Bildverarbeitung

Kamerabasierte Codeleser in Primär- und Sekundärverpackung

Sick: Produktfamilien Lector620 und Lector650 überzeugen mit Vielseitigkeit und Präzision in pharmazeutischen Verpackungsanlagen

21.08.2014 -

Identifizieren und Lokalisieren, Codes und Klarschrift auf Lesbarkeit, Vollständigkeit und Übereinstimmung prüfen sowie eine ­lückenlose Rückverfolgbarkeit ­gewährleisten - die Codelesung im Umfeld von pharmazeutischen Verpackungslinien muss vielfältige Aufgabenstellungen meistern, damit Arzneimittel sicher in den Verkehr gebracht werden können. Codeleser müssen sich in Track & Trace-Applikationen und in der End-of-Line-Verpackungsprüfung bewähren.

Von der Primärverpackung z. B. von Pillen bis zur Palette mit versandfertigen Pharmaprodukten reichen die Applikationen, die mit kamerabasierten Codelesern gelöst werden können. Die Produktfamilie Lector620 von Sick umfasst hierzu verschiedene Varianten, die unterschiedliche Automatisierungsanforderungen bedienen. Perfekte Performance in besonders anspruchsvollen Applikationen bieten die Codeleser der Produktfamilie ­Lector650. Sie vereinen zahlreiche Merkmale, die sie für komplexe Anwesenheits-, Vollständigkeits- und Lesbarkeitsprüfungen prädestinieren, bei denen mehrere Codes gleichzeitig erkannt bzw. gelesen werden müssen. Beide Codeleser-Familien bieten idealerweise beste Konnektivität: Ethernet (TCP/IP), EtherCat, Ethernet/IP, Profibus, Profinet, CAN-Bus, RS 232, digitale E/As, USB - alle relevanten Datenschnittstellen sind inklusive Funktionsblöcken in das jeweilige Gerät integriert oder können über entsprechende Feldbus-Gateways, z.B. das CDF600-2 (Connection Device Fieldbus), abgebildet werden. Damit steht einer applikations-, steuerungs- und validierungsgerechten Integration in Verpackungslinien nichts mehr im Weg.

Track & Trace bei der Primär- und Sekundärverpackung

Ein Einsatzbeispiel von Codelesern in der Primärverpackung ist die Überprüfung, ob der Pharmacode auf einer Arzneimittelverpackung identisch ist mit dem auf dem Beipackzettel. Der Lector620 in der Ausführung Professional ist hierfür eine optimale Lösung, weil er sich auf einfache Weise auf diese Aufgabe einstellen lässt. Der Codeleser deckt mehr als 80 % aller gängigen Codeleseapplikationen ab und bewährt sich dadurch als universelle Lösung zur schnellen Umsetzung unterschiedlichster Aufgabenstellungen. Besonders vorteilhaft ist, dass die Codelesung auch auf unterschiedlich farbigen Verpackungen sehr zuverlässig funktioniert, da der Codeleser das Lesefeld mit verschieden farbigen LEDs ausleuchtet. Über die Version „Professional" hinaus umfasst diese Produktfamilie weitere Codeleser für verschiedene Aufgabenstellungen: „Eco" als kostengünstige Variante für Basisapplikationen beispielsweise mit bis 1 m/s Transportgeschwindigkeit und gut gedruckten Codes, „High Speed" für Hochgeschwindigkeitsanwendungen bis zu 6 m/s und „DPM Plus" als optimale Lösung für direkt aufgebrachte Kennzeichnungen.
In vielen Fällen folgt auf die Verpackung von Pharmaprodukten in Schachteln eine Serialisierung, d.h. die Kennzeichnung mit einem nur einmalig vergebenen Data Matrix Code und einer eindeutigen Buchstaben- und/oder Zahlenkombination. Diese oftmals per Ink-Jet-Drucker aufgebrachte Kennzeichnung wird in der Regel auf Lesbarkeit, Richtigkeit und Vollständigkeit gegengeprüft, um ein lückenloses Track & Trace ohne Doubletten zu gewährleisten. Für diese Applikation steht mit dem Lector620 OCR ein Multitalent für das Lesen gedruckter Klarschrift, z. B. von Seriennummern, bei gleichzeitiger Identifikation aller gängigen 1D- und 2D-Codes, z. B. Data Matrix, zur Verfügung. Mit dem Codeleser ist es möglich, Klarschriftzeichen und -zahlen zu erfassen - sowohl im Stillstand als auch in Bewegung bei Geschwindigkeiten bis 4,0 m/s. Zudem sorgen intelligente Decodieralgorithmen auch bei einer kritischen Druckqualität für sehr zuverlässige Leseergebnisse.

Einfaches Einlernen von Schriften - auch bei laufender Anlage

Zusätzlich zur Leseperformance stellt der Codelesers als OCR-Version in Verpackungsanlagen seine einfache Inbetriebnahme und seine Vielseitigkeit unter Beweis. Das Einlernen unterschiedlicher Schrifttypen und Schriftdarstellungen erfolgt im Teach-Modus, unterstützt durch eine bedienfreundliche Assistenz-Funktion. Da der Codeleser zudem über einen integrierten Webserver verfügt, ist für das Einlernen bzw. Trainieren von Zeichen und Zahlen keine spezielle Software erforderlich. Da das Einlernen auch bei laufender Maschine erfolgen kann, bleibt die volle Verfügbarkeit der Verpackungslinie gewahrt. Neben dem Lesen von Mindesthaltbarkeitsdaten und Chargennummern auf Lebensmittel- und Pharmaverpackungen bei gleichzeitiger Identifikation von Data Matrix Codes zählt die Zuführkontrolle von Verpackungen und Zuschnitten in Verpackungsmaschinen zu den weiteren Einsatzgebieten.

Bündellesung leicht gemacht

Nachdem die einzelnen Verpackungen serialisiert und geprüft wurden, erfolgt in einem weiteren Verpackungsschritt die Zusammenfassung der Einheiten zu Bündeln. Bei korrektem Prozessablauf muss jedes Bündel systembedingt vorgegebene Verpackungen in einer definierten Anzahl enthalten, z. B. 12 Packungen eines Medikamentes, die fortlaufend nummeriert sind. Dies zu überprüfen ist eine Aufgabenstellung, für die der Lector650 von Sick maßgeschneidert ist. Der Codeleser wurde speziell konzipiert für Applikationen mit wechselnden Objekthöhen und Leseabständen, großen Sichtbereichen, beliebig ausgerichteten Codes und hohen Transportgeschwindigkeiten. So bietet der Lector650 Flex eine kosteneffiziente Lösung für mittlere Veränderungen der Objekthöhe. Die Produktvariante „Dynamic Focus" ist in der Lage, sich in Sekundenbruchteilen durch Verstellung der Fokuslage an den jeweiligen Leseabstand anzupassen und somit größere Variationen der Objekthöhe zu tolerieren. Eine leistungsstarke LED-Beleuchtung für das Lesefeld ist in den Codeleser integriert. Mit dem integrierten, hochauflösenden 4-Megapixel-Bildaufnehmer und dem großzügig dimensionierten „Weitwinkel"- Lesefelder verfügt er über zwei wichtige Merkmale für die Bündellesung. Beides zusammen ermöglicht es, einen oder - wie bei der Bündellesung - mehrere Barcodes mit einer Strichstärke von 0,35 mm in einem Lesefeld von fast 500 x 500 mm sicher zu identifizieren. Die Kennzeichnung darf dabei an jeder beliebigen Position im Sichtfeld der Kamera und in jeder Verdrehlage erscheinen. Leistungsfähige Decodieralgorithmen sorgen dabei dafür, dass auch Codes mit schwachen Kontrasten oder zerstörten Teilbereichen sicher erfasst und ausgewertet werden können. Da der Bildaufnehmer zudem mit einer Aufnahmerate von 40 Hz arbeitet, ist der Lector650 auch für Maschinengeschwindigkeiten bis 4 m/s geeignet und bietet damit genügend Leistungsreserven für End-of-Line-Applikationen in Verpackungsmaschinen. Hierzu zählt beispielsweise auch das Verpacken einzelner oder gebündelter Verpackungen in Versandkartons, bei dem alle Packungsetiketten auf einmal identifiziert und gezählt werden.

Umfangreiche Diagnoseoptionen für bestmögliche Verfügbarkeit

Bei der Bündellesung erfasst der Lector650 alle Codes im Lesefeld mit einer einzigen Aufnahme und prüft, ob das Bündel vollständig ist und die richtigen Seriennummern enthält. Während des laufenden Betriebs der Verpackungsmaschine wird der Anwender dabei durch intelligente Analysemöglichkeiten unterstützt, die ein Höchstmaß an Verfügbarkeit gewährleisten. Eine davon ist das Speichern und Auswerten von Bildern eines Bündels oder Kartoninhalts oder nur von No reads. Mögliche Ursachen für Leseprobleme können so sofort identifiziert und behoben werden. Hierzu können mit Hilfe der Softwareplattform diese Bilder interpretiert sowie für die Erstellung von Statistiken und die Erkennung von Trends genutzt werden. Zusätzlich bietet die integrierte Micro SD-Speicherkarte die Möglichkeit, Bilder wie auch Parametersicherungskopien zu speichern. Dieses Cloning gewährleistet im Falle des Austauschs eines Codelesers, dass alle betriebsrelevanten Einstellungen einschließlich der Fokuslage direkt in das neue Gerät geschrieben werden und die Dauer des Anlagenstillstands dadurch auf ein Minimum reduziert wird.

Track & Trace bis auf die Palette

Die kamerabasierten Codeleser der hier beschriebenen Produktfamilien gewährleisten ein lückenloses Track & Trace jeder einzelnen Verpackungseinheit bis in den Versandkarton hinein. Im weiteren Prozess der Zusammenführung auf Paletten bewähren sich CLV630-Barcodescanner, die sowohl alle palettierten Kartons als auch die Kennzeichnung der Palette selbst identifizieren und so auch eine Rückverfolgung versendeter Produkte ermöglichen.
Ob kamerabasierte Codeleser oder Barcodescanner - beide Identifikationslösungen von Sick sorgen in der Primär- und Sekundärverpackung und im Endverpackungsbereich von pharmazeutischen Verpackungsanlagen sowie im Versand für höchstmögliche Prozesssicherheit und Verfügbarkeit.

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