ИНСПЕКЦИОННАЯ МАШИНА Российский патент 2021 года по МПК G01N21/90 

Настоящее изобретение относится к автоматической инспекционной машине для контейнеров и содержимого контейнеров, содержащих фармацевтический продукт, пищевой продукт или продукты другого рода.

В настоящее время известны инспекционные машины, которые содержат карусель, проводящую контейнеры через ряд инспекционных установок, состоящих, в минимальной конфигурации, из осветительного устройства, которое направляет свет на контейнер, и телевизионной камеры, которая получает изображение контейнера.

Когда подтверждено несоответствие контейнера, инспекционная машина способна автоматически удалять его с линии с помощью специально созданного программного обеспечения.

В случае контейнеров, изготовленных из стекла, наиболее распространенные обнаруживаемые дефекты представляют собой присутствующие в них темные пятна, воздушные пузырьки, царапины или тонкие трещины, а также присутствующие повреждения или отсутствующие части в соответствующих крышках.

Очевидно, что необходимо также различать любые разнообразные типы дефектов в продукте внутри контейнеров.

В случае растворов проблему представляют собой, в частности, подвижные, нерастворенные, инородные частицы, источником которых может быть окружающая среда или процесс.

В конкретном случае лиофилизированных (высушенных путем замораживания) продуктов инспекция представляет собой, главным образом, визуальное обнаружение инородных тел на поверхности оболочки продукта, которые обычно выглядят как точки или пятна темного цвета.

Однако сама по себе морфология оболочки лиофилизированного продукта имеет разнообразные неровности, которые создают разнообразные затемнения, делающие невозможным различие между самой тенью и любым инородным телом, имеющим темный цвет.

Таким образом, техническая задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить автоматическую инспекционную машину, которая преодолевает описанные выше технические недостатки предшествующего уровня техники.

В пределах объема этой технической задачи цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы создать автоматическую инспекционную машину, которая является целесообразной и эффективной в различении дефектов, в частности, но без ограничения, в лиофилизированных продуктах, содержащихся в стеклянных контейнерах.

Согласно настоящему изобретению техническую задачу, а также указанные выше и другие задачи решает создание автоматической инспекционной машины для контейнеров и их содержимого, содержащей последовательную горизонтальную конвейерную линию контейнеров, ориентированную с вертикальной осью через по меньшей мере одну инспекционную установку, содержащую средства освещения контейнеров, по меньшей мере одну телевизионную камеру для получения изображений освещенных контейнеров, причем машина отличается тем, что вышеупомянутые средства освещения содержат первое, второе и по меньшей мере третье осветительное устройство.

Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения вышеупомянутые первое, второе и третье осветительные устройства имеют оси проекции, сходящиеся на одной транзитной зоне вышеупомянутых контейнеров.

Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения вышеупомянутые оси проекции сходятся под различными углами на вышеупомянутой транзитной зоне вышеупомянутых контейнеров.

Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения вышеупомянутые первое, второе и третье осветительные устройства находятся на противоположных сторонах вышеупомянутой конвейерной линии таким образом, чтобы освещать вышеупомянутую транзитную зону вышеупомянутых контейнеров с противоположных сторон.

Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения по меньшей мере вышеупомянутые первое и второе осветительные устройства имеют ось проекции, наклоненную сверху вниз.

Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения вышеупомянутое третье осветительное устройство излучает окрашенный свет.

Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения вышеупомянутое третье осветительное устройство имеет ось проекции, наклоненную снизу вверх.

Инспекционная установка, имеющая такую конфигурацию, является особенно подходящей для инспекции верхней поверхности оболочки лиофилизированного продукта, содержащегося в стеклянном контейнере, поскольку она обеспечивает целесообразное и эффективное решение для получения изображений надлежащего качества в целях компьютеризованного анализа без ложноположительных результатов.

Решение с применением окрашенного света от осветительного устройства дополнительно способствует созданию контраста, который максимально выделяет присутствие инородных тел и исключает теневые области.

Другие характеристики настоящего изобретения подробно определены в других зависимых пунктах формулы изобретения.

Другие характеристики и преимущества настоящего изобретения становятся более очевидными из описания автоматической инспекционной машины согласно предпочтительному, но не исключительному варианту осуществления настоящему изобретению, проиллюстрированному посредством иллюстративного, но не ограничительного примера на сопровождающих фигурах, в числе которых:

фиг. 1 представляет схематический вид сверху общей конструкции инспекционной машины;

фиг. 2 представляет вертикальный вид сбоку зоны инспекционной машины, где присутствует инспекционная установка согласно настоящему изобретению;

фиг. 3 представляет вертикальный вид сбоку инспекционной установки согласно настоящему изобретению; и

фиг. 4 и 5 представляют вид в перспективе инспекционной установки согласно настоящему изобретению.

Рассмотрим перечисленные выше фигуры, на которых представлена автоматическая инспекционная машина для контейнеров и их содержимого, которая во всей своей полноте обозначена условным номером 1.

Проиллюстрированная инспекционная машина 1 специально предназначена для инспекции имеющих крышки стеклянных контейнеров 2, содержащих лиофилизированный продукт фармацевтического, пищевого или другого типа.

Разумеется, область применения инспекционной машины может быть также распространена на другие типы контейнеров и содержащихся в них продуктов.

Инспекционная машина 1 содержит последовательную конвейерную линию контейнеров 2 через ряд инспекционных установок 3, 4, 5 и 6.

Более конкретно, первая установка 3 выполнена с возможностью инспекции сверху контейнеров 2 и верхней поверхности оболочки содержащегося в них лиофилизированного продукта, вторая установка 4 выполнена с возможностью инспекции сбоку контейнеров 2 и оболочки лиофилизированного продукта, третья установка 5 выполнена с возможностью инспекции снизу контейнеров 2 и оболочки лиофилизированного продукта, и четвертая установка 6 выполнена с возможностью инспекции крышки контейнеров 2.

Конвейерная линия содержит впускную секцию 9, выпускную секцию 10 годных контейнеров 2, выпускную секцию 11 негодных контейнеров 2 и ряд вращающихся каруселей 7, 8, 12, 13, 14, 15.

Первая вращающаяся карусель 7 предназначена для первой инспекционной установки 3 и в конкретном случае, но не обязательно, также для второй и третьей инспекционных установок 4 и 5.

Вторая вращающаяся карусель 8 предназначена для четвертой инспекционной установки 6.

Вращающаяся передаточная карусель 12 расположена между первой вращающейся каруселью 7 и второй вращающейся каруселью 8.

Вращающаяся передаточная карусель 13 расположена между второй вращающаяся карусель 8 и выпускной секцией 10 годных контейнеров 2.

Вращающиеся передаточные карусели 14, 15 расположены между второй вращающейся каруселью 8 и выпускной секцией 11 негодных контейнеров.

Разумеется, выше представлена только одна возможная схема из разнообразных возможных схем инспекционной машины, которая может содержать конвейерную линию, имеющую иную конфигурацию и/или число установок, отличающихся не только по числу, но также и по типу.

Инспекционные установки 4, 5 и 6, расположенные ниже по потоку относительно описанной выше инспекционной установки 3, могут относиться к известному типу и, таким образом, не будут подробно обсуждаться.

Конвейерная линия выполнена с возможностью горизонтальной транспортировки контейнеров 2 и ориентирована с вертикальной осью через инспекционные установки 3, 4, 5 и 6.

Вращающиеся карусели 7, 8, 12, 13, 14, 15 последовательно расположены в горизонтальных плоскостях и вращаются вокруг соответствующих вертикальных осей.

Далее рассмотрим сверху инспекционную установку 3 и секцию предназначенной для нее конвейерной линии, содержащей первую карусель 7.

Карусель 7 в форме круглого диска поддерживает в верхней подвеске горизонтальная полка 18 рамы 16, которая имеет телескопические вертикальные опорные колонки 17 полки 18, расположенные в радиальном направлении снаружи окружного периметра карусели 7.

Карусель 7 имеет ряд подвесных щипцов 19, распределенных вдоль ее периметра.

Подвесные щипцы 19 имеют опору во вращении вокруг своей вертикальной оси 19а.

Специальные приводы известного типа (не проиллюстрированы) взаимно соединены для вращательного движения и движения по открытию/закрытию подвесных щипцов 19.

Телескопические колонки 17 можно регулировать, чтобы поддерживать дно контейнеров 2 на фиксированной заданной высоте при изменении высоты партии контейнеров 2, которые в каждом случае загружают в машину.

Конвейерную линию приводит в непрерывное движение специальный электропривод (не проиллюстрирован).

Инспекционная установка 3 установлена на качающуюся опору 20.

Качающаяся опора 20 расположена ниже карусели 7.

Качающаяся опора 20 качается вокруг той же оси вращения 7а, как карусель 7.

Качающаяся опора 20 имеет форму пластины, расположенной в горизонтальной плоскости и имеющей первое и второе плечо 20а, 20b, которые проходят под различными углами по отношению к оси качания 7а качающейся опоры 20.

Верхняя инспекционная установка 3 установлена на первое плечо 20а качающейся опоры 20.

Боковая инспекционная установка 4 установлена на второе плечо 20b качающейся опоры 20.

Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения конвейерная линия может иметь ступенчатое движение, и опора инспекционной установки 3 может представлять собой фиксированную опору, которая может иметь иную конфигурацию и быть предназначена исключительно в качестве опоры верхней инспекционной установки 3 или также других инспекционных установок.

Верхняя инспекционная установка 3 содержит средства освещения 21, 22, 23 контейнеров 2 и одну или несколько телевизионных камер 24 для получения изображений освещенных контейнеров 2.

Средства освещения преимущественно содержат по меньшей мере первое осветительное устройство 21, второе осветительное устройство 22 и третье осветительное устройство 23.

Осветительные устройства 21, 22, 23 предпочтительно излучает стробоскопический свет.

Опора 20 обеспечивает специальные средства регулирования линейного и углового положения осветительных устройств 21, 22 и 23 и телевизионных камер 24.

В частности, средства регулирования для первого осветительного устройства 21, второго осветительного устройства 22 и телевизионных камер 24 содержат вертикальные направляющие 25, 26, 27, установленные на скобах 28, 29, которые проходят перпендикулярно выше опоры 20.

Способные вращаться горизонтальные оси 30, 31, 32 находятся в скользящем соединении с вертикальными направляющими 25, 26, 27 и поддерживают первое осветительное устройство 21, второе осветительное устройство 22 и, соответственно, телевизионные камеры 24.

Горизонтальные оси 30, 31, 32, в частности, присоединены болтами к скобам 28, 29, таким образом, что угловое и линейное положение осветительных устройств 21 и 22 и телевизионных камеры 24 можно регулировать посредством простого ослабления и повторного затягивания болтов.

Средство регулирования для третьего осветительного устройства 23 вместо этого содержит регулируемую опорную стойку 35 для опоры 20 и качающееся опорное плечо 34 в шарнирном соединении со скобой 28.

Очевидно, что средства регулирования могут иметь конструкцию, которая отличается от описанной выше конструкции, представленной в качестве примера.

Осветительные устройства 21, 22, и 23 имеют оси проекции 21а, 22а и 23а, соответственно, сходящиеся под различными углами на одной транзитной зоне 37 контейнеров 2.

Осветительные устройства 21, 22 и 23 находятся на противоположных сторонах конвейерной линии таким образом, чтобы освещать транзитную зону 37 контейнеров 2 с противоположных сторон.

Более конкретно, первое и второе осветительные устройства 21 и 22 находятся на противоположных сторонах конвейерной линии и имеют оси проекции 21а и 22а, наклоненные сверху вниз.

Третье осветительное устройство 23 вместо этого имеет ось проекции 23а, которая наклонена снизу вверх и находится на противоположной стороне от телевизионных камер 24 по отношению к конвейерной линии.

Третье осветительное устройство 23 излучает окрашенный свет, например, для этой цели оно имеет окрашенный экран.

Обнаружено, что применение имеющего красный цвет света обладает преимуществом для инспекции окрашенного в белый или светлый цвет лиофилизированного продукта.

Скорость подачи конвейерной линии, скорость и дуга качания опоры 20 и скорость вращения подвесных щипцов 19 выбраны таким образом, что верхняя инспекционная установка 3 отслеживает контейнеры 2 в течение всего времени, необходимого контейнерам 2 для осуществления вращения на 360° вокруг собственной оси.

В проиллюстрированном случае, представленном исключительно в качестве примера, присутствуют две телевизионные камеры 24, причем каждая камера предназначена для инспекции соответствующего контейнера 2.

На протяжении дуги качания вперед опоры 20 каждая телевизионная камера 24 производит свой снимок соответствующего контейнера 2, который перемещается по конвейерной линии, осуществляя вращение вокруг собственной оси на 360°, и в конце качания вперед опора 20 осуществляет качание в противоположном направлении, в котором телевизионные камеры 24 перемещают съемку на два последующих контейнера 2 таким образом, чтобы осуществлять следующую инспекционную операцию.

Таким образом, инспекционный цикл обеспечивает время отслеживания двух контейнеров 2, в течение которого инспекционная установка движется в том же направлении, как два инспектируемых контейнера 2, и время возврата, в течение которого инспекционная установка движется в противоположном направлении, таким образом, чтобы переместить съемку на два следующих инспектируемых контейнера.

Для целей оптимизации занимаемого пространства опора 20 поддерживает зеркала 36, которые отражают вниз световой луч 38, направленный вверх от транзитной зоны 37, и, таким образом, обеспечивает нахождение телевизионных камер 24 в соответствующем положении для получения изображения.

Опора 20 также обеспечивает специальные средства регулирования линейного и углового положения зеркал 36, аналогичные средствам описанного выше типа для осветительных устройств 21 и 22 и для телевизионных камер 24.

В частности, зеркала 36 поддерживает та же скоба 29, которая поддерживает второе осветительное устройство 22 и телевизионные камеры 24.

Наконец, известным способом боковая инспекционная установка 4 имеет телевизионные камеры 39 и осветительное устройство 4,0 расположенные на одной стороне конвейерной линии, и контрастный экран 41, расположенный на противоположной стороне конвейерной линии.

В качестве примера, далее представлен набор возможных установочных параметров цикла верхней инспекции контейнеров.

Инспекционная машина, которая описана в настоящем документе, может быть подвергнута многочисленным модификациям и видоизменениям, причем все они находятся в пределах объема идеи настоящего изобретения; кроме того, все детали могут быть заменены технически эквивалентными элементами.

Используемые на практике материалы, а также размеры могут быть любыми согласно требованиям и уровню техники.

Изобретение относится к автоматической инспекционной машине для контейнеров и содержимого контейнеров, содержащих фармацевтический продукт, пищевой продукт или продукты другого рода. Заявленная автоматическая инспекционная машина (1) для контейнеров (2) и верхней поверхности оболочки содержащегося в них лиофилизированного продукта содержит последовательную горизонтальную конвейерную линию контейнеров (2), ориентированную с вертикальной осью (2a) через по меньшей мере одну инспекционную установку (3), содержащую средства освещения контейнеров (2), по меньшей мере одну телевизионную камеру (24) для получения изображений освещенных контейнеров (2), причем вышеупомянутые средства освещения содержат первое, второе и по меньшей мере третье осветительные устройства (21, 22, 23). При этом вышеупомянутое третье осветительное устройство (23) имеет ось проекции (23a), наклоненную снизу вверх, и находится на противоположной стороне от телевизионных камер (24) по отношению к конвейерной линии. Технический результат - создание автоматической инспекционной машины, которая является целесообразной и эффективной в различении дефектов, в лиофилизированных продуктах, содержащихся в стеклянных контейнерах. 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Автоматическая инспекционная машина (1) для контейнеров (2) и верхней поверхности оболочки содержащегося в них лиофилизированного продукта, содержащая последовательную горизонтальную конвейерную линию контейнеров (2), ориентированная с вертикальной осью (2a) через по меньшей мере одну инспекционную установку (3), содержащую средства освещения контейнеров (2), по меньшей мере одну телевизионную камеру (24) для получения изображений освещенных контейнеров (2), причем вышеупомянутые средства освещения содержат первое, второе и по меньшей мере третье осветительные устройства (21, 22, 23), отличающаяся тем, что вышеупомянутое третье осветительное устройство (23) имеет ось проекции (23a), наклоненную снизу вверх, и находится на противоположной стороне от телевизионных камер (24) по отношению к конвейерной линии.

2. Автоматическая инспекционная машина (1) по п. 1, отличающаяся тем, что вышеупомянутые первое, второе и третье осветительные устройства (21, 22, 23) имеют оси проекции (21a, 22a, 23a), сходящиеся на одной транзитной зоне (37) вышеупомянутых контейнеров (2).

3. Автоматическая инспекционная машина (1) по предшествующему пункту, отличающаяся тем, что вышеупомянутые оси проекции (21a, 22a, 23a) сходятся под различными углами на вышеупомянутой транзитной зоне (37) вышеупомянутых контейнеров (2).

4. Автоматическая инспекционная машина (1) по любому из пп. 2 и 3, отличающаяся тем, что вышеупомянутые первое, второе и третье осветительные устройства (21, 22, 23) находятся на противоположных сторонах вышеупомянутой конвейерной линии таким образом, чтобы освещать вышеупомянутую транзитную зону (37) вышеупомянутых контейнеров (2) с противоположных сторон.

5. Автоматическая инспекционная машина (1) по п. 1, отличающаяся тем, что по меньшей мере вышеупомянутые первое и второе осветительные устройства (21, 22) имеют ось проекции (21a, 22a), наклоненную сверху вниз.

6. Автоматическая инспекционная машина (1) по п. 1, отличающаяся тем, что вышеупомянутое третье осветительное устройство (23) излучает окрашенный свет.

7. Автоматическая инспекционная машина (1) по п. 1, отличающаяся тем, что вышеупомянутая конвейерная линия содержит по меньшей мере одну карусель (7), поддерживаемую в верхней подвеске с вертикальной осью вращения (7a).

8. Автоматическая инспекционная машина (1) по п. 7 отличающаяся тем, что вышеупомянутая карусель (7) имеет подвесные щипцы (19), вращающиеся вокруг ее вертикальной оси (19a).

9. Автоматическая инспекционная машина (1) по п. 7 или 8, отличающаяся тем, что вышеупомянутая карусель (7) приведена в непрерывное вращение.

10. Автоматическая инспекционная машина (1) по п. 1, отличающаяся тем, что вышеупомянутая инспекционная установка (3) установлена на качающуюся опору (20).

11. Автоматическая инспекционная машина (1) по предшествующему пункту, отличающаяся тем, что вышеупомянутая качающаяся опора (20) расположена ниже вышеупомянутой карусели (7).

12. Автоматическая инспекционная машина (1) по предшествующему пункту, отличающаяся тем, что вышеупомянутая качающаяся опора (20) качается вокруг той же оси вращения (7a), как вышеупомянутая карусель (7).

13. Автоматическая инспекционная машина (1) по любому из пп. 11 и 12, отличающаяся тем, что вышеупомянутая качающаяся опора (20) имеет форму пластины, расположенной в горизонтальной плоскости и имеющей первое и второе плечи (20a, 20b), которые проходят под различными углами по отношению к оси качания вышеупомянутой качающейся опоры (20), причем вышеупомянутая инспекционная установка (3) установлена на вышеупомянутое первое плечо (20a).

14. Автоматическая инспекционная машина (1) по предшествующему пункту, отличающаяся тем, что дополнительная инспекционная установка (4) установлена на вышеупомянутое второе плечо (20b).