實現藥品 100% 純淨:AIL 視覺系統如何檢測 0.1mm 微小異物

守護食藥安全:高精度視覺檢測系統,實現原料中 0.1mm 異物剔除

在製藥和食品產業,原料的純淨度是決定最終產品安全與品質的絕對前提。無論是即將被壓製成藥片的藥粉,還是準備用於烘焙的麵粉或糖,任何微小異物 (如毛髮、塑膠微粒、昆蟲或金屬屑) 的混入,都可能對消費者健康構成威脅,並對品牌聲譽造成不可挽回的傷害。為此,JPS 影像公司 (JPS Imaging Limited) 專門開發了一套高精度視覺檢測系統,旨在對大批量粉末與顆粒原料,進行 100% 的線上檢測與分離。

挑戰:如何在巨量原料中,找到微米級的異物?

對散裝的粉末或顆粒原料進行檢測,其難度遠高於單件產品的檢測。系統不僅需要極高的處理速度,更需要具備「火眼金睛」般的精準度,才能在混雜的原料中,找到那些尺寸極小、顏色各異的異物。

解決方案:多相機陣列與 Zebra AIL 的完美結合

JPS 的解決方案,是一套結合了精密機械與先進視覺技術的自動化檢測設備。其運作流程如下:

  1. 均勻進料:系統首先透過振動輸送帶,將散裝的原料以「薄層」的方式,均勻地分送到兩條平行的檢測軌道上。
  2. 高速取像:每條軌道上方,都配置了一組由 6 台 1.3MP GigE 工業相機組成的相機陣列 (共 12 台)。當原料流過下方時,相機陣列會以每秒 30 幀的速度,持續拍攝高解析度的影像。
  3. 即時分析:12 台相機的影像,會分別傳送至三台搭載了 Zebra Solios 影像擷取卡的 Zebra 4Sight 工業電腦中。電腦內運行的 Aurora Imaging Library (AIL) 視覺軟體,會對每一幀影像進行即時的影像處理、量測與斑點分析 (Blob Analysis)。
  4. 精準剔除:一旦 AIL 軟體辨識出任何符合預設瑕疵特徵的異物,系統會立刻致動後方的滑塊或氣吹機構,在毫秒之間將含有異物的該部分原料精準地從主流中彈出。

Zebra 視覺平台的核心角色

  • 強大的運算核心:Zebra 4Sight 工業電腦與 Zebra Solios 影像卡的組合,為 12 台相機龐大的影像數據流,提供了穩定、可靠的即時運算能力。
  • 精準的分析軟體:Zebra AIL 的斑點分析功能,是實現此次應用的關鍵。工程師可以精準定義不同類型異物的特徵 (如尺寸、形狀、對比度),讓系統能夠準確識別:
    • 長度達 0.1 mm x 2 mm 的纖維與毛髮。
    • 大小僅 0.2 x 0.2 mm 的黑色顆粒 (如塑膠、昆蟲)。
    • 大小為 0.3 x 0.3 mm 的亮色或暗色金屬屑。

成果:每小時 100 公斤處理量,效率大於 99%

此套高精度檢測系統,能以每小時高達 100 公斤的速度,處理如砂糖般細密的粉末或顆粒原料,而其檢測效率 (正確剔除 NG 品且不誤剔 OK 品的能力) 超過 99%,達到了業界領先水平。

此外,系統透過區域網路與工廠主系統串聯,管理者可在中央電腦上進行用戶登入、查看即時影像、調閱瑕疵圖片及調整系統設定。所有生產數據與錯誤報告皆可被記錄,為品保部門提供了完整的可追溯性。這套系統的導入,使製造商得以完全掌控其原料品質,從根本上預防了不合格產品的產生,避免了潛在的巨大浪費。

高精度視覺檢測系統。
Aurora Imaging Library (AIL) 視覺軟體運行示意圖。

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