Ce système est le premier dans son genre. À l’entrée d’une machine située en aval, il ouvre et vide des plateaux en plastique flexibles, remplis d’ampoules cylindriques.
Systèmes d’inspection entièrement automatisés pour l’industrie pharmaceutique
La hausse des coûts et les réglementations de plus en plus strictes ont également un impact sur l’industrie pharmaceutique où le besoin en solutions d’automatisation a fortement augmenté. mk et Automations Robotic répondent à ce besoin en créant un nouveau système d’inspection entièrement automatisé pour les ampoules cylindriques contenant des médicaments liquides.
Comme dans de nombreux autres secteurs, l’industrie pharmaceutique est également confrontée à la hausse des coûts de l’énergie et des matières premières, ainsi qu’à des réglementations de plus en plus strictes, explique Andreas Klihm du service de distribution technique chez mk à Troisdorf : « Pour faire face à l’augmentation des coûts, de plus en plus d’entreprises essaient de compenser en partie par des processus de plus en plus automatisés en matière de production. mk développe à la fois des solutions adaptées et des intégrations de système dans le monde entier. » L’entreprise travaille actuellement sur un projet qui concerne une solution d’automatisation pour le contrôle qualité d’ampoules cylindriques contenant des médicaments liquides. Pour cela, mk s’est associée à Automations Robotic GmbH dont le siège se trouve à Massing en Bavière. « Ce système est le premier dans son genre. À l’entrée d’une machine située en aval, il ouvre et vide des plateaux en plastique flexibles, remplis d’ampoules cylindriques », explique Andreas Schäffler, du service de distribution chez Automations Robotic. « À la sortie, les plateaux sont de nouveau remplis et fermés, et ce, à une vitesse impressionnante de 600 ampoules cylindriques par minute. »
Voici comment fonctionne la ligne d’inspection entièrement automatisée : des europalettes en aluminium remplies de plateaux en plastique contenant chacun 330 ampoules cylindriques sont placées au début de la ligne. Un transpalette ou éventuellement un système de transport sans chauffeur dépose les palettes sur un convoyeur à courroie dentée à trois voies ZRF-P 2040 de mk. Ce convoyeur dispose de trois larges courroies dentées parallèles de 110 mm qui peuvent transporter de manière stable et uniforme jusqu’à 600 kg.
« Bien que le convoyeur en lui-même n’ait aucun contact direct avec les ampoules, mais uniquement avec l’emballage secondaire, l’hygiène du système nous tient particulièrement à cœur », précise Andreas Klihm. C’est pourquoi les ingénieurs ont utilisé des courroies dentées et des glissières en polyoxyméthylène (POM) conformes à la norme FDA, anodisé les pièces en aluminium et les éléments d’assemblage, ainsi que réalisé toutes les pièces en acier inoxydable. Par ailleurs, les entraînements sont montés sur le côté du convoyeur ou dessous pour éviter que les particules ne tombent sur les plateaux.
Une technique de convoyage classique combinée à des robots modernes
Le convoyeur à courroie dentée à trois voies transporte les europalettes vers une station de dépalettisation. Andreas Klihm explique que la position de sortie des plateaux n’a plus besoin d’être définie de manière aussi précise qu’avant. « Grâce à des systèmes de vision sophistiqués, les robots modernes peuvent désormais reconnaître eux-mêmes les objets disposés de façon incorrecte dans les récipients et les retirer avec précision. Ainsi, il n’est plus nécessaire que la technique de convoyage travaille au millimètre près lors du positionnement, ce qui réduit drastiquement les efforts techniques et les coûts. » Lors de la dépalettisation, un robot retire chaque plateau à l’aide de ventouses et le place au premier poste d’usinage. C’est là que l’étiquette du plateau est coupée automatiquement et que le couvercle est retiré. Un autre robot saisit le plateau ouvert avec ses préhenseurs, le transporte jusqu’à une machine d’inspection en aval et y vide le plateau en regroupant et en poussant les ampoules cylindriques sur le convoyeur d’entrée de la machine d’inspection. Dans le système de contrôle, les ampoules cylindriques sont vérifiées automatiquement, notamment au niveau de leur étanchéité, de la présence de potentielles erreurs matérielles et des impuretés particulaires.
Ensuite, l’installation transporte les plateaux vides tout au bout du système de contrôle pour les remplir de nouveau d’ampoules. Afin de ne pas encombrer l’espace au sol et permettre aux chariots élévateurs de circuler librement, les ingénieurs ont choisi une ligne de transport à deux voies d’environ 14 mètres de long. Elle est suspendue à 2,6 mètres du plafond et positionnée parallèlement à la machine de contrôle. Elle fonctionne de la façon suivante : un robot doté de deux préhenseurs transmet les couvercles et les fonds des plateaux à l’un des deux systèmes élévateurs équipés du convoyeur à bande GUF-P 2000. Une fois arrivés au niveau supérieur, les composants des plateaux se déplacent de nouveau sur le convoyeur à courroie dentée ZRF-P 2045. À la fin du parcours, ils arrivent sur un établi au moyen deux autres ascenseurs. De nouveau, un robot les saisit et les transporte jusqu’aux prochaines étapes, au cours desquelles ils seront remplis avec les ampoules cylindriques inspectées et refermés au moyen d’un couvercle. Au moyen d’une butée de fin de course pneumatique relevable, un ascenseur transporte les plateaux supplémentaires contenant les ampoules rejetées par le contrôle qualité vers une glissière qui mène à un conteneur de déchets.
L’étiquetage des plateaux a lieu à l’étape suivante. Les emballages circulent dans ce but sur une autre ligne de transport d’environ dix mètres de long située sous le plafond en direction d’une unité de centrage fabriquée spécialement par mk. Cette unité pneumatique relevable soulève l’emballage à travers un masque qui fixe les côtés et le couvercle. Ensuite, les étiquettes de scellage sont posées et un système de vision vérifie le code à barres. À une autre station, le système vérifie que le plateau est bien fermé et scellé. Le plateau continue alors son parcours sur le convoyeur ZRF-P 2045. Via un transfert à angle, il arrive à un prélèvement manuel des produits, tandis que les emballages défectueux sont envoyés aux déchets.
Automations Robotic GmbH, dont le siège est à Massing, est une entreprise de taille moyenne active au niveau mondial dans le domaine de la robotique et de la construction de machines spéciales. AR développe et met en œuvre des solutions techniques d'automatisation et de robotique de pointe pour les industries pharmaceutique et automobile.