高效药剂

制药公司勃林格殷格翰采用Allied Vision Technologies 数码相机进行百分之百胶囊检测

没有哪一个行业比制药业更需要遵守严格的质量标准——这不仅出于法律原因也出于自身的利益。因为一个失误就可能导致严重的结果。毕竟事涉人类健康问题,制药不能容忍任何风险。因此,药物生产必须进行百分之百的检测,以确保病患不会服用任何有瑕疵的药物。举个例子来说,怎样才能保证8万个小胶囊在一小时内完成检测又不影响组装过程呢?这是个典型的工业成像案例。

5.5 毫克超细粉末
勃林格殷格翰,世界一流的二十大制药公司之一,正面临着这个挑战。在位于德国殷格翰的公司总部,勃林格殷格翰公司生产治疗呼吸系统疾病的高效可吸入药物。药物的有效成分以超细粉末形式装入药用明胶硬胶囊中。患者然后把这些胶囊装入特殊的吸入装置。

每个胶囊含有5.5毫克粉末。这些粉末在用胶囊填充机装胶囊的时候,先轻压成粉柱,然后填充到胶囊里。如此迅速的少量粉末的精密分注是勃林格公司工程部门的高招。尽管如此,在这个过程中,和任何工业过程一样,都存在装入各个胶囊的数量过多或不足的风险。对于勃林格公司来说,这样的风险是不能容忍的。为了消除这个风险,公司需要一个百分之百的检测系统。可是没有一家胶囊填充机制造商提供这样的系统。于是,勃林格公司决定在公司高级科学家Peter Stöckel博士的指导下在公司内部研发并实施一种光学检测仪器。

自主研发的机器视觉解决方案
在组装流程中,这个系统设在填充之后密封之前。填充胶囊之后,相机从上方拍摄每个尚未密封的胶囊内容物图像。胶囊填充机的时钟脉冲不通过电脑而是直接通过相机的外置触发器打开数码相机和相机专用的LED闪光灯。高强度LED灯于是从下方照亮半个胶囊。由于相机无法放在经过相机的胶囊上方,于是通过边上的一块倾斜反光镜拍摄胶囊的内容物。选用的相机是来自Allied Vision Technologies的Marlin F-046B相机。

通过FireWire接口(IEEE 1394a),AVT相机将图像数据传输到工业用电脑上,由电脑上的应用软件分析图像。软件基于美国国家仪器(NI)公司研制开发的程序开发环境LabView 7.1,由勃林格殷格翰公司自行编程。

胶囊被摄入图像后,成像软件首先检测胶囊中是否含有粉末。如果有,它将接着检测粉柱的轮廓来获得有效成分的体积和数量。

如果胶囊存在瑕疵,那么它将被SPS控制的气枪挑选出来。

每秒拍摄22个胶囊
这项检测技术面临的最大挑战就是速度。Stöckel博士计算道:“要达到每小时8万个胶囊的产出率,每隔45毫秒就有一个胶囊离开胶囊填充机——换句话说,胶囊以每秒1.5米的速度移动。”这意味着相机每秒必须拍摄22幅图像。而要避免运动模糊,曝光时间不得超过80微秒。据Stöckel博士讲,AVT Marlin相机完全能胜任这项艰巨的任务。“我们对Allied Vision Technologies的相机非常满意。在持续不断的作业中,它给我们拍摄了高清图像,成为可靠评估胶囊不可或缺的工具。”勃林格公司的这位专家解释道。

与此同时,成像系统已成功地安装到成批生产的几台机器上。Stöckel博士说:“我们为能和Allied Vision Technologies和美国国家仪器公司合作,研发出这套创新型的自有检测系统感到十分骄傲。”