Exakt svetsning, flexibel automatisering – morgondagens medicinteknik

Utmaningar

Filigran – det beskriver de tunna komponenterna av rostfritt stål för Karl Storz endoskop på bästa sätt. Manuella uppgifter som manuell svetsning med 16 gångers förstoring står därför på dagordningen. Så exakta kan oftast bara en människa arbeta. Även de många olika varianterna försvårar en maskinell eller till och med automatiserad tillverkning. Samtidigt saknas det specialister. Storz påverkar själva med egen utbildning och använder sina högkvalificerade medarbetare till uppgifter som motsvarar deras kompetens och inte för monoton in- och utlastning från maskiner. Wolfgang Karl är expert på alla lasersvets-, laserskär-och lasermärkningsprocesser på huvudsätet i Tuttlingen. Han säger: ”Vi kommer precis som tidigare att ha mycket manuellt arbete, men försöker samtidigt hitta meningsfulla uppgifter för maskinell bearbetning och automatisering.

Lösningar

Filialchef Sarah Mühleck var på jakt efter en effektiv lösning på svetsningen av okular på filialen i schweiziska Widnau. Det tog inte lång tid att konstatera att man skulle kunna automatisera detta tillverkningssteg. Först beslöt man sig för en ny TruLaser Station 7000. Det ställdes höga krav betonar Mühleck: ”Svetsfogen måste vara helt tät eftersom det inte får tränga in någon fukt i endoskopet.” Detaljerna av rostfritt stål är mindre än en millimeter tjocka och därmed är svetsdjupet och svetsfogens bredd av motsvarande storlek. Karl Storz-projektteam valde en fiberbaserad fastkroppslaser TruFiber 500 med 500 kilowatt effekt som laserkälla. Detta är precis tillräckligt för att svetsa de filigrana detaljerna. Lämplig automatiseringslösning levererades av wbt automation: en mobil robotcell med flexibelt griparsystem som snabbt kan dockas av och på.

Genomförande

Kombinationen av produktiv lasersvetsanläggning och flexibel robotcell betalade sig snabbt. Dubbelgripdonet på Kuka-roboten tar samtidigt ut två svetsade detaljer och lägger in två obearbetade. Cellen är utrustad med ett lådsystem med fyra lådor. Däri finns plats för 960 komponenter. ”Parallellt med svetsprocessen kan vi öppna lådorna på den andra sidan, ta ut de färdigsvetsade okularen och fylla på de nästa omgång”, berättar Mühleck. ”Det avlastar våra medarbetare och vi blir avsevärt snabbare. TruLaser Station 7000 kunde på egen hand reducerad tiden för svetsprocesserna per komponent från tio sekunder till en och en halv sekund. Dessutom förbrukar vi mycket mindre energi.”

Framtidsutsikter

Sarah Mühleck och Wolfgang Karl är eniga: projektet i Widnau visar hur automatisering kan användas för medicintekniken. "Även om vi lär fortsätta att arbeta mycket manuellt även i framtiden kommer vi att automatisera de arbetsförlopp som är meningsfulla att automatisera. Med den flexibla robotcellen kan vi göra båda delarna", säger Karl. Tillförlitlig och flexibel partner för framtida projekt på vägen mot ökad automatisering har han funnit hos wbt automation och TRUMPF.