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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage, vorzugsweise Laboranlage,
zur Verarbeitung, insbesondere zur Analyse und/oder zur Analysevorbereitung,
von mittels Rohrpost versendbaren Proben, wie Metallschmelzproben,
Schlackenproben, Zementproben oder dergleichen, umfassend: eine Mehrzahl
von an Rohrpostleitungen anschließbaren Rohrpoststationen
zum Empfangen und zur Entnahme von Rohrpostbehältern für
den Probentransport, mehrere Verarbeitungsgeräte zur Verarbeitung,
insbesondere zur Analyse und/oder zur Analysevorbereitung, von Proben,
eine Mehrzahl von Handhabungseinrichtungen zum Transport von Rohrpostbehältern
und/oder Proben insbesondere zwischen Rohrpoststationen und Verarbeitungsgeräten und/oder
zwischen Verarbeitungsgeräten.
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Gattungsgemäße
Laboranlagen sind im Stand der Technik bekannt. Sie eignen sich
dazu, um bspw. aus einer laufenden Produktion an der Produktionsstätte
entnommene Proben (z. B. in einem Stahlwerk aus der flüssigen
Metallschmelze gegossene Proben) werkstoffkundlich zu untersuchen
und, falls notwendig, dazu geeignet vorzubereiten.
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Insofern
kann im Rahmen der Erfindung der Begriff der Verarbeitung von Proben
bedeutungsmäßig die Analyse und/oder Analysevorbereitung
von Proben beinhalten. Die Probenvorbereitung kann bspw. dazu dienen,
um durch Entfernung einer unsauberen (bspw. verzunderten) Oberfläche
eine metallisch blanke Probenoberfläche für die
anschließende Analyse zu erzeugen. Dies kann bspw. mittels Fräsen
und/oder Schleifen geschehen. Die Probenanalyse kann bspw. zur qualitativen
und/oder quantitativen Bestimmung von Inhaltsstoffen der Probe,
insbesondere von Legierungsbestandteilen, dienen. Geeignete Verarbeitungsgeräte
(d. h. Geräte zur Analyse und/oder zur Analysevorbereitung
von Proben) werden in der Praxis häufig nicht am Produktionsort
selbst, son dern in davon räumlich entfernten und geschützten
Verarbeitungsanlagen bzw. Laboranlagen eingesetzt. Es entsteht dadurch
häufig die Anforderung, die gewonnenen Proben möglichst rasch über
die entsprechende Distanz zu der Verarbeitungsanlage zu transportieren.
In der Praxis geschieht dies häufig durch sog. Rohrpostanlagen,
bei welchen die Probe am Produktionsort in einen Rohrpostbehälter
eingegeben und mit diesem in eine Rohrpostabsendestation eingegeben
und von dort durch eine Rohrpoststrecke bzw. mit Druck beaufschlagbare
Rohrleitung bis zu einer zum Empfang und zur Entnahme geeigneten
Rohrpoststation an der Verarbeitungsanlage transportiert wird. Insbesondere
ermöglicht dies, eine Laboranlage mittels mehrerer Rohrpoststrecken
an mehrere, bei Bedarf voneinander entfernt liegende Produktionsorte
anzuschließen. Bei einer im Stand der Technik bekannten Verarbeitungsanlage
ist eine größere Anzahl von (bspw. dreißig)
zum Empfang und zur Entnahme von Rohrpostbehältern geeigneten
Rohrpoststationen miteinander matrixartig, d. h. in Zeilen und Spalten, angeordnet.
Es besteht das Erfordernis, die stochastisch an den Rohrpoststationen
eingehenden Proben zu den für ihre gewünschte
Bearbeitung jeweils geeigneten Verarbeitungsgeräten zu
transportieren bzw. zu verbringen. Dazu sind Handhabungseinrichtungen
erforderlich, welche die Proben jeweils in Zeilen- und/oder Spaltenrichtung
transportieren, um eine möglichst gute Auslastung der Verarbeitungsgeräte
und einen dadurch hohen Durchsatz zu erreichen. Allerdings nimmt
mit zunehmendem zeitlichem Probenaufkommen auch die Komplexität
der benötigten Transportmittel und dadurch die Störanfälligkeit,
insbesondere bei Greif- und Übergabevorgängen
der Proben, zu, so dass derartige Anlagen, um einen sicheren Betrieb
zu ermöglichen, eine hohe Redundanz der Transporteinrichtungen
besitzen und dadurch nicht ausgelastet werden.
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Vor
diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
Anlage der eingangs genannten Art vorteilhaft weiterzubilden, so
dass insbesondere die vorgenannten Nachteile möglichst
weitgehend vermieden werden können.
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Die
Aufgabe ist erfindungsgemäß zunächst und
im wesentlichen in Verbindung mit dem Merkmal gelöst, dass
die Rohrpoststationen sternförmig angeordnet sind, insbesondere
unter Belassung von freien Sternumfangsbereichen bzw. von Sternzwischenbereichen,
in denen keine Rohrpoststationen angeordnet sind. Im Gegensatz zu
der bekannten Matrixanordnung bietet die Erfindung die Möglichkeit,
dass alle Rohrpoststationen innerhalb ihrer Verteilungsebene seitlich
freiliegen, d. h. vorzugsweise nur entlang ihrer sternförmig
verlaufenden Verteilungslinien zu ihnen benachbarte Rohrpoststationen
besitzen. Wie noch nachfolgend beschrieben, trägt dies
vorteilhaft zu einer besonders effizienten Anordnung und Verwendung
von Handhabungseinrichtungen bei geringerer Komplexität
und Störanfälligkeit bei.
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Weitere
Merkmale der Erfindung sind nachstehend, auch in der Figurenbeschreibung,
oftmals in ihrer bevorzugten Zuordnung zum Gegenstand des Anspruches
1 oder zu Merkmalen weiterer Ansprüche erläutert.
Sie können aber auch in einer Zuordnung zu nur einzelnen
Merkmalen von Anspruch 1 oder des jeweiligen weiteren Anspruches
oder jeweils unabhängig von Bedeutung sein.
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Bevorzugt
ist vorgesehen, dass die Rohrpoststationen lagemäßig
in zumindest drei (oder mehr) Stationsgruppen aufgeteilt sind, wobei
jeweils die zu einer gleichen Stationsgruppe gehörenden Rohrpoststationen,
vorzugsweise deren Entnahmeöffnungen für die Rohrpostbehälter,
entlang einer, vorzugsweise gerade verlaufenden, geometrischen Raumlinie
angeordnet sind, wobei die Raumlinien der verschiedenen Stationsgruppen
miteinander sternförmig verlaufen und wobei je zwei Stationsgruppen
bzw. Raumlinien je einen flächenmäßigen Sternumfangsbereich
beranden, in dessen Flächeninnerem keine Rohrpoststationen
angeordnet sind, d. h. dessen Inneres frei von Rohrpoststationen
ist. Es besteht die Möglichkeit, dass als Handhabungseinrichtungen
Robo ter vorgesehen sind, wobei die Anzahl der Roboter der Anzahl
der Stationsgruppen entspricht, wobei die Roboter zumindest je einen Greifer
zum Ergreifen von Rohrpostbehältern aufweisen, dessen sog.
Greifbereich, d. h. Aktions- bzw. Bewegungsbereich des gesamten
Greifers, in einer Projektion auf die Aufstellungsebene jeweils
einen Randverlauf entlang oder etwa entlang einer Kreislinie aufweist,
und wobei je ein Greifbereich in einer Projektionsbetrachtung auf
die Aufstellungsebene zwei zueinander benachbarte Stationsgruppen
jeweils ganz oder teilweise überdeckt. Dies ermöglicht es
geometrisch, dass jede Rohrpoststation der betrachteten Stationsgruppe
wahlweise mittels einem von zumindest zwei (oder bspw. drei) Robotern
erreichbar ist. Es besteht die Möglichkeit, dass eine oder
mehrere, insbesondere alle, Stationsgruppen jeweils unmittelbar
oder mittelbar von Greifbereichen von zumindest zwei Robotern ganz
oder teilweise überdeckt werden bzw. von zumindest zwei
Robotern erreichbar sind. Als zweckmäßig wird
angesehen, dass sich die Raumlinien der Stationsgruppen in einem
gemeinsamen Zentrum geometrisch schneiden und dass die Raumlinien
von dem Zentrum ausgehend in Radialrichtung verlaufen und in Umfangsrichtung
jeweils gleichmäßig beabstandet sind. Sind bspw.
drei Stationsgruppen vorgesehen, werden auf diese Weise in entsprechender
Anzahl drei, von Stationsgruppen frei belassene Sternzwischenräume bzw.
Sternumfangssegmente von zueinander gleicher Größe
gebildet. Bevorzugt ist auch, dass je eine Gruppe von Rohrpoststationen
entlang einer jeweiligen Sekante von je einem Greifbereichrand angeordnet
ist. Zur Erzielung einer geometrisch symmetrischen und dadurch platzsparenden
Anordnung kann jede Stationsgruppe die gleiche Anzahl von Rohrpoststationen
aufweisen. Beispielsweise kann jede Stationsgruppe zehn (alternativ
aber weniger oder mehr) Rohrpoststationen besitzen. Hinzu kommt
die Möglichkeit, dass jede Stationsgruppe zumindest eine Übergabestation
aufweist, die an eine Aufnahme von einer oder mehreren Rohrpostbehältern und/oder
Proben zur Übergabe von einem ersten daran angrenzenden
Greifbereich in den anderen bzw. einen zweiten daran angrenzenden
Greifbereich angepasst ist. Bei einer derartigen Übergabestation kann
es sich in einem einfachen Beispiel um eine freie, entsprechend
positionierte Fläche zur Zwischenablage von Proben handeln.
Beispielsweise kann eine Übergabestation im Zentrum der
Stationsgruppen bzw. Raumlinien liegen. Wenn sich die Greifbereiche
aller Roboter dort überlappen, könnte eine solche Übergabestation
wahlweise von einem jeden der Roboter erreicht werden. Alternativ
oder kombinativ können einzelne oder mehrere Übergabestationen auch
entlang von Raumlinien radial beabstandet von dem Zentrum liegen,
insbesondere am radial äußeren Ende von Stationsgruppen,
so dass diese wahlweise von einem der beiden Roboter, dessen Greifbereiche
angrenzen, erreicht werden können.
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Bevorzugt
ist auch, dass bzgl. des besagten Zentrums je zwei zueinander benachbarte
Raumlinien (hier auch als sog. Gruppenlinien bezeichnet) ein Umfangswinkelsegment
bzw. Umfangsflächensegment der Aufstellungsebene der Anlage
aufspannen und dass je ein Roboter in je einem solchen Umfangswinkelsegment
angeordnet ist. Durch eine derartige Anordnung wird ein besonders
effizienter Einsatz der Roboter ermöglicht. In diesem Zusammenhang
ist auch bevorzugt, dass die Roboter jeweils um zumindest eine zu
der Aufstellungsebene senkrechte Drehachse drehbar, vorzugsweise
um zumindest eine volle Umdrehung drehbar, sind, wobei die Drehachse
je eines Roboters je eine Winkelhalbierende eines Umfangswinkelsegments
schneidet oder in geringem Abstand dazu verläuft. Die Roboter
sind dadurch zu jeweils zwei einander benachbarten Stationsgruppen
abstandsgleich bzw. symmetrisch angeordnet. Insbesondere können
die Drehachsen der Roboter geometrisch die Eckpunkte eines gleichschenkligen,
insbesondere gleichseitigen, Dreieckes bilden, in dessen Mitte das
Zentrum bzw. der Schnittpunkt der Raumlinien der Stationsgruppen
liegt.
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Des
weiteren ist bevorzugt, dass entlang des Umfanges von jedem Greifbereich
jeweils mehrere Verarbeitungsgeräte (d. h. Geräte
zur Probenanalyse und/oder Analysenvorbereitung der Proben) in den betreffenden
Greifbereich mittelbar oder unmittelbar hineinragend angeordnet
sind. Dazu kann das Verarbeitungsgerät entweder direkt
bzw. selbst in den Greifbereich hineinragen, so dass der Roboter
mit seinem Greifer eine Probe unmittelbar darin eingeben und daraus
später wieder entnehmen kann; alternativ kann dem Verarbeitungsgerät
eine Hilfseinrichtung für die Probenhandhabung zugehörig
oder zumindest zugeordnet sein, die in den Greifbereich des Roboters
hineinragt und mittels der Proben zu und von den Verarbeitungsgeräten
transferiert werden können. Auch in diesem Fall ragt das
Verarbeitungsgerät somit im Sinne der Erfindung funktionsmäßig
bzw. mittelbar in den Greifbereich hinein. Es besteht die Möglichkeit,
dass entlang des Umfanges von jedem Greifbereich in diesen mittelbar
oder unmittelbar hineinragend als Verarbeitungsgeräte jeweils
ein oder mehrere Analysegeräte zur Analyse von Proben und/oder
ein oder mehrere Vorbereitungsgeräte zur Analysevorbereitung
von Proben angeordnet sind. Als Vorbereitungsgeräte kommen bspw.
Trenngeräte (bspw. Sägen, Fräsen usw.),
und Oberflächenbearbeitungsgeräte (bspw. Fräser, Schleifgeräte
usw.) in Betracht. Bspw. kann eine Proben-Fräsmaschine
gemäß dem deutschen Gebrauchsmuster
DE 20122648.0 oder eine
Fräsmaschine mit einer Einspannvorrichtung gemäß
DE 10220054 A1 vorgesehen
sein. Der Inhalt der beiden vorgenannten Druckschriften wird hiermit
vollinhaltlich mit in die vorliegende Anmeldung einbezogen, auch
zu dem Zweck, daraus Merkmale in Ansprüche aufnehmen zu
können. Alternativ oder kombinativ kann zur Probenvorbereitung
ein Mühlen-Pressen-Automat (MPA) vorgesehen sein, in welchem vorzugsweise
pulverförmige oder körnige Proben zunächst
gebrochen, dann gemahlen und an schließend gepresst werden.
Zur Probenverarbeitung kann zwecks Analysenvorbereitung auch eine
Probenstanze verwendet werden. Bei den Analysengeräten kann
es sich bspw. um Geräte für die optische Emitter-Spektroskopie
(OES), um XRF-Röntgenspektrometer, um Geräte zur
Verbrennung und Analyse der Verbrennungsgase oder um sonstige Analysengeräte
handeln. Eine hinsichtlich der dadurch erzielbaren Redundanz vorteilhafte
Ausgestaltung wird darin gesehen, dass an mehreren, vorzugsweise
an allen, Roboterzellen bzw. Greifbereichen zueinander funktionsgleiche,
vorzugsweise sogar zueinander baugleiche, Analysegeräte
und/oder zueinander funktionsgleiche, vorzugsweise zueinander baugleiche, Vorbereitungsgeräte
für die Analysenvorbereitung angeordnet sind. Auch besteht
die Möglichkeit, dass ein (unmittelbar oder mittelbar)
in einen Greifbereich hineinragendes Verarbeitungsgerät
mit einem oder mehreren weiteren Verarbeitungsgeräten in
Reihenschaltung zu einer Aufbereitungslinie verbunden ist. Auch
besteht die Möglichkeit, dass entlang des Umfanges von
einem oder mehreren Greifbereichen bzw. Roboterzellen, vorzugsweise
an allen Greifbereichen, jeweils ein oder mehrere sog. Transferstationen,
die an die Ein- und/oder Ausgabe von Proben angepasst sind, in den
betreffenden Greifbereich hineinragen (also wiederum indirekt oder
direkt hineinragend angeordnet sind). Im Sinne der Erfindung umfasst
eine sog. Roboterzelle einen Roboter mit den in seinem Greifbereich
liegenden Rohrpoststationen, Verarbeitungsgeräten (also
Geräten zur Analyse und/oder Geräten zur Analysenvorbereitung
von Proben) und Transferstationen. Ein sog. Laborbereich schließt
darüber hinaus auch weitere, in Aufbereitungslinien angeschlossene
Geräte mit ein. Eine Roboterzelle kann des weiteren auch
eine oder mehrere der schon angesprochenen Übergabestationen
einschließen. Des weiteren ist zweckmäßig,
dass entlang des Umfanges von einem oder mehreren Greifbereichen,
vorzugsweise von allen Greifbereichen, jeweils zumindest eine Probenausgabestation
angeordnet ist, in welche bei der Verarbeitung nicht mehr benötigte
Proben mittels eines Roboters ausgegeben werden können.
Auch wird als vorteilhaft angesehen, dass Verarbeitungsgeräte
jeweils unmittelbar oder mittelbar in die Greifbereiche von zumindest
zwei Robotern hineinragen bzw. mittels zumindest zwei Robotern mit
Proben versorgt werden können.
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Eine
Weiterbildung ist auch dadurch möglich, dass die Rohrpoststationen
der Verarbeitungsanlage bzw. Laboranlage als Sende- und Empfangsstationen
ausgebildet sind. Somit können Rohrpostbehälter
nicht nur in der Laboranlage empfangen, sondern auch von dort an
die in der Produktion befindliche Absendestation oder ggf. zu einem
anderen Zielort abgesendet werden. Bzgl. der Roboter besteht die
Möglichkeit, dass deren Greifer in Bezug auf die vertikale Drehachse
des Roboters in Radialrichtung und in Umfangsrichtung bewegbar ist,
wobei der Roboter vorzugsweise als sechsachsiger Roboter ausgeführt ist.
Bevorzugt ist ein im wesentlichen etwa halbkugelförmiger
Greifbereich, der folglich in einer Projektion auf die Aufstellungsebene
etwa kreisförmig berandet ist.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt ist bevorzugt, dass die Anlage zur Probenverarbeitung
zumindest einen, vorzugsweise zentralen, Rechner (Zentralrechner)
aufweist, der mit vorzugsweise allen Verarbeitungsgeräten
mittels Datenleitungen verbunden ist, wobei die Verarbeitungsgeräte
an die Übertragung von Information betreffend ihren jeweiligen
aktuellen Betriebszustand an den Rechner angepasst sind. Auch ist
bevorzugt, dass der Rechner mit sämtlichen Robotern mittels
Datenleitungen verbunden ist, wobei die Roboter an die Übertragung
von Information betreffend ihren jeweiligen aktuellen Betriebszustand
an den Rechner angepasst sind. Die Informationen über den
Betriebszustand können einschließen, ob sich das
Verarbeitungsgerät bzw. der Roboter gerade in Funktionsbereitschaft
befindet oder nicht (bspw. bei einem Defekt), ob das Gerät bzw.
der Roboter gerade mit einer Probe belegt ist oder frei ist für
eine neue Probe. Auch kann darin Information über den Verarbeitungsfortschritt
und die Verarbeitungsqualität enthalten sein. Des weiteren
ist bevorzugt, dass der Rechner mit vorzugsweise allen zu der Verarbeitungsanlage
führenden Rohrpostabsendestationen bzw. Rohrpost-Gegenstationen
mittels Datenleitungen verbunden ist, wobei die Rohrpostabsendestationen
an die Übertragung von Informationen betreffend bei der
jeweiligen Probe den Probentyp und die der Probe zum Empfang zugeordnete
Rohrpoststation (bspw. Stationsnummer bzw. Lage in einer der Stationsgruppen),
und vorzugsweise betreffend die diesem Probetyp zugeordnete Verarbeitungsfolge
(also Vorbereitungs- und Analy sefolge, vorzugsweise einschließlich
etwaiger möglicher Alternativen) und/oder vorzugsweise
betreffend eine Verarbeitungsstufe, an den Rechner angepasst sind. Alternativ
besteht die Möglichkeit, dass der Rechner mit einer Datenbank
verbunden ist, aus welcher er eine dem jeweiligen Probentyp zugeordnete
vorbestimmte Verarbeitungsfolge abfragen kann. Im Zusammenhang mit
den vorbeschriebenen Möglichkeiten ist bevorzugt, dass
der Rechner, vorzugsweise mittels einer Software, daran angepasst
ist, für jede an einer Rohrpoststation ankommende Probe
abhängig von den zuvor oder gleichzeitig von den Verarbeitungsgeräten
und/oder von den Robotern und/oder von den Rohrpostabsendestationen übermittelten
Informationen zur Abarbeitung der spezifischen Verarbeitungsfolge
automatisch nach vorbestimmten Kriterien einen spezifischen Verarbeitungsablauf
zu bestimmen, der Informationen einschließt, mittels welchem
Roboter oder mittels welchen Robotern die Probe an welches der Verarbeitungsgeräte übergeben
wird und vorzugsweise, mittels welchem Roboter oder mittels welchen
Robotern die Probe von dort an ein oder mehrere weitere Verarbeitungsgeräte
verbracht wird, und an den oder die Roboter mittels der Datenleitungen
entsprechende Betätigungssignale (Steuer- und/oder Regelsignale)
zu übersenden. Demzufolge wird unter einer sog. Verarbeitungsfolge eine
für eine bestimmte Probe gewünschte Reihenfolge
vorbestimmter Analysevorbereitungs- und/oder Analysenschritte verstanden.
Demgegenüber beinhaltet ein sog. Verarbeitungsablauf auch
die Informationen bzw. Anweisungen, in welcher der vorhandenen Roboterzellen
und mittels welcher konkreten Verarbeitungsgeräte die Verarbeitungsfolge
abgearbeitet wird. Der Durchsatz und die Betriebssicherheit lassen
sich noch steigern, indem der Rechner, vorzugsweise mittels einer
Software, daran angepasst ist, den für eine Probe bereits
teilweise oder ganz bestimmten Verarbeitungsablauf während
dessen Abarbeitung abhängig von inzwischen weiteren, von den
Verarbeitungsgeräten und/oder von den Robotern und/oder
von den Rohrpostabsendestationen übermittelten Informationen
nach vorbestimmten Kriterien automatisch abzuwandeln bzw. den aktuellen Gegebenheiten
anzupassen. Bei spielsweise kann eine Situation entstehen, dass eine
Kameraüberwachung anzeigt, dass sich eine Probe nicht in
gewünschter Weise fräsen ließ. Der Rechner
kann mit dieser erhaltenen aktuellen Information den für
diese Probe zuvor bestimmten Verarbeitungsablauf modifizieren bzw.
einen oder mehrere alternative Verarbeitungsabläufe ermitteln.
Bspw. kann der Rechner vorgeben, dass die Probe mittels eines Roboters
zu wenden und dann auf seiner gegenüberliegenden Oberfläche
gefräst werden soll. Insofern besteht auch die Möglichkeit,
dass der Rechner, vorzugsweise mittels einer Software, daran angepasst
ist, die Verarbeitungsgeräte mit Signalen für
eine vorbestimmte Verarbeitung einer jeden Probe entsprechend dem
von ihm bestimmten spezifischen Verarbeitungsablauf anzusteuern.
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Vor
dem eingangs beschriebenen Hintergrund umfasst die vorliegende Erfindung
auch ein Verfahren zur Verarbeitung, vorzugsweise zur Analyse und/oder
zur Analysenvorbereitung von mittels Rohrpost versendbaren Proben,
wie Metallschmelzenproben, Schlackenproben, Zementproben oder dergleichen,
vorzugsweise unter Verwendung einer Anlage, die eine oder mehrere
der zuvor beschriebenen Merkmale aufweist. Um ein derartiges Verfahren vorteilhaft
weiterzubilden, schlägt die Erfindung vor, dass das Verfahren
zumindest einzelne der nachfolgend beschriebenen Merkmale umfasst:
- – Bereitstellen von einer Mehrzahl
von sternförmig verteilt angeordneten Rohrpoststationen
zum Empfang von Proben in Rohrpostbehältern,
- – Bereitstellen von einer oder mehreren Übergabestationen
für Proben (je nach Ausgestaltung können auch
Rohrpoststationen diese Funktion übernehmen),
- – Bereitstellen von einer oder mehreren Probenausgabestationen
zur Ausgabe von Proben,
- – insbesondere Bereitstellen von einer oder mehreren
Transferstationen,
- – Anordnen von Robotern zum Verbringen bzw. Transportieren
von Proben und/oder von Rohrpostbehältern, so dass jede
Rohrpoststation und jede Übergabestation von zumindest
je zwei Robotern in ihrem jeweiligen Greifbereich erreichbar ist
und so dass jede Probenausgabestation von zumindest einem oder mehreren
Robotern in ihrem jeweiligen Greifbereich erreichbar ist,
- – für jede an einer Rohrpoststation empfangene Probe
Auswählen eines Roboters aus den zumindest zwei die betreffende
Rohrpoststation erreichenden Robotern zur Entnahme der Probe, insbesondere
gemeinsam mit ihrem Rohrpostbehälter, aus der Rohrpoststation
und zum Verbringen zu einem für eine gewünschte
Verarbeitung geeigneten Verarbeitungsgerät,
- – mittels des ausgewählten Roboters Entnehmen der
Probe und insbesondere ihres Rohrpostbehälters aus der
Rohrpoststation und Verbringen zumindest der Probe in ein erstes
Verarbeitungsgerät, und
- – Vorbereiten und/oder Analysieren der Probe mittels
des ersten Verarbeitungsgerätes.
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Zu
den diesbezüglich erreichbaren Wirkungen und Vorteilen
wird Bezug auf die vorangehende Beschreibung genommen.
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Weitere
Merkmale der Erfindung sind nachstehend, auch in der Figurenbeschreibung,
oftmals in ihrer bevorzugten Zuordnung zum Gegenstand des nebengeordneten
Verfahrensanspruches (Anspruch 25) oder zu Merkmalen weiterer Ansprüche
erläutert. Sie können aber auch in einer Zuordnung
zu nur einzelnen Merkmalen des nebengeordneten Verfahrensanspruches
oder des jeweiligen weiteren Anspruches oder jeweils unabhängig
von Bedeutung sein.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere durch
die folgenden Verfahrensschritte vorteilhaft weitergebildet werden:
- – Prüfen, ob eine weitere
Verarbeitung der Probe notwendig ist,
- – bei notwendiger weiterer Verarbeitung prüfen, ob
diese Verarbeitung in einem von dem zuletzt gewählten Roboter
erreichbaren Verarbeitungsge rät erfolgen kann und in diesem
Fall Verbringen der Probe mittels dieses Roboters zu einem zweiten
Verarbeitungsgerät, anderenfalls Verbringen der Probe mittels
des zuletzt ausgewählten Roboters zu einer Übergabestation,
die auch von zumindest einem weiteren Roboter erreichbar ist, von
dem ein für die weitere Bearbeitung geeignetes zweites
Verarbeitungsgerät erreichbar ist, und anschließendes
Verbringen der Probe mittels dieses Roboters zu dem zweiten Verarbeitungsgerät,
- – Vorbereiten und/oder Analysieren der Probe mittels
des zweiten Verarbeitungsgerätes,
- – Prüfen, ob eine weitere Verarbeitung der
Probe notwendig ist und, falls erforderlich, Durchführen weiterer
Verbringungs- und Verarbeitungsschritte,
- – falls keine weitere Verarbeitung der Probe notwendig
ist, Auswählen eines Roboters und Verbringen der Probe
mittels des ausgewählten Roboters aus dem letzten Verarbeitungsgerät
in eine Probenausgabestation.
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Eine
bevorzugte Weiterbildung des Verfahrens sieht noch die folgenden
Verfahrensschritte vor:
- – Abfragen
von Information von den Verarbeitungsgeräten und von den
Robotern betreffend deren jeweiligen aktuellen Betriebszustand,
- – für alle von Rohrpostabsendestationen abgesendete
Proben Abfragen von Information von den Rohrpostabsendestationen
zu der von dort abgesendeten Probe, betreffend deren Probentyp,
betreffend die für diese Probe zur Ankunft bestimmte Rohrpoststation
in der Verarbeitungsanlage, vorzugsweise betreffend die diesem Probentyp
zugeordnete Verarbeitungsfolge und vorzugsweise eine für
diese Probe bestimmte Verarbeitungsvorrangstufe, und
- – für alle Proben gemäß vorgegebenen
Kriterien automatische Ermittlung, vorzugsweise rechner- bzw. softwaregestützte
Berechnung, von proben spezifischen Verarbeitungsabläufen,
die vorgeben, mittels welchem Roboter oder mittels welchen Robotern
die jeweilige Probe an welches der Verarbeitungsgeräte übergeben
wird und vorzugsweise, mittels welchem Roboter oder mittels welchen
Robotern diese Probe von dort an ein oder mehrere weitere Verarbeitungsgeräte
transportiert wird.
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Zu
weiteren zweckmäßigen Möglichkeiten, das
erfindungsgemäße Verfahren weiterzubilden, wird
auf die übrige Beschreibung Bezug genommen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten
Figuren beschrieben, in denen exemplarisch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Anlage sowie exemplarisch damit
mögliche Verarbeitungsverfahren veranschaulicht werden.
Darin zeigt:
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1 einen
Aufbauplan bzw. eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße
Anlage zur Verarbeitung von Proben gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel;
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2 eine
Ausschnittsvergrößerung von Detail II in 1;
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3 den
Aufbauplan gemäß 1, ergänzt
durch Signalleitungen und Rohrpost- bzw. Transportleitungen;
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4 den
Aufbauplan gemäß 4, ergänzt
durch Ziffernfolgen zur Veranschaulichung exemplarischer Verarbeitungsabläufe
und
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5 bis 9 verschiedene
der in 1 enthaltenen Komponenten, demgegenüber
in Vergrößerung.
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Mit
Bezug auf die 1 bis 3 wird zunächst
der Aufbau einer erfindungsgemäßen Anlage 1 zur
Verarbeitung von Proben gemäß einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel vorgestellt. In dem gewählten
Beispiel (d. h. nicht notwendig) umfasst diese insgesamt dreißig
Rohrpoststationen 2. Jeweils zehn dieser Rohrpoststationen
sind aufgrund ihrer benachbarten Lage entlang einer gedachten, gerade verlaufenden
Raumlinie 3 zu einer sog. Stationsgruppe 4 zusammengefasst.
Insgesamt sind drei Stationsgruppen 4, welche jeweils zehn
Rohrpoststationen 2 umfassen, vorhanden. Die Raumlinien 3 und dadurch
die Stationsgruppen 4 erstrecken sich insgesamt sternförmig,
so dass von einer sternförmigen Verteilung der Rohrpoststationen 2 zu
sprechen ist. Es versteht sich, dass auch eine von dem hier beschriebenen
Beispiel abweichende Anzahl von Stationsgruppen gewählt
werden kann, bspw. eine sternförmige Anordnung von Rohrpoststationen
entlang vier, fünf, usw. Raumlinien 3. In dem
Beispiel liegt eine insofern streng symmetrische Anordnung vor. Die
drei Raumlinien schneiden sich in einem Zentrum 5. Diesbezüglich
sind die drei Raumlinien bzw. Stationsgruppen in Umfangsrichtung
U jeweils paarweise durch einen Zwischenwinkel α, der einheitlich
120° beträgt, beabstandet. Wie auch weitere Komponenten,
sind in den Darstellungen zur Veranschaulichung die Rohrpoststationen 2 nur
schematisch wiedergegeben, wobei darin durch den Kreis eine jeweilige Entnahmeöffnung 6 angedeutet
ist, die zur Entnahme eines von der Rohrpoststation empfangenen,
nicht mit dargestellten Rohrpostbehälters dienen kann und ggf.
zur Eingabe eines von der Rohrpoststation 2 zu versendenden
Rohrpostbehälters. Jede der insgesamt dreißig
Rohrpoststationen 2 kann an zumindest eine Rohrpostleitung 7 angeschlossen
sein, wie dies in 3 aus Gründen der Übersicht
exemplarisch nur für eine Rohrpostleitung dargestellt ist.
Diese dient zum Anschluss einer Rohrpostabsendestation 8,
welche sich an einer von der Anlage 1 (Laboranlage) entfernten
Produktionsstätte 9 befindet. Der symbolische
Aufbruch deutet an, dass sich die Produktionsstätte 9 im
Bedarfsfall in großem Abstand von der Anlage 1 befinden
kann.
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Die
Anlage 1 umfasst in dem Beispiel drei als Handhabungseinrichtungen
dienende Roboter 10. Diese sind an ihrem Ständer
jeweils um eine zu der Zeichenebene von 1 (d. h.
zu der Aufstellungsebene) senkrechte Drehachse 11 entlang
des jeweils gesamten Umfanges drehbar. Die genaue Position der Drehachsen 11 wird
durch die Schnittpunkte der in 1 waagerecht
und senkrecht verlaufenden strichpunktierten Linien angegeben. Jeder
Roboter 10, bei dem es sich um einen sechsachsigen Roboter handelt,
besitzt einen Arm 12, an dessen radial äußerem
Ende sich ein Greifer 13 befindet. Mittels der Gelenke
bzw. Drehachsen kann der Greifer 13 um die Drehachse 11 geschwenkt,
sowie dazu radial und in Vertikalrichtung verlagert werden, so dass
jeder Roboter 10 in dem Beispiel einen im wesentlichen
halbkugelförmigen (insofern aus der Betrachtungsebene von 1 emporstehenden)
Greifbereich 14 besitzt. In der Projektion von 1 wird
dieser von einer äußeren, jeweils kreisförmigen
Randlinie 15 begrenzt. Der jeweilige Randverlauf 15 markiert
für den jeweiligen Roboter 10 den in Bezug auf
die Ebene der Rohrpoststationen 2 maximal möglichen
Greif- bzw. Arbeitsbereich. 1 zeigt,
dass je ein Greifbereich 14 in der Projektionsbetrachtung
auf die Aufstellungsebene jeweils zwei Stationsgruppen 4 ganz überdeckt.
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Des
weiteren sind insgesamt vier, jeweils durch ein dreieckiges Symbol
schematisch angedeutete sog. Übergabestationen 16 vorgesehen.
Die Übergabestationen 16 müssen sich
nicht notwendig auf der gleichen Höhe wie die Entnahmeöffnungen der
Rohrpoststationen 2 befinden. Von diesen befindet sich
eine Übergabestation 16 im Zentrum 5,
so dass diese von allen drei Greifbereichen 14 überdeckt
wird. Je eine weitere Übergabestation 16 befindet
sich an dem bzgl. des Zentrums 5 radial äußeren Ende
der Stationsgruppen 4. Diese drei Übergabestationen
können folglich von je zwei Robotern 10 erreicht
werden. Die Übergabestationen 16 ermöglichen,
dass Proben, insbesondere mit ihrem Proben- bzw. Rohrpostbehälter,
von einem Roboter 10 dort abgestellt und von dort mittels
eines weiteren Roboters übernommen werden können.
Die drei Roboter 10 bzw. deren Drehachsen 11 befinden
sich jeweils in je einem der drei von den Raumlinien 3 berandeten Umfangswinkelsegmente 17 der
Aufstellungsebene, und zwar jeweils auf der bzgl. des Umfangswinkels α gedachten
Winkelhalbierenden 18. Entlang der jeweiligen Winkelhalbierenden 18 ist
der Abstand der Drehachsen 11 zu dem Zentrum 5 jeweils
gleich. Mit dem Bezugszeichen 12' ist jeweils beispielhaft
ein Roboterarm 12 in einer alternativ möglichen
Verdrehstellung bezeichnet. Es ist erkennbar, dass die von dem jeweiligen
Winkel α bzw. von den Raumlinien 3 paarweise aufgespannten
Sternumfangsbereiche 19 flächenmäßig
frei von Rohrpoststationen 2 sind, d. h. dass zu deren
Innerem keine Rohrpoststationen angeordnet sind.
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Die
in 1 dargestellte Anlage 1 umfasst eine
Vielzahl von Verarbeitungsgeräten, die zunächst einheitlich
mit dem Bezugszeichen 20 versehen sind. Dabei lassen sich
Analysegeräte 21 zur Analyse von Proben und Vorbereitungsgeräte 22 zur
Analysevorbereitung von Proben unterscheiden. Die jeweiligen Verarbeitungsgeräte 20 sind
an Randabschnitten entlang der kreisbogenförmigen Randverläufe 15 zueinander
benachbart angeordnet, so dass sie (auf nicht näher dargestellte
Weise) entweder unmittelbar oder mittelbar in Kombination mit zeichnerisch
nicht mit dargestellten Hilfseinrichtungen in den jeweiligen Greifbereich 14 hineinragen.
Die Anordnung der Geräte 20 ist folglich so gewählt,
dass Proben (und ggf. bei Bedarf Rohrpostbehälter) mittels
des jeweiligen Roboters 10 zur Verarbeitung in das Gerät
eingegeben und später wieder daraus entfernt werden können.
Die in dem Beispiel gewählte Ausführung mit drei
insgesamt sternförmigen Stationsgruppen 4 wird als
vorteilhaft angesehen, da für jeden Roboter 10 entlang
des Randverlaufs 15 seines Greifbereiches 14 ein
Randabschnitt bzw. Umfangswinkel von etwa 240° zur Anordnung
der Verarbeitungsgeräte 20 zur Verfügung
steht, was sich für typische Laboranforderungen in der
Praxis günstig zur Erreichung einer hohen Auslastung der
Komponenten und hohen Betriebssicherheit erweist. In 1 umfasst
die in Blickrichtung obere Roboterzelle als Vorbereitungsgeräte 22 eine
Fräsvorrichtung 23 und eine Probenstanze 24.
Mittels der Fräsvorrichtung 23 können
bspw. Gussproben (bspw. auch in Form sog. ”Lollis”)
von einer verzunderten Oberfläche befreit werden. Die Probenstanze 24 kann
zum Ausstanzen kleiner bspw. kreisförmiger Probenstücke
dienen, die mittels einer Blasluftleitung 25 (vgl. 3)
zu einem Magazin 26 und von dort mittels weiterer Leitungen 27 (oder
von Hand) zu Verbrennungsgeräten 28 transportiert
werden können. Bei den Verbrennungsgeräten handelt es
sich um Analysegeräte, in welchen die Verbrennungsgase
der Proben zur Bestimmung der Probeninhaltsstoffe analysiert werden
können. Die in Blickrichtung obere Roboterzelle besitzt
als Analysegerät 21 ein XRF-Röntgenspektrometer 29 und
ein sog. OES-Gerät 30. Ein zweites XRF-Röntgenspektrometer 29 ist
so angeordnet, dass es in 1 sowohl
von dem in Blickrichtung oberen, als auch von dem links unten dargestellten
Roboter erreicht werden kann. Im übrigen besitzt auch die
links unten dargestellte Roboterzelle je eine Fräsvorrichtung 23 und
Probenstanze 24. Des weiteren umfasst die links unten dargestellte
Roboterzelle zwei OES-Geräte 30, in denen die
Proben einer optischen Emitter-Spektroskopie (insbesondere zur Bestimmung
der Mengenanteile von Legierungselementen) unterzogen werden können.
Mit dem Bezugszeichen 30' ist eine innerhalb der Aufbereitungslinie 31 radial
vorgelagerte Handlingszelle bezeichnet. Bei der an sich bekannten OES-Technik
wird ein auf der Probenoberfläche erzeugter Lichtbogen
in Spektralfarben zerlegt und aus der Spektralverteilung auf die
Mengenanteile der Bestandteile geschlossen. In Drehrichtung des
Roboters befinden sich die Fräsvorrichtung 23 und
die Probenstanze 24 zwischen den beiden OES-Geräten 30. Das
davon der in Blickrichtung von 1 oberen
Roboterzelle näher liegende OES-Gerät 30 bildet
den radial äußeren Abschnitt einer Aufbereitungslinie 31, deren
radial innerer Abschnitt eine weitere Fräsvorrichtung 32 bildet.
Am Übergang zwischen den beiden vorgenannten Roboterbereichen
befindet sich als weiteres Vorbereitungsgerät ein Mühlen-Pressen-Automat 33 (sog.
MPA). Dieser ist dem XRF-Röntgenspektrometer 29 radial
vorgelagert und kann von den beiden zugeordneten Robotern 10 wahlweise
mit Proben bestückt werden, um diese dann seinerseits an
das XRF-Röntgenspektrometer 29 zu übergeben
(oder von dort zu übernehmen). Der Mühlen-Pressen-Automat
kann in an sich bekannter Weise zur Vorbereitung von pulverförmigen
oder körnigen Proben (bspw. von Schlacken) dienen, insbesondere
mittels der Vorbereitungsschritte Brechen, Mahlen und Pressen. Anhand übereinstimmender Bezugszeichen
sind für den in 1 rechts unten gezeigten Roboterbereich
entsprechende Verarbeitungsgeräte erkennbar. Bei der im
Beispiel gewählten Anlage stehen als Analysegeräte 21 jeweils
mehrere XRF-Röntgenspektrometer 29, OES-Geräte 30 und
Verbrennungsgeräte 28 zur Verfügung.
Als Vorbereitungsgeräte stehen jeweils mehrere Fräsvorrichtungen 23,
Probenstanzen 24, Fräsvorrichtungen 32 und
Mühlen-Pressen-Automaten 33 zur Verfügung.
Erkennbar ist auch, dass jeder der in dem Beispiel drei Roboterbereiche
jeweils eine Fräsvorrichtung 23 aufweist und zumindest
Zugriff auf einen Mühlen-Pressen-Automat 33 besitzt.
Zwei von drei Roboterbereichen sind mit einer Probenstanze 24 ausgestattet.
Jeder Roboterbereich hat zumindest Zugriff auf ein XRF-Röntgenspektrometer 29,
dem in zwei Fällen unter Bildung einer Aufbereitungslinie
je ein Mühlen-Pressen-Automat 33 vorgeschaltet
ist. Jede Roboterzelle hat zumindest Zugriff auf ein OES-Gerät 30.
Bei zwei von vier insgesamt vorhandenen OES-Geräten 30 ist
diesem radial eine Fräsvorrichtung 32 vorgeschaltet,
die in den Greifbereich 14 hineinragt. Die Anlage 1 besitzt
eine Transferstation 34, welche in die beiden Greifbereiche
der in Blickrichtung von 1 unteren beiden Roboterzellen
hinein ragt. Darüber hinaus sind zwei Probenausgabestationen 35 vorgesehen.
Davon ragt die eine in den Greifbereich der in Blickrichtung von 1 links unten
dargestellten Roboterzelle und die andere in die Greifbereiche der
beiden weiteren Roboterzellen hinein. Den beiden Fräsvorrichtungen 32 ist
innerhalb ihrer jeweiligen Aufbereitungslinie 31 eine Kühleinrichtung 37 radial
vorgeschaltet, die in den jeweiligen Greifbereich 14 hinein
ragt und mittels welcher der Probentransfer zu der Fräsvorrichtung
und von dort zu dem OES-Gerät 30 erfolgt.
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Mit
dem Bezugszeichen 36 ist ein zentraler Rechner bezeichnet,
und das Bezugszeichen 37 markiert stellvertretend elektrische
Versorgungs- und Schalteinrichtungen für Komponenten der
beschriebenen Laboranlage 1. Der Rechner 36 ist
mittels Datenleitungen 38 mit sämtlichen Verarbeitungsgeräten 20 verbunden.
Des weiteren ist der Rechner 36 mittels Datenleitungen 39 mit
den jeweiligen Robotern 10 verbunden. Darüber
hinaus ist der Rechner 36 mit sämtlichen an die
Laboranlage angeschlossenen Rohrpostabsendestationen 8 mittels
Datenleitungen 40 verbunden, wobei dies zur besseren Übersicht
nur für eine einzige Rohrpostabsendestation dargestellt ist.
Mittels einer Datenleitung 41 ist der Rechner 36 an
eine Datenbank 42 angeschlossen, aus welcher er für
bestimmte Probentypen gewünschte Bearbeitungsfolgen und
ggf. dafür alternativ geeignete Bearbeitungsfolgen abrufen
kann. Die Anlage 1 kann von Bedienpulten 43 bedient
und überwacht werden, die ebenfalls mit dem zentralen Rechner 36 verbunden sind.
Mit dem Bezugszeichen 46 sind Bildschirme für die Überwachung
bezeichnet. Die Roboterzellen werden an ihren freien Umfangsabschnitten
von Schutzwänden 44 begrenzt, wobei mit dem Bezugszeichen 45 Zugangsöffnungen
(Türen) bezeichnet sind. Die Probeausgabestationen 35 können
mit Einrichtungen zum Ausdrucken und Aufkleben von Etiketten versehen
sein und auch zur Ablage von Proben in Boxen dienen. Die Roboter 10 können
in an sich bekannter Bauform ausgeführt sein, wobei der Roboterfuß vorzugsweise
im Bereich der Roboterdrehachse 11 angeordnet ist. Es versteht
sich, dass die mit Bezug auf die Figuren beschriebene Art und Anzahl
der Verarbeitungsgeräte nur exemplarisch ist, d. h. dass
eine erfindungsgemäße Anlage 1 je nach Laboranforderungen
auch davon abweichend mit Geräten und/oder Aufbereitungslinien
mit beliebiger Stufenanzahl bestückt werden kann. Auch
kann die Anzahl der Rohrpoststationen, die je Stationsgruppe vorhanden
sind, zu kleineren oder größeren Anzahlen hin
abgewandelt werden und muss bei den verschiedenen Stationsgruppen
nicht einheitlich sein.
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Erfindungsgemäße
Anlagen können zur Verarbeitung, d. h. Analyse und Analysenvorbereitung, von
unterschiedlichsten Probentypen verwendet werden. In Betracht kommen
bspw. Proben aus Metallschmelze, insbesondere Stahl- und Eisenschmelze, auch
Schlacke, Proben aus Erzen und Mineralien, Proben aus Zement usw..
Diese Auswahl zeigt schon, dass es sich um im Ausgangszustand wahlweise
pulverförmige, körnige oder feste Proben oder um
Mischungen davon handeln kann.
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Mit
Bezug auf die 4 werden lediglich exemplarisch
zwei mögliche Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen
Verfahrens veranschaulicht. In dem ersten gewählten Beispiel
soll eine Stahlprobe in der Anlage 1 für ihre
Analyse vorbereitet und analysiert, d. h. im Sinne der Erfindung
verarbeitet, werden. Die Reihenfolge der Stationen ist durch fortlaufende,
in Kreise eingesetzte Ziffern symbolisch angegeben. In dem betrachteten
Beispiel wird die Stahlprobe an der gekennzeichneten Rohrpoststation 2 (Ziffer 1)
angenommen. Von dort wird sie mittels eines Roboters 10 (Ziffer 2)
an eine in den Greifbereich hineinragende Kühleinrichtung 37 (Ziffer 3) übergeben.
Hier wird die Probe zunächst abgekühlt, bevor sie
von der Kühleinrichtung 37 in deren Aufbereitungslinie 31 nach
radial außen an eine Fräseinrichtung 32 (Ziffer 4)
und von dort nach dem Fräsen mittels der Handlingstation 30' an
das radial außen liegende OES-Gerät 30 (Ziffer 5)
weitergegeben wird. Nach der dortigen Analyse durchläuft
die in der Zeichnung nicht mit dargestellte Probe die Aufbereitungslinie
entgegengesetzt zurück (d. h. nach radial innen) und wird
von dem Roboter 10 (siehe Ziffer 6) wieder angenommen
und in die von dem Roboter 10 erreichbare Probenausgabestation 35 (Ziffer 7)
eingestellt, von wo aus sie in ein Archiv gebracht werden kann.
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In
einem zweiten Beispiel soll eine Schlackenprobe verarbeitet werden.
Für diesen Ablauf sind die zeitlich nacheinander ablaufenden
Stationen durch in ein Rechteck eingestellte Ziffern angegeben. In
dem Beispiel trifft die Probe zu nächst an einer Rohrpoststation 2 (Ziffer 1)
ein. Von dort wird die Probe mit einem Roboter 10 (Ziffer 2)
entnommen und zunächst in den von ihm erreichbaren Mühlen-Pressen-Automat 33 (Ziffer 3)
eingestellt, wo die Probe für die anschließende
Analyse vorbereitet wird. Von dem MPA 33 wird die vorbereitete
Probe an das in der Aufbereitungslinie dazu radial außen
angrenzende XRF-Röntgenspektrometer 29 (Ziffer 4) übergeben, wo
die Messung erfolgt. Dies geschieht mittels einer zwischengelagerten
Handhabungseinrichtung 47. Die fertig analysierte, in der
Zeichnung nicht gezeigte Probe kehrt anschließend zu der
MPA 33 zurück, von wo sie der Roboter 10 (Ziffer 5)
abholt und zu der von ihm erreichbaren Probenausgabestation 35 (Ziffer 6) zur
Verbringung in ein Archiv transportiert.
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Bevorzugt
ist vorgesehen, dass die Roboter 10 bei der Entgegennahme
von Proben aus den Rohrpoststationen den entsprechenden Rohrpostbehälter
(Büchse) ergreifen und diesen zunächst zu einer
am Randverlauf ihres Greifbereiches 14 liegenden Handhabungsstation
transportieren und dort die Probe entnehmen. Der Rohrpostbehälter
kann im Bedarfsfall gereinigt und wieder in die Rohrpoststation 2 zur
Absendung (oder Rücksendung) eingestellt werden.
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Aufgrund
der beschriebenen Signalverarbeitung ist der Rechner 36 in
dem Beispiel in der Lage, den an den Rohrpoststationen 2 zeitlich
stochastisch eintreffenden Proben unter Berücksichtigung
von dafür jeweils spezifisch vorgegebenen Vorrangstufen dafür
geeigneten Bearbeitungsabläufen zuzuweisen. Unter Berücksichtigung
der von den Verarbeitungsgeräten 20 gemeldeten
Betriebszustände ist der Rechner in der Lage, dabei bspw.
zu berücksichtigen, dass die Verweilzeit der Proben an
den OES-Geräten und an den XRF-Röntgenspektrometern
häufig größer als an anderen Geräten
ist. Je nach fortschreitend an ihn gemeldeten Fortschritt der Bearbeitungsabläufe
aller gleichzeitig verarbeiteten Proben kann der Rechner 36 die
Bearbeitungsabläufe abwandeln, um den Durchsatz der Laboranlage
durch intelligente Verteilung bzw. Zuordnung der Proben optimieren.
In Verbindung damit, dass Verarbeitungsgeräte an verschiedenen
Roboterzellen jeweils zur Verfügung stehen (Redundanz),
bringt dies auch den Vorteil, dass einzelne Roboterzellen gewartet
werden können, während der Laborbetrieb mittels
der im Betrieb verbleibenden weiteren Roboterzellen ohne funktionsmäßige
Einschränkung fortlaufen kann. Für den Fall, dass
es trotzdem zu einer Störung kommt, ist der Rechner 36 mit
geeigneten Mitteln zur Ausgabe einer entsprechenden Fehlermeldung
ausgestattet. Auch für den Fall, dass bspw. einer der drei
Roboter 10 ausfällt, stehen noch immer alle Rohrpostlinien
zur Verfügung. Insofern beträgt auch dann noch die
verbleibende Rohrpost-Kapazität 100%. Die Bestückung
der Roboterzellen mit Verarbeitungsgeräten, also mit Analysegeräten
und/oder mit Vorbereitungsgeräten, ist vorzugsweise so
gewählt, dass bei Ausfall oder Wartung einer Roboterzelle
eine vollständige Redundanz bzgl. aller Verarbeitungsgeräte zur
Verfügung steht. Auch lässt sich, da jeder Roboter 10 zwei
Drittel der Rohrpost bedienen kann, im Vergleich zu herkömmlichen
Anlagen im Stand der Technik eine Halbierung der Reaktionszeit und
eine Verdoppelung der Abarbeitungskapazität bei Ankunft der
Rohrpostbehälter erzielen. Die erfindungsgemäße
Anlage 1 ermöglicht gegenüber herkömmlichen Laboranlagen
auch eine Kostenersparnis und einen geringeren Platzbedarf.
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5 zeigt
gegenüber den 1 bis 4 in Vergrößerung
einen Roboter 10 in einer Ansicht von oben. 6 zeigt
eine Vergrößerung einer Fräsvorrichtung 23. 7 zeigt
in Vergrößerung eine Probenstanze 24. 8 zeigt
in Vergrößerung schematisch ein XRF-Röntgenspektrometer 29. 9 zeigt in
Vergrößerung eine Probenausgabestation 35.
Die in den 6 bis 8 dargestellten
Verarbeitungsgeräte sind – für sich genommen – einem
Fachmann in ihrem Aufbau und in ihrer Funktion bekannt.
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Bevorzugt
wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren so vorgegangen,
dass jede einzelne Probe an ihrem Herstellungsort einen spezifischen
Datensatz er hält und/oder gekennzeichnet wird. Insbesondere
kann der Datensatz neben Informationen, welche die Probe selbst
betreffen, auch Informationen über die gewünschte
Verarbeitungsfolge (Folge aus Vorbereitungs- und/oder Analyseschritten)
enthalten. Die Transferstation 34 dient dem Personal des
Laborbereiches zum manuellen Ein- und Ausschleusen von Rohrpostbehältern
und/oder Proben. Wie besonders in 3 dargestellt
ist, liegt die Transferstation 34 in einem Überlappungsbereich
von Greifbereichen zweier verschiedener Roboter, so dass die Transferstation 34 von
diesen beiden Robotern wahlweise erreicht werden kann.
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Alle
offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich.
In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt
der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen
(Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch
zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender
Anmeldung mit aufzunehmen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 20122648
U [0009]
- - DE 10220054 A1 [0009]