Verpackungstechnik

Deltaroboter setzt Dosierkappen auf Medikamentenflaschen

Schnelligkeit ist das wichtigste Kriterium für einen Deltaroboter bei einer Verpackungsaufgabe in der Pharmaindustrie. Bei einer Anlage, die für 120 Flaschen pro Minute ausgelegt ist, muss er Dosierkappen auf bereits mit dem Schraubverschluss verschlossene Medikamentenflaschen aufsetzen.

Es ist einer der ersten Einsätze des Fanuc-Deltaroboters M-1iA in Europa und das gleich in der höchst anspruchsvollen Pharmaindustrie: Merck setzt den Roboter an seinem spanischen Produktionsstandort in der Verpackungsanlage für ein Allergiemedikament ein. Systempartner Tecnomecánica hat die Roboterstation realisiert.

In Spanien stellt Merck sowohl verschreibungspflichtige Medikamente als auch freiverkäufliche Gesundheitsprodukte her, unter anderem Medikamente zur Behandlung von Allergien bei Kindern. 140 Mitarbeiter und ein M-1iA von Fanuc Robotics sind an diesem Standort beschäftigt.
Der Deltaroboter eignet sich besonders für Aufgaben, wo es auf Geschwindigkeit ankommt, zum Beispiel für das Sortieren farbiger Tabletten.

Einfacher Encoder liefert die Positionsinformation

Der Deltaroboter muss nur eines: Er muss schnell sein. Seine Aufgabe ist es, Dosierkappen auf Medikamentenflaschen aufzusetzen. Ausgelegt ist die Anlage für 120 Flaschen pro Minute. In der Roboterzelle reiht ein Wendelförderer die Dosierkappen auf einer Schiene auf. Der Roboter greift jeweils die erste Kappe und setzt sie auf die bereits mit dem Schraubverschluss verschlossene Flasche auf. So wie die Aufnahmeposition der Dosierkappen definiert ist, ist auch die Absetzposition festgelegt.
Die Flaschen werden von einer Kunststoffschnecke in regelmäßigem Abstand am Roboter vorbeigefördert. Ein einfacher Encoder liefert die Positionsinformation. Nicht einmal Kraft muss der M-1 beim Aufsetzen der Kappen aufbringen. Denn erst ein nach dem Roboter angeordneter Zylinder drückt die Kappen von oben fest auf die Flaschen. Anschließend werden die Flaschen zur Verpackungsmaschine gefördert.
Für die Aufgabe in der Handlingzelle wird der Deltaroboter nur in vierachsiger Version benötigt. Optional gibt es ihn M-1iA auch mit Handgelenk als sechsachsige Version ? damit ist er einzige Deltaroboter, der überhaupt ein dreiachsiges Handgelenk und damit sechs Achsen insgesamt hat.

Servomotor zur Höhenverstellung des Förderbandes als zusätzliche Achse in die Robotersteuerung integriert

Zehn unterschiedliche Formate laufen über die Anlage. Zwei bis drei Stunden dauert eine Formatumstellung. Der Löwenanteil davon entfällt auf die Umrüstung der Mechanik und der Peripherie. Am Roboter wird lediglich ein neues Programm gestartet. Man muss sich nicht einmal beeilen, um das in zehn Minuten zu bewerkstelligen.
Wobei es der Roboter auch nicht wirklich schwer hat bei anderen Formaten. Sofern die Formatumstellung aufgrund größerer oder kleinerer Flaschen mit einer unterschiedlichen Höhe der Aufsetzposition verbunden ist, wird die Höhe des Förderbandes, nicht des Roboters geändert. Dazu wird das Förderband für die Flaschen von einem Fanuc-Servomotor in der Höhe verstellt. Dieser Motor ist als zusätzliche Achse in die Robotersteuerung integriert. Neue Ideen für weitere Robotereinsätze gibt es eine ganze Menge. Denn auch gut eingespielte, validierte Prozesse werden immer wieder auf ihre Effizienz und Wirtschaftlichkeit hin untersucht. Das gilt vor allem für Verpackungsaufgaben, die noch manuelle Tätigkeiten umfassen. Für Merck steht immer im Vordergrund, sehr stabile Prozesse zu haben. Dabei will man sich nicht um einzelne Komponenten kümmern müssen. Ein Roboter soll dann auch 24 Stunden zuverlässig laufen.

Rack-Steuerung R-30 übernimmt Zellensteuerung

Viele Aufgaben hat der Fanuc-Systempartner Tecnomecánica, der sich schon vor rund zehn Jahren auf den Bau von Anlagen für die pharmazeutische Industrie spezialisiert hat, in der Vergangenheit mit LR Mate-Robotern gelöst. Als dann der sehr schnelle M-1iA auf den Markt kam, hat man dessen Chancen sofort erkannt. Wenn die Kunden nach Lösungen fragen, 80.000 oder 100.000 Kapseln oder Tabletten in der Stunde zu handhaben, wird deutlich, weshalb ein sehr schneller Roboter für den Anlagenlieferanten so wichtig ist.
Eine spezielle Ausrüstung braucht der M-1iA bei Merck nicht. Im Bereich primary contact sind allerdings zertifizierte Geräte und Anlagen erforderlich. Selbstverständlich unterliegen alle Bereiche den Anforderungen des GMP und sind durchweg nach ISO 9001 zertifiziert.
Aber besondere Schutzeinrichtungen oder Reinraumanforderungen sind im Verpackungsbereich nicht nötig. Die Zellensteuerung übernimmt die Rack-Steuerung R-30iA Mate, die kompakteste Robotersteuerung, die Fanuc je gebaut hat und die einen Eigenstrombedarf von gerade einmal 0,2 kW hat.

Tecnomecánica realisiert Anlage für das Sortieren unterschiedlich farbiger Tabletten

Gleich mehrere Projekte hat Tecnomecánica derzeit in der Schublade - allesamt mit M-1iA-Robotern. Dabei hat sich eine ursprünglich als Messe-Demonstration gebaute Zelle als Anregung für eine konkrete Anlage herausgestellt: Für das Sortieren unterschiedlich farbiger Tabletten realisiert das Unternehmen gerade eine Anlage. Lose auf einem Förderband ankommende Tabletten in vier Farben müssen erkannt und in Blisterverpackungen gesetzt werden.
Das ist eine ideale Anwendung für den Fanuc-Roboter mit integriertem Visionsystem und Linetracking. Überhaupt: Bildverarbeitung und Linetracking sind die am häufigsten genutzten Ausstattungsdetails