Lückenloses Zählen

Tobias GüttlerProduktmanager in der DivisionPresence Detection, Sick, Düsseldorf

Der Delta Pac ist ein optoelektronischer Sensor, der eine fehlerfreie Unterscheidung von Objekten, zum Beispiel von Verpackungen und Faltschachteln, im lückenlosen Materialstrom ermöglicht. Grundlage hierfür ist seine patentierte Delta-S-Technologie: Vier Pin Point 2.0-LEDs tasten die Stoß-an-Stoß einlaufenden Verpackungen ab und zwei hochauflösende Energiewaagen mit jeweils zwei Empfangselementen erfassen die Remissionen. Die Sick-ASIC-Technologie Siric wertet die Remissionsverteilung aus, die durch die Kantenkonturen der Faltschachtel-Verpackungen hervorgerufen werden. Gleichzeitig blendet die integrierte Abstandsmessung mögliche Einflüsse aus dem Hintergrund zuverlässig aus. „Objektkonturen mit Radien zwischen 1 und 20 mm werden auf Schaltabstände zwischen 30 und 40 mm auf diese Weise sicher erkannt“, erläutert Knut Helmer, Key Account Manager Consumer Goods bei der Sick Vertriebs-GmbH in Düsseldorf. Dadurch ist der Delta Pac in der Lage, einzelne Verpackungen im lückenlosen Produktstrom fehlerfrei zu zählen. „Das wiederum ermöglicht erst die physische, vor allem aber IT-mäßige Zusammenführung von Verpackungen zu Track & Trace-fähigen Aggregationsstufen wie Bündeln, Versandkartons und Paletten“, so Daniel Sanwald, Produktmanager CPS bei Bosch Packaging Technology.

Als einer der führenden Anbieter von Prozesstechnologien und Verpackungslösungen bietet der Produktbereich Pharma von Bosch Technology in Waiblingen umfassende Komplettlösungs-Kompetenz rund um das Verpacken, die Serialisierung, Aggregation und den Originalitätsschutz von Pharmaprodukten. Im Rahmen des weitgefassten Begriffs Track & Trace spezialisiert sich das Unternehmen auf die Themen Bedruckung, Verifikation, Wiegen, Etikettieren, Tamper Evident-Sicherheitsversiegelung sowie die Aggregation der Verpackungen zu handhabungsgerechten und versandfähigen Mehrfacheinheiten. Die Baureihe CPS von Bosch Packaging Technology ermöglicht den Kunden modular kombinierbare Verpackungslinien-Lösungen, auf denen pro Minute bis zu 400 Faltschachteln verarbeitet werden können. „Die eingesetzten Druck- und Kontrollsysteme erfüllen dabei sämtliche Standards und weltweite gesetzliche Vorschriften zur Kennzeichnung, Serialisierung und Aggregation von Faltschachteln in der Pharmaindustrie“, erklärt Sanwald. „Derzeit besonders streng sind die Regularien beispielsweise in der Türkei und in China – diese Länder bestehen bei Pharmaprodukten durch entsprechende Gesetze auf ein 100-prozentiges Track & Trace von der Produktion bis zum Patient.“ Prozesssicherheit ist daher oberstes Gebot – und der Delta Pac die ideale Lösung für das CPS-Aggregationsmodul, heißt es.

Das Detektieren und Zählen von Verpackungen im kontinuierlichen Materialstrom lässt sich grundsätzlich mit Standard-Lichtschranken lösen. Allerdings bedarf es hierzu normalerweise einer mechanischen Vereinzelung, das heißt dem Ziehen einer Lücke zwischen den Verpackungen, damit deren Vorderkante zuverlässig erfasst werden kann. „Dies beeinträchtigt zum einen die Konstanz des Produktstroms, wodurch uter anderem Kollisionen und Produktstaus entstehen können. Durch Fehlbestückungen beim Verpackungsgruppieren oder Mengenabweichungen auf Paletten kann so keine Sicherheit der Serialisierung gewährleistet und nur mit großem Aufwand erreicht werden“, erklärt Sanwald. „Hinzu kommt, dass der Transport der Verpackungen en bloc kompaktere und damit platzsparendere Aggregationsmodule ermöglicht.“ Diese Vorteile lassen sich mit dem Sensor umsetzen, denn er erkennt die Verpackungen einzeln im lückenlosen Materialstrom. „Gegenüber Kameralösungen bietet die Multi-Task-Lichtschranke den Vorteil, dass sie nicht neu eingestellt werden muss, wenn sich Form, Oberfläche und Geometrie ändern“, sagt Helmer. Und Sanwald ergänzt: „Bei ständig wechselnden Verpackungen ist dies in der Tat ein großes Problem.“ Von seinem Funktionsprinzip her macht sich der Delta Pac die Kantenkonturen von Verpackungen und Faltschachteln zunutze. In diesem Zustand empfangen die vier Empfänger der zwei Energiewaagen dieselbe Menge Licht, so dass ein Remissionsgleichgewicht herrscht. Passiert nun eine Objektvorderkante einen Lichtstrahl, verändert sich dieses Gleichgewicht. Wie bei einer herkömmlichen Waage gerät die Energiewaage ins Ungleichgewicht, sobald sich die Lichtenergie unterschiedlich stark auf den Empfängern verteilt. Auf diese Weise erzeugt die Objektkontur ein eindeutiges Energiesignal. Der Sensor erkennt die geänderte Richtung des reflektierten Lichtes – und gibt ein entsprechendes Schaltsignal aus. Die Erfassungs- und Auswertecharakteristik stellt sicher, dass kleinste Winkeländerungen auch bei sehr feinen Ecken, Kanten, Radien und Übergängen zuverlässig detektiert werden.