CN101303316A - 一种大输液生产线上的自动检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大输液生产线自动检测方法，包括以下步骤：1)使装有药液的输液瓶高速旋转，然后使输液瓶急停，瓶内药液将因惯性做自转运动；2)在瓶内药液自转状态下对该输液瓶拍摄多幅图像；3)对多幅图像分别进行数字处理并相互比对，区分出药液内部异物，以判断该瓶药液是否合格。本发明还公开了一种大输液生产线自动检测装置，其特征在于，包括旋转装置、控制器、摄像机、图像处理装置；所述控制器的输出端连接旋转装置的控制端，所述旋转装置上设有固定输液瓶的抓取装置，所述旋转装置上设有旋转工位和检测工位，摄像机对准检测工位，摄像机输出数据到图像处理装置。本发明能自动检测药液中是否存在杂质，检测精度高，检测速度快。

Description

一种大输液生产线上的自动检测方法及装置

技术领域

本发明属于电子检测领域，涉及一种医药生产线上的自动检测装置，特别涉及一种大输液生产线的自动检测方法及其装置。

背景技术

大输液是医药产品的一个类别，是我国医药行业五大重要制剂之一，由于具有迅速、高效、控释的特点，是医疗机构日常必须使用的药品，同时也是临床抢救药物和静脉治疗药物不可缺少的载体或溶酶，在现代临床上占据十分重要的地位。

由于生产工艺以及封装技术的原因，大输液产品中可能含有玻璃碎屑、橡皮屑、纤维等异物。这些异物对人体所造成的危害非常大，如果混同药液注射入人体血液后，轻则可能导致循环障碍，组织缺氧，供血不足，从而引起静脉炎、血栓、中风、水肿等疾病，重则导致血管堵塞、破裂，内脏受损，甚至危及生命。所以，检测环节是大输液生产过程中的一个关键部分。

目前的大输液检测一般都采用人工检测，即在一个暗房的检测车间里，待检测的大输液通过传送带传至检测区域，检测工人将其拿出，在专用的检测灯箱下判断大输液质量是否合格。

随着现代化灌装医药生产对速度和精度的要求越来越高，传统的人工检测已无法满足生产的要求。因此，药品生产厂家迫切需要一种高速度、高精度、高度自动化的大输液自动灯检设备代替人工检测。

发明内容

本发明要解决技术问题是针对现有大输液检测中存在的人工检测效率低、速度慢、精度低、漏检率高、检测人员容易疲劳等问题，提供一种适应于高速医药自动化生产线上的大输液自动检测方法及其装置。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种大输液生产线自动检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)使装有药液的输液瓶高速旋转，然后使输液瓶急停，瓶内药液将因惯性做自转运动；

2)在瓶内药液自转状态下对该输液瓶拍摄多幅图像；

3)对多幅图像分别进行数字处理并相互比对，区分出药液内部异物，以判断该瓶药液是否合格。

一种大输液生产线自动检测装置，其特征在于，包括旋转装置、控制器、摄像机、图像处理装置；所述控制器的输出端连接旋转装置的控制端，所述旋转装置上设有固定输液瓶的抓取装置，所述旋转装置上设有旋转工位和检测工位(检测工位即静止工位)，摄像机对准检测工位，摄像机输出数据到图像处理装置。

所述的大输液生产线自动检测装置，还包括分拣装置，所述图像处理装置或控制器的信号输出端连接分拣装置的控制端。

所述的旋转装置包括主轮盘和托盘，主轮盘上设有夹具，托盘设置在夹具下方。

所述的大输液生产线自动检测装置，还包括用于导引输液瓶装入或离开托盘的导入轮盘和导出轮盘，所述导入轮盘和导出轮盘设有与主轮盘上的夹具相配合的凹槽。

所述的大输液生产线自动检测装置，还包括光电传感器，所述光电传感器的输出信号端接控制器。

图像处理装置上设有图像处理卡；所述控制器与图像处理装置通信连接。

所述控制器为可编程控制器并通过控制驱动电路驱动交流伺服电机，交流伺服电机驱动旋转装置。

所述的旋转装置上设置有多个检测工位，在每一个检测工位设置有摄像机

本发明的有益效果有：

1、检测精度高。本发明采用两个检测工位分别逐瓶检测，精确、及时、客观、可靠地反映了大输液的产品质量。同时，采用自动控制检测系统不仅不会疲劳，具有人工检测所不具备的一致性和重复性，而且利用先进的成像放大技术，可以观察到人的肉眼所不能看到的细微目标，如：玻璃、铝屑、毛发等沉淀、悬浮的细微杂质，并将它们无一遗漏的检查出来，从而杜绝了质量问题所带来的潜在危害。

2、检测速度快。在线检测克服了传统人工检测需要搬运、传递、手动抽取等程序速度慢的难题，解除了高速医药生产线上检测阶段速度缓慢的瓶颈；在检测方法上，本装置采用了分类检测方法，即把杂质分为浅色和深色杂质在不同时间再两个检测工位分别进行检测，与只有一个一个工位检测所有杂质的方法相比，本发明的杂质分类检测方法减小了对检测算法要求，极大的降低了算法的复杂程度，从而提高了检测速度。

3、安全洁净生产。本发明装置能自动完成产品检测，并对不合格品进行自动剔除，真正实现了无人操作。它更能与其它自动化设备配合，构建自动化生产流水线，实现生产现场的无人化。杜绝了因工作人员的介入可能带来的毛发、灰尘。

4、适用性、移植性强。只需增加摄像机即可成本加快检测速度，并只对系统参数及部分零部件进行一定的改动便能用于其它瓶装药液的检测；此外，对药液的浓度、颜色，药瓶的颜色、质地，包括对药瓶自身的变化都不是很敏感，具有较强的适应性。

5、节约劳动力，经济效益巨大。高速度、高精度、高自动化的特点极大的提高了生产效率，解放了人力资源，具有巨大的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为大输液检测装置检测流程图；

图2为大输液检测装置主轮盘结构图(俯视)；

图3为大输液检测装置总体结构图(侧视)；

图4为步进式运转方式下大输液图像获取示意图；

图5为大输液检测装置电气系统结构图。

图中标号说明：

1、输入口            2、大输液瓶            3、导入轮盘

4、传感器a           5、旋转工位a           6、检测工位a

7、摄像机a           8、传感器b             9、摄像机b

10、旋转工位b        11、检测工位b          12、主轮盘

13、导出轮盘         14、挡板               15、拨叉

16、不合格品输出口   17、合格品输出口1      8、传感器3

19、底座    20、摄像机支架    21、固定夹具

22、顶盖    23、转轴          24、托盘

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

本发明针对人工检测和传统灯检系统的缺陷，摒弃了单帧图像检测的思想，即导入轮盘、主轮盘和导出轮盘采用间隙式运转，摄像机固定连续拍摄方式，获取稳定的多帧图像。因此本发明设计了一个间隙式旋转检测装置，该装置可使大输液瓶高速的旋转然后急停，从而使瓶内液体和液体中可能存在的杂质自转，利用序列图像中运动与静止对象在时间和空间上的差异性区分瓶身干扰与液体内部异物，克服了瓶身干扰所带来的影响，最后通过次品分拣装置把不合格大输液产品剔除出生产线。

本发明装置的主体部分位于图1所示的一个封闭的隔光机身内。机械传动部分主要包括：导入轮盘、主轮盘和导出轮盘三大部分。系统主要分为三部分：输入部分、检测部分、输出部分。

其各部分作用与功能如下：

如图2和图3所示，输入部分主要包括输入口1和导入轮盘3，大输液经过输入口1进入导入轮盘3中，右导入；轮盘把大输液传送至主轮盘，导入轮盘19与主轮盘1之间采用切线式衔接，使得产品可以顺畅的过渡。检测部分主要包括主轮盘12、托盘24、两个传感器和两个相机，其中，主轮盘12上有多个完全相同的固定夹具21，固定夹具21与托盘24一一对应，每个托盘24下有步进电机控制托盘的旋转，通过固定夹具21和托盘24可固定传送过来的大输液瓶2，主轮盘12分别与导入轮盘3、导出轮盘13相嵌套，主轮盘12围绕转轴23旋转，顶盖22在主轮盘12正上方，并固定在转轴23上，摄像机固定在摄像机支架20上，托盘24把大输液2托起，并由固定夹具21固定大输液2，使大输液2跟主轮盘12一起旋转。输出部分主要有导出轮盘13、挡板14、拨叉15、不合格品输出口16和合格品输出口17，其中导出轮盘13与主轮盘12相嵌，把主轮盘12上的大输液导出，大输液通过拨叉15，把合格品和不合格品分离，即不合格品进入输出口16和合格品进入输出口17。

下面进一步阐明本发明的具体检测过程：

本发明装置采用高速旋转-急停后拍摄连续序列图像的方法区分微粒与瓶身的干扰。根据待测杂质主要分为白色杂质和黑色杂质两类，装置也分为白色杂质检测工位和黑色杂质检测工位，即检测工位a6与检测工位b12。检测工位a6检测黑色杂质，检测工位b12检测白色杂质。由于两个检测工位结构完全相同，故重点叙述检测工位a12。检测流程如图一所示。

完成灌装封口后的大输液产品，由生产线传送带经输入口1送入检测装置内部，间隙式运动的导入轮盘3将大输液2逐瓶导入主轮盘13，主轮盘13上的夹具21和大输液托盘24随主轮盘13也一起做间隙式运转，即每次旋转一个角度θ后，停顿时间t1。大输液2进入检测主轮盘13后，托盘24托起大输液2，并通过主轮盘13上的固定夹具21钳住输液瓶随主轮盘13步进式往前传送，进入黑色杂质检测工位，首先进入旋转工位5，托盘24开始带动输液瓶做加速旋转，经过时间t1后，输液瓶离开旋转工位5进入检测工位6，托盘24首先使输液瓶急停，瓶内液体由于惯性作用将继续旋转，这时，固定在检测工位上的摄像机7对大输液拍摄图像，每隔时间t2拍摄一帧，连续拍摄a帧，且使拍摄a帧的总时间小于t1，摄像机7把拍摄到的图片存入工控机，工控机对图像进行识别处理，判断大输液里是否含有不合格的白色类杂质。同时，大输液随主轮盘13继续步进式运转，大输液进入2号白色杂质检测区域，与进入1号黑色检测区域相同，最后判断大输液产品里是否含有不合格的深色杂质。然后大输液经过导出轮盘13进入传送带上，触发传感器，拨叉15把不合格大输液产品分离出不合格品输出口16。

下面对大输液检测装置的图像获取过程做进一步详细说明：设某一时间大输液n进入检测工位，摄像机对大输液n每隔时间t2拍摄一帧图像，连续拍摄a帧，拍摄序列图像的总时间小于大输液在每个工位上停留的时间t1，而此时，大输液n-1位于旋转工位做加速旋转运动。当主轮盘运转一个角度θ后，大输液n-1进入检测工位急停，摄像机对大输液n-1拍摄序列图像，而此时大输液n-2位于旋转工位做加速旋转运动，如此反复运转，本发明装置便可以获取每一瓶大输液产品的连续序列图像。如图4所示。

本发明装置是集光、机、电、计算机、数字图像处理技术为一体的综合性高科技设备。其机械、电控、视觉检测部分必须互相协调工作，共同构成一个有机的整体。系统采用基于PC和PLC的电气控制结构，如图5所示。其中，工控计算机负责运行检测软件对产品图像进行分析、处理及判断等高层操作；PLC负责电气部分的底层控制，收发各种现场信号；检测工位的摄像机为系统获取产品图像并传输给图像采集卡。工控计算机通过PCI总线访问图像采集卡，并运行检测软件判断产品为合格/不合格，然后与PLC进行通信，PLC控制底层系统反应动作。不合格产品剔出模块采用光电传感器作为流水线上产品的计数和定位，完成剔出工作。从而实现整个装置的功能。

Claims (9)

1、一种大输液生产线自动检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)使装有药液的输液瓶高速旋转，然后使输液瓶突然静止，瓶内药液因惯性做自转运动；

2)在大输液瓶静止而瓶内药液自转状态下对该输液瓶拍摄多幅图像；

3)对多幅图像分别进行数字处理并相互比对，区分出药液内部异物，以判断该瓶药液是否合格。

2、一种大输液生产线自动检测装置，其特征在于，包括旋转装置、控制器、摄像机、图像处理装置；所述控制器的输出端连接旋转装置的控制端，所述旋转装置上设有固定输液瓶的抓取装置，所述旋转装置上设有旋转工位和检测工位，摄像机对准检测工位，摄像机输出数据到图像处理装置。

3、如权利要求2所述的大输液生产线自动检测装置，其特征在于，还包括分拣装置，所述图像处理装置或控制器的信号输出端连接分拣装置的控制端。

4、如权利要求2所述的大输液生产线自动检测装置，其特征在于，所述的旋转装置包括主轮盘和托盘，主轮盘上设有夹具，托盘设置在夹具下方，主轮盘步进式运转，每次旋转角度θ后停顿时间t1。

5、如权利要求4所述的大输液生产线自动检测装置，其特征在于，还包括用于导引输液瓶装入或离开托盘的导入轮盘和导出轮盘，所述导入轮盘和导出轮盘设有与主轮盘上的夹具相配合的凹槽。

6、如权利要求2所述的大输液生产线自动检测装置，其特征在于，还包括光电传感器，所述光电传感器的输出信号端接控制器。

7、如权利要求2至6任一项所述的大输液生产线自动检测装置，其特征在于，图像处理装置上设有图像处理卡；所述控制器与图像处理装置通信连接。

8、如权利要求7任一项所述的大输液生产线自动检测装置，其特征在于，所述控制器为可编程控制器并通过控制驱动电路驱动交流伺服电机，交流伺服电机驱动旋转装置。

9、如权利要求1或8所述的大输液生产线自动检测装置，其特征在于，所述的旋转装置上设置有多个检测工位，在每一个检测工位设置有摄像机。

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