Minimiere Aufwand im Labor: Lab-Automation für OES, XRF or XRD Analyse

QCS CONTAINER LABOR CL100

Das QCS CONTAINER LABOR CL100 ist die Alternative zum QCS INDIVIDUAL ZENTRALLABOR und kann an einem mobilen Ort installiert werden. Der CL100 ist ein vollautomatisches Qualitätskontrollsystem für die Stahl-, Edelstahl-, Eisenguss-, Roheisen- und Nichteisenmetallproben wie Aluminium und Kupfer. Der automatisierte Prozess umfasst die Identifizierung und den Transport der Probe, ihre Aufbereitung und die Materialanalyse. Probenzuführung, Robotersteuerung und Statusüberwachung erfolgen über ein computergesteuertes Leitsystem. Um eine standardisierte Qualitätskontrolle zu gewährleisten, ist der Innenraum auf eine Temperatur von 20 °C klimatisiert. Der gesamte Zyklus dauert ca. 2 Minuten bis zum Vorliegen des Analyseergebnisses. Bis zu 500 Proben pro Tag durchlaufen somit im Durchschnitt die Qualitätskontrolle.

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Funktionsbeschreibung

Die Probe wird außen an einem Touch-Bedienterminal über die HMI Software angemeldet und über die benachbarte Klappe auf einem Transportschlitten in den Container gefahren. Anschließend setzt die Versiegelung des Labors ein und der Roboter übernimmt alle weiteren Schritte.

Der von uns programmierte Roboter ist die zentrale Komponente des Containers und transportiert die Probe schrittweise vom Schlitten des Schienensystems über die Probenfräse und Bildverarbeitung zum Funkenspektrometer und von dort weiter zum Label Drucker und in die Probenstation.

Das Probenkamera System prüft die Probe auf Risse und Lunker. Anschließend wird die Temperatur der Probe gemessen, um festzustellen, ob diese erst im Probenkühler gekühlt werden muss oder gefräst werden kann. Außerdem identifiziert das Probenkamera System auf der blank gefrästen Oberfläche der Probe geeignete Stellen für die Metallanalyse und gibt diese Information über das Steuerungssystem an den Roboter weiter.
Die Probe wird dem Funkenspektrometer des Analysegerätes zugeführt und positionsgenau auf dem Funkenstand platziert, abgefunkt und die Daten werden über eine Schnittstelle an Ihre Software weitergegeben. Wenn die Ergebnisse von mindestens zwei Messungen innerhalb der zulässigen Toleranzen übereinstimmen, ist die Analyse abgeschlossen.
Jede Probe erhält ein Etikett mit Zeit, Herkunft und Identifikationsnummer wird in die Probenstation abgelegt und kann jederzeit zugeordnet werden. Hier ist Platz für 30 Proben. Ist das Regal maximal gefüllt, sortiert der Roboter die jeweils älteste Probe aus. Der gesamte Zyklus ist über die QCS SAMCOS Software ersichtlich und steuerbar.

Komponentenübersicht

HARDWARE:

  • QCS EINGABEKONSTRUKTION MIT VORSCHUBSCHLITTEN
  • TOUCH-BEDIENTERMINALS
    ROBOTER (ABB ODER KAWASAKI)
  • QCS PROBENKÜHLER PK100
  • QCS PROBENFRÄSE PF100
  • PROBENKAMERA SYSTEM ANALYSEGERÄT
  • QCS PROBENSTATION PS100
  • QCS LABELDRUCKER LD100
  • QCS SCHALTSCHRANK

SOFTWARE:

  • QCS HMI (HUMAN-MACHINE INTERFACE)
  • QCS SAMCOS (SAMPLE CONTROL SYSTEM)
  • QCS SPS (SPEICHERPORGRAMMIERBARE STEUERUNG)

ROBOTER (ABB ODER KAWASAKI)

QCS PROBENKÜHLER PK100

QCS LABELDRUCKER LD100

PROBENKAMERA SYSTEM ANALYSEGERÄT

EMPFANGSSTATION MIT EINER AUSPACKFUNKTION

OES-Analysator

QCS INDIVIDUAL CENTRAL LABORATORY

Das QCS INDIVIDUAL ZENTRALLABOR kann für jeden unserer Probenanwendungsbereiche (STAHL, ZEMENT, BERGBAU, NICHTEISEN, CHEMISCH, RECYCLING) individuell konzipiert und programmiert werden. Anders als im QCS CONTAINER LABOR CL100 umfasst das Central Labor mehr Fläche, was ermöglicht wurde, dass mehrere Fräsmaschinen mit unterschiedlichen Parametern und unterschiedlichen Analysemethoden eingebunden werden können (z.B. OES, XRF/XRD oder CNS). Darüber hinaus bietet es den Vorteil der Zentralisierung (z.B. wird nur eine Software-Lizenz benötigt). Hingegen dauert der Zyklus bis zum Analyseergebnis länger als im Container, da nicht unmittelbar am Produktionsstandort (z.B. am Schmelztigel) installiert werden kann. Probenzuführung, Robotersteuerung und Statusüberwachung erfolgen über ein übergeordnetes computergesteuertes Leitsystem. Die Zyklusdauer hängt vom Umfang der Probenaufbereitung ab.

Funktionsbeschreibung

Eine Probe wird durch unser Probenahmesystem gezogen
Das Material wird mit Höchstgeschwindigkeit (bis zu 40 m/s) zum Zentrallabor transportiert
Die Probe wird durch einen pneumatischen Deckelöffner automatisch entpackt
Der Roboterkreislauf übernimmt und transportiert die Probe nach individuell programmierter Schrittkette
Je nach Probenmaterial wird die Probe nun aufbereitet: – Bei festen Proben: Die Probe wird durch Probenkühler abgekühlt und anschließend durch unsere Probenfräse gefräst oder geschliffen – Bei pulverförmigen Proben (z.B. Schlacke): Die Probe wird durch unseren Backenbrecher geteilt und anschließend durch unsere Mühle und Presseinheit zu einer Tablette geformt.
Die Probe wird mit einem stationären OES- oder XRF/XRD-Analysegerät analysiert (abhängig von Ihrer Wahl)
Der gesamte Zyklus ist über die QCS SAMCOS Software ersichtlich und steuerbar

Komponentenübersicht

HARDWARE:

  • QCS AUTOMATISCHE SENDE- UND EMPFANGSSTATION 
  • QCS ROHRPOSTSYSTEM
  • QCS ROHRPOST-WEICHE 
  • QCS AUTOMATISCHE LABORSTATION 
  • TOUCH-BEDIENTERMINALS 
  • ROBOTER (ABB ODER KAWASAKI)
  • QCS DECKELABZIEHER DA100
  • QCS PROBENKÜHLER PK100
  • QCS PROBENFRÄSE PF100
  • QCS SICHERHEITSZAUN
  • PROBEN KAMERASYSTEM
  • STATIONÄRES OES-ANALYSEGERÄT (ODER XRF/XRD, LIBS, CNS)
  • QCS PROBEN STATION PS100
  • QCS LABEL DRUCKER LD100
  • QCS SCHALTSCHRÄNKE

SOFTWARE:

  • QCS HMI (HUMAN-MACHINE INTERFACE)
  • QCS SAMCOS (SAMPLE CONTROL SYSTEM)
  • QCS SPS (SPEICHERPORGRAMMIERBARE STEUERUNG)
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PMI-OES ROBOTIC - Automatisierte Verwechslungsprüfung

Die QCS AUTOMATIK VERWECHSLUNGSPRÜFUNG VP100 übernimmt die Wertstoffanalyse für fertige Stahl-, Eisen- und Nichtmetallstangen bzw. -rohre. Anders als das herkömmliche Verfahren, das vom Personal manuell durchgeführt wird, liefert unsere Verwechslungsprüfung bei Mehrschichtbetrieb 24/7 zuverlässige Messergebnisse, bedingt durch maßgenaue und zielgerichtete Programmierung sowie Positionierung von Servomotoren. 

Das Messergebnis inkl. Aufbereitung für eine Messung liegt innerhalb von 22 Sekunden vor. Bei signifikanten Abweichungen wird der Zyklus bis zu 3 Mal wiederholt (je nach Kundenwunsch) Die Anlage ist so konzipiert, dass in einem Durchlauf bis zu 5 Mal abgefunkt und mit den zuvor kalibrierten Sollwerten abgeglichen werden kann. Darüber hinaus wird ermöglicht, die Qualitätskontrolle unmittelbar während der Produktion durchzuführen. Möglich ist, entweder auf der abgerundeten Seite des Stabes (von oben) oder auf der flachen Stirnseite (seitlich) zu prüfen.

Funktionsbeschreibung

Bevor die Anlage in Automatik gesetzt wird, findet eine Rekalibrierung statt, um die Sollwerte als Abgleich im System zu speichern. Dies erfolgt in der Regel durch 3 Messungen an verschiedenen Stellen, sodass ein Durchschnittswert als Referenz verwendet wird.
Anschließend werden die fertigen Stangen/Rohre nach und nach zu unserer entwickelten Klemmvorrichtung geschoben. Eingesetzte Sensoren erkennen, dass die Stange/Rohr in Position ist, sodass der Zylinder ausgelöst wird und das Material bis zu einem Durchmesser von 100mm während des gesamten Prozesses in Position hält
Um repräsentativere Analyseergebnisse zu erhalten, wird die Oberfläche des Stabes durch unsere integrierte Schleifeinheit abgeschliffen.
Nun erfolgt die erste Messung mit einem Funkenspektrometer und an die Kundensoftware weitergegeben.
Bei signifikanten Abweichungen wird der Vorgang bis zu 3 Mal wiederholt, kann aber auch auf bis zu 5 Mal ausgeweitet werden. Entsprechend verlängert sich die Gesamtzykluszeit.
Gibt es weiterhin Abweichungen kann auf dem Touch-Bedienterminal ausgewählt werden, ob das Rohr trotzdem gutgegeben oder verworfen werden soll.
Eine von uns entwickelte Reinigungseinheit säubert die Elektrode des Funkenspektrometers automatisch in einer individuell einstellbaren Frequenz, sodass zuverlässige Messergebnisse auch über mehrere Stunden im Automatikmodus gewährleistet sind.

ROBOTER (ABB ODER KAWASAKI)

QCS SAMPLE MILLING MACHINE PF100

QCS LABEL DRUCKER LD100

QCS SICHERHEITSZAUN

QCS SICHERHEITSZAUN

QCS SICHERHEITSZAUN

STATIONÄRES OES-ANALYSEGERÄT 

QCS INDIVIDUAL CENTRAL LABORATORY

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