Nicht zuletzt aufgrund unterschiedlicher Reinraumklassen durchlaufen Vials in der pharmazeutischen Produktion mehrere Handhabungsschritte. Vor allem die Zuführung der leeren Vials in die Wasch- oder Füllmaschine bzw. der gefüllten Vials in die Verpackungsmaschine erfolgt dabei in aller Regel noch manuell. Die Gründe dafür liegen zunächst einmal in den Vials selbst: Bestehend aus dünnem Glas, sind sie sehr empfindlich. Zudem sind sie mit Füllgrößen von wenigen Millilitern sehr klein. Als weitere Schwierigkeit werden die Vials werksintern oft in verschließbaren Akylux-Boxen transportiert. Darin sind sie ohne jede Ordnung positioniert, was automatisierungstechnisch besondere Herausforderungen mit sich bringt.
Kompakte Handling-Zelle
Die Firma Goldfuß Engineering beschäftigt sich mit der robotergestützten Beschickung von Verpackungsmaschinen und Anwenderlösungen sowohl in der Verpackungstechnik als auch in der Laborautomation und hat diese komplexe Aufgabe nun für Vials ab einer Füllgröße von 2ml (2R) gelöst: In einer kompakten Handling-Zelle übernimmt ein Roboter das Öffnen der Akylux-Box. Er entnimmt die Vials und legt sie auf einen Drehteller oder ein Bi-Flow-Band, von wo aus sie in die Wasch-, Füll-, Inspektions- oder Verpackungsmaschine gehen. Außerdem platziert der Roboter die leere Box in einen Behälter zur späteren Entsorgung. Der komplette Vorgang dauert rund 50 bis 60s. Durch den Einsatz eines zweiten Roboters lässt sich diese Zeit noch weiter reduzieren.
Einheit aus Greifer und Roboter
Das Herzstück der Lösung bildet ein von Goldfuß Engineering genau für diese Anwendung entwickelter Greifer. Anders als z.B. Flächensauger, die für 2R-Vials keine prozesssichere Lösung ermöglichen, arbeitet der Greifer mechanisch und produktschonend zugleich, bei sehr kompakter Bauweise. Dieses Verfahren gewährleistet die zuverlässige Aufnahme des kompletten Inhalts aus der Box und stellt somit sicher, dass wirklich alle Vials einer Charge erreicht und zugeführt werden. Der Greifer harmoniert mit Motoman-Robotern von Yaskawa. Beide Unternehmen verbindet eine lange Partnerschaft. Goldfuß Engineering ist seit Jahren Systempartner des Herstellers. In der schlanksten und einfachsten Ausführung kommt der Greifer auf 12kg Gewicht zuzüglich der Vials. Diverse funktionale Optionen im Greifer, z.B. das Aufschneiden einer Deckelfixierung, können das Gewicht des Greifers erhöhen. Damit bietet sich ein Manipulator mit einer Tragkraft von 20kg oder mehr an. Hierfür stehen Roboter der Motoman GP-Reihe von Yaskawa zur Verfügung, wobei viele Pharmaanwender die MRK-fähigen Cobots der HC-Serie bevorzugen, die mit 20 oder sogar 30kg Tragkraft verfügbar sind.
Erste Anlage im Bau
Eine erste solche Anlage zur Zuführung von Vials in eine Verpackungslinie mit einem Motoman GP50 FGG (Food Grade Grease) befindet sich derzeit im Bau. Sie wird an einem deutschen Standort eines internationalen Pharmaunternehmens realisiert. Eine weitere Anlage mit einem Cobot Motoman HC20DTP war bereits auf der Fachmesse Interpack zu sehen und steht aktuell im Showroom bei Goldfuß Engineering zur Besichtigung bereit.