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激光焊接医疗内窥镜的自动化之路

来源:医疗设备商情     发布时间:2022-02-28
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近年来,人口老龄化、健康意识普遍提高以及技术不断进步推动医疗需求日益增长。相关数据显示,全球医用内窥镜市场的规模将从2020年的203亿美元(折合人民币1306亿元)增长到2030年至396亿美元(折合人民币2548亿元)。面对如此巨大的市场,内窥镜产量却无法提升,根本原因是制造自动化程度不高、传统焊接工艺精度不足,现在这个问题已经有了很好的解决方案。


图1-Sarah Mühleck 女士.jpg

Sarah Mühleck 女士


在医疗器械领域,自动化生产并不常见。尤其是在焊接精密部件时,人通常比机器操作更快、更灵敏。而且部件的种类太多,相同的太少。在瑞士维德瑙的生产基地,图特林根的传统企业Karl Storz SE & Co. KG通过将TruLaser Station 7000与WBT automation的移动机器人单元相结合来解决内窥镜焊接问题。


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负责该处生产的Sarah Mühleck女士激动地说道:“这一举措不仅减轻了员工负担,而且实现了更高效更精密的焊接。如果对某些部件来说手动装配更高效的话,我们只需取下机器人单元即可,操作简单便捷。”

面对的挑战


精密——这是对Karl Storz内窥镜焊接要求最贴切的描述。因此在16倍放大镜下进行手动焊接等工作已成为日常。因为通常只有手动操作才能实现高精确度。并且大量的型号也使机器操作甚至自动化生产变得尤为困难。同时也非常缺乏专业人员。Storz通过自行开展培训来改善这一情况,但也希望随后依据其能力来安排这部分高素质员工,而不是只让他们机械地给机床上下料。


Wolfgang Karl是图特林根总部激光焊接、激光切割和激光打标的专家。他说:“我们仍会有许多手动操作的工作,但同时我们会观察哪些地方值得采用机器加工和进行自动化生产。”


图2-搭载TruFiber 500光纤激光器的激光焊接工作站TruLaser Station 7000.jpg

搭载TruFiber 500 光纤激光器的激光焊接工作站TruLaser Station 7000


解决方案


现场经理Sarah Mühleck正在瑞士维德瑙的现场寻找焊接目镜的有效解决方案。很快就发现这一工艺步骤可以实现自动化生产。首先决定采用新型TruLaser Station 7000,焊接目镜的要求是非常高的,Mühleck强调:“产品的密封性至关重要,因而焊缝必须非常严密。”


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同时不锈钢零件的厚度不到一毫米,焊接深度和焊接宽度也相应较小。Karl Storz项目团队选择了500W功率光纤激光器TruFiber 500作为光源。其精度足以焊接精密零件。同时WBT automation提供了合适的自动化解决方案:移动机器人单元具有灵活的夹钳系统,可以快速对接和脱离。

如何实施


高效激光焊接设备和灵活机器人单元的组合使得Karl Storz能够生产出优质的产品。Kuka机器人上的双抓手能同时取下两个已焊接的零件并放入两个未加工的零件。该单元配备具有四个抽屉的抽屉系统,其中可存放960个部件。


“焊接的同时,我们可以打开另一侧的抽屉,取出已完成焊接的目镜并重新装配”,Mühleck报告说。“这减轻了我们员工的压力,使得速度明显提升。仅通过TruLaser Station 7000就已将每个部件的焊接过程时间从十秒降至一秒半。而且消耗的能源也更少。”

展望未来


Sarah Mühleck和Wolfgang Karl意见一致:维德瑙的项目展示了医疗技术自动化的发展方向。“未来仍存在大量手动操作的工作,但我们还是会寻找适合将生产工序转化为自动化操作的项目。”Karl说道。

目前,通快中国总部太仓应用中心就有TruLaser Station 7000,支持打样服务。

来源:通快


来源:荣格-《医疗设备商情》


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