Datei herunterladen - neue

TECHNIK • AUTOMATISIEREN
Sehen,
was andere nicht sehen
Ident- und Bildverarbeitung in der automatisierten Kontaktlinsen-Verpackung
In der industriellen Automation geht es meistens um die Handhabung robuster Produkte. Hier müssen innerhalb des
Fertigungs- und Verpackungsprozesses die integrierten Vision- und ID-Lösungen schnell und hochproduktiv sein.
Jedoch gibt es auch bestimmte Anwendungen, die mit ihren Anforderungen noch weiter gehen – beispielsweise, wenn
empfindliche, durchsichtige Produkte in einer klaren Flüssigkeit erkannt werden müssen und dabei zugleich ein lichtdurchlässiger Code gelesen wird. Die niederländische Firma Stevens Engineering hat für NKL Contactlenzen, einen
Hersteller von harten und weichen Kontaktlinsen, eine Verpackungsmaschine mit Vision- und ID-Systemen von Cognex
ausgerüstet, die nahezu Unsichtbares zuverlässig erkennen.
Der DataMan 200 von Cognex liest
sowohl den Barcode auf dem
Produktträger als auch den
Datamatrix-Code auf dem
Behälterdeckel aus.
(Foto: Cognex)
38
04/2016 neue verpackung
TECHNIK • AUTOMATISIEREN
as Unternehmen NKL Contactlenzen ist
eine Tochter von Menicon, dem in Japan
ansässigen weltweiten Marktführer für die
Herstellung von Kontaktlinsen und für
medizinische Lösungen rund um Kontaktlinsen. In
den Produktionseinrichtungen im niederländischen
Emmen installierte NKL eine kompakte Verpackungsmaschine nach höchsten Qualitäts- und natürlich auch
Hygieneanforderungen. In dieser Maschine werden
die kundenspezifischen Kontaktlinsen effizient und
vorsichtig verpackt. Die schlüsselfertige Lösung, in der
die reine Mechanik perfekt mit elektrischer Automation kombiniert ist, wurde von Stevens Engineering entwickelt und installiert. Die Vision- und ID-Lösungen,
die in dieser maßgeschneiderten Verpackungsmaschine zum Einsatz kommen, stammen von Cognex, dem
führenden Hersteller solcher Systeme.
Identifikation für die richtige Befüllung
Verpacken und gleich versenden
Smart Kamera prüft Befüllung
Auf den ersten Blick erscheint die Arbeitsweise der
Maschine recht einfach: Nach einer finalen manuellen
Prüfung der Kontaktlinsen werden diese in ihren Behälter und dieser wiederum in den neu entwickelten
Produktträger der Maschine eingesetzt. Daraufhin
greift sich die Maschine den Träger mit dem Behälter,
fügt eine spezielle konservierende Flüssigkeit hinzu,
versiegelt ihn mit Aluminiumfolie, schließt sodann
den Deckel des Behälters – und schon ist alles versandfertig. So weit, so einfach. Jedoch bringt der Gesamtprozess einige Besonderheiten mit sich: Die Maschine
hat einen bemerkenswert kleinen Grundriss und erfordert kaum Bedienpersonal. Die Versiegelungsqualität ist extrem hoch, die Dosierung der Flüssigkeit
hochpräzise. Aktuell beträgt die Zykluszeit nur zehn
Sekunden. Und jede einzelne Linse sowie jeder Linsenbehälter können während und nach dem Verpacken dank der Cognex ID-Technik und einer SQLDatenbank jederzeit genau nachverfolgt werden.
Nach dem Befüllen detektiert das Bildverarbeitungssystem In-Sight 7050 von Cognex die Kontaktlinsen –
und dies ist eine echte Herausforderung, weil die Linsen nicht nur transparent sind, sondern auch
verschiedene Farben haben können und von einer
durchsichtigen Flüssigkeit bedeckt sind.
Jedoch ist das komplett integrierte In-Sight-System
für solche anspruchsvollen Anwendungen dank seiner
Autofokusfunktion und der schnellen Bildaufnahme
perfekt gerüstet.
Zeitgleich prüft diese Smart-Kamera auch, ob die
Kontaktlinsen mit ausreichend Flüssigkeit bedeckt
sind, also ob der Füllstand stimmt, und ob die Behälter
irgendwelche Schäden aufweisen; dies ist beispielsweise erkennbar, wenn Tropfen außerhalb dieser Station
vom Vision-System entdeckt werden. Das Kamerasystem wurde mit der In-Sight-Explorer-Software auf Basis der EasyBuilder-Benutzeroberfläche und verschiedenen Prüfwerkzeugen so vorkonfiguriert, dass keine
D
Die Maschine ist mit einem rotierenden Drehtisch
ausgestattet, der zehn Einzelpositionen aufweist. Damit kann der Tisch sowohl einzelne Linsen als auch
Behälter und Träger zugleich handhaben und kontrollieren. Schon bei einer der ersten Aufgaben innerhalb
der Maschine kommt der DataMan 200 von Cognex
zum Einsatz. Dabei handelt es sich um einen kleinen,
stationären, also fest montierten industriellen Barcodeleser mit großem Leistungsvermögen und einer
Auflösung von maximal 752 x 480 Pixel (bei größter
Blende) – er ist prädestiniert für 1-D-Anwendungen.
Innerhalb der NKL Verpackungsmaschine scannt
dieses Lesegerät den Barcode, der auf dem Produktträger aufgebracht ist. Basierend auf dieser Identifikation
wird der Linsenbehälter mit einer von zwei möglichen
Konservierungsflüssigkeiten exakt befüllt.
Die In-Sight-Serie und
die stationären
DataMan-Barcode-Leser
von Cognex sichern die
Qualität und
Nachverfolgbarkeit auch
von sensiblen Produkten.
(Foto: Cognex)
neue verpackung 04/2016
39
TECHNIK • AUTOMATISIEREN
Die neue Verpackungsmaschine für Kontaktlinsen von Stevens Engineering für NKL bietet einen hohen Durchsatz auf kleinem Raum. (Foto: Stevens Engineering)
Eines der drei CognexSysteme im Verpackungsprozess: DataMan 200 liest
1-D- und 2-D-Codes auf
Produktträgern und
Deckeln. (Foto: Stevens
Engineering)
zusätzliche Programmierung oder manuelle Konfiguration bei der Installation vor Ort notwendig war.
Verifizierung am Prozessende
Nach dieser Prüfung wird der Behälter mit den Kontaktlinsen mit einer Aluminiumfolie versiegelt und der
Kunststoffdeckel geschlossen. Daraufhin wird auf den
Deckel des Behälters mittels UV-Direktdruck ein 2-D
Datamatrix-Code aufgebracht, um die Linsen eindeutig identifizieren zu können. Sowohl der Barcode auf
dem Produktträger als auch der Datamatrix-Code auf
dem Behälterdeckel werden nun von einem weiteren
DataMan 200 gelesen. Hierbei kommt neben dem integrierten hellen Lesefeld des Scanners eine zusätzliche,
40
04/2016 neue verpackung
spezielle UV-Beleuchtung zur Anwendung, um die
UV-gedruckten Codes zuverlässig zu detektieren. So
helfen die Linsen, ihre Behälter und die jeweiligen Verpackungsdaten dabei, den Abschluss des Verpackungsprozesses in der SQL-Datenbank und im NKL-Informationsmanagementsystem zu verifizieren.
Stevens Engineering benötigte weniger als ein halbes Jahr, um diese kundenspezifische Lösung für NKL
Contactlenzen zu entwickeln und zu installieren. Nach
weiteren sechs Monaten praktischer Anwendung in einer Reinraum-Produktionsumgebung ist der Kunde
mit der Verpackungslösung, die ihm vielfältige Funktionen auf einem sehr kleinem Raum bietet, hochzufrieden. Die neue Maschine ist schneller und benötigt weniger Bedienpersonal, was wiederum zu einer konstant
hohen Verpackungsqualität führt. Verglichen mit der
vorherigen Lösung wurden mit den Vision- und IDSystemen von Cognex die Qualitätsprüfungen und die
Verpackungsqualität verbessert, wobei die hohen Anforderungen, die eine Kontaktlinse als sehr empfindliches Produkt stellt, optimal erfüllt wurden. Im Moment diskutieren NKL und Stevens schon über weitere
Verbesserungen für die nächste Generation dieser Verpackungsmaschine. Die optimale Qualitätsprüfung
und Rückverfolgbarkeit werden dabei zweifellos wie■
der von Cognex-Systemen sichergestellt.
Autoren:
Janina Guptill, Marcom Specialist, Cognex Germany Inc.; Jan Grootjans,
Projectmanager Manufacturing & Machinery, Stevens Engineering

Download Report