أنظمة الأتمتة الروبوتية لمناولة العينات

تواجه المختبرات تحديات في الحفاظ على نتائج متسقة وانحرافات معيارية منخفضة أثناء الاختبارات عالية الحجم بسبب عدم انتظام التفاعل البشري. تعالج الأتمتة هذا الأمر من خلال تطبيق بروتوكول واحد ودقيق عبر مئات العينات، مما يضمن أن قوة القبضة والمحاذاة وسرعة الاختبار يتم التحكم فيها رقمياً وتكرارها لكل دورة، وبالتالي تشديد التوزيع الإحصائي لبيانات المواد.

يعد التكلفة العالية والوقت الضائع في الإنتاج المرتبط بتدريب المشغلين الفنيين ومنحهم الشهادات استنزافاً كبيراً للموارد في المختبرات اليدوية. تقلل الأنظمة المؤتمتة من هذه النفقات بشكل كبير لأن الإجراءات المعقدة المعتمدة على المنهجية يتم احتواؤها بالكامل ضمن تسلسل البرنامج، مما يتطلب الحد الأدنى من التفاعل البشري بخلاف إعداد النظام وتجديد المخزون، مما يجعل النتائج مستقلة إلى حد كبير عن مستوى مهارة المشغل الفردي.

الحركة المتكررة والمستمرة المطلوبة لتحميل واختبار العينات يدوياً تقدم مخاطر صحية مهنية كبيرة بمرور الوقت، لا سيما للعاملين الذين يجرون فحوصات مراقبة الجودة عالية الحجم. تحول الأتمتة هذا العمل البدني الرتيب من المشغل إلى أداة المناولة الروبوتية، مما يقلل فعلياً من التفاعل المادي للمشغل مع بيئة القوة العالية والمخاطر المرتبطة بإجهاد الحركة المتكررة.

غالباً ما يؤدي الاختبار اليدوي للمواد إلى مشاكل في سلامة البيانات، لا سيما الأخطاء في تسجيل الأبعاد العينة أو ربط نتائج الاختبار بهوية العينة الصحيحة. يمنع هذا النظام المؤتمت ذلك من خلال الاستخدام الإلزامي لماسحات الباركود وأجهزة القياس ثنائية المحور المدمجة، مما يضمن التقاط البيانات الأبعادية إلكترونياً وربطها تلقائياً بحساب الخصائص النهائية، والحفاظ على سجل تتبع كامل وقابل للمراجعة.

إن ضرورة وجود مشغل مؤهل يهتم باستمرار بآلة الاختبار تحد بشكل كبير من قدرة المختبر على زيادة استثماره في المعدات المكلفة، خاصة خلال ساعات عدم العمل، مما يؤدي إلى الاستخدام غير الأمثل للمعدات الرأسمالية. تتيح أنظمة الروبوتات المؤتمتة بالكامل التشغيل غير المراقب على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع، مما يسمح بمعالجة قوائم انتظار الاختبارات عالية الحجم أثناء الليل، مما يزيد بشكل كبير من الإنتاجية الفعالة وعائد الاستثمار لإطار الاختبار الشامل.

قد يكون دمج أدوات التحليل الخارجية، مثل غرف البيئة أو أجهزة اختبار الصلابة، مع عملية الاختبار الميكانيكي معقداً ومفككاً، مما يؤدي إلى نقل بيانات غير فعال وتأخيرات في المناولة المادية. يسمح التصميم المعياري للأنظمة الروبوتية بالتكامل والتسلسل السلس لهذه الأجهزة الطرفية، مما يمكن الروبوت من تنفيذ اختبارات متعددة ومتنوعة على عينة واحدة (مثل الشد ثم الصلابة) ضمن سير عمل مؤتمت ومستمر ومراقب وفعال.

تؤدي الوتيرة البطيئة لإعداد العينات والمناولة اليدوية إلى عنق زجاجة في دورة تطوير المواد الإجمالية أو ضمان الجودة، مما يؤخر اتخاذ القرارات الهامة. تقلل الأتمتة بشكل كبير زمن دورة الاختبار من تقديم العينة إلى تصدير البيانات النهائية عن طريق تحسين مسارات الحركة والقضاء على جميع تأخيرات القياس اليدوي وإدخال البيانات، مما يسرع الوقت اللازم لتوصيف المواد الجديدة أو مواد الإنتاج.

عند اختبار المواد الخطرة أو إجراء اختبارات في درجات حرارة قصوى (مثل الغرفة البيئية)، فإن متطلبات قيام المشغل بالمناولة المادية للعينة عند نقطة الاختبار تخلق نقطة ضعف متأصلة للسلامة. تستخدم الأنظمة المؤتمتة مقابض روبوتية متخصصة لمعالجة العينات في البيئات الخطرة، مع الحفاظ على فصل مادي بين الأفراد وظروف التشغيل القصوى.

اضغط هنا للتعرف أكثر على أنظمة الاختبار الشاملة من Instron