DE10128324A1 - Gerät zur optischen Prüfung des Inhalts von Blisterpackungen - Google Patents

Abstract

Zur optischen Prüfung des Inhalts von Blisterpackungen 10 mittels Bilderkennung dient eine Beleuchtungseinrichtung in Form einer Kammer 30, deren sämtliche Innenwände mit Elektrolumineszenz-Kondensatoren 32 in Folienform versehen sind. Diese ergeben eine äußerst gleichmäßige, diffuse Beleuchtung, so daß die insbesondere bei Aluminium-Blisterfolien auftretende, die Bilderkennung störenden Reflexionen weitgehend vermieden werden.

Description

• Optische Prüfung mittels Bildverarbeitung findet in vielen Bereichen der industriellen Fertigung und Qualitätskontrolle statt. Dabei wird der zu prüfende Gegenstand mit einer CCD-Kamera aufgenommen, deren Ausgangssignal durch Vergleich mit einem vorgegebenen Muster ausgewertet wird. Bei Abweichung des aufgenommenen Bildes von dem vorgegebenen Muster wird der geprüfte Gegenstand als nicht ordnungsgemäß bewertet.
• Auf diese Weise werden auch mit Medikamenten-Blisterpackungen auf ordnungsgemäße Befüllung geprüft. Dabei werden auch Packungen hergestellt, die mehrere verschiedene Medikamenten, die sich gewöhnlich in Form und/oder Farbe unterscheiden, entsprechend dem Einnahmeregime für einen vorgegebenen Einnahmezeitraum, beispielsweise eine Woche, gemeinsam enthalten. In aufwendigen Fällen können derartige Blisterpackungen bis zur Größe eines DINA4-Blattes gehen.
• Bei der optischen Prüfung derartiger Blisterpackungen ergeben sich Schwierigkeiten aufgrund der unvermeidbaren Unebenheiten der mit Vertiefungen zur Aufnahme der einzelnen Medikamente versehenen Blisterfolie und der daraus resultierenden Reflexionen. Eine weitere Schwierigkeit besteht in den unterschiedlichen und zum Teil geringen Kontrasten zwischen einzelnen Medikamen-Tabletten, -Dragees oder -Kapseln und den Blistertaschen. Auch Polarisationseffekte an den Folienoberflächen können die Genauigkeiten der Bilderfassung beeinträchtigen. Diese Probleme sind besonders groß, wenn mit den Vertiefungen oder Taschen versehene Folie aus Aluminium besteht.
• Um den Inhalt von Blisterpackungen so genau wie möglich aufzunehmen und auswerten zu können, ist eine gute Beleuchtung wesentlich. Dazu kommt es auf eine möglichst gleichmäßige diffuse Beleuchtung an, um die genannten Reflexionen und sonstigen örtlichen Störungen nach Möglichkeit zu vermeiden, was mit den bisherigen Lichtquellen jedoch nur ungenügend erreicht wurde. Selbst bei Verwendung zweidimensionaler Arrays von Leuchtstoffröhren treten Reflexe und Ungleichmäßigkeiten auf, die die Zuverlässigkeit der Bilderfassung beeinträchtigen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die optische Prüfung von Gegenständen, insbesondere Blisterpackungen, zuverlässiger zu machen.
• Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung. Danach ist die Beleuchtungseinrichtung, in der sich der von der Bildaufnahmeeinrichtung beobachtete Gegenstand befindet, als Kammer ausgebildet, deren Innenwände mindestens teilweise mit lichtemittierenden Kondensatoren, sogenannten LECs, versehen sind.
• LECs sind an sich bekannt. Sie bestehen im wesentlichen aus zwei Elektroden, von denen eine lichtdurchlässig ist und zwischen denen sich ein Leuchtkristalle enthaltendes Dielektrikum befindet. Durch Anlagen von Wechselspannung an die Elektroden werden die Kristalle zur Lumineszenz angeregt.
• Das bisherige Anwendungsgebiet derartiger LECs umfaßt Instrumenten-Panels, etwa Anzeigeinstrumente in Flugzeugen und Kraftfahrzeugen, Hintergrundbeleuchtungen von Tastaturen und Sicherheitsmarkierungen. Bei den bekannten Anwendungen geht es darum, eine vom Betrachter direkt wahrzunehmende, insgesamt leuchtende oder im Hintergrund beleuchtete Fläche zu erzeugen.
• Die erfindungsgemäße Anwendung von LECs unterscheidet sich davon insofern, als nicht eine dem Betrachter sich darbietende leuchtende Fläche erzeugt, sondern ein von einer Kamera aufzunehmender Gegenstand mit möglichst gleichmäßiger Leuchtdichteverteilung allseitig und diffus beleuchtet werden soll. Es hat sich gezeigt, daß die genannten LECs für diesen Zweck besonders geeignet sind und eine gleichmäßige diffuse Beleuchtung gestatten, die mit den herkömmlichen Leuchtmitteln nicht erreicht wurde.
• Zur Ausbildung der erfindungsgemäßen Kammer liegen die LECs vorzugsweise in Folienform vor und sind an den Innenwänden angebracht, etwa angeklebt.
• Um störendes Fremdlicht auszuschließen, ist es zweckmäßig, die Kammer geschlossen und im wesentlichen an sämtlichen Innenwänden mit LECs zu versehen.
• Zur fortlaufenden Prüfung von Gegenständen (Blisterpackungen) im Zuge ihrer Herstellung ist es zweckmäßig, die Kammer der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung so zu gestalten, daß in ihrem unteren Bereich die kontinuierliche Durchführung von zu prüfenden Gegenständen gestattet.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert; darin zeigt
• Fig. 1 ein Beispiel für eine mittels Bildverarbeitung zu prüfende, mit Medikamenten gefüllte Blisterpackung,
• Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Verpackunganlage mit mehreren Füll- und Prüfstationen,
• Fig. 3 eine schematische Darstellung einer einzelnen Prüfstation, und
• Fig. 4 einem schematischen Schnitt durch den Aufbau einer LEC-Folie.
• Das in Fig. 1 gezeigte Beispiel einer Blisterpackung 10 besteht aus einer Aluminiumfolie 11, in der durch Kaltverformung eine Anzahl von Vertiefungen oder Taschen 12, 13, 14 zur Aufnahme von in dem gezeigten Beispiel in Kapselform vorliegenden Medikamenten ausgebildet sind. Es sind sieben Gruppen von je drei nebeneinander angeordneten Taschen entsprechend einer Wochendosis vorgesehen. Die drei Taschen 12, 13, 14 jeder Gruppe dienen zur Aufnahme dreier verschiedener Medikamente.
• Die Anordnung ist von einem geprägten rechteckigen Randbereich 15 umgeben. Die ebenfalls aus Aluminium bestehende, in Fig. 2 gezeigte Deckfolie 16 wird nach vollständiger Befüllung mit dem Randbereich 15 verschweißt.
• In der in Fig. 2 schematisch dargestellten Verpackungsanlage wird die Aluminiumfolie 11 von einer Vorratsrolle 20 abgezogen und durchläuft nacheinander folgende Stationen:
  
• - Prägestation 21, in der die in Fig. 1 gezeigten Medikamenten-Aufnahmetaschen 12, 13, 14 und der Randbereich 15 für die einzelnen Packungseinheiten 10 in die Folie 11 geprägt wird.
• - Erste Füllstation 22, in der (mittels nicht gezeigter Zuführeinrichtungen) die Medikamentenkapseln in die jeweils linke Tasche 12 jeder der sieben Gruppen eingelegt wird.
• - Erste Prüfstation 23, in der die ordnungsgemäße Füllung der Taschen 12 überprüft wird.
• - Zweite Füllstation 24, in der das zweite Medikament jeweils in die Taschen 13 eingefüllt wird.
• - Zweite Prüfstation 25, in der die ordnungsgemäße Füllung der Taschen 13 geprüft wird.
• - Dritte Füllstation 26 zur Befüllung der dritten Taschen 14.
• - Dritte Prüfstation 27 zur Prüfung der dritten Taschen 14.
• - Versiegelungsstation 28, in der die Deckfolie 16 aufgebracht und mit den Randbereichen 15 verschweißt wird.
• - Vereinzelungsstation 29, in der das Band aus den bereits verschweißten Folien mit den dazwischen befindlichen Medikamenten zwischen den Randbereichen 15 benachbarter Packungseinheiten 10 zerschnitten wird.
• Gemäß Fig. 3 enthält jede der drei in Fig. 2 angedeuteten Prüfstationen 25, 25, 27 eine im wesentlichen quaderförmige Kammer 30. Die Grundfläche der Kammer 30 entspricht der Fläche der größten zu prüfenden Blisterpackung, die bis zur Größe eines DINA4-Blattes gehen kann.
• Die offene Grundfläche der Kammer 30 ist möglichst dicht über der an dieser Stelle vorbeigeführten Blisterfolie 11 angeordnet ist. Ein möglichst geringer Abstand zwischen der Unterkante der Kammer 30 und der Folie 11 ist wichtig, um den Einfall von Umgebungslicht zu verhindern. Bei Bedarf kann an dieser Stelle eine zusätzliche, nahe über der Folie 11 verlaufende Abschirmung 31 vorgesehen sein.
• Mindestens die vier Seitenwände, vorzugsweise auch die Decke, der Kammer 30 sind an ihren Innenseiten mit Elektrolumineszenz-Kondensatoren (LECs) 32 versehen. Die LECs 32 liegen in Form von Folien vor, die sich so zuschneiden bzw. anpassen lassen, daß sie die Innenflächen der Kammer 30 im wesentlichen vollständig bedecken.
• Da die verfügbaren LEC-Folien eine Dicke von nur 0,6 mm oder darunter aufweisen, ist es auch möglich, mehrere oder sämtliche Wände der Kammer 30 mit einer einzigen, entsprechend der Kammerform gefalteten LEC-Folie 32 auszukleiden.
• Innerhalb der Kammer 30 befindet sich eine auf die Blisterfolie 11 ausgerichtete CCD-Kamera 33, deren Ausgangssignal in einer (nicht gezeigten) Auswerteeinheit mit einem vorgegebenen Muster verglichen wird. Stimmt das aufgenommene Bild mit dem gespeicherten Muster nicht überein, so wird ein Signal erzeugt, das die fehlerhafte Befüllung der betreffenden Packungseinheit 10 anzeigt.
• Dieses Signal bewirkt, daß hinter der Vereinzelungsstation 29 die fehlerhaft befüllte Packungseinheit 10 ausgesondert wird. Wird der Fehler in der ersten oder zweiten Prüfstation 23, 25 festgestellt, so kann das Signal der Auswerteeinheit auch dazu benutzt werden, die Befüllung dieser Packungseinheit 10 mit den weiteren Medikamenten zu unterbinden.
• Gemäß Fig. 4 umfaßt die LEC-Folie 32 eine Trägerschicht 40, eine hintere Elektrode 41, eine Elektrolumineszenz-Leuchtschicht 42 und eine dem Innenraum der Kammer 30 zugewandte transparente Elektrode 43. Durch Anlegen einer Wechselspannung (die bis zu 3 kHz betragen kann) zwischen den Elektroden 41 und 43 wird die Leuchtschicht 42 zur Lumineszenz angeregt. Dadurch ergibt sich eine gleichmäßig diffus leuchtende Fläche mit hoher Gleichmäßigkeit (maximal ±2% Abweichung).
• Da sämtliche Innenwände der Kammer 30 mit ihrer gesamten Fläche Licht erzeugen, reicht die von der LEC-Folie 32 erzeugte Leuchtdichte von beispielsweise 65 cd/m² aus, um die Blisterpackung 10 für die Bildverarbeitung ausreichend zu beleuchten. Durch Steuerung der angelegten Wechselspannung, läßt sich die Lichtintensität steuern. Vorteilhaft ist auch die Tatsache, daß die Lichterzeugung mit sehr geringen Leistungsbedarf und damit praktisch ohne Erwärmung vonstatten geht, so daß die Kammer 30 trotz ihres gewünschten, praktisch vollständigen Abschlusses ohne Kühleinrichtung auskommt. Günstig ist ferner die Möglichkeit, mittels der LEC-Folien praktisch beliebig gefärbtes Licht zur Verfügung zu haben. Für die vorliegende Anwendung hat sich weiß-rosa Licht als besonders geeignet erwiesen.
• In dem obigen Ausführungsbeispiel besteht die Blisterfolie 11 aus Aluminium. Diese ist wegen ihres hohen Reflexionsvermögens für die Bilderkennung besonders problematisch. Besteht die Blisterfolie aus durchsichtigem Kunststoff, so kann die Beleuchtung auch mit Durchlicht erfolgen. In diesem Fall läuft die Blisterfolie innerhalb jeder Prüfstation über eine die Kammer nach unten begrenzende, mit einer LEC-Folie versehene oder als LE-Kondensator ausgebildete Tragfläche.

Claims (6)

1. Gerät zur optischen Prüfung von Gegenständen (10), insbesondere des Inhalts von Blisterpackungen, mittels Bilderkennung, mit einer Einrichtung (30) zur Beleuchtung des zu prüfenden Gegenstands, einer Bildaufnahmeeinrichtung (33) und einer Bildauswerteeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung als Kammer (30) ausgebildet ist, deren Innenwände mindestens teilweise mit Leuchtkondensatoren (LECs 32) versehen sind.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die LECs (32) in Folienform an Innenwänden der Kammer (30) angeordnet sind.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (30) im wesentlichen quaderförmig ist und mindestens an allen Seitenwände mit LECs (32) versehen ist.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände von LECs (32) im wesentlichen bedeckt sind.

5. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (30) in ihrem unteren Bereich die kontinuierliche Durchführung von zu prüfenden Gegenständen (10) gestattet.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere jeweils eine Kammer (30) aufweisende Prüfstationen (23, 25, 27) jeweils hinter einer Füllstationen (22, 24, 26) längs einer Förderbahn der zu prüfenden Gegenstände (10) angeordnet sind.