淺談臺達視覺系統在藥瓶軋蓋機的應用

隨著我國國民經濟的快速發展、人民生活水平的提高及人口老齡化趨勢的加快，我國藥品需求年均遞增速達到12%以上。2007年中國藥品需求量為5991億元人民幣，預計到2010年將達到600億美元，2020年達1200億美元，從而超過美國成為世界第一大藥品市場。

目前，藥品生產企業不再單純追求速度，而是越來越將藥品質量的管控放在第一位。隨著自動化程度的不斷提高，產品管控單靠人力越來越不適應。在這種背景下，機器視覺可以很好的適應醫藥企業高速、穩定的檢測需求。

在瓶裝藥品的生產環節，有一道軋蓋工序。然而在實際生產過程中，可能由于多方面原因導致前道加蓋時，沒有將瓶蓋安裝到位，甚至于整個蓋子丟失，這樣對藥品的生產質量會造成重大隱患。所以在此類生產設備上，引入機器視覺系統，用以檢測瓶蓋有無加裝或者加裝是否到位，可以很好的杜絕此類情況發生，從而保證藥品的生產質量。

臺達DMV?機器視覺系統，具有高速精準、多任務運算處理能力和智能型、人性化的操作接口，可廣泛應用于食品、飲料、醫藥及包裝等行業的識別確認、坐標定位、測量計數、瑕疵檢測等領域。

2??瓶蓋檢測原理

根據客戶的機械特點，我們考慮采用如圖1的打光方式以及架設相機的方式。

圖1?打光方式示意圖

采用上部照射光源照亮瓶蓋，可以更好的取得檢測重點瓶蓋的情況，另一方面采用此種打光方式，也比較容易安裝，成本也相對較低。

通過分析藥瓶的尺寸特征，發現瓶身也有會有一定尺寸偏差，這樣勢必對瓶蓋是否蓋緊有一定影響。通過評估得知，可通過DMV的內置工具“邊緣位置”來定位瓶口位置，從而可以避免由于瓶身高度誤差對檢測的影響。

圖3?瓶子水平位置誤差示意圖

經過上述分析得知，通過兩個維度的定位后，可以很好地確定被測藥瓶的位置，確保檢測的穩定性。通過“二值化”所拍攝的圖像，可以清晰的看到由于上部光源的作用，瓶蓋上部會被照亮，在圖片中表現為大片的白色像素。這時就可以利用圖4紅框內白色像素來檢測瓶蓋有無，以及瓶蓋有無安裝到位。

圖5?電氣控制圖

3??藥瓶檢測流程

判定產品的NG的條件有兩項：瓶蓋丟失（如紅框內無白色像素，就可以認為該瓶蓋丟失）；瓶蓋安裝不到位，其表現形式就是瓶蓋傾斜，或者高度變化，我們可以在正常瓶蓋上方建立一個白色像素檢測區域，正常情況下應該檢測不到白色像素，如在此區域出現過多的白色像素，就可以認為瓶蓋沒有安裝到位。

圖6?瓶蓋正常安裝圖示

隨后可對DMV的檢測工具做如下規劃。

如圖7所示，第一個“邊緣位置”定位瓶子的X軸位置（以水平方向為X軸）；第二個“邊緣位置”定位蓋子的Y軸位置。

圖7?檢測工具規劃

如圖8所示，左邊檢測“面積”，檢測瓶蓋有無；右邊檢測“面積”，檢測瓶蓋是否安裝到位。

圖10?瓶蓋丟失檢測效果圖

圖12?正常安裝檢測效果圖

4??檢測結果

通過檢測判斷，可以清晰地看出藥瓶的情況，圖10到圖12是不同情況下效果圖。

目前，系統只需?60ms以下即可完成一個產品的判斷，理論上每分鐘1000個產品的檢測，但是由于系統機械結構的限制，目前可達到400瓶/分鐘的檢測速度，已經完全滿足客戶需求。

5??結束語

俗話說“人命關天”，藥品質量絕非小事。自動化生產的大背景下，對產品質量的控制也是目前最為迫切需要解決的問題。臺達DMV視覺系統的引入，可保證藥品安裝環節的品質，同時也解決了其他傳感技術無法準確檢測瓶蓋是否安裝到位的問題。