25. AUGUST 2016

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Die dritte Dimension


<strong>ENERGIEKETTEN</strong> - Im Auftrag der Bayer AG haben ein Ingenieurbüro und Igus einen Roboter fit gemacht für das Handling von Arzneimittelflaschen in steriler Umgebung. Eine entscheidende Rolle spielt dabei das Triflex R-System des Kölner Unternehmens.

Parenteral anzuwendende Arzneimittel gelangen durch Injektion oder Infusion direkt ? also unter Umgehung des Verdauungstraktes ? in das Gewebe oder in die Blutbahn. An Parenteralia werden daher allerhöchste Qualitätsansprüche besonders in bezug auf mikrobielle und partikuläre Reinheit gestellt. Diese jederzeit zu erfüllen, ist die Aufgabe einer modernen Parenteralia - Fertigung; so wie sie bei der Bayer AG in Leverkusen praktiziert wird.

6-Achs-Roboter im Pick-and-place-Dauereinsatz
Im Bereich der Abfüllung beispielsweise sind vollautomatische Anlagen zum Einsatz. Nachdem die Flaschen in verschiedenen Arbeitsschritten gereinigt, sterilisiert, befüllt und verschlossen worden sind, setzt ein sechsachsiger Pick-and-place-Roboter von Stäubli die gefüllten Ampullen beziehungsweise Arzneifläschchen palettenweise in eine Gitterbox, ehe sie in die Bereiche Kontrolle, Verpackung und Versand gehen.

»Für diesen Arbeitsschritt war auch vorher schon ein Roboter im Einsatz, er hatte allerdings seine Lebenszeit überschritten. Aufgrund der Belastungen kam es immer wieder zu Kabelbrüchen«, berichtet Klaus Radke, Geschäftsführer der Industrietechnik GmbH & Co. KG in Neuwied. »Wir haben die Aufgabe bekommen, erstens das Handling betriebssicher zu gestalten und zweitens auch optisch alles auf den neuesten Stand zu bringen. Alle frei hängenden elektrischen und pneumatischen Leitungen sollten gebündelt werden.« Die spezifischen Bewegungen, welche der Roboter ausführt, stressen die Leitungen zur Energie- und Medienversorgung in hohem Maße.

Genau zu diesem Zeitpunkt präsentierte Jochen Weber, Technischer Verkaufsberater bei Igus, Klaus Radke das Triflex R -System. Die Triflex-Serie wurde bei Igus, Köln, entwickelt, um eine sichere Energiezuführung bei mehrdimensionalen Bewegungen im Raum zu realisieren. Hierbei kombinierte man die Beweglichkeit eines Schlauches mit der Stabilität einer Energiekette und deren definierten Radien.

Klaus Radke zu den technischen Vorgaben: »Die Energiezuführung muß die spezifischen Roboterbewegungen um alle Achsen mitmachen, und die Leitungen innerhalb von Triflex sollen möglichst lange halten. Da unter Reinraumbedingungen und im klimatisierten Umfeld gearbeitet wird, hat man bei Bayer unter anderem besonderen Wert darauf gelegt, daß keine ›Partikelschleuder‹ in der Abfüllung zum Einsatz kommt.«

Aufgrund der damaligen Präsentation haben Radke und Weber gemeinsam das Projekt gestartet und die Auslegung der Kette entsprechend dem Anforderungsprofi l von Bayer durchgeführt. Vom ersten Gespräch bis zum fertigen Produkt vergingen ungefähr drei Monate.

Kampfansage an drohenden Kabelbruch
Die komplett geschlossene Außenkontur von Triflex R sorgt außen für Schutz gegen Schmutz, und der Abrieb der Leitungen bleibt im Inneren der Kette. Damit werden sowohl die Betriebssicherheit als auch die Standzeiten für den Kunden deutlich erhöht. Dank des runden Designs der Triflex R gibt es kein Einhaken und Verkanten. Triflex R führt die Leitungen mit einem definierten Mindestbiegeradius. Der Biegeradius ist in allen Richtungen gleich. Allein dadurch verlängert sich die Lebensdauer der Energiezuführung und der Leitungen.

Mehrdimensionale Bewegungen
Das Triflex R-System besteht aus einer Aneinanderreihung ein und desselben Einzelteils. Die Variabilität bleibt also bei gleichzeitiger Reduktion des Montageaufwandes und der Kosten gesichert ? sowohl auf Kunden- als auch auf Lieferantenseite. Das System spielt überall dort seine Stärken aus, wo Bewegungen in mehr als zwei Richtungen gehen. Das sind in erster Linie Anwendungen an 6-Achs-Robotern, welche sich zum Beispiel in allen Umgebungen an Schweiß- und Lakkierapplikationen in der Klebe- und Schleiftechnik finden. Auch kommt es an Scara-Robotern bei extrem hoher Geschwindigkeit zum Einsatz.

In Triflex R kann man Federstäbe integrieren, um gezielt Vorspannungen zu erreichen. Sie geben der Energieführung eine bestimmte Ausrichtung und halten sie beispielsweise von Störkanten fern. Bei herkömmlichen Systemen geschieht dies zum Teil durch aufwendige Federn, Seilzüge, Gleitführungen. Diese außenliegenden Elemente üben neben dem erhöhten Platzbedarf und neuen Störkanten weitere Kräfte auf die Energiezuführung aus.

Erhöhte Anlagenverfügbarkeit
Zur Zeit sind die Triflex R-Energiezuführungen in vier Größen in einer komplett geschlossenen Version lieferbar. Demnächst werden sie alle in einer sogenannten Easy Chain-Variante mit einer Öffnung zum einfachen Eindrücken der Leitung ? zur Verfügung stehen.

Das erklärte Ziel bei Igus ist es, mit mehreren Baugrößen sowohl in komplett geschlossener Version ein modulares System aufzubauen, als auch in der einfachen Variante und einem darauf abgestimmten System von Anschlußkomponenten ? um so mit möglichst geringen Kosten für viele Anwendungen sichere und langlebige Energieführungskonzepte zu entwickeln. In Verbindung mit dem bestens eingeführten Ready-Chain-Konzept wird es den Igus-Kunden dann möglich sein, ein fertiges Energieführungssystem als »Roboterpaket« zu erwerben, das nur noch minimale Montagezeiten und das Anschließen der Stecker beziehungsweise Verbindungsteile benötigt, um einsatzbereit zu sein.

Ausgabe:
aut 01/2005
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