Tragende Rolle

Greifer - Hygiene ist in der Medizin- und Pharmaindustrie das A und O. Ansonsten gelten bezüglich Produktivität und Variantenfertigung die gleichen Gesetze wie in anderen Branchen. Diesen Ansprüchen muß die Automatisierungstechnik entsprechen; bis in die Spezifika einer einzelnen Komponente als Tüpfelchen auf dem i des Gesamtkonzeptes.

24. August 2005

Die BBraun Melsungen AG, Melsungen, gehört zu den weltweit führenden Unternehmen der Medizintechnik und steht als Familienunternehmen in einem harten Wettbewerb mit hoher Verantwortung. Das Sortiment umfaßt qualitativ hochwertige und innovative Produkte sowie prozeßorientierte Dienstleistungen für die medizinische Versorgung von Patienten und all jener Menschen, die Patienten Hilfe geben. Kontinuierliche Erweiterungen des Produktprogramms, erhöhte Nachfrage und Maßnahmen zur Prozeßoptimierung machten für die Endmontage von peripheren Venenverweilkanülen eine effiziente und flexible Automatisierungslösung erforderlich. Mit der Schunk GmbH & Co. KG, Lauff en am Neckar, fand BBraun einen kompetenten und zuverlässigen Partner bei der Realisierung dieser Aufgabe. Venenverweilkanülen der Produktlinien Vasofix und Vasoscan kommen vor allem in der Langzeitversorgung bei Infusionen oder Transfusionen zum Einsatz. Eine Kanüle besteht jeweils aus einer Schutzkappe, Blutfängerstopfen sowie Kanülen- und Kapillarbaugruppe. Im Fertigungsprozeß erfolgte bisher der Endmontagevorgang von bis zu 78 Produktvarianten mit unterschiedlichsten Durchmessern rein manuell: Kapillar- und Kanülenbaugruppe wurden zusammengesteckt, anschließend visuell geprüft und in einem weiteren Montageschritt mit dem Blutfängerstopfen und der Schutzkappe komplettiert. Durch die vielen manuellen Arbeitsschritte bestand neben dem Risiko der Beschädigung auch die Gefahr der erhöhten Partikelbelastung durch die Kontamination der Werker. Ein Ziel der automatisierten Lösung war deshalb für BBraun der qualitätssichernde, hygienische Montageablauf. Auf der neuen Anlage müssen alle Produktvarianten von G24/19 Millimeter bis G14/50 Millimeter montiert und geprüft werden können, bei minimalen Rüstzeiten. Die Projektplanung, Konstruktion, Einzelteilfertigung, Montage und Softwareerstellung der Anlage übernahm der hauseigene Sondermaschinenbau. Bedingt durch das große Teilespektrum und die notwendige Feinfühligkeit des Montagevorgangs von Kapillar- und Kanülenbaugruppe ergab sich sehr schnell, daß hier nur ein mechatronisches Greifmodul zum Einsatz kommen konnte. BBraun überzeugte der servoelektrische 2-Finger-Parallelgreifer EGN 100 aus dem Plustronik-Produktprogramm von Schunk mit einem Hub von zehn Millimetern pro Finger und einer maximalen Greifkraft von 720 N. Grundlage des EGN ist das bereits in zahlreichen Handhabungslösungen bewährte pneumatische Pendant PGNplus. Durch die Integration eines Servomotors und eines Resolvers zur Positionsauswertung kann der Greifer im Kraft- oder Positions-Modus flexibel betrieben werden. Dadurch wird die Regelung der Greifkraft, der Position oder der Geschwindigkeit möglich. Insbesondere durch die Möglichkeit der Kraft- oder Positionsregelung ist der EGN 100 für eine Vielzahl von interessanten Anwendungsmöglichkeiten einsetzbar.

Hier einige Beispiele:

¦ Greifen empfindlicher Bauteile: Anfahren mit geringer Kraft, greifen mit erhöhter Kraft,

¦ Teile sortieren nach Abmessung: Maßkontrolle beim Greifen,

¦ Flexibilität: Handhabung verschiedener Teile, hinsichtlich Gewicht, Werkstoff, Empfindlichkeit oder Größe,

¦ Ersatz einer Meßstation: 100prozentige Kontrolle beim Greifen.

Für die Anwendung von BBraun war die Flexibilität des EGN 100 der entscheidende Vorteil: Im Montageablauf der Kanülen wird nun die komplette Bandbreite von 78 unterschiedlichen Kanülendurchmessern sensibel gegriffen und fixiert - vollautomatisiert und in einer einzigen Anlage. Ein frei verkettetes Werkstückträger- Transportsystem (WTS) befördert hierzu zum Montageplatz je WT sechs Kanülen- und Kapillarbaugruppen. Der servoelektrische Parallelgreifer fixiert dort die Kapillarbaugruppen, so daß diese in einem Toleranzbereich fest stehen. Mittels Winkelgreifer werden die Kanülenbaugruppen gegriffen und über die Kapillarbaugruppe gefügt. In den weiteren Stationen folgen darauf mehrere Prüfvorgänge zur Qualitätssicherung. Die Montage- und Prüfanlage integriert insgesamt 24 Bearbeitungsstationen bei einer Größe der Kernmaschine von 14 x 1,6 Metern. Die elektrische Anbindung des Schunk-Greifers ist platzsparend mit dem externen Controller EGN-C gelöst. Er kann per CAN-Bus, einer RS-485-Schnittstelle oder über Klemmenbetrieb durch die analogen und digitalen Ein-/Ausgänge angesteuert werden, bei einer Versorgung über 24 V DC. Durch die vorinstallierte Software von Schunk ist es möglich, den Greifer sowohl im Positionsals auch im Kraftmodus zu bedienen. Kurt Nöding, Projektverantwortlicher im Bereich Automatisierung bei BBraun: »Die Inbetriebnahme des Greifers zeigte sich als äußert einfach. Der Controller wurde an die Ein- und Ausgänge der SPS angeschlossen und in den Anlagenablauf eingebunden. Durch die Vorab-Inbetriebnahme des ›Greifer- Controller-Systems‹ waren keine weiteren Parametrierungen des Servosystems notwendig.« Bei BBraun dauert mit der flexiblen Automationslösung ein Umrüstvorgang der gesamten Anlage auf eine andere Produktvariante weniger als eine halbe Stunde. Umrüst- und Montagefehler sind komplett ausgeschlossen, da kein manueller Eingriff durch den Bediener erforderlich ist. BBraun Melsungen setzt den servoelektrischen 2-Finger-Parallelgreifer EGN momentan in einer Anlage in Malaysia ein. Weltweit sind weitere Anlagen für die anderen produzierenden Werke in Planung, und damit auch die Greifer.

Frank Altmann, Schunk GmbH & Co. KG

Erschienen in Ausgabe: DIGEST/2005