Com es pot comprovar el nivell d’ompliment dels pous individuals en una placa multipou sense contacte?

Wenglor va rebre una consulta d’un client sobre el control automatitzat dels nivells de lĆ­quid en les anomenades plaques multipou. L’objectiu de l’aplicació no era determinar el nivell d’ompliment exacte de cada pou individual, sinó detectar de manera fiable si encara hi havia prou lĆ­quid al pou per pipetejar, o si ja estava buit.

Un robot introdueix automĆ ticament lĆ­quids en plaques de mĆŗltiples pous utilitzant mĆŗltiples pipetes.
Un robot que omple automĆ ticament plaques multipouet amb lĆ­quids.

El repte de l’aplicació

Les plaques multipouet consten de molts pouets individuals amb un diĆ metre d’aproximadament 9 mm, que s’estrenyen cònicament cap a la part inferior. Aquesta geometria presenta un repte particular, ja que el punt de mesura s’estreny i els mĆØtodes òptics convencionals arriben rĆ pidament als seus lĆ­mits.

El sensor s’ha de muntar externament en un robot o cobot i operar a una distĆ ncia de treball d’aproximadament 100 a 200 mm de la placa. La mesura es realitza seqüencialment: el robot es mou a cada pou individual, comprova el nivell d’ompliment i, a continuació, si hi ha prou lĆ­quid, executa automĆ ticament el procĆ©s de pipeteig.

Ultrasons en lloc d’òptica: la tecnologia adequada

Els sensors ultrasònics són especialment adequats per a aquesta tasca. Els ultrasons funcionen independentment de la transparència, el color o les propietats superficials del líquid i, per tant, són ideals per a aplicacions de mesura de nivell en recipients petits.

Aquesta aplicació no utilitza deliberadament la mesura contínua de nivell , sinó una consulta simple i robusta de buit/omplert a través de punts de commutació definits.

La solució: U1KT001 amb tub de so

La imatge mostra quatre plaques multipouet i una il·lustració d'exemple d'un robot amb un sensor d'ultrasons.
IlĀ·lustració exemplar d’un robot amb un sensor d’ultrasons per comprovar el nivell d’ompliment de pous individuals en plaques de mĆŗltiples pous.

Concretament, el sensor ultrasònic U1KT001 s’utilitza en combinació amb el tub de so Z1KG001 . El sensor estĆ  muntat al cobot i escaneja cada pou individual de Ƙ9 mm a una distĆ ncia d’aproximadament 170 mm .

El tub de so juga un paper crucial: estreny amb precisió el feix de so del sensor. Mentre que els ultrasons sense el tub de so tindrien un feix relativament ample, el Z1KG001 els enfoca a un diĆ metre d’aproximadament 8 mm a una distĆ ncia de 170 mm . Això permet una assignació inequĆ­voca al pou respectiu sense afectar els pous veĆÆns.

Avaluació intel·ligent mitjançant punts de commutació i IO-Link

L’U1KT001 tĆ© dos punts de commutació configurables independentment . A la prĆ ctica, això significa:

  • El punt de commutació A1 senyalitza: presĆØncia de lĆ­quid
  • El punt de commutació A2 senyalitza: Cubell buit (el sensor detecta el fons del recipient)

Això dóna al sistema d’automatització una indicació clara de si el pipeteig estĆ  permĆØs o no.

A mĆ©s, s’utilitza IO-Link , no nomĆ©s per parametritzar el sensor, sinó tambĆ© durant el funcionament. La intensitat del senyal proporciona una indicació aproximada del nivell d’ompliment, cosa que permet mĆ©s comprovacions de plausibilitat.

Avantatges per a l’usuari

El disseny compacte del sensor garanteix un pes reduĆÆt i el fa ideal per al seu Ćŗs en robots. La combinació del sensor d’ultrasons i el tub de so permet una detecció d’alta precisió, fins i tot amb obertures molt petites. GrĆ cies als dos punts de commutació, la lògica “buit o ple” es pot implementar de manera senzilla i fiable sense algoritmes d’avaluació complexos.

Conclusió

El sensor ultrasònic U1KT001 , en combinació amb el tub de so Z1KG001, permet proves fiables, sense contacte i compatibles amb robots del nivell d’ompliment de pous individuals en plaques multipou. La solució Ć©s robusta contra lĆ­quids transparents, tĆ© un disseny compacte i Ć©s ideal per a aplicacions automatitzades de laboratori i pipeteig.

autor

Picture of Max Mustermann

Max Mustermann

CĆ rrec