使用DeltaPac实现无间隙计数:过程稳定的药品包装封装

2015/8/17 12:54:15

    CPS模块化设备理念为博世包装技术有限公司针对制药行业的产品提供了智能化的整体解决方案,为药品量身定做包装、系列化、封装、防篡改防启封等功能。来自SICK的DeltaPac多任务型光电传感器则为包装与追溯系统的结合过程保驾护航,在CPS封装模块中对无间隙产品流实现了无误差计数。

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博世包装技术通过CPS系列产品为客户提供了针对瓦楞纸盒包装产品,紧凑、可模块化连接的打印、系列化以及封装解决方案,如药品

    DeltaPac是一个光电传感器,它能够在如包装和瓦楞纸盒等产品流中准确无误地检测出数量,哪怕物品之间的缝隙不透光。实现这一功能的基础是其独有的Delta-S-Technologie®专利技术:四路PinPoint2.0-LED 类激光光源对一堆堆连续传输而来的包装进行探测,两路高精度能量尺各有两个接收元件识别反射回来的光。创新的SICK-ASIC芯片技术SIRIC® 对反射光的分散情况作出评估,根据包装和瓦楞纸盒表面和轮廓反射特征的不同完成区分。同时集成距离检测系统可靠地屏蔽了可能存在的背景环境影响。“我们能够以这种方式,在30mm到40mm的距离内,准确识别边缘轮廓半径在1mm到20mm的(不透光)缝隙,”Knut Helmer工程师说道。他是SICK公司在杜塞尔多夫的消费品行业大客户经理。因此,DeltaPac能做到在无间隙产品流中对每一个包装箱的计数都准确无误。“这反过来也为包装与可追溯封装级别(如捆扎,运输箱和垫仓板)的基本物理连接,更主要的是信息层面的结合提供了可能性,”Daniel Sanwald,博世包装技术有限公司CPS产品经理这样说道。

    博世包装:药品包装线解决方案的领导者

    作为流程技术和包装解决方案领先的供应商之一,在德国魏布林根,博世包装技术的制药产品部门为药品包装、系列化、封装和防启封提供了全方位的整体解决方案。在产品追溯这个广义概念范围内,博世包装技术专注于研发集打印、检验、称重、贴防伪标签、防启封保护及将产品封装成可处理、便于运输于一体的多功能单元。博世包装技术提供的CPS产品系列为客户实现了可模块化连接的包装线解决方案,最多每分钟能处理400个瓦楞纸盒。“拼接组成的打印和控制系统能满足所有标准,符合全球法律法规对制药行业标识、系列化和瓦楞纸盒封装的要求”,Daniel Sanwald解释到。“目前规定特别严格的是土耳其和中国-这两个国家设立了相应法规,要求药品从生产到病人拿到手中的整个过程都保持100%的可追溯性。”因此过程稳定是最重要的—DeltaPac就是CPS封装模块的理想解决方案。

    更优无间隙计数

    在连续物品流中对包装的探测和计数本质上是由标准光电传感器完成的。不过“一般情况下”还是需要一个机械分离,也就是在包装之间拉出一段可透光的空隙,对前部边缘做出更可靠的识别。“这一方面会影响产品流的连续性,因为有可能导致碰撞或产品堆积。如果在包装分组时有缺漏或垫仓板上的数量有偏差,那么也就无法保证系列化的准确性,只有巨大的花费才能达到这一点,”Daniel Sanwald说。“另外,包装运输用更紧凑的整块方式能为封装模块节约更多空间。”正是DeltaPac的优点使其得到应用,因为它能在无间隙的物品流中准确识别各个包装。“与视觉系统的解决方式相比,多任务光电传感器的优点在于,如果形状、外表面或几何结构发生变化,不需要重新调整它的设置”,Knut Helmer说。Daniel Sanwald补充到:“如果包装更换频繁,这在实际应用中是一个很大的问题。”

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SICK的DeltaPac是一个光电传感器,在博世包装技术的CPS系统中,它能够在封装时面对无间隙产品流清点出正确的包装数量

    DeltaPac:全球创新技术,独一无二的应用

    从工作原理上来说,DeltaPac对包装和瓦楞纸盒的边缘轮廓进行了利用。四路PinPoint2.0 LED灯发出类激光光源经过物品正面进行照射。在这种情况下两组高精度能量尺上的共四个接收器接收到等量的光线,由此反射光保持平衡。当到达某个物体正面边缘时,就只剩下一条光线经过,这个平衡就改变了。一旦光能在接收器上的强度分配有区别,能量尺就会像普通的秤一样变得不平衡。物品轮廓就以这种方式创造了一个明确的能量信号。DeltaPac准确地识别出了这种通过反射光线方向的改变而产生的能量信号,随后发出相应的开关信号。DeltaPac高精度的感应和评估性能,可以保证即使是极其细微的角度变化,例如非常小的边角、半径或通道都能准确地探测出来。同时粘合的边缘又得到抑制。“此外这种探测方式不会错误识别任何已知的干扰因素,因为在进行设定的时候它会主动利用颜色、外表面和背景,”Knut Helmer解释说。“眩光,对比度变化,表面结构不平整——也包括使用环境中的电磁干扰——都不会对DeltaPac的探测准确性造成任何负面影响。”

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特别的功能性结合了高易用性:DeltaPac是一个全球技术创新品,有着独一无二的设备技术应用。

    对所有封装级别都保证产品和过程的稳定性

    CPS瓦楞纸盒印刷和检验系统能够完成初级包装——如胶囊或片剂在灌装成瓶或成板的整个过程,为制药行业提供高适应性的系列化解决方案。“使用带检验秤和防篡改功能的CPS 1900,我们塑造出了整个系列化过程,”Daniel Sanwald提到了博世包装技术的高端解决方案。如果药品(胶囊或片剂)被预装入标记好的透明塑料壳内,将在一级结合时被装入瓦楞纸盒中。而这些药品在CPS贴标模块中还将重新一一检测,并加上连续的独立序列号。接下来的防篡改模块则将在开口鸭舌的插入点上贴一个透明的、穿过孔的防启封标签。“这个防启封标签是用于防止瓦楞纸盒被篡改的,必须能够说明包装是否已经被打开过或者仍是全新的,”Daniel Sanwald说。在包装已经确认可以销售并拥有安全保障后,在封装模块的下一步就是包装盒的打包成捆——这既是指实物的,也是指信息技术上的。在这里他们就会被DeltaPac所识别,由一台基于图像的读码器Lector®620完成读码。博世包装技术在封装模块中将两个传感器都内置在了一个外形美观的不锈钢罩里-“出于美观考虑”- Daniel Sanwald这样强调了这个从工业设计角度看来非常注重观感的设计。

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    DeltaPac通过探测正面轮廓清点打包成捆的包装数量。下一步成捆的包装将按照控制系统设定好的包装数量,被放到下一个机器人模块上,加上外层包装。“如果没有DeltaPac,现在还完全不可能实现这种自动化、无间隙的封装过程,”Daniel Sanwald回忆说。而现在,只有在单独取出一个个包装进行扫描,再放到下一个封装单元的位置上才需要一个人进行手工操作。整个的外层包装将运送到一个堆垛机上进行。“每一个封装步骤都是无间隙检验的,”Daniel Sanwald说。“ERP系统生成的是一个类似金字塔的完整封装结构,包括所有捆扎级别,实现了无间隙的可追溯性。”使用DeltaPac,保证了包装识别和准确计数过程的最高可靠性,并且随时都能在整个生产、包装及运输过程中对某件产品进行追溯。

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SICK的LECTOR®620产品系列基于图像的读码器在封装过程中激活了DeltaPac光电传感器。

    DeltaPac支持将扩展封装模块进行简单集成

    博世包装在CPS的模块化配置后,也设计了将封装的功能性作为独立组成部分用于包装线上的解决方案。“这样我们就能将封装模块提供给已经投入使用的包装机,作为扩展包使用,”Daniel Sanwald指出了一个有趣的市场。这样一来,传感器技术就有了明显的优势,DeltaPac可以非常简单灵活地根据不同要求自我调整,它为传感器集成和包装机的生产提供了量身定做的运行理念,能够顾及各种特殊需求-还考虑了工业4.0的要求。预设参数版本的传感器特别适用于圆角的、菱形的或圆形包装以及直角边缘的瓦楞纸盒。这样就保证了各种不同探测要求的最高灵活适应度。安装,连接,探测 - 在进行系统集成时,系统集成商在扩展封装模块或产品极为多样化的情况下也没必要四处查找操作说明或动用传感器上某个不知名的开关。

    如果要在一个无间隙物品流中清点包装数量,需要对设备参数做单独优化,就可以选择配有IO-Link的DeltaPac传感器。“借助SICK独有的SOPAS-ET软件,可将DeltaPac通过这个接口调整到与个别特殊需求一致,”Knut Helmer说。“输入包装直径,包装宽度和传送带速度等数据后,就能简单地完成对应各种不同应用条件(如针对不同的包装)的传感器参数设置。”

    使用SICK传感技术做到可靠的包装,系列化和封装

    DeltaPac的创新探测理念使博世包装技术得以研发出了最灵活、紧凑、保证过程稳定的封装模块。“除了该多任务光电传感器和之前提到的Lector®620读码器外,还有一系列其他的SICK传感器也在CPS系统中占据一席之地,如绝对值读码器AFS60 EtherCAT,IDM160系列手持式扫描仪,UF-next超声波槽形传感器,WTB4-3光电开关,新型光泽传感器Glare和IME08系列电感式接近传感器,”Knut Helmer总结说。所有产品都同出一脉,也因为有SICK全球联网服务的保证而值得信赖-除了传感器的性能-更能从全球领先的设备制造商,如博世包装技术有限公司的例子中看到这一点。

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