Odporne na zużycie, higieniczne, precyzyjne — szybko drukowane komponenty do stanowiska testowego COVID-19

• Co było potrzebne: Chwytak dla ramienia robota
• Metoda produkcji: Selektywne spiekanie laserowe z proszkiem SLS
• Wymagania: Dobre właściwości ślizgowe, odporność na zużycie, stała precyzja
• Materiał: iglidur i3
• Przemysł: Sektor medyczny, robotyka
• Sukces klienta: Dostawa w ciągu 24 godzin, ekonomiczna produkcja części na zamówienie, bezsmarowe działanie

 
Rzut oka na zastosowanie:
BoKa Automatisierung GmbH, firma usługowa, potrzebowała do zautomatyzowanego stanowiska testowego Corona chwytaka do ramienia robota, który precyzyjnie podawałby probówki do testów. Chwytak musiał być w stanie wytrzymać ciągłą pracę, aby zmaksymalizować liczbę zautomatyzowanych testów. Szybkość spiekania laserowego i dostawa w ciągu jednego dnia do siedziby w Kolonii były decydującymi kryteriami, które skłoniły firmę BoKa do wyboru firmy igus GmbH jako partnera do współpracy. Oprócz dużej odporności na ścieranie, elementy, które firma igus spiekała laserowo, robiły wrażenie dzięki zawartym w wysokowydajnym polimerze smarom stałym, które pomagają spełnić wymagania higieniczne takiego stanowiska testowego.
 

Widok z przodu i wewnątrz urządzenia "DriCoMaTe" firmy BoKa Automatisierung GmbH z Dorfprozelten, Niemcy

Problem

W trakcie trwania pandemii Corony, testy stały się normą w przypadku podejrzenia infekcji. BoKa Automatisierung GmbH, młoda firma świadcząca usługi przemysłowe z Dorfprozelten w Niemczech, opracowała stację testową drive-in ("DriCoMaTe") w celu odciążenia personelu medycznego i ochrony przed infekcjami. Sześcioosiowe ramię robota, które podaje probówki badanym i pobiera je z powrotem, wymagało zastosowania chwytaka, który zapewniłby płynną pracę przez długi czas.

Rozwiązanie

Dzięki stosunkowo dużej szybkości, z jaką wytwarzane są komponenty w procesie SLS, firma igus mogła w bardzo krótkim czasie zaprezentować prototyp chwytaka robotycznego. iglidur I3, wysokowydajny polimer, okazał się odpowiednim materiałem na chwytak, ponieważ jest odporny na zużycie i zapewnia długą żywotność mimo intensywnego użytkowania. iglidur I3 jest atrakcyjny również ze względu na swoje właściwości samosmarowe, które oznaczają lepszy standard higieniczny stacji testowej.

Test funkcjonalności stanowiska Corona drive-in

Uczestnicy badania podjeżdżają do stacji testowej. Tam, dzięki instrukcjom wideo, są oni przeprowadzani, krok po kroku, przez proces pobierania próbek. Identyfikator personelu jest skanowany, a badany otrzymuje środek dezynfekujący do rąk. Następnie stacja powiązuje dane osobowe osoby badanej z probówką za pomocą kodu kreskowego. Tu właśnie wkracza sześcioosiowe ramię robota z chwytakiem: podaje ono rurkę, aby użytkownik mógł dostarczyć próbkę. Pracownik medyczny może monitorować pobieranie próbek za pomocą kamery, aby upewnić się, że próbka jest zdatna do użytku. Po pomyślnym umieszczeniu próbki w probówce, użytkownik zwraca probówkę do chwytaka, który umieszcza ją w magazynie do czasu, gdy będzie mogła zostać przetransportowana do laboratorium. Ta bezkontaktowa automatyka zarówno odciąża personel medyczny, jak i chroni go przed infekcjami. BoKa twierdzi, że procedura pobierania próbek trwa około czterech do sześciu minut. System testowy może obsługiwać dwie osoby jednocześnie, zbierając około 500 próbek w ciągu 24 godzin.

Sześcioosiowe ramię robota z chwytakiem wykonanym z iglidur I3

Szybka, ekonomiczna produkcja w czasie pandemii

Podczas obecnej, globalnej pandemii, szczególnie ważne było szybkie wyprodukowanie i dostarczenie chwytaka, tak aby stacja testowa mogła zostać wprowadzona do placówek medycznych i agencji rządowych. Szybkość spiekania laserowego i dostawa w ciągu jednego dnia do siedziby w Kolonii były decydującymi kryteriami, które skłoniły firmę BoKa do wyboru firmy igus GmbH jako partnera do współpracy. Jednocześnie, imponująca była ekonomiczna produkcja chwytaka dostosowanego do potrzeb klienta. W przeciwieństwie do części obrabianych maszynowo, chwytaki robotów drukowane w 3D nie wymagają narzędzi, co oznacza brak kosztów ustawienia.

Model 3D DriCoMaTe

iglidur I3 jako niezawodny komponent w chwytaku robota

Chwytak robota poddawany jest stałym obciążeniom i ruchom, testując około 500 osób w ciągu 24 godzin. iglidur i3, odporny na zużycie polimer do druku 3D, umożliwia łatwe wykonywanie tych ruchów przy jednoczesnym zachowaniu precyzji chwytaka. Materiał ten został opracowany specjalnie do produkcji części wrażliwych na tarcie, a jego odporność na ścieranie jest do 50 razy większa niż innych polimerów. Proces SLS może być wykorzystany dla precyzyjnego dostosowania i produkcji wysokowydajnego polimeru dopasowanego do wymagań klienta. Jednocześnie materiał ten wykazuje dużą stabilność podczas użytkowania.  Smar stały osadzony w polimerze umożliwia bezsmarową pracę, przyczyniając się do poprawy standardu higieny stacji testowej.

Simon Karl (z lewej) i Severin Bobon (z prawej), dyrektorzy wykonawczy BoKa Automatisierung GmbH