Stefan Dampf

• Fluid medical products filled in glass or plastic containers are inspected before being labeled and packed. The operator of the inspection machine checks each container for cracks, holes, cosmetic defects and foreign particles as can affect the integrity of the product. Visual inspection machines are employed in the inspection process to ensure the integrity of the containers. These machines utilize the effect of light reflection to detect cracks, holes, and foreign particles, as these defects tend to reflect light brightly. A combination of multiple light sources, along with rapid pre-rotation to swirl up particles and slow inspection rotation, supports the visual inspection process. LED-based light sources lose power over time due to external influences. However, illuminance and rotational movement are critical parameters for detecting cracks, holes, or foreign particles. Consequently, these important parameters of the machine must be continuously monitored to ensure that they remain within a valid range. The validation of illuminance and rotational rate is measured monthly at fixed locations, which results in some downtime for the machine. This downtime is attributed to necessary manipulations of the machine. The aim of this master’s thesis is to develop a container test dummy which is similar to a real container, and which can measure illuminance and rotational movement without any manipulation of the machine. With this method, it is possible to check the machine’s status before a batch starts, eliminating downtime and increasing safety. After the test run, the system provides direct feedback to the operator regarding whether the machine is in a valid state or not. A microcontroller with multiple light sensors and inertial sensors is used to measure total illuminance and rotational movement and compares the measured data to valid reference data. Data is transferred using a wireless communication and is visualized in real-time to give the operator immediate feedback. Additionally, with multiple light sensors, it should be possible to detect individual light sources with reduced illuminance.
• In Glas- oder Kunststoffbehälter abgefüllte flüssige Medizinprodukte werden vor der Etikettierung und Verpackung inspiziert. Der Bediener der Sichtmaschine prüft jeden Behälter auf Risse, Löcher, kosmetische Mängel und Fremdkörper im Inneren. Diese Mängel oder Fremdkörper können die Integrität des Produkts beeinträchtigen. Visuelle Inspektionsmaschinen werden im Inspektionsprozess eingesetzt, um die Unversehrtheit der Behälter zu beurteilen. Diese Maschinen nutzen den Effekt der Lichtreflexion, um Defekte und Fremdkörper zu erkennen, da diese Defekte dazu neigen, das Licht hell zu reflektieren. Eine Kombination aus mehreren Lichtquellen, einer schnellen Vorrotation zum Aufwirbeln von Partikeln und einer langsamen Inspektionsrotation unterstützten den visuellen Inspektionsprozess. LED-basierte Lichtquellen verlieren mit der Zeit durch äußere Einflüsse an Leistung. Die Beleuchtungsstärke und die Rotationsbewegung sind aber kritische Parameter für die Erkennung von Rissen, Löchern oder Fremdkörpern. Daher müssen diese wichtigen Parameter kontinuierlich überwacht werden, um sicherzustellen, dass sie sich in einem gültigen und zulässigen Bereich befinden. Die Validierung von Beleuchtungsstärke und Drehgeschwindigkeit wird monatlich an festen Standorten gemessen, was zu einer gewissen Ausfallzeit der Maschine führt. Diese Ausfallzeit ist auf notwendige Manipulationen an der Maschine zurückzuführen. Ziel dieser Masterarbeit ist es, einen behälterähnlichen Prüfkörper zu entwickeln, der die Beleuchtungsstärke und die Rotationsgeschwindigkeit ohne jegliche Manipulation messen kann. Mit dieser Methode ist es möglich, den Zustand der Maschine vor dem Start einer Charge zu überprüfen, was Stillstandzeiten reduziert und gleichzeitig die Sicherheit erhöht. Nach dem Testlauf gibt das System dem Bediener eine direkte Rückmeldung, ob sich die Maschine in einem validen Zustand befindet oder nicht. Ein Mikrocontroller mit mehreren Lichtsensoren und einem Trägheitssensor misst die Gesamtbeleuchtungsstärke und die Rotationsrate und vergleicht sie gegen verifizierte Referenzdaten. Die Daten werden drahtlos übertragen und in Echtzeit visualisiert, um dem Bediener ein unmittelbares Feedback zu geben. Außerdem sollte es mit mehreren Lichtsensoren möglich sein, eine Lichtquelle mit reduzierter Beleuchtungsstärke zu erkennen.