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Fallstudien

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KUKA Roboter automatisiert Laborprüfprozesse

Anton Paar GmbH integriert robotergestützte Handhabung in rheometerbasierte Qualitätsprüfungen, um Durchsatz, Reproduzierbarkeit und kontinuierlichen Betrieb in automatisierten Laborumgebungen zu verbessern.

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KUKA Roboter automatisiert Laborprüfprozesse
Bildnachweis: Anton Paar GmbH

Laborprüfungen in Bereichen wie Lebensmittel, Getränke und Kosmetik umfassen häufig repetitive Probenhandhabung, die Durchsatz und Konsistenz begrenzen kann. In diesem Kontext hat KUKA seinen KR AGILUS Roboter in automatisierte Rheometersysteme bei Anton Paar GmbH integriert, um eine kontinuierliche Probenverarbeitung und Analyse zu ermöglichen.

Von manueller Handhabung zur kontinuierlichen Probenverarbeitung
Der KR AGILUS ist in das automatisierte Rheometer HTR 7000 integriert, wo er die Platzierung von Proben, die Positionierung von Messgeräten und die Nachbearbeitung übernimmt. Als kompakter 6-Achs-Roboter mit einer Traglast von 6 Kilogramm und einer Reichweite von 726 Millimetern ist er für den Einsatz in beengten Laborumgebungen ausgelegt, die präzise und wiederholgenaue Bewegungen erfordern.

Zu den Anwendungen gehört die Prüfung von festen, viskosen und flüssig dosierbaren Proben, insbesondere in der Lebensmittelqualitätssicherung. Durch die Automatisierung dieser Schritte wird die Abhängigkeit von manuellen Eingriffen in routinemäßigen Laborprozessen reduziert.

Reduzierung von Prozessunterbrechungen in der Laborautomatisierung
Die Integration des Roboters in das Prüfsystem ersetzt 14 manuelle Prozessschritte. Dadurch werden Wartezeiten zwischen einzelnen Testphasen reduziert, sodass sich das Laborpersonal stärker auf den Versuchsaufbau und die Auswertung der Daten konzentrieren kann.

Der kontinuierliche Betrieb ermöglicht eine gleichbleibende Ausführung von Routineprozessen, was die Reproduzierbarkeit verbessert und die Vergleichbarkeit von Testergebnissen über verschiedene Standorte hinweg erhöht. Dies entspricht den Anforderungen moderner Laborautomatisierung und der Integration in digitale Lieferketten, bei denen standardisierte Daten und wiederholbare Prozesse entscheidend sind.

Präzise Handhabung für reproduzierbare Testergebnisse
Innerhalb des HTR 7000 Systems übernimmt der KR AGILUS mehrere Aufgaben, darunter Probenhandhabung, Reinigung der Messgeräte, Erstellung von Dokumentationen sowie die Entsorgung der Proben nach Abschluss der Tests. Seine ESD-Zertifizierung, kompakte Bauweise und hohe Bewegungsgenauigkeit ermöglichen einen stabilen Betrieb in Laborumgebungen mit strengen Anforderungen.

Das automatisierte System kann bis zu 60 Proben innerhalb eines 24-Stunden-Zyklus verarbeiten. Eine hygienische Maschinenausführung war für diese Anwendung nicht erforderlich, steht jedoch für Einsatzbereiche mit höheren regulatorischen Anforderungen zur Verfügung.

Skalierung der Robotik in Laboranwendungen
Weltweit sind bereits etwa zehn automatisierte Systeme mit dem KR AGILUS in Branchen wie Kosmetik und Brauereiwesen im Einsatz. Weitere Anwendungen werden geprüft, insbesondere im Lebensmittel- und Getränkebereich, wo vergleichbare Probenhandhabungs- und Messprozesse bestehen.

Die Zusammenarbeit zwischen KUKA und Anton Paar umfasst sowohl Robotersysteme als auch Softwareintegration, wodurch eine Einbindung in bestehende Laborinfrastrukturen ermöglicht wird. Auswahlkriterien für die Automatisierungslösung waren Präzision, Zuverlässigkeit, Systemkompatibilität und globale Serviceverfügbarkeit zur Unterstützung verteilter Installationen.

Perspektiven für den Einsatz von Laborrobotik
Die Integration robotergestützter Handhabung in analytische Geräte wie Rheometer zeigt, wie Automatisierung repetitive Laboraufgaben standardisieren und gleichzeitig konstante Testbedingungen gewährleisten kann. Weitere Implementierungen zielen darauf ab, diesen Ansatz auf zusätzliche Prüfprozesse auszuweiten und damit den Durchsatz sowie die Konsistenz der Datenerfassung in Laborumgebungen zu erhöhen.

Bearbeitet von Aishwarya Mambet, Induportals-Redakteurin, mit Unterstützung von KI.

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