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Die zuverlässige Detektion der durchsichtigen Siegel-Etiketten war bisher eine Herausforderung. Mit dem Glanzsensor gehört das der Vergangenheit an. Bild: Sick
Echtheitsprüfung

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Mit Glanz Fälschern auf der Spur

Text: Holger Lehmitz, Sick
Immer mehr gefälschte Medikamente sind in den vergangenen Jahren auf den Markt gekommen. Um dem entgegenzuwirken, soll in Zukunft die Echtheit und Identifizierung einzelner Verpackungen gewährleistet werden. Ein sicherer Schutz vor manipulierten Arzneimittelverpackungen ist dabei die Glanz-Detektion.

Die Verpackungen verschreibungspflichtiger Medikamente werden künftig Bestandteile enthalten, die Rückverfolgbarkeit, Fälschungssicherheit und Originalitätsschutz sicherstellen. Das Umsetzen der DIN EN 16679:2015-03 in Ergänzung der Fälschungsschutzrichtlinie 2011/62/EU (FMD, Falsified Medicines Directive) soll die Echtheit und Identifizierung einzelner Verpackungen gewährleisten und so das Einschleusen ­gefälschter oder veränderter Medikamente und Lifestyle-Präparate in die legale Distributionskette verhindern. Für Hersteller und Verpacker bedeutet das, dass ab 2018 ihre modifizierten Anlagen betriebssicher funktionieren müssen.

Für die eindeutige Anzeige der Erstöffnung von Faltschachteln haben sich unterschiedliche Verfahren etabliert. Besonders bewährt sind Siegeletiketten. Selbstklebende Erst­öffnungsschutz-Siegel bieten eine Kombination zum Schutz vor Manipulation und Fälschung. Zum Überprüfen auf Manipulation muss das Öffnen der Verpackung zu einer sichtbaren, irreversiblen Beschädigung oder Veränderung der Verpackung und des Etiketts führen.

Verbreitet sind transparente Siegel, die die Beschriftung mit Chargennummer und Verfallsdatum nicht verdecken. In der Praxis haben sich heute Siegel durchgesetzt, die aufgrund einer Manipulation zum Ausreißen der Papierfasern führen oder – im Fall von stark lackierten Faltschachteloberflächen – zu einer Selbstzerstörung des Etiketts. Glänzende Tapes hingegen konnten bislang nur unzuverlässig und nur bei Einhaltung definierter Hintergründe und Bedruckungen zuverlässig detektiert werden.

Glanzeigenschaften erfassen

Als Lösung hierfür hat Sick den Glanzsensor Glare konsequent auf die Ziele der DIN EN 16679 Verpackung – Merkmale zur Überprüfung von Manipulationen an Arzneimittelverpackungen hin entwickelt. Mit ihm ist es möglich, die Glanz­eigenschaften unterschiedlicher Materialien und Oberflächen unabhängig von Farbe, Transparenz oder Musterung berührungslos zu erfassen und auszuwerten. Die optische Eigenschaft Glanz beschreibt hierbei ganz allgemein das Verhältnis zwischen dem ungerichteten remittierten und dem gerichteten reflektierten Licht. Bei der Detektion transparenter Sicherheitsetiketten unterscheidet der Sensor zwischen der gerichteten Reflexion der Kunststoffoberfläche des Labels und dem streuenden, diffusen Remissionsverhalten der raueren Oberfläche des Verpackungsmaterials. Im Gegensatz zu Glanzmessgeräten ist der Glanzsensor wirtschaftlicher und prozesstechnisch einfacher integrierbar. Ausgegeben werden keine Werte für den Glanzgrad in GE (Glanzeinheiten), sondern mit zwei digitalen Schaltausgängen das Ergebnis erfasster Glanzänderungen.

Erstöffnung von Faltschachteln beweisen

Durchsichtige Siegel-Etiketten als Schutz vor einer Erst­öffnung beeinträchtigen weder das Verpackungsdesign noch decken sie vorgeschriebene Beschriftungen auf der Verpackung ab. Die Zerstörung der Perforation nach dem ersten Öffnen, das heißt die dabei entstehende Aufreißkante, ist sofort sichtbar. Im Rahmen bereits realisierter Applikationen werden beispielsweise zwei Etikettenspender eingesetzt, welche die Sicherheits-Labels an den beiden Einschublaschen aufbringen. Um mögliche Spende- oder Applizierungsfehler sofort zu erkennen, ist die 100-prozentig zuverlässige Detektion der aufgebrachten Labels die besondere Herausforderung.

Glanz – sensorisch sonst oft ein Störfaktor – ist für den Glanzsensor Glare eine vorteilhafte Objekt- beziehungsweise Oberflächeneigenschaft mit hohem Nutzwert. In vielen Aufgabenstellungen, in denen eine Detektion anhand der Kriterien Farbe oder Kontrast ausscheidet, kann der Glanzsensor mit seiner Delta-S-Technik eine zuverlässige Detektion ermöglichen. Der Glare bietet eine Tastweite von 50 mm und verfügt über zwei Empfängerzeilen und acht Sendeachsen. Die Rotlicht-LEDs senden mit unterschiedlichen Abstrahlrichtungen und erzeugen eine Lichtfleckgröße von etwa 10 x 12 mm. Dieser Aufbau macht den Sensor unempfindlich gegen Vibrationen während des Maschinenbetriebs oder Kippungen der sich vorbeibewegenden Objekte. Damit gewährleistet er, Glanzänderungen zwischen Etikett und Verpackung zuverlässig zu erkennen. Im Betrieb unterscheidet der Glare gerichtete und diffuse Reflexionen voneinander, in dem er mit einem intelligenten Algorithmus das Empfangssignal bezüglich der räumlichen Verteilung auswertet. Durch die gleichzeitige Betrachtung der dynamischen Übergänge zwischen den Glanz­zuständen erreicht der Sensor eine hohe Signalgüte.

Um den Detektionsprozess wie auch die Glanzeigenschaften der zu erfassenden Oberflächen anzupassen, können am 500Hz-schnellen Glanzsensor über verriegelbare Bedien­elemente unterschiedliche, dynamische oder statische Ein- und Mehrpunkt-Tech-Modi eingestellt sowie eine von drei Empfindlichkeitsbereichen ausgewählt werden. Optional lässt sich der Glare per IO-Link auch in die Maschinensteuerung inte­grieren. Damit wird der Sensor über die Steuerung eingestellt und kann im Betrieb Prozessdaten bereitstellen, die in der SPS oder der Bedienoberfläche verarbeitet werden.

Der Glanzsensor Glare bedient das globale Bedürfnis nach Arzneimittelsicherheit. Doch über die Prüfung von Pharmaverpackungen hinaus eröffnen sich für den Glare eine Reihe weiterer, interessanter Anwendungsfelder wie etwa zur Kon­trolle feuchter Öl-, Kleber- oder Lackaufträge in der Auto­mobilfertigung, zum Überwachen von maschinellen Glät­tungs-, Reinigungs- oder Polierprozessen, zum Erfassen von ­glänzenden oder transparenten Verpackungen in der Lebensmittel- und Getränketechnik, zur Kontrolle des Leimauftrages in der Holzverarbeitung und Möbelproduktion oder zur Beschichtungsprüfung an Baugruppen und Layern bei der Herstellung von Solarpanel oder Flachbildschirmen.

Die Möglichkeit, Glanz von Objekten messen zu können, erweitert das Spektrum der bekannten Merkmale Remissionsgrad, Farbe und Lumineszenz um eine optische Eigenschaft. Damit stellt der Glanzsensor die sichere Detektion von Objekten zur Automatisierung von Maschinen und Anlagen auf eine neue Stufe.

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