igus portal

Das Portal setzt sich aus mehreren Zahnriemenachsen für leichte Verstell- und Positionieraufgaben zusammen. - Bild: M2-Automation

Automatisierung wirtschaftlich umzusetzen ist auch für viele Labore, Universitäten und Institute ein Thema, das sehr hohe Priorität hat. Gesucht werden dabei in der Regel individuelle Anlagen in Losgröße 1, die ins Budget passen. Wartungs- und schmiermittelfreie Portale von igus, die auf die jeweiligen Anforderungen der Konstrukteure zugeschnitten werden können, ermöglichen beispielsweise Abfüllaufgaben von biochemischen Flüssigkeiten.

"Unsere kundenspezifischen Systeme für das komplexe Handling von Flüssigkeiten sind weltweit im Einsatz", erzählt Ulf Niedergesäß, Konstrukteur bei M2-Automation. Vor Ort entwickelt und baut das Unternehmen seine Geräte zur Herstellung von diagnostischen Systemen und Probenpräparation mit sehr geringem Dispensiervolumen. Diese sind unter anderem für den Einsatz in der medizinischen Forschung und Umweltanalytik bestimmt, beispielsweise für medizinische Mikrodispensiersysteme zum akkuraten kontaktfreien Abgeben von chemischen und biologischen Flüssigkeiten und Suspensionen im Piko- und Nanoliterbereich.

Automatisches Abfüllen

Abfüllanlage M2-Automation
In der Abfüllanlage von M2-Automation kommt ein schmierfreies und damit wartungsfreies Portal von igus zum Einsatz. - Bild: M2-Automation

Für einen Kunden aus dem Bereich Bioanalytik und Medizintechnik galt es, eine neue Anlage zu konstruieren, die flexibel unterschiedliche Füllvolumina von 0,05 bis 500 Milliliter in unterschiedliche Gefäße automatisch abfüllt. Ein Ziel der Entwicklung war es, ein System zu schaffen, das einfach zu bedienen und mit einer möglichst hohen Genauigkeit reproduzierbar den Dosiervorgang für unterschiedliche Volumina und Viskositäten durchführt.

Die Anlage sollte mit bis zu vier Tabletts bestückt werden. Die Einsätze werden für den jeweiligen Flaschentyp passend hergestellt. Damit ist es möglich, jede erdenkliche Form von Gefäßen zu befüllen und sie gegebenenfalls auch noch Jahre später mit minimalem Aufwand umzurüsten. Die Positioniergenauigkeit liegt bei ± ein Millimeter. Derzeit können bis zu 1400 Flaschen in einem Anlagendurchlauf befüllt werden. Das Achssystem positioniert die Füllnadel präzise in jeden Flaschenhals. Die maximale Verfahrgeschwindigkeit beträgt 300 Meter pro Sekunde.

Bei der Konstruktion der kundenspezifischen Abfüllanlage hat sich Ulf Niedergesäß, der zuständige Konstrukteur, entschlossen, auf ein schmiermittel- und damit wartungsfreies drylin E-Raum­portal aus dem Hause igus zu setzen. Bei den Portalen von igus handelt es sich um eine Kombination von mehreren Linearachsen, die zusammen eine mehrdimensionale Bewegung realisieren. Je nach Aufgabenstellung handelt es sich um Flächen-, Linien- oder Raumportale, die allesamt ohne Schmiermittel auskommen. Die anschlussfertigen Portale beinhalten vorkonfektionierte drylin-Linearmodule beziehungsweise drylin-Linearachsen mit NEMA Schrittmotoren sowie alle für den Eigenbau notwendigen Bauteile.

Einfache Bauweise

Das schmiermittelfreie Raumportal ist einfach aufgebaut. Als x-Achse kommen zwei robuste horizontal verbaute Zahnriemenachsen drylin ZLW-0630 mit Motor zum Einsatz. Es handelt sich um die passende Lösung für leichte Verstell- und Positionieraufgaben bei eingeschränkten Platzverhältnissen. Die Einbauhöhe beträgt lediglich 31 Millimeter. Bei einer Hublänge von 1100 Millimeter, wovon tatsächlich 1040 Millimeter verfahren werden, handelt es sich bei der Achslänge um eine Spezialanfertigung; sie beträgt sonst maximal 1000 Millimeter.

"Hier ist flexibel auf unseren Wunsch, dem verlässliche Berechnungen der Gesamtlösung zugrunde lagen, reagiert worden", bestätigt Ulf Niedergesäß. Für die y-Richtung werden zwei 600 Millimeter mechanisch gekoppelte, seitlich verbaute Parallelachsen ebenfalls der Baugröße ZLW-0630 verwendet. Als z-Achse ist eine drylin GRQ-Zahnstangenachse für das Dispensiermodul gewählt worden. Der Hub beträgt 240 Millimeter, der über die gesamte Höhe genutzt wird und bei Bedarf jederzeit an andere Anforderungen skaliert werden kann. Damit steigt die Flexibilität des Gesamtsystems. "Es handelt sich um eine kompakte und wirtschaftliche Lösung, die die Positionieraufgabe zu 100 Prozent erfüllt", macht Ulf Niedergesäß klar. Dazu kommt der sehr ruhige Lauf der Achsen. "Das hat uns zusätzlich überzeugt", bestätigt der Konstrukteur.

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