SICK – aplikacje systemów wizyjnych w przemyśle opakowaniowym na potrzeby farmacji

System wizyjny SICK IVC-2D analizuje od 5 do 10 blistrów na sekundę. System wizyjny SICK Ranger analizuje od 500 do 800 blistrów na minutę. System wizyjny SICK IVC-3D wyposażony w bardzo szybki przetwornik CMOS w 3 wymiarach (x, y, z), analizuje 5 tys. profili na sekundę.

1. Użycie kamery SICK IVC-2D do kontroli tabletek w blistrach

Cel aplikacji
Większość tabletek spotykanych w aptekach jest pakowanych w blistry. Konsekwencje sprzedaży klientowi uszkodzonych tabletek lub zamienionych mogą być dramatyczne, zarówno dla klienta jak i samego producenta. Żeby uniknąć takich sytuacji zastosowanie systemu wizyjnego z kamerą IVC-2D firmy SICK pozwoli na sprawdzenie blistrów przed ich zafoliowaniem.

Zadania aplikacji
System wizyjny sprawdza zawartości każdego blistra: czy tabletka jest na swoim miejscu, czy nie jest uszkodzona oraz czy są wszystkie tabletki. System jest na tyle elastyczny, że może sprawdzać zarówno kapsułki z płynną zawartością jak i tabletki stałe.

Rozwiązanie
System wizyjny SICK IVC-2D analizuje od 5 do 10 blistrów na sekundę (w zależności od wielkości blistra). Kamera pracuje samodzielnie bez konieczności stosowania zewnętrznego komputera. Znalezione błędy w blistrach (uszkodzone tabletki lub ich brak) kamera sygnalizuje systemowi kontroli wykorzystując wbudowany interfejs RS485.

SICK IVC-2D
> Rozdzielczość:
– VGA: 640 x 480 pikseli
– XVGA: 1024 x 768 pikseli
> przesłona: 64 mikrosekund – 500 ms
> do 30 klatek/sek.
> 4 we/3 wy cyfrowe
> RS485
> Ethernet, FTP, OPC server, Web server
> Reader:
– OCR, OCV
– kody kreskowe
– DataMatrix
> Akcesoria: oświetlacze, obiektywy, uchwyty, osłony
> Bezpłatne środowisko programowania: IVC-Studio

2. Użycie kamery 3D SICK Ranger do kontroli blistrów

Cel aplikacji
W przypadku użycia nieprzezroczystego tworzywa PVC do foliowania blistrów z tabletkami dużym wyzwaniem w procesie kontroli stanowi wykrycie braku tabletki bądź sprawdzenie czy blister nie uległ uszkodzeniu po procesie foliowania. Wykorzystując technologię Multiscan firmy SICK użytkownik ma już możliwość sprawdzenia kształtu blistra i jego zawartości przez
nieprzezroczystą folię.

Zadania aplikacji
Jako system wizyjny zastosowano kamerę 3D firmy SICK serii Ranger. Kształt blistra jest weryfikowany przy wykorzystaniu szybkiej analizy 3D, zaś obecność tabletek jest wykrywana z użyciem opatentowanej metody sprawdzania rozproszenia światła na powierzchni obiektu (scatter). Oba pomiary są wykonywane jednocześnie przy pełnej prędkości produkcji zapewniając 100% skuteczności kontroli blistrów.

Rozwiązanie
System wizyjny SICK Ranger analizuje od 500 do 800 blistrów na minutę (w zależności od wielkości blistra). Kamera jest podłączona do komputera poprzez GigaEthernet, przesyłając do niego kompletny obraz (3D + rozproszenie). Aplikacja uruchomiona na PC dokonuje analizy obrazu i podejmuje decyzje w zależności od uzyskanego rezultatu. Kamera Ranger jest najszybszą kamerą 3D na świecie, umożliwiającą akwizycję do 35 000 profili 3D na sekundę, każdy o rozdzielczości 1 536 pikseli. Kamery Ranger wykorzystuje się również do pomiarów powierzchni płyt meblowych, desek, w drogownictwie, elektronice, pozycjonowaniu robotów, obróbce metali jak grawerowanie czy kontrola spawu, w przemyśle spożywczym i mięsnym do porcjowania, gdzie materiał przemieszcza się z dużymi prędkościami, a jednocześnie wymagane są bardzo duże dokładności pomiarów.

SICK Ranger
> Najszybsza kamera 3D na rynku
> Pomiary 3D niezależne od kontrastu
> Do 1 536 punktów w profilu 3D
> Do 3 072 pikseli w pomiarach skali szarości
> Opatentowana technologia sensora
> Odporność na światło otoczenia
> Bezpłatne oprogramowanie do konfiguracji i wizualizacji danych
> Standardowe interfejsy komunikacyjne: CameraLink lub GigaEthernet
> Jednoczesny pomiar 3D, rozproszenia światła, skali szarości, refleksyjności powierzchni
> Do 35 000 profili/sek.
> 4 we/1 wy cyfrowe
> Współpraca z enkoderem

3. Zliczanie fiolek z użyciem kamery SICK IVC-3D

Bezbłędne liczenie produktów w różnych etapach procesu produkcyjnego nie jest zadaniem łatwym, szczególnie gdy mamy do czynienia z tacą wypełnioną fiolkami, wkładami czy też ampułkami. W jednej tacy może znajdować się nawet kilkaset wkładów, więc zliczenie ich tradycyjnymi metodami, np. z użyciem czujników, czy też bezpośrednio przez człowieka, jest zadaniem żmudnym, czasochłonnym i nie zapewniającym gwarantowanej pewności zliczenia.

Funkcję liczenia realizuje kamera SICK IVC-3D przesuwając się nad tacą z produktami. Jest to system wizyjny pracujący w oparciu o bardzo szybki przetwornik CMOS w 3 wymiarach (x, y, z) z maksymalną możliwą szybkością 5 tys. profili na sekundę. Urządzenie wykorzystuje metodę triangulacyjną do tworzenia obrazu obiektu. Polega ona na prostopadłym do kierunku ruchu kamery oświetleniu leżącej pod kamerą tacy z produktami i pobieraniu kolejnych obrazów linii laserowej do pamięci kamery. Z tak zgromadzonych kolejnych skanów (profili) tworzony jest obraz 3D. Dzięki temu można skanować obiekty o różnym kształcie i wielkości. Poza tym kamera będąc wyposażoną we własne oświetlenie (laser) może praktycznie pracować niezależnie od kolorystyki przedmiotu.

W celu zminimalizowania prawdopodobieństwa zakłócenia kamery przez czynniki zewnętrzne, zastosowano obudowę, która automatycznie zamyka się na czas liczenia, odcinając dostęp światła. Żeby umożliwić liczenie różnych produktów na tacach takich jak fiolki, buteleczki czy wkłady, dla każdego produktu zdefiniowano algorytm przetwarzania uzyskanego obrazu. Algorytm ten uwzględnia wysokość opakowania, średnicę i kolor, a także rozmiar tacy. Po zeskanowaniu obraz jest przetwarzany w taki sposób, że odcinane są z niego obszary znajdujące się na zadanej wysokości (np. nakrętki butelek) dzięki temu otrzymujemy "plamki" o określonej powierzchni, które już bardzo łatwo policzyć.

Prawdopodobieństwo błędu liczenia, jeśli opakowania są dobrze ułożone na tacy, jest praktycznie pomijalne. Kamera komunikuje się z zewnętrznym systemem sterowania poprzez Ethernet. W momencie, gdy operator wybiera produkt, kamera otrzymuje informacje o wybranym typie i dobiera właściwy algorytm przetwarzania obrazu. Gdyby operator włożył do liczenia inny produkt niż zadany, włączy się alarm. Po policzeniu produktów wynik zliczenia z kamery jest przesyłany do systemu sterowania i wraz z wprowadzonymi wcześniej przez operatora danymi służy do stworzenia indywidualnej etykiety dla każdej tacki.

SICK IVC-3D
> Kamera, oświetlacz i optyka w jednej obudowie (IP 65)
> Obraz w 3 wymiarach
> Fabryczna kalibracja (wymiar w osi z w mm)
> Odporność na światło zewnętrzne
> Własne oświetlenie
> Szerokość profilu: 1536 pikseli
> Do 5000 profili/sek.
> 3 we/3 wy cyfrowe
> Współpraca z enkoderem
> RS485
> Ethernet, FTP, OPC server, Web server
> Rozdzielczość w pionie: do 0,015 mm
> Wybór kilku zakresów pracy
> Bezpłatne środowisko programowania: IVC-Studio

—————————————————————————————-

SICK oferuje Państwu wysokiej jakości elementy i systemy automatyki produkcyjnej oraz procesowej: czujniki przemysłowe do kontroli obecności i określenia położenia, przemysłowe systemy bezpieczeństwa pracy do ochrony miejsc niebezpiecznych przy maszynach, urządzenia automatycznej identyfikacji, przemysłową aparaturę pomiarową.

Źródło: SICK – http://www.sick.pl