내마모성, 위생성, 정밀성 - 코로나 테스트를 위한 신속한 프린팅 부품

• 필요한 것 로봇 팔용 그리퍼
• 제조 공정: SLS 파우더를 사용한 선택적 레이저 소결
• 요구 사항 우수한 슬라이딩 특성, 내마모성, 일관된 정밀도
• 재료: iglidur® i3
• 산업 분야: 의료 산업, 로봇 공학
• 협력을 통한 성공: 24시간 내 납품, 고객 맞춤형 부품의 비용 효율적인 생산, 무급유 작동

애플리케이션 한눈에 보기:
서비스 회사인 BoKa Automatisierung GmbH는 드라이브 인 코로나 자동화 검사 스테이션을 위해 검사 대상자에게 검사 튜브를 정밀하게 분배하는 로봇 팔용 그리퍼가 필요했습니다. 그리퍼는 가능한 한 많은 자동화된 테스트를 수행할 수 있도록 연속적으로 작동할 수 있어야 합니다. 쾰른 현장에서는 SLS 공정의 속도와 하루 내 배송이 결정적인 기준이었으며, 이것이 바로 이 회사가 igus® 와 협력하기로 결정한 이유입니다. 높은 내마모성뿐만 아니라 고성능 폴리머에 포함된 고체 윤활제가 이러한 테스트 스테이션의 위생 요건을 충족한다는 점도 인상적이었습니다.

코로나바이러스 팬데믹 기간 동안 감염 의심자에 대한 검사가 일상화되었습니다. 도르프프로젤텐의 젊은 산업 서비스 회사인 BoKa Automatisierung GmbH는 의료진을 감염으로부터 보호하고 업무량을 줄이기 위해 자동화된 드라이브 인 코로나 바이러스 검사 스테이션("DriCo-Mate")을 개발했습니다. 검사 대상자에게 검사 튜브를 분배하고 다시 회수하는 6축 로봇 팔에 장시간 동안 원활한 작동을 보장하기 위해 그리퍼가 필요했습니다.

igus® 는 비교적 빠른 속도로 부품을 제조하는 SLS 공정 덕분에 매우 짧은 시간에 로봇 그리퍼의 프로토타입을 선보일 수 있었습니다. 동시에 고성능 플라스틱 iglidur® i3는 내마모성이 뛰어나 많은 사용에도 불구하고 긴 수명을 보장하기 때문에 그리퍼에 적합한 소재임이 입증되었습니다. 또한 iglidur® i3는 자체 윤활 사양으로 테스트 스테이션의 위생 수준을 향상시킵니다.

피험자는 자가용을 타고 시험장으로 이동합니다. 그곳에서 영상 안내를 통해 단계별 절차를 안내받습니다. 신분증을 스캔하고 손 소독제를 분배받습니다. 그런 다음 검사 스테이션에서는 바코드를 사용하여 검사 대상자의 개인 데이터를 검사 튜브에 할당합니다. 이때 그리퍼가 장착된 6축 로봇 팔이 등장하여 독립적인 샘플링을 위해 튜브를 넘겨줍니다. 의료 전문가는 카메라 전송을 통해 이를 모니터링하여 검사를 활용할 수 있습니다. 면봉 채취가 끝나면 사용자가 튜브를 다시 넣으면 그리퍼가 튜브를 실험실로 운반할 때까지 보관합니다. 이 비접촉식 자동화는 의료 전문가를 감염으로부터 보호하고 직원의 업무량을 줄여줍니다. BoKa에 따르면 검사 절차는 약 4~6분 정도 소요됩니다. 이 검사 시스템은 두 사람이 동시에 작동할 수 있으며 24시간 이내에 약 500개의 샘플을 수집할 수 있습니다.

특히 현재 전 세계적인 팬데믹 상황에서 의료기관과 당국에 테스트 스테이션을 제공하기 위해서는 그리퍼의 프로토타입을 신속하게 제작하고 납품하는 것이 중요했습니다. 쾰른 현장에서 SLS 공정의 속도와 하루 내 배송이 결정적인 기준이었기 때문에 이 협업 부문 로봇 시스템 회사는 igus® GmbH와 협력하기로 결정했습니다. 동시에 맞춤형 그리퍼를 비용 효율적으로 생산할 수 있다는 점도 설득력이 있었습니다. 로봇 그리퍼는 밀링 부품에 비해 공구 없이, 즉 추가 설치 비용 없이 3D 프린팅을 사용하여 생산됩니다.

로봇 그리퍼는 24시간 동안 약 500개의 피험자를 대상으로 지속적인 하중과 움직임에 노출됩니다. 내마모성 3D 프린팅 플라스틱인 iglidur i3를 사용하면 이러한 움직임을 쉽게 수행하면서 시간이 지나도 그리퍼의 정밀도를 유지할 수 있습니다. 이 소재는 마찰에 민감한 부품을 제조하기 위해 특별히 개발되었으며 내마모성이 다른 플라스틱의 최대 50배에 달합니다. SLS 공정을 사용하면 고성능 폴리머를 고객의 요구 사항에 맞게 정밀하게 조정하고 제조할 수 있습니다. 동시에 이 소재는 사용 시 뛰어난 안정성을 보여줍니다. 플라스틱에 내장된 고체 윤활제는 외부 윤활 없이도 작동이 가능하여 테스트 스테이션의 위생 기준을 개선하는 데 기여합니다.