標準化兼具柔性 | SuperTrak 用于醫(yī)療器械組裝

　　“醫(yī)用耗材大量生產，很長時間不會改變。這意味 著吸入器、胰島素筆、采血裝置或實驗室一次性用品的裝 配線全天候運行 。 對于產品變體或新產品的需求， 不會 改變現有設備，但會購買新設備?！盨t rama-MPS 機器 制造有限公司的創(chuàng)新與戰(zhàn)略項目醫(yī)療技術主管 Andreas H?cherl 解釋道。

　　數量和質量對于醫(yī)療耗材的生產同樣重要。處理步驟 只需幾秒鐘，并且必須絕對可靠。這需要高度專業(yè)化的解 決方案。

　　“裝配過程需要適應產品的特定條件。這使得在特殊 機器制造中使用標準化流程幾乎是不可能的?！盚?cher l 補充道。“然而，我們現在已經成功地使用貝加萊的運輸 系統(tǒng)SuperTrak將標準化提升到一個新的水平，同時仍然 能夠柔性地響應客戶的要求?！?/p>

　　St rama-MPS 機器制造的醫(yī)療技術創(chuàng)新與戰(zhàn)略項目 負責人Andreas H?cher l表示：“我們現在成功地使用 貝加萊的運輸系統(tǒng)SuperTrak將標準化提升到一個新的水 平，同時仍然能夠柔性地響應客戶的要求。”

　　SuperTrak是貝加萊的模塊化工件輸送系統(tǒng)。它使用 電磁技術沿軌道安全、動態(tài)切精確地移動滑塊。與具有剛 性互連的傳統(tǒng)工件傳輸系統(tǒng)(如旋轉分度臺或皮帶傳輸系 統(tǒng) ) 不同， 每個滑塊都可以被分配到自己唯一的運動曲 線。可以輕松添加更多滑塊或軌道段。

　　1 減少工程設計，提高可靠性

　　St rama-MPS 工程師使用 SuperTrak 定義了可以組 合成完整產線的機器模塊，從而并沒有改變產線概念。這 樣，他們就能夠柔性地響應客戶的要求。目前有三種標準 化模塊類型可供選擇： 一種直線模塊和兩種轉角模塊。外 殼、工藝站的線軸驅動和SuperTrak系統(tǒng)的固定部件(直 線電機、導軌、電源、控制)都是預定義的。帶凸輪的工 作區(qū)域 、 帶滑塊的生產區(qū)域以及控制柜在機械上彼此開。SuperTrak的控制軟件運行在Automation PC 910 上，這是貝加萊功能強大的工業(yè)PC。St rama-MPS將其 用于具有多達三個直線模塊的系統(tǒng)。

　　“線性模塊的數量和運行滑塊的電源模塊類型可以在 規(guī)劃過程中使用貝加萊工程軟件的仿真組件可靠

地確定。 標準化和仿真使我們可以比以前更早地訂購許多組件，無 需過多的協(xié)調工作。這使我們能夠更快地構建模塊，并保 證較高的交付可靠性?！盚?cher l說，“由于縮短了開發(fā) 時間，我們可以完全專注于設計工藝站和裝配順序?！?/p>

　　2 每個工廠有48個或更多站

　　線性模塊只有兩米長，2.3米深。St rama-MPS用于 展示其新系統(tǒng)潛力的原型機包含一個直線模塊組成，并配 備了六個用于生產導管的測試和組裝站。循環(huán)時間為1.7 秒。每個滑塊都配有一個用于四個導管的工件托架。它們 同時運行組裝步驟， 從而將每個導管的循環(huán)時間減少到 0.4秒。

　　由于SuperTrak的自由定位能力，比循環(huán)時間短的工 藝站可以提高效率。ProMoCurve滑塊不是同時拍攝和 檢查所有導管，而是在相機前單獨移動導管，以便可以拍攝單個圖像。結果是獲得更高的分辨率，這使得檢測故障 變得更加容易 。 如果過程花費的時間超過計劃的循環(huán)時 間，則可以通過將相應的工位數量加倍并在兩個工位之間 分配滑塊來實現所需的更短循環(huán)時間。

　　盡管占地面積小，但每個直線模塊最多可容納16個 過程模塊。這樣就可以在每條線路上設置48個或更多的工 作站。SuperTrak由于其緊湊的設計而提供了高密度的站 位分布。工作站位可以放置在橢圓形軌道的內部和外部。 “這就是Super Tra k完全符合我們系統(tǒng)要求的原因" ， H?cher l補充道:“特別是在我們客戶用來操作他們的醫(yī)療 設備的無塵室中，節(jié)省的每一寸面積都是有價值的?！?/p>

　　除此之外，還有額外的工作站，如裝卸站，可以很容 易地安裝在轉角模塊的彎曲區(qū)域。

　　3 全面的整體方案

　　緊湊的設計在St rama-MPS決定使用SuperTrak時 發(fā)揮了核心作用。正如H?cher l指出的那樣，其他重要方 面包括高有效載荷和定位精度，符合GMP標準的設計和 高水平的通信?！拔覀兿Ｍ局湃蔚木衽c我們最重要 的供應商合作，相互支持并在技術上取得進步。然而，首 先， 整體方案必須令人信服， 而貝加萊已經做到了這一 點?！?/p>

　　這對St rama-MPS尤為重要，因為該公司計劃通過其 新的裝配線進一步擴大其在醫(yī)療市場的地位。根據演示系 統(tǒng)在Automatica等展會上收到的反饋，這個計劃肯定會 成功。

　　貝加萊是 一 家總部位于奧地利并在全球擁有分公司 的創(chuàng)新型自動化企業(yè)。2017年7月6日， 貝加萊成為ABB 集團的機械自動化事業(yè)部 。 作為工業(yè)自動化領域的全球 領導者， 貝加萊將前沿技術與領先工程相結合， 為幾乎 每個行業(yè)的客戶提供面向機器與工廠自動化、運動控制、 HMI和集成安全技術的完整解決方案。借助于OPC UA、 POWERLINK、openSAFETY等工業(yè)物聯(lián)網通信標準， 以及強大的Automation Studio軟件開發(fā)平臺，貝加萊 不斷重新定義自動化工程的未來。受簡化流程和超出客戶 預期的承諾驅動，貝加萊始終保持創(chuàng)新精神并處于工業(yè)自 動化領域的前沿。

　　SuperTrak 運輸系統(tǒng)的磁力驅動滑塊可以單獨移動和定位。

　　圖 7 伺服驅動器內部位置誤差補償表

　　圖 8 干涉儀精度測量位置精度報告

　　等。這些誤差的存在如果不經過補償修正是消除不掉的， 可以通過激光干涉儀可直接測量，測量后實際位置誤差數 據可以直接導入驅動器內置誤差補償表，如圖6所示。

　　位置誤差補償文件導入伺服驅動器，如圖7所示。

　　干涉儀測量直線電機系統(tǒng)，位置精度補償前與補償后 的對比，如圖8所示。

　　結果顯示：

　　激光干涉儀測量, 補償前可得定位平均偏差為 0.030360mm(圖中紅色)。

　　激光干涉儀測量 ， 補償后可得定位平均偏差為 0.002126mm(圖中綠色)。