Schwerpunkte

Qualitätssicherung

RFID, Bildverarbeitung und Robotik im Verbund

21. November 2019, 11:01 Uhr   |  Inka Krischke

RFID, Bildverarbeitung und Robotik im Verbund
© Balluff

Medizinprodukte im Klinikeinsatz müssen höchsten Qualitäts- und Hygiene-Anforderungen genügen. Entsprechend fein ­überwacht muss ihre Fertigung sein, wie das Beispiel von Gindele gefertigter Einweg-Auffangsysteme zeigt.

Von einem namhaften Healthcare-Konzern erhielt das Unternehmensduo der Firmen Gindele und Robomotion 2015 den Auftrag zur Herstellung von Sekretbeuteln. Diese Beutel dienen dem sicheren Auffangen und Entsorgen unterschiedlicher Sekrete. Jeder Einwegbeutel muss auf dieselbe einfache Art und Weise verschließbar sein und Flüssigkeiten überlaufsicher aufnehmen. Zudem muss er höchsten Qualitätsansprüchen genügen und darf zum Beispiel beim Fall auf den Boden nicht platzen. 

Gindele hat die dafür nötige Fertigungsanlage gemeinsam mit Robomotion geplant und realisiert. Einst Hersteller hochwertiger Kunststoff-Spritzgussprodukte, entwickelt Gindele heute komplette Baugruppen und Anlagen. Als Systemintegrator übernimmt Robomotion die Entwicklung und Konstruktion vorwiegend Robotik-basierter Applikations- und Steuerungslösungen. 

Im ersten Schritt galt es, die gestellte Aufgabe in effiziente, automatisierbare und prozesssichere Fertigungsschritte zu gliedern. Dazu wurden seitens Robomotion kritische Prozesse vorab über Funktionsmuster geklärt und der Ablauf am Rechner simuliert. Letztlich geben zwei Spritzgussmaschinen am Eingang der komplexen Fertigungsanlage den Takt vor. Insgesamt sind 52 fein aufeinander abgestimmte Prozessschritte nötig, damit am Ende der Linie mit robusten Deckeln und Anschlüssen versehene Sekretbeutel vom Band laufen – elf Stück pro Minute, 660 in der Stunde. Im Zuge eines verzweigten Fertigungsprozesses werden Ausgangs-, Zwischen- und Endprodukte auf Fehler oder Unregelmäßigkeiten kontrolliert. An diesem Punkt kommt die Firma Balluff ins Spiel.

Industrial-RFID-System ‚BIS M‘ von Balluff
© Balluff

Das Industrial-RFID-System ‚BIS M‘ von Balluff: Werkstückträger identifizieren sich an den Schreib-/Leseköpfen und tauschen Daten aus.

Im ersten Prozessschritt entnimmt eine Greifereinheit Verschlusskappen, Stutzen und Filterdeckel direkt aus der Spritzgussmaschine. Die Teile werden auf Werkstückträgern positioniert, die mit einem Industrial-RFID-System von Balluff ausgestattet sind. Das auf IO-Link basierende System ‚BIS M‘ dient dem automatischen und berührungslosen Identifizieren und Lokalisieren von Objekten. Aufgrund der vielfältigen Kombinationsmöglichkeiten von Datenträgern und Schreib-/ Leseköpfen eignet sich das System sowohl zur Teileverfolgung im Nahbereich als auch für Anwendungen in der Produktionssteuerung (beispielsweise für Palettierung, Aufzeichnung am Werkstück oder Teilerückverfolgung).

In der Gindele-Anlage sind 60 Werkstückträger mit RFID-Datenchips ausgestattet. Mit individueller Codierung versehen durchlaufen diese die ersten Montage-, Füge- und Kontrollstationen. Unmittelbar am Eingang zum Grauraum prüft ein Kamerasystem, ob sämtliche Teile lagerichtig auf dem Werkstückträger angeordnet sind. Es folgt die Montage zweier Filter und eines Verschlussdeckels, eine weitere Kamerastation kontrolliert auf korrekten Sitz. Entlang des zweibahnigen Prozesses bis zur Übernahme der Bauteile durch einen Roboter findet an zehn Schreib-/ Leseköpfen ein Datenaustausch statt. Die auf dem Chip gespeicherten Produkt- und Werkstückträgerdaten gelangen zur zentralen Steuerungseinheit und werden ausgewertet. Entsprechen einzelne Werte nicht den Zielvorgaben, veranlasst die Steuerung, dass der Werkstückträger ohne weitere Bearbeitungsschritte bis an die Übergabeposition fährt. Das NIO-Bauteil wird dort ausgeschleust, der leere Träger kehrt an die Startposition zurück. 

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2. Vision-Sensor prüft auf Vorhandensein von Gelpäckchen

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