Präzise Helfer im Reinraum

Präzisionsmaschinen von Stäubli eignen sich 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 Grundvoraussetzungen für den Einsatz in diesen Spezialbereichen. Sowohl die Scara- wie auch die Knickarmkinematiken der Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics, Bayreuth, 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 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 TS 60 und TS 80 mit 600 und 800 mm Reichweite bei einer Nenntraglast von 2 kg. Noch in diesem Jahr soll der kleinere TS 40 mit 400 mm Reichweite die Baureihe komplettieren. Die neuen Scara-Roboter verfügen über eine Wiederholgenauigkeit von ± 0,01 mm und eignen sich dank ihrer glatten, leicht zu reinigenden Oberflächen und ihrer Reinraumtauglichkeit für diverse Applikationen in der Medizintechnik.

Die Baureihen TX und RX gibt es wahlweise in Cleanroom-Ausführungen, die für die Erfüllung der strengen Anforderungen von Reinräumen konzipiert wurden. Alle Sechsachser der Baureihen TX und RX zeichnen sich durch ihren 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. Die kompakten Sechsachser TX60 und TX60L sowie TX90 und TX90L erfüllen in Super-Cleanroom-Ausführung die hohen Anforderungen der Reinraumklasse ISO 2. Beide Maschinen sind in so genannter Stericlean-Ausführung verfügbar, was ihren Einsatz unter extremen Laborbedingungen ermöglicht.

Die Stericlean-Roboter können dank einer speziellen Kapselung, der Ausführung besonders beanspruchter Teile in Edelstahl und einer speziellen Oberflächenbehandlung dauerhaft in Wasserstoffperoxid-Umgebungen arbeiten. Erstmals werden damit Sterilisations- oder Dekontaminations-Prozesse in Forschungslabors, der Medizintechnik, aber auch in Fertigung und Produktion automatisierbar.

In der Reinraumzelle Cytocare, die vom italienischen Hersteller Loccioni in Zusammenarbeit mit Health Robotics entwickelt wurde, übernimmt ein TX 40 CR-Roboter 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 TX 60 L CR: 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. 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. Das Spektrum 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 müssen die Roboter kompakt gebaut sein, um auch bei kleinem Platzangebot eingesetzt werden zu können. Zudem müssen sie mit den hohen Temperaturen beim Kunststoff-Spritzgießen zurecht kommen.

Ralf Högel Fachjournalist in Stadtbergen