wenglor ha ricevuto una richiesta da parte di un cliente riguardante l’ispezione automatizzata dei livelli di liquido nelle cosiddette piastre multipozzetto. Lo scopo dell’applicazione non era quello di determinare l’esatto livello di riempimento di ogni singolo pozzetto, ma di riconoscere in modo affidabile se nel pozzetto c’è ancora abbastanza liquido per il pipettaggio o se è già vuoto.
Le piastre multipozzetto sono composte da molte singole cellule con un diametro di circa 9 mm, che si assottigliano verso il fondo. È proprio questa geometria a rappresentare una sfida particolare, poiché il punto di misurazione si assottiglia e i metodi ottici convenzionali raggiungono rapidamente i loro limiti.
Il sensore deve essere montato esternamente su un robot o un cobot e lavorare a una distanza di lavoro di circa 100-200 mm dalla piastra. La misurazione avviene in modo sequenziale: il robot si sposta su ogni singolo pozzetto, controlla lo stato di riempimento e poi esegue automaticamente il processo di pipettaggio, a patto che ci sia liquido sufficiente.
I sensori a ultrasuoni sono particolarmente adatti a questo compito. Gli ultrasuoni funzionano indipendentemente dalla trasparenza, dal colore o dalla natura delle superfici del liquido e sono quindi predestinati per le applicazioni di livello di riempimento in piccoli contenitori.
Questa applicazione non utilizza deliberatamente la misurazione continua del livello di riempimento, ma una semplice e robusta interrogazione di vuoto/pieno tramite punti di commutazione definiti.
In particolare, il sensore a ultrasuoni U1KT001 viene utilizzato in combinazione con il Soundpipe Z1KG001. Il sensore è montato sul cobot e scansiona ogni singolo pozzetto di Ø9 mm a una distanza di circa 170 mm.
Il Soundpipe svolge un ruolo decisivo: restringe il cono acustico del sensore in modo mirato. Mentre gli ultrasuoni avrebbero un fascio relativamente ampio senza il Soundpipe, lo Z1KG001 lo focalizza su un diametro di circa 8 mm a una distanza di 170 mm. In questo modo è possibile assegnare in modo chiaro il rispettivo pozzetto senza influenzare i pozzetti vicini.
L’U1KT001 ha due punti di commutazione parametrizzabili in modo indipendente. In pratica, questo significa
In questo modo, il sistema di automazione può dire chiaramente se il pipettaggio è consentito o meno.
IO-Link viene utilizzato non solo per il settaggio del sensore, ma anche durante il funzionamento. L’intensità del segnale può essere utilizzata per avere un’idea approssimativa del livello di riempimento, il che consente di effettuare ulteriori controlli di plausibilità.
La forma compatta del sensore garantisce una ponderazione ridotta ed è ideale per l’utilizzo sui robot. La combinazione di sensore a ultrasuoni e Soundpipe consente un rilevamento di alta precisione anche in caso di aperture molto piccole. Grazie ai due punti di commutazione, la logica “vuoto o pieno” può essere mappata in modo semplice e affidabile senza complessi algoritmi di valutazione.
Il sensore a ultrasuoni U1KT001, in combinazione con il Soundpipe Z1KG001, permette di controllare lo stato di riempimento dei singoli pozzetti delle piastre multipozzetto in modo affidabile, senza contatto e in modo robotico. La soluzione è robusta contro i liquidi trasparenti, compatta nel design e ideale per le applicazioni di laboratorio e di pipettaggio automatizzate.
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