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Materialstrom ohne Lücken

Prozesssichere Aggregation von Pharmaverpackungen
Materialstrom ohne Lücken

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Ein Anbieter von Verpackungslösungen für die Pharmaindustrie arbeitet in seinem Aggregationsmodul mit der Multitask-Lichtschranke Deltapac von Sick. Der Sensor gewährleistet das fehlerfreie Zählen der Verpackungen im durchgängigen Produktstrom. Störfaktoren wie Blendungen oder Kontrastveränderungen werden eliminiert.

Der Produktbereich Pharma von Bosch Technology in Waiblingen bietet Komplettlösungs-Kompetenz rund um das Verpacken, die Serialisierung, Aggregation und den Originalitätsschutz von Pharmaprodukten. Im Rahmen des weitgefassten Begriffs Track & Trace hat sich das Unternehmen auf die Themen Bedruckung, Verifikation, Wiegen, Etikettieren, Tamper Evident-Sicherheitsversiegelung sowie die Aggregation der Verpackungen zu handhabungsgerechten und versandfähigen Mehrfacheinheiten spezialisiert. Die Baureihe CPS ermöglicht den Kunden modular kombinierbare Verpackungslinien-Lösungen, auf denen pro Minute bis zu 400 Faltschachteln verarbeitet werden können.

Das Detektieren und Zählen der Verpackungen übernimmt der Deltapac – ein optoelektronischer Sensor, der eine fehlerfreie Unterscheidung von Objekten im lückenlosen Materialstrom ermöglicht. Von seinem Funktionsprinzip her macht sich der Deltapac die Kantenkonturen von Verpackungen und Faltschachteln zunutze. Die Lichtstrahlen der vier Pinpoint-2.0-LEDs laufen über die Objektvorderseite. In diesem Zustand empfangen die vier Empfänger der zwei Energiewaagen dieselbe Menge Licht, so dass ein Remissionsgleichgewicht herrscht. Passiert nun eine Objektvorderkante einen Lichtstrahl, verändert sich dieses Gleichgewicht. Wie bei einer herkömmlichen Waage gerät die Energiewaage ins Ungleichgewicht, sobald sich die Lichtenergie unterschiedlich stark auf den Empfängern verteilt.
Auf diese Weise erzeugt die Objektkontur ein eindeutiges Energiesignal. Der Deltapac erkennt sicher die geänderte Richtung des reflektierten Lichtes – und gibt ein entsprechendes Schaltsignal aus. Die hochpräzise Erfassungs- und Auswertecharakteristik des Sensors stellt sicher, dass kleinste Winkeländerungen auch bei sehr feinen Ecken, Kanten, Radien und Übergängen zuverlässig detektiert werden. Gleichzeitig werden Klebekanten unterdrückt.
„Das Detektionsverfahren kennt zudem keine der bekannten Störfaktoren, denn es nutzt Farben, Oberflächen und Hintergründe aktiv beim Setzen des Schaltsignals“, erklärt Knut Helmer, Key Account Manager Consumer Goods bei Sick. „Blendungen, Kontrastveränderungen, Unebenheiten der Oberflächenstruktur – aber auch elektromagnetische Störer im Einsatzumfeld – haben somit keinen negativen Einfluss auf die Detektionssicherheit des Deltapac.“
Automation dank Deltapac
Der Deltapac zählt die Zahl der gebündelten Verpackungen, danach wird das Bündel mit der in der Steuerung programmierten Anzahl von Verpackungen zu einem Robotermodul weitergetaktet, der es in eine Umverpackung setzt. „Ohne den Deltapac war diese automatische, lückenlose Aggregation bisher gar nicht möglich“, berichtet Daniel Sanwald, Produktmanager CPS bei Bosch Packaging Technology. Bis dato konnten nur manuelle Handarbeitsplätze angeboten werden, bei denen eine Person die Verpackungen einzeln aufnimmt, scannt und in die nächste Aggregationseinheit legt.
Die volle Umverpackung wird dann zu einem Palletierer weitertransportiert. „Jeder Aggregationsschritt wird lückenlos verifiziert“, erklärt Sanwald. „Im ERP-System entsteht so – ähnlich einer Pyramide – eine komplette Aggregationsstruktur über alle Bündelungsstufen hinweg und ermöglicht ein lückenloses Track & Trace.“ Die Identifikation der Verpackungen und das sichere Zählen mit dem Deltapac gewährleisten hohe Prozesssicherheit und ein jederzeit mögliches Rückverfolgen eines Produktes durch den gesamten Entstehungs-, Verpackungs- und Logistikprozess.
Dem durchgängig modularen Ansatz des CPS folgend hat Bosch Packaging auch die Funktionalität der Aggregation als eigenständigen Baustein innerhalb von Packaging-Line-Lösungen konzipiert. „Dadurch können wir unser Aggregationsmodul auch als Nachrüst-Kit für bereits im Betrieb befindliche Verpackungsmaschinen anbieten“, so Sanwald.
Sensortechnisch ist hierbei von besonderem Vorteil, dass sich der Deltapac sehr einfach und flexibel auf unterschiedliche Anforderungen selbst einstellt. Somit bietet er Sensorik-Integratoren und Herstellern von Verpackungsmaschinen – auch mit Blick auf die Anforderungen von Industrie 4.0 –maßgeschneiderte Bedienkonzepte, die die jeweils spezifischen Anforderungen berücksichtigen.
So steht der Sensor zum einen in vorparametrierten Versionen speziell für abgerundete, prismatische und runde Verpackungen sowie für Faltschachteln mit nahezu rechteckigen Kanten zur Verfügung. Dadurch ist höchste Flexibilität für vielfältige Detektionsanforderungen gewährleistet. Montieren, anschließen, detektieren – der Integrator muss sich beim Nachrüsten eines Aggregationsmoduls auch bei einer hohen Varianz an Produkten weder mit einer Bedienungsanleitung herumschlagen noch irgendwelche Schalter am Sensor bedienen. ■
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