Handlingmodule im „Mixmaster“

Verschlüsse im Drei-Sekunden-Takt

Illumina gehört zu den führenden Entwicklern, Herstellern und Vertreibern von DNA-Sequenzern für Gen-Analysen.

Das Unternehmen suchte für seine Niederlassung in San Diego ein System, das DNA-Proben-Fläschchen möglichst effizient, schnell und automatisch verschließt. Illumina entschied sich für ein Sieben-Achs-Portalsystem, das weitgehend aus Afag-Modulen besteht.

„Ein System, das eine große Arbeitsfläche abdecken kann und dort so schnell wie möglich läuft“ – das war die Spezifizierung, die Illumina seinem Systemintegrator Korvis mitgab, als sie eine Lösung suchten, am Hauptsitz in San Diego DNA-Proben-Behälter effizient und schnell zu verschließen. Bisher wurde das bei Illumina manuell erledigt. „Wir suchten ein System, das ohne menschliches Zutun arbeitet“, erklärt Christopher Chu, Automation Design Staff Engineer bei Illumina. „Damit wollten wir unsere Betriebszeit optimieren, menschliche Fehler ausschließen und sicherstellen, dass die Verschlüsse normgerecht auf den Fläschchen sitzen.“ Illumina hatte bereits bei anderen Projekten in Singapur gute Erfahrungen mit Handling-Komponenten von Afag gemacht. „Ich kenne die Produkte jetzt schon seit mehreren Jahren. Wir arbeiteten zum ersten Mal 2015 mit dem Riverhill-Team, dem Afag-Vertriebspartner in Singapur, zusammen. Die Qualität der Produkte sowie die Kenntnisse und das Engagement des Singapur-Teams haben mich restlos überzeugt“, erzählt Chu. Deshalb entschied sich Illumina, die Station mit dem Afag-Handlingsystem zu bestücken. Und so wandte sich Systemintegrator Korvis mit diesem Projekt an Riverhill in Singapur. Die Anbaulösung hört auf den klingenden Namen „Mixmaster“.

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Individuallösung: Sieben-Achs-Portalsystem
Der Mixmaster ist eine von vielen Stationen in der Fertigungslinie von Illumina und beherbergt unter anderem ein Vollbereichs-Sieben-Achs-Portal-System. Es besteht aus zwei Afag-Portalachsen PEL30-430-D20 (X-Achse), einer Portalachse PDL30-530 (Y-Achse), zwei Elektroschlitten ES20-200 (Z-Achse) und zwei Rotationsachsen SE20 (C-Achse). Jeder der verwendeten Linearachsen wird mit einem Linearmotor angetrieben, was hohe Taktzeiten bei gleichzeitiger Präzision ermöglicht. Aufgrund der ungewöhnlich vielen Achsen hat das Handlingsystem bei Afag die Bezeichnung EPS midi gantry XXYZZCC erhalten. Die nutzbare Arbeitsfläche ist etwa 600 mal 500 Millimeter groß. Der Mixmaster hat mehrere Wechselfutter, die bis zu 16 unterschiedliche Deckel aufnehmen können. Aktuell werden nur sieben unterschiedliche Arten von DNA-Proben-Behältern mit Verschlüssen versehen. Ein Werkzeugwechsel geht in 90 Sekunden vollautomatisch über die Bühne.

Im ersten Bearbeitungsschritt befördern Werkstückträger eines Afag-Linear-Transfersystems zwei Behälter unter das Handlingsystem. Hier stoppen die Werkstückträger, und die Gefäße werden mit Greifern fixiert. Die beiden auf der Portalachse PDL30-530 montierten Elektroschlitten ES20-200 positionieren die Rotationsachsen SE20 über den Containern. Dann schrauben die beiden Rotationsachsen die Kunststoffverschlüsse gleichzeitig und mit vorher genau festgelegten Drehmoment auf die Behälter, um die ISO-13485-Konformität zu erfüllen. Anschließend fahren die Portalachsen zurück, damit zwei neue Verschlüsse für die nächsten beiden Behälter abgegriffen werden können. Nur drei Sekunden dauert ein solcher Zyklus – demnach lassen sich insgesamt 40 Behälter pro Minute auf diese Weise verschließen und dem nächsten Arbeitsschritt zuführen.

Anlage erfüllt alle Anforderungen
„Wir erhielten die Bestellung kurz vor Weihnachten und lieferten das Sieben-Achs-Portalsystem Ende Januar über unseren Händler Riverhill Holdings aus“, erinnert sich Michael Zhu, Sales Manager Greater China & South East Asia bei Afag. „Auch die von Korvis beigesteuerten Spezialteile wurden vor der Auslieferung auf Kundenwunsch im System verbaut“. Die Verkabelung und Verschlauchung übernahm Afag, der Einbau und die Verkabelung der Sensorik von zusätzlichen Anbauteilen wurde kundenseitig durchgeführt.

Illumina lobt die Zusammenarbeit mit Afag zeigt sich zufrieden mit dem Mixmaster, denn die Anlage erfüllt alle an sie gestellten Anforderungen.

pb

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