Robotcel voor de assemblage en verpakking van cryogaspatronen

De CryoPen wordt beschouwd als een innovatief alternatief voor de scalpel bij het verwijderen van huidvlekken.

Om te voldoen aan de toenemende vraag naar gaspatronen voor gebruik in de CryoPen, koos de producent voor een innovatieve geautomatiseerde oplossing waarbij twee Stäubli robots het werk verdelen.

De CryoPen van H&O Equipments biedt dermatologen de mogelijkheid om patiëntvriendelijk te behandelen. Het toestel, dat erg lijkt op iets waarmee je kunt schrijven, brengt distikstofmonoxide (N2O – in de volksmond bekend als lachgas) met hoge precisie aan op de huid van de patiënt, bij een temperatuur van -89°C en een druk van 55 bar. Deze koude luchtstoot is in staat om goedaardige huidaandoeningen (zoals ouderdomsvlekken, wratten of keratosis) met minimale hinder en zonder bloed te verwijderen. Het genezingsproces verloopt ook een stuk sneller en laat doorgaans geen littekens achter.

Deze behandeling, bekend als cryotherapie, is een uitgebreid geteste procedure die overal ter wereld medisch is goedgekeurd. Het innova­tieve aan dit product van H&O Equipments zit
in het feit dat het alle noodzakelijke functies samenbrengt in een compacte pen. Artsen en schoonheidsinstituten hebben nu niet langer een omslachtige gasvoorraad en bijhorende
infrastructuur nodig. Het enige dat ze nodig hebben is een CryoPen, die hervuld wordt met behulp van een klein, onder druk afgedicht patroon dat het gas bevat.

H&O Equipments, opgericht in 1998 door Erik Hermans, geniet wereldwijd succes met deze innovatie. Het bedrijf produceert de CryoPen en de navulpatronen in zijn eigen productiefabriek in het zuidwesten van België. Aangezien het een medisch apparaat betreft, zijn de strengste kwaliteitsvereisten van toepassing. Erik Hermans: “De technologie is erg veeleisend. De microspuitkop wordt gefabriceerd met een precisie­niveau dat in het micronbereik ligt. Een geminiaturiseerd filterelement zorgt ervoor dat alleen puur cryogeen gas in contact komt met de huid.”

Stadium 1: geautomatiseerde verpakking van de patronen

Deze strikte kwaliteitsvereisten gelden ook voor de productie en de verpakking van de patronen. Elke patroon is uitgerust met een kleine uitlaatopening met een diameter van zo’n vier millimeter. Hierdoor gaat het patroon op een gecontroleerde manier open terwijl deze in de CryoPen wordt geschroefd, die zelf ook van een filter is voorzien. Aangezien de patronen in grote hoeveelheden worden geproduceerd, wou H&O al in een vroeg stadium de vulling van de blisterverpakkingen automatiseren. Deze bevatten elk twaalf eenheden en twaalf openers. Het systeem werd gebouwd rond een Stäubli-robot van het type TS60 SCARA. Erik Hermans: “Dat systeem werkte goed, maar wanneer deze snelle machine met vier assen alleen voor verpakking wordt gebruikt, blijft ze enigszins onderbenut. De loten worden ook steeds groter en aangezien de productie moet blijven evolueren, wilden we in een volgende stap de assemblage van de filters automatiseren.”

Stadium 2: assemblage van drie kleine onderdelen gevolgd door verpakking

Toen H&O hiervoor op zoek ging naar een geschikte partner, moesten ze niet ver zoeken. Op hetzelfde industrieterrein bevond zich ook Axymatic, een systeemaanbieder van robotica die de afgelopen 28 jaar niet minder dan 1.000 robots installeerde. Oprichter en algemeen directeur Werner Geeroms: “We zijn begonnen als consulent voor automatisatieoplossingen in de automobielindustrie. Vandaag de dag zijn we actief in veel sectoren en hebben we een reputatie opgebouwd tot buiten de landsgrenzen als specialist in gerobotiseerde productie en verpakking.”

Axymatic ontwierp een cel waarin twee Stäubli-robots het werk verdelen. De bestaande SCARA werd geïntegreerd en wordt thans vooral ingezet voor de assemblage van de openers. De samenstellende onderdelen worden door de vierassige robot op drie verschillende toevoerpunten opgehaald. De gelijkmatige verdeling van deze kleine componenten vindt plaats door middel van trilplatformen waarboven vaste camera’s zijn aangebracht die nauwkeurige positiegegevens doorsturen, zodat de robot de onderdelen kan oppikken.

De snelle TS60 voert complexe taken uit: hij pikt de behuizing van de opener op uit het toevoersysteem, plaatst deze op een assemblage­systeem en bevestigt de filter en het bovenstuk die hij in de andere twee aanvoerstations was gaan halen. De volledig geassembleerde openers worden vervolgens in een bak gelegd.

Werkverdeling tussen SCARA en zesassige robots

Terwijl de SCARA de openers assembleert, neemt een Stäubli-robot TX90 met zes assen – ook voorzien van cameraondersteuning – de patronen op uit een trilfeeder en plaatst twaalf ervan in een blisterverpakking. Zodra dit is gebeurd, onderbreekt de SCARA de assemblage en vult de blisterverpakking met twaalf openers. Een camera controleert de blisterver­pakking vervolgens op volledigheid. De TX90 verandert van grijper en duwt de bak nu in het apparaat dat de blisterverpakking verzegelt. Bij de uitvoering van de verschillende taken, waaronder de tijdelijke stapeling van de bakken met de afgewerkte openers, bewijst de automatische tool changer van de TX90 zijn nut.

Er waren verschillende redenen waarom Axymatic voor Stäubli-robots koos. De keuze had dus niet alleen te maken met het feit dat Stäubli de referentie bij uitstek is geworden in de life science. Werner Geeroms: “Dankzij het hygiënische ontwerp zijn Stäubli-robots de referentie in de medische en farmaceutische sector. Voor onze toepassing stelden we echter ook strenge eisen inzake precisie. Ook hier bepaalden de Stäubli-robots de norm met hun gepatenteerde aandrijftechnologie. Deze stelt de robots in staat om met gemak aan alle specificaties te voldoen.”

De automatisering gaat verder

Een efficiënte verdeling van het werk tussen de twee robots, plaats besparend assembleren en verpakken in één enkele cel, een betrouwbare aanvoer van kleine, ongesorteerde onderdelen, en een hoge cyclussnelheid: H&O en Axymatic realiseerden samen een bijzonder gesofisticeerd concept. De fabriek is sedert januari 2018 operationeel. Ze werkt 20 uur per dag en kan rekenen op de volledige tevredenheid van de bedrijfsleiding. Het zal dan ook niet verrassen dat H&O de productie op dezelfde manier wil blijven ontwikkelen. Erik Hermans: “We blijven automatiseren. We zien dit als een noodzaak aangezien we meer capaciteit nodig hebben om te kunnen voldoen aan de stijgende vraag naar onze technologie overal ter wereld.”

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.