← Volver a la categoría Robótica

Manejo coordinado de jeringas con una huella mínima

La industria farmacéutica establece altos estándares en cuanto a higiene, calidad y rendimiento, y estas normas también se aplican a las instalaciones de envasado farmacéutico. El espacio también es a menudo una prioridad en las plantas de producción, principalmente debido a cómo han crecido históricamente, y las nuevas incorporaciones al parque de maquinaria deben, por lo tanto, ser lo más compactas posible. Robotronic AG se especializa en sistemas de manejo asistidos por robot que cumplen con estos estrictos requisitos de tamaño. La compañía suiza trabaja con una célula de robot modular desarrollada internamente, denominada Modular Robot Technology o MRT para abreviar. Solo los robots de Mitsubishi Electric se utilizan en este sistema.

Robotronic ha desarrollado un módulo de manipulación para el suministro de jeringas listas para usar a las instalaciones de envasado final de una empresa farmacéutica internacional en Alemania. La compañía, cliente de Robotronic desde hace mucho tiempo, buscaba urgentemente una solución flexible que pudiera implementarse en un período máximo de construcción de cuatro a cinco meses. El espacio disponible era extremadamente estrecho a aproximadamente tres metros cuadrados, y se estipuló una tasa de suministro de jeringas 400 por minuto. La solución también tenía que permitir el cambio entre diferentes soportes de jeringa y formatos de jeringa que van desde 0.5 a mililitros 10.

Al aplicar el principio modular, Robotronic puede combinar cualquier robot de Mitsubishi Electric en una celda con otros elementos como cintas transportadoras, sistemas de cámara o ejes lineales. Mike Weber, director gerente de Robotronic AG, dice: "Podemos ahorrar mucho tiempo en diseño y construcción utilizando el principio modular. El marco básico siempre está presente y solo debe ajustarse de acuerdo con los requisitos, lo que mantiene los costos de adquisición relativamente bajos. El diseño extremadamente compacto es una ventaja importante, ya que nos permite trabajar en un espacio muy pequeño ". El módulo básico del MRT ocupa un área que apenas tiene el tamaño de un europalet, mide 1.0 con medidores 1.30 y tiene unos 2.20 metros alto.

Característica especial del manejo de la jeringa
Cada línea de envasado de jeringas requiere un sistema de suministro especial, ya que las jeringas no tienen una base sobre la cual apoyarse. Por lo tanto, se transportan y se almacenan suspendidos en una denominada "brida de dedo", para lo cual se necesitan transportadores especiales. Los dos portadores más comunes son peines y nidos estandarizados, que contienen jeringas 160 respectivamente. Para empacar las jeringas, deben retirarse de los panales o nidos y transferirse a las instalaciones de empaque. Esto requiere una sensibilidad extrema, porque las jeringas de vidrio son fácilmente rompibles. Como Mike Weber también explica: "Máquinas de manipulación similares han existido en el mercado durante mucho tiempo, pero lo que hace únicos a los MRT de Robotronic es su pequeña huella. Una máquina comparable de otro fabricante ocupa de tres a cuatro veces más espacio. Esto es algo que normalmente es escaso en las plantas de producción y hace que el espacio disponible sea extremadamente caro ".

En la solución de manejo de jeringas se utilizan dos robots tipo MELFA RV-4FL de Mitsubishi Electric. Se trata de robots compactos de brazo articulado con seis ejes. No se requieren otros elementos mecánicos, como componentes de elevación o rotación. Mike Weber dice: "Le damos importancia al uso de robots solo cuando sea posible y solo el uso de elementos mecánicos adicionales, que pueden ser susceptibles de fallas de funcionamiento, en casos excepcionales. Un robot generalmente funciona durante años sin ningún problema, lo que garantiza un alto rendimiento de nuestros MRT ".

Suministro a través de torreta giratoria
Parte de la solución es un sistema de suministro para las bañeras, es decir, los contenedores de plástico termoformado en los que se transportan los panales o nidos. Las cintas transportadoras se usan normalmente para esto, pero ocupan un área comparativamente grande. Robotronic, por otro lado, usa una torreta rotativa que ha desarrollado y que se asienta en el mismo marco básico que la célula robot a la que está conectado. La torreta se carga manualmente en el exterior con hasta diez tubos llenos antes de girar grados 180 y vaciar por robot.

"El apilamiento de las tinas en la torreta giratoria nos permite reducir considerablemente la huella en comparación con una línea de transportadores", explica Mike Weber. "Procesamos dos tinas y medio o jeringas 400 por minuto. La torreta tiene diez bañeras en total, por lo que debe volver a cargarse cada cuatro minutos. Una torreta giratoria para bañeras 20 también está disponible opcionalmente. Para lograr la misma autonomía con una cinta transportadora, la correa tendría que tener cuatro metros de largo. Con el MRT logramos esta salida en un medidor ".

Manejo del robot
En la solución personalizada se han incorporado dos robots MELFA de tipo RV-4FLM-Q1-S15, las CPU relacionadas Q172DRCPU y una CPU PLC, tipo Q03UDECPU. La torreta giratoria es impulsada por un servomotor MR-J4 de Mitsubishi Electric con CPU de movimiento Q172DCPU. Todas las CPU forman parte de la Plataforma iQ, una plataforma multi-CPU de Mitsubishi Electric. La característica especial de esta solución es que los robots no solo están suspendidos por encima de la cabeza, sino que también trabajan en pares en el mínimo espacio.

Los dos robots MELFA son responsables del manejo completo de las bañeras, los transportadores, es decir, nidos o panales, y los diferentes formatos de jeringas, y están coordinados con precisión para este propósito. La secuencia de proceso para los panales, en la que las jeringas están suspendidas una tras otra en varias filas, es la siguiente: el primer robot A saca una tina del primer eje de la torreta y la coloca en la estación provista. Aquí el robot B retira el peine y el robot A devuelve la tina vacía a la torreta giratoria. El robot B transporta el peine hasta el riel de vaciado, lo inclina levemente y hace avanzar las jeringas. Desde el riel, las jeringas entran en el proceso de empaquetado normal. El robot B luego deposita el peine vacío en una estación separada, desde donde es recogido por el robot A y colocado en la bañera en el segundo eje de la torreta.

La capacidad del MRT para procesar tanto panales como nidos es una característica única en la industria, según Mike Weber. Los nidos tienen una estructura de panal de abejas con aberturas individuales en las que se suspenden las jeringas. Se requieren pinzas de vacío para el proceso de manipulación. La máquina se puede convertir en cuestión de minutos, y el proceso de manejo difiere de la siguiente manera: aquí, también, el robot A coloca primero la bañera en la primera estación. El robot B elimina el nido mediante el vacío, lo transporta a la segunda estación y lo coloca en un bloque escalonado, por encima del cual las jeringas se elevan ligeramente. Usando una pinza especial, el robot A viaja a los panales en el nido, toma las jeringas en la brida de los dedos y las mueve al carril de vaciado. Aquí recorre las filas para vaciarlas, como con los peines. Luego, el robot A coloca el nido y la tina vacíos en el segundo eje de la torreta de la estación giratoria.

Expansión de capacidad opcional
El modelo MRT actual puede lograr una velocidad de ciclo de jeringas 400 por minuto en el riel de vaciado, pero la solución puede procesar hasta unidades 600 por minuto. Para hacer esto, se agrega un eje adicional al sistema, accionado por un servomotor Mitsubishi Electric MR-J4. "¡Las jeringas 600 por minuto son más rápidas que las que encontrará en cualquier parte del mundo!", Dice Mike Weber.

El eje adicional permite un proceso de vaciado más rápido. El robot ya no viaja a la estación de vaciado para sincronizar las jeringas en filas; en su lugar, todas las jeringas se vacían en un pasaje en un movimiento de inclinación 180 desde el peine hacia un receptáculo opuesto ubicado en el eje servo. En lugar del robot, el eje del servo vacía los panales en un movimiento de inclinación. La secuencia de movimiento original del robot se acorta, lo que permite procesar hasta jeringas 600 por minuto.

Un veterano en el campo
Como el socio exclusivo de distribución de robótica de Mitsubishi Electric para el mercado suizo, Robotronic ha estado trabajando con el proveedor de soluciones de automatización desde que se estableció por primera vez en 2008. El propio Mike Weber tiene más de 30 años de experiencia trabajando con Mitsubishi Electric. Los factores más importantes en su opinión son el rápido y competente servicio al cliente y la disponibilidad global de tecnología y expertos. De los productos, dice: "Los robots exhiben una flexibilidad, velocidad y confiabilidad excepcionales durante muchos años. Por ejemplo, los robots de Mitsubishi Electric que pertenecen a uno de nuestros clientes han estado trabajando en tres turnos por un increíble 25 años. ¡Es un gran logro! Y otros componentes de Mitsubishi Electric, como servos o controladores, nunca nos han causado problemas de calidad. Los altos grados de libertad en la instalación de los robots también son ventajosos, debido, por ejemplo, al montaje superior o a los movimientos giratorios extremos. El diseño delgado de los robots nos ayuda a realizar el MRT en el mínimo espacio ".

Mayor desarrollo en pleno desarrollo
Robotronic está desarrollando el actual módulo de manejo de jeringas y pretende ofrecer la opción de cambiar a un tercer formato de soporte, las llamadas bandejas rondo, en el futuro. Estas son bandejas de plástico onduladas y planas de 300 milímetros de largo, en las cuales las jeringas se recortan una junto a la otra. Mike Weber comenta: "Si el MRT también puede procesar bandejas Rondo, nuestros clientes pueden manejar los tres formatos con una sola solución".

Robotronic también está trabajando en una solución en la que las jeringas se mueven sin contacto a la siguiente máquina en una línea de transporte. El uso del vidrio en la producción farmacéutica y de alimentos presenta un riesgo, ya que los envases de vidrio se dañan fácilmente al impactar. En el caso de las jeringas, la pestaña del dedo podría dañarse, por ejemplo, o podrían entrar partículas de vidrio en el líquido. Robotronic está reaccionando con la nueva solución a la recomendación "Sin contacto con el vidrio" de la Administración de Alimentos y Medicamentos de los EE. UU. (FDA). El fabricante de sistemas busca empresas farmacéuticas en todo el mundo con su solución especial. Como dice Mike Weber, "el sistema se puede adoptar directamente en otros países porque los nidos, los peines y las bandejas rondo están estandarizados y se usan internacionalmente".

El siguiente desafío Robotronic fue establecer un sistema de manejo para ser exhibido en la feria de componentes, celebrada en Dusseldorf, Alemania, 8th-14th May 2014. Mike Weber describió el proyecto de la siguiente manera: "Construimos una celda MRT para manipular jeringas en nidos en solo tres meses. Así demostramos la rapidez con que podemos realizar pedidos en la práctica mediante el principio modular de MRT. Pedido en febrero, entregado en abril, ¡eso es un récord! La escala de tiempo normal para un proyecto de este tipo es del orden de nueve a doce meses en la fabricación normal de maquinaria personalizada ".

Informador de la industria de procesos

Noticias relacionadas

Deje un comentario.

Su dirección de correo electrónico no será publicado. Los campos necesarios están marcados *

Este sitio usa Akismet para reducir el correo no deseado. Descubra cómo se procesan los datos de sus comentarios.