Robot Denso da Klain in assemblaggio e ispezione di siringhe per Canè

Due robot Denso forniti da K.L.A.IN.robotics sono stati impiegati per realizzare una macchina custom full automatic per assemblaggio di siringhe Enfit per somministrazione di soluzioni per nutrizione o farmaci, aspirazione o lavaggio. L’applicazione è stata commissionata da Canè, azienda attiva nel settore farmaceutico con sede a Rivoli, che produce e commercializza sistemi infusionali e accessori per trattamento e cura di molteplici patologie, a OSAI – Automation Systems di Parella, specializzata in sistemi di automazione custom sviluppati sulle esigenze dei clienti in una varietà di settori, quali automotive, industria elettronica e semiconduttori.

Canè aveva nello specifico la necessità di realizzare un’applicazione che permettesse l’ispezione visiva dei due sottocomponenti che costituiscono il prodotto finito, ovvero corpo siringa e pistone, e successivamente dell’assemblato stesso. Osai è quindi riuscita a individuare gli elementi più all’avanguardia che potessero portare alla realizzazione della macchina, in primis il sistema di visione, inteso come telecamere, ottiche e illuminatori, in grado di riconoscere e individuare una pluralità di possibili difetti presenti sui componenti caricati in macchina in rispetto delle tolleranze a disegno.
Osai Inspection System, divisione aziendale interna di tecnici specializzati in sistemi di visione artificiale, ha progettato e testato diverse soluzioni sistemiche fino a definire quelle idonee all’applicazione.

In secondo luogo, OSAI ha dedicato particolare attenzione allo sviluppo del software, che permettesse al sistema di distinguere i particolari conformi da quelli non conformi in modo ripetibile e controllato, sostituendo il precedente controllo che avveniva mediante ispezione visiva a carico di un operatore specializzato.

Altro elemento indispensabile per la buona riuscita dell’applicazione è stato quindi il robot, la cui scelta, tra tutti i modelli distribuiti da K.L.A.IN.robotics, è andata a beneficio del brand DENSO, distribuito da oltre vent’anni dall’azienda bresciana. OSAI ha in particolare scelto di utilizzare due robot della serie HRS come racconta Fabrizio Remo Cavanna, technical & sales automation and robotics solution di OSAI: “La scelta dei robot DENSO è avvenuta con naturalezza in quanto gli Scara HSR rispondono a tutti i requisiti imperativi del progetto: velocità, precisione, ripetibilità e idoneità per l’installazione in camera bianca“.

La serie HSR di DENSO può contare su tre modelli di robot, con sbraccio da 480, 550 e 650 mm, l’asse Z da 100 a 320 mm e payload di 8kg. Gli HSR sono inoltre disponibili con protezione standard IP40, Dust&Splash IP65 e Cleanroom ISO5 oppure ISO3. La serie offre diversi plus, tra i quali i principali sono la garanzia di elevate prestazioni, anche durante lunghi periodi di funzionamento continuo, un design altamente avanzato, che assicura una notevole riduzione delle vibrazioni, e il braccio che, sottoposto ad uno speciale processo di fabbricazione, garantisce la massima rigidità e forza.

L’applicazione di Osai per Canè vede all’opera due robot HSR-048 con grado di protezione ISO3 e ha sfruttato un’importante funzionalità tra quelle offerte da DENSO, il ‘Dual Arm Control’. Tale funzione consente di controllare due bracci robotizzati attraverso un unico controller che, in termini di costi di installazione e ingombri è certamente un enorme vantaggio. Inoltre la programmazione di un unico controller riduce il tempo necessario per la progettazione e le regolazioni del software.

Entrando nel dettaglio dell’applicazione, cuore della macchina è una tavola rotante a 8 postazioni, completamente automatica, che consente il controllo del corpo siringa e del pistone, e il loro successivo montaggio. La tavola, progettata per produrre le siringhe Enfit, potrà in futuro adattare la produzione anche su altri prodotti con dimensioni differenti, per rispondere in maniera immediata alle diverse esigenze del cliente.

Il ciclo che intraprende la macchina prevede che il corpo siringa, alimentato attraverso un vibratore, venga prelevato dal robot e posizionato sulla tavola rotante che, appunto ruotando, porta il pezzo nella stazione di soffiatura dove, tramite una campana, la siringa viene soffiata nella parte interna e, contemporaneamente, aspirata nella parte esterna. Successivamente, un’ulteriore rotazione della tavola accompagnerà la siringa nella stazione di controllo laterale e qui, dopo che il pezzo verrà fatto ruotare di 370°, una prima telecamera ne acquisirà le immagini, per individuarne eventuali difetti.
Un ulteriore controllo del pezzo, nella sua parte superiore e inferiore, svolto nella stazione successiva, permetterà di giungere alla fase di lubrificazione del corpo siringa. Anche il corpo pistone viene debitamente analizzato mediante 4 differenti ispezioni ottiche in ogni sua parte prima di poter giungere alla postazione di lubrificazione.

A questo punto, attraverso una slitta elettrica, un ugello che eroga silicone medicale lubrifica all’interno della siringa la zona di scorrimento degli anelli di tenuta del pistone. Ora i due elementi si possono assemblare, siringa e pistone diventano un corpo solo. Il robot può quindi prelevare il corpo dalla stazione di assemblaggio e posizionarlo in un ulteriore stazione di controllo dove, ruotando il pezzo di 370°, ne verrà verificato il corretto montaggio. Il pezzo, se supera il controllo qualità, viene depositato nella cassetta dei pezzi OK o, in caso contrario, nella cassetta dei pezzi KO.

“Il risultato finale si può assolutamente definire eccellente – dichiara infine Cavanna -. La macchina risponde in pieno alle aspettative del cliente Canè, sia in termini prestazioni (rispetto del tempo ciclo e OEE) sia come stabilità, ripetibilità ed esattezza delle selezioni ottiche artificiali degli elementi. Per noi di Osai, ‘automazione’ significa creare da foglio bianco una macchina in grado di rispondere pienamente alle aspettative di ogni specifico e diverso cliente. Capire le singole problematiche e trasformarle in soluzioni tecnologiche in un settore esigente come quello medicale è stato per tutti noi una sfida avvincente e di successo. Tutto questo non sarebbe stato possibile senza il contributo essenziale del committente, che ci ha dato sempre la massima fiducia, e di un partner affidabile come K.L.A.IN.robotics”.

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