ITBO20060832A1 - Dispositivo rilevatore per il controllo di prodotti farmaceutici. - Google Patents

Description

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DESCRIZIONE

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo:

“Dispositivo rilevatore per il controllo di prodotti farmaceutici. ”

a nome: I.M.A. Industria Macchine Automatiche S.p.A., di nazionalità italiana, con sede a 40064 Ozzano Emilia (BO), Via Emilia N.428 - 442. Inventore Designato: Sergio CICOGNANI, Massimo BONARDI.

Depositata il ai N. B02006A o o o 8 3 2

06 DIC. 2006 .....

La presente invenzione è relativa ad un dispositivo rilevatore per il controllo di articoli e si inquadra nel settore tecnico relativo al confezionamento di articoli, ed in particolare di prodotti farmaceutici quali compresse, capsule e simili, in corrispondenti contenitori.

In particolare l'invenzione riguarda un dispositivo ottico destinato a rilevare automaticamente la conformazione di tali prodotti prima che essi vengano introdotti nei relativi contenitori, per esempio flaconi o simili, per identificarne eventuali difetti di forma, colore o altre caratteri

stiche simili e consentirne l'eliminazione.

Il confezionamento di prodotti farmaceutici quali compresse, capsule e simili viene effettuato da apposite macchine confezionatrici automatiche, comunemente dette macchine contatrici, che solitamente sono del tipo comprendenti sostanzialmente un magazzino di prodotti ed un dispositivo per l’alimentazione ordinata ad un gruppo di riempimento di contenitori con i prodotti medesimi, il cui numero e predeterminato da un idoneo dispositivo di conteggio.

I contenitori vengono normalmente fatti avanzare al disotto del gruppo di riempimento, in modo da consentire l’introduzione di un numero determinato dei prodotti per gravità.

Attualmente, le suddette macchine contatrici sono dotate anche di un dispositivo atto ad effettuare un controllo di qualità sui prodotti prima che gli stessi vengano conteggiati per essere introdotti nel relativo contenitore, ed inoltre anche di un conseguente dispositivo di espulsione di prodotti trovati difettosi e quindi non idonei al confezionamento. Una macchina confezionatrice contatrice nota del tipo sopracitato è per esempio descritta nella domanda di brevetto intemazionale PCT pubblicata al N. WO 03/097459, a nome della medesima Richiedente, cui la descrizione che segue farà esplicito riferimento, senza per questo perdere in generalità.

Nella macchina contatrice descritta del predetto documento brevettuale PCT i prodotti da confezionare sono contenuti alla rinfusa in una tramoggia, dalla quale vengono trasferite su un convogliatore a piani vibranti che le ordina secondo linee parallele, e quindi ad un secondo

convogliatore a tamburo rotante orizzontale. Tale tamburo è azionato in rotazione continua, ed è provvisto di fori comunicanti con condotti mantenuti in depressione, per trattenere i prodotti aderenti alla superficie del tamburo stesso durante il loro trasporto.

Un dispositivo ottico di rilevamento della conformazione di ogni prodotto farmaceutico, controllato da un elaboratore elettronico, provvede ad identificare con efficacia i prodotti difettosi, ad esempio con difetti di forma.

Dal tamburo rotante i prodotti conformi vengono trasferiti, mediante una pluralità di aste deflettrici, ad una serie di imbuti disposti in parallelo al disopra di altrettanti flaconi da riempire.

Al passaggio di un prodotto difettoso la corrispondente asta deflettrice non viene azionata, e quindi il prodotto prosegue la propria rotazione solidale al tamburo fino a quando non viene rimosso in corrispondenza di un apposito contenitore per gli scarti.

Specificatamente, il citato dispositivo ottico per il rilevamento della conformazione dei prodotti farma prevede una telecamera, collegata ad un elaboratore nel quale opera un idoneo programma di riconoscimento di immagini; quest’ultimo provvede all'individuazione del contorno di ogni prodotto in transito ed al riconoscimento di eventuali difetti di forma.

Tali eventi sono quindi segnalati al sistema di controllo della macchina confezionatrice, che provvede a non attivare le corrispondenti aste deflettrici al passaggio del prodotto difettoso, e quindi ad escluderlo

dalle successive fasi di confezionamento.

Il campo di inquadratura della telecamera è illuminato, in genere, da una sorgente luminosa dedicata ad illuminare il tamburo rotante.

L’illuminazione risultante del campo di inquadratura è in ogni caso sostanzialmente uniforme, sia che provenga da sorgenti diffuse che da una sorgente diretta. Ciò dà luogo, in alcuni casi, a problemi nel riconoscimento delle compresse difettose.

Tali problemi si verificano in modo particolare nel caso in cui il colore dei prodotti sia simile a quello della superficie del tamburo rotante, o

comunque se il contrasto cromatico fra prodotto e tamburo risulta

scarso.

In questi casi l'identificazione del prodotto da parte del programma di

riconoscimento può risultare difficile.

Ciò può dar luogo ad errori di valutazione dell'Idoneità di un prodotto,

con la conseguente esclusione di un prodotto in effetti idoneo o, peggio,

con l’accettazione di un prodotto difettoso.

Uno scopo dell'Invenzione proposta è quello di proporre un dispositivo

rilevatore in grado di riconoscere il contorno dei citati prodotti in modo

accurato ed affidabile, e del tutto indipendente dall’intensità e dal tipo di

illuminazione ambientale

Un altro scopo della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo rilevatore per l’identificazione di prodotti, quali ad esempio le sopra

citate compresse, in grado di rilevare efficacemente differenze di colore

o contrasti cromatici anche minimi.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di fornire un

dispositivo rilevatore in grado di effettuare un efficace e preciso conteggio dei prodotti controllati.

Gli scopi sopra citati vengono interamente ottenuti, in accordo con il

contenuto delle rivendicazioni.

Secondo la presente invenzione, viene realizzato un dispositivo rilevatore per il controllo di articoli, in particolare prodotti farmaceutici, atto

ad operare in una macchina confezionatrice per il confezionamento dei

detti articoli in contenitori, comprendente almeno un convogliatore atto

ad avanzare in successione i detti articoli lungo un percorso determina

to verso i detti contenitori, e mezzi ottici di rilevazione e controllo dei

detti articoli in corrispondenza del detto convogliatore; caratterizzato dal

fatto di comprendere inoltre mezzi generatori di luce atti ad illuminare i

detti articoli, in transito nel campo di rilevazione di detti mezzi ottici,

tramite almeno un fascio di luce con un angolo di incidenza determinato.

Le caratteristiche dell'invenzione, così come risulteranno dalle rivendicazioni, sono evidenziate nella seguente descrizione dettagliata, con

riferimento alle tavole di disegno allegate, nelle quali:

- la figura 1 illustra schematicamente una vista laterale di una porzione

di macchina confezionatrice che comprende il dispositivo rilevatore

realizzato secondo la presente invenzione;

- le figure 2 e 4 illustrano schematicamente rispettive viste laterali, in

scala ingrandita, di un particolare della figura 1 ;

- le figure 3a, 3b e 3c illustrano schematicamente, secondo il piano di

osservazione lll-lll di figura 2, modalità di illuminazione di prodotti di

diversa fattura (3a, 3c) o di un prodotto difettoso (3b) da parte del

dispositivo di figura 1 .

Con riferimento alla figura 1 , con 100 si indica una macchina confezionatrice/contatrice di prodotti 1 farmaceutici, ad esempio compresse,

capsule o simili, in corrispondenti contenitori, ad esempio flaconi, noti e

non illustrati.

Di tale macchina 100, per ragioni di convenienza, è illustrata nella

predetta figura 1 solo una porzione significativa.

In particolare, la macchina 100 comprende un convogliatore 110 a

tamburo rotante orizzontale, atto a ricevere prodotti 1 da confezionare secondo linee parallele (non illustrate in figura) da un precedente convogliatore lineare 105 vibrante ed a trasportarli in successione, in modo noto lungo un percorso di avanzamento W, verso dispositivi di raccolta 120 per un loro conteggio e la loro successiva introduzione nei relativi contenitori.

La macchina 100 comprende, inoltre, organi deflettori 130 atti a staccare i prodotti 1 idonei dalla superficie 111 del convogliatore 110 ed indirizzarli verso i dispositivi di raccolta 120, un contenitore 140 per prodotti 1 difettosi, ed un elemento deflettore 150 per staccare i prodotti 1 difettosi dal convogliatore 110 ed indirizzarli verso il citato contenitore 140.

Per una descrizione dettagliata della struttura e del funzionamento della macchina 100 e dei suoi componenti si rimanda comunque alla già citata domanda di brevetto Internazionale PCT WO 03/097459 della

medesima Richiedente.

La macchina 100 comprende, inoltre, un dispositivo 10 rilevatore dei prodotti 1 in transito sul convogliatore 110 destinato ad acquisire ed elaborare informazioni su ciascun prodotto 1 sufficienti a consentire l'identificazione di prodotti 1 difettosi, ed ad inviare i relativi segnali ad una unità di controllo (non illustrata) della macchina 100 stessa per consentirne l’esclusione dalle successive fasi di confezionamento.

Secondo quanto illustrato nelle figure 1 e 2, il dispositivo 10 rilevatore comprende mezzi 20 di rilevazione ottica ed acquisizione di informazioni relative a ciascuno dei prodotti 1 , tali mezzi sostanzialmente definiti, preferibilmente, da una telecamera 20 lineare fissa la cui linea di ripresa è orientata verso la superficie del sopra citato convogliatore 110.

La telecamera 20 è elettricamente collegata ad un elaboratore, nel quale opera un programma di riconoscimento dei prodotti 1 a partire da un’immagine degli stessi generata dalla telecamera 20, e di valutazione della loro integrità.

Il dispositivo 10 rilevatore comprende inoltre, in particolare, mezzi generatori 30 di luce a fascio orientato, destinati ad illuminare in modo ottimale i prodotti 1 durante il loro transito in successione nel campo di ripresa della telecamera 20 lineare e ad esaltarne il contrasto rispetto alla superficie 111 del tamburo 110.

Nella preferita ma non limitativa forma di realizzazione illustrata nelle figure 1 , 2 e 4, i mezzi generatori 30 sono definiti da una coppia di fari 31 ,32 a fascio orientato atti ad emettere corrispondenti fasci di luce 35,36 destinati ad interessare i prodotti 1 , a partire dal loro bordo

perimetrale 2 da direzioni diverse, con angoli opposti rispetto alla linea di ripresa della telecamera 20 e con angoli a di incidenza sui prodotti 1 acuti relativamente piccoli, così da produrre sul tamburo 110 un’illuminazione sostanzialmente radente.

Secondo quanto illustrato nelle figure 1 , 2 e 4, ciascun fascio di luce radente 35,36 è atto ad illuminare selettivamente i prodotti 1 trasportati dal tamburo 110 da una direzione predefinita, per effetto di una deviazione del fascio 35,36 tramite un relativo elemento deflettore 38,39 a specchio disposto lungo la linea di propagazione del corrispondente fascio 35,36 in modo da intercettarlo e deviarne il percorso verso i

prodotti 1 .

L’ampiezza di ciascun fascio 35,36 di luce deviato dal rispettivo deflettore 38,39 subisce inoltre una limitazione per mezzo di una coppia di elementi otturatori 49,50, disposti l’uno rispetto all’altro ad una distanza prefissata; rispetto alla superficie del tamburo 110, la coppia di elementi otturatori 49,50 è inoltre disposta ad una distanza o altezza determinata maggiore dello spessore o altezza dei prodotti 1 trasportati dal tamburo 1 10 stesso. In particolare, i citati mezzi otturatori 49,50 permettono una concentrazione dei fasci sulla superficie 111 del tamburo 110.

In uso, l’illuminazione della porzione di superficie 111 del tamburo 110 da parte dei fasci 35 e 36 luminosi del dispositivo 10 è tale che la telecamera 20 lineare, in assenza di prodotti 1 sul tamburo 110 stesso, rileva una linea scura corrispondente ad una zona d’ombra 60, a sezione trasversale sostanzialmente triangolare, creatasi in corrispondenza di una regione in cui né il fascio 35 né il fascio 36 illuminano la superfi

cie 111 (figura 4); mentre in presenza di un prodotto 1 , la telecamera 20 lineare è in grado di rilevare istante per istante, una porzione lineare, perfettamente illuminata dalla confluenza dei fasci 35 e 35 luminosi, della superficie superiore del prodotto 1 che si eleva al di fuori della citata zona d’ombra 60 (figura 2).

La telecamera 20 è, in sostanza, in grado di rilevare, progressivamente linea per linea per effetto dell’avanzamento del prodotto 1 sul tamburo 1 10 che ruota, il profilo 2 perimetrale di ciascun prodotto 1 , e quindi è in grado di controllare se il prodotto 1 in esame è integro e quindi idoneo al successivo confezionamento (figura 3a e 3c) oppure è da scartare

per esempio (figura 3b) poiché danneggiato o comunque difettoso.

Tutto ciò consente di aumentare in modo considerevole il contrasto cromatico o di chiaro-scuro fra il prodotto 1 (in chiaro) e le zone 39, 40 scure della superfìcie 111 del tamburo 110 nell’intorno del prodotto 1 stesso, e quindi di agevolare in maniera ottimale e determinante le operazioni di riconoscimento della conformazione dei prodotti 1 .

Naturalmente, è possibile orientare direttamente i fasci 35,36 verso gli articoli 1 , escludendo così la necessità di prevedere i sopra citati specchi deflettori 37,38. La presenza di questi ultimi, tuttavia, è giustificata da una migliore possibilità di regolazione della direzione dei fasci 35,36. Dato che, come già descritto in precedenza, il convogliatore a tamburo 1 10 trasporta solitamente una pluralità di file di prodotti 1 in parallelo, è preferibilmente ma non limitatamente prevista una coppia di fari 31 ,32, e relativi specchi deflettori 37,38 e otturatori 49,50 per ciascuna fila di prodotti 1.

La presente invenzione consente vantaggiosamente, in modo estremamente semplice, efficace e poco costoso, di migliorare in maniera determinante il riconoscimento della sagoma dei prodotti 1 da confezionare da parte del sistema di controllo dell’integrità degli stessi prodotti, e di identificare con esattezza i prodotti difettosi da scartare.

Tale capacità di identificazione risulta peraltro sostanzialmente indipendente dal tipo e dall’intensità dell'illuminazione ambientale.

Si intende che quanto sopra è stato descritto a titolo puramente esemplificativo e non limitativo.

Pertanto, possibili modifiche e varianti dell'invenzione si considerano

rientranti nell’ambito protettivo accordato alla presente soluzione tecnica, così come sopra descrìtta e nel seguito rivendicata.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo (10) rilevatore per il controllo di articoli (1), in particolare prodotti (1) farmaceutici, atto ad operare in una macchina confezionatrice (100) per il confezionamento dei detti articoli (1 ) in contenitori, comprendente almeno un convogliatore (110) atto ad avanzare in successione i detti articoli (1 ) lungo un percorso (W) determinato verso i detti contenitori, e mezzi ottici (20) di rilevazione e controllo dei detti articoli (1 ) in corrispondenza del detto convogliatore (110); caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre mezzi (30,31 ,32) generatori di luce atti ad illuminare i detti articoli (1 ), in transito nel campo di rilevazione di detti mezzi ottici (20), tramite almeno un fascio (35,36) di luce con un angolo (a) di incidenza determinato.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che i detti mezzi generatori (30) di luce comprendono almeno un faro (31 ,32)

   per generare il detto fascio (35,36); il detto fascio (35,36) raggiungendo la superficie (111 ) del detto convogliatore (110) con un angolo (a) di incidenza acuto, in modo da illuminare i detti articoli (1 ) con una luce sostanzialmente radente.
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi generatori (30) comprendono mezzi deflettori (37,38) destinati ad intercettare il detto fascio (35,36) di luce ed a indirizzarlo verso i detti articoli (1) con il detto angolo (a) di incidenza; e mezzi (49,50) otturatori atti a definire l’ampiezza del detto fascio (35,36) di luce.
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detti mezzi deflettori (37,38) sono definiti da mezzi a specchio opportunamente orientati.
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che i detti mezzi generatori (30) di luce a fascio orientato comprendono una coppia di fari (31 ,32) fra loro distanziati ed orientati in modo che relativi fasci (35,36) di luce interessino ciascun detto articolo (1) da angoli fra loro opposti rispetto alla linea di ripresa dei citati mezzi ottici (20) di rilevazione.
6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detti mezzi generatori (30) comprendono una coppia di mezzi deflettori (37,38) destinati ad intercettare i relativi due fasci (35,36) di luce ed a indirizzarli verso i detti articoli (1); ed una coppia di mezzi (49,50) otturatori atti a definire la dimensione dei relativi detti fasci (35,36) e a

   formare almeno una zona d’ombra (60) sulla superficie (111) del detto convogliatore (110).
7. 7. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 1 a 6, caratterizzato dal fatto che il citato convogliatore (110) prevede il trasporto contemporaneo di una pluralità di articoli (1) su file sostanzialmente parallele, e che detti mezzi generatori (30) di luce sono previsti per illuminare con fasci di luce radente tutti gli articoli (1) trasportati in parallelo.
8. 8. Macchina (100) confezionatrice, in particolare per il confezionamento con conteggio di articoli (1 ) farmaceutici in relativi contenitori, caratterizzata dal fatto di comprendere il dispositivo (10) rilevatore secondo una o più delle rivendicazioni precedenti da 1 a 7.
9. 9. Dispositivo rilevatore per il controllo di articoli (1), in particolare prodotti (1 ) farmaceutici, sostanzialmente come descritto ed illustrato