Flexible e-ketten, Leitungen und Linearführungen für Greifer in Kommissioniersystemen von BD Rowa

1996 stellte die damals neu gegründete Rowa Automatisierungssysteme GmbH das erste vollautomatische Lager- und Kommissioniersystem für Apotheken vor. Inzwischen hat Rowa mehr als 5.000 dieser Anlagen installiert, in Deutschland mit rund 3.000 installierten Systemen hat sich Rowa sogar einen Marktanteil von rund 70 Prozent gesichert. Die Automatisierung spart aus Sicht des Apothekers viel Platz und noch mehr Zeit. Außerdem schafft sie die Voraussetzung für eine Verringerung der Warenbestände und damit der Kapitalbindung.

Das Herzstück der Anlagen bildet das Greifersystem. Die neueste Generation des patentierten HD-Multi-Picking-Greifers kann bis zu acht Packungen – gleicher Sorte oder auch unterschiedliche– gleichzeitig bewegen. In der engen Gasse des Lagersystems können zwei Greifersysteme parallel und kollisionsfrei arbeiten, was die Kommissionierleistung verdoppelt und den Greifern sehr komplexe koordinierte Bewegungen erlaubt, um die gewünschte Ware schnellstmöglich ein- und auszulagern.

Die hohe Bewegungsfreiheit bringt aber auch hohe Anforderungen für die Energie- und Signalzuführung sowie die Leitungen mit sich. Diese müssen die mehrdimensionalen Bewegungen problemlos mitgehen, wodurch die Energieketten und Leitungen deutlich stärker gefordert werden als in den meisten anderen Automatisierungs-Anwendungen. Die Leitungsführung muss zum Beispiel S-förmige Bewegungen mit sehr engen Biegeradien erlauben und sich dabei in Gegenrichtung strecken können. Trotz der starken Belastungen war für den Kunden eine hohe Lebensdauer sowie eine möglichst geringe Schallemission wichtig. Für die zügige und fehlerfreie Bereitstellung der Medikamente an der Blistereinheit war zudem ein schnelles Umlaufsystem gefragt, für das eine komplett schmiermittelfreie Linear- und Kurvenführung gesucht wurde.

Für Energie- und Signalzuführungen sowie die Leitungen bedient sich Rowa heute am Produktprogramm von igus.
Auch wenn die chainflex-Leitungen explizit für sehr hohe Beanspruchungen und intensive Bewegungen entwickelt wurden, stellten die Anlagen ein besonderes Anforderungsprofil dar. Das häufige Biegen über einen Biegewinkel von 180 Grad hinaus und die gleichzeitige Nutzung eines sehr kleinen Radius beansprucht die Leitungen stark. Um die optimale Lösung zu finden, stellte Rowa dem igus-Team zwei Greifersysteme zur Verfügung. Im igus-Labor wurden Dauertests gefahren und die elektrischen Eigenschaften der Leitungen geprüft – mit dem Ergebnis, dass man sich für teilweise andere Aderquerschnitte entschied. Der Fokus wurde klar auf die Lebensdauer gelegt, damit die Anlagen wartungsfrei laufen können.
Konkret kommen chainflex Leitungen vom Typ CF10 als Energie- und Steuerleitungen zum Einsatz sowie Leitungen aus der CF11-Serie als Datenleitung. Bei allen Serien sind die Leiter infolge der Tests in extrem biegefester Ausführung konstruiert, die besondere Verseilung gewährleistet eine dauerhafte Flexibilität in mehreren Dimensionen ohne Aderbrüche und bei minimalem Verschleiß. Bei einigen Anwendungen, in denen die Leitungen extrem geringe Radien aufweisen, kommt eine Steuerleitung der Serie CF99 mit einer Legierung als Leiter zum Einsatz, um noch kleinere Radien zu ermöglichen.
Bei der Energiekette, die denselben Beanspruchungen ausgesetzt wird wie die Leitungen, musste der Radius der Kette bauraumbedingt individuell angepasst werden. Hier haben die igus-Konstrukteure Detailarbeit geleistet, um ein Höchstmaß an Verfügbarkeit zu erreichen. Zum Einsatz kommen hier die Energieketten-Baureihe E2 in geschlossener und offener Bauweise am Greifer und die Serie 2500 für die Längsfahrt des kompletten Greifersystems an den Regalen entlang.

Für die präzise Linearbewegung des Greifersystems ins Regal hinein kommt zudem eine drylin Spindel mit Kunststoffmutter zum Einsatz. Und als Horizontalführung der Fallrohre für die sichere Führung unverpackter Medikamente dienen drylin W-Profilführungen in Sondergröße, die höhere Kippkräfte aufnehmen können. Das Umlaufsystem ermöglicht enge Kurvenradien und eine geringe Reibung, die nicht nur Antriebsenergie spart, sondern auch Vibrationen minimiert und das Geräuschniveau niedrig hält.