Medizintechnik, Pharma, Diagnostik und Healthcare

Aufwendige Verpackungen stellen immer neue Herausforderungen und eine hohe Flexibilität an die Verpackungslinien. Eine besondere Rolle spielt die Art und die Gestaltung der Verpackungen der Produkte im Bereich der Konsumgüterindustrie. Eine ideenreiche und ansprechende Verpackung nimmt daher immer mehr Einfluss auf die Kaufentscheidung der Konsumenten.

Die FLG Automation AG hat sich dieser Aufgabenstellung erfolgreich gestellt und eine flexible robotergestützte Verpackungslinie für Interdentalbrürsten entwickelt und installiert. Die für den Kunden ansprechend in der Blisterverpackung präsentierten Produkte in unterschiedlichen Farben, Sortierungen, Kombinationen mit variierender Geometrie waren Grundlage und Herausforderung für die Auslegung der Verpackungslinie.

Darüber hinaus galt es eine hohe Ausbringung bei gleichzeitig hoher Prozesssicherheit, sowie kürzesten Produktwechselzeiten der Verpackungslinie sicherzustellen. Der Transport der vorkonfektionierten Verpackungseinheiten erfolgt in einem Lineartransfersystem mit Werkstückträgern. Entlang der Transportstrecke sind die einzelnen Stationen wie Palettiersystem, Füge- und Handlingsroboter, sowie Zuführeinrichtungen für Schüttgut aufgebaut.

Die Tiefziehtrays mit den darin enthaltenen Interdentalbürsten werden aus Standardpalettierzellen von FLG vereinzelt. Zwei Scara Roboter sorgen für die kontinuierliche und flexible Entnahme der Bürsten aus den Trays und befüllen die bereitstehenden Werkstückträger je nach Bedarf mit einer unterschiedlicher Anordnung und Anzahl an Bürsten.

Die aus Hygienegründen auf die Bürsten aufzusteckenden Kappen werden zum Teil als Schüttgut mit einem Zentrifugalförderer oder über eine vorgeschaltete Tampodruckanlage zugeführt und anschließend von einem 6-Achs Roboter aufgesteckt.

Am Ende der Konfektionierung werden die Produkte durch zwei weitere 6-Achs Roboter in die Blisterverpackungen eingelegt und versiegelt.

Grauer Kasten Verpackungslinie

• Vier FLG Palettierer zur Bereitstellung der Produkte
• Traydesign und Trayentwicklung von FLG
• 2 Scara Roboter mit Mehrfach-Vakuumsauggreifer
• 3 6-Achs-Knickarmroboter mit Mehrfach-Vakuumsauggreifer
• Greifsysteme sind als Schnellwechselsysteme ausgelegt
• Zuführeinrichtungen und Bereitstellungen

Anlagenausbringung

• 3.000.000 Bürsten/Jahr

Überblick
Die Folienlaserschweißanlage dient dem Aufschweißen unformatierter Folie auf ein Kassettenhartteil und zur Abtrennung überschüssiger Folie. Der Einsatz findet unter Reinraumbedingungen statt.

Folienhandling
Die Folie wird als Meterware auf einer Trommel bereitgestellt und besitzt eine Zwischenlage aus Schaumstoff. Die Folientrommel wird auf einem angetriebenen Aufnahmedorn gelagert und gegen unkontrolliertes Abrollen gesichert. Die für einen Hub benötigte Folienlänge wird in einem Tänzer zwischengespeichert. Sie kann dann im weiteren Verlauf horizontal herausgezogen werden. Im Aufbau wird eine Bahnkantensteuerung integriert.
Die Zwischenlage aus Schaumstoff wird parallel zum Abwickeln auf einer separaten Rolle aufgespult. Der nach dem Schneiden anfallende Folienrest wird aus dem Arbeitsbereich geführt und auf Wickelvorrichtungen aufgespult.
Um statische Aufladungen zu minimieren wird in den Bereich der Folienführung ein Ionisiergerät platziert.

Laserschweißen
Das Laserschweißen/schneiden erfolgt berührungsfrei. Die Positionierung des Laserstrahls erfolgt über ein X-/Y-Achssystem.
Der Laserstrahl wird in das Achssystem eingespiegelt und der Strahlengang mechanisch gesichert.
Die Anlage ist mit einem Absauggebläse und Partikelfilter (Partikelgröße > 0,03 μm) ausgerüstet.

Kassettenbereitstellung
Die Kassetten werden auf einem Werkstückträger bereitgestellt und mittels einer pneumatischen Achse in die Arbeitsposition transportiert. Das Hartteil wird im Träger mech. geklemmt, die beiliegenden Schläuche und Konnektoren werden in einer Wanne im WT abgelegt.

Übersicht
Die Montagelinie besteht aus mehreren Einzelstationen. In den jewiligen Stationen werden dabei die Einzelteile zugeführt, gefügt und die Dialysefilter verschweißt. In den nachfolgenden Prüfstationen werden die Filter abschließend geprüft.

Montage und Einzelteilezufuhr
Die Einzelteile werden über Wendelförderer der Montagestation zugeführt und ineinander gefügt. Nach erfolgter Montage wird die korrekte Position und Anwesenheit der verbauten Komponenten über die integrierte Prüftstation sichergestellt.  

Ultraschallschweißprozess
Innerhalb dieser Station werden die Dialysefiltergehäuse mit den zuvor montierten Komponenten mittel Ultraschall verschweißt.
Ein 6-Achs-Roboter übernimmt dabei die Entnahme und den Transport der Filtergeäuse innerhalb der Zelle.

Gewichtskontrolle
Nach erfolgter Verschweißung werden Dialysefilter mittels schwingungsfrei gelagerten Präzisionswägezellen  gewogen und die ermittelten Daten gemeinsam mit dem Barcode des Filters gespeichert.

Dichtheitsprüfung
Abschließend werden die Filter aud Dichtheit geprüft. Hierzu werden die Geäuse konnektiert und mit Prüfluft beaufschlagt.

Datenanbindung an EDV
Alle Schweiß- und Prüfdaten werden über Ethernet an eine zentrale Datenbank gesendet.

Die Zuführung der Einzelkomponenten erfolgt über das Standardpalettiersystem SPEED-Line.
Der Werkstücktransport zwischen den einzelnen Arbeitsstationen bzw. Anlagenkomponenten wird durch ein Gliederkettenband mit Werkstückträgern durchgeführt.

Die eigentliche Montage der einzelnen Komponenten erfolgt auf einem Rundschalttisch. Auf dem Tisch befinden sich 8 Arbeitsstationen, in denen die einzelnen Montageschritte sukzessive durchgeführt werden. Jede Montagestation hat eine 6-fach Werkstückaufnahme.
In den einzelnen Stationen werden die unterschiedliche Einzelteile gefügt.
Der letzte Schritt ist eine Verschraubung der Sprtizensysteme. Diese erfolgt drehmoment- und tiefenüberwacht.
Eine anschließende Entsicherung der Spritzensysteme wird durch eine Kraft-/Wegüberwachung sichergestellt.

Die komplette Anlage ist ebenfalls nach GAMP validiert.