台达视觉系统在药瓶轧盖机的应用

作者：宗伟
供稿：中达电通股份有限公司
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发布时间：2014-09-12

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1 前言

随着我国国民经济的快速发展、人民生活水平的提高及人口老龄化趋势的加快，我国药品需求年均递增速达到12%以上。2007年中国药品需求量为5991亿元人民币，预计到2010年将达到600亿美元，2020年达1200亿美元，从而超过美国成为世界第一大药品市场。

目前，药品生产企业不再单纯追求速度，而是越来越将药品质量的管控放在第一位。随着自动化程度的不断提高，产品管控单靠人力越来越不适应。在这种背景下，机器视觉可以很好的适应医药企业高速、稳定的检测需求。

在瓶装药品的生产环节，有一道轧盖工序。然而在实际生产过程中，可能由于多方面原因导致前道加盖时，没有将瓶盖安装到位，甚至于整个盖子丢失，这样对药品的生产质量会造成重大隐患。所以在此类生产设备上，引入机器视觉系统，用以检测瓶盖有无加装或者加装是否到位，可以很好的杜绝此类情况发生，从而保证药品的生产质量。

台达DMV 机器视觉系统，具有高速精准、多任务运算处理能力和智能型、人性化的操作接口，可广泛应用于食品、饮料、医药及包装等行业的识别确认、坐标定位、测量计数、瑕疵检测等领域。

2 瓶盖检测原理

根据客户的机械特点，我们考虑采用如图1的打光方式以及架设相机的方式。

图1 打光方式示意图

图1 打光方式示意图

采用上部照射光源照亮瓶盖，可以更好的取得检测重点瓶盖的情况，另一方面采用此种打光方式，也比较容易安装，成本也相对较低。

通过分析药瓶的尺寸特征，发现瓶身也有会有一定尺寸偏差，这样势必对瓶盖是否盖紧有一定影响。通过评估得知，可通过DMV的内置工具“边缘位置”来定位瓶口位置，从而可以避免由于瓶身高度误差对检测的影响。

图2 瓶身高度误差示意图

图2 瓶身高度误差示意图

在实际检测过程中，由于送料机构的特点，在每次拍摄时，瓶子左右方向也存在一定的偏差。同样可借助“边缘位置”工具来定位瓶身。

图3 瓶子水平位置误差示意图

图3 瓶子水平位置误差示意图

经过上述分析得知，通过两个维度的定位后，可以很好地确定被测药瓶的位置，确保检测的稳定性。通过“二值化”所拍摄的图像，可以清晰的看到由于上部光源的作用，瓶盖上部会被照亮，在图片中表现为大片的白色像素。这时就可以利用图4红框内白色像素来检测瓶盖有无，以及瓶盖有无安装到位。

图4 通过白色像素检验瓶盖安装情况

图4 通过白色像素检验瓶盖安装情况

表1 本系统配置表

名称	说明	型号
视觉控制器	机器视觉控制器(控制器单机)	DMV1000-80GXC
相机	30万像素1394型相机，配相机线缆	DMV-CD30GS
操作器	手持操作编程器	DMV1000-KEY
相机线缆	1394相机线缆	DMV-CA45
镜头	12mm镜头	DMV-LN12MC
光源控制器	24V光源控制器	DMV-P1024
光源	24V红色直射环形光	DMV-LRDR070035P