맞춤형 의료 튜브 취급 및 조립 기계를 만드는 데 필요한 것

에릭 앤더슨 작성

맞춤형 의료용 튜브 취급 및 조립 기계를 만드는 데 필요한 것

압출 의료 튜브를 사용하는 의료 기기를 조립하는 자동화 기계를 설계하고 구축하는 것은 어려울 수 있습니다. 압출 튜빙은 자동 기계에서 처리하기 어려울 수 있는 고유한 정신과 임의성의 정도를 가질 수 있습니다. 그러나 창의적이고 문제 해결 방식을 취함으로써 성공적이고 안정적인 프로세스로 자동화할 수 있습니다.

최근에 Steven Douglas Corp.(SDC)의 전문가들은 압출 의료 튜브가 포함된 어셈블리를 생산하는 자동화 로봇 기계를 완성했습니다. 이 기계는 3개의 6축 Fanuc 로봇을 사용하여 튜브, 튜브 클램프 및 튜브의 각 끝에 접착된 두 개의 의료 "포트"로 구성된 의료 기기를 자동으로 조립했습니다. 시스템을 설계할 때 SDC의 광범위한 처리, 자재 취급 및 자동화 경험이 고객의 제조 지식과 결합되어 성공적인 자동화 셀을 만들었습니다. 이 시스템의 핵심 구성 요소에는 튜브 공급 및 준비, 오류 방지 및 로봇 튜브 처리가 포함됩니다.

튜브 공급 및 준비

조립을 시작하기 전에 의료용 튜브를 기계에 공급하고 후속 로봇 작업을 준비해야 합니다. 여기에는 튜브를 시스템에 공급하고, 튜브를 올바른 길이로 자르고, 튜브에 클램프를 설치하는 작업이 포함됩니다.

튜빙이 기계에 일관되게 공급되면 모든 후속 단계가 훨씬 더 쉽고 안정적입니다. 그러나 이를 달성하는 것은 말보다 쉽습니다. 압출 튜빙은 고유한 생각을 가질 수 있으며 다양한 변수에 따라 다르게 작동합니다. 이러한 변수를 제한하는 것은 SDC 튜브 공급 시스템에서 중요한 측면입니다.

SDC가 설계한 의료용 튜브 공급 시스템은 기능 저하 없이 작동 및 유지 관리가 간편합니다. 튜브는 코일에서 SDC 기계로 공급되고 작업자가 맞춤형 디릴러에 로드합니다. 그런 다음, 튜브는 스풀에서 튜브를 분리하고 분배되는 튜브의 양과 분배되는 장력을 측정 및 추적하는 가중 장력 장치를 통해 분배됩니다. 일관된 긴장이 중요합니다. 한 쌍의 서보 구동 벨트는 튜브를 잡고 부드럽게 기계로 안내하는 데 사용되어 공급된 튜브 길이에 대한 외부 영향을 최소화합니다.

시스템을 완성하기 위해 SDC는 공급된 튜브 길이가 일정하도록 보장하기 위해 서보 인피드 시스템을 자동으로 조정하는 폐쇄 루프 제어 시스템과 머신 러닝을 추가했습니다. SDC 공급 시스템은 다양한 튜빙 길이를 수용할 수 있도록 사용자 정의 및 조정이 가능하며 기계의 통합 오류 방지 기능은 시스템 요구 사항을 충족하지 않는 튜빙을 쉽게 감지할 수 있습니다.

오류 교정

모든 응용 분야에서 최종 제품이 모든 고객, 품질 및 생산 표준을 충족하는 것이 중요합니다. 의료기기 산업도 예외는 아니다. 대부분의 의료 기기의 요구 사항은 의도된 용도로 인해 다른 산업에 비해 더 엄격합니다. 이 자동화 기계 설계에서 중요한 단계는 결함의 가능한 원인을 이해하고 이를 제한하도록 기계를 설계하는 것입니다. 부품이 완전하지 않거나 허용되지 않는다는 점을 고려하여 "실패한" 부품을 감지 및 분리하고 필요에 따라 조립 프로세스를 중지/일시 중지하기 위해 프로세스 검사를 추가할 수 있습니다.

몇 가지 기본적인 예이지만 일반적으로 간과되는 부품 결함의 원인에는 잘못된 부품을 실행하거나 부품을 부분적으로 조립하는 것이 포함됩니다. 잘못된 부품을 조립하는 것을 방지하기 위해 각 부품을 처리하는 데 특정 도구가 필요하며 센서를 사용하여 올바른 도구가 설치되었는지 확인합니다. 소프트웨어, 복구 및 설정 주기는 로봇이 주기 중간에 "실패한" 부품을 기계에서 자동으로 제거하도록 프로그래밍됩니다. 이렇게 하면 완료되지 않은 부분이 완료된 부분과 분리됩니다.

비전 가이드 로봇에 사용되는 것과 동일한 머신 비전 시스템은 들어오는 검사에도 사용할 수 있습니다. 이 프로젝트에서는 비전 가이드 로봇을 사용하여 컨베이어에서 부품을 픽업했으며 비전 검사 시스템은 올바른 부품이 있는지 확인했습니다. 조립 전에 튜빙을 검사하고 튜빙 길이가 올바른지 확인하기 위해 추가 비전 시스템이 포함되었습니다. 마지막으로 일련의 광섬유 레이저 및 정전용량 센서를 사용하여 부품 존재를 감지하기 위해 여러 센서가 추가되었습니다. 조립 전에 접착제가 도포되었는지 확인하기 위해 다른 센서도 설치되었습니다.

이러한 모든 도구와 기술의 조합을 사용하여 SDC는 부품의 99.9%에서 요구되는 품질 표준을 충족하는 기계를 설계하고 제작할 수 있었습니다. 머신 비전 시스템은 요구되는 기준을 충족하지 못하는 0.1%의 부품이 자동으로 분리되도록 했습니다.

로봇 튜브 취급

압출 의료용 튜브의 경우, 특히 튜브의 길이가 증가할 때 자동화 기계에서 처리하기 어려울 수 있는 어느 정도의 무작위성이 있습니다. 제어를 유지하는 것은 SDC 기계 개념 및 설계의 중요한 측면입니다. SDC는 3개의 개별 6축 Fanuc 로봇을 사용하여 서로 다른 부품과 공정 단계 사이를 전환할 때 유연성을 제공하는 동시에 기계가 항상 튜빙의 중간과 양쪽 끝을 완벽하게 제어할 수 있도록 했습니다.

이 예에서 튜브가 기계에 공급되면 한 로봇이 튜브의 한쪽 끝을 잡고 두 번째 로봇이 다른 쪽 끝을 잡을 때까지 맞춤형 트로프에 보관됩니다. 그런 다음 각 로봇은 프로그래밍된 순서로 이동하여 튜브를 접착제에 담근 다음 각 끝에 있는 포트에 정확하게 삽입하는 조립 프로세스를 완료합니다. 더 긴 튜빙 길이의 경우 맞춤형 홀더는 튜빙의 긴 루프를 제어하고 로봇이 순서를 따라 이동하는 것을 방해하지 않도록 설계되었습니다. 조립이 완료되면 세 번째 로봇이 완성된 조립품을 모아 수집 시스템에 보관합니다.

여러 대의 로봇을 사용하여 튜브가 항상 제어되어 엉킬 가능성을 제거하고 빠른 기계 사이클 시간을 유지하는 데 도움이 됩니다. 로봇은 정밀하게 제어되고 모니터링되는 방식으로 움직일 수 있어 조립 프로세스를 완벽하게 할 수 있기 때문에 이점도 있습니다.

이 과정에서 피팅에 호스를 설치하는 것은 호스의 무작위성으로 인해 정밀도와 유연성이 요구되는 어려운 과정이었습니다. 여러 대의 로봇을 통해 SDC는 궁극적으로 가변 어셈블리에서 매우 일관되고 안정적인 자동화 프로세스를 설정할 수 있었습니다. Fanuc, Epson 및 기타 여러 로봇 제조업체가 선호하는 로봇 통합업체인 SDC는 여러 로봇을 동일한 시스템 내에서 동시에 안전하고 효과적으로 작동하도록 프로그래밍한 광범위한 경험을 보유하고 있습니다.

자동 로봇 시스템 전문가

SDC는 문제를 해결하는 기업입니다. 우리의 창의적이고 문제 해결 방식과 경험 많은 자동화 전문가 팀은 기계 설계, 기계 공학, 기계 제어, 로봇 공학 프로그래밍, 부품 제조 및 완전한 기계 조립에 대한 전문 지식을 제공합니다. 귀하의 애플리케이션이 압출 의료 튜브를 사용하는지 여부 또는 의료 기기 산업에 종사하는지 여부에 관계없이 자동화 시스템 생성에 동일한 원칙이 적용됩니다. 우리는 다양한 응용 분야를 위한 안정적이고 오래 지속되는 자동화 기계를 구축하기 위한 입증되고 독점적인 방법을 통해 광범위한 산업 분야에서 광범위한 경험을 보유하고 있습니다.

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