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Des robots guidés par la vision permettent d'automatiser le remplissage de flacons et de seringues

AST Micro-Pharmaceutical manufacturing inspect with in-sight 8000

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Les installations généralement utilisées pour remplir des flacons, des seringues et d'autres contenants pour les laboratoires pharmaceutiques requièrent des machines dédiées présentant un niveau d'automatisation élevé. Étant donné que la plupart des systèmes de remplissage automatisés s'appuient sur le positionnement exact propre à chaque type et à chaque taille de contenant, le remplissage de contenants de formes différentes impose au laboratoire l'achat de plusieurs remplisseuses ou bien de tolérer des changements de longue durée lors des changements de types de contenants.

Automated Systems of Tacoma, Inc. (AST) s'est vu confier par une société de recherche dans les sciences de la vie la mission de développer une solution alternative aux machines de remplissage pharmaceutiques conventionnelles qui soit capable de remplir et de finir tous ses produits d'essai clinique à petite échelle avec une seule plateforme flexible. Pour résoudre ce problème, AST a dû développer une machine avec une flexibilité lui permettant de gérer diverses tailles de seringues, flacons, cartouches et poches de perfusion préremplis avec un temps de changement de produit minimal.

Le concept de base est un système qui positionne des « nids » prêt à l'emploi d'un contenant particulier dans les enveloppes opérationnelles de deux robots, le système de vision In-Sight® Micro de Cognex servant à localiser précisément chaque contenant et bouchon et à fournir les coordonnées de ces emplacements aux robots avant le traitement. Cette approche permet des changements rapides entre contenants de type ou de taille différents en chargeant un nouveau programme de robot, en remplaçant les transporteurs de produits et en donnant l'instruction au robot de changer l'extrémité du bras de préhension. Le système utilise des matériaux jetables pour toutes les pièces en contact avec le processus, ce qui réduit également le temps de changement et élimine le risque de contamination croisée.

L'intégration de la vision et de la robotique est essentielle

La plus grande difficulté dans le développement d'une machine contenant ces concepts consiste à intégrer le robot et le système de vision de manière à fournir les niveaux de précision les plus élevés et la vitesse requis par l'application. AST a fait appel à Brian LaFave d'Olympus Controls en raison de la longue expérience de sa société dans le développement d'applications de vision. « J'ai examiné de près l'application et suis arrivé à la conclusion que la solution résidait dans l'intégration entre le système de vision et le robot », a expliqué M. Lafave. « Le montage du système de vision sur le bras du robot exigeait aussi que le système de vision soit petit, léger et de câblage très simple. J'ai pensé que l'In-Sight Micro 1100 de Cognex serait parfaitement adapté. »

Le système In-Sight Micro de Cognex est équipé de pilotes préconfigurés, de modèles prêts à l'emploi et d'un exemple de code pour communiquer avec la plupart des robots. C'est sur le robot industriel à six axes Staubli TX-60 HE qu'AST a porté son premier choix pour cette application en raison de sa capacité à supporter des nettoyages agressifs ainsi que la bio-décontamination nécessaires pour l'application.

« Le système de remplissage robotique est la solution la plus simple pour toute organisation cherchant à accroître les capacités de remplissage de ses produits et de ses contenants sans acheter plusieurs machines dédiées à un produit ou à un type de contenant particulier », a expliqué Josh Russell, Ingénieur de projet pour la division Life Sciences Group chez AST. « La machine est capable de gérer tous les besoins de conditionnement pour le liquide de nombreux laboratoires pharmaceutiques, sous-traitants et pharmacies de préparation dans les hôpitaux. Elle tient dans une salle blanche de 12 pieds sur 16 (environ 3,7 x 4,9 m) et coûte beaucoup moins cher que les machines qu'elle remplace. » 

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