Summary

Bei der automatisierten Verpackung von Medizinprodukten unter sterilen Bedingungen bewegen Förderbänder transparente Kunststoffschalen zu Ladestationen. Sobald eine Schale ankommt, wird ihre Präsenz durch einen Miniatur-Sensor mit patentierter UV-Technologie für transparente Objekte erkannt, so dass der Ladezyklus ohne Risiko eines Stopps der Verpackungslinie ablaufen kann. Ein manueller Eingriff wird vermieden und ein kontaminationsfreier, zuverlässiger Betrieb mit wenig oder keinen Ausfallzeiten gewährleistet.

Kundennutzen

  • UV-Sensoren gewährleisten eine zuverlässige Erkennung von Objekten aus transparentem Kunststoff
  • Sichere Detektion von dünnsten transparenten Materialien
  • Maximale Betriebsreserve dank hohem Absorptionsfaktor von UV-Licht durch transparente Kunststoffe
  • Das Risiko der Mehrfachschaltung eines einzelnen Objekts wird ausgeschlossen
  • Zuverlässiger Betrieb ohne manuelle Eingriffe
  • Sehr geringe Empfindlichkeit gegenüber Staub, flüssige Tröpfchenbildung und Spritzer
  • Grosse Reichweite ermöglicht eine gesamte Palette von Schalengrössen abzudecken
  • Ein einfacher ein- oder zweistufiger Teach-Vorgang optimiert die Inbetriebnahme des Sensors
  • Empfindlichkeitsparameter werden über IO-Link aus Entfernung abgerufen oder aktualisiert
  • Der Stabilitätsalarm weist auf eine reduzierte Empfindlichkeit hin, um ungeplante Betriebsunterbrechungen zu vermeiden

Alleinstellungsmerkmale

  • Reflexions-Lichtschranke für die Erkennung transparenter Objekte
  • Die Form des Objekts hat nur sehr geringe Auswirkungen auf die Erkennung
  • Das Protokoll der seriellen IO-Link-Verbindung ist bei PNP-Versionen ohne zusätzliche Kosten aktiviert
  • Vorprogrammierte Empfindlichkeitsparameter werden im integrierten Sensorspeicher aufbewahrt
  • Remote-Empfindlichkeitsabfrage oder -update über IO-Link
  • Sehr unempfindlich gegenüber Verunreinigungen durch Staub, flüssige Tröpfchenbildung oder Spritzer
  • Robuste, von Ecolab zugelassene Sensoren mit Miniaturgehäusen aus Kunststoff mit Schutzart IP67

Aufgabenstellung

Ein Hersteller von Verpackungsmaschinen für die medizinische Industrie produziert automatisierte Blisterverpackungsmaschinen für pharmazeutische und chirurgische Produkte. Medizinische Blisterverpackungen bestehen aus einem inline vakuumgeformten, halbstarren Schalenboden aus transparentem, thermoplastischem Material, dessen Vertiefungen mit den gewünschten Produkten gefüllt und mit einer Metall- oder Kunststofffolie versiegelt werden.

Typischerweise arbeiten Blisterverpackungslinien für chirurgische Produkte unter sterilen Bedingungen. Manuelle Eingriffe müssen minimiert werden, um jegliche Kontaminationen des Umfelds zu vermeiden. Wenn nach dem Formen defekte Schalen erkannt und aussortiert werden, wird der Fluss von Schalenböden zu der Ladestation unterbrochen. In diesem Fall muss ein Sensorsystem den Ladezyklus sperren, bis eine Schale in Position ist.

Sensoren müssen das Vorhandensein transparenter Schalenböden schnell und zuverlässig erkennen, so dass der Ladezyklus mit minimaler Verzögerung abläuft, sobald sich eine Schale in der Ladestation befindet. Standardsensoren, die eine sichtbare Rotlichtquelle verwenden, erwiesen sich als unzuverlässig, da sie nicht in der Lage sind, zuverlässig zwischen den Bedingungen “Schale vorhanden” und “Schale nicht vorhanden” zu unterscheiden.

Eine alternative Sensorlösung ist erforderlich, welche unter normalen Betriebsbedingungen das Vorhandensein eines transparenten Kunststoffobjekts erkennt.

Realisierung

Für diese Anwendung eignen sich ideal Contrinex Sensoren der Baureihe C23 mit ultravioletter LED-Lichtquelle für transparente Objekte. Die über dem Produktförderband montierten Miniatursensoren erkennen das Vorhandensein der transparenten Schalenböden, sobald sie an der Ladestation ankommen. Die Positionierung der Sensoren ist dank einer Reihe verstellbarer Montagehalterungen einfach und die autokollimierte Optik sorgt dafür, dass keine Blindzonen entstehen.

Contrinex Lichtschranken für transparente Objekte verwenden ein patentiertes Reflex-Funktionsprinzip mit polarisiertem ultraviolettem Licht bei 275 nm. Bei dieser Wellenlänge wird die Absorption des polarisierten UV-Lichts mit den meisten gängigen Kunststoffen maximiert. Spezielle UV-Reflektoren aus High-Tech-Kunststoffmaterialien mit ausgezeichneten Reflexionseigenschaften im ultravioletten Bereich, stehen in einer Reihe von Grössen und Geometrien zur Auswahl, welche die Installation vereinfachen.

Ein PNP-Schliesser-Ausgang nach Industriestandard sorgt für optimale Flexibilität. Zusätzlich wird IO-Link, ein standardisiertes serielles Punkt-zu-Punkt-Verbindungsprotokoll für Sensoren und Aktoren, bei PNP-Versionen ohne zusätzliche Kosten aktiviert. Ein zweiter Ausgang liefert einen Stabilitätsalarm im Falle von Empfindlichkeitsverlust und signalisiert so die Notwendigkeit einer vorbeugenden Wartung, bevor eine Leistungsverschlechterung auftritt.

Die robuste Sensorkonstruktion, im Ecolab-zertifizierten Miniatur-Gehäuse aus Kunststoff (20 mm x 30 mm x 10 mm) mit M8-Stecker, sorgt für den zuverlässigen Betrieb. Ein Erfassungsbereich von bis zu 1200 mm, der über eine Teach-Taste oder über IO-Link eingestellt werden kann, ermöglicht eine Vielzahl von Schalengrössen. Die Empfindlichkeitsparameter werden im integrierten Speicher des Sensors aufbewahrt und können über IO-Link remote abgerufen oder aktualisiert werden, so dass keine manuelle Anpassung erforderlich ist.

Diese robusten Miniatursensoren erfüllen die Anforderungen des Kunden, an einen zuverlässigen Betrieb mit wenig oder keinem manuellem Eingriff. Die Lösung ist sehr kosteneffizient, mit minimaler nicht produktiver Nebenzeit. Der Durchsatz der Produktionslinie wird auf, oder über den Zielvorgaben gehalten.