Des robots guidés par la vision automatisent le remplissage de flacons et de seringues

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. La plupart des systèmes de remplissage automatisés étant basés sur le positionnement exact propre à chaque type et à chaque taille de contenant, le remplissage de contenants de formes différentes impose au laboratoire d’acheter plusieurs remplisseuses ou d’accepter des transitions de longue durée lors du changement de type de contenant.

Une société de recherche dans les sciences de la vie a demandé à Automated Systems of Tacoma, Inc. (AST) de développer une solution alternative aux machines conventionnelles de remplissage, capable de remplir et d’apprêter ses produits d’essais cliniques avec une seule plate-forme flexible. Pour résoudre ce problème, AST a dû développer une machine suffisamment flexible pour gérer diverses tailles de seringues, flacons, cartouches et poches de perfusion pré-remplis, avec un temps minimal de commutation entre produits. Le concept de base est un système qui positionne des « nids » d’un contenant donné prêts à l’emploi à l’intérieur des fourreaux de deux robots.

Un système de vision In-Sight Micro de Cognex est utilisé pour localiser précisément chaque contenant et son bouchon et fournir ces coordonnées aux robots avant le traitement. Cette approche permet des permutations rapides entre contenants de type ou de taille différents : il suffit de charger un nouveau programme pour le robot, de remplacer les transporteurs des produits et de donner au robot l’ordre de changer l’extrémité du bras de préhension. Le système utilise des matériaux jetables pour toutes les pièces en contact avec le procédé, ce qui réduit également le temps de changement et élimine le risque de contamination croisée.

La plus grande difficulté dans le développement d’une machine intégrant ces concepts réside dans l’intégration du robot et du système de vision de manière à fournir les niveaux de précision élevés et la vitesse requis par l’application. AST a fait appel à Brian LaFave d’Olympus Controls en raison de sa longue expérience 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. » Ce dernier est équipé de pilotes préconfigurés, de modèles prêts à l’emploi et d’un échantillon de code pour communiquer avec la plupart des robots. AST a choisi pour cette application un robot industriel à 6 axes Staubli TX-60 HE en raison de sa capacité à supporter les nettoyages agressifs et la bio-décontamination nécessaires. 

 « Le système de remplissage par robot est la solution la plus simple pour toute organisation cherchant à accroître la capacité de remplissage de ses produits et contenants sans acheter plusieurs machines dédiées à un produit ou à un type de contenant particulier, explique Josh Russell, Ingénieur de projet pour la division Life Sciences Group chez AST. La machine est capable de gérer tous les besoins en conditionnement de liquides de nombreux laboratoires pharmaceutiques, sous-traitants et pharmacies de préparation dans les hôpitaux. Elle tient dans une salle blanche de 3,7 x 4,9 m et coûte beaucoup moins cher que les machines qu’elle remplace. »

Par Marc Chabreuil