Biztosra megyünk az MRI-készülékek összeszerelésénél

Az ember-robot együttműködés az orvostechnikában biztosítja a pontosságot

A jövő az ember-robot együttműködésé. A rendszerépítő BEC egy ilyen kollaboratív megoldást fejlesztett ki a Siemens Healthineers számára. A több tonnás tekercseket pontosan illesztik be a mágneses rezonanciás képalkotó (MRI) gépek mágneseibe. Ebben döntő szerepet játszanak a Festo elektromos hengerei, amelyek garantálják a tekercsek biztonságos rögzítését.

A BEC szerelőcsarnokába belépve az első dolog, ami feltűnik, az a világ egyik legnagyobb csuklókaros robotja, amelynek teherbírása 2300 kg. Olyan, mintha valami űrtechnológiából származó high-tech eszköz lenne. Még szemet gyönyörködtetőbb a hatalmas megfogórendszer, amelyet a BEC a robot csuklókarjára szerelt. A 3D szkennerekkel és érintésérzékeny Airskin érzékelőkkel felszerelt rendszer valóban high-tech. „Amikor a megfogó felveszi az akár 1,5 tonnás tekercseket, és behelyezi azokat egy készülő mágneses rezonanciás képalkotó gép mágneseibe, a legnagyobb pontosságra van szükség” – hangsúlyozza Hans-Günther Nusseck, a BEC projektvezetője.

Tekercsek behelyezése a mágnesekbe (BEC)

Fél milliméteres pontosság

A másfél tonnás tárgyak tökéletes pontosságú kezelése lehetetlen feladatnak tűnhet, de ez a BEC alapvető kompetenciájának része. „Létfontosságú, hogy a tekercsek ne csavarodjanak vagy csússzanak el, amikor a megfogó felveszi őket és behelyezi a mágnesekbe. A tekercsek mágnesekbe való illesztésének tűrése pedig nem lehet több 0,5 milliméternél (1. ábra)” – magyarázza Nusseck.

1. ábra High-tech megfogórendszer a csuklókaros roboton (BEC)

Pontosan ez a feladata a Festo EPCC elektromos hengereivel működtetett négy támasznak. A tekercsbe való belépés után az elektromos hengerek a tekercs belső falához vezetik a tartókat. „A Festo elektromos hengerek jó választásnak bizonyultak. Kompakt kialakításúak, ugyanakkor nagy mozgástartományúak, és így 13 különböző tekercsmérethez szükséges rugalmassággal rendelkeznek” – mondja Nusseck az automatizálási szakértő.

Erőteljes és gyengéd egyszerre

A támasztékoknak elég erősnek kell lenniük ahhoz, hogy képesek legyenek megtartani az akár 1,5 tonnás tekercseket, ugyanakkor nem olyan erősek, hogy károsítsák azokat (2. ábra). „A Festo elektromos hengerei itt kiváló munkát végeznek” – hangsúlyozza Nusseck. Ami a gyakorlatot illeti, ebben az esetben a CMMT-ST szervovezérlőket nem a megfogórendszerre, hanem magára a robotra szerelték. „Ez felszabadítja a helyet a megfogón, és kevésbé bonyolulttá teszi azt (3. ábra)” – jelenti Nusseck.

2. ábra Elektromos hengerekkel ellátott támasztékok – Rugalmasak,
robusztusak és precízek (BEC)

3. ábra Praktikus szervohajtás CMMT-ST (BEC)

A kompakt golyós-orsós meghajtásnak köszönhetően az EPCC elektromos henger csendes működést és pontos pozicionálást garantál. Az alacsony belső súrlódás rövid pozicionálási időt és nagy dinamikus reakciót biztosít. Négy méretben, elfordulásmentes dugattyúrúddal, 500 mm-ig terjedő lökethosszal, siklócsapágyas vezetéssel kapható, és a hosszú élettartam érdekében élethosszig tartó kenést tartalmaz. Az integrált tengelykapcsoló és a kettős csapágyazás kompakt kialakítást tesz lehetővé. A motor tengelyirányban vagy párhuzamos helyzetben szerelhető, és ez bármikor megváltoztatható.
A CMMT-ST szervovezérlő PROFINET interfésszel rendelkezik a meglévő vezérlőrendszerekbe való egyszerű integrálás érdekében. „Már a projekt kezdeti szakaszában elkezdtünk együttműködni a Festo-val, hogy biztosítsuk a hajtások hatékony tervezését, méretezését és üzembe helyezését, valamint a teljes rendszerhez való illeszkedését (4. ábra)” – magyarázza Nusseck.

4. ábra Együttműködés a Festo-val – Hans-Günther Nusseck, a BEC projektmenedzsere (balra) és Timo Kloker, a Festo értékesítési mérnöke (BEC)

Szabad és biztonságos mozgás a munkaterületen

A Siemens Healthineers ezt a rendszert használja MRI-beren­de­zéseinek összeszereléséhez, így a tekercsek mágnesbe való behelyezését jelentősen biztonságosabbá és hatékonyabbá teszi. Az igazi fénypont azonban az, ahogyan a rendszer folyamatlépéseit automatizálták a csuklós karú robottal. A 3D szkennerekkel és érintésérzékeny Airskin érzékelőkkel ellátott szenzortechnológiának köszönhetően a rendszer szabadon és biztonságosan mozog a munkaterületen, mint egy ember-robot együttműködésen alapuló megoldás. Ennek eredményeként nincs szükség biztonsági kerítésre. Az emberek szerepe kizárólag az MRI-gépgyártás ezen első lépésének ellenőrzéséből áll. A rendszerben lévő érzékelők gondoskodnak a biztonságról.
„Pontosan ez az ember-robot együttműködés az, amit mi a USP (Unique Selling Point)-nknek tekintünk” – magyarázza Nusseck. Megemlíti az orvostechnika más alkalmazásait is, ahol BEC-rendszereket használnak – például a sugárterápiában a betegek rendkívül pontos pozicionálására a sugárforrásnál –, vagy azt a robotot, amely a csuklós karra szerelt üléssel a hullámvasutat szimulálja.

Festo Kft.
1037 Budapest, Csillaghegyi út 32-34.
Tel.: +36 1 436 5100
E-mail: Ez az e-mail-cím a szpemrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát.
www.festo.hu