NO309213B1 - Fremgangsmåte og apparat for inspeksjon av væskefylte beholdere - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse gjelder en fremgangsmåte og et apparat for inspeksjon av enheter som omfatter væskefylte beholdere for en eller flere prøveparametre for væsken, beholderen eller begge, ved dreining, bestråling og aksial linjeavsøking av enhetene og elektronisk sammenligning av avsøkingene, etter hvilket defekte enheter, dvs. enheter hvor en eller flere prøveparametre faller utenfor et akseptert område blir identifisert og skilt fra ikke defekte enheter, dvs. enheter hvor samtlige prøveparametre faller innenfor de aksepterte områder.

Generelt er fremgangsmåten og apparatet for inspeksjon av væskefylte beholdere for vraking eller godkjennelse i henhold til oppfinnelsen anvendelig for f.eks. kvalitetskontroll av patroner eller ampuller som inneholder farmasøytika i flytende form eller andre væsker.

Særlig er en fremgangsmåte og et apparat for pålitelig inspeksjon av flere prøveparametre samtidig, innbefattet både stasjonære og dynamiske parametre, for den enhet som skal inspiseres, dvs. væsken, beholderen eller begge, av spesiell verdi ved rask kontroll av store produksjonsserier av enheter, spesielt når stor produksjonstakt, stor sannsynlighet for å kunne vrake defekte enheter og liten sannsynlighet for vraking av ikke-defekte enheter er krevet.

I den foreliggende tekst vil uttrykket 'linjeavsøking" angi innhenting av informasjon fra en linje av segmenter i beholderen, innbefattet informasjon fra væsken, beholderen eller begge, idet hvert enkelt segment avsøkes fortløpende ved hjelp av et selvavsøkende lineært CCD-array. Segmentlinjene kan være aksiale eller ikke-aksiale i forhold til dreieaksen av den enhet som skal inspiseres, i avhengighet av forholdet mellom rotasjonstakten og avsøkingstakten for de enkelte segmenter.

I teksten vil uttrykket "prøveparametre" angi målte parametre som reflekterer kvaliteten av hver enhet som skal inspiseres på slik måte at det fremkommer et totalt resultat for enten vraking eller godkjennelse av den inspiserte enhet. Eksempler på slike prøveparametre er parametre for deteksjon av uaksepterbare defekter så som urenheter og sprekker; mengden av væske, tilstedeværelse av luft, konsentrasjonen av oppløsninger, tilstedeværelse av fremmedpartikler og -legemer og lignende.

Videre er det i den foreliggende tekst benyttet uttrykket "stasjonære parametre", med dette menes parametre som ikke endrer seg under rotasjonen, dvs. parametre som er tilordnet beholderen som sådan, så som dens form, dimensjonene av beholderens hette eller kork, mengden av væske etc. Inspeksjon av disse parametre angis som "beholderinspeksjon". Uttrykket "dynamiske parametre" angir konstruksjonspara-metre som endrer seg under dreiningen, dvs. parametre som hører til bevegelige fremmedlegemer så som partikler i suspensjon og urenheter i væsken. Inspeksjon av disse parametrene angis som "fremmedlegemedeteksjon".

Fremgangsmåter og apparater for inspeksjon av væskefylte beholdere med hensyn til forskjellige parametre er allerede kjent, men det later ikke til at det forefinnes noen fremgangsmåte eller noe apparat for utførelse av en kombinert inspeksjon av stasjonære eller dynamiske parametre ved å dreie den gjenstand som skal inspiseres i henhold til en forhåndsbestemt taktprofil og samtidig ved linjeavsøking av gjenstanden i aksial retning.

US 3 598 907 angir objektinspeksjon ved fortløpende fremvisning på en fjernsynsskjerm og hvor de påfølgende avbildninger av et roterende objekt sammenlignes elektronisk for å frembringe et feilsignal når forskjellen mellom påfølgende avbildninger ikke faller innenfor et forhåndsbestemt område. US 3 777 169 angir også en fremgangsmåte og midler som bygger på rotasjon for deteksjon av fremmedpartikler i væskefylte beholdere, ved hjelp av et videokamera som er innrettet for å frembringe flere videospenningsmønstre eller -forskrifter.

Generelt lider disse kjente apparater av flere ulemper. Særlig bygger appa-ratene på videoteknikk eller analog avsøkingsmekanisme på annen måte, spesielt benyttes et fjernsynskamera som ofte frembringer et overskudd av data. Det er videre kjent at bildefrekvensen for et fjernsynskamera er meget lav (20 Hz), hvilket gir forstyrrelser og avvik ved måling på raskt roterende partikler, dessuten og delvis som følge av dette får man bare en dårlig følsomhet.

US 4 136 930 angir en fremgangsmåte og et apparat som bygger på måling under dreining i et høyhastighets inspeksjonsapparat for flasker og som omfatter flere fjernsynskameraer for å registrere eventuelle fremmedpartikler i fylte drikkevare-beholdere som forflyttes på et transportbånd. Foruten å kunne registrere fremmedlegemer kan apparatet benyttes for å kontrollere beholderes riktige påfyllingsnivå, bestemmelse av riktig innhold i kartonger eller esker for lagerstyring, beholderidentifikasjon, flaskesortering og andre formål hvor man benytter optisk sammenligning, men hvor dette ikke er nærmere spesifisert i patentskriftet. I tillegg til de ulemper som er nevnt ovenfor blir nøyaktigheten av registreringen eller deteksjonen redusert på grunn av elektriske forskjeller og mistilpasningsfeil mellom de enkelte kameraer som må plasseres på forskjellige steder og gir avbildninger som fremkommer ved forskjellige tidspunkter.

DE-OS 2820661 Al beskriver et apparat for å oppdage fremmedlegemer, og det bygges på rotasjonsprinsippet. Registreringen blir uavhengig av partikkelkonfigurasjonen, men apparatet gir ikke andre prøveparametre. Videre benytter dette apparat en kollimert lyskilde og et detektorsystem for projisering av hver partikkel mot en sensor. Denne teknikk er følgelig ikke anvendbar for lysreflekterende væsker så som suspensjoner eller emulsjoner, hvor sannsynligheten for å oppdage defekte enheter blir ganske lav.

Således er ikke den rådende teknikk i stand til å kombinere pålitelig deteksjon av både stasjonære og dynamiske parametre eller gi pålitelig fremmedlegemedeteksjon i væsker som ikke er gjennomsiktige så som suspensjoner og emulsjoner. I slike tilfeller vil innfallende lys ofte ikke trenge særlig langt inn i væsken, og følgelig vil en registrering som bygger på lysgjennomgang ikke kunne oppnås.

De patentskrifter som er nevnt ovenfor angir således ingen fremgangsmåte eller intet apparat som er egnet for inspeksjon og registrering av en eller flere prøvepara-metre for væsken i en beholder, samtidig med at en stor passeringshastighet tillates, og hvor man oppnår meget stor sannsynlighet for å kunne holde tilbake eller vrake defekte beholdere, mens sannsynligheten for å holde tilbake eller vrake beholdere som ikke lider av noen defekter er tilsvarende liten.

Ut fra dette fremgår at det er et primært mål for denne oppfinnelse å tilveiebringe en fremgangsmåte og et apparat for inspeksjon av enheter som omfatter væskefylte beholdere, særlig væskefylte beholdere som inneholder ikke-transparente væsker så som suspensjoner eller emulsjoner, for en eller flere prøveparametre for bl.a. smuss, sprekkdannelser, falsk eller fremmed væske, tilstedeværelse av luft på toppen av væsken, konsentrasjon av løsemidler eller omfanget av en dispergent fase, og fremmedlegemer så som partikler i suspensjon og urenheter; særlig ved inspeksjon av slike enheter ved stor passeringshastighet og med stor sannsynlighet for å kunne tilbakevise defekte enheter og liten sannsynlighet for å tilbakevise ikke defekte enheter, etter hvilken inspeksjon enhetene med uaksepterbare prøveparametre blir identifisert og skilt fra enheter med aksepterbare prøveparametre.

Videre er det annet mål med oppfinnelsen å tilveiebringe en fremgangsmåte og et apparat for inspeksjon av væskefylte beholdere for en eller flere parametre for fremmedlegemer med forskjellig størrelse og med større tetthet enn væskens.

På en overraskende måte nås disse mål ved at det tilveiebringes en fremgangsmåte for inspeksjon av en enhet som omfatter en væskefylt beholder, for en eller flere prøveparametre for væsken, beholderen eller begge, ved at enheten bestråles ved hjelp av bestrålingsmidler, bringes i rotasjon og linjeavsøkes aksialt ved hjelp av midler for detektering av ordinært reflektert, diffraksjonsreflektert og spredt sekundærstråling fra enheten, og denne fremgangsmåte særmerker seg ifølge oppfinnelsen ved minst én sekvens med: a) rotasjon av enheten i henhold til en første forhåndsbestemt taktforskrift som eventuelt har en eller flere perioder med konstant vinkelhastighet, linjeavsøking av

beholderen, og sammenligning av bildeelementverdier fra linjeavsøkingene, og

b) rotasjon av enheten i henhold til en andre forhåndsbestemt taktforskrift som har rotasjonssekvenser som bevirker at væsken sirkulerer og at eventuelle fremmedlegemer med større tetthet enn væskens kommer til å samle seg opp ved beholderveggen,

c) linjeavsøking av enheten,

d) digital filtrering av bildeelementverdiene fra avsøkingene, og

e) sammenligning av de filtrerte verdier med forhåndsbestemte referanser.

I den beholderinspeksjon som oppfinnelsen angir omfatter analysen av de

data som fremkommer ved avsøkingen avbildningsanalyse av den ufoldede primærav-bildning som dannes av avsøkingssekvenser av de ønskede deler av beholderens overflate, og fremmedlegemeinspeksjon i henhold til oppfinnelsen ved analyse av de fremskaffede avsøkingsdata ved at analysen utføres for påfølgende avsøkinger av beholderens innhold.

Med uttrykket "ufoldet" menes i denne tekst frembringelse av en todimensjonal representasjon av de éndimensjonale linjeavsøkinger av beholderen. Følgelig kan en ufoldet avbildning av stasjonære parametre omfatte en elektronisk representasjon av bildeelementverdier som oppnås ut fra individuelle linjeavsøkinger over en eller flere komplette 360° rotasjoner av beholderen, idet den ene dimensjon i avbildningen f.eks. kan være høyden, mens en andre dimensjon kan være beholderens omkrets, og en ufoldet avbildning av dynamiske parametre kan omfatte en elekronisk representasjon av bildeelementverdier som fremskaffes ved forskjellige tidspunkt, dvs. at den ene dimensjon i avbildning kan være beholderens høyde, mens den andre dimensjon kan være tidspunktet når ett og samme enkeltsegment i beholderen ble avsøkt.

(a) Trinnvis eller kontinuerlig rotasjon

For å frembringe en ufoldet avbildning med tilstrekkelig oppløsning og kvalitet for inspeksjon av prøveparametrene i henhold til oppfinnelsen, kan en ufoldet avbildning av beholderen fremskaffes ved å rotere denne enten i trinn eller kontinuerlig, i henhold til en forhåndsbestemt taktforskrift (rate profile) som i de fleste tilfeller vil ha en eller flere perioder eller sekvenser med konstant vinkelhastighet under inspeksjonen, og avsøking av den roterende beholder ved en passende avsøkingstakt.

I en foretrukket utførelse velges rotasjonen å være trinnvis slik at hvert enkelt segment i beholderen kan avsøkes tilstrekkelig lenge til å gi den ønskede oppløsning av den ufoldete avbildning. Følgelig kan en full linje av segmenter og som ligger parallelle med rotasjonsaksen avsøkes innenfor et inkrementerende trinn for vinkeldreiningen, for en bestemt takt innenfor den trinnvise rotasjon og en passende avsøkingstakt for inspeksjonsapparatet.

I en annen utførelse kan ikke-parallell så som skruelinjeformet eller spiral-formet avsøking utføres for å folde ut en beholderavbildning ved relativt store rotasjonshastigheter så lenge hvert enkelt avsøkt segment i beholderen kan gjenfinnes entydig.

( b) Rotasjon for stasjonær avbildninger

For stasjonære avbildninger eller beholderinspeksjon velges forskriftene for vinkeldreiningen og avsøkingstakten for inspeksjonsapparatet slik at linjeavsøkingene fremkommer ved relativt lav takt og slik at hvert enkelt segment i beholderen kan avsøkes en eller flere ganger ved påfølgende rotasjoner for å gi flere ufoldete avbildninger.

I en foretrukket utførelse vil vanligvis gunstige perioder for konstant vinkelhastighet oppnås ved rotasjonshastigheter under 2000 o/min, særlig under 1500 o/min og fortrinnsvis omkring 1200 o/min.

(c) Rotasjon for dynamiske avbildninger

For dynamiske avbildninger, dvs. fremmedlegemedeteksjon velges vinkel-hastighetene og avsøkingstakten for inspeksjonsapparatet slik at linjeavsøkingene kan frembringes ved relativt store omdreiningshastigheter av enheten som skal inspiseres. Under disse større rotasjonshastigheter frembringes linjeavsøkingene differensielt slik at de enkelte segmenter fortløpende blir avsøkt over bestemte høyder over en eller flere omdreininger.

Ifølge oppfinnelsen omfatter taktforskriften turtall som bevirker at væsken sirkulerer og fremmedlegemer med større tetthet enn væskens samler seg opp inn mot beholderveggen. Følgelig kan fremmedlegemer registreres i væsken også hvis denne ikke er gjennomsiktig, så som tilfellet er ved suspensjoner og emulsjoner.

I en foretrukket utførelse utføres slik deteksjon av fremmedlegemer i væsken når denne roteres ved turtall på fra omkring 10000 o/min og ned til omkring 2000 o/min, fortrinnsvis fra omkring 9000 og ned til omkring 7000 o/min, helst foretrekkes omkring 8000 o/min.

I en annen utførelse stanses beholderens rotasjon og enheten avsøkes før rotasjonen av væsken har rukket å bli redusert nevneverdig.

Endelig er den totale inspeksjonstid i en annen utførelse, innbefattet den tid avsøkingen tar, mindre enn 1000 ms, fortrinnsvis mindre enn 500 ms og aller helst omkring 250 ms.

I denne tekst vil uttrykket "differensiell" mene både differensialitet i tid og i avstand. For en sirkulerende væske i en beholder ved hvile kan linjeavsøkingene for bestemte segmenter av beholderen være differensielle rent tidsmessig for de påfølgende målinger av en og samme beholdersegment, men for forskjellige segmenter av den roterende væske. Videre kan linjeavsøkingene av den roterende beholder angis å være avstandsdifferensielle for forskjellige segmenter over omkretsen, ved at det utføres påfølgende målinger av forskjellige beholdersegmenter ved forskjellige tidspunkter.

(d) Bestråling og deteksjon

I en foretrukket utførelse bestråles enheten med elektromagnetiske bølger, og den utsendte, ordinært reflekterte, diffraksjonsreflekterte/avbøyde eller spredte stråling detekteres ved en vinkel som kan ligge mellom 90 og omkring 180°, fortrinnsvis omkring 120° fra stråleretningen for den innfallende stråle.

I en annen foretrukket utførelse blir den utsendte, reflekterte eller av-bøyde/spredte utstråling retroreflektert i en retning motsatt den innfallende stråleretning.

I en annen utførelse reflekteres den først retroreflekterte utstråling ut fra den innfallende retning ved hjelp av et halvtransparent reflekterende speil.

I en foretrukket utførelse detekteres den utsendte, ordinært reflekterte, diffraksjonsreflekterte/avbøyde eller spredte stråling av en lineær array av stråledetektorer og lagres digitalt, fortrinnsvis i et bildelager og et matrisefilter.

Ifølge oppfinnelsen omfatter analysen av de opptatte data elektronisk sammenligning av aktuelle bildeelementverdier eller manipulerte slike, dvs. verdier for enkelte bildeelementer eller verdier av grupper av slike som kan transformeres ved multiplikasjon, addisjon, subtraksjon eller annen type så som logaritmebehandling, middelverdi- og standardawiksbehandling. Følgelig vil bildeelementene, dvs. deres adresser velges og verdiene tilføres for sammenligning, i avhengighet av den prøveparameter som skal inspiseres.

Således blir individuelle bildeelementer og grupper av slike valgt for å analysere opptatte data for en eller flere prøveparametre for væsken hhv. beholderen, i foretrukne utførelser av oppfinnelsen.

(e) Prøveparametre

I en foretrukket utførelsesform velges en eller flere av prøveparametrene for væsken fra den gruppe som består av: typen væske, innbefattet klar oppløsning, emulsjon og suspensjon, væskespesifikasjon, innbefattet mengde og tiltenkt innhold, konsentrasjon av komponenter, farge, transmisjonsevne og blandekule, og

fremmedmateriale, innbefattet fremmed væske og fremmedlegemer, partikler i suspensjon, urenheter og uønsket flokkulasjon, krystallvekst og innhold av biologiske organismer.

Videre velges i en foretrukket utførelse en eller flere prøveparametre for beholderen fra den gruppe som består av: beholderspesifikasjon, innbefattet fasong, bunn, topp, etiketter, strekkode, stempel, påfyllingsnivå, farge og transmisjonsevne,

beholderdefekter, innbefattet lyter, sprekker, luftbobler og partikler i

beholderveggen, og svekkelser, og

beholderforurensning, innbefattet smuss og støv, materiale innesluttet mellom stemplet og beholderveggen.

(f) Identifikasjon og separasjon av vrakede beholdere

I en foretrukket utførelse identifiseres og separeres væsken, beholderen eller begge som følge av inspeksjonen hvor denne fremviser en eller flere uaksepterbare prøveparametre, idet separeringen skjer i forhold til beholdere som har aksepterbare prøveparametre.

For å nå de mål som er indikert ovenfor er det ifølge oppfinnelsen skaffet til veie et apparat for inspeksjon av en enhet som omfatter en væskefylt beholder (10), med hensyn til en eller flere prøveparametre for væsken, beholderen (10) eller begge, ved rotasjon, bestråling og aksial linjeavsøking av enheten og elektronisk sammenligning av avsøkingene, og dette apparat er særlig kjennetegnet ved rotasjonsmidler, bestrålingsmidler, deteksjonsmidler og elektroniske sammenligningsmidler for digital filtrering, idet rotasjonsmidlene er innrettet for a) rotasjon av enheten i henhold til en første forhåndsbestemt taktforskrift som har en eller flere perioder med konstant vinkelhastighet, b) rotasjon i henhold til en andre forhåndsbestemt taktforskrift som har rotasjonssekvenser som bevirker at væsken sirkulerer og at eventuelle fremmedlegemer med større tetthet enn væskens kommer til å samle seg opp ved beholderveggen, og c) stans av beholderen.

(a) Midler for rotasjon

Det som i denne tekst kalles midler for rotasjon av enheten som skal inspiseres omfatter midler som er egnet for å utføre enten trinnvis eller kontinuerlig dreining eller rotasjon. For tiden foretrekkes en mikroprosessorstyrt trinnmotor som utfører en dreiebevegelse i forhåndsbestemte vinkeltrinn synkront med avsøkingen av beholderen.

Et for tiden foretrukket program omfatter akselerering av enheten som skal inspiseres opp til en første konstant rotasjonshastighet ved hvilken beholderen og væsken inspiseres for stasjonære parametre, idet denne rotasjonshastighet tilsvarer en konstant vinkelhastighet. I avhengighet av avsøkingstakten for deteksjonsmidlene og den ønskede oppløsning utføres inspeksjonen ved rotasjoner som generelt ligger under 2000 o/min, særlig under 1500 o/min og fortrinnsvis ornkring 1200 o/min. Videre omfatter programmet dreining, dvs. akselerasjon eller retardasjon av enheten som skal inspiseres, til en andre eller eventuelt en tredje, en fjerde etc. rotasjonshastighet ved hvilken beholderen og væsken kan inspiseres for dynamiske parametre, så som for fremmedlegemer.

Det foretrekkes at beholderens rotasjon stanses før inspeksjonen for de dynamiske parametre for væsken finner sted. De således foretrukne takt- eller rotasjonsfor-skrifter omfatter intervaller hvor væsken fortsetter å sirkulere selv om beholderen er brakt til ro. Følgelig er mikroprosessoren programmert til å redusere dreiningen av beholderen i løpet av vanligvis mindre enn 500 ms, særlig mindre enn 100 ms, fortrinnsvis i området 20 - 80 ms.

På tilsvarende måte omfatter rotasjonsmidlene i en foretrukket utførelse en programmerbar Irinnmotor, fortrinnsvis en med litet treghetsmoment, programmert for å frembringe en forhåndsbestemt taktforskrift over den totale inspeksjonstid og til å stanse beiningen generelt i løpet av mindre enn 500 ms, fortrinnsvis i løpet av under 100 ms, særlig i området 20 - 80 ms.

Det antas at en stans av beholderen under avsøkingen for de dynamiske parametre er unødvendig når påvirkningen av de mekaniske vibrasjoner og oscillasjoner av beholderveggen reduseres ved inkorporering av optiske midler for retrorefleksjon i deteksjonsapparatet.

I det tilfelle det er suspensjoner eller emulsjoner som skal undersøkes foretrekkes generelt å ryste eller bevege beholderen uregelmessig før rotasjonen, f.eks. ved rotasjon av den om en akse som står normalt på dens normale rotasjonsakse eller ved å la den få kontakt med en vibrator.

(b) Midler for bestråling

Ifølge oppfinnelsen omfatter inspeksjonsapparatet midler for bestråling av enheten som skal inspiseres, ved passende elektromagnetisk utstråling ved en egnet bølgelengde som er aksepterbar både for væsken og beholderen, og midler for å detektere den utsendte, ordinært reflekterte, diffraksjonsreflekterte eller avbøyde eller spredte utstråling.

I en foretrukket utførelsesform omfatter midlene for bestråling:

a) en likestrømsforsynt lyskilde eller en synkronisert stroboskopisk lyskilde, fortrinnsvis en lyskilde av stabilisert wolfram, b) et infrarødt filter som fjerner utstråling hvis bølgelengde er større enn tilnærmet 1000 nm, og c) fiberoptiske lysledere, fortrinnsvis glassfiberledere, anordnet i en lang smal linje hvis bredde tilnærmet er 1,0 mm og hvis lengde tilsvarer beholderens fulle

aksiale lengde.

(c) Midler for deteksjon

I en foretrukket utførelsesform detekteres den utsendte eller spredte stråling fra den bestrålte enhet som skal inspiseres ved: midler for deteksjon og omfattende en optisk linse for avbildning av den utsendte eller spredte stråling, fra fortrinnsvis et smalt, f.eks. 50 fim bredt vertikalt linjesegment i beholderen, til et lineært array av avbildende fotodetektorer med et sted mellom 32 - 10000 elementer, fortrinnsvis et lineært array av CCD- eller PCCD-typen med 1024 bildeelementer med størrelse 14 x 14 um, dvs. CCD-innretninger (ladningskoblede innretninger) eller PCCD-innretninger (programmerbare ladningskoblede innretninger). Særlig foretrukne innretninger er lineære CCD- eller PCCD-arrayer med stor oppløsning.

Midlene for deteksjon omfatter videre midler for linjeavsøking av bildeelementene i CCd-arrayet seriemessig, dvs. at de bestrålingsfølsomme elementer aksesseres sekvensielt, fortrinnsvis hvert 200 us og ved hjelp av en analog videoprosessering som transformerer en analog bildeelementverdi til en digital representasjon for lagring i et bildelager eller som behandles på annen måte, så som ved digital filtrering.

I en foretrukket utførelsesform omfatter midlene for deteksjon videre midler for transformasjon av de analoge bildeelementverdier til digitale verdier.

Fargegjenkjennelse kan utføres ved hjelp av CCD-linjeavsøkere for farge og med optiske interferensfiltere integrert direkte på avsøkerens CCD-sensorbrikke. I en annen foretrukket utførelsesform brukes derfor tre triggerstyrte stroboskopiske lyskilder som hver er filtrert for henholdsvis rødt, grønt og blått på utgangen, og samtlige kilder har utgangen koblet til samme fiberbunt som overfører lys til den beholder som skal inspiseres. Tre påfølgende linjeavsøkinger med henholdsvis den røde, grønne og blå kilde for belysning av beholderen gir anledning til opptak av en full fargeavbildning, idet fargeinformasjonen både gjelder beholderen og dens innhold.

( d) Midler for digital filtrering og sammenligning

Ifølge oppfinnelsen sammenlignes de enkelte linjeavsøkinger ved sammenligning av aktuelle eller behandlede bildeelementverdier, idet sammenligningen kan oppnås ved passende elektronisk digital filtrering og i og for seg kjente kretser for sammenligning.

Det foretrekkes at midlene for digital filtrering omfatter et digitalt matrisefilter hvis filterkoeffisienter kan leses inn fra programvare og hvor filteret kan være i form av integrerte kretser eller bestå av konvensjonell elektronikk omfattende f.eks. kaskadekoblede skiftregistere, multiplikatorer, subtraktorer, akkumulatorer etc, komponenter som er kjent innenfor teknikken.

Videre foretrekkes at midlene for elektronisk sammenligning omfatter en i og for seg kjent bildelagerenhet som er styrt av en datamaskin eller en prosessor og innrettet for å kunne lagre en fullstendig og ufoldet avbildning av den gjenstand eller enhet som skal undersøkes, og lagerets data må kunne prosesseres av en datamaskin eller prosessor som kan utføre bildeprosessering.

I en foretrukket utførelsesform omfatter midlene for elektronisk sammen-

ligning et digitalt matrisefilter og/eller et avbildningslager.

Retrorefleksjon

Ifølge oppfinnelsen kan det skilles mellom de dynamiske parametre for væsken og beholderveggens statiske parametre ved å stanse dreiningen av gjenstanden som skal undersøkes og avsøke denne mens væsken fremdeles dreier seg ved tilnærmet uendret rotasjonshastighet. For gjenstander som imidlertid skal undersøkes med hensyn til stasjonære parametre kan man slippe å stanse beholderen i dennes rotasjon, dette gjelder også gjenstander eller enheter som har kjente eller gjenkjennbare dynamiske parametre så som luftbobler med bestemt størrelse etc.

Ifølge oppfinnelsen kan derfor det optiske inspeksjonsapparat videre omfatte midler for retrorefleksjon for å reflektere den utsendte og spredte stråling retroreflektivt, tilnærmet langs samme bane som den innfallende bestråling, men i motsatt retning. Under disse forhold kan de vibrerende eller oscillerende bevegelser såvel som fordelingen av brytningsindeksen for både beholderveggen og væsken anses å være statiske innenfor det tidsrom som tilsvarer utbredelsestiden for den innfallende og den retrorefiekterte lyssmengde.

Væsker og væskefylte beholdere

Ifølge oppfinnelsen kan en væskefylt beholder som skal undersøkes omfatte en hvilken som helst beholder som er gjennomtrengelig for elektromagnetisk stråling utenfra, særlig foretrukne gjennomtrengelige eller transparente beholdere er patroner, ampuller, kapsler o.l., fremstilt av materialer som normalt er beregnet for å kunne romme farmasøytiske væsker, særlig materialene glass og plast.

I den foreliggende tekst vil uttrykket "væske" angi en hvilken som helst aktuell væske, blandinger, oppløsninger, suspensjoner, kolloidale dispersjoner, emulsjoner etc, organiske eller uorganske; særlig gjelder oppfinnelsen farmasøytiske væsker omfatter mikrosuspensjoner så som insulin. Videre er det innenfor oppfinnelsens konsept ment at uttrykket "inspeksjon" angir de forskjellige faser av en overvåkings-, kontroll- eller undersøkelsessekvens for et objekt for å kunne registrere forhåndsbestemte lcvalitetssilcringsparametre f.eks. for å oppnå samsvar med gjeldende regler for god fremstillingspraksis og for produktgarantier.

Prøveparametre

Prøveparametrene for beholdere er ikke begrenset til tilstedeværelse av eller fravær av parametre, men omfatter generelt reproduserbare målinger som kan beregnes ut fra den ufoldede avbildning, idet resultatet sammenlignes innenfor den toleranse som er tillatt for den bestemte prøveparameter og brukes deretter for en avgjørelse med hensyn til aksept eller vraking. Tilsvarende gjelder når etiketter inspiseres at tekstgjenkjennelse kan anvendes for å sikre korrekt etikettmerking.

I motsetning til den kjente teknikk som benytter forskjellige inspeksjons-midler for å inspisere de stasjonære og dynamiske parametre for væskefylte beholdere gir den foreliggende oppfinnelse anledning til å bruke et enkeltlinjeavsøkingsapparat for begge typer parametre. Denne mulighet oppnås overraskende ved kombinasjon av rota-sjonsforskrifter i henhold til oppfinnelsen, og apparatet er i stand til å gi en ufoldet avbildning av beholderen og dens innhold.

Midler for identifikasjon og vraking av beholdere hvis prøveparametre ikke tilfredsstiller forskriftene

Ifølge oppfinnelsen vil enheter som har blitt inspisert for en eller flere prøveparametre kunne identifiseres som uaksepterbare når en prøveparameter faller utenfor en forhåndsbestemt grense for aksepterbare verdier.

Følgelig omfatter oppfinnelsens inspeksjonsapparat i en foretrukket utførelsesform midler for å identifisere uaksepterbare enheter. Identifikasjonen av uaksepterbare enheter kan baseres på utgangssignalene etter den digitale filtrering og sammenligninger i midlene for disse funksjoner, dvs. utgangen fra det digitale matrisefilter eller utgangen fra datamaskinen eller prosessoren som utfører bildeprosessering av data fra avbildningslageret.

I en foretrukket utførelsesform omfatter videre inspeksjonsapparatet midler for å skille enheter som er fastlagt å være uaksepterbare, fra tilsvarende godkjente enheter. I et aspekt ved oppfinnelsen omfatter slike midler for å vrake uaksepterbare enheter elektroniske og mekaniske midler for å skille de uaksepterbare fra de aksepterbare.

Når en enhet vrakes kan datamaskinen eller prosessoren lagre informasjon om hvilken parameter som sviktet og forårsaket vrakingen, hvorved det blir lettere for operatøren å fastlegge eventuelle årsaker til en mulig økning i antallet vrakenheter.

Andre mål og ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av detalj-beskrivelsen som følger nedenfor.

Det er klart at denne og bestemte eksempler bare er illustrative og angir spesielle utførelsesformer av oppfinnelsen, og forskjellige endringer og modifikasjoner vil være mulige uten at dette gjør at man kommer utenfor oppfinnelsens ramme, idet denne vil være fastlagt av ordlyden i de etterfølgende patentkrav.

Beskrivelsen støtter seg til de tilhørende tegninger, hvor fig. 1 viser en væskefylt beholder som skal undersøkes i henhold til en foretrukket utførelse, fig. 2 viser et tverrsnitt i samsvar med II - II på fig. 1, fig. 3 A-D viser eksempler på forskrifter for rotasjonsforløp, fig. 4 viser en ufoldet avbildning av beholderen vist på flg. 1, fig. 5 A illustrerer bildeelementverdiene langs linjen VA-VA på fig. 4, fig. 5B illustrerer bildeelementverdiene langs linjen VB-VB på fig. 4, fig. 6 viser et diagram for oppkobling i henhold til en foretrukket utførelsesform for beholderinspeksjon og partikkelregistrering, Fig. 7A viser et diagram for apparatet for fremmedlegemedeteksjon, fig. 7B viser et grunnriss av en detalj i apparatet vist på fig. 7A, og fig.

8 viser et diagram for apparatet for beholderinspeksjon.

(a) Væskefylt beholder

Det vises til fig. 1 hvor en enhet 10 i form av en væskefylt sylindrisk beholder er illustrert, så som en insulinpatron. Enheten eller beholderen 10 omfatter en hoveddel 11 og en suspensjon 12 i hvilken fremmedlegemer 13 kan forekomme fordelt. Videre omfatter beholderen et stempel 14, en blandekule 15 og en gummimembran (ikke vist) som er festet til beholderen ved hjelp av en kork 16. Enheten 10 som skal inspiseres bringes til rotasjon om sin langsgående, sentrale dreieakse 17 og blir undersøkt i et lineært inspeksjonsfelt 18 som dekker den ønskede del av enheten.

( b) Fremmedlegemefordeling

Fig. 2 illustrerer et tverrsnitt tatt slik som vist med II-II på fig. 1, og enkelte fremmedlegemer 13 er vist fordelt nær innerveggen av beholderen som dreies under inspeksjonen. I motsetning til dette utfører de kjente apparater for inspeksjon undersøkelsen med hensyn til tilfeldig fordelte fremmedlegemer uten å bringe beholderen til rotasjon slik at fremmedlegemene blir ført ut mot innerveggen, og inspeksjonen vil derfor måtte begrenses til gjennomsiktige væsker.

(c) Rotasjons- eller taktforskrifter

Det vises nå til fig. 3A-D som illustrerer eksempler på taktforskrifter (rate profiles), dvs. forskrifter for hvordan rotasjonen skal forløpe over tid. De viste forløp eller forskrifter er de som for tiden foretrekkes. Fig. 3A indikerer at beholderen skal akselereres inntil det oppnås en bestemt rotasjonshastighet, indikert ved den horisontale linje i forløpet. Ved denne konstante rotasjonshastighet utføres linjeavsøking av beholderen. Deretter ekaslereres den til større turtall, opptil en maksimalverdi, hvoretter akselerasjonen stanses og beholderen bremses ned eller retarderes før det utføres en differensiell linjeavsøking for å registrere eventuelle fremmedlegemer i væsken. Akselerasjon for en eventuell gjentagelse av den differensielle linjeavsøking kan følge umiddelbart eller senere, f.eks. i en annen optisk konfigurasjon. Fig. 3B viser rotasjon for differensiell linjeavsøking og kan gjentas før beholderens undersøkelse utføres, dvs. at den følge som er vist på fig. 3A blir utført omvendt. For bestemte anvendelser kan enten beholderinspeksjonen eller fremmedlegemeregistreringen utføres alene eller i andre passende sekvenser.

Fig. 3C viser hvordan forløpet for en frernmedlegemeregistrering utføres ved forskjellige maksimale turtall for å skille mellom fremmedlegemer med forskjellig størrelse, form eller tetthet.

Endelig viser fig. 3D et forløp som kan egne seg for et apparat som bygger på retrorefleksjon av den utsendte og spredte stråling, i hvilket tilfelle rotasjonen ikke stanses mellom de gjentatte inspeksjoner for å finne eventuelle fremmedlegemer.

(d) Bildeanalyse av ufoldete stasjonære avbUdninger

Det vises til fig. 4 og 5 som illustrerer aksial linjeavsøking av den væskefylte beholder ved forskjellige rotasjonsvinkler for å frembringe en todimensjonal ufoldet avbildning. Fig. 4 viser den todimensjonale projeksjon av den ufoldete avbildning av beholderen vist på fig. 1 med høyden h av beholderen langs ordinaten og omkretsen p som vist i større målestokk og tilsvarende rotasjonsvinkelen, langs abscissen. For hver koordinat foreligger en tilordnet bildeelementverdi.

Fig. 5A og 5B viser bildeelementverdiene for bestemte lengder A og B langs omkretsen, tilsvarende avsøkingene langs linjene VA-VA og VB-VB på fig. 4.

I en foretrukket utførelse baseres bildeanalysen på inspeksjonsvinduer a,p\5 og e slik de fastlegges i fig. 4 for å utføre inspeksjon av beholderen med hensyn til bl.a. skjev montering av korken, tilstedeværelse av blandekulen og luft under korken.

I en foretrukket utførelsesform defineres terskelen X som nivået ved 90 % av fullt signal, terskelen Y defineres som en del av en referanse RI som et gjennomsnitt av samtlige bildeelementverdier innenfor vinduet 8; og terskelen Z defineres som en del av en referanse R2 som bestemmes som middelverdien av samtlige bildeelementverdier innenfor vinduet e.

Følgelig kan skjevt påsatte korker registreres ved å sammenligne bildeelementene for hver linjeavsøking innenfor vinduet a med terskelen Z, idet man starter fra korken. Når Z overskrides lagres høyden i et lager, og sammenligning av den minimale og den maksimale høyde for samtlige avsøkinger gir et mål på hvor skrått korken er påsatt. For store forskjeller kan føre til at beholderen vrakes.

For registrering av luft under korken kan kriteriet være at gjennomsiktigheten av væsken i dette område later til å øke, og av denne grunn kan terskelen X overskrides. Ved å summere samtlige bildeelementverdier kan man fa et mål på projeksjonen av avsøkingen gjennom et slikt luftområde.

Ved tilstedeværelsen av en gjennomsiktig blandekule som f.eks. kan være av glass kan også gjennomsiktighetsgraden gjennom vinduet p øke. Følgelig kan arealet som blandekulen representerer måles ved å summere samtlige bildeelementverdier innenfor P-vinduet og som overskrider terskelen Y. Skillet mellom ingen, én eller flere blandekuler kan deretter frembringes ved et kriterium som bygger på arealfastleggelser som tilsvarer antallet blandekuler.

Andre prøveparametre for både væsken og beholderen kan defineres ut fra tilsvarende sammenhenger, så som konsentrasjonen av en suspensjon, idet denne kan bestemmes ved numerisk integrasjon av bildeelementverdiene vist på f.eks. fig. 5A, idet man ekskluderer "luftspissene", likeledes kan man bestemme stemplets posisjon og eventuelle skjevheter av dette kan måles ved å bruke samme prosedyre som omtalt ovenfor for korken og ved å anvende en passende referanse og terskel. Stemplets posisjon, dvs. posisjonen av den flate som vender mot væsken kan også fastlegges, idet man f.eks. kan gå ut fra høyden (dvs. bildeelementantallet) hvor den tilsvarende bildeelementverdi overstiger terskelen Z, ved dette blir så posisjonen bestemt.

(e) Apparat for inspeksjon av væskefylte beholdere

Det vises nå til fig. 6 som illustrerer en foretrukket utførelsesform av apparatet 600 for inspeksjon av både beholderen og dens innhold. To identiske lysapparater 610 og 620 omfatter stabiliserte likestrømsforsynte wolframlyskilder 611, 621, infrarødfiltere 612, 622, og fiberoptiske lysledere 613, 623 med tverr-snittsomvandlere. For ikke-transparente væsker benyttes bare lysapparatet 610. Den viste omkobler 650 er i den stilling som gir fremmedlegemedeteksjon ved hjelp av samlelinser 631, 641, detektorer 632, 642, og en del av en elektronikkenhet 660 (se fig. 7A), samt en del av en elektronikkenhet 670 (se fig. 8). For gjennomsiktige væsker benyttes begge lysapparater 610 og 620, og detektorene 632 og 642 kan også begge inngå, tilkoblet omkobleren 650 slik som vist. I tillegg kan det være anordnet en ekstern diffusjonsskive 680 mellom lysapparatet 620 og beholderen 10, særlig for tilfellet gjennomsiktige væsker.

I en enklere oppstilling som gir mer begrensede muligheter for beholderinspeksjon er lysapparatet 610, samlelinsen 641 og detektoren 642 utelatt, og signaler fra detektoren 632 føres til elektronikkenheten for både beholderinspeksjon og fremmedlegemeinspeksjon via omkobleren 650.

Videre omfatter inspeksjonsapparatet en lavtreghets trinnmotor 705 (se fig. 7A og 8), så som av typen ESCAP P42.

(f) Fremmedlegemedeteksjon og elektronikkenheter

Fig. 7A og 7B illustrerer en foretrukket utførelsesform av et apparat 700 for inspeksjon av f.eks. en suspensjonsfylt beholder med hensyn til dynamiske parametre. Særlig viser fig. 7A fremmedlegemedeteksjonsdelen i elektronikkenheten. Fig. 7 A viser at lys fra en stabilisert, likestrømsforsynt wolframlyskilde 611 i form av en lampe filtreres igjennom et infrarødfilter 612 for å fjerne bølgelengder som er lengre enn ca. 1000 nm. Via en fiberoptisk lysleder 613 rettes det filtrerte lys mot en tverrsnittsomvandler 614 som omvandler det sirkulære tverrsnitt til et rektangulært. Utgangsgeometrien av omvandleren 614 frembringes av en glassfiberbunt som ligger i en aluminiumblokk og har en bredde på omkring 1,0 mm og en høyde som tilsvarer høyden av enheten 10 som skal inspiseres. Omvandleren 614 kan være utrustet med midler for kollimasjon og aperturbegrensning. For inspeksjon av suspensjoner eller emulsjoner rettes lyskildens stråle normalt mot enheten som skal undersøkes, ved en vinkel på 90 - 120° i forhold til avbildningsapparatets optiske akse, dvs. en samlelinse 613 og detektoren 632, disse komponenter kan inngå i et lineært array så som f.eks. av typen TCD 107 fra Toshiba, Japan, og som vist øverst på fig. 7B. Imidlertid kan alternative konfigurasjoner og vinkler anvendes i avhengighet av den spesifikke væske som skal inspiseres.

Videre omfatter apparatet 700 en lavtreghets trinnmotor 705 for å rotere enheten som skal inspiseres. Motoren kan raskt akselerere enheten som skal inspiseres til store turtall og retardere i løpet av tilsvarende kort tid. Følgelig vil stansing fra omkring 9000 o/min til null hastighet kunne foregå innenfor 60 ms. Eventuelle faste stoffer i beholderen, så som fremmedlegemer, partikler eller en blandekule med større tetthet enn væskens vil bli ført mot innholdets ytterside, dvs. ut mot beholderens innervegg. Den meget raske retardasjon sikrer at den sirkulerende væske kommer til å bli holdt i o!reining i en sirkulær og laminær strøm under inspeksjonen av væsken umiddelbart etter at beholderen har stanset. En lengre retardasjonstid ville føre til at væskestrømmen ble oppdelt til en turbulent strøm som ville forårsake at fremmedlegemene ble ført inn mot det indre av beholderen før denne helt hadde stanset, og følgelig ville de ikke så lett kunne registreres. Også i tilfelle med gjennomsiktige væsker kan fremmedlegemer som føres inn i det indre av væsken komme ut av optikkens fokus og følgelig unngå deteksjon.

Elektronikkdelen av apparatet omfatter et analogt videoprosesseringskort 708 med kretser for å akseptere uprosesserte analoge bildeelementverdier fra detektoren 632 og transformere dem til en rekke digitale bildeelementverdier i form av 8 bits ord. Et sekvenskort 709 for CCD eller PCCD omfatter høyhastighets, høystrømdrivkretser, taktgivere og sekvenselektronikk av kjent type for å tilveiebringe en høy bildeelementtakt (5 MHz) uten tap av nøyaktighet ved gjendannelsen av den analoge bildeelementinformasjon. En høyhastighets trinnmotorregulator 710 styrer motoren til store turtall for den enhet 10 som skal undersøkes, så som 9000 o/min, og samtidig tilveiebringes presis retardasjon over meget kort tid, f.eks. mindre enn 60 ms for å kunne registrere fremmedlegemer i væsken. Regulatoren 710 kan også sørge for at beholderen holder en meget nøyaktig konstant omdreining på omkring 1200 o/min. En hovedregulator 711 sørger for de nødvendige reguleringsforløp som forutsettes for registreringen av fremmedlegemer i væsken og eventuelt andre uregelmessigheter. Hovedregulatoren 711 og prosessorkortet 708 tilveiebringer styresignaler (A) og (B) til elektronikkenheten (fig. 8).

Spesielt danner elektronikken for deteksjon av fremmedlegemer et universelt digitalt matrisefilter hvis filterkoeffisienter er innlesbare fra et program. Dette gjør det enklere å bestemme filterkarakteristikken som tillater deteksjon av fremmedlegemer som sirkulerer i suspensjonen, med maksimal følsomhet uten forstyrrelser av den samtidig sirkulerende blandekule. Søkerne kjenner ikke noe annet apparat som har denne egenskap. Kjente apparater later imidlertid til å registrere blandekulen også som en uønsket gjenstand i beholdervæsken.

I en utførelsesform består det digitale matrisefilter av kaskadekoblede skiftregistere 712-716 hvis lengde tilsvarer antallet bildeelementer i det lineære array for detektoren 632. Følgelig består hvert register av en full linjeavsøking med 8 bits representasjon for den tilsvarende bildeelementverdi i hver celle. Et varierende antall skiftregistre kan benyttes, avhengig av den ønskede filterkarakteristikk. Multiplikatorer 717 - 721 gir multiplikasjon av de enkelte koeffisienter for bildeelementverdiene i skiftregistrene, idet koeffisientene tas ut fra hovedregulatoren 711. Et summeringsnett 722 beregner summen av resultatene av multiplikasjonene utført av multiplikatorene 717 - 721, idet disse kan skalere resultatene i avhengighet av den dynamiske oppførsel av fluidet som skal inspiseres. En numerisk subtraktor 723 beregner numeriske forskjeller mellom den summerte utgang fra summeringsnettet 722 og bildeelementverdien som foreligger på utgangen av skiftregisteret 714. Et terskelregister 724, dvs. et lesbart skiftregister som leses inn av hovedregulatoren 711 inneholder en full linjeavsøking med terskelverdier. Hver terskelverdi klokkes ut av registeret synkront med resultatet fra den numeriske subtraktor 723 og omsykles til seg selv. Innholdet av terskelregisteret 724 er tilpassbart og kan avhenge av formen av kurveforløpet for samlelinsen 631 og optiske aberasjoner fra glassbeholderen 10. En komparator 725 sammenligner bildeelementterskler for terskelregistrene 724 med de filtrerte bildeelementverdier fra den numeriske subtraktor 723 og tilveiebringer et logisk utgangssignal når den numeriske subtraktor 723 frembringer et signal som er større enn det som terskelregisteret 724 tilsier. En port 726 som styres av hovedregulatoren 711 bestemmer når utgangssignalet fra komparatoren 725 er gyldig, dvs. bare når omdreiningen av beholderen er stanset, og samtidig en viss tid har forløpt hvor væsken fortsetter å dreie seg rundt ved stor hastighet.

I en annen utførelsesform kan det digitale matrisefilter bestå av en integrert krets, f.eks. typen IMS Al 10 fra INMOS, USA.

For videre å øke følsomheten av fremmedlegemedeteksjonen kan man benytte flere algoritmer for å styre det digitale matrisefilter, dvs. endre dets filterkoeffisienter. Således kan hver linjeavsøking i en fortløpende følge filtreres med flere filtere som hvert er optimalisert for deteksjon av foretrukne typer fremmedlegemer så som små, store, tynne eller tykke partikler av glass, metall eller hår. Signalet fra registeret 15 kan f.eks. rutes til et andre sett skiftregistere med et andre sett multiplikatorer som gir forskjellige enkeltvise koeffisienter for bildeelementverdiene.

(g) Beholderinspeksjon og elektronikk

Det vises til fig. 8 som illustrerer oppbyggingen av en foretrukket utførelse av et apparat 800 og dets elektronikk for beholderundersøkelser. Særlig vises elektro-nikkens beholderundersøkelsesdel, og henvisningstallene 611 - 709 angir komponenter som er tilsvarende de komponenter som har samme henvisningstall og er vist på fig. 6 og7A.

I henhold til fig. 8 velger en omkobler 810 den linjeavsøking som har den riktige optiske konfigurasjon, idet dette er beskrevet i forbindelse med fig. 6. Linjeav-søkingene (B) fra den optikk som er vist på fig. 7A kan f.eks. velges. Et bildelager 811 (frame store) f.eks. i form av kretsen SB 1024 fra Sean Beam, USA, innleses med den ufoldete avbildning av beholderen som skal undersøkes. Størrelsen og oppløsningen av den lagrede avbildning vil være avhengig av dimensjonene av beholderen og de detaljer som blir undersøkt. Generelt vil antallet rekker i lageret 811 være det samme som antallet bildeelementer i det lineære array 632, mens antallet spalter vil være avhengig av den inspeksjon som skal utføres. Typisk er det imidlertid at et standardisert antall spalter, så som fra 128 - 1024 eller høyere blir benyttet. Bildeelementverdiene lagres som 8 bits ord. En synkroniserings- og taktgiverenhet 812 mottar inngangen (A) fra hovedregulatoren 711 vist på fig. 7A når beholderens omdreiningshastighet har nådd en forhåndsbestemt verdi som benyttes for å oppnå og lese inn en ny avbildning i lageret 811, Når denne operasjon er fullført informeres den viste datamaskin eller mikroprosessor 813 for avbildningsprosessering at en ny avbildning er klar for prosessering, idet prosessoren er programmert til å utføre den nødvendige prosessering av avbildningen som er lagret i lageret 811. Resultatet av inspeksjonen er et signal for aksept eller vraking av den enhet som skal undersøkes.

EKSEMPLER

For å prøve ut apparatet ble sylindriske patroner fylt helt eller delvis med en mikrosuspensjon av insulin (partikler med størrelse 50 um) og gitt forskjellige defekter, enten i beholderens væske eller på selve beholderen for å simulere forskjellige reelle feil eller deteksjonsverdige fenomener, deretter ble beholderen inspisert og

eventuelle fremmedlegemer registrert.

Eksempel 1

Beholderinspeksj on

60 sylindriske patroner (1,5 ml, type PENFILL) ble oppdelt i grupper med følgende defekter: tilført luft, skjevt innsatt kork eller manglende eller ytterligere gjennomsiktige glassblandekuler, som vist i Tabell 1. Patronene ble undergitt beholderinspeksjon ved et turtall på 1200 o/min og linjeavsøkt for å gi en avbildning med 1024 rekker og 256 spalter. Avbildningene ble deretter analysert med hensyn til prøveparametre så som skjevhet av korken, luft under denne og tilstedeværelse av en gjennomsiktig blandekule. I samtlige tilfeller ble de forskjellige defekter registrert på korrekt måte.

Eksempel 2

Fremmedlegemedeteksjon

Seks sylindriske patroner med en gjennomsiktig glassblandekule og kunstig eller naturlig fordelte partikler i form av forurensning ble rotert til et turtall på 8600 o/min og stanset innenfor 225 ms. Patronene ble deretter inspisert i løpet av 350 ms ved et 120° returlysspredningsoppsett med 50 um vertikal bildeelementoppløsning og en linjeavsøkingstakt på 5000 avsøkinger/s ved en klokkefrekvens på 5 MHz. To patroner støpemasse tilføyd og fire patroner med metallpartikler tilføyd ble detektert korrekt i samtlige tilfeller.

Eksempel 3

Fremmedlegemedeteksion/ filtersetting

For å kunne registrere fremmedlegemer med forskjellige karakteristika som vist i Tabell 2 ble filtermatrisen i et digitalt matrisefilter av typen IMS Al 10 fra INMOS, USA, med filterkoeffisienter tilsvarende de som kunne leses inn fra multiplikatorene 718-720 for skiftregistrene 713-715 til det digitale matrisefilter i henhold til fig. 7, variert i henhold til Tabell 3.

Førti sylindriske patroner (3 ml) ble fylt med insulin i form av mikrosuspensjon med partikkelstørrelse 50 um, og en gjennomsiktig glassblandekule ble tilføyd til hver patron. Ytterligere fremmedlegemer i form av glasspartikler, hår eller metall ble tilføyd til 3,5 hhv. 5 av patronene slik som vist i Tabell 2. Samtlige førti patroner ble tilfeldig fordelt og benyttet for å prøve ut deteksjonsfunksjonen for fremmedlegemer. Hver patron ble akselerert til en omdreiningshastighet på 7000 o/min og stanset innenfor 80 ms, deretter ble inspeksjonen utført ved 120° returspredning og med en 50 um vertikal bildeelementoppløsning, og med en linjeavsøking på 5000 avsøkinger/s ved klokkefrekvensen 5 MHz. Inspeksjonen med hensyn til fremmedlegemer ble gjentatt for hver av patronens omløp.

De eksperimentelle parametre og resultatene er vist i Tabell 3. Feilregi-streringsandelen var mellom 0,9 og 2,4 %, og de gjennomsnittlige deteksjonsandeler lå i området 84 - 90 %, hvilket er vesentlig bedre enn det som er kjent fra teknikken i dag og manuelle inspeksjonsskjemaer for sammenlignbare fremmedlegemetyper. Resultatene viser også at signalene fra en gjennomsiktig blandekule kan reduseres til ubetydelige nivåer ved å optimalisere filtersettingen.

Tekst til tabellen:

A: Eksperiment nr; B: Filtersetting, dvs. filterkoefflsientene for matrisefilteret. C: Terskelverdien for registeret 724, dvs. et tall i området 0,255. D: Antallet omdreininger, dvs. gjentagelser. E: Inspeksjonstid. F: Feildeteksjonsandel, dvs. prosentangivelsen av ikke defekte enheter som feilaktig ble registrert som uakseptable enheter (ideelt lik null). G: Gjennomsnittlig registrert andel defekte enheter.

Claims (19)

1. Fremgangsmåte for inspeksjon av en enhet som omfatter en væskefylt beholder (10), for en eller flere prøveparametre for væsken, beholderen eller begge, ved at enheten bestråles ved hjelp av bestrålingsmidler (611-614), bringes i rotasjon og linjeavsøkes aksialt ved hjelp av midler (631, 632) for detektering av ordinært reflektert, diffraksjonsreflektert og spredt sekundærstråling fra enheten, karakterisert ved minst én sekvens med: a) rotasjon av enheten i henhold til en første forhåndsbestemt taktforskrift som eventuelt har en eller flere perioder med konstant vinkelhastighet, linjeavsøking av beholderen, og sammenligning av bildeelementverdier fra linjeavsøkingene, og b) rotasjon av enheten i henhold til en andre forhåndsbestemt taktforskrift som har rotasjonssekvenser som bevirker at væsken sirkulerer og at eventuelle fremmedlegemer (13) med større tetthet enn væskens kommer til å samle seg opp ved beholderveggen, c) linjeavsøking av enheten, d) digital filtrering av bildeelementverdiene fra avsøkingene, og e) sammenligning av de filtrerte verdier med forhåndsbestemte referanser (RI, R2).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at bestemte perioder med konstant vinkelhastighet generelt opptrer ved rotasjonshastigheter under 2000 o/min, særlig under 1500 o/min, fortrinnsvis omkring 1200 o/min.

3. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1-2, karakterisert ved at registreringen av fremmedlegemer (13) i væsken og med tettheter større enn dennes utføres mens væsken dreies rundt ved en omdreiningshastighet på omkring 10000 o/min til omkring 2000 o/min, fortrinnsvis fra omkring 9000 - 7000 o/min, helst omkring 8000 o/min.

4. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 - 3, karakterisert ved at den totale undersøkelsestid, innbefattet avsøkingen, er mindre enn 1000 ms, fortrinnsvis mindre enn 500 ms, helst omkring 250 ms.

5. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 - 4, karakterisert ved at enheten bestråles med elektromagnetisk stråling og at den utstrålte, ordinært reflekterte, diffraksjonsreflekterte eller spredte stråling detekteres ved en vinkel som ligger mellom 90 og omkring 180°, fortrinnsvis omkring 120° fra den innfallende stråles retning, regnet i forhold til dreieaksen for rotasjonen.

6. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 - 4, karakterisert ved at enheten bestråles med elektromagnetisk stråling og at den ordinært reflekterte, aUffraksjonsreflekterte eller spredte stråling retroreflekteres i retningen motsatt den innfallende stråles retning.

7. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1-6, karakterisert ved at den retroreflekterte stråling reflekteres ut av den innfallende retning ved hjelp av et halvtransparent og reflekterende speil.

8. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 5-7, karakterisert ved at den utsendte, ordinært reflekterte, diffraksjonsreflekterte eller spredte stråling detekteres av et lineært array (632) av stråledetektorer og lagres digitalt, fortrinnsvis i et bildelager (811) og ved hjelp av et matrisefilter.

9. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 - 8, karakterisert ved at en eller flere prøveparametre for væsken velges av den gruppe som består av: typen væske, innbefattet klar oppløsning, emulsjon og suspensjon, væskespesifikasjon, innbefattet mengde og tiltenkt innhold, konsentrasjon av komponenter, farge, transmisjonsevne og blandekule (15), og fremmedmateriale, innbefattet fremmed væske og fremmedlegemer (13), partikler i suspensjon, urenheter og uønsket flokkulasjon, krystallvekst og innhold av biologiske organismer.

10. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 - 8, karakterisert ved at en eller flere prøveparametre for beholderen velges fra en gruppe som består av: beholderspesifikasjon, innbefattet fasong, bunn, topp, etiketter, strekkode, stempel, påfyllingsnivå, farge og transmisjonsevne, beholderdefekter, innbefattet lyter, sprekker, luftbobler og partikler i beholderveggen, og svekkelser, og beholderforurensning, innbefattet smuss, støv og materiale innesluttet mellom stemplet og beholderveggen.

11. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1-10, karakterisert ved at en inspisert enhet med en eller flere uaksepterbare prøveparametre for væsken, beholderen eller begge identifiseres og skilles fra beholderen som fremviser aksepterbare prøveparametre.

12. Apparat for inspeksjon av en enhet som omfatter en væskefylt beholder (10), med hensyn til en eller flere prøveparametre for væsken, beholderen (10) eller begge, ved rotasjon, bestråling og aksial linjeavsøking av enheten og elektronisk sammenligning av avsøkingene, karakterisert ved rotasjonsmidler (705), bestrålingsmidler (611-614), deteksjonsmidler (631-632) og elektroniske sammenligningsmidler (708-726) for digital filtrering, idet rotasjonsmidlene (705) er innrettet for a) rotasjon av enheten i henhold til en første forhåndsbestemt taktforskrift som har en eller flere perioder med konstant vinkelhastighet, b) rotasjon i henhold til en andre forhåndsbestemt taktforskrift som har rotasjonssekvenser som bevirker at væsken sirkulerer og at eventuelle fremmedlegemer (13) med større tetthet enn væskens kommer til å samle seg opp ved beholderveggen, og c) stans av beholderen (10).

13. Apparat ifølge krav 12, karakterisert ved at rotasjonsmidlene omfatter en programmerbar trinnmotor (705), fortrinnsvis en lavtreghets Irinnmotor, programmert for å tilveiebringe en forhåndsbestemt taktforskrift over hele inspeksjonsforløpet og opphør av rotasjonen i løpet av generelt mindre enn 500 ms, fortrinnsvis mindre enn 100 ms, særlig i området 20 - 80 ms.

14. Apparat ifølge ett av kravene 12-13, karakterisert ved at bestrålingsmidlene (611-614) omfatter: a) en likestrømsforsynt lyskilde (611) eller en synkronisert stroboskopisk lyskilde, fortrinnsvis en lyskilde av stabilisert wolfram, b) et infrarødfilter (612) som fjerner utstråling hvis bølgelengde er større enn tilnærmet 1000 nm, og c) fiberoptiske lysledere (613), fortrinnsvis glassfiberledere, anordnet i en lang smal linje hvis bredde tilnærmet er 1,0 mm og hvis lengde tilsvarer beholderens (10) fulle aksiale lengde.

15. Apparat ifølge ett av kravene 12 - 14, karakterisert ved at midlene (631, 632) for deteksjon omfatter en optisk linse (631) for avbildning av den utsendte eller spredte stråling, fra fortrinnsvis et smalt, f.eks. 50 fim bredt vertikalt linjesegment i beholderen, til et lineært array (632) av avbildende fotodetektorer med et sted mellom 32 og 10000 elementer, fortrinnsvis et lineært array av CCD- eller PCCD-typen med 1024 bildeelementer med størrelse 14x14 (im.

16. Apparat ifølge ett av kravene 12-15, karakterisert ved at deteksjonsmidlene (631, 632) videre omfatter midler for seriemessig linjeavsøking av bildeelementene i CCD- eller PCCD-arrayet (632), fortrinnsvis ved aksess til hvert bildeelement hvert 200 um.

17. Apparat ifølge ett av kravene 12-16, karakterisert ved at deteksjonsmidlene (631, 632) videre omfatter midler for transformasjon av den analoge bildeelementverdi til en digitalverdi.

18. Apparat ifølge ett av kravene 12-17, karakterisert ved at de elektroniske sammenligningsmidler (708-726) omfatter et digitalt matrisefilter og/eller et bildelager (811).

19. Apparat ifølge ett av kravene 12-18, karakterisert ved midler (708) for identifikasjon og midler (709) for separasjon av beholdere (10) som har en eller flere uaksepterbare prøveparametre for væsken, beholderen eller begge, fra beholdere som har aksepterbare prøveparametre.