8-800-700-35-17
пн-пт 09.00 - 18.00 (МСК)
Array
(
    [0] => Array
        (
            [value] => 167
        )

    [1] => Array
        (
            [value] => 166
        )

    [2] => Array
        (
            [value] => 173
        )

    [3] => Array
        (
            [value] => 174
        )

    [4] => Array
        (
            [value] => 306
        )

    [5] => Array
        (
            [value] => 694
        )

    [6] => Array
        (
            [value] => 441
        )

    [7] => Array
        (
            [value] => 447
        )

    [8] => Array
        (
            [value] => 456
        )

)

Машинное зрение в производстве фармацевтических препаратов

В фармацевтической промышленности предъявляются очень высокие требования к безопасности продукции и целостности упаковки. Именно поэтому производители фармпрепаратов стали «пионерами» в успешном развертывании и использовании систем машинного зрения.

Одной из самых востребованных задач является инспекция таблеток и капсул в открытых блистерах на конвейерной линии. Человеку достаточно сложно визуально контролировать большое количество единиц продукции, движущихся по конвейеру с высокой скоростью. Некоторые виды дефектов, особенно мелких, человеческий глаз вообще не способен обнаружить. Система машинного зрения делает это с высочайшей надежностью, причем дефекты могут обнаруживаться не только в видимом спектре на поверхности объекта контроля. Для контроля внутренних дефектов могут быть применены ультрафиолетовые, инфракрасные или гиперспектральные камеры.

Компания «Малленом Системс» разработала и внедрила системы контроля качества таблеток и капсул в блистерах на нескольких крупных фармацевтических предприятиях России. В этой статье руководитель направления «Промышленный контроль» Екатерина Царева делится подробностями реализации одного из таких проектов на предприятии в Западной Сибири.

Кейс: Система инспекции таблеток и капсул в блистерах

Задача: автоматическая проверка наличия и контроля качества таблеток и капсул в блистерах при помощи анализа изображений блистера. Блистеры движутся по конвейеру в 2 ряда на скорости до 400 шт. в минуту (порядка 6 блистеров в секунду при одновременном перемещении 2 блистеров). Максимальное количество таблеток/капсул в блистере – 50 штук.

Типы контролируемых дефектов таблеток:

Дефект Описание
Отсутствие таблетки в блистере  - 
Скол на краю таблетки

Размер от 15% относительно размера таблетки.

Яркость дефекта должна быть выше яркости таблетки и риски (линии разлома) на таблетке минимум на 20 градаций серого цвета.
Скол на поверхности таблетки

Размер от 30% относительно размера таблетки.

Яркость дефекта должна быть выше яркости таблетки и риски (линии разлома) на таблетке минимум на 20 градаций серого цвета.

Темные пятна на поверхности

95×105 мм

Размер может меняться только при переналадке

Примеры дефектов таблеток:

Типы контролируемых дефектов капсул:

Дефект Описание
Отсутствие капсулы в блистере  -
Отсутствие части капсулы в ячейке  -
Несоответствие цвета капсулы (половинки капсулы) установленному  -
Крупные замятия капсулы на видимой стороне

Искажают форму капсулы по длине более чем на 15% от длины, ≈2мм)

Видимые пятна на части капсулы

Яркость пятен отличается от фона не менее чем на 20 градаций яркости

Примеры дефектов капсул:

Решение: для решения задачи автоматизации контроля используется 5-мегапиксельная, цветная, скоростная смарт-камера. Она обладает встроенным интеллектом: процессор и программное обеспечение находятся «на борту», дополнительный компьютер не требуется. На выходе смарт-камера подает сигнал, который говорит о том, обнаружен дефект на данном изображении или нет. Камера одновременно контролирует оба ряда блистеров.

Состав системы:

Компонент системы  Описание
 Смарт-камера

 Функции:

  • Формирование видеокадра по сигналу от линии при наличии нового блистера;
  • Анализ видеокадра при помощи специализированного ПО;
  • Отправка дискретного электрического сигнала на сигнальное устройство;
  • Сохранение изображения дефектного блистера.
 Расположение – над конвейером.
 Объектив  Обеспечение зоны контроля 220х120 мм с расстояния 320 мм.
 Специализированное освещение  Равномерная подсветка блистеров в зоне контроля
 Панель визуализации

 Функции:

  • Переключение режимов работы камеры;
  • Настройка камеры;
 Отображение результатов анализа блистеров.
 Программное обеспечение

 Функции:

  • Анализ видеокадров по мере их поступления. Под анализом подразумевается анализ каждой таблетки в блистере;
  • Отображение результата анализа каждой таблетки на панели оператора;
 Отправка управляющего импульса 24V на отбраковку в случае обнаружения дефекта.

Принцип работы системы:

  1. Выполняется 100% контроль всех блистеров, проходящих через точку контроля.
  2. На триггерный вход камеры поступает тактовый сигнал 24V от линии о наличии блистера в зоне контроля.
  3. Производится поиск блистера на изображении при помощи специализированного алгоритма поиска.
  4. Выполняется анализ ячеек блистера:
    • для таблеток: проверка наличия/отсутствия таблетки в ячейке, поиск сколов и пятен на поверхности таблетки.
    • для капсул: проверка наличия/отсутствия капсулы в блистере, проверка соответствия цветов капсулы, контроль замятий на капсуле при помощи измерения ее длины.
  5. В случае отсутствия дефекта формируется дискретный сигнал по соответствующей выходной линии (каждый ряд блистеров анализируется независимо). В случае обнаружения дефекта дискретный сигнал не формируется. Это служит сигналом на отбраковку блистеров в зоне отбраковки.
  6. Результаты анализа выводятся на панель оператора в виде графической информации.

 

Для корректной работы системы требуется выполнение следующих требований:

  • Блистеры выровнены под камерой (оптическая ось камеры перпендикулярна плоскости блистера).
  • При подаче внешнего сигнала о наличии блистер должен находиться в центре зоны контроля, допустимое отклонение позиции блистера вдоль движения конвейера - 5 мм, по ширине конвейера - 5 мм.
  • Полная видимость блистера камерой (ничто не должно перекрывать блистер в зоне видимости камеры).
  • В зоне контроля под блистерную ленту размещен черный матовый фон.
  • Блистеры, таблетки и капсулы имеют согласованные размеры, цвет, материал.
  • Камера установлена на крепление, позволяющее менять высоту в заданном диапазоне (XX±50 мм).
  • Осветитель установлен на крепление, позволяющее менять положение и угол в заданном диапазоне (YY±50 мм).
  • Зона контроля защищена от постороннего мощного освещения.

Внедрение системы машинного зрения в производство:

Для установки системы контроля не требуется менять текущий процесс производства. Система устанавливается на любой конвейер, над которым можно закрепить камеру и освещение. Внедрение системы происходит быстро, достаточно одного-двух выездов специалиста компании «Малленом Системс». Решение готовое, требуется только адаптировать его к условиям конкретного производственного процесса.

Свои вопросы по теме статьи и запросы на установку системы на вашем производстве направляйте на info@mallenom.ru.

Екатерина Царева,

Руководитель направления «Промышленный контроль»

24.02.2021