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ビジョンガイド付きロボットにより薬瓶と注射器の充填を自動化

AST Micro-Pharmaceutical manufacturing inspect with in-sight 8000

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In-Sight ® 画像処理システムは

検査、識別、位置決めする能力に非常に優れています。

370 barcode reader held by hand

固定式バーコードリーダ

レーザースキャナの使いやすさと価格を実現した画像ベースバーコードリーダ

医薬品メーカーの薬瓶、注射器、その他の容器の充填に一般的に使用される設備は、厳しい条件で構築されたオートメーション専用設備に依存しています。ほとんどの自動充填システムは、各容器サイズやタイプに固有の厳密な位置決めに依存しており、異なるコンテナタイプの充填を行う場合には、メーカーは複数の充填機を購入するか、コンテナタイプ交換の際に時間のかかる段取り替え作業を行う必要がありました。

Automated Systems of Tacoma (AST) 社は、従来の医薬品充填設備に替わって、同社の小規模な臨床試験製品すべてを単一のプラットフォームで充填することのできる柔軟な設備の開発を、生命科学研究企業から依頼されました。この問題を解決するために、AST 社では、さまざまなサイズの充填済み注射器、薬瓶、カートリッジおよび点滴バッグを最小限の製品段取り替え時間で処理できる柔軟な設備を開発しました。

基本コンセプトは、2台のロボットの動作範囲内に、直ぐに使える特定コンテナ “ネスト” を配置して置くシステムです。コグネックスの In-Sight Micro ビジョンシステムが、各コンテナとストッパーを正確に位置決めし、処理前のロボットにこの位置を教えます。新しいロボットプログラムをロードし、製品キャリアを交換、さらにアーム工具の交換をロボットに指示することで、別のコンテナタイプやサイズへの迅速な段取り替えが可能になります。パーツに接触するすべてのプロセスで使い捨て材料が使用されており、段取り替え時間を短縮するとともに、交換汚染の危険性を除去しています。

ビジョンとロボット工学の統合の重要性
このようなコンセプトを具現化する設備を開発する上で最大の課題は、ロボットとビジョンシステムを統合して、アプリケーションに要求される精度とスピードを実現することです。AST 社では、ビジョンアプリケーションの開発に長い経験を持つことから Olympus Controls 社のブライアン・ラファブ氏に援助を依頼しました。ラファブ氏は次のように話しています。「私は、アプリケーションを詳細に検討して、ビジョンシステムとロボットとの統合が成功の鍵になるという結論に至りました。ビジョンシステムが小型軽量で、配線が非常に単純であることが、ビジョンシステムをロボットアームへ搭載する上で不可欠な要素となります。私は、コグネックス社製の In-Sight Micro 1100 が最適であると判断しました。」

コグネックス In-Sight Micro システムには、設定済みのドライバ、すぐに使用できるテンプレート、ほとんどのロボットと通信するためのサンプルコードが付属しており、ロボット選定の自由度があります。AST 社では、このアプリケーションに要求される過酷なクリーニングやバイオ除染に耐えることができるため、Staubli TX-60 HE 6 軸工業用ロボットを最初に選びました。

AST 社の生命科学グループ プロジェクトエンジニア、ジョシュ・ラッセル氏は次のように話しています。「ロボット充填システムは、製品とコンテナの充填能力を向上したいと考えている企業組織にとって、特定の製品やコンテナタイプに限定した複数の設備を購入しないで済む、最もシンプルなソリューションです。この設備は、多くの医薬品会社や、契約メーカーおよび病院の調剤薬局の液剤パッケージのニーズをすべて処理することができます。これは 12 フィート × 16 フィートのクリーンルームに入り、コストは専用設備を置き換えるよりはるかに安価です。」 

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