NKL Contactlenzen, ein Hersteller von harten und weichen Kontaktlinsen, verpackt in seinen Produktionseinrichtungen im niederländischen Emmen maschinell kundenspezifische Kontaktlinsen. Die auf ihr empfindliches Verpackungsgut optimal ausgelegte Maschine ist eine schlüsselfertige Lösung, die reine Mechanik mit elektrischer Automation kombiniert.
Entwickelt und installiert hat sie das ebenfalls in den Niederlanden ansässige Unternehmen Stevens Engineering. Von Cognex stammen die in der Maschine arbeitenden Vision- und ID-Produkte. Auf den ersten Blick erscheint die Arbeitsweise der Maschine recht einfach: Nachdem die Kontaktlinsen final manuell geprüft worden sind, werden sie in ihren Behälter und dieser wiederum in den neu entwickelten Produktträger der Maschine eingesetzt.
Verpacken und gleich versenden
Daraufhin greift sich die Maschine den Träger mit dem Behälter, fügt eine konservierende Flüssigkeit hinzu, versiegelt ihn mit Aluminiumfolie und schließt dann den Deckel des Behälters – damit ist alles versandfertig. Der Gesamtprozess bringt allerdings einige Besonderheiten mit sich: Die Maschine hat einen kleinen Grundriss und erfordert kaum Bedienpersonal. Die Versiegelungsqualität ist sehr hoch, die Dosierung der Flüssigkeit enorm präzise. Aktuell beträgt die Zykluszeit nur 10 Sekunden. Die ID-Technik von Cognex und eine SQL-Datenbank ermöglichen es, jede einzelne Linse sowie jeden Linsenbehälter während und nach dem Verpacken stets genau nachzuverfolgen.
Identifikation für die richtige Befüllung
Die Maschine ist mit einem rotierenden Drehtisch ausgestattet, der zehn Einzelpositionen aufweist. Damit kann der Tisch sowohl einzelne Linsen als auch Behälter und Träger zugleich handhaben und kontrollieren. Schon bei einer der ersten Aufgaben innerhalb der Maschine kommt der Cognex DataMan 200 zum Einsatz – ein kleiner, stationärer Barcodeleser mit einer Auflösung von maximal 752 x 480 Pixel (bei größter Blende), der für 1D-Anwendungen konzipiert ist. Innerhalb der bei NKL eingesetzten Verpackungsmaschine scannt dieses Lesegerät den Barcode, der auf dem Produktträger aufgebracht ist. Basierend auf dieser Identifikation wird der Linsenbehälter mit einer von zwei möglichen Konservierungsflüssigkeiten exakt befüllt.
Smarte Kamera prüft Füllstand
Nach dem Befüllen detektiert das Bildverarbeitungssystem In-Sight 7050 von Cognex die Kontaktlinsen. Dies ist eine Herausforderung, weil die Linsen nicht nur transparent sind, sondern auch verschiedene Farben haben können und von einer durchsichtigen Flüssigkeit bedeckt sind. Das komplett integrierte In-Sight-System ist aufgrund seiner Autofokusfunktion und der schnellen Bildaufnahme für solch anspruchsvolle Anwendungen gut gerüstet.
Zeitgleich prüft diese Smart-Kamera auch, ob die Kontaktlinsen mit ausreichend Flüssigkeit bedeckt sind; also ob der Füllstand stimmt und ob die Behälter irgendwelche Schäden aufweisen. Dies lässt sich beispielsweise daran erkennen, wenn Tropfen außerhalb dieser Station vom Vision-System entdeckt werden. Das Kamerasystem wurde mit der In-Sight Explorer Software auf Basis der EasyBuilder-Benutzeroberfläche und verschiedenen Prüfwerkzeugen so vorkonfiguriert, dass keine zusätzliche Programmierung oder manuelle Konfiguration bei der Installation vor Ort notwendig war.
Nach dieser Prüfung wird der Behälter mit den Kontaktlinsen mit einer Aluminiumfolie versiegelt und der Kunststoffdeckel geschlossen. Anschließend kommt auf den Deckel des Behälters mittels UV-Direktdruck noch ein 2D-Datamatrix-Code, um die Linsen eindeutig identifizieren zu können. Sowohl der Barcode auf dem Produktträger als auch der Datamatrix-Code auf dem Behälterdeckel werden nun von einem weiteren DataMan 200 gelesen. Hierbei kommt neben dem integrierten hellen Lesefeld des Scanners eine zusätzliche UV-Beleuchtung zur Anwendung, um die UV-gedruckten Codes zuverlässig zu detektieren. So helfen die Linsen, ihre Behälter und die jeweiligen Verpackungsdaten dabei, den Abschluss des Verpackungsprozesses in der SQL-Datenbank und im Informationsmanagementsystem zu verifizieren.
Vorteile der von Stevens Engineering entwickelten Maschine sind, dass sie sehr schnell arbeitet und weniger Bedienpersonal benötigt, was wiederum zu einer konstant hohen Verpackungsqualität führt. Verglichen mit der vorherigen Lösung wurden mit den Vision- und ID-Systemen von Cognex die Qualitätsprüfungen und die Verpackungsqualität verbessert. Dabei wurden die hohen Anforderungen, die eine Kontaktlinse als sehr empfindliches Produkt stellt, optimal erfüllt.
Cognex auf der Fachpack: Halle 3, Stand, 408
