自動燈檢機在獸藥生產中的應用

摘要：人工燈檢與自動燈檢是各個藥廠通常使用的燈檢方法，隨著設備自動化程度的提高，越來越多的企業傾向于使用自動燈檢，本文從自動燈檢原理、應用實例、優劣勢分析多方面對自動燈檢機進行了詳細介紹。

關鍵詞：人工燈檢；自動燈檢；應用原理；漏檢率；效率

1 背景介紹

粉針劑生產工序主要包括洗瓶、無菌分裝、軋蓋、燈檢、包裝，目前獸藥行業使用最多的燈檢方式分為兩種，一種是人工燈檢，一種是半自動燈檢。前者具體方法為：燈檢人員視力不得低于4.9（矯正后視力應≥5.0），無弱視、無色盲，西林瓶進入燈檢工序，傳輸軌道略傾斜，在日光燈下，以便工人能夠看全面；后者是運用了設備進行傳動，并模擬反轉等動作，增加放大鏡和更為精密的燈源，主要判斷還是以人工為準。近年來隨著獸藥生產自動化程度的提高，越來越多的企業傾向于用全自動燈檢機來代替人工燈檢或半自動燈檢[1]。

2 應用原理

全自動燈檢機最早開發于歐洲，并于20世紀60年代投入制藥企業應用[1]。它以視覺系統為主體的設備。機器視覺系統就是利用機器代替人眼來做各種測量和判斷。它是計算機學科的一個重要分支，它綜合了光學、機械、電子、計算機軟硬件等方面的技術，涉及計算機、圖像處理、模式識別、人工智能、信號處理、光機電一體化等多個領域[2]。圖像處理和模式識別等技術的快速發展，也大大地推動了機器視覺的發展。

機器視覺系統集成涉及很多的技術和組件、最基本的系統也需要照明、鏡頭、攝像機、圖像采集卡、計算機軟件硬件等，稍微復雜一點的系統還會用到機械設計、傳感器、電子線路、PLC、運動控制、數據庫、SPC等，要把這么多不同方面的技術和知識組合到系統里，使其相互完美配合并穩定地工作。

通俗來講，全自動燈檢機采用攝像機拍攝生產線上藥瓶的序列圖像，把圖像傳入計算機后，計算機通過軟件算法判斷該藥瓶中是否含有可見異物雜質，若有，則發出指令，通過PLC控制把次品分揀出傳送帶，若為合格品則進入下一道工序。不合格品主要包括：檢測瓶子瓶身是否有污染點；檢測封口是否不良，瓶子軋蓋是否無膠塞或者塑蓋等；可檢瓶內異物：玻璃屑、纖維、毛發、黑塊、白塊、色塊等不溶物；可檢測裝量。

3 實例介紹

以華北制藥集團動物保健品有限公司使用的自動燈檢機為例進行說明，自動燈檢機主要依靠6臺相機來實現圖像采集。如圖1所示：

6臺相機的功能分別是，1號相機檢測瓶頂缺陷，例如logo是否完整，瓶蓋是否有污跡；2號相機檢測瓶底缺陷，例如瓶底是否有污跡，裂紋，有異物等；3號相機檢測瓶身下部缺陷，例如瓶身下部是否有污跡，裂紋等；4號相機檢測瓶蓋是否有缺陷，例如是否缺蓋缺塞，軋蓋是否包嚴，軋蓋是否有裙邊等；5號相機檢測粉餅是否有異物，裝量液面有無明顯差異；6號相機檢測瓶身下部缺陷，例如瓶身下部是否有污跡，裂紋等。

每個相機提前通過參數設置，將不合格樣式做好方案，視覺系統即根據設定的方案去執行，以相機2設置為例：選中2號相機，勾選中心模式后，點擊拍照偏移校正按鈕，調整瓶子中心查找工具的位置和搜索范圍，調整搜索工具的閾值和最小面積，點擊刷新效果后查看此處檢測效果圖；設置斑點極性，閾值，最小面積，點擊沉淀黑塊檢測，整瓶子底部搜索范圍，設定完成后，點擊檢測效果圖，即能檢測出瓶底的缺陷。

6臺相機分別設置好檢測方案后，全自動燈檢機按照方案進行工作。連續運行時間長，替代人工，輕松實現燈檢與貼標、包裝過程的無縫對接，實現產品的高效自動化生產（圖2）。

4 人工燈檢和全自動燈檢機應用分析

1）漏檢率分析。隨著全自動燈檢機的應用推廣，關于兩種燈檢方式的爭議也漸漸顯露，主要體現在漏檢方面。人工燈檢是否會有漏檢，這是個比較敏感的問題，鑒于GMP對于燈檢要求，一般藥廠都不會公開承認有漏檢。但藥廠的生產和質檢部門都會比較清楚，由于人工燈檢存在顯而易見的缺陷，人工燈檢的漏檢率普遍較高，所以人工燈檢存在少量的漏檢是不可避免的。有人認為燈檢人員認真檢查或多次檢查后結果會完全正確，并以此結果來考核全自動燈檢機的準確性[3]。

眾所周知，任何廠家的全自動燈檢機都有一定的漏檢率，漏檢率一般小于0.01%，那么在漏檢率這項中，是否人工燈檢優于自動燈檢機呢。華北制藥集團動物保健品有限責任公司粉針一線職工做了批量人機對比試驗。

準備100 000支產品，其中人工制作了500支不合格品混入其中，用有燈檢工作經驗10年的2名師傅及全自動燈檢機進行比賽，結果如表1：

從以上試驗數據可以看出，自動燈檢機的漏檢率遠遠低于人工燈檢，同時還發現了全自動燈檢機有一定的誤檢率，即正常的產品會被當成不合格品剔除。故自動燈檢機在實際使用中，剔除的不合格品需要人工在進行復檢，將誤檢的產品再放入到合格品中。

2）效率分析。全自動燈檢機的燈檢速度基本為300～500支/min，人工燈檢的速度100～200支/min，人工燈檢檢測效率低，檢測速度慢。并且由于該方法主觀因素大，重復性差，光檢人員勞動強度大，易疲勞，易受情緒和身體條件的影響，導致同一質量的產品可能做出不同的判斷，造成檢驗不實或漏檢。

自動燈檢機具有性能穩定、不疲勞、精確、效率高等特點，而人工燈檢存在著顯而易見的缺陷。不論是從理論上分析，還是經實際生產驗證，機器檢測都遠優于人工燈檢。另外從管理上看，管理機器也比管理人有優越性。隨著越來越多的廠家使用全自動燈檢機，更多的人已經認識到這點：為了保證產品質量，采用全自動燈檢機替代人工燈檢是必然趨勢[3]。■

參考文獻：

[1] 王旭文.注射劑微粒檢查方法及檢測設備應用問題探討[J].機電信息，

2010（14）：26-28.

[2] 劉曉亮，韓德剛，王健.采用機器視覺的玻璃在線自動鋪紙機的設計與應用[J].建材世界，2012，33（2）：133-136+140.

[3] 杜笑鵬.機器自動燈檢與人工燈檢的比較[J].機電信息，2010（29）：21-25.

收稿日期：2024-02-23

作者簡介：任艷（1986— ），女，工程師，本科，Email：775691403@qq.com。

*通信作者