Greifer für die Medizintechnik

Angela Struck, Freie Journalistin / Annina Schopen,

Know-how für die Medizintechnik 4.0

Die Varianten medizintechnischer Anlagen nehmen zu, die Losgrößen werden kleiner, die Zyklen für neue Innovationen verkürzen sich und Track and Trace wird auch in die Produktion medizintechnischer Komponenten einziehen. Gimatic, Hersteller kundenspezifischer Greifer-Lösungen, ist für die Medizintechnik 4.0 gerüstet.

Parallelgreifer mit elektropolierten Edelstahlfingern für die Entnahme von medizinaltechnischen Produkten. © Gimatic

Die Medizintechnik wird aufgrund der wachsenden Weltbevölkerung in den nächsten Jahren ebenfalls stark wachsen. Um den Bedarf decken zu können, muss sie massiv automatisiert werden. In der dritten Welt sind heute nur wenige Menschen versorgt. In der zweiten Welt hat etwa nur die Hälfte der Bevölkerung Zugriff auf medizinische Versorgung und Medikamente. Hingegen wird die Medizintechnik für die erste Welt ständig verbessert. Besonders die Herstellung von Individual-Medikation nimmt hier stetig zu.

Durchgängiges Know-how vom Werkzeug bis zur Zulassung
Mit der Übernahme der Gimatic-Gruppe durch die amerikanische Barnes Inc. im Oktober 2018 hat sich innerhalb der Gruppe eine Vernetzung und Zusammenarbeit mit anderen Barnes-Firmen ergeben. Dazu gehört Otto Männer in Balingen am Kaiserstuhl. Der Spezialist für Präzisionsformen und Nadelverschluss-Heißkanalsys­teme für hochwertige Kunststoffteile aus dem Spritzgießverfahren beliefert große Hersteller der Pharma-Medtec-Branche.  Auf dieses Know-how hat nun auch Gimatic Zugriff. So ist ein Netzwerk entstanden für den Informationsfluss von der Werkzeugerstellung bis hin zur Schnittstelle Greifersystem, der schnell und direkt ist. Gimatic-Geschäftsführer Johannes Lörcher ist gleichzeitig Inhaber der TG Ritter Spezialmaschinen. Das Unternehmen ist seit 1958 Berater und Vermittler für komplexe Produktionsanlagen in der pharmazeutischen Industrie. Von dem Spezialwissen des hier beschäftigten Pharma-Ingenieurs profitiert auch Gimatic. Er schult dort die Mitarbeiter in Sachen Vorschriften und Regularien und sie erfahren, wie die Kunden der Branche ticken und was ihnen wichtig ist.

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Gimatic selbst hat sich in den letzten Jahren vom reinen Komponenten-Lieferanten zum System-Lieferanten entwickelt. Das deutsche Unternehmen Gimatic Vertrieb in Hechingen hat zudem inzwischen eine umfangreiche Kompetenz im Systembau für Greifersysteme für die zunehmende Automatisierung in Richtung Industrie 4.0 aufgebaut. Hier entstehen Greifer-Lösungen für die automatisierte Entnahme von Spritzlingen aus Spritzgussformen. Die hohe Fertigungstiefe sorgt für die dort eingebauten pneumatischen und mechatronischen Komponenten, Sensoren, Sensorboxen bis hin zu I/O-Link-Schnittstellen aus dem eigenen Hause.

Der GMP Greifer wurde in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut entwickelt. © Gimatic

Für das Monitoring und Speichern aller relevanten Greifersystem-Daten wie Stücklisten oder Zeichnungen steht eine NFC-RFID Technologie bereit. Über die eigene Gimatic- oder auch Kunden-Cloud lassen sich so weltweit Produktionsdaten abrufen.

Vom Standard-Greifer bis zur individuellen Indikation
Gimatic liefert schon lange für die Laborautomation kundenspezifische Komponenten in größeren Stückzahlen. Als Basis für solche Projekte dienen Serienprodukte, die kundenspezifisch modifiziert werden mit beispielsweise technischen Funktionsänderungen oder Anpassungen an Schnittstellen, Farbe oder Beschriftung. Bei seinem breit aufgestellten Greifer- und Mechatronik-Portfolio für die Handhabung und Entnahme von Kunststoffteilen aus Spritzgussmaschinen ist Gimatic flexibel. Vom einfachen Standardgreifer über den kundenspezifisch angepassten oder modifizierten Greifer bis hin zu einer in Entwicklungspartnerschaft mit dem Kunden sehr spezifisch konzipierten größeren OEM-Anwendung ist im Hause Gimatic alles möglich.

Ein schönes Beispiel ist eine Roboteranwendung in Japan. Darin kommt ein GMP-Greifer zur Herstellung von Individualmedizin zur Krebsbehandlung zum Einsatz. Der Roboter selektiert aus einem Spektrum an Pharmazeutika die spezifische Indikation für einen Patienten. Anschließend wird er gereinigt und stellt eine andere Indikation zusammen.

Greifer für Kunststoffteile mit Mehrkavitäten
Eine weitere herausragende Anwendung setzt Gimatic zusammen mit Otto Männer in den Greifern zur Entnahme von Kunststoffteilen aus Spritzgussformen mit Mehrkavitäten um. Solche Greifer entnehmen zum Beispiel Inhalatoren, Drug delivery Solutions, Home Car, Hospital-Produkte oder Pipetten-Racks. Die Schwierigkeit hier ist oft die hohe Kavität der Formen. Durch sie erhöht sich das Gewicht des Greifers. Weil oft aber für diese Anwendungen nur kleine Roboter mit geringer Nutzlast eingesetzt werden, steht hier der Leichtbau im Fokus.

Solche Formen mit hohen Kavitäten verursachen einen ausladenden Bauraum. Deshalb muss die Position der Komponenten auf die Abstände der Nester in den verschiedenen thermischen Zuständen optimiert werden. Dazu ist ein enger Austausch mit dem Hersteller der Form erforderlich. Dabei werden auch die Schnittstellen und Störkonturen zwischen Robotergreifer und Spritzgussform von Beginn der Entwicklung an gemeinsam betrachtet. Das Angebot für solche Greifer startet bei Gimatic mit kleinen zweifach- oder 2+2-Formen bis hin zu sehr großen Ausführungen. Derzeit läuft ein Projekt mit 94 Kavitäten in Dimensionen von 1.000 mal 1.000 Millimetern.

Auch gibt es Anwendungen, in denen 16, 32 oder noch mehr Bauteile auf einmal herausgenommen werden müssen. Jedes Formteil wird über eine Sensorik einzeln abgefragt und ab dem Zeitpunkt der Entnahme getrackt. Die Drucksensorik und Steuerungen kommen von der Schwesterfirma Priamus. Die Sensoren erkennen und selektieren Schlechtteile direkt im Werkzeug. Die Information wird an den Greifer weitergegeben, der die Schlechtteile dann aussortieren kann.

Zum Status der Komponenten kommt häufig der neue Drei- Punkt-Sensor Pross von Gimatic zum Einsatz. Über ihn lassen sich gleich drei Stellungen eines Greifers abfragen. Das erhöht die Abfrageoptionen bei gleichem Gewicht und Bauraum.  Angela Struck, Freie Journalistin / as

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