智能医疗制造系统解决方案

作者:博创机械股份有限公司 黄土荣 文章来源:PT《现代塑料》 发布时间:2014-07-30
博创与多家企业联合打造了一款智能医疗制造系统,该系统不仅拥有高性能、高效率的注塑成型系统,还配备了全自动打包流水线、智能视觉在线检测系统和生产管理智能控制系统,可满足医疗、家电、电子3C和包装等领域的要求。

医疗设备市场是一个蓬勃发展且拥有巨大潜力的市场,据有关数据统计,该领域全球年产值约3600亿美元。但是,很多医疗制品非常精细,市场对其生产技术亦有十分苛刻的要求,因此,目前国内用于该领域中的注塑机、模具、热流道、检测设备和全自化生产线均被国外所垄断。

2014年,博创机械股份有限公司(以下简称“博创”)与森骏实业(集团)有限公司(以下简称“森骏”)、广东拓斯达科技股份有限公司(以下简称“拓斯达”)和上海锡明光电科技有限公司共同开发了完全自主知识产权的智能医疗系统生产线,为这一快速增长的行业提供了专业、订制化且富有创意的系统解决方案。这套智能医疗制造系统包括:PET采血管快速注塑成型系统、血液检测比色杯全电注塑成型系统、旅行式保健盒双色注塑成型系统、全自动打包流水线、智能视觉在线检测系统(概念产品)和生产管理智能控制系统。

 智能医疗制造系统三维图

值得一提的是,该系统解决方案同样可用于家电、电子3C和包装等注塑成型领域中。

PET采血管快速注塑成型系统

医疗PET采血管的生产制造以接近零的拔模角度、高重复精度和高速高压高效率注塑成型的严格要求闻名业界,一直被视为注塑技术的金字塔顶端。此次博创和森骏联合打造的这款PET采血管快速注塑成型系统主要由一台博创设计制造的BH320精密快速成型机和森骏设计制造的32腔精密模具构成,整个生产周期最快可达7s,而目前国外进口的同类设备周期时间为8~10s;另外,采用该系统生产的采血管的真圆度高达0.1mm,超过了0.3mm的行业标准。

森骏集团研发的32腔精密模具

博创推出的BH320精密快速成型机锁模力为150~500t,锁模干周期为2~3.5s,具有以下突出的性能优势:

1.可实现高速开合模,并具有很高的开合模位置重复精度;锁模力可任意精确设定,在实现在线监控的同时,拥有过载保护。

2.移模采用滚珠线性导轨,模具区域无润滑油污染,满足了医疗行业的洁净要求。

3.采用同步电伺服熔胶一线式单缸射胶系统,电伺服塑化与液压高速开合模同步进行,缩短了周期。

 医疗PET真空采血管

比色杯全电动注塑成型系统

血液中某种蛋白质的浓度异常可被视作疾病发作的征兆,作为一种价廉且便捷的蛋白质检测方法,特定蛋白分析仪正逐步推广并应用于国内大中城市的各类门诊中。伴随着特定蛋白分析仪应用的扩展,市场对一次性比色杯的需求量也将在未来几年里迅速增长。

比色杯通常为长方体,其底面及两侧为磨砂面,前后为透光面,这两个透光面要求完全平行。在测量时,比色杯要垂直置于比色皿架中,使入射光垂直于透光面,以确保拥有固定的光程,基于此,比色杯的透光面不允许有夹线、气泡、形变和不清晰等任何注塑缺陷。

面对这一市场需求,博创融合欧洲、日本等地的技术优势,集众家之长成功研发了新一代全电动BE系列注塑机,该系列设备非常适合于生产如医疗比色杯这样要求严格的注塑制品。BE系列注塑机具备快速、精密、节能和重复精度高等优势,且其锁模力涵盖了30~400t的范围,可为医疗器材、电子电器和食品包装等领域的客户带来更多选择。

特定蛋白分析仪

比色杯样品示意图(22.1×4的蓝色区域为透光面)

旅行式保健盒双色注塑成型系统

如今,国内多色注塑机市场对设备的精密性、工艺的灵活性、模具结构简单与否及适应模具的能力等方面提出了越来越高的要求,为此,博创特别开发了BM-MT系列设备。在智能医疗制造系统中,博创的BM260-MT系列注塑机主要用于生产一件双色的医疗旅行式保健盒。

BM-MT系列设备的控制部分采用了欧洲KEBA的控制系统,不仅控制精度高,且程序设定也十分灵活。另外,该系列设备高效、节能,适用于精密注塑成型,可广泛应用于文具办公、卫浴、汽车、医疗器械、食品包装、玩具及家电等各个领域。

博创BM260-MT生产的双色旅行式保健盒

全自动打包流水线

博创与其合作伙伴联合推出的智能医疗制造系统更新了制造自动化的概念,将其范围进一步扩展到柔性化、智能化和高度集成化方面,从智能制造系统的本质特征出发,在分布式制造网络环境中,实现了制造单元的柔性智能化与基于网络的制造系统的柔性智能化集成。根据分布系统的同构特征,在智能制造系统的一种局域实现形式基础上,反映出智能制造系统的实现模式。

博创与拓斯达将上述的PET采血管快速注塑成型系统、血液检测比色杯全电动注塑成型系统和旅行式保健盒双色注塑成型系统集成为一条生产线(概念产品),并通过输送带、机械手将PET采血管与血液检测比色杯输送到旅行式保健盒处,然后再由机械手将二者放入旅行式保健盒内,最后运用自动气缸将旅行式保健盒闭合,从而实现了智能医疗全自动打包流水线的功能。

全自动打包流水线

智能视觉在线检测系统

此医疗制造系统配备的智能视觉在线检测系统的检测对象为血液检测比色杯。具体的检测过程是,通过机械手抓取样品,每4个样品一组,每组间隔80mm,使用4台安装在产品一侧的相机一一对应进行检测。为保证测量时入射光垂直于比色杯透光面,避免光的反射损失,样品不允许存在裂痕、熔接痕等任何注塑缺陷,这也是智能视觉在线检测系统检测的重点内容。

智能视觉在线检测系

生产管理智能控制系统

数字化制造需要利用网络信息技术,将生产现场的各个生产活动节点联结起来,形成一个关于产品生产集成、协同的数字化信息空间,这些节点在车间局域网中接受车间生产管理与控制信息系统的数字化任务下达和监控指令,并及时、准确地反馈自身状况以及与产品制造相关的各种数字化信息,实现资源共享、优化组合。博创与其合作伙伴共同开发的智能医疗制造系统配备了可实现上述功能的生产管理智能控制系统,该系统通过对数据采集、智能分析、信息传递、指令下达、监控和广播等技术的应用,实现了对实体设备的控制及各个业务环节的联动,进而将整个车间建设成一个结构合理、动力充沛且自动运转的数字化车间。

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