近年來，人口老齡化、健康意識普遍提高以及技術(shù)不斷進步推動醫(yī)療需求日益增長。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，全球醫(yī)用內(nèi)窺鏡市場的規(guī)模將從2020年的203億美元（折合人民幣1306億元)增長到2030年至396億美元(折合人民幣2548億元)。面對如此巨大的市場，內(nèi)窺鏡產(chǎn)量卻無法提升，根本原因是制造自動化程度不高、傳統(tǒng)焊接工藝精度不足，現(xiàn)在這個問題已經(jīng)有了很好的解決方案。
Sarah Mühleck 女士
在醫(yī)療器械領(lǐng)域，自動化生產(chǎn)并不常見。尤其是在焊接精密部件時，人通常比機器操作更快、更靈敏。而且部件的種類太多，相同的太少。在瑞士維德瑙的生產(chǎn)基地，圖特林根的傳統(tǒng)企業(yè)Karl Storz SE & Co. KG通過將TruLaser Station 7000與WBT automation的移動機器人單元相結(jié)合來解決內(nèi)窺鏡焊接問題。
負責該處生產(chǎn)的Sarah Mühleck女士激動地說道：“這一舉措不僅減輕了員工負擔，而且實現(xiàn)了更高效更精密的焊接。如果對某些部件來說手動裝配更高效的話，我們只需取下機器人單元即可，操作簡單便捷。”
面對的挑戰(zhàn)
精密——這是對Karl Storz內(nèi)窺鏡焊接要求最貼切的描述。因此在16倍放大鏡下進行手動焊接等工作已成為日常。因為通常只有手動操作才能實現(xiàn)高精確度。并且大量的型號也使機器操作甚至自動化生產(chǎn)變得尤為困難。同時也非常缺乏專業(yè)人員。Storz通過自行開展培訓來改善這一情況，但也希望隨后依據(jù)其能力來安排這部分高素質(zhì)員工，而不是只讓他們機械地給機床上下料。
Wolfgang Karl是圖特林根總部激光焊接、激光切割和激光打標的專家。他說：“我們?nèi)詴性S多手動操作的工作，但同時我們會觀察哪些地方值得采用機器加工和進行自動化生產(chǎn)。”
搭載TruFiber 500 光纖激光器的激光焊接工作站TruLaser Station 7000
解決方案
現(xiàn)場經(jīng)理Sarah Mühleck正在瑞士維德瑙的現(xiàn)場尋找焊接目鏡的有效解決方案。很快就發(fā)現(xiàn)這一工藝步驟可以實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。首先決定采用新型TruLaser Station 7000，焊接目鏡的要求是非常高的，Mühleck強調(diào)：“產(chǎn)品的密封性至關(guān)重要，因而焊縫必須非常嚴密。”
同時不銹鋼零件的厚度不到一毫米，焊接深度和焊接寬度也相應較小。Karl Storz項目團隊選擇了500W功率光纖激光器TruFiber 500作為光源。其精度足以焊接精密零件。同時WBT automation提供了合適的自動化解決方案：移動機器人單元具有靈活的夾鉗系統(tǒng)，可以快速對接和脫離。
如何實施
高效激光焊接設(shè)備和靈活機器人單元的組合使得Karl Storz能夠生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。Kuka機器人上的雙抓手能同時取下兩個已焊接的零件并放入兩個未加工的零件。該單元配備具有四個抽屜的抽屜系統(tǒng)，其中可存放960個部件。
“焊接的同時，我們可以打開另一側(cè)的抽屜，取出已完成焊接的目鏡并重新裝配”，Mühleck報告說。“這減輕了我們員工的壓力，使得速度明顯提升。僅通過TruLaser Station 7000就已將每個部件的焊接過程時間從十秒降至一秒半。而且消耗的能源也更少。”
展望未來
Sarah Mühleck和Wolfgang Karl意見一致：維德瑙的項目展示了醫(yī)療技術(shù)自動化的發(fā)展方向。“未來仍存在大量手動操作的工作，但我們還是會尋找適合將生產(chǎn)工序轉(zhuǎn)化為自動化操作的項目。”Karl說道。
目前，通快中國總部太倉應用中心就有TruLaser Station 7000，支持打樣服務。
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