Besondere Anforderungen
Stopfensitzkontrolle für Vials in der Pharmaindustrie
Die Anforderungen an Kontrollgeräte für die Pharma-, Kosmetik-, und Lebensmittelindustrie sind unterschiedlich. Geht es einmal ´nur´ um die Überprüfung gut/schlecht, so erfordern andere Einsatzgebiete vom Prüfsystem eine ganze Reihe von Zusatzqualifikationen. Ein auf höchste Anforderungen in der Pharmaindustrie ausgelegtes Kamerakontrollsystem bietet die ETW Wollmershäuser. Dabei arbeitet ein Kamerakontrollsystem an einem Sternrad und prüft die Stopfen von Injektionsfläschchen, sogenannter Vials, auf richtigen Sitz.
Über zwei skalierbare Kameras werden die zu prüfenden Objekte von zwei Seiten aus betrachtet und bewertet. Um dieses sogenannte Crosscam-System möglichst flexibel zu gestalten arbeiten die süddeutschen Spezialisten mit Omron zusammen.
Zusatzqualifikation ist essenziell
In Bereichen, die besondere Anforderungen an Sauberkeit und Hygiene stellen, ist ein einfaches Kontrollsystem überfordert. Bei solchen Anwendungen ist neben der eigentlichen Messaufgabe vor allem dem Anlagenumfeld Rechnung zu tragen. Ist in der Lebensmittelindustrie ein lebensmitteltaugliches Material gefragt, das auch häufigen Reinigungen und Desinfektionsmitteln widersteht, so steigen die Ansprüche beim Einsatz in Sterilräumen der Pharmaindustrie. Das Crosscam-System besteht aus einem Isolator (ein besonderer Reinraum für pharmazeutische Abfüllungen) tauglichen Edelstahlgehäuse aus 1.4404-Stahl in Schutzart IP65. Die Geometrie des Gehäuses mit 3mm dicken Glasscheiben berücksichtigt nicht nur die Anforderungen der darin untergebrachten Kameras und LED-Beleuchtung, sondern erfüllt auch weitere Bedingungen. Die Form entspricht der Forderung nach hygienischem Design, erlaubt also eine einfache Reinigung und Desinfizierung. Für eine Laminar Flow Umgebung, also eine gleichmäßige Luftströmung von oben nach unten, die Partikel bzw. Bakterien entfernt, ist außerdem das Gehäuse so geformt (Bild 1), dass Verwirbelungen im Luftstrom weitgehend ausgeschlossen sind. Ein weit nach unten heruntergezogener Edelstahlspiegel für die Hintergrundbeleuchtung mit Rotlicht ermöglicht Messungen bis knapp über einem Sternrad oder einem linearen Transportband. Damit bleibt der Anwender flexibel bei der Auswahl der eingesetzten Vials, Fläschchen, Flakons oder sonstiger Behälter.
Praktischer Mehrwert
Im System arbeiten zwei Kameras, die im rechten Winkel zueinander angeordnet sind, im Gegenlicht eines Edelstahlspiegels. Im Brennpunkt der Optik befinden sich die Prüflinge, die so exakt kontrolliert werden können (Bild 2). Für eine schnelle, validierbare Einstellung der gesamten Optik ist in der zentralen Achse des Gehäuses noch ein Laserpointer mit Fadenkreuz untergebracht. Zeigt das projizierte Kreuz zentrisch auf den Verschluss, so ist die Anlage optimal eingestellt. Dadurch lässt sich die Kontrolleinheit (227x285x185mm) auch leicht in bestehende Anlagen mit allen gängigen Transportsystemen nachrüsten, da eine aufwendige Justierung entfällt. Dank des skalierbaren Aufbaus muss der Kunde nur die Ausstattung bezahlen, die für seine Anwendung erforderlich ist. Das Plug&Play-System inklusive Dokumentation (IQ, OQ) ist auch mit einer FDA CFR21 Part 11 konformen Software-Paket erhältlich und kann die Ergebnisse per Touch-TFT, Webserver oder .Net Framework darstellen. Als Sensor werden auf die Anwendung abgestimmte Kameras eingesetzt. Das Omron-Produktprogramm bietet hierfür u.a. Ausführungen von 0, 3, 2 oder 5MP, für Sonderfälle stehen noch weitere Varianten zur Verfügung. Im Falle der Stopfensitzkontrolle wird, wegen der nötigen feinen Bildauflösung, eine 2MP-Kamera eingesetzt.
Schnelle Kommunikation mit Ethercat
Bildet das Edelstahlgehäuse des Crosscam-Systems die universell einsetzbare äußere Hülle, so lassen sich die inneren Werte, sprich Kamera, Controller und Beleuchtung nach den jeweiligen Kundenanforderungen auswählen. Auch für anspruchsvolle Aufgaben geeignet, wie bei der Stopfensitzkontrolle, sind die FH-Bildverarbeitungssysteme. Sie sind speziell auf die reibungslose Interaktion mit SPS, Motion-Controllern und Robotersystemen ausgelegt und erleichtern die Integration bei neuen bzw. das Nachrüsten bei bestehenden Anlagen. Die Bildverarbeitungs-Controller garantieren schnellste Auswertung und einen hohen Anlagendurchsatz. Dafür sind u.a. ein Intel I7 Mehrkern-Prozessor und die Ethercat-Kommunikation zuständig, die nur rund 1/8 der Zeit gegenüber herkömmlichen Kommunikationsstandards benötigt. So können bis zu acht hochauflösende Kameras (max.12MP) angeschlossen werden. Das erlaubt wie im vorliegenden Fall mit zwei Kameras die parallele Auswertung der Aufnahmen und damit eine Gesamtbeurteilung des Stopfensitzes. Das Ergebnis lässt sich in einem Ethercat-Kommunikationszyklus von 500µs an einen Maschinen-Controller übertragen. Die vom Benutzer unabhängige Kalibriergenauigkeit erleichtert die Zertifizierung bei anspruchsvollen Einsätzen.
