柔性的洁净室医疗器械装配

一个带有搬运装置和工件输送系统的标准单元，搬运装置从工件输送架上取出小药瓶，然后将它们放入盒中——PIA Automation公司最新的过程模块MEDITEC乍一看并不是特别引人注目，但是仔细观察就会发现一些有趣的细节。

例如，由PIA开发的工件输送架安装在滑块上，每个工件输送架都会容纳两个小药瓶，但滑块是以不同的时间和不同的速度独立地通过系统。它们可以自己实现高速运行、变向、停止和定位，以便于将小药瓶从工件输送架中取出。

与具有刚性连接的传统工件输送系统（例如旋转分度台或皮带传输系统）有所不同，该过程模块可以为每个滑块分配各自独特的运动曲线。之所以可以做到这一点，是因为每个滑块都配备有高级永磁体——这相当于直线电机的转子，因此滑块可以进行单独控制。定子被集成在轨道段中，这些轨道段形成了模块化轨道系统，滑块则在轨道上运动。每个滑块都有四个滚轮，两个是由POM塑料制成的V形轮，它们可以沿着轨道段顶部的V型槽滚动，从而引导滑块在轨道上安全地运动；另外两个滚轮沿着平坦的不锈钢导轨运行，以提供侧向支撑，并防止倾斜。

据悉，PIA在该过程模块中使用了基于贝加莱SuperTrak的创新的轨道技术，工件输送系统紧凑、可靠且洁净室友好，可以实现在洁净室内外装配医疗器械。该技术不仅为许多生产线成功实现了增产，而且还为生产过程带来了宝贵的柔性。那么，贝加莱的SuperTrak是如何做到的？

占地面积小，有利于机器紧凑设计

滑块上的四个滚轮仅受最小滚动摩擦力的影响，是整个SuperTrak系统中仅有的运动部件。小药瓶在工件输送架中平稳输送，不会相互接触或接触输送系统。“因此，工件输送系统的保养间隔时间非常长。”PIA Automation公司位于德国Amberg的医疗技术中心医疗部门主管Lothar Mehren指出道，“而且，它所产生的微粒极少，根本无需使用排气系统。所有这些因素都清楚地表明了SuperTrak的优势。该系统可以部署在成本密集型的洁净室应用中，从而提高过程可靠性。”

由于涉及到的成本较高，因此在洁净室应用中会优先考虑紧凑的机器设计。SuperTrak在这方面也相当优异，PIA医疗部门客户经理Manual Falk指出道：“线性直驱系统使我们能够以较高精度靠近每个工位中的多个位置。这意味着，我们可以将多个输送、检查或装配步骤集成到一个工位中，从而使工序变得更柔性。而且，由于可以在轨道上的任何位置以相同的高精度进行定位，因此，我们可以利用每一寸轨道，包括曲线段。最终，我们得以更好地利用可用空间，并且可以在任何位置添加或减少过程模块。总而言之，这些因素使我们可以制造出更为紧凑的机器。”

滑块可以进行单独控制，并配有防碰撞功能，因此它们会在每个加工工位处排队等候，无需另外编写代码让它们这么做。

换型时间短，过程更柔性

将多个加工步骤集成到一个工位中，不仅减少了所需空间，而且还提高了系统的生产率。Falk补充道：“由于滑块的移动距离较短，因此，与其它输送系统相比，工件换型时间大大缩短。工件换型时间可以涵盖滑块以高速和高加减速通过工位间的距离，这就是使系统变得如此高速的原因。”另外，还可以通过将多个相同类型的产品同时放置在工件输送架上来减少换型时间。然后，根据时序要求，可以在单个工位上对它们进行加工，或者在两个相同工位上对它们进行并行加工。

如果工件输送架上有足够的空间来容纳多个产品，生产线则可以设定为加工两个不同的产品或产品变体，且无需在批次间进行任何设置，针对医疗技术的资质要求只需要执行一次。

 SuperTrak滑块运动可自由编程，这使得在同一个滑块上输送不同产品成为可能，从而既可以生产不同的产品变体，又可以缩短换型时间。

坚固和可靠

由于PIA设计该模块主要是为了过程能力验证和提高生产率，因此，对于轨道系统而言，坚固和可靠至关重要。“SuperTrak在技术上已经非常成熟，并且得到了充分验证。”Mehren解释道。Falk指出SuperTrak相比于其它系统具有的另一大决定性优势：“SuperTrak是作为一个独立的子系统运行，因此我们可以自由地决定是否要使用上位工厂控制系统，如果要使用，可以选择使用哪一个。”

贝加莱还提供针对调试和配置的易用性软件，因此，不用像其它系统那样需要处理源代码。该软件提供了有关每个滑块的信息，它们可以通过例如OPC UA来进行检索，这些信息可以轻松地用于状态监测和预测性维护等功能。

易于集成

“可以轻松地将SuperTrak集成到新的和现有的软件架构中，这一点获得了公司内部的高度认可。”Mehren说道，“SuperTrak技术以及来自贝加莱的支持引起了公司内核心员工的共鸣。”

从一开始，来自医疗器械制造商的反馈就相当积极。“在Pharmapack 2020上首次公开展示该单元时，它立刻就打动了我们的客户。”Mehren回忆道，“高速、流畅的滑块运动和无噪音操作给人留下了良好的第一印象。”展会过后不久，带有SuperTrak工件输送系统的解决方案的首批订单就开始纷至沓来。伴随着该系统不断收获成功，PIA现在计划针对下一次Pharmapack活动扩展过程模块。第一步将会是添加机器人和贴标单元。
“SuperTrak是对我们现有驱动系统的完美补充，而且大大超出了我们的预期。”Falk总结道。“PIA集团的其它部门对新的轨道技术也非常感兴趣。”

来源：荣格-《智能制造纵横》

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