CN109759348A - 一种全自动缺陷泡罩药板分拣设备和分拣方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及泡罩药板检测分拣装置，特别是一种全自动缺陷泡罩药板分拣设备和分拣方法。分拣设备包括机架、水平输送单元、缺陷检测单元、不良品剔除单元和控制单元，机架内部沿水平方向设有真空腔，真空腔底壁沿水平方向设有负压孔，水平输送单元设于真空腔外部，包括传动轮、传送带和电机，传送带由传动轮带动、并紧贴真空腔底壁的负压孔水平传输，泡罩药板在负压孔的作用下、吸附在传送带下表面，由传送带带动水平传输。本发明的泡罩药板分拣设备能实现泡罩药板的水平传输，图像的自动采集以及缺陷泡罩药板的自动分拣剔除，整个过程自动完成，无需人工干预，可配合泡罩药板的自动化生产线使用，实现泡罩药板的大规模工业化生产。

Description

一种全自动缺陷泡罩药板分拣设备和分拣方法

技术领域

本发明涉及泡罩药板检测分拣装置，特别是一种全自动缺陷泡罩药板分拣设备和分拣方法。

背景技术

近年来，药品的铝塑泡罩包装在我国得到了快速发展，由于这种包装具有贮存期长、携带方便的特点，越来越受到制药企业和消费者的欢迎，正在逐步取代传统的玻璃瓶包装和散包装，而成为固体药品包装的主流方式。铝塑泡罩包装是先将透明塑料硬片吸塑成型后，将片剂、丸剂、胶囊等固体药品填充在凹槽内，再与涂有粘合剂的铝箔片加热粘合在一起，形成独立的密封包装。

目前，在药物制剂领域，许多制剂，如颗粒剂、片剂和胶囊，均采用泡罩包覆后制备成为药板，在泡罩药板的制备包装过程中，会出现药品裂纹、破碎、漏装、缺损、污渍，褶皱和发丝、蚊虫等杂质粘附等情况，除此之外，药品生产批号不明，字符缺失或字符批号过近等缺陷，也是目前市面上泡罩药板可能会出现的几个主要缺陷。对于这些不合格品，需要对泡罩药板进行检测识别，剔除不合格品，进行分离销毁，确保出厂的泡罩药板合格率接近甚至达到百分百。

现有缺陷泡罩药板的主要检测方法是采用人工挑选法，人工挑选法需要人眼时时盯着流水线上密密麻麻的药品，劳动强度大，由于人工目测不可避免会受到个人的视力、情绪、光线等因素的影响，带有很大的个人主观性，故而检测标准难以统一、分选差异大，加上现场环境噪音和药品包装本身反光，工人极易疲劳，造成检测效率低下。这种检测方法既费时费工，又难以保证检测质量。

另一种主流方法是光电自动检测方法，然而该法只能检测出药片是否漏装，不能检测出泡罩表面缺损、污渍和蚊虫粘附等情况，而且每一种包装药型都要求有对应的光电检测模具配套使用，适应性较差，在需要频繁更换药型的生产线上难以实现大规模应用。第三种主流方法是重量验测法，通过检测产品重量来区分合格与不合格产品，但药片生产是流水线生产，该方法易受流水线机械震动干扰而造成误检和漏检，且该方法无法检测出药品裂片和碎片的泡罩药板，难以广泛推广。

目前有少量的包装材料生产厂家为了加强这方面的检测，专门购买了相应的药品包装机来检测，但是这些包装机体型庞大，价格昂贵，功能单一、操作不方便，并不适合中小型包装材料生产厂家使用。

公布号为CN108414533A的发明专利，公布了泡罩类包装药品视觉检测设备及方法，包括用于放置在现有传送带上的机体、与机体连接的工业一体机、PLC等。机体内设有开孔背光源、工业相机、指示灯；开孔背光源设有开孔；工业相机包括工业镜头；工业镜头、开孔及传送带上的待检测产品在同一直线上；机体包括上盖板，上盖板一端设有倒角，倒角处设有用于观察机体内部环境的茶色亚克力板。该机体需要安装在传送带上，对传送带上的泡罩类包装药品进行检测，因此该设备需要配合传送带进行检测，无法独立运行，且没有用于剔除不良品的剔除装置，需要加装另外的剔除装置对检测出来的缺陷产品进行剔除。

公布号为CN108204987A的发明专利，公布了基于机器视觉的泡罩药片包装缺陷自动检测装置，该检测装置包括检测平台和检测系统，检测平台包括用于放置泡罩药片的工作台、气动分拣结构和传送机构组成，检测系统包括图像采集模块、运动控制模块以及上位计算机，图像采集模块包括光电传感器、图像采集卡、照明光源和CCD相机，运动控制模块包括所述传动机构、运动控制卡和气动分拣机构。该装置具有独立的传送机构和气动分拣机构，但该设备较为复杂，设计成本和维护成本高，直接提高了泡罩药板的生产成本。

发明内容

针对以上不足，本发明提供了一种全自动缺陷泡罩药板分拣设备，利用运动控制和气动剔除实现不合格泡罩药板的检测和剔除，不仅显著地降低工人的劳动强度，大幅提高生产效率和产品合格率，同时促进泡罩药品包装检测行业的自动化、智能化。

本发明的技术方案为：

一种全自动缺陷泡罩药板分拣设备，包括机架、水平输送单元、缺陷检测单元、不良品剔除单元和控制单元，所述机架内部沿水平方向设有真空腔，所述真空腔底壁沿水平方向设有负压孔，所述水平输送单元设于真空腔外部，包括传动轮、传送带和电机，所述传动轮位于机架两端、由电机带动旋转，传送带由传动轮带动、并紧贴真空腔底壁上的负压孔水平传输，所述泡罩药板在负压孔的作用下、吸附在传送带下表面，并由传送带带动水平传输；所述缺陷检测单元设于机架中部，包括光纤传感器、拍照装置和上位机图像处理系统，所述光纤传感器设于真空腔底壁上，用于感应泡罩药板，所述拍照装置设于传送带下方，用于拍摄泡罩药板图像，所述上位机图像处理系统连接拍照装置，用于对泡罩药板图像进行检测，并将检测结果发送到控制单元；所述不良品剔除单元包括正压气管、电磁阀和不良品筐，所述正压气管垂直设于真空腔内部，其管口贴近传送带，能产生大于真空腔内负压的正压气体，所述电磁阀与正压气管相通，用于控制其开闭，所述不良品筐设于真空腔外部、正压气管正下方；所述光纤传感器、拍照装置和正压气管在传送带前进方向上、从前往后依次排列，所述控制单元用于接收上位机图像处理系统的检测结果，并发送指令给电磁阀控制其开闭。

所述负压孔有两组，传送带有两条，可同时输送两组泡罩药板，所述正压气管有两组。

所述拍照装置包括图像采集模块、碗光源和工业CCD相机，所述碗光源由下往上给CCD相机提供照明。

所述泡罩药板在传输过程中，透明泡罩面朝下。

还包括高度调节器，所述高度调节器固定于机架上表面。

所述真空腔侧壁上设有风机孔，所述风机孔与抽风机相连，使真空腔内保持真空状态。

所述传动轮包括主动轮和从动轮，所述主动轮由电机带动旋转。

一种全自动缺陷泡罩药板分拣方法，包括以下步骤：

S1：泡罩药板由产线的输送带输送到传送带起始端下方；

S2：负压孔将泡罩药板吸起、贴附在传送带的下表面，由机架的起始端朝向终端水平传输；

S3：泡罩药板进入碗光源照射的圆形检测区域时，被光纤传感器感应识别；

S4：图像采集模块驱动CCD相机给泡罩药板拍照，并将采集到的图像传送到上位机图像处理系统；

S5：上位机图像处理系统对图像进行检测，并将检测结果发送到控制单元，如果检测结果为缺陷泡罩药板，进入步骤S6，否则，进入步骤S7；

S6：控制单元发送指令给电磁阀，电磁阀打开，正压气管管口吹出正压气体，吸附在传送带下表面的缺陷泡罩药板脱离传送带，掉落到正下方的不良品筐内；

S7：泡罩药板跟随传送带，到达机架的终端，进入到下一步的工序中。

本发明的全自动担缺陷泡罩药板分拣设备，包括水平输送单元、缺陷检测单元和不良品剔除单元，水平输送单元利用泡罩药板自身重量较轻的特点，在真空腔底壁上开设负压孔，并使传送带贴近负压孔水平传输，使泡罩药板由下至上吸附在水平传输的传送带上，由传送带带动水平传输。

缺陷检测单元利用CCD相机对泡罩药板进行拍照，上位机图像处理系统对泡罩药板图像进行检测识别，可用于检测各种形状的药片，也可以检测出药品异形、药品尺寸不达标、污点、多粒、多药屑、裂纹破损等不良问题。不良品剔除单元利用真空腔内部垂直设置的正压气管，由上至下吹出大于真空腔负压的正压气体，使缺陷泡罩药板脱离传送带，垂直掉落到下方的不良品筐内，实现缺陷泡罩药板的分拣剔除。

本发明的泡罩药板分拣设备能实现泡罩药板的水平传输，图像的自动采集以及缺陷泡罩药板的自动分拣剔除，整个过程在控制单元的控制下自动完成，无需人工干预，可配合泡罩药板的自动化生产线使用，实现泡罩药板的大规模工业化生产。此外，本发明的分拣设备结构简单，易于实现，降低的设备的设计成本和维护成本。

附图说明

图1为本发明的全自动缺陷泡罩药板分拣设备的正视图；

图2为本发明的机架的仰视图；

图3为本发明的全自动缺陷泡罩药板分拣方法流程图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

参考图1和图2，本发明的全自动缺陷泡罩药板分拣设备，包括机架10、水平输送单元、缺陷检测单元和不良品剔除单元，机架10内部沿水平方向设有真空腔11，真空腔11底壁沿水平方向设有负压孔12，真空腔11侧壁上设有风机孔13，风机孔12与抽风机相连，使真空腔11内保持真空状态。由于真空腔11内压力小于外界压力，负压孔12附近为负压状态。为了调节机架10的高度，机架10上表面还设有高度调节器13，高度调节器13将机架10固定在建筑物顶部或一定高度的固定架上，可通过调节高度调节器13，使真空腔11高度与泡罩药板50生产线高度相适应。

水平输送单元设于真空腔11外部，包括传动轮21、传送带22和电机，传动轮21位于机架10左右两侧，其中一个为主动轮，由电机带动旋转，另一个为从动轮，在传送带22带动下，与主动轮同步旋转。传送带22紧贴真空腔11底壁上的负压孔12水平传输，泡罩药板50由于重量较轻，在负压孔12的作用下、吸附在传送带22下表面，并由传送带22带动水平传输。本分拣设备所分拣的泡罩药板50，为已经封闭完毕待检测的泡罩药片/胶囊。

为了提高检测效率，本发明的真空腔11底壁的负压孔12有两组，每组两排，保证泡罩药板50在传送带22上具有较强吸附性。传送带22有两条，分别对应两组负压孔12，可同时输送两组泡罩药板50。与此相对应，正压气管41有也两组，分别用于分拣两组泡罩药板50，保证泡罩药板50能可靠平稳快速运行，提高检测效率和分拣效率。

缺陷检测单元设于机架10中部，包括光纤传感器31、拍照装置32和上位机图像处理系统，光纤传感器31设于真空腔11底壁上、传送带22上方，用于感应输送过来的泡罩药板50。拍照装置32设于传送带22下方，用于给泡罩药板50拍摄图像。拍照装置32包括图像采集模块、碗光源321和工业CCD相机322，碗光源321由下往上对检测区域打光，给CCD相机322提供照明，CCD相机322给每一片经过的泡罩药板50拍照。为了便于拍照，泡罩药板50在传输过程中，透明泡罩面始终朝下，非透明的铝箔面则朝上、紧贴住传送带22。这样设置的另一个好处是，非透明的铝箔面通常是完整的平面，可以紧紧吸附在传送带22的下表面，不会产生漏气，使泡罩药板50失去吸附力而下落，脱离传送带22。

由于铝箔类的泡罩药板50在正面光的照射下，泡罩面存在高反光问题难以解决，通常只能通过调整光源角度来避免反光。本发明的缺陷检测单元采用的光源为碗光源321，与一般检测机采用暗箱和照明光源的组合有所区别。碗光源321又称球光源，是一种具有积聚效果的半球面内壁光源，其照明为高均匀漫射照明，有效地均匀反射从光源底部360度范围内发射而出的光线，从而使得整个图像的照度十分均匀，可消除产品表面不平整形成的干扰，高度适用于反光物体表面检测、表面不平整缺陷检测、食品与药品外观检测，有效提高了检测图像的特征提取度，提高泡罩药板50缺陷识别率。且采用碗光源321之后不需再设置暗箱，在外部光照条件不影响检测效果的同时，也节约了缺陷检测单元所占空间。

上位机图像处理系统连接拍照装置32，用于对泡罩药板50图像进行检测识别。上位机图像处理系统提取图像中的信息用于检测识别，计算出泡罩药板50图像中的药品缺陷、包装缺陷及相关参数。可用于检测各种形状的药片，也可以检测药品异形、药品尺寸不达标、污点、多粒、多药屑、裂纹破损等不良问题。与其它检测设备相比，识别精度更高，检测范围更广，适应性好。

不良品剔除单元包括正压气管41、电磁阀和不良品筐42，正压气管41垂直设于真空腔11内部，其管口贴近传送带22，正压气管41进气端连接高压气罐，能从管口吹出大于真空腔11内负压的正压气体，电磁阀与正压气管41相通，用于控制其开闭，电磁阀受控于控制单元。不良品筐42设于真空腔11外部、正压气管41正下方。控制单元接收上位机图像处理系统的检测结果，并发送指令给电磁阀，电磁阀打开，正压气管41管口吹出正压气体，缺陷泡罩药板50在正压气体作用下，即可脱离传送带22，掉落到正下方的不良品筐42内。光纤传感器31、拍照装置32和正压气管41在传送带22前进方向上、从前往后依次排列。

参考图3，本发明的全自动缺陷泡罩药板的分拣方法为：

S1：在本发明的分拣设备起始端位置，泡罩药板50由产线的输送带输送到传送带22下方；

S2：负压孔12将泡罩药板50吸起、贴附在传送带22的下表面，泡罩药板50在负压孔12的吸附力和传送带22的带动下，由机架10的起始端朝向终端水平传输；

S3：泡罩药板50进入碗光源321照射的圆形区域即检测区域时，首先被光纤传感器31感应识别；

S4：光纤传感器31将检测信息发送到给图像采集模块，图像采集模块驱动CCD相机322给泡罩药板50拍照，并将采集到的图像传送到上位机图像处理系统；

S5：上位机图像处理系统对图像进行检测，并将检测结果发送到控制单元；

S6：如果检测结果为缺陷泡罩药板50，控制单元发送指令给电磁阀，电磁阀打开，正压气管41管口吹出大于真空腔11内负压的正压气体，吸附在传送带22下表面的缺陷泡罩药板50在正压气体作用下，脱离传送带22，掉落到正下方的不良品筐42内，完成缺陷泡罩药板50的分拣过程；

S7：如果检测结果为非缺陷泡罩药板50，完好的的泡罩药板50继续跟随传送带22，到达机架10的终端，进入到下一步的工序中。

以上公开的仅为本发明的实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种全自动缺陷泡罩药板分拣设备，其特征在于，包括机架(10)、水平输送单元、缺陷检测单元、不良品剔除单元和控制单元，所述机架(10)内部沿水平方向设有真空腔(11)，所述真空腔(11)底壁沿水平方向设有负压孔(12)，所述水平输送单元设于真空腔(11)外部，包括传动轮(21)、传送带(22)和电机，所述传动轮(21)位于机架(10)两端、由电机带动旋转，传送带(22)由传动轮(21)带动、并紧贴真空腔(11)底壁上的负压孔(12)水平传输，所述泡罩药板(50)在负压孔(12)的作用下、吸附在传送带(22)下表面，并由传送带(22)带动水平传输；所述缺陷检测单元设于机架(10)中部，包括光纤传感器(31)、拍照装置(32)和上位机图像处理系统，所述光纤传感器(31)设于真空腔(11)底壁上，用于感应泡罩药板(50)，所述拍照装置(32)设于传送带(22)下方，用于拍摄泡罩药板(50)图像，所述上位机图像处理系统连接拍照装置(32)，用于对泡罩药板(50)图像进行检测，并将检测结果发送到控制单元；所述不良品剔除单元包括正压气管(41)、电磁阀和不良品筐(42)，所述正压气管(41)垂直设于真空腔(11)内部，其管口贴近传送带(22)，能产生大于真空腔(11)内负压的正压气体，所述电磁阀与正压气管(41)相通，用于控制其开闭，所述不良品筐(42)设于真空腔(11)外部、正压气管(41)正下方；所述光纤传感器(31)、拍照装置(32)和正压气管(41)在传送带(22)前进方向上、从前往后依次排列，所述控制单元用于接收上位机图像处理系统的检测结果，并发送指令给电磁阀控制其开闭。

2.根据权利要求1所述的全自动缺陷泡罩药板分拣设备，其特征在于，所述负压孔(12)有两组，传送带(22)有两条，可同时输送两组泡罩药板(50)，所述正压气管(41)有两组。

3.根据权利要求1所述的全自动缺陷泡罩药板分拣设备，其特征在于，所述拍照装置(32)包括图像采集模块、碗光源(321)和工业CCD相机(322)，所述碗光源(321)由下往上给CCD相机(322)提供照明。

4.根据权利要求1所述的全自动缺陷泡罩药板分拣设备，其特征在于，所述泡罩药板(50)在传输过程中，透明泡罩面朝下。

5.根据权利要求1所述的全自动缺陷泡罩药板分拣设备，其特征在于，还包括高度调节器(13)，所述高度调节器(13)固定于机架(10)上表面。

6.根据权利要求1所述的全自动缺陷泡罩药板分拣设备，其特征在于，所述真空腔(11)侧壁上设有抽风孔(12)，所述抽风孔(12)与抽风机相连，使真空腔(11)内保持真空状态。

7.根据权利要求1所述的全自动缺陷泡罩药板分拣设备，其特征在于，所述传动轮(21)包括主动轮和从动轮，所述主动轮由电机带动旋转。

8.一种全自动缺陷泡罩药板分拣方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：泡罩药板(50)由产线的输送带输送到传送带(22)起始端下方；

S2：负压孔(12)将泡罩药板(50)吸起、贴附在传送带(22)的下表面，由机架(10)的起始端朝向终端水平传输；

S3：泡罩药板(50)进入碗光源(321)照射的圆形检测区域时，被光纤传感器(31)感应识别；

S4：图像采集模块驱动CCD相机(322)给泡罩药板(50)拍照，并将采集到的图像传送到上位机图像处理系统；

S5：上位机图像处理系统对图像进行检测，并将检测结果发送到控制单元，如果检测结果为缺陷泡罩药板(50)，进入步骤S6，否则，进入步骤S7；

S6：控制单元发送指令给电磁阀，电磁阀打开，正压气管(41)管口吹出正压气体，吸附在传送带(22)下表面的缺陷泡罩药板(50)脱离传送带(22)，掉落到正下方的不良品筐(42)内；

S7：泡罩药板(50)跟随传送带(22)，到达机架(10)的终端，进入到下一步的工序中。