SteelLab: Standardautomation für Stahlproben

Kompaktes Design

Mit dem SteelLab bietet HERZOG eine optimale Lösung für die Probenvorbereitung und OES-Analyse von Stahlproben. Charakteristisch für das SteelLab sind das platzsparende Design sowie die umfassende Konfigurierbarkeit und Flexibilität. Das SteelLab ist als Containerlabor und als stationäre Lösung ohne Container-Umhausung erhältlich. Als Containerlabor lässt sich das SteelLab in einem Standardseecontainer (6,6 x 2,4 x 2,6 m) unterbringen, was den Transport zum Kunden erheblich erleichtert und kosteneffizienter macht. Die Aufstellung des Containerlabors innerhalb des Werks wird dadurch ebenfalls einfacher. Auf Wunsch ist das SteelLab auch mit größeren Containerabmessungen erhältlich.

Unkomplizierte Probenanmeldung

Als Containerlabor lässt sich das SteelLab direkt am Produktionsort positionieren. Dadurch wird es möglich, die aus der Schmelze genommenen Proben ohne Zeitverzug zu analysieren. Über ein an der Außenseite des Containers montiertes Anmeldeterminal werden die Proben angemeldet und über eine Klappe eingegeben. Meist stellt die PrepMaster-Software dabei eine Schnittstelle zum übergeordneten Level-2-System her, um den Proben-Ident automatisch zu empfangen und in einer Auswahlliste zur Verfügung zu stellen. Alternativ kann die Probe auch über Barcode-Scanner oder eine manuelle Ident-Eingabe identifiziert werden.

Autarke Einheit

Als autarkes Labor übernimmt das SteelLab sämtliche Schritte von der Probenvorbereitung und -analyse bis hin zur Probenmarkierung und -archivierung. Die fertigen Analyseergebnisse werden am SteelLab angezeigt und können selbstverständlich auch an das Leitsystem weitergeleitet werden.

Optimierte Probenvorbereitung

Innerhalb des SteelLab werden Proben durch die Fräsmaschine HS-F 1000 vorbereitet, welche eine hochpräzise Fräsung aller gängigen Produktionsprobentypen ermöglicht. Die HS-F 1000 führt zudem die ressourcenschonende Bearbeitung von Rekalibrations- und Kontrollproben durch. Bei diesen Probentyp wird der Eingriff des Fräswerkzeugs so weit reduziert, dass nur ein Minimum des wertvollen Referenzmaterials abgetragen wird. Darüber hinaus kann bei runden Referenzproben auch eine Entgratung durchgeführt werden. Der in der HS-F 1000 integrierte Werkzeugwechsler ermöglicht die Auswahl des für den jeweiligen Probentyp optimalen Fräswerkzeugs.

Einfache Verwaltung von Rekalibrations- und Kontrollproben

Die Eingabe und Ausgabe von Rekalibrations- und Kontrollproben erfolgt über die integrierte Übergabeposition. Dadurch muss die Automation nicht betreten werden und die Abläufe werden nicht gestört. Das System besitzt ausreichend Magazinkapazität zur Speicherung von Rekalibrations- und Kontrollproben mit unterschiedlichen Durchmessern. Wenn notwendig kann die Anzahl der Magazinplätze auf die spezifischen Anforderungen jedes Kunden angepasst werden. Die PrepMaster Entry- Software bietet zahlreiche Möglichkeiten zur Parametrisierung der Referenzmessungen. So können beispielsweise die Zeitpläne zur Messung von Kontrollproben komfortabel gestaltet oder die Verteilung von Funkenpunkten auf den Referenzproben festgelegt werden. 

Die Initiierung einer partiellen oder globalen Kalibrierung erfolgt durch das OES-Instrument selbst. Die Information wird über Standardschnittstellen an die PrepMaster weitergegeben, welche alle weiteren Abläufe steuert. Die standardmäßig programmierten Abläufe decken in der Regel die meisten Anforderungen ab, können aber selbstverständlich individuell an die Wünsche jedes Kunden angepasst werden. 

Handhabung von Produktionsproben

Die zu analysierenden Produktionsproben werden durch die PrepMaster Software verwaltet, priorisiert und ggf. in einem speziellen Magazin gepuffert. Mittels des automatischen Vision-Systems (Option) analysiert das SparkPoint-Modul von PrepMaster Entry die Probenoberfläche. Dadurch werden Fehlstellen erkannt und die optimale Position der OES-Funkenpunkte in den bevorzugten Probenregionen festgelegt. Darüber hinaus werden auch kleine Verschiebungen und Drehungen der Probe in der Roboterhand detektiert und bei Ablage auf dem Funkenstand automatisch kompensiert. Dies erhöht die Prozesssicherheit und verbessert die analytische Genauigkeit.

Optimierte Funkenstandreinigung

Zusammen mit der Firma SpectroAmetek haben wir eine neue Einheit zur Funkenstandsreinigung entwickelt. Dabei wird nicht nur die Funkenelektrode gereinigt, sondern auch der die Elektrode umgebende Raum, was zu einer erheblichen Reduzierung von Ablagerungen in der Funkenkammer führt. Dadurch verbessert sich die sowieso schon sehr guten Standzeit des Spectro Lab S noch einmal signifikant. Dies reduziert nicht nur den Wartungsaufwand für das Laborteam, sondern erhöht gleichzeitig auch die Verfügbarkeit der Anlage.

Zahlreiche Optionen

Das SteelLab kann mit zahlreichen Optionen ausgeliefert werden. Dazu zählen Probenmarkierungssysteme in Form von Label-, Laser-, Tintenstrahl- und Matrix-Druckern. Darüber hinaus kann ein Radioaktivitätsmessgerät mitgeliefert werden, welches bei Überschreiten eines kritischen Schwellenwerts eine Warnmeldung ausgibt. Die Produktionsproben werden in der Regel in entnehmbaren Boxen archiviert, es sind aber auch individuelle Lösungen nach Kundenwunsch möglich.

Datenanalyse mittels PrepMaster Analytics

Die Auswertung der im SteelLab gewonnenen Analyseergebnisse mit Hilfe von PrepMaster Analytics bietet zahlreiche Vorteile. So kann PrepMaster Analytics eine automatische Validierung der Analyseergebnisse von Produktionsproben vornehmen. Auch die automatische Bestimmung der Messunsicherheit des Systems, eine Überwachung des Instrument- Status anhand unterschiedlicher Kriterien sowie eine SPC-Kontrolle von Kontrollprobenergebnissen sind möglich. Über das Experimentmodul von PrepMaster Analytics kann aber auch beispielsweise eine Werkskalibrierung eines Instruments auf ganz einfache Weise durchgeführt werden.

Darüber hinaus bietet PrepMaster Analytics die Möglichkeiten eines Tool Condition Monitorings (TCM) der Fräsmaschine. Dadurch kann beispielsweise eine Abnutzung der Fräsplättchen automatisch erkannt werden. Auch die Möglichkeiten der Performance-, Wartungs- und Fehleranalyse durch die PrepMaster Analytics ermöglichen eine intelligente Steuerung des SteelLabs.