Czysta sprawa - wtryskarka zintegrowana z robotem w warunkach czystego pomieszczenia

Czysta sprawa - wtryskarka z zintegrowanym robotem w warunkach czystego pomieszczenia

Produkcja wyrobów medycznych należy do najbardziej wrażliwych obszarów w branży maszynowej i urządzeń. Pełne opanowanie procesów produkcyjnych w warunkach czystej strefy oznacza jedno z kluczowych wymagań w sektorze medycznym, które z powodzeniem spełnia wtryskarka Engel z zintegrowanym robotem Stäubli do obsługi w czystej strefie.

Premiera Engel e-victory 50, zaprojektowanej z myślą o wymaganiach czystych stref, podczas światowej wystawy tworzyw sztucznych K 2007, wywołała duże zainteresowanie wśród specjalistów. Kompleksowe rozwiązanie do produkcji komponentów medycznych i masowych artykułów medycznych oferuje użytkownikom ciekawą i ekonomiczną opcję „pod klucz”. Wtryskarka o sile zamknięcia 500 kN, zgodna z GMP, jest przystosowana do pracy w czystej strefie.

Decydującym atutem dla użytkowników jest, jak podkreśla inż. Christoph Lhota, kierownik działu Medical w Engel Austria: „Nasi klienci mogą od nas otrzymać na życzenie w pełni funkcjonalną, gotową do użycia wtryskarkę z wszystkimi komponentami, w jednym źródle. Pod hasłem Plug & Play użytkownik może od razu rozpocząć produkcję swoich medycznych elementów. Jeśli zmieni się zakres produkowanych części, dzięki wysokiej elastyczności, którą osiągnięto m.in. dzięki zastosowaniu sześciostanowiskowego robota do obsługi elementów, można ją szybko i bezproblemowo dostosować do nowych wymagań.”

Zakres elementów, które można wtryskiwać na tej maszynie, jest szeroki. Zasadniczo obejmuje produkty medyczne jednorazowego użytku. Spektrum to sięga od systemów podawania leków, takich jak strzykawki, zestawy infuzyjne, sprzęt do transfuzji i dializ, przez wirówki, filtry krwi, inhalatory, produkty do opieki nad cukrzykiem, aż po implanty do stabilizacji złamań. Podczas premiery na targach w Düsseldorfie K, maszyna produkowała w warunkach najwyższej czystości mikrofluidyczne elementy testowe, tzw. „Labs on a chip” (LOC), które jeszcze w czystej strefie pakowano do woreczków. Te LOC służą do szybkiej analizy płynów ustrojowych na miejscu, co dziś jest możliwe w dużych laboratoriach.

Maszyna została opracowana przez Engel zgodnie z wytycznymi c´GMP (current Good Manufacturing Practice) amerykańskiej FDA (Food and Drug Administration). Aby móc realizować prace rozwojowe w warunkach rzeczywistych, Austriacy zainwestowali w centrum technologicznym w głównej siedzibie w Schwertberg w czystą strefę klasy 6 według DIN EN ISO 14644-1. „Około 95 procent zastosowań medycznych w technice tworzyw sztucznych odbywa się w czystych strefach GMP C+D, co odpowiada ISO 7 i 8. Nasze maszyny spełniają te wymagania bez ograniczeń. W razie potrzeby możemy też spełnić jeszcze bardziej rygorystyczne normy. Używany w tej komorze Stäubli TX 40 w wersji do czystych stref, spełnia te wymagania bez problemu”, mówi Lhota. Robot osiąga nawet znacznie bardziej wymagającą klasę czystości
ISO 4.

Bezramowa jednostka zamykająca z istotnymi zaletami

Specyfiką maszyn Engel-victory jest bezramowa jednostka zamykająca. Ta konstrukcja, jak twierdzi Christoph Lhota, jest jedyną taką na rynku i niesie ze sobą kilka kluczowych korzyści. Należą do nich dostępna przestrzeń na narzędzia i dużo miejsca na integrację robota wewnątrz maszyny. Kolejną zaletą bezramowej konstrukcji jest jej idealne dopasowanie do zastosowań w czystych strefach, ponieważ brak ram eliminuje źródła zabrudzeń i zapobiega powstawaniu wirów spowodowanych nierównymi konturami, co jest istotne w laminarnym przepływie powietrza w czystej strefie.

Dlaczego Engel Austria, między innymi, używa robota Stäubli TX 40 w tej komorze, wyjaśnia inż. Christoph Lhota: „Kryterium była oczywiście czystość czystej strefy, którą robot ten zapewnia. Dodatkowo, jego wyjątkowo kompaktowa budowa umożliwia łatwą integrację w maszynie, w optymalnej pozycji. Oznacza to, że nie musimy umieszczać robota nad produktem, lecz możemy go ustawić na tym samym poziomie co produkt, co nie negatywnie wpływa na laminarność przepływu powietrza, który w czystych strefach w ponad 90 procentach przypadków przepływa od góry na dół.”
Stäubli cieszy się szczególnie dobrą opinią w sektorze medycznym. Ogólnie, Engel może zintegrować również roboty innych producentów, pod warunkiem, że spełniają one wymagania czystościowe.

Łatwa obsługa robota

Integracja robota Stäubli w maszynie e-victory przekłada się na jeszcze jeden aspekt, czyli prostotę obsługi. Firma Stäubli oferuje VALplast – własne oprogramowanie do obsługi i programowania robotów, które znacznie upraszcza pracę w zakresie obsługi i programowania robotów w technice wtryskowej. Połączenie z wtryskarkami odbywa się szybko i łatwo przez standaryzowany interfejs Euromap. Intuicyjny i przyjazny użytkownikowi interfejs pozwala na szybkie programowanie robotów. Wstępnie zdefiniowane funkcje i moduły znacznie ułatwiają tworzenie programów i sekwencji ruchów, nie wymagając zaawansowanej wiedzy specjalistycznej.

Zakres zadań robota w maszynie ogranicza się do obsługi manipulacyjnej. TX40 zajmuje się pobieraniem elementów z formy i odkładaniem na taśmę. Przy wyższym poziomie temperatur w komorze wtryskowej, sześciostanowiskowy robot radzi sobie doskonale. Również wahania temperatury między startem a pracą po kilku godzinach produkcji nie stanowią dla niego problemu. Wysoka precyzja robota jest w tych zastosowaniach w zupełności wystarczająca. Oprócz kompaktowej budowy i czystości w czystej strefie, dla Engel najważniejsza była niezawodność maszyn Stäubli. „Gdy robot działa, działa cała maszyna. Nie możemy pozwolić sobie na przestoje”, podkreśla Lhota.

Systemy liniowe kontra roboty

Engel samodzielnie produkuje ponad 1000 własnych systemów liniowych do obsługi wtryskarek rocznie. Decyzja o zastosowaniu sześciostanowiskowego robota w tej maszynie tłumaczy się tym, że „zastosowanie komponentów zależy od konkretnej aplikacji. Zazwyczaj używamy naszych systemów liniowych, gdy konieczna jest pełna integracja sterowania z maszyną i gdy liczą się ekstremalnie krótkie cykle. Roboty sześciostanowiskowe stosujemy wtedy, gdy trzeba pracować w czystych warunkach i gdy komora musi być bardzo zwarta, a obsługa wyjęcia elementów z formy musi się odbywać wewnątrz maszyny. Innym powodem użycia sześciostanowiskowych robotów może być przejęcie kolejnych operacji na wyrobie lub ogólnie wysoka elastyczność.”

Austria chętnie samodzielnie projektuje i produkuje chwytaki. Często korzysta przy tym ze standardowych modułów renomowanych producentów, a wszelkie dalsze przeróbki i dostosowania wykonuje we własnym zakresie. Wysoka głębokość produkcji, często postrzegana jako wada, w Austrii jest wykorzystywana jako atut. Firma jest szybka, elastyczna i niezależna – i to nie tylko w zakresie produkcji chwytaków.

Zdjęcie: Bezramowa jednostka zamykająca oferuje kilka kluczowych zalet, takich jak dostępna przestrzeń na narzędzia i dużo miejsca na integrację robota wewnątrz maszyny.