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SIPLACE „Head Ver ification“ Bedienungsanleitun g Ausgabe 01/2015 69 6. Dabei steh t die Z-Achse unten, so dass di e Pipettenspit ze im Strahl des BE -Senso rs steht. 7. W ährend der Drehung werden bei jedem gedrehten 1°…

SIPLACE „Head Verification“

Bedienungsanleitung Ausgabe 01/2015

4.13 Messung „ZDS sensor values“

Für diese Messungen werden folgende Teile benötigt:

CP20P: 20x Nozzletype 4069 03106244-01 (Vakuumpipette rot geschlossen)

4.13.1 Erklärung der Messung – Ablauf

Mit der Messung „ZDS sensor values“ werden Funktionalität der Lichtschranke Z-Unten sowie des BE-

Sensors in Abhängigkeit von den Drehwinkeln der DP bzw. des Segments ermittelt.

Zuerst wird die wird mithilfe des Referenzlaufes ein Helligkeitsabgleich der Lichtschranke Z-Unten

(LED Gain) ermittelt. In diesem Zusammenhang wird dann noch der Spannungswert der

Lichtschranke Z-Unten ermittelt, der einen Referenzwert (Sensor value [mV]) für den Abstand zum

Schaltring darstellt.

In weiteren Messungen werden noch die Spannungswerte der Lichtschranke Z-Unten ermittelt, wenn

der Schaltring die Endemeldung der Z-Achse beim Bestücken ausgibt (Spring resp. low [mV]) und

auch, wenn die Z-Achse mit voller Kraft aufsetzt (Spring resp. high [mV]), was einer kompletten

Kompression der Segmentfeder entspricht.

In weiteren Tests wird die Drehachse der DP / des Segments um eine volle Umdrehung (360°)

gedreht. Dabei werden permanent die Spannungswerte der Lichtschranke Z-Unten aufgezeichnet und

geben somit ein Bild vom Abstand Lichtschranke Z-Unten zum Schaltring. Ebenso werden die

Spannungsveränderungen in Schritten von 5° gemessen, um hier eine relative gleichmäßige

Schwankung nachzuweisen. Ebenso wird die gesamte Spannungsveränderung über die kompletten

360° ermittelt.

Da diese Messung im BE-Sensor-Bereich stattfindet, können auch die Längenänderungen der

Pipettenspitze über die gesamten 360° überprüft werden. Diese Längenänderungen werden in 5°-

Schritten protokolliert und dürfen sich nur in einem bestimmten Bereich ändern.

Mithilfe der Ergebnisse dieser Messungen können letztendlich auf folgende Ursachen Rückschlüsse

gezogen werden:

1. Taumelnde Schaltringe

2. Verschmutzte Schaltringe

3. Defekte Lichtschranke Z-Unten

4. Defekte Segmentfeder

Ablauf der Messung im Detail:

1. Zuerst wird ein Höhenreferenzlauf mit der Pipette 4069 durchgeführt.

2. Im Anschluss wird ein Helligkeitsabgleich der LED in der Lichtschranke Z-Unten gemacht.

Dabei dreht der Stern jedes Segment in die Bestückposition und schaltet die Lichtschranke Z-

Unten ein. Der ermittelte Spannungswert bei Segmentstellung 0° ergibt den Wert Sensor

Value [mV] und stellt den Wert für den Abstand Lichtschranke Z-Unten zum Schaltring der DP

dar. Zudem wird der Wert LED gain ermittelt. Dies ist der Helligkeitsabgleich der LED in der

Lichtschranke Z-Unten, der beim Referieren der Lichtschranke zurückkommt. Es besteht der

Zusammenhang zwischen Helligkeit LED gain (Sender) und Sensor Value [mV]

(Empfänger), der die Grundfunktionalität der Lichtschranke Z-Unten darstellt.

Dies wird für alle Segmente separat durchgeführt

3. Dann wird das Segment 1 bei einer Segmentstellung DP 0° mit der Z-Achse nach unten

bewegt.

Die Z-Achse wird mit dem Verfahrprofil TP13 [TP13 NOZZLE CHANGER DOWN] nach unten

auf die Höhenreferenzlaufposition gefahren. Sobald der Schaltring der DP die Lichtschranke

Z-Unten aktiviert, wird der Spannungswert der Lichtschranke Z-Unten Spring resp. low [mV]

ermittelt. Die Achse fährt weiter mit voller Kraft nach unten, bis der Stromsensor der Z-Achse

die Endemeldung ausgibt. Nun ist die Segmentfeder vollständig komprimiert. Nun wird erneut

der Spannungswert der Lichtschranke Z-Unten Spring resp. high [mV] ermittelt. Mithilfe

dieser Messung können Rückschlüsse auf den Schaltring und der Linearführung des

Segments getroffen werden.

Dies wird dann für alle Segmente separat durchgeführt.

4. Segment 1 wird in die Bestückposition gedreht.

5. Segment 1 wird nun einmal um 360° (Schrittweite 1°) gedreht.

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6. Dabei steht die Z-Achse unten, so dass die Pipettenspitze im Strahl des BE-Sensors steht.

7. Während der Drehung werden bei jedem gedrehten 1°-Grad folgende Messungen gemacht:

- Spannungswert der Lichtschranke Z-Unten (Sensor value [mV] / 1°)  Min value

[mV] und Max value [mV]

- Veränderung der Pipettenlänge im BE-Sensor (Ermittelte Längenänderung / 5° 

Radial runout 5° [µm])

- Veränderung der Spannung Lichtschranke Z-Unten (Sensor value [mV]/5° 

Variation 5° [mV]

- Aufgrund der gespeicherten Werte können die maximalen

Spannungsschwankungen der Lichtschranke Z-Unten bei einer 360°-Drehung

ermittelt werden. Dies geschieht aus dem Delta zwischen dem maximalen

Spannungswert und dem minimalen Spannungswert der Lichtschranke Z-Unten

 Variation 360° [mV]

- Aufgrund der gespeicherten Werte kann die maximale Pipettenlängenänderung

der BE-Sensormessung bei einer 360°-Drehung ermittelt werden. Dies geschieht

aus dem Delta zwischen dem maximalen Pipettenlänge und der minimalen

Pipettenlänge im BE-Sensor über 360°  Radial runout 360° [µm]

8. Nun wird diese Messung für alle weiteren Segmente durchgeführt.

4.13.2 Erklärung des Messergebnisses im Menü Progress

Nach Beendigung der Messung erscheint im Menü Progress folgendes Ergebnis:

Abbildung 47: Ergebnis ZDS sensor values_1

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Abbildung 48: Ergebnis ZDS sensor values_2

Legende:

1. Gemessenes Segment

2. Analoger Spannungswert des Empfängers Lichtschranke Z-Unten Sensor value [mV] bei

einer Segmentstellung von 0° während des Helligkeitsabgleichs der LED als Sender (4) mit

dem Wert LED gain. Dieser Spannungswert stellt zudem den Abstand der Lichtschranke zum

Schaltring bei einer DP-Stellung von 0° dar. Es findet eine Art Hell-Dunkel-Bestimmung

(Abgleich) statt. Dieser Wert muss innerhalb einer plausiblen Toleranz (in unserem Beispiel

von 2000..5000mV) liegen!

3. Kleinster ermittelter analoger Spannungswert Min value [mV] der Lichtschranke Z-Unten

während einer kompletten Drehung des Segments um 360°. Dieser Wert versinnbildlicht den

größten Abstand zwischen Lichtschranke Z-Unten und dem Schaltring. Man kann auch sagen,

dass bei größerem Abstand das Licht der Lichtschranke dunkler ist. Dieser Wert muss

innerhalb einer plausiblen Toleranz (in unserem Beispiel von 2000..5000mV) liegen!

Größter ermittelter analoger Spannungswert Max value [mV] der Lichtschranke Z-Unten

während einer kompletten Drehung des Segments um 360°. Dieser Wert versinnbildlicht den

kleinsten Abstand zwischen Lichtschranke Z-Unten und dem Schaltring. Man kann auch

sagen, dass bei kleinerem Abstand das Licht der Lichtschranke heller ist. Dieser Wert muss

innerhalb einer plausiblen Toleranz (in unserem Beispiel von 2000..5000mV) liegen!

4. Helligkeitswert LED (Sender) der Lichtschranke Z-Unten während dem Referieren. Der Wert

LED gain spiegelt die Helligkeit der LED dar, der sich in einem Ergebnis der Messung des

Empfängers Lichtschranke Z-Unten Sensor value [mV] (2) wiederspiegeln muss. Der Wert

LED gain muss innerhalb einer plausiblen Toleranz (in unserem Beispiel 90..200) liegen.

5. Der Wert Spring resp. low [V/m] beschreibt den analogen Spannungswert der Lichtschranke

Z-Unten, wenn die Z-Achse mit einen DP-Winkel von 0° auf die Transportkante fährt und die

Lichtschranke durch den Schaltring geschalten wird. Dieser Wert steht auch für einen Abstand

der Lichtschranke Z-Unten zum Schaltring an dieser Stelle, wenn die Federkraft auf den

Schaltring wirkt. Dieser Wert muss innerhalb einer plausiblen Toleranz (in unserem Beispiel

von -5300..-2000V/m) liegen!

6. Der Wert Spring resp. high [V/m] beschreibt den analogen Spannungswert der

Lichtschranke Z-Unten, wenn die Z-Achse mit einen DP-Winkel von 0° mit voller Kraft auf die

Transportkante fährt und die Segmentfeder vollständig komprimiert wird. Dieser Wert steht

auch für einen Abstand der Lichtschranke Z-Unten zum Schaltring an dieser Stelle, wenn die

maximale Kraft der Z-Achse auf das Segment wirkt, der Abstand Lichtschranke Z-Unten zum

Schaltring wird hier ermittelt. Dieser Wert muss innerhalb einer plausiblen Toleranz (in

unserem Beispiel von -5600..-3600V/m) liegen!

7. Der Wert Radial runout 5° [µm] beschreibt die größte ermittelte Pipettenlängenänderung

beim Drehen des Segments um 360° in einem 5°-Bereich. Dabei wird der Wert als Radial

runout 5° [µm] angegeben, bei dem sich innerhalb von einer Drehung um 5° die größte

Pipettenlängenänderung feststellen ließ. Dieser Wert muss innerhalb einer plausiblen

Toleranz (in unserem Beispiel von 0..20µm) liegen!