Verpackungstechnik Robotergestützte Übergabestation im flexiblen Einsatz bei Streifenverpackungen

Mit der steigenden Nachfrage nach Streifenverpackungen wächst die Forderung nach hochflexiblen Produktionslinien, die sich schnell auf unterschiedliche Produkte und Formate umrüsten lassen. Eine robotergestützte Übergabestation überzeugt nicht nur durch schnelle Formatwechsel, sondern auch durch integrierte Qualitätssicherungssysteme.

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Streifenverpackungen bieten gegenüber anderen Verpackungsformen deutliche Vorteile, da jede Dosis einzeln verpackt und bedruckt ist. Nur was auf der Einzelverpackung steht, ist auch wirklich darin enthalten – das macht diese Darreichungsform vor allem für Kliniken interessant. Da Klinikpersonal und Patient jederzeit die Möglichkeit der Gegenkontrolle haben, ist das Risiko von Fehlmedikationen und Wechselwirkungen mit anderen Pharmaka deutlich niedriger. Ein weiterer Faktor ist der Hygieneaspekt, da die Medikamente bis unmittelbar vor ihrer Einnahme in ihren Verpackungen bleiben.

Präzise Zuführung

Das Herzstück der Siebler Heißsiegelmaschinen der HM-Serie von Romaco ist das Siegelsystem zum Versiegeln der Medikamente zwischen zwei Folien. Dazu stellen zwei Rollenhalter die Verpackungsfolien bereit. Das Zuführsystem sorgt für ein präzises Positionieren der zu verpackenden Produkte in die Zellen des Folienteppichs. Dieser gelangt dann in das Siegelsystem, das jede der Zellen des Folienteppichs an allen vier Seiten unter Druck- und Hitzeeinwirkung versiegelt.

Eine nachgeschaltete Längs- und Quertrennung bringt die Folien in die gewünschten Verpackungsgrößen. Zusätzlich lassen sich die Streifenverpackungen mit Perforationen oder Einreißschnitten versehen. Auf Förderbändern gelangen die fertigen Siegelstreifen über die Zähl-, Gruppier- und Stapeleinheit zur vollautomatischen Endverpackung. Die von der HM-Serie verarbeiteten Verpackungsfolien lassen sich wahlweise gezielt oder gestreut bedrucken.

Formatwechsel stärker gefragt

Bisher überwog in der Praxis bei Kunden der Wunsch nach einem möglichst hohen Durchsatz mit einer automatischen Übergabe der fertigen Streifenverpackungen an einen Kartonierer. Inzwischen haben sich die Anforderungen aufgrund der steigenden Nachfrage nach kleineren Packungseinheiten gewandelt. Heutige Streifenverpackungsanlagen müssen vor allem sehr unterschiedliche Formate in schneller Wechselfolge verarbeiten. Damit sind reine Monolinien immer weniger gefragt. Romaco entwickelte daher für seine Heißsiegelmaschinen die hochflexible robotergestützte Übergabestation Siebler Flextrans. Laut Jürgen Kratzmeier, Engineering Manager bei Romaco Pharmatechnik, setzt das System in Sachen Qualitätssicherung neue Maßstäbe. So kann es Bruchtabletten, unvollständig gefüllte Verpackungen oder Fehlbelegungen erkennen und sicher aus dem weiteren Prozess ausschleusen.

Standard statt Sondermaschinen

Die geforderte Flexibilität lässt sich mit reinem Sondermaschinenbau nicht wirtschaftlich realisieren. Vor allem mit Blick auf zukünftige Formatwünsche der Kunden führte an einer robotergestützten Lösung kein Weg vorbei. So ging es zunächst einmal darum, einen geeigneten Hersteller von Hochleistungsrobotern für schnelle und vor allem präzise Pick&Place-Anwendungen zu finden. Die Wahl fiel auf ABB und den IRB 360 Flexpicker. Für diesen sprechen seine Arbeitsgeschwindigkeit von bis zu zehn Meter pro Sekunde, hohe Beschleunigungswerte bis zu 15 Meter pro Sekunde im Quadrat und die präzise Positionswiederholgenauigkeit von 0,1 Millimeter.

Dank seiner hängenden Installation kann er ungehindert auf die von Förderbändern angelieferten Produkte zugreifen und erlaubt so äußerst kompakte Roboterzellen. Der Roboter arbeitet mit einer speziell entwickelten Software, die das Programmieren und das Erstellen von Multi-Roboter-Anwendungen vereinfacht. Das Programm basiert auf über zehn Jahren Erfahrung und hat sich zu einer wertvollen Unterstützung für Integratoren und Anwender des IRB 360 ent-wickelt.

Ein weiterer integraler Bestandteil ist die Steuerung IRC5. Mit zwei Steuerungsfunktionen stellt sie hohe Bahngeschwindigkeit und -genauigkeit sicher und ermöglicht dem Roboter schnelle Bewegungen mit hoher Präzision beim synchronen Folgen von Förderbändern (Conveyor Tracking).

Nachrüstung kein Problem

In den bisher ausgelieferten Fertigungslinien schließt sich die robotergestützte Übergabestation direkt an die Heißsiegelmaschine Siebler HM1 an. Eine Kopplung an andere Verpackungsmaschinen ist jederzeit möglich. Romaco liefert die Station deshalb auch als eigenständige Maschine oder zum Nachrüsten bestehender Linien. Aktuell umfasst die neue Maschinenreihe drei Modelle: Siebler FT 200, FT 400 und FT 600. Die Handhabungskapazitäten liegen entsprechend bei 200, 400 bzw. 600 Streifenverpackungen pro Minute.

Das in die Siegelmaschine integrierte Qualitätssicherungssystem tastet jede Ver-packung mechanisch ab und belegt diese mit einem Statussignal. Dieses Signal sagt dem Prozessrechner der Robotersteuerung, ob eine Bruchtablette oder ein anderer Fehler vorliegt. Entsprechend lässt die Station fehlerhafte Verpackungseinheiten auf dem Förderband durchlaufen. Das heißt die Roboter greifen nur die einwandfreien Verpackungen und setzen sie in die parallel zum Förderband laufenden Stapelbehälter (Gefache). Diese transportieren die Stapel dann zum Kartonierer der Endverpackungsanlage.

Bei Formatwechseln benötigt das Umrüsten der Heißsiegelmaschinen gerade einmal zehn Minuten. Rollen, Zuführeinheiten, Siegeleinheit und Perforierblock lassen sich ohne Werkzeuge austauschen. Bei den Robotern sind lediglich die Greifer zu wechseln und das entsprechende Programm mit vier Maus-Klicks zu wählen. Nur bei neuen Formaten ist ein ausführliches Parametrieren der Roboter erforderlich. An den Stapeleinheiten zur Aufnahme der Einzelpackungen sind lediglich zwei Teile zu wechseln. Insgesamt also eine anwenderfreundliche Lösung.

Roboter machen flexibel

Robotergestützte Automation liegt nicht nur beim Bau von Verpackungsmaschinen im Trend. Sie erlaubt die Konstruktion wesentlich flexiblerer Maschinen und Anlagen bei gleichzeitig höherer Leistung und deutlich geringerem maschinellen Aufwand.

Die Integration der robotergestützten Übergabestation ermöglicht es Kunden, schnell und flexibel auf Marktveränderungen zu reagieren. Vor allem beim Verpacken moderner Darreichungsformen wie Striptabs (60 bis 100 µm dünne Wirkstofftabletten in Folienform) bieten die neuen Streifenverpackungslinien interessante Potenziale.

* Der Autor ist Mitarbeiter des rgt Redaktionsbüros Gerd Trommer, Gernsheim.

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