应用案例:完美药丸选秀记,Basler scout相机担任铁面筛查员!

药片生产流水线上每天产出成千上万种不同种类的小药片,人工检测药片的合格性十分繁琐且容易出错。不过,在机器视觉的帮助下,这个难题将迎刃而解。

■客户:Pharma Packaging Systems Ltd (PPS)

■地点:英国伍斯特郡珀肖尔镇

■行业:医药业

应用

Pharma Packaging Systems Ltd (PPS) 是一家专注于药品行业包装系统的专业公司。其主要业务是设计和制造用于片剂与胶囊的计数系统。

PPS发现了一个机遇,那就是通过为现有的各种计数和装瓶机创造新的检验解决方案,让客户享受到机器视觉带来的好处。PPS接洽了机器视觉技术(MVT)公司,以帮助他们开发相应的检验系统。

检验的目的是检查出破损或不符合所需形状的产品。更重要的是,系统还可以检测不属于所需批次的产品(属于其他批次的散落药片),以防止交叉污染。

在制药行业,如果未能在受到影响的批次流出制造商之前检验出交叉污染,不仅会遭受巨额罚款,还可能导致整个工厂在一段时间内进行关闭整顿。

药丸包装系统

一般情况下,散装产品(药片或胶囊)会从料斗中被送入一连串的槽型振动托盘,以便分离不同产品并引导它们通过不锈钢托盘中的通道。

当药片离开进料托盘的末端时,它们会通过高速红外光学传感器。这些传感器用于计算自由下落的产品数量。系统以高精度、高速度完成产品计数,并将产品装入瓶子中,由丝杠驱动系统在传送机上进行编排。

这里的创新之处在于将相机放置在最终的托盘上方,途经此处的药片紧接着将会被进行计数和装瓶步骤。在此过程中,药片不停地震动,会时常接触托盘并被其反弹,这意味着药片在通过相机时可能处于各种运动方向。

除了药片运动方向的不同,要克服的另一个挑战是,不锈钢托盘表面有光泽,且药片在托盘每个通道的内壁上会产生反光。因为视觉系统需要区分真实产品和它们的反光影像,因此反光现象就导致一些问题的出现。

解决方案和优势

Multipix是Basler在英国的代理商和MVT的长期合作供应商,它为PPS的系统提供配备Basler scout GigE相机的MVT。

Basler scout GigE相机安装在托盘上方,每台相机均可拍摄6条药片通道的图像。在从上到下通过相机视场(FOV)的过程中,每个药片通常会被检测十次或以上。

此处需要克服的主要问题是,产品在不同瞬间会呈现出良好和劣质的不同状态,这取决于药片在沿托盘移动时会以哪一面朝向相机。MVT耗时一年多,成功开发了非常复杂的药片追踪软件,以对每个药片进行追踪。

一旦某个药片的检查中返回了“良好”的结果,系统就会将其“锁定”为良好状态,即使药片因弹跳到边缘而在随后的检查中显示为“劣质”,最终检测结果也不会发生改变。振动式给料机一分钟内会多次启动和停止,并以不同的速率给料,从而在药瓶编列通过时让每个瓶子的通过量实现最大化。

这项技术堪称一项真正的成就,它实现了对众多药片进行连续追踪,并能提供关联的检查结果。

药片追踪软件的图形用户界面

视觉系统必须在每张图像中找到每个药片,预测它将在下一张图像中出现的位置,并在新图像中匹配其新的位置和方向,从而可以将其识别为相同药片,以便单独进行追踪,方便对其建立良好/劣质的检验记录。

在药片离开托盘和通过计数步骤进行装瓶时,视觉系统会输出药片检验结果。这一药片必须在至少一幅图像中被认定为“良好”,否则系统会将装有此药片的药瓶自动隔离到次品区域。

上文所述的机器基本上是对标准PPS机器进行了最小幅度的修改, 以增加机器视觉功能。然而,MVT/PPS最新生产的新机器已经是一台经过专门设计的机器视觉检验系统。

它在最后的振动托盘和机器输出装置之间安装了平型传送带。这使药片处于平放且分开的状态,同时由于采用了特别的设计,系统可以在单个药片离开传送带时对次品进行排除。

除了厚度外,该系统还能检查药片的宽度、长度、面积和颜色,确保只送出质量良好的产品,以供进一步处理。此系统每分钟可以检查的产品数量高达10,000粒,但用户也可以对其进行性能调整,以适应任何应用的要求。从这个方面来说,现有系统通常给料速度是每分钟2,500粒。

相关技术

■Basler scout scA1300-32gc

■MVTec的HALCON图像处理软件

■多个LED阵列

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  • 原文链接http://kuaibao.qq.com/s/20180104B0Y2L500?refer=cp_1026
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