Anlagenbau & Prozesstechnik

Roboter im Reinraum

Automation in der Medizin-, Pharma- und Life Science-Industrie

03.05.2011 -

Seit vielen Jahren hat man sich bei Stäubli der Entwicklung von Robotern für Einsätze in der Medizin-, Pharma- und Life Science-Industrie verschrieben. Heute gehören diese zur ersten Wahl für Applikationen in diesen Branchen. Für Produktionsumgebungen der Spezifikation A bis D findet sich innerhalb des breiten Programms an Scara- und Knickarm-Robotern schnell eine optimale Maschine.

Bei Einsätzen, bei denen es nicht nur auf Geschwindigkeit und Präzision der Roboter, sondern auf Faktoren wie Partikelemission, leicht zu reinigende Spezialoberflächen und extreme Zuverlässigkeit ankommt, gelten Roboter aus dem Hause Stäubli seit vielen Jahren als Referenz. Die Präzisionsmaschinen sind erste Wahl für Einsätze in der Laborautomation, der Medikamentenforschung und -dosierung, der Medizin- und Pharmaindustrie sowie bei der Automation in Krankenhäusern und nicht zuletzt bei der robotergestützten Chirurgie. Die Reinraumtauglichkeit der Roboter ist eine der wesentlichen Grundvoraussetzung für den Einsatz in diesen Spezialbereichen. Sowohl die Scara- wie auch die Knickarmkinematiken des Herstellers sind bereits in den Standardausführungen für den Einsatz in Reinräumen geeignet, darüber hinaus sind viele Modelle in speziellen Cleanroom-Varianten verfügbar.
Die neuen, mit 100 Picks pro Minute besonders schnellen Scaras der TS-Baureihe erfüllen in der Ausführung mit Faltenbalg die Reinraumklasse 6 nach ISO 14644-1. Derzeit besteht die Baureihe aus den beiden Modellen TS60 und TS 80 mit 600 und 800 mm Reichweite bei einer Nenntraglast von zwei Kilogramm. Die neuen SCARA-Roboter punkten mit einer Wiederholgenauigkeit von + - 0,01 mm und sind dank ihren glatten, leicht zu reinigenden Oberflächen, ihrer Reinraumtauglichkeit und ihrer hervorragenden Performance geradezu prädestiniert für diverse Applikationen in der Medizintechnik.

In Reinräumen zuhause
Die Baureihen TX und RX gibt es wahlweise in speziellen Cleanroom-Ausführungen, die für die Erfüllung der strengen Anforderungen von Reinräumen konzipiert wurden. Zwei Modelle der TX-Generation stehen gar in bemerkenswerten Spezialausführungen zur Verfügung. Aber der Reihe nach: Alle Sechsachser der Baureihen TX und RX zeichnen sich durch ihren einzigartigen, voll gekapselten Aufbau mit innen liegender Verkabelung und integrierter Antriebstechnik aus. Dadurch sind die Roboter leicht zu reinigen und erfüllen in der Standardausführung bereits die Reinraumklasse ISO 5. In der optionalen Cleanroom-Variante, diese Roboter tragen das Kürzel CR in der Produktbezeichnung, erfüllen sie die Spezifikationen der Reinraumklasse ISO 4.
An zwei Robotern, die gerade in der Medizin-, Pharma und Biotechnologie besonders gerne eingesetzt werden, zeigt Stäubli, was derzeit technologisch möglich ist. Die kompakten Sechsachser TX60/TX60L sowie TX90/TX90L erfüllen in Super-Cleanroom-Ausführung die extrem hohen Anforderungen der Reinraumklasse ISO 2. Beide Maschinen sind in sogenannter Stericlean-Ausführung verfügbar, was ihren Einsatz unter extremen Laborbedingungen ermöglicht. Stäubli Robotics dringt mit den Stericlean-Versionen in Bereiche vor, in denen der Einsatz von Robotern bis dato als unmöglich galt.
Die Stericlean-Roboter können dank einer speziellen Kapselung, der Ausführung besonders beanspruchter Teile in Edelstahl und einer speziellen Oberflächenbehandlung dauerhaft und zuverlässig in Wasserstoffperoxid-Umgebungen arbeiten. Erstmals werden damit Sterilisations- oder Dekontaminations-Prozesse in Forschungslabors, der Medizintechnik, aber auch in Fertigung und Produktion automatisierbar. Damit gelingt der entscheidende Durchbruch bei den Bemühungen zur Automatisierung solcher Prozesse.

Wegweisende Applikationen in der Medizintechnik
Aber auch in anderen Bereichen der Medizintechnik bewähren sich Stäubli-Roboter jeden Tag aufs Neue. So übernimmt ein Stäubli TX40CR in der Reinraumzelle Cytocare, die vom italienischen Hersteller Loccioni in Zusammenarbeit mit Health Robotics entwickelt wurde, die Zusammenstellung von toxischen Präparaten für Chemotherapien. Der schlanke Sechsachser kann die einzelnen Bestandteile an Zytostatika hochgenau dosieren und flexibel in Ampullen, Spritzen oder Infusionsbeutel abfüllen. Das Roboterhandling der hochgefährlichen Zytostatika bringt Vorteile für Patienten und medizinisches Personal. Letzteres kommt bei der Medikamentenherstellung mit den gefährlichen Stoffen nicht in Berührung, so dass Gesundheitsrisiken ausgeschlossen sind. Die Patienten können sich auf eine exakte Dosierung der einzelnen Bestandteile durch den Roboter verlassen, die zusätzlich über ein integriertes QS-System überwacht wird.
In einem ähnlichen Bereich bewegt sich ein Stäubli TX60LCR. Im sogenannten RIVA-System von Intelligent Hospital Systems übernimmt der hochpräzise Roboter die Befüllung von Injektionsspritzen und Infusionsbeuteln mit beliebigen Medikamentendosierungen. Der Sechsachser greift sich dazu die benötigten Fläschchen und Spritzen aus Magazinen der Zelle, zieht an der Ansaugstation die gewünschte Dosis auf und wirft die etikettierte Spritze über einen Schacht aus. Alternativ kann die Dosierung auch in einen Infusionsbeutel injiziert werden. Das System, das mit handelsüblichen Medikamentenflaschen, Spritzen und Infusionsbeuteln unterschiedlicher Größe arbeitet, eignet sich sowohl für die patientenspezifische Einzeldosierung als auch für Massenpräparationen in großen Stückzahlen.
Auch bei der Herstellung medizintechnischer Produkte aus Kunststoff setzen Anbieter von Spritzgießmaschinen verstärkt auf Roboter aus dem Hause Stäubli. Solche Spritzgießmaschinen müssen in der Regel für den Einsatz im Reinraum qualifiziert sein, was den Einsatz von Cleanroom-Robotern bedingt. Das Teilespektrum, das auf solchen Maschinen gespritzt werden kann, ist breit gefächert. Es reicht von Medikamentenzuführsystemen wie Spritzen, Infusionssets, Transfusions- und Dialyseequipment über Zentrifugen, Blutfilter, Inhalatoren, Diabetes-Care-Produkte bis hin zu Implantaten zur Fixierung von Frakturen.
Neben der Reinraumtauglichkeit stellt der Einsatz innerhalb von Spritzgieß-Zellen weitere Anforderungen an die Roboter. So müssen die Maschinen besonders kompakt gebaut sein, um Platz sparend an der richtigen Stelle integriert werden zu können ohne den Laminarfluss der Luft zu stören. Außerdem müssen die Roboter mit den hohen Temperaturen beim Kunststoff-Spritzgießen zurecht kommen und äußerst zuverlässig sein.

Kontakt

Stäubli Tec- Systems GmbH

Theodor-Schmidt-Str. 25
95448 Bayreuth
Deutschland

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