Automatisation du travail sous contrôle

Petite zone de construction, grand levier – le préhenseur pour petites pièces GEP2000 peut être adapté individuellement, comme ici avec un module de préhension étanche en design hygiénique.

Manipulation de flacons avec la pince GEP2000 de Zimmer Group.

Une combinaison du préhenseur GEP2000 et d'un module de rotation permet une dépose et un recouvrement automatisés.

Le changeur d'outils aseptique est un produit standard du groupe Zimmer pour une utilisation dans des environnements particulièrement hygiéniques.

Dans presque aucun autre secteur, les exigences en matière de technologie d'automatisation ne sont aussi élevées que dans les environnements de production médicales. Afin d'éviter la contamination des produits pharmaceutiques et médicaux ainsi que les interruptions de production, il est essentiel de réduire au minimum l'émission de particules et de prendre des mesures d'hygiène renforcées. Cela concerne également la technique de manipulation, qui doit créer dans le laboratoire et dans la production médicales les conditions cadres pour des processus sûrs et propres ainsi que pour le nettoyage. Le spécialiste de l'automatisation Zimmer Group répond à ces exigences avec des solutions de manipulation alliant précision, fiabilité et normes d'hygiène.

Exigences dans les environnements médicaux

La fabrication de produits de haute qualité dans le secteur de la santé impose des exigences particulières en matière de sécurité et d'hygiène. Cela concerne à la fois la technique de production et les composants de manipulation. Un design conforme à l'hygiène et des matériaux résistants comme l'acier inoxydable garantissent un nettoyage facile et une durabilité dans des conditions exigeantes. L'étanchéité des composants est indiquée par la classe de protection IP. Pour une utilisation dans le domaine médical-pharmaceutique, l'émission de particules est également déterminante. En pharmacie, les classes de salles blanches avec une émission réduite de particules selon GMP et DIN EN ISO 14644 sont appliquées. Des directives strictes régissent les matériaux et lubrifiants utilisés, notamment la réglementation FDA 21 CFR 178.3570 et la liste de matériaux FDA pour les dispositifs médicaux.

Que signifient ces paramètres de production pour le choix du préhenseur ? Les préhenseurs pneumatiques ne conviennent pas dans le contexte médical-pharmaceutique, car le fonctionnement à l'air comprimé entraîne inévitablement une émission accrue de particules, ce qui ne garantit pas un air ambiant pauvre en particules ni une propreté clinique. Par conséquent, les préhenseurs électriques sont le moyen privilégié, offrant en plus de la réduction de l'émission de particules d'autres avantages par rapport aux préhenseurs à air comprimé.

Manipulation sûre de pièces fragiles

Le Zimmer Group a développé la série GEP2000, un préhenseur pour petites pièces conçu spécialement pour une utilisation dans des environnements soumis à des exigences d'hygiène renforcées et en salles blanches. Ainsi, le préhenseur électrique est équipé en série d'une protection contre les éclaboussures d'eau et la saleté selon la classe de protection IP 54. Grâce à une graisse H1 conforme à la nourriture, il convient aussi bien pour une utilisation dans la pharmaceutique et la technologie médicale que dans l'industrie alimentaire. Les couvercles et vis en acier inoxydable protègent contre la corrosion et facilitent le nettoyage. De faibles émissions de particules permettent également une certification pour la classe de salle blanche 2.

Les préhenseurs de la série GEP2000 sont par exemple utilisés pour la manipulation d'objets fragiles. Pour un client de l'industrie pharmaceutique, le Zimmer Group a équipé une ligne de remplissage avec ces préhenseurs électriques, permettant la manipulation sûre de flacons et d'aiguilles. Le préhenseur pour petites pièces se distingue dans cette application par sa taille compacte tout en offrant une grande course. La course a été spécialement augmentée à 11 mm pour cette application.

Selon les règles de base du design hygiénique, les surfaces sont en acier inoxydable et PEEK, résistantes aux agents de nettoyage agressifs. De plus, l'étanchéité de l'électronique a été renforcée à IP 65. La sécurité mécanique de blocage automatique en série garantit également une fixation sûre de la pièce même en cas de coupure de courant ou d'arrêt d'urgence. Par exemple, cela empêche les contenants d'échantillons infectés de tomber et de contaminer tout le laboratoire. La déverrouillage d'urgence permet dans ce cas d'ouvrir manuellement le préhenseur même sans alimentation électrique de la machine.

Préenseur électrique avec fonctionnalité intelligente

Pour reconnaître et saisir de manière fiable différents produits, la série GEP2000 dispose d'une détection de position intégrée. La reconnaissance automatique des pièces offre une sécurité de qualité supplémentaire dans le processus. Des valeurs standard peuvent être enregistrées pour les pièces, y compris les tolérances, dans le préhenseur. Grâce à la reconnaissance automatique intégrée, toute déviation du produit par rapport à la norme est immédiatement détectée et un tri peut être effectué sans délai. Le préhenseur pour petites pièces est disponible en versions Digital I/O et IO-Link. La dernière permet une commande et une connexion à l'installation particulièrement confortables.

Automatisation des tâches de manipulation complexes

Avec la seule technique de préhension, ce n'est pas toujours suffisant dans l'automatisation de laboratoire, car de nombreuses tâches de manipulation sont plus complexes. Un exemple typique est le vissage et le dévissage de tubes à échantillons.

Pour résoudre ces tâches, le Zimmer Group a combiné pour un client un préhenseur de la série GEP2000 avec un module de rotation. La combinaison de rotation et de préhension sert par exemple à dévisser et revisser des tubes à échantillons. Elle peut également être utilisée pour étiqueter des flacons ou pour positionner des codes-barres sur des tubes à échantillons en vue de leur scan. Les forces et positions du préhenseur et du module de rotation sont réglables individuellement. Ainsi, une grande variété de contenants de différentes tailles peut être manipulée de manière individuelle et à grande vitesse.

Robotique pour salles blanches

Non seulement les effecteurs finaux, mais aussi la robotique doit répondre aux exigences du laboratoire. C'est pourquoi le Zimmer Group a intégré dans son portefeuille standard un changeur d'outils répondant aux exigences du design hygiénique. Il est fabriqué en PEEK (polyétheréthercétone) et dispose de raccords de câbles ainsi que de capuchons de fermeture en PTFE. L'étanchéité du changeur correspond à la classe de protection IP67, protégeant également contre l'infiltration d'eau. Toutes les ouvertures, y compris les goupilles à ressort et le câble de connexion, sont hermétiquement scellées. Le matériau de haute qualité permet également un nettoyage fiable avec H2O2, sans endommager les surfaces du changeur.

Selon la charge utile du robot, le poids de manipulation peut atteindre jusqu'à dix kilogrammes. Le changeur d'outils dispose de plusieurs goupilles à ressort assurant la transmission de divers signaux et courants. Un commutateur de codage intégré permet de distinguer jusqu'à sept outils différents.

Une caractéristique de sécurité remarquable du changeur est son électroaimant permanent, qui permet non seulement le changement magnétique de la pièce de fixation, mais aussi de fixer en toute sécurité l'outil et la pièce même en état de déconnexion — par exemple lors d'un arrêt d'urgence ou d'une coupure de courant. Cela garantit un processus sûr. De plus, la sécurité contre la rotation assure un alignement rotatif entre la partie fixe et la pièce mobile et garantit la transmission fiable des couples requis.

Le Zimmer Group, avec plus de 1300 employés et un réseau de distribution dans 125 pays, fait partie des spécialistes mondiaux de la technique de manipulation et d'automatisation. L'entreprise propose une large gamme de composants répondant aux exigences les plus strictes en matière d'émission de particules et de sécurité hygiénique. Par exemple, plus de 500 produits sont certifiés pour les salles blanches. En plus d'un portefeuille standard étendu, le Zimmer Group offre des solutions individuelles sophistiquées pour les entreprises du secteur médical et pharmaceutique, mais aussi d'autres industries.