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Manipolazione siringa coordinato su un ingombro minimo

L'industria farmaceutica stabilisce standard elevati in termini di igiene, qualità e prestazioni, e questi standard si applicano anche agli impianti di imballaggio farmaceutico. Lo spazio è spesso anche un premio negli impianti di produzione, principalmente a causa del modo in cui sono cresciuti storicamente, e le nuove aggiunte al parco macchine devono quindi essere il più possibile compatte. Robotronic AG è specializzata in sistemi di manipolazione assistita da robot che soddisfano questi severi requisiti dimensionali. L'azienda svizzera lavora con una cella robot modulare sviluppata internamente, denominata Modular Robot Technology o MRT in breve. Solo i robot Mitsubishi Electric sono utilizzati in questo sistema.

Robotronic ha sviluppato un modulo di gestione per la fornitura di siringhe pronte per l'uso per l'impianto confezionamento finale di una società internazionale farmaceutica in Germania. L'azienda, un cliente di lunga data di Robotronic, è stata urgentemente alla ricerca di una soluzione flessibile che potrebbero essere attuate in un periodo massimo di costruzione di quattro-cinque mesi. Lo spazio a disposizione era estremamente stretto a circa tre metri quadrati, e un tasso di fornitura di siringhe 400 al minuto è stato stipulato. La soluzione doveva inoltre permettere il passaggio tra diversi vettori siringa siringa e formati che vanno da 0.5 a 10 millilitri.

Applicando il principio modulare, Robotronic è in grado di combinare i robot Mitsubishi Electric in una cella con altri elementi come i nastri trasportatori, sistemi di telecamere o assi lineari. Mike Weber, amministratore delegato di Robotronic AG, afferma: "Siamo in grado di risparmiare un sacco di tempo nella progettazione e costruzione secondo il principio modulare. La struttura di base è sempre presente e deve solo essere montati secondo le esigenze, che mantiene i costi di approvvigionamento relativamente basso. Il design estremamente compatto è un vantaggio importante, che ci permette di lavorare in uno spazio molto piccolo. "Il modulo base della MRT occupa un'area che è a malapena le dimensioni di un pallet di euro, misura 1.0 da 1.30 metri, ed è di circa 2.20 metri di altezza.

Particolarità di gestione siringa
Ogni linea di confezionamento siringhe richiede un sistema di alimentazione speciale, perché le siringhe hanno nessuna base su cui stare. Essi sono quindi trasportati e conservati sospesi su un cosiddetto "flangia dito", per cui i vettori sono necessarie particolari. I due vettori più comuni sono pettini e nidi standardizzati, che tengono siringhe 160 rispettivamente. Per imballare le siringhe, devono essere rimossi dai favi o nidi e trasferiti alla struttura di imballaggio. Ciò richiede estrema sensibilità, perché le siringhe di vetro sono facilmente divisibili. Come Mike Weber spiega anche, "macchine per la movimentazione simili sono stati in giro nel mercato per un lungo periodo, ma ciò che rende le MRT da Robotronic unico è il loro ingombro ridotto. Una macchina simile da un altro produttore prende tre a quattro volte tanto spazio. Questo è qualcosa che è normalmente scarseggia negli impianti di produzione e rende lo spazio disponibile estremamente costoso. "

Due tipo MELFA RV-4FL robot di Mitsubishi Electric sono utilizzati nella soluzione di gestione siringa. Questi sono in testa compatti robot a braccio snodato con sei assi. Non sono necessari altri elementi meccanici come sollevamento o rotanti componenti. Mike Weber dice: "Noi attribuiamo importanza di utilizzare solo i robot, ove possibile e solo con elementi meccanici aggiuntivi, che possono essere soggetti a malfunzionamenti, in casi eccezionali. Un robot opera di solito per anni senza problemi, garantendo un alto rendimento dei nostri MRT. "

Alimentazione tramite torretta rotante
Parte della soluzione è un sistema di alimentazione per le vasche, ossia i contenitori in plastica termoformati in cui i pettini o nidi sono trasportati. Nastri trasportatori sono normalmente utilizzati per questo, ma occupano una relativamente grande area. Robotronic, invece, utilizza una torretta rotante che ha sviluppato e che si trova sulla stessa struttura di base della cella robot a cui è collegato. La torretta è caricato manualmente sulla parte esterna con fino a dieci vasche piene prima di ruotare 180 gradi e di essere svuotato da robot.

"Stacking le vasche in torretta rotante consente di ridurre l'ingombro notevolmente rispetto ad una linea di trasporto", spiega Mike Weber. "Trattiamo vasche di due e mezzo o siringhe 400 al minuto. La torretta detiene dieci vasche in tutto, quindi deve essere ricaricata ogni quattro minuti. Una torretta rotante per vasche 20 è anche disponibile come optional. Per ottenere la stessa autonomia con un nastro trasportatore, il nastro dovrebbe essere lungo quattro metri. Con la MRT otteniamo questo output in un metro ".

Movimentazione Robot
Incorporati nella soluzione personalizzata sono due robot MELFA di tipo RV-4FLM-Q1-S15, le relative CPU Q172DRCPU e una CPU PLC, tipo Q03UDECPU. La torretta rotante è azionata da un servomotore MR-J4 Mitsubishi Electric con CPU di movimento Q172DCPU. Tutte le CPU fanno parte della piattaforma iQ, una piattaforma multi-CPU di Mitsubishi Electric. La particolarità di questa soluzione è che i robot non sono solo sospesi in alto, ma lavorano anche a coppie nel minimo spazio.

I due robot MELFA sono responsabili per la gestione completa di vasche, vettori - cioè nidi o pettini - ei diversi formati siringa, e sono coordinati proprio per questo scopo. La sequenza di processo per pettini, in cui le siringhe sono sospesi uno dietro l'altro in più file, è il seguente: Un primo robot rimuove una vasca dal primo albero torretta e colloca nella stazione disponibile. Qui robot B rimuove il pettine e robot A restituisce il vuoto vasca alla torretta rotante. Robot B trasporta il pettine alla guida di svuotamento, si inclina leggermente e orologi le siringhe attraverso. Dalla guida le siringhe entrano nel normale processo di confezionamento. Robot B poi deposita il pettine vuoto in una stazione separata, da dove viene prelevato dal robot A e collocato nella vasca del secondo pozzo della torretta.

La capacità della MRT di elaborare sia pettini e nidi è una caratteristica unica nel settore, secondo Mike Weber. I nidi hanno una struttura a nido d'ape con singole aperture in cui le siringhe sono sospesi. Pinze a vuoto sono necessari per il processo di trattamento. La macchina può essere convertito in pochi minuti, e il processo di trattamento è diverso come segue: anche qui, robot A primi posti la vasca nella prima stazione. Robot B rimuove il nido mediante il vuoto, lo trasporta alla seconda stazione e la pone in un blocco a gradini, sopra il quale le siringhe sono leggermente sollevate. Utilizzando una pinza speciale, robot A viaggia a favi nel nido, riprende le siringhe sulla flangia dito e li sposta alla guida di svuotamento. Qui orologi le righe tramite per lo svuotamento, come con i pettini. Poi robot Un colloca il nido svuotato e vasca nel secondo pozzo torretta della stazione rotante.

Espansione opzionale della capacità
L'attuale modello MRT può raggiungere una velocità di ciclo di 400 siringhe al minuto nella guida svuotamento, ma la soluzione in grado di elaborare fino a unità 600 al minuto. Per fare ciò, un ulteriore asse viene aggiunto al sistema, azionato da un servomotore elettrico Mitsubishi MR-J4. "Siringhe 600 per minuto è praticamente il tasso più veloce che si trovano in qualsiasi parte del mondo!", Dice Mike Weber.

L'asse supplementare permette un più rapido processo di svuotamento. Il robot in sé non reca alla stazione di svuotamento di orologio le siringhe attraverso a righe; invece tutte le siringhe vengono svuotati in un passaggio dalla pettine un movimento di inclinazione 180 gradi in un recipiente avversaria situato sull'asse del servo. Invece del robot, l'asse servo svuota gli alveoli in un movimento di inclinazione. La sequenza originale movimento del robot si accorcia, rendendo possibile la lavorazione fino a 600 siringhe per minuto.

Un veterano nel campo
In qualità di partner esclusivo per la distribuzione di robotica di Mitsubishi Electric per il mercato svizzero, Robotronic collabora con il fornitore di soluzioni di automazione sin dalla sua prima installazione in 2008. Lo stesso Mike Weber ha oltre 30 anni di esperienza nel lavorare con Mitsubishi Electric. I fattori più importanti ai suoi occhi sono il servizio clienti rapido e competente e la disponibilità globale di tecnologia ed esperti. Tra i prodotti, afferma: "I robot mostrano una straordinaria flessibilità, velocità e affidabilità per molti anni. Ad esempio, i robot Mitsubishi Electric appartenenti a uno dei nostri clienti hanno lavorato in tre turni per un incredibile 25 anni. Questo è un risultato enorme! E altri componenti di Mitsubishi Electric, come servi o controller, non ci hanno mai causato problemi di qualità. Anche gli elevati gradi di libertà di installazione dei robot sono vantaggiosi, ad esempio per il gruppo di testa o per i movimenti rotatori estremi. Il design snello dei robot ci aiuta a realizzare la MRT nel minimo spazio ".

Ulteriore sviluppo in pieno svolgimento
Robotronic sta sviluppando il modulo di manipolazione siringa corrente oltre e si propone di offrire la possibilità di passare a un terzo formato di vettore, i cosiddetti vassoi Rondo, in futuro. Questi sono piatti, Ondulato vassoi di plastica lunghi 300 millimetri, in cui le siringhe sono ritagliati adiacenti l'uno all'altro. Mike Weber commenta: "Se la MRT può anche elaborare vassoi Rondo, i nostri clienti sono in grado di gestire tutti e tre i formati che utilizzano un'unica soluzione."

Robotronic sta anche lavorando ad una soluzione in cui le siringhe vengono spostati senza contatto per la prossima macchina su un nastro trasportatore. L'uso del vetro nella produzione alimentare e farmaceutica rappresenta un rischio, in quanto contenitori di vetro possono essere facilmente danneggiati al momento dell'impatto. Nel caso di siringhe, la flangia dito potrebbe essere danneggiato, per esempio, o particelle di vetro potrebbe ottenere nel liquido. Robotronic sta reagendo con la nuova soluzione per la raccomandazione "No Vetro Contatto" della US Food and Drug Administration (FDA). Il produttore di sistemi sta cercando di aziende farmaceutiche di tutto il mondo con la sua soluzione speciale. Come dice Mike Weber, "il sistema può essere adottato direttamente in altri paesi, perché i nidi, pettini e vassoi Rondo sono standardizzati e utilizzato a livello internazionale."

La prossima sfida Robotronic si è posta è stato quello di costruire un sistema di movimentazione da esporre ai componenti fiera, tenutasi a Dusseldorf, Germania, 8th-14th maggio 2014. Mike Weber ha descritto il progetto come segue: "Abbiamo costruito una cella MRT per la gestione siringhe nei nidi in soli tre mesi. Abbiamo dimostrato in tal modo quanto velocemente possiamo realizzare ordini in pratica mediante il principio modulare MRT. Ordinato nel mese di febbraio, consegnato nel mese di aprile - che è un record! Il lasso di tempo normale per un progetto di questo tipo è dell'ordine di nove a dodici mesi in normale produzione macchinari personalizzati. "

Process Industry Informer

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