安瓿瓶視覺檢測裝置及檢測方法與流程
2023-05-27 21:36:01 1
本發明涉及安瓿瓶視覺檢測裝置及檢測方法，更具體地涉及一種檢測及判定液體藥品的密封收納容器即安瓿瓶的不良問題，構築能夠通過線陣相機和面陣相機交叉驗證的視覺檢測系統，而增強檢測效率性和可靠性的技術。
背景技術：
安瓿瓶是指容納醫療用的注射液或口服用藥液等液體的物質的無色或有色透明的玻璃質的小型容器。安瓿瓶在填充液體之後，因密封上部的玻璃，由此，填充的液體不會與玻璃之外的物質發生接觸，因而，保證其衛生性且也適合於加熱殺菌。
在製造安瓿容器之後，對相應安瓿容器自身完整性的精密的檢測及判定過程等品質管理非常重要。在檢測及確認安瓿瓶是否有異常時，檢測人員用肉眼確認時，存在如下問題，因不可能實時檢測及全量檢測，檢測速度慢，並且，檢測結果依賴於檢測人員的熟練度及疲勞度，由此，可靠性低下。另外，還存在如下問題，難以獲取用於反應生產工藝的定量的影像數據並計算統計數據。
因此，通過能夠解決上述問題的方案，使用視覺檢測裝置，由此，通過有效的品質管理，能夠確保安瓿瓶的品質的競爭力，因檢測過程的自動化，提高可靠度和檢測效率性，獲取產品的不良影像數據，而構築資料庫，由此，能夠進行有效的品質管理。並且，使用高性能硬體和用於驅動其的運算法則時，因不受檢測人員的疲勞度及個人差異等外部原因的影響，能夠進行均勻的檢測，由此，能夠進行快速及準確的安瓿瓶的全量檢測。
一般而言，利用視覺檢測方法而檢測安瓿瓶的裝置利用影像拍攝裝備拍攝安瓿瓶，按對通過影像拍攝裝備獲取的影像數據的色彩空間分布變化進行分析的方法，執行安瓿瓶的視覺檢測而判斷是否有異常。現有的視覺檢測裝置形成為大部分影像拍攝裝備只設置在安瓿瓶的一側，而獲取安瓿瓶的一側面的影像數據的結構。該結構形式存在如下問題，不容易對安瓿瓶的整個區域檢測。因此，需要一種高可靠性的安瓿瓶視 覺檢測裝置及檢測方法，其能夠旋轉安瓿瓶，以使能夠檢測安瓿瓶的整個區域，並且，具有多個檢測用影像拍攝裝備，並具有能夠對獲取的影像數據實時處理及分析的影像處理模塊，且快速執行一系列的檢測過程，從而增強檢測效率性。
與本發明的安瓿瓶視覺檢測裝置及檢測方法類似的現有技術包括在韓國專利廳註冊的KR10-1192331(B1)；KR10-1366196(B1)；KR10-1376273(B1)；KR10-1376274(B1)；KR10-2014-0047974(A)等。但，所述現有的類似的現有技術不能提供高可靠性的安瓿瓶視覺檢測技術，即能夠旋轉且具有多個檢測用影像拍攝裝備，並具有對獲取的影像數據實時處理及分析的影像處理模塊，且快速執行一系列的檢測過程，從而增強檢測效率性的高可靠性的安瓿瓶視覺檢測技術。
現有技術文獻
專利文獻
KR10-1192331(B1)
KR10-1366196(B1)
KR10-1376273(B1)
KR10-1376274(B1)
KR10-2014-0047974(A)
技術實現要素：
發明要解決的技術問題
本發明的目的為滿足上述所述發明的背景技術要求的技術必要性。具體地，本發明的目的為提供一種高可靠性的安瓿瓶視覺檢測技術，能夠旋轉且具有多個檢測用影像拍攝裝備，並具有對獲取的影像數據實時處理及分析的影像處理模塊，且快速執行一系列的檢測過程，從而增強檢測效率性。
本發明要解決的技術問題並非由上述言及的問題限制，未言及的其它技術問題通過下面的記載而使本發明所屬技術領域的普通技術人員明確理解。
用於解決的問題的技術手段
用於實現該目的的本發明的安瓿瓶視覺檢測裝置及檢測方法，本發明的安瓿瓶視覺檢測裝置包括：安瓿瓶，為檢測及判斷的對象；輪轂電機，使所述安瓿瓶旋轉，以用於檢測所述安瓿瓶的整個區域，；葉輪，將所述安瓿瓶移送至所述輪轂電機驅動位置或排出；輸送器，將處於裝載狀態的多個安瓿瓶自動移送至所述葉輪，或再次回收由所述葉輪排出的安瓿瓶；反射光照射器，照射光源以用於獲取所述安瓿瓶的影像數據；線陣相機，檢測所述安瓿的OPC印刷狀態；面陣相機，檢測所述安瓿瓶的尺寸精確度及是否存在雜質；冷卻及排氣扇，在檢測所述安瓿瓶的空間內，緩解因所述反射光照射器而造成的發熱並執行換氣功能；動作控制器，控制所述輪轂電機、所述葉輪、所述輸送器、所述反射光照射器、所述冷卻及排氣扇的電源施加及動作；影像分析器，內含有能夠實時處理及分析在所述線陣相機及所述面陣相機獲取的安瓿瓶影像數據的運算法則；外殼，供安裝或放置所述安瓿瓶、所述輪轂電機、所述葉輪、所述反射光照射器、所述線陣相機、所述面陣相機、所述冷卻及換氣扇、所述動作控制器。並且，利用安瓿瓶視覺檢測裝置的檢測方法，形成為如下實施流程：將需要檢測並處於裝載的狀態的多個安瓿瓶通過所述輸送器移送至所述外殼內的所述葉輪驅動位置；所述葉輪以真空方式吸入移送至所述葉輪的所述安瓿瓶，而移送至所述輪轂電機驅動位置；通過所述輪轂電機使所移送的所述安瓿瓶旋轉最少一圈，通過所述線陣相機對所述安瓿瓶以線為單位拍攝影像併合成，而生成影像數據，並檢測所述安瓿瓶的尺寸精確度、是否存在雜質、OPC安瓿瓶的印刷狀態；與此同時，每次旋轉所述安瓿瓶時，利用所述面陣相機等間距拍攝的多個影像幀，測定各個部位的尺寸，並計算最大值、最小值、平均值，而判定所述安瓿瓶的不良；所述安瓿瓶確認為正常時，通過所述輸送器排出，以結束檢測的裝載箱繼續移送；所述安瓿瓶確認為不良時，作業者直接收集。
發明效果
如上所述，本發明具有如下效果，克服因構成現有的視覺檢測裝置的影像拍攝裝備的大部分形成為只設置於安瓿瓶的一側而獲取安瓿瓶的一側面的形式，由此所造成的不容易對安瓿瓶的整個區域的檢測的問題。並且，提供一種能夠旋轉安瓿瓶，以使能夠檢測安瓿瓶的整個區域，並且，利用多個檢測用影像拍攝裝備、具有能夠對獲取的影像數據實時處理及分析的影像處理模塊，快速執行一系列的檢測過程而增強檢測效率性的高可靠性的安瓿瓶視覺檢測技術。
本發明的技術效果並非通過上述言及的技術效果限制，未言及的 其它技術效果由權利要求範圍記載而使本發明所屬技術領域普通技術人員明確理解。
附圖說明
圖1為被印刷點或切削點(OPC)的安瓿瓶的例示圖；
圖2為本發明的安瓿瓶視覺檢測裝置的整體例示圖；
圖3為本發明的安瓿瓶視覺檢測裝置的局部例示圖；
圖4為本發明的安瓿瓶視覺檢測裝置的內部結構配置圖；
圖5為本發明的安瓿瓶視覺檢測裝置的詳細設計圖；
圖6為通過圖形用戶界面實現內含有對本發明的安瓿瓶影像數據實時處理及分析的運算方法的影像分析器的功能的例示圖；
圖7為利用本發明的安瓿瓶視覺檢測裝置的檢測方法的實施流程圖。
附圖標記說明
110:輪轂電機
120:葉輪
130:輸送器
140:反射光照射器
150:線陣相機
160:面陣相機
170:冷卻及排氣扇
180:動作控制器
具體實施方式
下面，參照附圖對具體實現本發明的目的的本發明的優選的實施例進行說明，但其用於更容易地理解本發明，本發明的權利要求範圍並非限定於此。並且，在說明本實施例時，相同的結構使用相同的名稱及相同附圖標記，並省略相應的另外的說明。
一般而言，視覺檢測裝置運用於產品的表面收尾檢測、物理結合追蹤、纖維產品檢測、顏色檢測、半導體製造工藝檢測等各種製造過程。在本發明中，如圖1所示，以檢測安瓿瓶的尺寸精確度、是否存在雜質、OPC(onepointcut)安瓿瓶的印刷狀態為目的而研發最優選的安瓿瓶視覺檢測裝置。
本發明的安瓿瓶視覺檢測裝置，參照圖2至圖5，包括：安瓿瓶(10)，為檢測及判斷的對象；
輪轂電機(110)，使所述安瓿瓶(10)旋轉，以用於檢測所述安瓿瓶(10)的整個區域；
葉輪(120)，以真空方式將所述安瓿瓶(10)吸入至所述輪轂電機(110)驅動位置，移送至檢測位置或將結束檢測的安瓿瓶排出；
輸送器(130)，將需要檢測而處於裝載狀態的多個安瓿瓶自動移送至所述葉輪(120)，或將在所述葉輪結束檢測的安瓿瓶排出時，再次回收；
反射光照射器(140)，照射光源以用於獲取所述安瓿瓶(10)的影像數據；
線陣相機(150)，檢測所述安瓿瓶(10)的OPC印刷狀態；
面陣相機(160)，檢測所述安瓿瓶(10)的尺寸精確度及是否存在雜質；
冷卻及排氣扇(170)，在檢測所述安瓿瓶(10)的空間內，緩解因所述反射光照射器(140)而造成的發熱並執行換氣功能；
動作控制器(180)，控制所述輪轂電機(110)、所述葉輪(120)、所述輸送器(130)、所述反射光照射器(140)、所述冷卻及排氣扇(170)的電源施加及動作；
影像分析器，在附圖中未圖示，但內含有對在所述線陣相機(150)及所述面陣相機(160)獲取的安瓿瓶影像數據實時處理及分析的運算法則；
外殼(300)，供安裝或放置所述安瓿瓶(10)、所述輪轂電機(110)、所述葉輪(120)、所述反射光照射器(140)、所述線陣相機(150)、所述面陣相機(160)、所述冷卻及換氣扇(170)、所述動作控制器(180)，而形成單一模塊化，並從外部進行保護。
在此，所述線陣相機(150)的影像獲取傳感器因只橫向形成像素， 縱向存在一個線，由此，即使在檢測對象即所述安瓿瓶(10)和相機移動的狀態下也能夠拍攝。因此，為了使用所述線陣相機(150)，只有相機的快門速度和檢測對象即所述安瓿瓶(10)和相機移動速度準確一致，才能獲取準確的影像數據，由此，優選地，使用具有能夠獲取所述安瓿瓶(10)的高解析度的像素的影像數據獲取模塊的線陣相機。並且，所述面陣相機(160)一次只掃描一個幀而傳輸，並且只有在檢測對象即所述安瓿瓶(10)和相機被固定的狀態下能夠進行拍攝。因此，在本發明中，對所述安瓿瓶(10)進行二元化處理而對執行詳細拍攝之後所獲取的各個影像數據進行合併，使高解析度的影像數據運用為分析資料。
通過圖像用戶界面實現內含有對在所述線陣相機(150)及所述面陣相機(160)獲取的安瓿瓶影像數據實時處理及分析的運算法則的影像分析器的功能如圖6所示。具有如下功能，在所述圖形用戶界面開始安瓿瓶的檢測(P10)；結束安瓿瓶的檢測(P20)；計算安瓿瓶的檢測測定次數(P30)；確認相機狀態(P40)；顯示安瓿瓶的尺寸精確度及是否存在雜質的檢測結果(P50)；顯示安瓿瓶的OPC印刷狀態的檢測結果(P60)；顯示面陣相機的安瓿瓶的拍攝結果(P70、P80)；顯示線陣相機的安瓿瓶的拍攝結果(P90)；結束圖形用戶界面(P100)。
下面，參照圖7以內含於所述影像分析器的對所獲取影像數據實時處理及分析的運算法則檢測OPC安瓿瓶的印刷狀態的方法進行具體說明，按如下步驟形成實時流程：通過所述輸送器(130)將需要檢測而處於裝載狀態的多個安瓿瓶移送至所述外殼(300)內的所述葉輪(120)驅動位置(S100)；
所述葉輪(120)以真空方式吸入被移送至所述葉輪(120)的所述安瓿瓶(10)，而移送至所述輪轂電機(110)驅動位置(S200)；
將移送至所述輪轂電機(110)的所述安瓿瓶(10)旋轉最少一圈，通過所述線陣相機(150)對所述安瓿瓶(10)以線為單位拍攝影像併合成，而生成影像數據，並且，檢測所述安瓿瓶(10)的尺寸精確度、是否存在雜質、OPC安瓿瓶的印刷狀態(S300)；
與所述S300步驟同時，每次旋轉所述安瓿瓶(10)時，利用所述面陣相機(160)等間距拍攝的多個影像幀，測定各個部位的尺寸，並計算最大值、最小值、平均值，從而，判定所述安瓿瓶(10)的不良(S400)；
在所述S300步驟及S400步驟之後，所述安瓿瓶(10)確認為正常時，通過所述輸送器(130)排出而以結束檢測的裝載被持續移送(S500)；所述安瓿瓶(10)確認為不良時，作業者直接收集(S600)。
綜上，參照了本發明的實施例的附圖進行了說明，但本發明所屬技術領域的普通技術人員基於所述內容能夠在本發明的範圍內進行各種應用、變形及修改。因而，本發明的真正的保護範圍根據權利要求範圍進行限定。