Wenglor je prejel povpraševanje stranke glede avtomatiziranega spremljanja nivoja tekočine v tako imenovanih večvdolbinskih ploščah. Cilj aplikacije ni bil določiti natančnega nivoja napolnjenosti vsake posamezne vdolbinice, temveč zanesljivo zaznati, ali je v vdolbinici še vedno dovolj tekočine za pipetiranje – ali je že prazna.
Večjamične plošče so sestavljene iz številnih posameznih jamic s premerom približno 9 mm, ki se proti dnu stožčasto zožijo. Ta geometrija predstavlja poseben izziv, saj se merilna točka zoži in običajne optične metode hitro dosežejo svoje meje.
Senzor mora biti nameščen zunaj robota ali kobota in delovati na delovni razdalji približno 100 do 200 mm od plošče. Meritev se izvaja zaporedno: robot se premakne do vsake posamezne vdolbinice, preveri nivo napolnjenosti in nato – če je prisotne dovolj tekočine – samodejno izvede postopek pipetiranja.
Za to nalogo so še posebej primerni ultrazvočni senzorji . Ultrazvok deluje neodvisno od prosojnosti, barve ali površinskih lastnosti tekočine in je zato idealen za merjenje nivoja v majhnih posodah.
Ta aplikacija namenoma ne uporablja neprekinjenega merjenja nivoja , temveč preprosto in robustno poizvedbo o praznem/napolnjenem stanju prek določenih preklopnih točk.
Natančneje, ultrazvočni senzor U1KT001 se uporablja v kombinaciji z zvočno cevjo Z1KG001 . Senzor je nameščen na kobotu in skenira vsak posamezen premer Ø9 mm na razdalji približno 170 mm .
Zvočna cev igra ključno vlogo: natančno zoži zvočni žarek senzorja. Medtem ko bi imel ultrazvok brez zvočne cevi sorazmerno širok žarek, ga Z1KG001 fokusira na premer približno 8 mm na razdalji 170 mm . To omogoča nedvoumno dodelitev posamezni vrtini, ne da bi to vplivalo na sosednje vrtine.
U1KT001 ima dve neodvisno nastavljivi preklopni točki . V praksi to pomeni:
To avtomatiziranemu sistemu jasno pove, ali je pipetiranje dovoljeno ali ne.
Poleg tega se uporablja IO-Link – ne le za parametriranje senzorja, temveč tudi med delovanjem. Moč signala zagotavlja grobo indikacijo nivoja napolnjenosti, kar omogoča nadaljnja preverjanja verodostojnosti.
Kompaktna zasnova senzorja zagotavlja majhno težo in je idealen za uporabo na robotih. Kombinacija ultrazvočnega senzorja in zvočne cevi omogoča zelo natančno zaznavanje, tudi pri zelo majhnih odprtinah. Zahvaljujoč dvema preklopnima točkama je mogoče logiko “prazno ali polno” preprosto in zanesljivo implementirati brez zapletenih algoritmov za ocenjevanje.
Ultrazvočni senzor U1KT001 v kombinaciji z zvočno cevjo Z1KG001 omogoča zanesljivo, brezkontaktno in robotsko združljivo testiranje nivoja napolnjenosti posameznih vdolbinic v večvdolbinskih ploščah. Rešitev je robustna proti prozornim tekočinam, kompaktne zasnove in idealna za avtomatizirane laboratorijske in pipetirne aplikacije.
Naziv delovnega mesta