MRK-Greifer und Werkzeugwechsler
Robotertechnik für die Medtech-Automatisierung
Absolute Sicherheit, Präzision und höchste Hygiene sind nirgendwo so entscheidend wie im Labor und in der Medizintechnik. Automatisierte Arbeitsabläufe können Qualität und Zuverlässigkeit verbessern. Wie Automatisierungstechnik Sicherheit und Effizient gewährleistet, zeigt der Einsatz bei Engrotec.
In modernen Laboren wird seit Jahren verstärkt auf die Automatisierung von Prozessen gesetzt, um sich wiederholende und zeitaufwendige Arbeitsschritte effizienter zu gestalten (Bild 1). Die Herausforderungen in der Laborautomation sind dabei vielfältig und anspruchsvoll. Einerseits gilt es, die Arbeitskraft im Labor wertschöpfender einzusetzen, da filigrane und monotone Arbeiten zeitaufwendig und fehleranfällig sein können. Andererseits muss den spezifischen Anforderungen der oft sensiblen Aufgaben Rechnung getragen werden.
Neben den allgemeinen Anforderungen an Handhabungs- und Automatisierungstechnik – wie einfache Integration in bestehende Systeme, hohe Verfügbarkeit, hoher Automatisierungsgrad und große Flexibilität – sind in der Pharma- und Medizintechnik spezielle Anforderungen an Hygiene, Reinraumklassifizierung und verwendete Schmierstoffe von großer Bedeutung. Ein hygienegerechtes Design, das eine einfache Reinigung und Sterilisation auch mit Wasserstoffperoxid (H2O2) ermöglicht, ist dabei entscheidend. Zudem müssen Komponenten nicht nur robust sein, sondern auch vor Korrosion und dem Eindringen von Schmutz und Bakterien geschützt werden, um Kontamination zu vermeiden. Diese Anforderungen gelten sowohl für die Endeffektoren als auch für entsprechendes Roboterzubehör wie Werkzeugwechsler und andere Komponenten.
Be- und Entladen von Mikrotiterplatten
Engrotec Solutions aus Hünfeld hat für ein Pharmaunternehmen eine neuartige Automatisierung von repetitiven Laborprozessen realisiert (Bild 2). Die Be- und Entladung von Mikrotiterplatten sollte mithilfe eines fahrerlosen Transportsystems automatisiert werden. Diese Mikrotiterplatten werden für biologische Untersuchungen benötigt, z. B. für Absorptionsmessungen in Photometern oder für das pharmazeutische Hochdurchsatz-Screening.
Die größte Herausforderung war das reibungslose Zusammenspiel von fahrerlosem Transportsystem (FTS), 6-Achs-Roboter und Servogreifer. Ein Werkzeugwechsler der Baureihe FWR und ein kollaborierender Greifer HRC-02 der Zimmer Group haben entscheidend zur optimalen Umsetzung beigetragen.
Medienloser Werkzeugwechsler und MRK-Greifer
Eine der wichtigsten Anforderungen an das Roboterzubehör war die fehlende Druckluft der mobilen Manipulatoren, weshalb elektrische Aktoren und medienlose Werkzeugwechsler für die Umsetzung gewählt wurden, insbesondere hier spielten die Zimmer’schen Komponenten eine wesentliche Rolle (Bild 3).
Der Werkzeugwechsler der Baureihe FWR ermöglicht einen automatisierten Werkzeugwechsel ohne externe Steuerung. Im Zusammenspiel mit der Ablagestation wird der Wechsler beim Einfahren mechanisch betätigt, wodurch kein zusätzlicher Energiebedarf entsteht. Zusätzlich bietet der FWR die Möglichkeit des manuellen Werkzeugwechsels.
Der Greifer HRC-02 ist DGUV-zertifiziert (Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung) und bietet eine kollaborative Greiflösung. Mit integrierter Steuerung und feinfühligem Servoantrieb ermöglicht er das präzise Greifen unterschiedlicher Bauteile mit definierter Greifkraft. Die IO-Link-Ansteuerung und der Einsatz in Kombination mit LWR-Festteilen eröffnen optimale Einsatzmöglichkeiten für größere Werkstücke sowie unterschiedliche Abmessungen durch Servotechnik.
Optimierte Automatisierung im Labor
Durch die Integration des fahrerlosen Transportsystems mit Komponenten der Zimmer Group hat Engrotec die Automatisierung repetitiver Laborprozesse erfolgreich vorangetrieben. Dank der schnellen Bereitstellung von Mustern des Werkzeugwechslers und des Greifers konnten umfangreiche Tests durchgeführt und die reibungslose Kommunikation zwischen FTS, Roboter und Greifer sichergestellt werden.
Die erfolgreiche Zusammenarbeit von Engrotec und der Zimmer Group verspricht zukunftsweisende Applikationen für die Pharma- und Laborbranche. Die medienlose Werkzeugwechseltechnologie des FWR-Werkzeugwechslers und die präzise Greiflösung des HRC-02-Greifers tragen bereits jetzt entscheidend zur Steigerung der Effizienz und Präzision in Laboren bei. (uh)
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