Optische Kontrolle von Pharma-Etiketten Positionsprüfung in der Etikettieranlage leicht gemacht

Hochwertige Etiketten und Aufkleber optimieren logistische Prozesse und schützen vor Schäden durch unerwünschte Nachahmerprodukte. In einer neuen Etikettieranlage für Pharma-Faltschachteln wird nun die exakte Position der kleinen Informations- und Datenträger kontrolliert. Fehlerhafte Produkte lassen sich zuverlässig ausschleusen.

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Artur Theis GmbH & Co KG

Cognex Germany Inc.

Das Unternehmen Artur Theis aus Wuppertal ist seit Jahrzehnten Experte auf dem Gebiet der Herstellung von Faltschachteln für pharmazeutische Produkte. In ihrer neuesten Anlage versieht sie die hochwertigen Verpackungen mit unterschiedlichen Identifikations- und Informationsträgern. Da-zu zählen Etiketten mit 1D-Codes, Echtschrif-ten und Hologrammen sowie so genannte Bollinos, pharmazeutische Aufkleber, die sich teilweise oder komplett wieder abziehen lassen. Der Clou dabei: In der neuen Maschine prüft das intelligente Vision-System Cognex In-Sight Micro 1400 mit Patmax-Musterabgleichstechnologie die exakte Positionierung der Etiketten. Diese werden mit extrem hoher Wiederholgenauigkeit innerhalb vorgegebener Toleranzgrenzen aufgebracht, mögliche Fehlprodukte lassen sich zuverlässig ausschleusen. Die sehr kompakte Bauweise des Vision-Systems gewährleistet auf einfache Weise die Installation direkt vor Ort in die Prozesslinien. In einem kleinen ro-busten Kunststoffgehäuse der Schutzklasse IP 67 oder auch Edelstahlgehäuse mit IP 68 ist das komplette System aus Kamera, Rechner, Kommunikationsschnittstellen und individuell auch LED-Beleuchtung mit hoher Integrationsdichte zusammengefasst. In den minimalen Abmessungen von nur 30 x 30 x 60 Millimeter wurde ein leistungsstarkes, vollkommen autarkes Vision-System integriert.

Enge Spielräume

Bis zu 200 verschiedene Typen von Faltschachteln bestückt die neue Anlage mit Etiketten, Aufklebern und Bollinos und prüft diese auf deren korrekte Position. Realisiert hat die bildbasierte Prüfstation das Aachener Unternehmen Zertrox. Der Spezialist für Mess- und Steuerungstechnik und Systemintegrator von Cognex begleitet Unternehmen bei der Konzeption und Entwicklung sowie dem Betrieb PC-basierter Mess- und Bildverarbeitungssysteme sowie Lasersteuerungen.

In der Vergangenheit erfolgte das Prüfen der Produktmerkmale bei Artur Theis durch das menschliche Auge. Doch der verstärkte Automatisierungsgrad in der Pharmabranche ließ immer geringere Spielräume für die wichtigen Informations- und Datenträger. Ein entscheidender Punkt, der höchste Präzision erfordert, ist das spätere Aufbringen von zusätzlichen Informationen durch die Pharmahersteller. Dazu zählen u.a. das Verwendungsdatum, Produkt- und Chargennummern sowie Informationen für Gesundheitsdienstleister wie Krankenkassen. Sind die Etiketten und Aufkleber nicht perfekt zu den zentralen Merkmalen der Faltschachteln ausgerichtet, lassen sich die Zusatzinformationen nicht korrekt auftragen.

Exakte Position

Eine der größten Herausforderungen war die Identifikation der Etiketten bei extrem hohen Stückzahlen von bis zu 40 000 Faltschachteln pro Stunde. Aufgrund der großen Produktvielfalt mit unterschiedlichsten Etikettenformen und -farben konnte während der Anlagenkonzeption nicht davon ausgegangen werden, dass alle Faltschachteln mit der gleichen Lagegenauigkeit die Prüfstation auf dem Transportband erreichen. Das Vision-System musste sich daher an bestimmten vordefinierten, geometrischen Merkmalen der Faltschachteln orientieren, um die Position der Etiketten und Aufkleber zu diesen in Relation zu setzen und exakt bestimmen zu können. Möglich machte dies die bildbasierte Musterabgleichstechologie, die alle wichtigen Positionswerte fehlerfrei ermittelt – selbst unter variablen Licht- und Lageverhältnissen und trotz wechselnder Winkel, Größen und Schattierungen.

Die Beleuchtung der Prüfstation erfolgt mittels LED-Rotlicht. Den Trigger-Impuls für das Visio-System liefert ein Fluoreszenzsensor. Dieser erkennt die Außenkante der flachen Faltschachteln anhand der fluoreszierenden Eigenschaften des Kartons im Unterschied zum nicht fluoreszierenden Material des Transportbands.

Einfache Bedienung

Bei der Produkt- und Partnerauswahl überzeugte die Packaging-Experten von Artur Theis auch die geringe Größe des Systems von nur 30 x 30 x 60 Millimetern. Das komplette und vollkommen autarke System eignet sich besonders gut zum Messen, Führen, Inspizieren, Zählen und Identifizieren von Produkten auf schnellen Produktionslinien. Neben der geringen Größe bietet das System auch besonders flexible Montagemöglichkeiten.

Ein wichtiger Teil des intelligenten Vision-Systems ist die Bildverarbeitungsbibliothek. Mit ihr lässt sich die Bediensoftware für eine extrem breite Vielfalt von Bildverarbeitungsaufgaben einsetzen. Die Kalibrierung neuer Produkte in der neuen Anlage des Unternehmens ist damit denkbar einfach und kann von den Anlagenbedienern eigenverantwortlich durchgeführt werden. Bei neuen Produkten setzen sie einfach mit der Cognex Vision-Software In-Sight Explorer ein charakteristisches Merkmal auf der Verpackung in Relation zu einem charakteristischen Merkmal des Aufklebers. Auf Basis der hinterlegten Master-Jobs erfolgen selbst bei komplett neuen Faltschachteln Produktwechsel innerhalb nur weniger Minuten. Insgesamt macht das neue System die Produktion daher nicht nur schneller, sondern auch sicherer.

* Der Autor ist freier Fachjournalist.

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