赫尔佐格 HAG 系统：全自动熔融系统

精确硼酸盐熔样的自动化

HAG系统通过硼酸盐熔样法为光谱分析准备氧化物样品材料。它采用高频加热熔样工艺，为高精度分析生产出优质的玻璃片。

HAG系统中的以下步骤全部实现自动化：样品定量、助熔剂称重、熔样和玻璃片向XRF的传输、坩埚和浇铸盘的清洗。所有过程均由PrepMaster控制。该软件提供完整的样品管理系统，监控所有关键参数并确保无故障运行。

进样架

样品进料架提供多种选择，包括62位样品架和200、300或400位样品瓶托盘架。样品架可以连接到自动化系统或手动装载。称重单元中还有一个10位手动样品架，可以在其中注册样品。

托盘架配备了一个x/y/z机械抓手，将样品瓶在单元内部和条码读取位置之间传输，在那里确定样品ID。随后，样品瓶通过直线系统传送到熔样设备。可以在运行过程中设置和更改优先级。PrepMaster控制系统以可视化方式显示每个样品瓶的状态，例如"待分析"、"已分析"、"在熔样机中"、"高优先级"等。如果系统中的玻璃片被废弃，样品将重新从料仓中取出并自动启动另一次熔样。

定量模块

HAG系统能够对样品和添加剂进行极其精确的定量。定量单元由最多三个定量工位、一个样品混合工位、一个铂金坩埚缓冲位置和一个脱模剂定量工位组成。所有工位均由一个小型多轴机器人操作。

样品瓶中的样品被送入三个定量单元之一。为了熔样，助熔剂和样品交替称重加入坩埚，以达到两种物质的最佳稀释比例。随后，坩埚被转移到混合工位，在那里助熔剂和样品被混匀。可以选择添加脱模剂。最后，坩埚被放置在转盘样品架中，准备进行熔样。

熔样模块

根据样品数量，熔样模块由4、6或8个熔样单元组成。每个单元有两个位置用于坩埚和浇铸盘。一个线性传输系统将样品从转盘存放架运送到熔样单元，将玻璃熔片运送到XRF设备的传送带，并将污染的坩埚和浇铸盘运送到清洗模块。

坩埚通过高频感应加热。在此过程中，可以摆动样品以获得更好的混合效果。同时，浇铸盘被加热到预定温度。当加热循环完成后，样品自动倒入浇铸盘。熔片可以在浇铸盘中冷却。根据样品类型，可以采用不同的冷却方法，例如使用压缩空气快速冷却。

熔样单元由高温计控制。因此，可以为每种样品类型设置个性化的加热曲线，例如500°C保持2分钟，1000°C保持3分钟，1100°C保持1分钟。

在运送到XRF之前，特殊检测器会检查玻璃熔片是否破碎或呈新月形。

高精度温度控制

高频加热熔样工艺不仅能够快速准确地将熔体温度调节到所需目标值。该技术还确保精确的温度控制。通过温度校准单元（选配），可以确定每个坩埚的个别发射率并在坩埚的整个使用寿命期间进行监控。这使得在熔样过程中能够更精确地测定温度。借助自动SparkPoint视觉系统，还可以进行自动坩埚识别。此外，在每次熔样前可以调整坩埚的位置，使得高温计测温始终在相同的坩埚位置进行。

清洗模块

用于清洗污染坩埚和浇铸盘的自动清洗模块（选配）由一个或两个超声波清洗槽、一个冲洗单元和一个干燥单元组成。超声波清洗模块可同时清洗14个坩埚和浇铸盘。坩埚和浇铸盘在升温的超声波清洗槽中浸泡在柠檬酸中。随后它们被运送到冲洗单元，用普通自来水和去离子水冲洗。在返回定量给料模块之前，它们通过热风吹干。所有清洗参数都可以通过PrepMaster系统设置。