Questo impianto è il primo nel suo genere ad aprire e svuotare, all’ingresso di una macchina a valle, vassoi flessibili in plastica contenenti fiale cilindriche.
Impianto di ispezione automatica per l'industria farmaceutica
Il carico dei costi e l'inasprimento delle normative pesano sempre più anche sull'industria farmaceutica, determinando un forte aumento della domanda di soluzioni di automazione. mk e Automations Robotic rispondono a questa esigenza con un nuovo impianto di ispezione completamente automatizzato per fiale cilindriche contenenti medicinali liquidi.
Come molti altri settori industriali, anche l’industria farmaceutica deve fare i conti con l’aumento dei costi dell’energia e delle materie prime, nonché con normative sempre più severe, afferma Andreas Klihm, responsabile tecnico delle vendite presso mk a Troisdorf: «Per far fronte all’aumento dei costi, sempre più aziende cercano di compensare in parte i costi aggiuntivi attraverso una maggiore automazione della produzione. "mk sviluppa le soluzioni più adatte in collaborazione con integratori di sistemi in tutto il mondo." Un progetto recente è una soluzione di automazione per il controllo qualità delle fiale cilindriche contenenti medicinali liquidi, che mk ha realizzato in collaborazione con la società Automations Robotic GmbH di Massing, in Baviera. «Questo impianto è il primo nel suo genere a aprire e svuotare vassoi di plastica flessibili, riempiti con fiale cilindriche, all’ingresso di una macchina a valle», afferma Andreas Schäffler, addetto alle vendite presso Automations Robotic. «All’uscita, i vassoi vengono nuovamente riempiti e sigillati, il tutto a una velocità impressionante di 600 fiale cilindriche al minuto.»
Ecco come funziona la linea di ispezione completamente automatizzata: All'inizio della linea ci sono dei pallet europei in alluminio, su cui sono caricati dei vassoi in plastica contenenti ciascuno 330 fiale cilindriche. Un transpallet o, in alternativa, un sistema di trasporto senza conducente (FTS) deposita i pallet su un trasportatore a cinghia dentata a tre fili ZRF-P 2040 di mk. Questo trasportatore è dotato di tre cinghie dentate parallele, larghe 110 mm, sulle quali è possibile caricare in modo stabile e uniforme un peso fino a 600 kg.
«Sebbene il trasportatore non entri direttamente in contatto con le fiale e movimenti solo l’imballaggio secondario, abbiamo attribuito grande importanza alla progettazione igienica dell’impianto», spiega Klihm. Per questo motivo, gli ingegneri hanno utilizzato cinghie dentate e listelli di scorrimento in poliossimetilene (POM) conformi agli standard FDA, hanno anodizzato i componenti in alluminio e gli elementi di giunzione e hanno realizzato tutte le parti in acciaio inox. Inoltre, gli azionamenti sono montati sotto o ai lati dei trasportatori, per impedire che le particelle cadano sui vassoi.
La tecnologia dei nastri trasportatori classica opera in sinergia con i robot moderni
Il trasportatore a cinghia dentata a tre fili trasporta gli europallet verso una stazione di depallettizzazione. Klihm spiega che la posizione iniziale dei vassoi non deve più essere definita con la stessa precisione di un tempo. «Grazie a sofisticati sistemi di visione, i robot moderni sono ormai in grado di riconoscere e prelevare con precisione anche oggetti disposti in modo disordinato all’interno di container. “In questo modo non è più necessario che la tecnologia dei nastri trasportatori funzioni con una precisione millimetrica durante il posizionamento, il che comporta un enorme alleggerimento dal punto di vista tecnico e un risparmio sui costi.” Nel processo di depallettizzazione, un robot preleva i singoli vassoi con l’ausilio di una ventosa e li posiziona nella prima stazione di lavorazione. In questa fase l'etichetta del vassoio viene tagliata automaticamente e il coperchio viene rimosso. Un altro robot preleva il vassoio aperto con la sua pinza, lo trasporta alla macchina di ispezione a valle e lì lo svuota, facendo scivolare le fiale cilindriche in blocco sul nastro di alimentazione della macchina di ispezione. Nell'impianto di collaudo, le fiale cilindriche vengono controllate automaticamente, tra l'altro, per verificarne la tenuta, la presenza di difetti nei materiali e di impurità particellari.
Il compito successivo dell'impianto consiste nel trasportare i vassoi vuoti all'estremità della linea di controllo e riempirli nuovamente con le fiale. Per risparmiare spazio a pavimento destinato ai carrelli industriali, gli ingegneri hanno optato per un percorso di trasporto a due linee, lungo circa 14 metri, sospeso al soffitto a un’altezza di 2,6 metri e che corre parallelamente alla macchina di prova. Il funzionamento è il seguente: Un robot dotato di doppia pinza trasferisce i coperchi e i fondi del vassoio a uno dei due sistemi di sollevamento con nastro trasportatore GUF-P 2000. Una volta raggiunto il livello superiore, i componenti dei vassoi vengono nuovamente trasportati su trasportatori a cinghia dentata ZRF-P 2045. Alla fine del tratto, questi vengono trasportati tramite altri due sollevatori su un trasportatore a catene calibrate, dove vengono nuovamente prelevati da un robot e alimentati alle fasi di lavorazione successive: il riempimento dei vassoi con le fiale cilindriche ispezionate e la chiusura con un coperchio. I vassoi in eccesso, contenenti fiale scartate a causa di problemi di qualità, vengono trasportati dal sollevatore, tramite un fermo terminale a sollevamento pneumatico, in uno scivolo che conduce a un contenitore per gli scarti.
L'etichettatura dei vassoi avviene nella fase successiva. A tal fine, gli imballaggi si spostano lungo un ulteriore percorso di trasporto, lungo circa dieci metri, sotto il soffitto, fino a raggiungere un'unità di centraggio realizzata appositamente da mk. Questa unità pneumatica solleva l'imballaggio tramite una maschera che blocca i lati e il coperchio. Successivamente vengono applicate le etichette di sigillatura e il trasportatore inclinato a nastro viene verificato tramite un sistema di visione. In un'altra stazione viene verificato che il sigillo sia applicato correttamente e che il vassoio sia chiuso a regola d'arte. Successivamente, il vassoio prosegue il suo percorso sul trasportatore a cinghia dentata ZRF-P 2045. Attraverso un trasferimento ad angolo, il prodotto viene prelevato manualmente, mentre le confezioni difettose vengono convogliate verso una linea di scarto.
Automations Robotic GmbH, con sede a Massing, è un’azienda di medie dimensioni che opera a livello mondiale nel settore della robotica e della costruzione di macchinari speciali. AR sviluppa e implementa soluzioni tecniche all’avanguardia nel campo dell’automazione e della robotica per l’industria farmaceutica e automobilistica.