Prokázal svou balicí kompetenci

Pro bezpečné plnění blistrů spolu tři roboty Stäubli pracují paralelně na lince Uhlmann Blister. (Copyright: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics) / Tři roboty Stäubli pracují společně v paralelním režimu na lince Uhlmann Blister, aby bylo zajištěno bezpečné naplnění blistrů. (Copyright: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics)

Na první robotické stanici vloží Stäubli TS2-60 s desetkrát uchopovačem naplněné injekce. (Copyright: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics) / At the first robot station, a Stäubli TS2-60, equipped with a tenfold gripper, inserts filled syringes. (Copyright: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics)

V druhé dopravní jednotce je do blistrového prostoru za minutu vloženo až 400 jehel. (Copyright: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics) / Ve druhé dopravní jednotce je do blistrového prostoru za minutu vloženo až 400 jehel. (Copyright: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics)

Pohled na uchopovač čtyřosého robota. Dobře viditelné: různé komponenty, kterými je každý blister plněn. (Copyright: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics) / Pohled na uchopovač na čtyřosém robotovi. Jasně viditelné: různé komponenty, kterými je každý blister naplněn. (Copyright: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics)

Jak zabalit soupravy jehel s čtyřmi komponentami, 200 kusů za minutu, podle požadavků farmaceutické výroby? Uhlmann Pac-Systeme má odpověď: s UPS 5-blistrovým strojem. Jejich koncepce zařízení, která využívá hygienicky vhodné roboty SCARA od Stäubli pro taktové kritické manipulace, je modulárně škálovatelná. Nedávno byla uvedena do provozu nejdelší dosud provozovaná linka s čtyřmi robotickými stanicemi a vysokorychlostními dopravními systémy.

Vhodnější parenterálně: to je heslo lékařů u řady léků. Znamená to, že se chce vyhnout „obchvatu“ přes žaludek a účinné látky se přímo zavádějí tam, kde mají působit – například jehlami, pery a jinými „zařízeními pro dodávání léků“.

Pro tento úkol vyvíjí a vyrábí Uhlmann Pac-Systeme vhodné sekundární balicí linky. Často je dávka léku balena jako „jednorázová dávka“ v blistru s injekčním zařízením. Pro tento typ medikace vyvinula Uhlmann řadu blistrových strojů UPS 5, které je možné snadno modulárně rozšiřovat a tak přizpůsobit různým požadavkům uživatelů.

U projektu zákazníka, který je zde popsán, nasadila Uhlmann roboty SCARA od Stäubli. Přesné čtyřosé roboty, které jsou namontovány na rámu stroje v příslušné stanici, vkládají různé parenterální produkty do formovaných blistrů, které tvoří UPS 5. Dopravu různých parenterálních produktů zajišťují systémy SyPro a LiPro vyvinuté Uhlmannem. Individuálně navržené robotické uchopovače jsou rovněž vlastní vývoj. Tak lze s vysokou rychlostí balit farmaceuticky vhodné soupravy jehel nebo per.

Nejdelší a nejvýkonnější UPS 5, kterou Uhlmann nedávno dodal, je určena pro globální farmaceutickou společnost vyrábějící soupravu léků složenou z jednorázové jehly a dvousložkového účinného prostředku. To znamená, že do každého blistru patří čtyři součásti: jehla naplněná účinnou látkou 1, dvě jehly a vial s účinnou látkou 2. Jejich kombinace tvoří jednorázovou dávku pro injekci účinné látky.

Tři roboty, čtyři komponenty, jeden blistr

Projektoví inženýři Uhlmann Pac-Systeme se podařilo tento balicí úkol vyřešit pomocí tří robotů SCARA typu Stäubli TS2-60 a díky použití další, v současnosti nevyužívané robotické stanice, zajistit maximální flexibilitu. Tato linka bude schopná v budoucnu balit složitější farmaceutické produkty.

První pracovní stanice UPS 5 vytváří formu blistru: PET fólie se zahřeje a v tzv. formovací stanici pomocí stlačeného vzduchu do požadovaného tvaru a poté zchladí – během několika sekund. Tak lze realizovat blistry do hloubky až 40 mm. V popsaném případě je hloubka přibližně 20 mm. Deset blistrů je umístěno paralelně a jsou dopravovány do následujících robotických stanic.

První robotická stanice: vložení naplněných jehel

Na první robotické stanici je na programu vložení naplněných jehel do blistrů. Již zde jsou kladeny vysoké nároky na dynamiku robotu Stäubli TS2-60. Vysoce dynamický robot spolehlivě vloží až 200 jehel za minutu. Je jim předkládán pomocí speciálně vyvinutého systému SyPro od Uhlmanna, který je určen pro citlivé skleněné jehly. Nejprve jehly visí a teprve těsně před vyjmutím se otočí o 90°, aby vakuové uchopovače robota mohly vzít a položit deset jehel najednou.

Druhá stanice: manipulace s 2 x 200 jehelami za minutu

Na druhé stanici přicházejí dva různé typy jehel – například barevně odlišeny modrou a oranžovou. Rychlost je tak ještě dvojnásobná: druhý, shodný robot vloží do blistru 400 jehel za minutu.

Proč do každého blistru patří dvě různé jehly, vysvětluje Janina Triska, projektová manažerka Uhlmann Pac-Systeme: „U tohoto injekčního účinného prostředku je nutné, stejně jako u mnoha dalších parenterálně podávaných léků, před podáním smíchat dvě složky. Teprve pak se účinná látka aktivuje. Zde jsou tyto dvě složky obsaženy v jedné jehle a v vialu. Jednou jehlou se odsaje obsah vialy do těla injekční jehly, druhou se podává lék.“

Na této stanici se používá druhý systém SyPro, který však využívá odlišný dopravní koncept a jehly dopravuje vedle sebe. Při přesném pohledu na vložení jehel je patrné, že robot – který uchopí a vloží deset jehel – provádí dva různé cykly. Janina Triska: „Jen tak můžeme dosáhnout požadovaného vysokého výkonu přes obě řady blistrů a zajistit, že bude vloženo vždy 200 modrých a 200 oranžových jehel.“

Stanice 3: Vials přicházejí

Na této stanici vloží třetí shodný robot vialy s druhou účinnou látkou do blistrů. Vials jsou zde transportovány stojící na servoguirované LiPro dopravě a při vyjímacím bodu jsou otočeny o 90°. TS2-60 pomocí vakuového uchopovače vyjme deset vialů najednou a současně je vloží do příslušných blistrů. Hotové blistry jsou dále kontrolovány pomocí strojového vidění, zapečetěny a vylisovací stanici jsou odděleny. Pouze perfektní blistry jsou předávány do kartonáže, kde jsou baleny do kartonových krabic.

Čtvrtá dopravní jednotka blistrového stroje je již vybavena robotem, zatím však nefunguje. Janina Triska vysvětluje: „Zákazník si nepřál jen velmi výkonnou, ale i velmi flexibilní linku. Proto jsme stroj navrhli tak, aby mohl ještě vložit další komponentu. Tato funkce však zatím není využívána.“

Roboti Stäubli: reference v farmaceutických aplikacích

Skutečnost, že ve všech čtyřech stanicích – a obecně v linkách UPS 5 – jsou používány roboty SCARA od Stäubli TS2-60, má dobré důvody: Tento typ robota je v farmaceutické výrobě velmi rozšířený. Klíčové jsou – kromě vynikajícího hygienického designu – vysoká přesnost, dlouhá životnost a působivá dynamika, která zde významně přispívá k dodržení taktových časů.

Obsluha linky je co nejjednodušší a nejintuitivnější. Řízení robotů komunikuje s nadřízeným Schneider PLC a jako rozhraní člověk-stroj je využíván „Smart Control“ od Uhlmanna: je ovládán intuitivně podobně jako aplikace, protože uživatel vidí 3D model zařízení a může pomocí kliknutí zoomovat do oblastí a funkcí, které chce sledovat nebo ovlivnit.

Speciální zařízení založené na osvědčeném standardu

Zařízení – samozřejmě v GMP kompatibilní – je dlouhé necelých 15 metrů a je tak nejdelší, které Uhlmann dosud navrhl a postavil: existují i méně složité blistrové stroje s plochou několika metrů čtverečních.

Nicméně toto zařízení je nejen díky rozměrům působivé. Janina Triska říká: „Stroj balí různé komponenty přes různé dopravní cesty ve směnném provozu při velmi vysoké rychlosti. Roboti a ostatní automatizační komponenty vynikají vynikající výkonností. To je působivé a výsledek vysoké odbornosti, která je patrná v detailech.“ Požadavky a cíle uživatele byly tak stoprocentně splněny.