雄克SCHUNK機(jī)械手在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用

■雄 克

2020年3月底新冠肺炎疫情遍布?xì)W洲，在很短的時間內(nèi)，醫(yī)務(wù)人員保護(hù)設(shè)備的需求急劇增加，生產(chǎn)廠家需要有速度、靈活和可行的方案。與此同時，檢疫措施也讓歐洲境內(nèi)的生產(chǎn)基地，包括捷克共和國的呼吸機(jī)供應(yīng)商SIGMA VVú Lutín的生產(chǎn)基地，因面臨著人員不足而導(dǎo)致生產(chǎn)停滯的風(fēng)險。在首席執(zhí)行官Pavel Brotlék的領(lǐng)導(dǎo)下，ACAM 解決方案團(tuán)隊在11天內(nèi)實施了一條機(jī)器人生產(chǎn)線，用于呼吸機(jī)的過濾器生產(chǎn)自動化，包括方案設(shè)計、裝配和編程。

SIGMA過濾器系統(tǒng)滿足FFP3級別的最高保護(hù)要求

兩周內(nèi)，總部位于布爾諾的捷克自動化專家ACAM解決方案有限責(zé)任公司實施了一條自動化生產(chǎn)線，用于生產(chǎn)呼吸機(jī)制造商SIGMA VVú的FFP3過濾器，在執(zhí)行新冠肺炎相關(guān)保護(hù)措施的情況下，產(chǎn)量仍增加了66%。機(jī)器人前端使用了SCHUNK的標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)械手，部分還在第二種配置中使用了協(xié)作抓取機(jī)構(gòu)。

可立即供貨的機(jī)械手系列

過濾器組件生產(chǎn)線中使用了來自德國的SCHUNK JGP系列的平動機(jī)械手。這款價格適中的通用型產(chǎn)品具有高功率密度，通過剛性T型槽導(dǎo)軌來保證精確和安全操作。適合在清潔至略為臟污的環(huán)境（例如，醫(yī)療技術(shù)行業(yè)的部件制造）中通用。由于其緊湊設(shè)計，SCHUNK JGP機(jī)械手也適用于安裝空間有限的場合。如果使用動力輔助行程-2變型，抓取力可以在行程一半處增加一倍（例如，使用長機(jī)械手手指時）?；蛘撸硪环N方式是，在需要相同力的情況下，也可以使用較小的尺寸來執(zhí)行，使解決方案更緊湊。

自動化醫(yī)療技術(shù)生產(chǎn)

通過使用同樣來自SCHUNK的感應(yīng)式接近開關(guān)或磁性槽開關(guān)，可以簡單可靠地監(jiān)控機(jī)械手。由于J P G 手指接口與SCHUNK PGN-Plus-P通用機(jī)械手的接口相匹配，因此兩者的眾多選件和附件可互相通用（例如，測力爪、位置傳感器或手指毛坯）。ACAM 解決方案的自動化概念更進(jìn)了一步，未來，在SCHUNK Co-act EGP-C平動機(jī)械手（得到協(xié)同應(yīng)用認(rèn)證）的幫助下，還可以執(zhí)行與人類進(jìn)行直接交互的應(yīng)用。

2020年上半年，越來越多的行業(yè)專家發(fā)現(xiàn)了自動化和機(jī)器人技術(shù)也為醫(yī)療技術(shù)帶來益處。在自動化技術(shù)的幫助下，一些易出錯的手動操作可以自動完成，且相關(guān)流程也得到優(yōu)化。SCHUNK建立了專家團(tuán)隊探索自動化應(yīng)用的新領(lǐng)域，并找到具有敏捷工作方法的創(chuàng)新自動化解決方案。在新冠肺炎病人使用的呼吸機(jī)上，一款典型機(jī)械手應(yīng)用顯示出了應(yīng)用潛力。

機(jī)械手

呼吸機(jī)

這個概念是與圖賓根大學(xué)的醫(yī)生密切合作開發(fā)的，讓病人通過復(fù)蘇器進(jìn)行自動呼吸，可通過觸摸屏設(shè)置和調(diào)整。壓力4～50mbar（1bar＝105Pa），體積200～800mL，頻率5～80次/min循環(huán)，吸氣時間I∶E為1∶2～4∶1。該系統(tǒng)涵蓋與新冠肺炎患者人工呼吸相關(guān)的所有相應(yīng)參數(shù)。S C H U N K使用了技術(shù)成熟的傳感器系統(tǒng)和機(jī)電一體化機(jī)械手，機(jī)械手配有雄克增材制造機(jī)械手手指，以及正在申請專利的行業(yè)專用控制單元。持續(xù)監(jiān)測設(shè)備功能是否正常，如遇呼吸軟管泄漏或阻塞等任何故障，會立即發(fā)出信號。基于其設(shè)計，可以在非常短的時間內(nèi)切換手動和自動呼吸。

拓展更多行業(yè)

這一應(yīng)用方案說明了雄克的抓取系統(tǒng)組件在醫(yī)療技術(shù)和其他行業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用是多功能且可靠的，伊斯卡的軟件和電子產(chǎn)品的模塊化設(shè)計縮短了新功能和服務(wù)的實施周期。通過新型自動化應(yīng)用團(tuán)隊，可以成功地實施此類以客戶和解決方案為導(dǎo)向的產(chǎn)品與解決方案，實現(xiàn)從“開發(fā)到認(rèn)證”。