Kopásálló, higiénikus és precíz - gyors nyomtatással készült alkatrészek COVID teszteléshez

• Megoldandó probléma: Megfogó egy robot karhoz
• Gyártási eljárás: Szelektív lézerszinterezés lézerszinterező porból
• Követelmények: Remek siklási jellemzők, kopásállóság, konzisztens pontosság
• Anyag: iglidur I3
• Iparág: Egészségügy, robotika
• Sikeres együttműködés: 24 órán belüli gyártás, igényre szabott alkatrészek költséghatékony gyártása, kenésmentes működés

 
Az alkalmazás rövid áttekintése:
A BoKa Automatisierung GmbH szolgáltatócég koronavírus tesztkapukban üzemelő robotkarhoz keresett olyan megfogót, amellyel a tesztcsöveket precízen a tesztalanyoknak lehet adni. Az eszköznek folyamatos üzemelésre alkalmasnak kellett lenni, hogy a lehető legtöbb automatizált tesztet végezhessék vele. A lézerszinterezés gyorsasága és a termék egy napon belül a kölni helyszínre történő kiszállítása voltak a döntő érvek a BoKa számára az igus-szal való együttműködés mellett. A súrlódásállóság mellett az igus által lézerszinterezett alkatrészek mellett szólt még a nagyteljesítményű polimerben található szilárd kenőanyag is, amely hozzájárul a tesztállomással szemben támasztott higiéniai követelmények teljesítéséhez.
 

A BoKa Automatisierung GmbH, (Dorfprozelten, Németország) cég "DriCoMaTe" állomásának belseje és eleje

Probléma

A koronavírus-járvány alatt fertőzés gyanúja esetén megszokottá vált a tesztelés. A BoKa Automatisierung GmbH, a németországi Dorfprozeltenben működő, fiatal ipari szolgáltató cég kifejlesztette a "DriCoMaTe" nevű koronavírus tesztkaput, hogy ezzel csökkentsék az egészségügyi dolgozókra háruló terhet és védjék őket a fertőzéstől. A hattengelyes robotkar kiadja a tesztcsöveket, majd átveszi őket a tesztalanyoktól. Ehhez volt szükség olyan megfogóra, amely mindezt hosszú távon, gördülékenyen végzi.

Megoldás

Az SLS gyártási eljárás viszonylag gyors gyártási sebessége miatt az igus nagyon rövid idő alatt elő tudott állni egy megfelelő prototípussal a robotmegfogóhoz. Az iglidur I3 nagyteljesítményű polimer megfelelő alapanyagnak bizonyult a megfogóhoz, mivel kopásálló és nagy igénybevétel esetén is hosszú élettartamot biztosít az alkatrésznek. Az iglidur I3 azért is remek megoldás, mert az önkenő tulajdonsága miatt megfelel a tesztállomás higiéniai színvonalának.

A COVID tesztkapu működése

A tesztalanyok a tesztállomáshoz hajtanak. Ahol egy videós útmutatást követve lépésről lépésre elmagyarázzák nekik a tesztelés menetét. Az igazolványt beolvassák és a tesztalanyoknak kézfertőtlenítőt adnak. Az állomás vonalkód segítségével felelteti meg a tesztfiolát az alany személyes adataival. Itt következik a hattengelyes robotkar a megfogóval: átadja a tesztcsövet, így a tesztalany elvégezheti a tesztet. Egy egészségügyi dolgozó kamerán keresztül figyeli az eljárást, hogy megfelelő legyen a mintavétel. Miután a mintát visszatették a tesztcsőbe, a tesztalany átadja azt a megfogónak, ami pedig elteszi a helyére, amíg elszállításra nem kerül a laboratóriumba. A kontaktusmentes eljárás csökkenti az egészségügyi dolgozók terheit, és megvédi őket a fertőzéstől. A BoKa állítása szerint a mintavétel négy-hat percet vesz igénybe. A tesztelő rendszer egyszerre két embert tud kiszolgálni, 24 óra alatt körülbelül 500 mintát összegyűjtve.

Hattengelyes robotkar iglidur I3-ból készült megfogóval

Gyors, költséghatékony gyártás a világjárvány idején

A jelenlegi járványhelyzetben kiemelten fontos volt a megfogó gyors gyártása és szállítása, hogy a tesztkapukat mielőbb bemutathassák az egészségügyi intézményeknek és a kormányszerveknek. A lézerszinterezés gyorsasága és a termék egy napon belül a kölni helyszínre történő kiszállítása voltak a döntő érvek a BoKa számára az igus GmbH-val való együttműködés mellett. Természetesen az igényre szabott megfogó költséghatékony gyártása is lenyűgözte őket. A mart alkatrészekkel szemben a 3D nyomtatott robotmegfogók elkészítéséhez nem kellenek szerszámok, így nincs szerszámköltség sem.

3D DriCoMaTe modell

iglidur I3 megbízható komponens a robotmegfogóban

A napi 500 teszt elvégzése folyamatos terhelést és mozgást jelent a robotmegfogóra nézve. Az iglidur I3 kopásálló 3D nyomtatási műanyag révén könnyed a mozgatás, és a megfogó megőrzi a precizitását hosszú távon is. Az alapanyagot kifejezetten súrlódással járó alkalmazásokhoz fejlesztették, akár 50-szer kopásállóbb, mint más műanyagok. Az SLS-eljárás segítségével a nagy teljesítményű polimer precízen adaptálható és gyártható az ügyfelek igényei szerint. Az anyag használat közbeni stabilitása is kiemelkedő.  A műanyagba integrált szilárd kenőanyagok révén külső kenés nélküli működést tesz lehetővé, ezzel hozzájárulva a tesztállomás higiéniai színvonalának emeléséhez.

Simon Karl (balra) és Severin Bobon (jobbra), a BoKa Automatisierung GmbH Executive Managerei