Vier op een rij!

De volledig geautomatiseerde en toch compacte cel combineert handling- en testtaken. (Bron: Yaskawa Europe GmbH)

Insgesamt vier MOTOMAN GP-Industrieroboter von YASKAWA interagieren hochpräzise. (Quelle: Yaskawa Europe GmbH) / In totaal vier MOTOMAN GP-industrierobots van YASKAWA werken zeer nauwkeurig samen. (Bron: Yaskawa Europe GmbH)

Een robot plaatst de applanatieconussen, nadat de kwaliteitscontrole is doorstaan, in de blisters. (Bron: Yaskawa Europe GmbH)

De koppen achter de gerealiseerde automatiseringsoplossing (van links): Jochem Pinger (Algemeen Directeur van Pinger Robotic) met Oliver Pfaff (Director Manufacturing Operations) en productieleider Hubert Witzl van WaveLight. (Bron: Yaskawa Europe GmbH) / De denkers achter de automatiseringsoplossing (van links): Jochem Pinger (Algemeen Directeur van Pinger Robotic) met Oliver Pfaff (Director Manufacturing Operations) en productiemanager Hubert Witzl van WaveLight. (Bron: Yaskawa Europe GmbH)

In eerste instantie ging het voor Pinger Robotic bij deze opdracht alleen om het automatiseren van de belading van een camera-gebaseerd controlesysteem bij de medisch-techniek-specialist WaveLight. Tijdens het project kwamen daar nog verdere voor- en achterliggende handlingsstappen bij. Het resultaat is een even complexe als compacte handling- en testcel, waarin in totaal vier MOTOMAN GP-industriel robots van Yaskawa uiterst nauwkeurig samenwerken.

Nog geen 30 jaar geleden waren laseroperaties aan het oog medisch terrein. Tegenwoordig wordt geschat [https://www.swr.de/leben/gesundheit/keine-brille-dank-augen-lasern-alles-rund-um-die-op-100.html] op ongeveer 100.000 dergelijke ingrepen per jaar. Van deze snelle toename profiteert niet in de laatste plaats de WaveLight GmbH met hoofdkantoor in Erlangen. Het dochterbedrijf van Alcon ontwikkelt en produceert als ’s werelds toonaangevende fabrikant in deze sector diagnose- en operatietechnologieën voor refractieve chirurgie. Met succes: recentelijk werd op de locatie Pressath een nieuwe productiefaciliteit gebouwd en in gebruik genomen om de capaciteit van de medisch-techniek-specialist verder te verhogen.

Het bedrijf ziet bovendien extra groeipotentieel in de automatisering van verdere productieprocessen. Vooral ligt de focus op handlingtaken die vanwege hun complexiteit tot nu toe handmatig moesten worden uitgevoerd. In dit kader namen de experts van WaveLight ook contact op met de robotfabrikant Yaskawa en diens systeempartner Pinger Robotic GmbH uit Polch in Rijnland-Palts.

Opdracht: Geautomatiseerde kwaliteitscontrole

Specifiek ging het bij deze aanvraag om de automatisering van de kwaliteitscontrole van een component – preciezer: het inleggen in het camera-gebaseerde controlesysteem en het daarna verwijderen van een zogenaamde Applanationskegel. De Applanationskegel is onderdeel van het WaveLight FS200 Patient Interface. Dit is een medisch wegwerpproduct dat tijdens de operatie het oog verbindt met het lasersysteem. Het bestaat uit meerdere componenten – een Applanationskegel, een zuigring en een slangensysteem.

De opdracht aan Pinger Robotic omvatte aanvankelijk alleen de automatisering van de kernprocessen, dat wil zeggen: het nauwkeurig verwijderen van de Applanationskegels uit de trays, het inleggen in de camera-gebaseerde testopstelling, het verwijderen na succesvolle controle en het nauwkeurig in de blisterverpakking persen – en dat alles binnen een vooraf bepaalde cyclustijd.

“Hier heeft eens te meer bewezen dat wij als automatiseringspartner al in een zeer vroeg stadium betrokken waren,” blikt directeur Jochem Pinger van Pinger Robotic terug op de afgelopen maanden. Want in de verdere projectuitvoering bleek dat ook de voor- en achterliggende stappen zinvol in de oplossing konden worden geïntegreerd, namelijk enerzijds de toevoer van de trays en anderzijds de scheiding van de blisters inclusief belading van de transporttechniek voor het interne transport van de gecontroleerde en opnieuw verpakte Applanationskegels.

De automatisering van deze veelzijdige handlingprocessen werd bemoeilijkt door meerdere aspecten: zo liggen de te controleren kunststofkegels in verschillende geometrieën, omdat ze uit verschillende bronnen komen. Ook variëren de toevoer-trays in vorm en lay-out, wat een flexibele handling vereist. Daarnaast vindt het hele proces plaats in een omgeving met gecontroleerde omstandigheden. Strenge hygiëne-eisen voorkomen besmetting van de producten, en bovendien worden de componenten daarna samen met de blisterverpakking gesteriliseerd.

Oplossing: Installatieconcept met vier robots

Het resultaat van het op de taak afgestemde ontwikkelingswerk van Jochem Pinger en zijn team is een volledig geautomatiseerde handling- en testinstallatie met toch compacte afmetingen. Het hart van het installatieconcept vormt een cel met in totaal vier industriële robots, die – zoals bij het populaire strategiespel “Vier Gewinnt!” – pas in combinatie hun volledige kracht ontplooien.

Nauwkeurig op elkaar afgestemd nemen de vier robots in parallelle werking verschillende taken over langs de procesketen: de eerste voert de binnenkomende trays met een flexibel en automatisch aanpasbare grijper van Zimmer van de ene naar de andere plek. De tweede haalt de Applanationskegels uit de trays en plaatst ze op de draaischijf van de camera-teststation. De derde verwijdert de Applanationskegels – na succesvolle kwaliteitscontrole – weer van de draaischijf en plaatst ze in de blister. Deze worden uiteindelijk door de vierde robot gescheiden en op de transportband gelegd. Elke zes seconden verlaat een automatisch gecontroleerd en verpakt onderdeel de installatie.

Waarom echter überhaupt robots en niet bijvoorbeeld conventionele handlingtechniek? – Op deze vraag heeft Jochem Pinger meerdere overtuigende antwoorden: “Gezien de verschillende vormen van de componenten en de trays zouden traditionele afhaalmachines niet flexibel genoeg zijn. En voor klassieke beladingstaken, zoals hier bij stappen 2 en 3, zijn robots sowieso onmisbaar,” oordeelt de automatiseringsspecialist. “Het meest zou voor de uiteindelijke handling van de blisters een alternatief gevonden kunnen worden. Maar de klant wilde een grote tussenbuffer, zodat ook hier een robot de optimale oplossing bleek.”

MOTOMAN GP-serie: universeel inzetbaar

Bij de keuze van de robots viel de beslissing op de fabrikant Yaskawa. “Met Yaskawa hebben wij een goede samenwerking en voelen ons altijd goed geadviseerd. Bovendien werd het merk in dit geval ook door de klant geprefereerd,” legt Jochem Pinger uit en verduidelijkt. “Er worden nu vier MOTOMAN GP8 ingezet. Met een draagkracht van 8 kilo is dit model qua grootte precies geschikt voor deze installatie.”

De compacte en uiterst snelle handling-robots uit de GP-serie (“GP” staat voor “General Purpose”) zijn ontwikkeld voor bijzonder snelle lijm-, verpakkings- en algemene handlingtoepassingen. Als snelste industriële robot in zijn klasse is de MOTOMAN GP8 volledig uitgevoerd volgens beschermingsklasse IP67. Bovendien maken gladde oppervlakken reiniging eenvoudiger. Hoewel niet expliciet hygienegeschikt (zoals bijvoorbeeld de MOTOMAN HD-serie), is deze GP-robot daardoor ook zeer geschikt voor omgevingscontouren zoals bij WaveLight.

Het slanke en vloeiende ontwerp stelt de manipulator bovendien in staat om diep in werkgebieden door te dringen. Voor de verbinding tussen manipulator en besturing is slechts nog een robotkabel nodig. De voordelen van deze oplossing liggen in minder slijtage en een kleinere ruimtebehoefte. Ook de onderhouds- en reserveonderdelenkosten dalen.

Beproefd succesrecept

Sinds juni 2025 draait de volledig geautomatiseerde handling- en testcel met haar vier MOTOMAN-robots succesvol bij WaveLight. De combinatie van krachtige robotica met zelfontwikkelde softwareoplossingen bewijst opnieuw eens dat dit het succesrecept van Pinger Robotic is. En niet in de laatste plaats kunnen individuele elementen van deze complexe installaties ook winstgevend worden ingezet voor andere toepassingen.