Roboterzubehör setzt neue Maßstäbe in der Medizin- und Pharmabranche

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 Medizinbranche 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.

Ursprünglich für einen Kunden aus der Pharmabranche entwickelt, hat die Zimmer Group einen Werkzeugwechsler in ihr Standardportfolio aufgenommen, der die Anforderungen des Hygienic Designs erfüllt. Hergestellt ist dieser aus PEEK (Polyetheretherketon) und verfügt über Kabelverschraubungen sowie Verschlusskappen aus PTFE. Die Abdichtung des Wechslers entspricht der Schutzklasse IP67 und schützt somit auch vor Wassereintritt. Sämtliche Öffnungen, einschließlich der Federpins und des Anschlusskabels, sind sicher abgedichtet. Das hochwertige Material ermöglicht zudem eine zuverlässige Reinigung mit H₂O₂, ohne die Oberflächen des Wechslers zu beschädigen.

Abhängig von der Traglast des Roboters beträgt das Handhabungsgewicht bis zu zehn Kilogramm. Der Werkzeugwechsler verfügt über mehrere Federpins, die die Übertragung unterschiedlichster Signale und Ströme sicherstellen. Mit einem integrierten Codierschalter können bis zu sieben verschiedene Werkstücke auseinandergehalten werden.

Ein bemerkenswertes Sicherheitsmerkmal des Wechslers ist sein Permanent-Elektromagnet, der nicht nur den magnetischen Wechsel des Losteils ermöglicht, sondern auch im stromlosen Zustand – beispielsweise bei einem Notaus oder Stromausfall – Werkzeug und Werkstück sicher fixiert. Dadurch wird ein zuverlässiger Prozess gewährleistet. Darüber hinaus sorgt die Verdrehsicherung für eine rotatorische Ausrichtung zwischen Fest- und Losteil und stellt sicher, dass die erforderlichen Drehmomente zuverlässig übertragen werden.

Als Experte für Automatisierungs- und Handhabungstechnik ist die Zimmer Group seit langem mit den Herausforderungen der Pharmaindustrie vertraut und legt deshalb besonderen Wert auf die Sicherheit von Prozessen. Würden zum Beispiel Probenbehälter mit infektiösem Inhalt herunterfallen und ganze Laborbereiche kontaminieren, könnte dies schwerwiegende Auswirkungen für Mensch und Technik haben.

Viele Greifer, wie die der Serie GEP2000, sind aus diesem Grund standardmäßig mit einer mechanischen Selbsthemmung ausgestattet, die auch bei Stromausfall oder Not-Aus ein sicheres Halten des Werkstücks gewährleistet. Besonders praktisch ist die Notentriegelung, die es ermöglicht, den Greifer manuell zu öffnen, selbst wenn die Stromversorgung unterbunden ist.

Zudem eignen sich die Kleinteilegreifer optimal für den Einsatz in hygienesensiblen Bereichen wie Labore, da sie speziell für erhöhte Hygieneanforderungen entwickelt wurden. Die Elektrogreifer verfügen über eine serienmäßige Schutzklasse IP54, die sie vor Verschmutzung schützt. Zudem sind sie mit lebensmittelechtem H1-Schmierfett ausgestattet, was sie ideal für den Einsatz in der Pharma- und Medizintechnik sowie in der Lebensmittelindustrie macht. Die Verwendung von Edelstahlkomponenten schützt zuverlässig vor Korrosion und erleichtert die Reinigung. Dank geringer Partikelemissionen sind sie auch für Reinräume der Klasse 2 zertifiziert.

Die GEP2000 Greifer gibt es in den Ausführungen Digital I/O und IO-Link, wobei letztere eine besonders komfortable Ansteuerung und Anbindung an die Anlage ermöglicht.

Darüber hinaus verfügen beide Varianten über eine integrierte Positionserkennung, um verschiedene Produkte zuverlässig zu identifizieren und sicher zu greifen. Eine automatische Teileerkennung bietet zusätzliche Qualitätssicherung im Prozess, indem Standardwerte für Werkstücke mit Toleranzen im Greifer gespeichert werden. Dank der automatischen Teileerkennung werden Abweichungen im Werkstück sofort erkannt und eine Aussortierung kann umgehend erfolgen.

Die Bedeutung von Handhabungs- und Automatisierungstechnik nimmt in der Pharma- und Medizinbranche immer mehr zu. Ein wesentliches Ziel der Automatisierungstechnik ist es, die Produktqualität zu gewährleisten und gleichzeitig die Produktionsprozesse zu optimieren. Dies gilt auch für komplexe Abläufe in Laboren. Ein anschauliches Beispiel hierfür ist das Öffnen und Schließen von Probenröhrchen.

Ein Greifer der Serie GEP2000 kann in dieser Anwendung mit einem Drehmodul kombiniert werden. Die Kombination aus Dreh- und Greifmodul ermöglicht das Öffnen und Schließen von Probenröhrchen sowie das Anbringen von Barcodes. Durch die individuelle Einstellbarkeit der Kräfte und Positionen des Greifers und des Drehmoduls können Behälter unterschiedlicher Größe schnell und präzise gehandhabt werden. Das ermöglicht eine hohe Prozessgeschwindigkeit und Flexibilität.

Für die fortschreitende Automatisierung in Laboren sind flexible und intelligente Handhabungskomponenten unerlässlich, die strengsten Anforderungen, wie reduzierten Partikelemissionen und hygienischem Design, gerecht werden. Über 500 Standardprodukte der Zimmer Group sind deshalb mittlerweile reinraumzertifiziert. Mit ihrem umfassenden Sortiment an Komponenten, Systemlösungen und Roboterzubehör ist die Zimmer Group ein verlässlicher Partner für die Zukunft der Pharma- und Medizinindustrie.