视觉引导机器人自动化药瓶，注射器灌装

药物灌装设备适应药物容器的形状和大小，所以短运行可以以最小的停机时间处理。塔科马公司的自动化系统（AST）已经开发出一种新的视觉功能的柔性机械灌装系统，可以处理广泛的容器类型和大小，并可以切换从一个尺寸或类型到另一个在30分钟左右。康耐视公司的视线中的显微视觉系统是用来精确定位每个容器和塞子并提供机器人这些位置之前的处理。

通常用来填充瓶机，制药厂商注射器和其他容器依靠专用的具有硬的机械自动化。因此，该机械通常是能够只填充一种类型的容器。这是可以接受的生产长期运行使用一个容器，但不灵活时，制药企业需要在多个类型相同的药品包装容器，如瓶、注射器、静脉注射（IV）袋。其他“短期”的需求包括产品包装的临床试验，生产规模较小的，个性化的药物。由于大多数的自动灌装系统依赖于精确定位到每个容器的大小和类型独特，填充不同的容器格式要求制造商购买多个灌装机，或者忍受漫长的转换容器类型之间切换时。

塔科马公司的自动化系统（AST）已经开发出一种新的视觉功能的柔性机械灌装系统，可以处理广泛的容器类型和大小，并可以切换从一个尺寸或类型到另一个在30分钟左右。在过去的asepticell视觉系统，使机器人“看到”他们填补药品容器，使ARM终端工具可以填补和塞子的容器没有要求他们进行精确定位。这个机器人灌装系统的灵活性可以大大减少需要处理任何需要频繁更换产品的成本和空间，如临床前和临床产品，个性化药物，孤儿药、疫苗等。

 

传统的填充限制

在制药行业使用的传统的灌装设备允许集装箱大小的变化，但没有别的。例如，果一个合同生产组织（CMO）希望填补瓶的能力，他们会购买直板式灌装系统，能够填充多种尺寸的小瓶只。CMO将不能使用这一系统来填充注射器或输液袋，从而需要大量的持续的资本投资来扩大他们的生产能力。AST是由生命科学研究公司要求开发一种替代传统的医药灌装机械。该公司希望一台机器，可以填补和完成所有他们的小规模的临床试验产品在一个单一的灵活的平台。

基本概念是一个系统，位置准备使用“巢”的一个特定的容器内的两个机器人的操作信封。康耐视公司的视线中的显微视觉系统是用来精确定位每个容器和塞子并提供机器人这些位置之前的处理。这种方法允许快速转换从一个容器类型或大小到另一个加载一个新的机器人程序，更换产品载体，并指示机器人改变臂模具的结束。该系统使用一次性材料的所有过程中的接触部分，这也减少了转换时间，并消除交叉污染的风险。

在开发AseptiCell最大的挑战是整合机器人视觉系统以提供由应用所需的高水平的准确性和速度。  

康耐视的In-Sight微型系统配备了预配置的驱动程序，就可以使用模板和样本代码，适用于大多数的机器人交流。康耐视还支持无故障连接到PLC和广泛的自动化设备中最常用的开放标准工业以太网和现场总线协议。康耐视的In-Sight 1100微提供60毫米×30毫米测量只有30毫米的外壳640 x 480像素的分辨率。它也包括一个非线性校正工具使得能够在从物体到45度的角度安装到被检查。康耐视科技支持以太网供电（PoE），提供单一标准网络电缆电源和网络通信。

 

机器人灌装系统的工作原理

该AseptiCell被设计用于填充和完成预先灭菌的注射器，小瓶，输液袋等准备使用的容器和医疗器械。这种多功能的能力，通过消除对灌装前的容器和瓶塞的洗涤，去除热原，灭菌要求上游设备的需求既省钱又洁净室空间。该容器购买的无尘，无菌，随时使用，具有产品容器由两个材料无菌层包裹每个浴缸。算移除一个无菌层当容器被带入洁净室，并且当容器被装载到机器中的第二层被去除。

容器和塞子组件的准备使用的浴盆包含夹具称为“巢”即保持在直立位置的每个容器和塞子填充和塞放置。使用无菌手套口，操作者除去从桶巢和置于其上的AspetiCell的材料入口区域的转台输送机。密封无菌处理区域的门自动打开和材料移动到该区域中。

在无菌处理区域两史陶比尔机器人包含所有必需的模具：填容器，用氮气填充，以避免渗入，申请塞子清除氧的容器中，并热密封IV袋。作为两个机器人由机器人程序之间的期望的处理任务可以由此分摊。 AST设计的系统有内置的冗余，所以如果一个机器人应该往下走，机器仍能满负荷的50％使用功能机械臂操作。

每个机器人移动到所述第一止动器的近似位置，然后对容器进行处理。康耐视的In-Sight微1100视觉系统采集的每个图像。细圆工具被用来确定容器和塞子的准确位置，然后报告的位置（相对于所述机器人的工具中心位置）到机器人控制器。

注射器表示由于注射器塞的位置最大的机器视觉的挑战。有把塞子的注射器内两种成熟的方法：机械和真空位置。机械止动件安置，更具挑战性的两个，需要放置一个薄壁不锈钢吸管同心注射筒的内部与两者之间最小间隙，并使用一个推杆通过它推制动器。的视觉系统精确地定位在容器的位置上，以便不刮注射器或，侧壁更糟糕的是，损坏或者与稻草打破它。如果一直需要更高的精度，它可能已经实现与其他几个康耐视视觉系统的机型，提供1,200像素的分辨率1600之一。

机器人控制器将每个容器和塞子由视觉系统提供的位置信息来精确地定位在机器人手臂后续操作的几个子工具。对小瓶填充，填充子工具分注无菌药物产品进入小瓶中。然后，在臂的端部另一子工具拾起一个塞子和其放入小瓶的口。第三子工具适用的铝压边盖与翻盖关闭帽，密封塞的小瓶中。

每个集装箱已经被填充和密封后，转盘输送带指标成品到原料出口区域（见图示）。当正在处理的容器的窝，操作者通过在材料出口区域中的材料的入口区之间的屏障的浴盆。在操作者将包含成品容器放回桶从系统中取出之前的巢。

以改变从一种类型的容器到另一个时，操作者去激励的机器人，则以结束臂的机器人工具无菌处理区域内，使工具上的无菌流体连接。然后，操作员将安装的产品要填充的产品的载体，并选择从所述触摸屏界面的适当的程序。机器人会自动改变工具使操作者永远需要得到接近机器人或无菌容器和塞组件。

 

处理有效的化合物

该AseptiCell非常适合于处理高活性和有效的化合物，如那些用于细胞毒性癌症疗法和疫苗。该AseptiCell设计可以保护暴露在活性药物成分的风险制造人员，并消除产品污染的最大潜在来源：在灌装系统的人接触。所有的处理操作密封外壳称作隔离内预制。

一个视觉引导机器人灌装系统“为任何组织希望增加其产品和容器灌装能力，而无需购买专用于特定产品或容器类型多台机器最简单的解决方案，”拉塞尔说。在这种情况下，该解决方案适合在12 - 16英尺的洁净室，成本远低于它所替代的机器。