Dori vositalarini saralash va qadoqlashda uch o'qli servo manipulyatorning o'ziga xos qo'llanilishi

Farmatsevtika saralash va qadoqlashda uch o'qli servo robotlarning o'ziga xos qo'llanilishi

Uch o'qli servo robotlar: farmatsevtika saralash va qadoqlashda samaradorlik inqilobini qayta shakllantirish

Farmatsevtika sanoatining qat'iy sifat standartlari va samarali ishlab chiqarishga bo'lgan ehtiyoj tufayli avtomatlashtirish uskunalari farmatsevtika kompaniyalarining yangilanishlari va o'zgarishlarining asosiy omili bo'lib qoldi. Uch o'qli servo robotlarAniq boshqaruv, barqaror ishlash va moslashuvchanlik kabi asosiy afzalliklari bilan farmatsevtika mahsulotlarini saralash va qadoqlashdagi rolini "yordamchi vositalar"dan "asosiy ishlab chiqarish birliklari"ga o'zgartirdi. Ushbu maqolada ularning ushbu sohadagi o'ziga xos qo'llanilish stsenariylari, texnik qiymati va amaliy qo'llanilish mantig'i ko'rib chiqiladi va farmatsevtika kompaniyalarining avtomatlashtirishni yangilash uchun ma'lumotnoma taqdim etiladi.

I. Farmatsevtika sanoati talablari: Nima uchun uch o'qli servo robotlarni tanlash kerak?

Farmatsevtika ishlab chiqarishining o'ziga xos xususiyatlari avtomatlashtirilgan uskunalarga qo'yiladigan qat'iy talablarni belgilaydi: GMP sertifikatlangan tozalik standartlari, milligramm darajasidagi saralash aniqligi, 24 soatlik barqaror ishlash va bir nechta mahsulot spetsifikatsiyalari o'rtasida tez o'zgarish. An'anaviy qo'lda saralash va qadoqlash nafaqat samaradorlikdagi to'siqlarga duch keladi (har bir kishi uchun o'rtacha kunlik saralash quvvati atigi 3000-5000 dona), balki dori vositalarini aralashtirish va inson xatosi tufayli noto'g'ri hisoblash kabi sifat xavflarini ham keltirib chiqaradi. Biroq, an'anaviy pnevmatik manipulyatorlar yetarlicha nazorat aniqligi va silkinishlar bilan cheklangan, bu esa ularni farmatsevtika qo'llanmalari uchun yaroqsiz qiladi.

Uch o'qli tizimning paydo bo'lishi Servo manipulyatoris ushbu muammoni hal qiladi. Ularning servo-motor bilan boshqariladigan X, Y va Z o'qlari harakat tizimi 0,1 mm joylashish aniqligiga erishadi. Dasturlashtiriladigan harakat yo'llari va kuch bilan bog'liq teskari aloqa bilan birgalikda ular toza xonalarning changsiz ishlash talablariga javob beradi, shu bilan birga turli dozalash shakllari (tabletkalar, kapsulalar, og'iz orqali qabul qilinadigan suyuqliklar va boshqalar) bilan ishlash ehtiyojlariga aniq moslashadi, bu esa ularni avtomatlashtirilgan farmatsevtika saralash va qadoqlash uchun ideal tanlovga aylantiradi.

II. Asosiy qo'llanilish ssenariysi 1: Farmatsevtika saralashining aniq nazorati

Saralash farmatsevtika ishlab chiqarish jarayonida muhim tugun bo'lib, "identifikatsiya - ushlash - tasniflash - uzatish" ning to'liq yopiq tsikl jarayonini talab qiladi. Bu jarayonda uch o'qli servo robotlarni qo'llashni uchta asosiy stsenariyga bo'lish mumkin:

(I) Ko'p dozali shakllarni aniq saralash
Tabletkalar, kapsulalar va yumshoq kapsulalar kabi turli shakllardagi farmatsevtika mahsulotlari uchun uch o'qli servo robotlar ularni moslashtirilgan oxirgi effektorlar bilan jihozlash orqali samarali saralashga erishishlari mumkin. Masalan, tabletkalarni saralash uchun vakuumli so'rg'ichli oxirgi effektor ishlatiladi. Servo tizim so'rg'ich bosimini (0,02-0,05 MPa) aniq boshqaradi, bu esa diametri 3-15 mm gacha bo'lgan tabletkalarning barqaror ushlanishini ta'minlaydi va shu bilan birga haddan tashqari bosim tufayli sinishning oldini oladi. Kapsulalarda esa, buning o'rniga, servo motorning kuchni boshqarish funktsiyasidan foydalanib, 5-10 N ushlash kuchini saqlab qoladi, deformatsiya va oqishning oldini oladi.

Saralash samaradorligi nuqtai nazaridan, uch o'qli servo robot sezilarli afzalliklarga ega. Kichik va o'rta farmatsevtika kompaniyalarining planshetlarni saralash liniyalarini misol qilib olsak, an'anaviy qo'lda saralash liniyalari soatiga taxminan 8000-10000 tabletkani qayta ishlashi mumkin. Biroq, uch o'qli servo robotlar bilan jihozlangan avtomatlashtirilgan saralash liniyalari X va Y o'qlari orasidagi yuqori tezlikdagi bog'lanish orqali (maksimal ish tezligi 1,5 m/s) bu sig'imni soatiga 30000-40000 tabletkagacha oshirishi mumkin. Saralash xato darajasi 0,01% dan past darajada saqlanadi, bu qo'lda saralash uchun 0,5% xato standartidan ancha past.

(II) Dori vositalari partiyalari sonini maqsadli saralash
Dori vositalari qoidalari har bir partiya dori vositalarining alohida aylanishini va aniq kuzatilishini talab qiladi, bu esa saralash jarayonining partiyani aniqlash imkoniyatlariga juda yuqori talablar qo'yadi. Ko'rishni aniqlash tizimiga ulangan uch o'qli servo robot "partiya raqamini aniqlash - aniq saralash - maqsadli uzatish" jarayonini avtomatlashtiradi. Ko'rish tizimi avval dori qadog'idagi partiya raqami ma'lumotlarini (shtrix-kod yoki QR kod) oladi. Algoritm yordamida u partiya raqami ma'lumotlarini tezda sharhlaydi va uni uzatadi. Robot kompaniyasinazorat tizimi. Oldindan o'rnatilgan partiya raqamini tasniflash qoidalariga asoslanib, tizim X, Y va Z o'qlarini muvofiqlashtirib, dorilarni turli partiyalardan mos keladigan qutilarga o'tkazadi. Butun jarayon 0,5 soniyadan kam vaqtni oladi, bu esa partiyalarni chalkashtirib yuborish xavfini butunlay yo'q qiladi.

Ushbu eritmaning yirik farmatsevtika kompaniyasining og'iz orqali qabul qilish uchun mo'ljallangan dozalash sexida qo'llanilishi shuni ko'rsatdiki, partiyalarni saralash uchun qo'lda aralashuv darajasi 15% dan 0,3% gacha kamaydi, kuzatuv samaradorligi to'rt baravar oshdi va mahsulot dori vositalarini tartibga solish organlari tomonidan kutilmagan tekshiruvlardan muvaffaqiyatli o'tdi.

(III) Nuqsonli mahsulotlarni avtomatik ravishda rad etish
Farmatsevtika ishlab chiqarish jarayonida xom ashyo nuqsonlari va jarayonning o'zgarishi kabi omillar tufayli oz miqdordagi nuqsonli mahsulotlar (masalan, shakli buzilgan tabletkalar va oqayotgan kapsulalar) hosil bo'ladi. An'anaviy qo'lda rad etish nafaqat samarasiz, balki tekshiruvlarni o'tkazib yuborishga ham moyil. Uch o'qli servo robot vizual tekshirish va vaznni aniqlash tizimlari bilan birgalikda nuqsonli mahsulotlarni aniq rad etish imkonini beradi. Vizual tizim farmatsevtika mahsulotlaridagi kosmetik nuqsonlarni aniqlaydi, vazn sensori esa vazn og'ishlarini aniqlaydi (±0,01 g aniqlik bilan). Nosoz mahsulot aniqlanganda, tizim darhol robotga signal yuboradi, u tezlik bilan traektoriyasini sozlaydi, mahsulotni oladi va uni chiqindi qutisiga tashlaydi. Rad etishga javob berish vaqti atigi 0,3 soniyani tashkil etadi, rad etish aniqligi darajasi esa 99,99% ni tashkil qiladi.

III. Asosiy qo'llanilish ssenariysi 2: Farmatsevtika qadoqlashda samarali hamkorlik

Qadoqlash farmatsevtika ishlab chiqarishning yakuniy bosqichi bo'lib, kartonlash, muhrlash, yorliqlash va palletlash kabi bir nechta jarayonlarni talab qiladi. Uch o'qli servo robot qadoqlash ishlab chiqarish liniyasi bilan chuqur integratsiya orqali ushbu jarayonlar bo'yicha samarali hamkorlikka erishadi.

(I) Farmatsevtika mahsulotlari uchun kartonlash va muhrlashning avtomatlashtirilgan integratsiyasi

Tabletkalar va kapsulalarni kartonlash jarayonida uch o'qli servo robot "tekislash" va "qadoqlash" kabi asosiy vazifalarni bajaradi. Kapsulalarni qadoqlash misolida robot avval sinxronlashtirilgan X va Y o'qlari harakatidan foydalanib, konveyerdan beriladigan kapsula paketlarini (har bir paketda 12-24 ta kapsula) chiroyli joylashtiradi. Keyin Z o'qi kapsula paketlarini qadoqlash qutilariga aniq joylashtirish uchun oxirgi tutqichni tushiradi. Butun jarayon har bir qutiga atigi 0,8 soniya davom etadi. Qutini muhrlash jarayonida robot qopqoqni buklash va yelimni qo'llash uchun karton muhrlagich bilan hamkorlik qiladi. Servo tizim quti muhrlarining tashish standartlariga javob berishini va shikastlanish va dori vositalarining ifloslanishini oldini olish uchun bosish kuchini (20-30N) boshqaradi.

Kapsula qadoqlash liniyasini modernizatsiya qilgandan so'ng, farmatsevtika kompaniyasi birgalikda ishlaydigan ikkita uch o'qli servo robotni ishga oldi. Bu qutilarni qadoqlash va muhrlash samaradorligini daqiqasiga 120 qutidan daqiqasiga 200 qutigacha oshirdi va qadoqlashni qabul qilish darajasi 98,5% dan 99,8% gacha oshdi.

(II) Farmatsevtika yorliqlarining aniq joylashuvi

Farmatsevtika yorliqlarida preparat nomi, kuchi, partiya raqami va yaroqlilik muddati kabi muhim ma'lumotlar mavjud. Yorliqni joylashtirishdagi har qanday og'ish nafaqat estetikaga ta'sir qiladi, balki farmatsevtika qoidalarini ham buzishi mumkin. Uch o'qli servo robot "ko'rish pozitsiyasi + servo haydovchi" kombinatsiyasi orqali yorliqlashda millimetr darajasidagi aniqlikka erishadi: Ko'rish tizimi avval qutining mos yozuvlar pozitsiyalarini (masalan, burchaklar va bosilgan belgilar) aniqlaydi, yorliqlash koordinatalarini hisoblaydi va ularni robotga uzatadi. Keyin robot yorliqlash boshini X va Y o'qlari bo'ylab aniq maqsadli pozitsiyaga yo'naltiradi. Z o'qi yorliqning silliq, ajinlarsiz qo'llanilishini ta'minlash uchun yorliqlash bosimini (0,1-0,2 MPa) boshqaradi, bu esa ±0,5 mm oralig'ida pozitsiyaviy og'ish bilan yorliqning silliq, ajinlarsiz qo'llanilishini ta'minlaydi.

Dumaloq dori shishalari kabi tartibsiz shakldagi qadoqlash uchun robot 360° yorliqlashga erishish uchun aylanma o'qdan (ixtiyoriy to'rtinchi o'q) ham foydalanishi mumkin. Servo tizim yorliqlash boshi va shisha o'rtasida izchil aylanish tezligini ta'minlash uchun tezlikni boshqarishni sinxronlashtiradi va yorliq birikmasida uzluksiz ulanishni ta'minlaydi.

(III) Tayyor mahsulotlarni aqlli palletizatsiya qilish va saqlash

Farmatsevtika qadoqlashi tugallangandan so'ng, ular tezda palletlarga joylashtirilishi va pol maydonini minimallashtirish uchun saqlanishi kerak. Uch o'qli servo robot qadoqlash qutilarining o'lchami, vazni va saqlash talablariga asoslanib optimal palletlash traektoriyasini hisoblab chiqishi mumkin. Yengil og'iz orqali qabul qilinadigan dozalash qutilari (har bir qutining og'irligi 500 g dan kam) uchun bir vaqtning o'zida 4-6 qutini ushlash va palletlash uchun ko'p tirnoqli uchli effektor ishlatiladi. Og'irroq infuzion shisha qutilari (har bir qutining og'irligi 10-15 kg) uchun barqaror ushlashga erishish uchun servo motorning yuqori moment chiqishidan foydalangan holda elektr tutqich ishlatiladi.

Paletlash aniqligi nuqtai nazaridan, robot har bir quti qatlamining ustma-ust qo'yish og'ishi 1 mm dan oshmasligini ta'minlash uchun Z o'qi bo'ylab yopiq pastadir balandligini boshqarishdan foydalanadi. Paletlash balandligi 1,8-2,5 m ga yetishi mumkin va robot saqlash javonlarining o'lchamiga qarab pallet shaklini (masalan, kvadrat yoki to'rtburchak) avtomatik ravishda sozlashi mumkin. Farmatsevtika omborxonasida joriy etilgandan so'ng, tayyor mahsulotni palletlash samaradorligi soatiga 80 qutidan (qo'lda boshqariladigan) soatiga 300 qutigacha oshdi va ombor maydonidan foydalanishni 30% ga yaxshiladi.

IV. Uch o'qli servo robotning asosiy texnik afzalliklari va tanlovi

(I) Farmatsevtika qo'llanmalari uchun mos keladigan uchta texnik afzallik

Toza xona darajasidagi dizayn: Zanglamaydigan po'latdan yasalgan korpus va oziq-ovqat uchun mo'ljallangan moylash materialidan foydalangan holda, abraziv sirt spirtli ichimliklar va ultrabinafsha nurlari kabi dezinfeksiya usullariga bardosh beradi, GMP 8-sinf toza xona talablariga javob beradi va farmatsevtika mahsulotlarining o'zaro ifloslanishini oldini oladi.

Aniq va boshqariladigan servo tizim: Import qilingan servo motorlar va drayverlardan foydalangan holda, u pozitsiya, tezlik va kuchni boshqarish rejimlarini qo'llab-quvvatlaydi. Moslashuvchan kommutatsiya nozik buyumlarni aniq boshqarish va og'ir buyumlarni barqaror ushlash imkonini beradi.

Moslashuvchan integratsiya: Modbus va Profinet kabi bir nechta sanoat aloqa protokollarini qo'llab-quvvatlab, u ko'rish tizimlari, tortish tizimlari, qadoqlash mashinalari va boshqa uskunalar bilan uzluksiz integratsiyalashadi, bu esa ishlab chiqarish liniyasini to'liq avtomatlashtirish imkonini beradi. Dasturlash dasturi harakat parametrlarini tez sozlash imkonini beradi, bu esa bir nechta farmatsevtika spetsifikatsiyalari uchun ishlab chiqarish liniyalarini almashtirish imkonini beradi (almashtirish vaqti 10 daqiqadan kam).

(II) Farmatsevtika kompaniyalari mahsulot tanlashda e'tiborga olishlari kerak bo'lgan asosiy jihatlar

Yuk va harakatni moslashtirish: Saralanayotgan/qadoqlanayotgan dorilarning og'irligiga (odatda 1-50 kg) qarab yuk hajmini tanlang. Uch o'qlini tanlang Ishlab chiqarish ehtiyojlari qondirilishini ta'minlash uchun ustaxona sxemasiga asoslanib, harakatlanish oralig'i (X o'qida 500-3000 mm, Y o'qida 300-2000 mm va Z o'qida 200-1000 mm).

Tozalik darajasi talablari: Og'iz orqali qabul qilinadigan preparatlar va in'ektsiyalar kabi turli dozalash shakllari uchun ishlab chiqarish ustaxonalari turli xil tozalik darajalarini talab qiladi, bu esa tegishli tozalik darajasiga ega robotni talab qiladi (masalan, 7-sinf in'ektsiya ustaxonalari uchun mos keladi).

Sotishdan keyingi xizmat ko'rsatish imkoniyatlari: Farmatsevtika ishlab chiqarishni to'xtatib bo'lmaydi, shuning uchun uskunalar ishdan chiqqan taqdirda o'z vaqtida ta'mirlashni ta'minlash va ishlab chiqarishdagi uzilishlar yo'qotishlarini minimallashtirish uchun 24 soatlik javob va tezkor ehtiyot qismlar yetkazib berishni taklif qiluvchi ishlab chiqaruvchini tanlang.

V. Xulosa: Avtomatlashtirishni yangilash muqarrar tanlovdir

Farmatsevtika sanoatining sifatni yaxshilash, samaradorlikni oshirish, muvofiqlik va kuzatuvga yo'naltirilgan o'sib borayotgan tendentsiyasi sharoitida uch o'qli servo robotlar endi shunchaki ishlab chiqarish vositalari emas; ular dori vositalarini saralash va qadoqlashda aniqlik, samaradorlik va aql-zakovatga erishishning asosiy harakatlantiruvchi kuchidir. Ko'p dozali shakllarni saralashdan tortib tayyor mahsulotni palletizatsiya qilishgacha, partiya raqamini kuzatishdan tortib nuqsonli mahsulotlarni rad etishgacha, ularning to'liq ssenariyga moslashuvchanligi va texnologik afzalliklari tobora ko'proq farmatsevtika kompaniyalariga ishlab chiqarishdagi to'siqlarni yengib o'tishga, sifat xavflarini kamaytirishga va bozor raqobatbardoshligini oshirishga yordam bermoqda.