Nötningsbeständiga, hygieniska, exakta - snabbt printade komponenter för covid-testning

• Vad som behövdes: gripare för en robotarm
• Tillverkningsprocess: selektiv lasersintring med SLS-pulver
• Krav: goda glidegenskaper, slitstark, konstant precision
• Material: iglidur I3
• Bransch: läkemedelsbranschen, robotteknik
• Framgång genom samarbete: leverans på 24 timmar, kostnadseffektiv produktion av kundspecifika delar, smörjfri drift

 
Kortfattad beskrivning av användningsområdet:
Tjänsteleverantören BoKa Automatisierung GmbH behövde en gripare till sin robotarm som delar ut provrör till patienter för en drive in-station för coronatestning. Griparen ska kunna vara kontinuerligt i drift för att kunna hantera så många automatiska tester som möjligt. Hastigheten i SLS-processen och kapaciteten att leverera inom en dag från anläggningen Köln var de avgörande kriterierna till att företaget bestämde sig för att samarbeta med igus. Utöver den höga nötningsbeständigheten övertygade komponenterna genom de fasta smörjmedlen i den kraftfulla polymeren, som uppfyller hygienkraven hos en sådan teststation.
 

Vy framifrån och inifrån i "DriCoMaTe" från BoKa Automatisierung GmbH från Dorfprozelten, Tyskland

Problem

Under coronapandemin har test för misstänkt infektion blivit normalitet. Det unga industriserviceföretaget BoKa Automatisierung GmbH från Dorfprozelten, Tyskland, har utvecklat en automatiserad drive-in-coronateststation ("DriCo-Mate") för att skydda medicinsk personal mot infektioner och för att avlasta dem. För den sexaxliga robotarmen, som ger provrören till testpersonerna och tar emot dem igen, behövdes ett gripdon, som garanterar smidig drift under lång tid.

Lösning

Tack vare den relativt höga hastighet med vilken komponenter tillverkas med SLS-processen kunde igus presentera en prototyp för robotgripdonet på mycket kort tid. Samtidigt visar sig den högpresterande plasten iglidur I3 vara ett lämpligt material för gripdonet, eftersom den är slitstark och därmed garanterar en lång livslängd trots stark belastning. Dessutom imponerar iglidur I3 med sina självsmörjande egenskaper, vilket innebär en bättre hygienstandard för teststationen.

Hur drive-in-coronatesten fungerar

Testpersonerna kör till teststationen med bil. Där guidas de steg för steg genom processen med hjälp av videoinstruktioner. ID-kortet skannas och handdesinfektionsmedel matas ut. Stationen tilldelar sedan personens personuppgifter till ett provrör med en streckkod. Det är här den sexaxliga robotarmen med gripdon kommer in i bilden: Den överlämnar röret för egenhändig provtagning. Detta kan övervakas av vårdpersonal via kameraöverföring, för att se att testet är användbart. Efter provtagningen sätter användaren tillbaka röret och gripdonet lagrar röret tills det transporteras till laboratoriet. Denna kontaktlösa automatisering skyddar sjukvårdspersonal från infektioner och avlastar också personalens arbete. Enligt BoKa tar ett testförlopp ca fyra till sex minuter. Testsystemet kan manövreras av två personer samtidigt och kan samla in ca 500 prover på 24 timmar.

Sexaxlig robotarm med gripdon gjord av iglidur I3

Snabb och billig produktion i pandemitider

Speciellt i den nuvarande globala pandemin var det viktigt att snabbt tillverka och leverera prototypen för gripdonet, för att presentera teststationen för medicinska institutioner och myndigheter. Avgörande kriterier var SLS-processens hastighet och leverans inom en dag inom Köln. Därför beslutade sig företaget för att samarbeta med igus GmbH för robotsystem inom det kollaborativa området. Samtidigt var den kostnadseffektiva produktionen av de kundspecifika gripdonen övertygande. Jämfört med frästa delar är robotgripdonen i 3D-utskrift verktygslösa, d.v.s. utan extra installationskostnader.

3D-modell av DriCoMaTe

iglidur I3 som tillförlitlig komponent i robotgripdon

Vid ca Med ca 500 prover tagna på 24 timmar utsätts robotgripdonet för konstant belastning och rörelse. Med den slitstarka 3D-utskriftsplasten iglidur I3 kan dessa rörelser utföras utan problem, utan att förlora precision över tid. Materialet har utvecklats speciellt för produktion av komponenter som utsätts för friktion och är upp till 50 gånger mer nötningsbeständigt än andra plaster. Den högpresterande polymeren kan anpassas och tillverkas i SLS-processen för att möta kundernas krav i detalj. Samtidigt visar materialet hög styrka vid användning. De fasta smörjmedlen som är integrerade i plasten möjliggör användning utan extern smörjning och bidrar därmed till en förbättrad hygienstandard vid teststationen.

Simon Karl (vänster) och Severin Bobon (höger), verkställande direktörer för BoKa Automatisierung GmbH