Platform over productie- en procesautomatisering
Motion, Gears & Drives

Van sample tot shake

Zuivelproducten zijn gevoelig voor verontreiniging. Door laboratoriumtechnieken te integreren in een ...

sample-in-machine
Sample in machine.

Tekst | Festo

Beeld | Festo

21 juli 2021 Leestijd 8 minuten

Deel dit artikel

Zuivelproducten zijn gevoelig voor verontreiniging. Door laboratoriumtechnieken te integreren in een industriële machine, stelt Synchron Lab Automation zijn klanten in staat dit in-line en geautomatiseerd uit te voeren. Voor een betrouwbaar en veilig verloop van alle bewegingen en processen is een groot aantal Festo componenten toegepast; van eenvoudige cilinder tot servomotoren en -drives en de doseerkop VTOI. Dit alles aangestuurd door het besturingssysteem CPX-E.

Softwareontwikkelaar Synchron Lab Automation uit Etten-Leur heeft zich in de afgelopen decennia gespecialiseerd in labautomatisering. Directeur-eigenaar Derk Wilten: “Omdat ons standaardpipetteerplatform niet altijd meer voldeed aan de klantvraag, zijn we doorgegroeid naar een industriële oplossing waarin labautomatisering is geïntegreerd in een modulaire industriële machine. Hiervoor hebben we een softwareplatform ontwikkeld waarmee feitelijk alles is aan te sturen. Deze bestaande en bewezen basis biedt ons de mogelijkheid om relatief snel klantspecifieke machines te ontwikkelen met een korte time-to-market.”

Microtiterplaat uitnemen.

Samplemachine voor zuivel

Een prachtig voorbeeld is de ‘samplingmachine’ die monsters neemt van zuivelproducten. Glenn Dukel, technical engineer Synchron Lab Automation: “Zuivelproducten mogen niet worden verkocht vóórdat de batch is gecontroleerd. Daarom worden monsters (samples) genomen en onderzocht op verontreiniging of andere stoffen. Omdat het bij grotere zuivelfabrieken om serieuze aantallen gaat, loont het de moeite om te automatiseren. Dit om de vele handelingen en de bijbehorende menselijke fouten te verminderen of zelfs deels te elimineren.” De samplemachine van Synchron is een industriële oplossing waarin labtechnologie is geïntegreerd. Aan één zijde van de machine worden (open) dozen of kratten met verpakte zuivel geplaatst. Een transportband brengt deze naar de machine waar eerst via een barcodelezer wordt bepaald om welk product het gaat en welke parameters daarbij horen. Een camera scant de configuratie van bovenaf om de exacte locatie van de verpakkingen te weten. Wanneer de verpakkingen zodanig verkeerd staan dat ze problemen tijdens het samplen kunnen geven, worden ze automatisch uitgevoerd.

Sample nemen

Op basis van dezelfde foto bepaalt de software waar de samplenaalden precies hun monster moeten nemen. Een complexe stap, omdat de naalden allemaal afzonderlijk en nauwkeurig moeten worden gepositioneerd. De oplossing is gevonden in een stappenmotor met geïntegreerde CANopen bus controller, waarbij de kleinste hartafstand tussen de naalden onderling 9 mm bedraagt. Dukel: “Hiervoor wordt gebruik gemaakt van een servoaangedreven Z-as van Festo waar de CMMT controller in master-slave opstelling ervoor zorgt dat de set van vier naalden nauwkeurig gelijktijdig naar beneden bewegen. De door ons in eigen huis ontwikkelde ‘pierce’ naalden zijn sterk genoeg om met kracht door de doppen te prikken. Daarnaast zijn ze ontwikkeld dat uiteenlopende configuraties van verpakkingen zijn te samplen. Tevens hebben we een oplossing om mogelijk verpakkingsmateriaal van de naalden af te duwen wanneer dit zou blijven hangen. Uiteraard worden de naalden na iedere monstername gereinigd om contaminatie te voorkomen.”

Doseren reagentia

Na de monstername bewegen de naalden met maximaal acht monsters per keer naar de zogenaamde microtiterplaat die ruimte biedt aan 96 (8 x 12) samples. Deze plaat wordt tijdens de monstername uit de ontstapelaar genomen en gescand. Vervolgens wordt hij richting de pipetteernaalden getransporteerd. Dukel: “In de machine vinden continu twee tegengestelde transportbewegingen plaats: de microtiterplaat van de ontstapelaar naar het midden en de dozen met producten vanaf de andere kant naar het midden waar zich het pipetteerstation bevindt.” Na het nauwkeurig deponeren van het monster in de hiervoor bestemde ‘welletjes’ van de microtiterplaat, worden twee soorten reagentia toegevoegd. Dit gebeurt met twee VTOI achtkanaals doseerkoppen van Festo die speciaal zijn ontwikkeld voor deze microtiterplaten. Vervolgens wordt iedere microtiterplaat gedurende een voorgeprogrammeerde tijdspanne geschud met een mechanisme dat wordt aangedreven door EMMT-AS servomotor. Dit zorgt ervoor dat het monster uit de verpakking goed wordt gemengd met de reagentia waarbij een eventuele reactie plaatsvindt.

Van links naar rechts: Glenn Dukel (Synchron Lab automation), Derk Wilten (Synchron Lab Automation) en Bert Baas (Festo).

Besturing

Het eindresultaat – de microtiterplaat met het gemengde sample – wordt handmatig uitgenomen en naar het analyseapparaat gebracht voor verdere verwerking. De dozen met gesamplede verpakkingen worden eveneens uitgevoerd. Dukel: “Alles verloopt automatisch en met 96 samples tegelijk.” Naast de genoemde bewegingen worden er nog vele andere bewegingen in de machine uitgevoerd. Onder meer om het transport betrouwbaar te laten verlopen (stopper, duwers, schuivers), hoogteverschillen te overbruggen (lift) en de diverse onderdelen tijdens de processen te fixeren (klemmen). Al deze bewegingen en krachten worden centraal aangestuurd via het CPX-E automatiseringssysteem van Festo; het hart van de aansturing. Dukel: “Het CPX-E omvat de machinefuncties en is gekoppeld aan onze software waarin de flexibiliteit is ondergebracht om de vele producten met bijbehorende sampleparameters te kunnen handelen.”

Samenwerking Festo

Naast Festo componenten heeft Synchron Lab Automation ook intensief gebruik gemaakt van de kennis van de motion specialist. Wilten: “Festo is voor ons een belangrijke schakel in de ontwikkeling van deze machines. Ten eerste heeft dit bedrijf een zeer uitgebreid portfolio waardoor we met alle vraagstukken over aandrijf- en besturingstechniek bij hen terecht kunnen. Onze focus ligt op de ontwikkeling van de overkoepelende software en minder op de engineering van de hardware. Festo ondersteunt ons daarin geweldig. Daarbij komt dat Festo wereldwijd zowel componenten áls support levert. Voor ons als globaal leverancier is dit een zeer belangrijke voorwaarde om te kunnen garanderen dat ook op die locaties snel eventuele reparaties zijn uit te voeren of storingen op te lossen.”  

Nieuwsbrief

Meld u aan om nieuws & updates te ontvangen.

louwers mediagroep
  • foodtec

    FoodTec

    Platform voor de voedingsverwerkende- & drankenindustrie

    Naar website
  • GWW-BE

    Grond/Weg/Waterbouw

    Platform over infrastructuur, ruimtelijke inrichting, civiele- en openbare werken

    Naar website
  • IB

    Interieurbouw & Schrijnwerk

    Platform voor de interieurbouwbranche

    Naar website
  • LP

    Lumenpro

    Platform over licht en verlichting

    Naar website
  • MTV

    Metaalvak

    Platform voor de metaalverwerkende industrie

    Naar website
  • Recyclepro

    Recyclepro

    Platform over de gehele recyclingstroom

    Naar website
  • CLW

    Construire la Wallonie

    Plateforme pour le bâtiment, génie civil et infrastructures

    Naar website
  • Greenpro

    Greenpro

    Platform voor de tuin- en groenprofessional

    Naar website
  • KB

    Keukenbouw

    Platform over design en techniek in de keukenbranche

    Naar website
  • Bouwmat

    Bouwmat

    Platform over bouwmaterieel & bouwmachines

    Naar website
  • BAVL

    Bouwen aan Vlaanderen

    Platform voor de bouw

    Naar website
  • ArchiComm-BE

    ArchiComm

    Platform over architectuur, interieur- & landschapsarchitectuur

    Naar website
0%

Wij gebruiken cookies. Daarmee analyseren we het gebruik van de website en verbeteren we het gebruiksgemak.

Details