WO2014202343A1 - Apparatus and method for determining the weight of a pharmaceutical product, in particular - Google Patents
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- WO2014202343A1 WO2014202343A1 PCT/EP2014/060882 EP2014060882W WO2014202343A1 WO 2014202343 A1 WO2014202343 A1 WO 2014202343A1 EP 2014060882 W EP2014060882 W EP 2014060882W WO 2014202343 A1 WO2014202343 A1 WO 2014202343A1
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Definitions
- the invention relates to a device and a method for
- a generic device and method are already known from WO 2012/013368 AI.
- X-ray source produces a cone of radiation that transmits at least one pharmaceutical product.
- a sensor element detects the radiation of the irradiated pharmaceutical product and leads it one
- Evaluation device to. In the beam path of the radiation cone is a
- Reference object detected by the sensor element and the evaluation unit is supplied, wherein the pharmaceutical product and the reference object are positioned with respect to the radiation cone in non-overlapping arrangement to each other in the radiation cone.
- the invention provides that an evaluation device a first image of an irradiated empty container and a second image of a with a Evaluated product filled container by the evaluation device generates a difference image by subtracting the second image of the first image and then determined based on the difference image, a net weight of the product in the container.
- the first image ("tare" in which the empty container is visible) becomes the second image
- the weight of the container has a great influence on the accuracy of weight determination. For example, manufacturing variations of the tare weight can become emptier for small quantities
- Containers should be larger than the maximum permissible capacity fluctuations. This may result in containers with correct product fill being rejected as incorrectly filled because the tare weight of the container has exhausted the weight tolerance. Conversely, this can also lead to a container filled with too much or too little filled product being wrongly recognized as being in order, because the container is tolerated
- Evaluation device determines the association between difference image and net weight of the product in the container using a reference line. This is done particularly expediently by assigning to the difference image or a volume derived from the difference image a weight of the container and / or of the product determined with a weighing device. As part of the learning process, a very accurate reference can be made to the actual net weight even in the most diverse
- a receiving means in particular a capsule holder, is provided for receiving at least one container, wherein the container is moved via a conveyor to a filling station, which fills the container with a product, wherein the container of the X-ray source is supplied for generating the second image.
- This arrangement is particularly suitable for containers with high
- Speed can be supplied to different workstations. As a result, high application rates can be achieved.
- At least one reference object is provided, which in the radiation passage of
- X-ray source is arranged, and having different thicknesses, wherein the net weight determination, the evaluation unit the gray values of the difference image each one the gray value of the reference object
- the gray values can be reliably converted into a net weight. This can be done with the help of appropriate thicknesses, transfer into a volume and
- Fig. 1 shows the basic principle of image formation, which on
- Fig. 6 is an image of several irradiated containers and the
- X-ray source 28 which irradiates the containers 3. Behind it is a sensor 30 with a sensor surface 32, the
- the X-ray source 28 faces.
- the sensor 30 is used to create an X-ray image or an image 12, 13 of the irradiated container 3.
- the sensor surface 32 preferably comprises a plurality of
- radiation-sensitive sensor elements such as CCD or CMOS sensors, depending on the incident radiation each one
- Output signal which is referred to below as the gray value.
- the gray value For this purpose, for example, over the pixels of the CMOS sensor is a
- Scintillation layer applied, which converts the X-ray energy into visible light.
- the pixel of the sensor generates a charge (analog) depending on the amount of light, which is preferably converted into a digital signal C.Greyvalue "), which is used for weight determination
- Output signals of the areally arranged sensor elements, the image 12 is generated.
- other radiation detection means can be used as sensors.
- the reference element 35 is in non-overlapping arrangement next to the Containers 3 and is also irradiated.
- the resulting image, the sensor 30 also takes and is shown by way of example in Figure 6.
- a first image 12 is shown, in which the sensor 30 receives from an empty container 3 which is irradiated through. This first image 12 is recorded in a first step 101. After the container 3 has been filled with a product 2, a second image 13 is taken. A slightly darker area there is the filled product 2 assigned. By subtracting second image 13 and first image 12, a difference image 15 is created. As a result, the gray values of the contours of the container 3, which is present in both images 12, 13, are extinguished. Only the product 2 remains in the difference image 15.
- FIG. 4 shows the device 10 which is suitable for carrying out the described method. This is described by way of example on the concrete example of a capsule filling machine, for which the invention is particularly suitable, but not limited thereto.
- a machine for filling and closing of a capsule lower part and an attached cap container 3 has a twelve-part, gradually rotated about a vertical axis feed wheel 40, at its stations 1 to 12 on the circulation path, the individual
- Treatment facilities are arranged. Other divisions of the feed wheel 40 such as a 15-piece would be conceivable.
- empty containers 3 are abandoned disorderly and aligned by the radiation path 36 of the X-ray source 28 out.
- the first image 12 is recorded here.
- the containers 3 are then ordered into a capsule holder 42 of a feed wheel 20.
- the still closed containers 3 are opened.
- the filling of the container 3 takes place with the product 2, which corresponds to step 102.
- the filled container 3 is closed.
- the containers 3 are weighed by a weighing device 44. The weighing device 44 can make different measurements.
- the weighing device 44 for initialization according to the first step 101 and second step 102, a weighing of the empty or filled container 3 make.
- the weighing device 44 could also be used for comparison weighing during ongoing production for checking the described X-ray based measuring system.
- a closing pressure check of the sealed container 3 takes place.
- the containers 3 pass from the capsule holder 42 upwards again into the radiation passage 36 of a further X-ray source 28.
- faulty containers 3 can still be discarded with the aid of a switch.
- an ampoule is provided as a container 3, which is filled with a liquid product 2.
- the described net weight determination of the product 2 can preferably be carried out.
- FIG. 6 shows by way of example the second image 13 of several adjacent and
- the image of the irradiated reference object 35 is visible, which has different levels of gray 38.
- the reference object 35 is constructed in a staircase shape with different thicknesses. At the respective different thicknesses arise
- the reference object 35 is made of a material having similar atomic properties as the pharmaceutical product 2 to be irradiated, i.
- the reference object 35 has different thicknesses when viewed over the cross section.
- the reference object 35 may be wedge-shaped.
- the reference object 35 has a series of steps that cause a discrete change in the thickness of the reference object 35.
- the attenuation (gray value) of the reference object 35 is greater at one point and smaller at another point than the attenuation by the pharmaceutical product 2. Due to the mentioned geometric design of the reference object 35, these have different thicknesses which, when irradiated by means of the x-ray radiation source 28, produce different gray levels 38 on the sensor element 30. Individual stages of the reference object 35 have different gray values 38.
- the weight determination of the product 2 located in a container 3 takes place in principle as follows: In an advance process, which is not shown in advance, an image of the reference object 35 is taken and its gray values 38 detected by the sensor device 30 become due to the known geometric configuration of the reference object 35 Thicknesses of the reference object 35 assigned. In other words, this means that due to a certain gray value 38 of the reference object 35 to a certain thickness of the reference object 35 at a certain point
- Reference object 35 are stored in the evaluation device 14. If, for example, the weight is to be detected or checked, then the image 12 of the container 3 captured by the sensor element 30 is divided into individual pixels. This pixel represents a certain area, for example a square with an edge length of ⁇ . Then, for each pixel of the container 3, the detected gray value of the pixel is assigned to an (identical) gray value 38 on the reference object 35. This gray value can be assigned to an (identical) gray value 38 on the reference object 35. This gray value can
- a certain thickness can be assigned. After this is done pixel by pixel, an average thickness is determined from individual thicknesses. This average thickness is then multiplied by the total number of pixels and their known area, so that a virtual volume of the product 2 can be determined. From the virtual volume, the weight of the product 2 located in the container 3 can be determined last.
- an image of the relevant reference object 35 is also included at the same time. This allows changes to the grayscale on Detect reference object 35 on temporally successive images, which may occur due to disturbances of the system or due to external disturbances. If, for example, it should be established that the gray value 38 of the reference object 35 changes at a certain level, then the evaluation device 14 may include this detected gray-scale value
- the first image 12 shown in FIG. 2 becomes the first step 101
- a difference image 15 is created in a fourth step 104 from the relationship:
- Difference image 15 second image 13 - first image 12.
- Image 12 to those of the second image 13. This could possibly be done via a contour recognition of the containers, in which case the pixels based on the matching contours each for
- Difference formation are used. Alternatively, subtracting equally sized regions may be sufficient, the area of the first image 12 must be the
- the difference image 15 alone includes the damping of the container filling and thus their net weight.
- a fifth step 105 a first coarse assignment of the product 2 recognizable on the differential image 15 takes place
- Gray value information of the difference image 15 associated with the net weight For this purpose, the evaluation unit 14 creates a reference line.
- the attenuation curve ultimately establishes the relationship between the information detected by the sensor 30, such as the respective gray values of the difference image 15 or the pixels and the associated net weight of the product 2.
- the gray values are preferably compared with the known reference object 35 for weight determination. Due to the difference formation only those pixels are evaluated, which capture the image of the irradiated product 2. The respective gray value of these pixels is compared with the gray value 38 of the
- Reference object 35 compared the associated thickness is known. This assigns a thickness to the respective pixel. This is done for all pixels whose gray values exceed a certain threshold, which indicates the presence of the product 2. About the known area of the
- This virtual volume can be assigned a weight.
- Gross balance installed in the normal process sequence.
- one and the same gross balance may be used in the normal process flow to determine both the tare and the gross weight of a container 3.
- the evaluation unit 14 assigns, for example via a linear curve, the virtual volume of the irradiated product 2 and the net weight of the product 2 Evaluation unit 14 back to this reference line.
- a sixth step 106 the first four steps 101 - 104 are repeated with a second container 2.
- the gross detection of the net weight of the product 2 takes place. based on the difference image 15 from the difference between the second image 13 and the first image 12 as already described.
- Gray value information assigns the corresponding net weight of the product 2.
- the weight associated with the difference image 15 is determined in a seventh step 107. This is done by evaluating the gray value information with the aid of the conversion curve determined in the fifth step 105. From the sixth step 106, the weight detection of the product 2 is now carried out during operation. For this purpose, steps 101 to 104 and 107 are performed, but not step 105.
- the evaluation unit 14 determines the net weight of the product 2. Again, the gray values are compared with the known reference object 35 for weight determination. Due to the difference formation only those pixels are evaluated, which capture the image of the irradiated product 2. The respective gray value of these pixels is compared with the gray value 38 of the reference object 35, whose associated thickness is known. This assigns a thickness to the respective pixel. This is done for all pixels whose gray values exceed a certain threshold, which indicates the presence of the product 2. Over the known area of the pixels used for the evaluation results in an average thickness.
- the number of lying within the evaluation region 11 pixels whose size is known is a measure of this area.
- This virtual volume of the area on which the product 2 is located is assigned the net weight of the product 2 via the reference line determined in step 105.
- the evaluation does not necessarily have to relate only to the region of the first image 12, but rather the entire area of the difference image 15 can be evaluated and the weight derived directly.
- steps 106 and 107 are continuously repeated (step 108).
- the two images 12, 13 can be either by a single
- X-ray source 28 are generated, or there will be two
- X-ray sources 28 are used, one for tara imaging (first image 12) and one for gross imaging (image 13).
- first image 12 first image 12
- image 13 gross imaging
- the container 3 must pass the same X-ray source 28 twice, once before the filling of the container 3 and once after the filling. Thus, a 100% inline net weight determination with high accuracy is possible.
- the procedure described is particularly suitable for hard gelatin capsules, but also for glass containers such as vials, ampoules, or the like, but is not limited thereto.
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Abstract
An apparatus and a method for determining the weight of a pharmaceutical product (2), in particular, which is in a container (3) are proposed. The apparatus comprises at least one sensor (14) which records the radiation of the irradiated container (3) in the form of an image (12, 3). An evaluation device (14) is provided, which evaluation device evaluates a first image (12) of an irradiated empty container (3) and a second image (13) of a container (3) filled with a product (2) by virtue of the evaluation device (14) generating a difference image (15) by subtracting the second image (13) from the first image (12) and then determining a net weight of the product (2) in the container (3) on the basis of the difference image (15).
Description
Beschreibung description
Titel title
Vorrichtung und Verfahren zur Gewichtsbestimmung eines insbesondere pharmazeutischen Produkts Device and method for determining the weight of a particular pharmaceutical product
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung und einem Verfahren zur The invention relates to a device and a method for
Gewichtsbestimmung, insbesondere von pharmazeutischen Produkten nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche. Eine gattungsgemäße Vorrichtung und Verfahren sind bereits aus der WO 2012/013368 AI bekannt. Eine Weight determination, in particular of pharmaceutical products according to the preamble of the independent claims. A generic device and method are already known from WO 2012/013368 AI. A
Röntgenstrahlungsquelle erzeugt einen Strahlungskegel, der wenigstens ein pharmazeutisches Produkt durchstrahlt. Ein Sensorelement erfasst die Strahlung des durchstrahlten pharmazeutischen Produkts und führt es einer X-ray source produces a cone of radiation that transmits at least one pharmaceutical product. A sensor element detects the radiation of the irradiated pharmaceutical product and leads it one
Auswerteeinrichtung zu. Im Strahlengang des Strahlungskegels ist ein Evaluation device to. In the beam path of the radiation cone is a
Referenzobjekt angeordnet, wobei die Strahlung des durchleuchteten Reference object arranged, with the radiation of the transilluminated
Referenzobjekts mittels Sensorelements erfasst und der Auswerteeinheit zugeführt wird, wobei das pharmazeutische Produkt und das Referenzobjekt im Bezug auf den Strahlungskegel in nicht überdeckender Anordnung zueinander im Strahlungskegel positioniert sind. Reference object detected by the sensor element and the evaluation unit is supplied, wherein the pharmaceutical product and the reference object are positioned with respect to the radiation cone in non-overlapping arrangement to each other in the radiation cone.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Genauigkeit einer It is an object of the present invention, the accuracy of a
Gewichtsermittlung weiter zu verbessern. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Weight determination continues to improve. This object is solved by the features of the independent claims.
Vorteile der Erfindung Advantages of the invention
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass die Genauigkeit der Gewichtsermittlung weiter erhöht wird. Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine Auswerteeinrichtung ein erstes Bild eines durchstrahlten leeren Behältnisses und ein zweites Bild eines mit einem
Produkt befüllten Behältnisses auswertet, indem die Auswerteeinrichtung ein Differenzbild erzeugt durch Subtraktion des zweiten Bildes von dem ersten Bild und anschließend ausgehend von dem Differenzbild ein Nettogewicht des in dem Behältnis befindlichen Produkts ermittelt. Bei dieser Vorgehensweise wird das erste Bild („Tara", in dem das leere Behältnis sichtbar ist) vom zweiten BildThe device according to the invention and the method according to the invention with the features of the independent claims have the advantage that the accuracy of weight determination is further increased. For this purpose, the invention provides that an evaluation device a first image of an irradiated empty container and a second image of a with a Evaluated product filled container by the evaluation device generates a difference image by subtracting the second image of the first image and then determined based on the difference image, a net weight of the product in the container. In this procedure, the first image ("tare" in which the empty container is visible) becomes the second image
(„Brutto", in dem das mit Produkt gefüllte Behältnis sichtbar ist) subtrahiert. Es bleibt dann lediglich für das Differenzbild eine Information darüber übrig, was zwischen den beiden Aufnahmen in das Behältnis gefüllt wurde. Diese Subtracts ("gross", in which the container filled with product is visible) .There is then only information for the difference image, what was filled between the two shots in the container
Information ist direkt proportional zum Nettogewicht der Füllung. Damit wird gezielt das in erster Linie interessierende Nettogewicht des Produkts ermittelt und nicht mehr lediglich das Bruttogewicht von Behältnis und Produkt wie im Stand der Technik. Dies ist insbesondere bei kleinen Füllmengen von Information is directly proportional to the net weight of the filling. This determines the net weight of the product, which is of primary interest, and not just the gross weight of the container and product as in the prior art. This is especially true for small quantities of
besonderem Vorteil, da in diesen Fällen das Gewicht des Behältnisses einen großen Einfluss auf die Genauigkeit der Gewichtsermittlung besitzt. So können bei kleinen Füllmengen Fertigungsschwankungen des Taragewichts leererparticular advantage, since in these cases, the weight of the container has a great influence on the accuracy of weight determination. For example, manufacturing variations of the tare weight can become emptier for small quantities
Behältnisse größer sein als maximal zulässige Füllmengenschwankungen. Dies kann dazu führen, dass Behältnisse mit korrekter Füllmenge des Produkts als nicht korrekt befüllt aussortiert werden, weil das Taragewicht des Behältnisses die Gewichtstoleranz ausgeschöpft hat. Umgekehrt kann dies auch dazu führen, dass ein mit zu viel oder zu wenig befülltem Produkt befülltes Behältnis fälschlicher Weise als in Ordnung erkannt wird, weil sich die tolerierte Containers should be larger than the maximum permissible capacity fluctuations. This may result in containers with correct product fill being rejected as incorrectly filled because the tare weight of the container has exhausted the weight tolerance. Conversely, this can also lead to a container filled with too much or too little filled product being wrongly recognized as being in order, because the container is tolerated
Behältnisgewichtsschwankung gegenläufig verhält und die Fehldosierung ausgleicht. Diesen nicht akzeptablen Fällen wirkt die beschriebene Behältnisgewichtsschwankung behaves inversely and compensates for the incorrect dosage. These unacceptable cases have the effect described
Nettogewichtsermittlung besonders vorteilhaft entgegen. Net weight determination particularly advantageous contrary.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass die In an expedient development it is provided that the
Auswerteeinrichtung die Zuordnung zwischen Differenzbild und Nettogewicht des in dem Behältnis befindlichen Produkts mit Hilfe einer Referenzlinie ermittelt. Besonders zweckmäßig erfolgt dies, indem dem Differenzbild bzw. einem aus dem Differenzbild abgeleiteten Volumen ein mit einer Wiegeeinrichtung ermitteltes Gewicht des Behältnisses und/oder des Produkts zugeordnet wird. Im Rahmen des Einlernvorgangs kann dadurch ein sehr genauer Bezug hergestellt werden zu dem tatsächlichen Nettogewicht auch bei unterschiedlichsten Evaluation device determines the association between difference image and net weight of the product in the container using a reference line. This is done particularly expediently by assigning to the difference image or a volume derived from the difference image a weight of the container and / or of the product determined with a weighing device. As part of the learning process, a very accurate reference can be made to the actual net weight even in the most diverse
Produkten und Behältnissen. Diese Art des Einlernens stellt eine hohe Products and containers. This type of learning is a high
Genauigkeit der Nettogewichtsermittlung sicher. Für den anschließenden
Normalbetrieb ist dann keine Wiegeeinrichtung mehr erforderlich. Es lässt sich auch deswegen in einfacher Weise eine schnelle, innerhalb des üblichen Accuracy of the net weight determination sure. For the subsequent Normal operation is no longer required weighing device. It can also be in a simple manner a fast, within the usual
Produktionsprozesses angesiedelte Gewichtsermittlung mit hoher Genauigkeit sicherstellen. Ensure production process based weight determination with high accuracy.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass ein Aufnahmemittel, insbesondere ein Kapselhalter, vorgesehen ist zur Aufnahme zumindest eines Behältnisses, wobei das Behältnis über ein Fördermittel zu einer Befüllstation bewegt wird, die das Behältnis mit einem Produkt befüllt, wobei das Behältnis der Röntgenstrahlungsquelle zugeführt ist zur Erzeugung des zweiten Bildes. Diese Anordnung eignet sich insbesondere für Behältnisse, die mit hoher In an expedient development it is provided that a receiving means, in particular a capsule holder, is provided for receiving at least one container, wherein the container is moved via a conveyor to a filling station, which fills the container with a product, wherein the container of the X-ray source is supplied for generating the second image. This arrangement is particularly suitable for containers with high
Geschwindigkeit unterschiedlichen Arbeitsstationen zugeführt werden. Dadurch lassen sich hohe Ausbringungsgeschwindigkeiten erreichen. Speed can be supplied to different workstations. As a result, high application rates can be achieved.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass zumindest ein Referenzobjekt vorgesehen ist, das im Strahlungsgang der In an expedient development it is provided that at least one reference object is provided, which in the radiation passage of
Röntgenstrahlungsquelle angeordnet ist, und das unterschiedliche Dicken aufweist, wobei zur Nettogewichtsermittlung die Auswerteeinheit den Grauwerten des Differenzbilds jeweils eine dem Grauwert des Referenzobjekts X-ray source is arranged, and having different thicknesses, wherein the net weight determination, the evaluation unit the gray values of the difference image each one the gray value of the reference object
entsprechende Dicke des Referenzobjekts zuordnet . Gerade durch die corresponding thickness of the reference object assigns. Straight through the
Verwendung eines Referenzobjekts mit unterschiedlichen Dicken, das im laufenden Betrieb ebenfalls zusammen mit dem Behältnis durchstrahlt wird, lassen sich die Grauwerte verlässlich in ein Nettogewicht überführen. Dies kann mit Hilfe der entsprechenden Dicken, Überführung in ein Volumen und Using a reference object with different thicknesses, which is also irradiated during operation with the container, the gray values can be reliably converted into a net weight. This can be done with the help of appropriate thicknesses, transfer into a volume and
Zuordnung zu einem Nettogewicht mittels der Referenzlinie in besonders einfacher und genauer Weise erfolgen. Assignment to a net weight by means of the reference line in a particularly simple and accurate manner.
Weitere zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen und aus der Beschreibung. Further expedient developments emerge from further dependent claims and from the description.
Zeichnung drawing
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des An embodiment of the device according to the invention and the
erfindungsgemäßen Verfahrens sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben.
Es zeigen: inventive method are illustrated in the drawings and will be described in more detail below. Show it:
Fig. 1 das Grundprinzip einer Bilderzeugung, welche auf Fig. 1 shows the basic principle of image formation, which on
Röntgenstrahlung basiert, X-ray based,
Fig. 2 Bilder eines leeren und eines befüllten Behältnisses und das daraus resultierende Differenzbild, 2 shows images of an empty and a filled container and the resulting difference image,
Fig. 3 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens, 3 is a flow chart of the method according to the invention,
Fig. 4 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, 4 shows a device according to the invention,
Fig. 5 ein anderes befülltes Behältnis, 5 another filled container,
Fig. 6 ein Bild mehrerer durchstrahlter Behältnisse und des Fig. 6 is an image of several irradiated containers and the
Referenzobjekts. Reference object.
Mehrere Behältnisse 3 befinden sich in einem Stahlungsgang 36 einer Several containers 3 are located in a steel passage 36 of a
Röntgenstrahlungsquelle 28, die die Behältnisse 3 durchstrahlt. Dahinter befindet sich ein Sensor 30 mit einer Sensoroberfläche 32, die der X-ray source 28, which irradiates the containers 3. Behind it is a sensor 30 with a sensor surface 32, the
Röntgenstrahlungsquelle 28 zugewandt ist. Der Sensor 30 dient der Erstellung eines Röntgenbildes bzw. eines Bildes 12, 13 des durchstrahlten Behältnisses 3. Die Sensoroberfläche 32 umfasst bevorzugt eine Vielzahl von X-ray source 28 faces. The sensor 30 is used to create an X-ray image or an image 12, 13 of the irradiated container 3. The sensor surface 32 preferably comprises a plurality of
strahlungsempfindlichen Sensorelementen wie beispielsweise CCD- oder CMOS Sensoren, die abhängig von der auftreffenden Stahlung jeweils ein radiation-sensitive sensor elements such as CCD or CMOS sensors, depending on the incident radiation each one
Ausgangssignal abgeben, von dem nachfolgend als Grauwert gesprochen wird. Hierzu ist beispielsweise über den Pixeln des CMOS-Sensors eine Output signal, which is referred to below as the gray value. For this purpose, for example, over the pixels of the CMOS sensor is a
Szintillationsschicht aufgebracht, die die Röntgenenergie in sichtbares Licht umwandelt. Das Pixel des Sensors erzeugt abhängig von der Lichtmenge eine Ladung (analog), die bevorzugt in ein digitales Signal C.Grauwert") umgewandelt wird, das für die Gewichtsermittlung herangezogen wird. Über die Scintillation layer applied, which converts the X-ray energy into visible light. The pixel of the sensor generates a charge (analog) depending on the amount of light, which is preferably converted into a digital signal C.Greyvalue "), which is used for weight determination
Ausgangssignale der flächig angeordneten Sensorelemente wird das Bild 12 erzeugt. Prinzipiell können auch andere Strahlungserfassungsmittel als Sensoren verwendet werden. Output signals of the areally arranged sensor elements, the image 12 is generated. In principle, other radiation detection means can be used as sensors.
Bei dem rechten Ausführungsbeispiel der Figur 1 befindet sich auch ein In the right embodiment of Figure 1 is also a
Referenzelement 35 im Strahlengang der Röntgenstrahlungsquelle 28. Das Referenzelement 35 befindet sich in nicht überdeckender Anordnung neben den
Behältnissen 3 und wird ebenfalls durchstrahlt. Das hierbei entstehende Bild nimmt der Sensor 30 ebenfalls auf und ist beispielhaft in Figur 6 gezeigt. Reference element 35 in the beam path of the X-ray source 28. The reference element 35 is in non-overlapping arrangement next to the Containers 3 and is also irradiated. The resulting image, the sensor 30 also takes and is shown by way of example in Figure 6.
In Figur 2 ist ein erstes Bild 12 gezeigt, dass der Sensor 30 von einem durchstrahlten leeren Behältnis 3 aufnimmt. Dieses erste Bild 12 wird in einem ersten Schritt 101 aufgenommen. Nachdem das Behältnis 3 mit einem Produkt 2 gefüllt wurde, wird ein zweites Bild 13 aufgenommen. Einem etwas dunkleren Bereich dort ist das befüllte Produkt 2 zuzuordnen. Durch Subtraktion von zweitem Bild 13 und erstem Bild 12 wird ein Differenzbild 15 erstellt. Dadurch löschen sich die Grauwerte der Konturen des Behältnisses 3, die in beiden Bildern 12, 13 vorhanden ist, aus. Lediglich das Produkt 2 verbleibt in dem Differenzbild 15. In FIG. 2, a first image 12 is shown, in which the sensor 30 receives from an empty container 3 which is irradiated through. This first image 12 is recorded in a first step 101. After the container 3 has been filled with a product 2, a second image 13 is taken. A slightly darker area there is the filled product 2 assigned. By subtracting second image 13 and first image 12, a difference image 15 is created. As a result, the gray values of the contours of the container 3, which is present in both images 12, 13, are extinguished. Only the product 2 remains in the difference image 15.
In Figur 4 ist die Vorrichtung 10 gezeigt, die sich für die Durchführung des beschriebenen Verfahrens eignet. Dies ist exemplarisch am konkreten Beispiel einer Kapselfüllmaschine beschrieben, für die sich die Erfindung besonders eignet, hierauf jedoch nicht eingeschränkt ist. FIG. 4 shows the device 10 which is suitable for carrying out the described method. This is described by way of example on the concrete example of a capsule filling machine, for which the invention is particularly suitable, but not limited thereto.
Eine Maschine zum Füllen und Verschließen von aus einem Kapselunterteil und einer aufgesteckten Kappe bestehenden Behältnis 3 hat ein zwölfteiliges, schrittweise um eine vertikale Achse gedrehtes Förderrad 40, an dessen Stationen 1 bis 12 an der Umlaufstrecke die einzelnen A machine for filling and closing of a capsule lower part and an attached cap container 3 has a twelve-part, gradually rotated about a vertical axis feed wheel 40, at its stations 1 to 12 on the circulation path, the individual
Behandlungseinrichtungen angeordnet sind. Auch andere Teilungen des Förderrades 40 wie beispielsweise eine 15-teilige wären denkbar. Bei Stationen 1 und 2 werden die zu füllenden, leeren Behältnisse 3 ungeordnet aufgegeben sowie ausgerichtet durch den Strahlungsgang 36 der Röntgenstrahlungsquelle 28 geführt. Das erste Bild 12 wird hierbei aufgenommen. Die Behältnisse 3 werden anschließend geordnet in einen Kapselhalter 42 eines Förderrads 20 zugeführt. In Station 3 werden die noch verschlossenen Behältnisse 3 geöffnet. In Station 5 erfolgt die Befüllung des Behältnisses 3 mit dem Produkt 2, was Schritt 102 entspricht. Bei Station 7 wird das befüllte Behältnis 3 verschlossen. Bei Station 8 werden die Behältnisse 3 durch eine Wiegeeinrichtung 44 gewogen. Die Wiegeeinrichtung 44 kann unterschiedliche Messungen vornehmen. Zum einen kann die Wiegeeinrichtung 44 zur Initialisierung gemäß dem ersten Schritt 101 bzw. zweiten Schritt 102 eine Verwiegung des leeren
bzw. gefüllten Behältnisses 3 vornehmen. Die Wiegeeinrichtung 44 könnte auch zur Vergleichswiegung während der laufenden Produktion zur Überprüfung des beschriebenen, auf Röntgenstrahlung basierenden Messystems herangezogen werden. In Station 9 erfolgt eine Schließdruckkontrolle des verschlossenen Behältnisses 3. Abhängig von der Prüfung in Station 9 werden fehlerhafteTreatment facilities are arranged. Other divisions of the feed wheel 40 such as a 15-piece would be conceivable. At stations 1 and 2 to be filled, empty containers 3 are abandoned disorderly and aligned by the radiation path 36 of the X-ray source 28 out. The first image 12 is recorded here. The containers 3 are then ordered into a capsule holder 42 of a feed wheel 20. In station 3, the still closed containers 3 are opened. In station 5, the filling of the container 3 takes place with the product 2, which corresponds to step 102. At station 7, the filled container 3 is closed. At station 8, the containers 3 are weighed by a weighing device 44. The weighing device 44 can make different measurements. Firstly, the weighing device 44 for initialization according to the first step 101 and second step 102, a weighing of the empty or filled container 3 make. The weighing device 44 could also be used for comparison weighing during ongoing production for checking the described X-ray based measuring system. In station 9, a closing pressure check of the sealed container 3 takes place. Depending on the test in station 9, faulty
Behältnisse 3 in Station 10, ordnungsgemäße erst in Station 11 ausgestoßen. In Station 11 gelangen die Behältnisse 3 von dem Kapselhalter 42 nach oben erneut in den Strahlungsgang 36 einer weiteren Röntgenstrahlungsquelle 28. Abhängig von dem in Schritt 103 ermittelten Gewicht des Produkts 3 können mit Hilfe einer Weiche 46 fehlerhafte Behältnisse 3 noch ausgesondert werden. Containers 3 in station 10, properly ejected only in station 11. In station 11, the containers 3 pass from the capsule holder 42 upwards again into the radiation passage 36 of a further X-ray source 28. Depending on the weight of the product 3 determined in step 103, faulty containers 3 can still be discarded with the aid of a switch.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 ist als Behältnis 3 eine Ampulle vorgesehen, welche mit einem flüssigen Produkt 2 gefüllt ist. Auch für dieses Behältnis 3 lässt sich die beschriebene Nettogewichtsbestimmung des Produkts 2 bevorzugt durchführen. In the embodiment according to FIG. 5, an ampoule is provided as a container 3, which is filled with a liquid product 2. For this container 3, the described net weight determination of the product 2 can preferably be carried out.
Figur 6 zeigt beispielhaft das zweite Bild 13 mehrerer neben- und FIG. 6 shows by way of example the second image 13 of several adjacent and
übereinandergeordneter befüllter Behältnisse 3. Auf der rechten Seite ist das Bild des durchstrahlten Referenzobjekts 35 sichtbar, das unterschiedliche Graustufen 38 besitzt. Das Referenzobjekt 35 ist treppenförmig mit unterschiedlichen Dicken aufgebaut. Bei den jeweiligen unterschiedlichen Dicken ergeben sich On the right side, the image of the irradiated reference object 35 is visible, which has different levels of gray 38. The reference object 35 is constructed in a staircase shape with different thicknesses. At the respective different thicknesses arise
unterschiedliche Graustufen 38 wie nachfolgend noch näher ausgeführt. different gray levels 38 as explained in more detail below.
Prinzipiell erfolgt eine Gewichtsermittlung gemäß der in Figur 1 gezeigten Anordnung wie nachfolgend allgemein beschrieben. Vorteilhafterweise besteht das Referenzobjekt 35 aus einem Material, das ähnliche atomare Eigenschaften aufweist wie das zu durchstrahlende pharmazeutische Produkt 2, d.h. In principle, a weight determination is carried out according to the arrangement shown in Figure 1 as generally described below. Advantageously, the reference object 35 is made of a material having similar atomic properties as the pharmaceutical product 2 to be irradiated, i.
insbesondere für die Röntgenstrahlung dieselbe Dämpfungseigenschaften aufweist. Das Referenzobjekt 35 weist über den Querschnitt betrachtet unterschiedliche Dicken auf. Das Referenzobjekt 35 kann keilförmig ausgebildet sein. Alternativ weist das Referenzobjekt 35 eine Reihe von Stufen auf, die eine diskrete Änderung der Dicke des Referenzobjekts 35 bewirken. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Dämpfung (Grauwert) des Referenzobjekts 35 an einer Stelle größer und an einer anderen Stelle kleiner ist als die Dämpfung durch das pharmazeutische Produkt 2. Durch die angesprochene geometrische Gestaltung
des Referenzobjekts 35 weisen diese unterschiedliche Dicken auf, die bei einer Durchstrahlung mittels der Röntgenstrahlungsquelle 28 am Sensorelement 30 unterschiedliche Graustufen 38 erzeugen. Einzelne Stufen des Referenzobjekts 35 weisen unterschiedliche Grauwerte 38 auf. especially for the X-ray radiation has the same damping properties. The reference object 35 has different thicknesses when viewed over the cross section. The reference object 35 may be wedge-shaped. Alternatively, the reference object 35 has a series of steps that cause a discrete change in the thickness of the reference object 35. Preferably, it is provided that the attenuation (gray value) of the reference object 35 is greater at one point and smaller at another point than the attenuation by the pharmaceutical product 2. Due to the mentioned geometric design of the reference object 35, these have different thicknesses which, when irradiated by means of the x-ray radiation source 28, produce different gray levels 38 on the sensor element 30. Individual stages of the reference object 35 have different gray values 38.
Die Gewichtsbestimmung des in einem Behältnis 3 befindlichen Produkts 2 erfolgt prinzipiell wie folgt: In einem nicht dargestellten, vorab stattfindenden Justierprozess wird ein Bild des Referenzobjekts 35 aufgenommen, und dessen von der Sensoreinrichtung 30 erfasste Grauwerte 38 werden aufgrund der bekannten geometrischen Ausbildung des Referenzobjekts 35 den Dicken des Referenzobjekts 35 zugeordnet. Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass aufgrund eines bestimmten Grauwertes 38 des Referenzobjekts 35 auf eine bestimmte Dicke des Referenzobjekts 35 an einer bestimmten Stelle The weight determination of the product 2 located in a container 3 takes place in principle as follows: In an advance process, which is not shown in advance, an image of the reference object 35 is taken and its gray values 38 detected by the sensor device 30 become due to the known geometric configuration of the reference object 35 Thicknesses of the reference object 35 assigned. In other words, this means that due to a certain gray value 38 of the reference object 35 to a certain thickness of the reference object 35 at a certain point
geschlossen wird. Ferner kann aufgrund der bekannten Geometrie des is closed. Furthermore, due to the known geometry of the
Referenzobjekts 35 damit einem bestimmten Grauwert 38 des Referenzobjekts 35 eine bestimmte Dicke zugeordnet werden. Diese vorab in dem Justierprozess ermittelten Grauwerte 38 sowie deren geometrische Zuordnung an dem Reference object 35 so that a certain gray value 38 of the reference object 35 are assigned a certain thickness. These gray values 38 determined in advance in the adjustment process and their geometric assignment to the
Referenzobjekt 35 sind in der Auswerteeinrichtung 14 abgespeichert. Soll nun beispielsweise das Gewicht erfasst bzw. überprüft werden, so wird das von dem Sensorelement 30 erfasste Bild 12 des Behältnisses 3 in einzelne Bildpunkte (Pixel) aufgeteilt. Dieser Bildpunkt stellt eine bestimmte Fläche, zum Beispiel ein Quadrat mit einer Kantenlänge von ΙΟΟμηη, dar. Dann wird für jeden Bildpunkt des Behältnisses 3 der erfasste Grauwert des Bildpunktes einem (identischen) Grauwert 38 am Referenzobjekt 35 zugeordnet. Diesem Grauwert kann Reference object 35 are stored in the evaluation device 14. If, for example, the weight is to be detected or checked, then the image 12 of the container 3 captured by the sensor element 30 is divided into individual pixels. This pixel represents a certain area, for example a square with an edge length of ΙΟΟμηη. Then, for each pixel of the container 3, the detected gray value of the pixel is assigned to an (identical) gray value 38 on the reference object 35. This gray value can
(aufgrund der Zuordnung der Dicken zu den Grauwerten 38 am Referenzobjekt 35) eine bestimmte Dicke zugeordnet werden. Nachdem dies Bildpunkt für Bildpunkt geschehen ist, wird aus einzelnen Dicken eine mittlere Dicke ermittelt. Diese mittlere Dicke wird nun mit der Gesamtanzahl der Bildpunkte und deren bekannter Fläche multipliziert, so dass ein virtuelles Volumen des Produkts 2 bestimmt werden kann. Aus dem virtuellen Volumen kann zuletzt das Gewicht des in dem Behältnis 3 befindlichen Produkts 2 ermittelt werden. (Due to the assignment of the thicknesses to the gray values 38 on the reference object 35) a certain thickness can be assigned. After this is done pixel by pixel, an average thickness is determined from individual thicknesses. This average thickness is then multiplied by the total number of pixels and their known area, so that a virtual volume of the product 2 can be determined. From the virtual volume, the weight of the product 2 located in the container 3 can be determined last.
Während des Durchleuchtens der insbesondere pharmazeutischen Produkte 2 wird gleichzeitig auch ein Bild des betreffenden Referenzobjekts 35 mit aufgenommen. Dadurch lassen sich Änderungen der Graustufen am
Referenzobjekt 35 an zeitlich aufeinanderfolgenden Bildern ermitteln, die aufgrund von Störungen des Systems oder aufgrund externer Störeinflüsse auftreten können. Sollte beispielsweise festgestellt werden, dass sich der Grauwert 38 des Referenzobjekts 35 an einer bestimmten Stufe ändert, so kann die Auswerteeinrichtung 14 diesen erfassten aktuellen Grauwert mit einemDuring the transillumination of the particular pharmaceutical products 2, an image of the relevant reference object 35 is also included at the same time. This allows changes to the grayscale on Detect reference object 35 on temporally successive images, which may occur due to disturbances of the system or due to external disturbances. If, for example, it should be established that the gray value 38 of the reference object 35 changes at a certain level, then the evaluation device 14 may include this detected gray-scale value
Korrekturfaktor oder Offset belegen, was den aktuellen Grauwert dem Correction factor or offset occupy what the current gray value is
ursprünglichen Grauwert anpasst und somit die Störeinflüsse egalisiert. original gray value and thus equalizes the interference.
Basierend auf dieser generellen Vorgehensweise erfolgt nachfolgend Based on this general approach is done below
beschriebene erfindungsgemäße Nettogewichtsermittlung mittels described inventive net weight determination means
Leerbehältnissubtraktion anhand des Flussdiagramms nach Figur 3. Empty container subtraction on the basis of the flow chart according to FIG. 3.
Das in Figur 2 gezeigte erste Bild 12 wird in dem ersten Schritt 101 The first image 12 shown in FIG. 2 becomes the first step 101
aufgenommen. Nachdem das Behältnis 3 mit dem Produkt 2 in dem zweiten Schritt 102 gefüllt wurde, wird in dem dritten Schritt 103 ein zweites Bild 13 aufgenommen. Dem etwas dunkleren Bereich dort ist das befüllte Produkt 2 zuzuordnen. added. After the container 3 has been filled with the product 2 in the second step 102, a second image 13 is recorded in the third step 103. The slightly darker area there is the filled product 2 assigned.
Aus Subtraktion von zweitem Bild 13 und erstem Bild 12 wird in einem vierten Schritt 104 ein Differenzbild 15 erstellt aus der Beziehung: From subtraction of second image 13 and first image 12, a difference image 15 is created in a fourth step 104 from the relationship:
Differenzbild 15 = zweites Bild 13 - erstes Bild 12. Difference image 15 = second image 13 - first image 12.
Dadurch löschen sich die Konturen des Behältnisses 3, die in beiden Bildern 12, 13 vorhanden sind, aus. Lediglich das Produkt 2 bleibt in dem Differenzbild 15 abgebildet. Hierzu werden die Grauwerte der Bildpunkte des ersten Bildes 12 von den entsprechenden Grauwerten der Bildpunkte des zweiten Bildes 13 abgezogen. Hierzu ist eine lagerichtige Zuordnung der Bildpunkte des ersten As a result, the contours of the container 3, which are present in both images 12, 13, extinguish. Only the product 2 remains imaged in the difference image 15. For this purpose, the gray values of the pixels of the first image 12 are subtracted from the corresponding gray values of the pixels of the second image 13. For this purpose, a positionally correct assignment of the pixels of the first
Bildes 12 zu denjenigen des zweiten Bildes 13 sicherzustellen. Dies könnte eventuell über eine Konturerkennung der Behältnisse erfolgen, wobei dann die Bildpunkte bezogen auf die übereinstimmenden Konturen jeweils zur Image 12 to those of the second image 13. This could possibly be done via a contour recognition of the containers, in which case the pixels based on the matching contours each for
Differenzbildung herangezogen werden. Alternativ könnte das Subtrahieren gleich großer Regionen ausreichen, die Fläche des ersten Bildes 12 muss derDifference formation are used. Alternatively, subtracting equally sized regions may be sufficient, the area of the first image 12 must be the
Fläche des zweiten Bildes 13 entsprechen. Liegen die Behältnisse 3 anders zueinander, entstehen zwar schemenhafte sogenannte Geisterkonturen, die aber insgesamt keinen Einfluss auf die Messgenauigkeit haben, weil es sich ja um ein und daselbe Behältnis 3 handelt. In Summe beinhaltet das Differenzbild 15 allein die Dämpfung der Behältnissbefüllung und damit deren Nettogewicht.
In einem fünften Schritt 105 erfolgt eine erste grobe Zuordnung des auf dem Differenzbild 15 erkennbaren Produkts 2. Hierzu werden entsprechende Surface of the second image 13 correspond. If the containers 3 are different from each other, there are shadowy so-called ghost contours, which, however, have no overall influence on the measuring accuracy, because they are one and the same container 3. In sum, the difference image 15 alone includes the damping of the container filling and thus their net weight. In a fifth step 105, a first coarse assignment of the product 2 recognizable on the differential image 15 takes place
Grauwertinformationen des Differenzbilds 15 dem Nettogewicht zugeordnet. Hierzu erstellt die Auswerteeinheit 14 eine Referenzlinie. Die Dämpfungkurve stellt letztlich den Zusammenhang her zwischen den vom Sensor 30 erfassten Informationen wie die jeweiligen Grauwerte des Differenzbildes 15 bzw. der Bildpunkte und dem zugehörigen Nettogewicht des Produkts 2. Bevorzugt werden die Grauwerte mit dem bekannten Referenzobjekt 35 verglichen zur Gewichtsermittlung. Aufgrund der Differenzbildung werden nur solche Bildpunkte ausgewertet, die das Bild des durchstrahlten Produkts 2 erfassen. Der jeweilige Grauwert dieser Bildpunkte wird mit demjenigen Grauwert 38 des Gray value information of the difference image 15 associated with the net weight. For this purpose, the evaluation unit 14 creates a reference line. The attenuation curve ultimately establishes the relationship between the information detected by the sensor 30, such as the respective gray values of the difference image 15 or the pixels and the associated net weight of the product 2. The gray values are preferably compared with the known reference object 35 for weight determination. Due to the difference formation only those pixels are evaluated, which capture the image of the irradiated product 2. The respective gray value of these pixels is compared with the gray value 38 of the
Referenzobjekts 35 verglichen, dessen zugehörige Dicke bekannt ist. Damit wird dem jeweiligen Bildpunkt eine Dicke zugeordnet. Dies erfolgt für alle Bildpunkte, deren Grauwerte eine bestimmte, auf das Vorhandensein des Produkts 2 hinweisende Schwelle überschreiten. Über die bekannte Fläche der zur Reference object 35 compared, the associated thickness is known. This assigns a thickness to the respective pixel. This is done for all pixels whose gray values exceed a certain threshold, which indicates the presence of the product 2. About the known area of the
Auswertung herangezogenen Bildpunkte ergibt sich ein mittleres Volumen. Evaluation used pixels results in an average volume.
Diesem virtuellen Volumen lässt sich ein Gewicht zuordnen. This virtual volume can be assigned a weight.
Wenn das Nettogewicht gravimetrisch bestimmt werden soll, gibt es zumindest zwei Möglichkeiten. Bei der ersten wären sowohl die Tara- als auch die If the net weight is to be determined gravimetrically, there are at least two possibilities. The first would be both the tara and the
Bruttowaage im normalen Prozessablauf eingebaut. Alternativ kann ein und dieselbe Bruttowaage im normalen Prozessablauf verwendet werden, um sowohl das Tara- als auch das Bruttogewicht eines Behältnisses 3 zu ermitteln. Gross balance installed in the normal process sequence. Alternatively, one and the same gross balance may be used in the normal process flow to determine both the tare and the gross weight of a container 3.
Über den Zusammenhang des erfassten virtuellen Volumens der Fläche und des von der Wiegeeinrichtung 44 ermittelten Gewichts stellt die Auswerteeinheit 14 beispielsweise über eine lineare Kurve die Zuordnung her zwischen virtuellem Volumen des durchstrahlten Produkts 2 und dem Nettogewicht des Produkts 2. In dem nachfolgenden Schritt 107 greift die Auswerteeinheit 14 auf diese Referenzlinie wieder zurück. By way of the relationship between the detected virtual volume of the surface and the weight determined by the weighing device 44, the evaluation unit 14 assigns, for example via a linear curve, the virtual volume of the irradiated product 2 and the net weight of the product 2 Evaluation unit 14 back to this reference line.
In einem sechsten Schritt 106 werden die ersten vier Schritte 101 - 104 mit einem zweiten Behältnis 2 wiederholt. Erneut erfolgt nun mit dem zweiten befüllten Behältnis 3 die grobe Detektion des Nettogewichts des Produkts 2,
basierend auf dem Differenzbild 15 aus der Differenz von zweitem Bild 13 und erstem Bild 12 wie bereits beschrieben. In a sixth step 106, the first four steps 101 - 104 are repeated with a second container 2. Once again, with the second filled container 3, the gross detection of the net weight of the product 2 takes place. based on the difference image 15 from the difference between the second image 13 and the first image 12 as already described.
Die Schritte 101 bis 104 können mit weiteren Behältnissen 3 wiederholt werden. Dadurch ergibt sich eine genauere Referenzlinie, die eine bestimmte The steps 101 to 104 can be repeated with further containers 3. This results in a more accurate reference line, which is a specific
Grauwertinformationen das entsprechende Nettogewicht des Produkts 2 zuordnet. Gray value information assigns the corresponding net weight of the product 2.
Ist somit das System mit hinreichender Genauigkeit eingelernt, wird in einem siebten Schritt 107 das dem Differenzbild 15 zugeordnete Gewicht ermittelt. Dies erfolgt durch die Auswertung der Grauwertinformationen unter Zuhilfenahme der im fünften Schritt 105 ermittelten Umrechnungskurve. Ab dem sechsten Schritt 106 erfolgt nun die Gewichtserfassung des Produkts 2 im laufenden Betrieb. Hierzu werden die Schritte 101 bis 104 und 107 durchgeführt, nicht jedoch Schritt 105. Thus, if the system has been taught with sufficient accuracy, the weight associated with the difference image 15 is determined in a seventh step 107. This is done by evaluating the gray value information with the aid of the conversion curve determined in the fifth step 105. From the sixth step 106, the weight detection of the product 2 is now carried out during operation. For this purpose, steps 101 to 104 and 107 are performed, but not step 105.
In Schritt 107 ermittelt die Auswerteeinheit 14 das Nettogewicht des Produkts 2. Wiederum werden die Grauwerte mit dem bekannten Referenzobjekt 35 verglichen zur Gewichtsermittlung. Aufgrund der Differenzbildung werden nur solche Bildpunkte ausgewertet, die das Bild des durchstrahlten Produkt 2 erfassen. Der jeweilige Grauwert dieser Bildpunkte wird mit demjenigen Grauwert 38 des Referenzobjekts 35 verglichen, dessen zugehörige Dicke bekannt ist. Damit wird dem jeweiligen Bildpunkt eine Dicke zugeordnet. Dies erfolgt für alle Bildpunkte, deren Grauwerte eine bestimmte, auf das Vorhandensein des Produkts 2 hinweisende Schwelle überschreiten. Über die bekannte Fläche der zur Auswertung herangezogenen Bildpunkte ergibt sich eine mittlere Dicke. In step 107, the evaluation unit 14 determines the net weight of the product 2. Again, the gray values are compared with the known reference object 35 for weight determination. Due to the difference formation only those pixels are evaluated, which capture the image of the irradiated product 2. The respective gray value of these pixels is compared with the gray value 38 of the reference object 35, whose associated thickness is known. This assigns a thickness to the respective pixel. This is done for all pixels whose gray values exceed a certain threshold, which indicates the presence of the product 2. Over the known area of the pixels used for the evaluation results in an average thickness.
Beispielsweise die Anzahl der innerhalb der Auswerteregion 11 liegenden Bildpunkte, deren Größe bekannt ist, ist ein Maß für diese Fläche. Diesem virtuellen Volumen der Fläche, auf dem sich das Produkt 2 befindet, wird über die in Schritt 105 ermittelte Referenzlinie das Nettogewicht des Produkts 2 zugeordnet. Wie bereits erwähnt muss sich die Auswertung nicht unbedingt nur auf die Region des ersten Bildes 12 beziehen, es kann vielmehr die ganze Fläche des Differenzbildes 15 ausgewertet und das Gewicht direkt abgeleitet werden.
Im Dauerbetrieb werden die Schritte 106 und 107 fortlaufend wiederholt (Schritt 108). For example, the number of lying within the evaluation region 11 pixels whose size is known, is a measure of this area. This virtual volume of the area on which the product 2 is located is assigned the net weight of the product 2 via the reference line determined in step 105. As already mentioned, the evaluation does not necessarily have to relate only to the region of the first image 12, but rather the entire area of the difference image 15 can be evaluated and the weight derived directly. In continuous operation, steps 106 and 107 are continuously repeated (step 108).
Die beiden Bilder 12, 13 können entweder durch eine einzige The two images 12, 13 can be either by a single
Röntgenstrahlungsquelle 28 erzeugt werden, oder es werden zwei X-ray source 28 are generated, or there will be two
Röntgenstrahlungsquellen 28 verwendet, nämliche eine für die Tara- Bilderstellung (erstes Bild 12) und eine für die Brutto-Bilderstellung (Bild 13). Im ersten Fall muss das Behältnis 3 dieselbe Röntgenquelle 28 zweimal passieren, einmal vor der Füllung des Behältnisses 3 und einmal nach der Füllung. Damit ist eine 100% Inline-Nettogewichtsbestimmung mit hoher Genauigkeit möglich. X-ray sources 28 are used, one for tara imaging (first image 12) and one for gross imaging (image 13). In the first case, the container 3 must pass the same X-ray source 28 twice, once before the filling of the container 3 and once after the filling. Thus, a 100% inline net weight determination with high accuracy is possible.
Durch das beschriebene Vorgehen wird gezielt das Nettogewicht des Produkts 2 ermittelt und nicht mehr lediglich das Bruttogewicht von Behältnis 3 und Produkt 2 wie im Stand der Technik. Dies ist insbesondere bei kleinen Füllmengen von besonderer Bedeutung, da in diesen Fällen das Gewicht des Behältnisses 3 einen großen Einfluss auf die Genauigkeit der Gewichtsermittlung besitzt. So können bei kleinen Füllmengen Fertigungsschwankungen des Taragewichts leerer Behältnisse 3 größer sein als maximal zulässige The procedure described specifically determines the net weight of the product 2 and no longer merely the gross weight of container 3 and product 2 as in the prior art. This is particularly important for small quantities of particular importance, since in these cases, the weight of the container 3 has a great influence on the accuracy of weight determination. Thus, in the case of small filling quantities, production fluctuations of the tare weight of empty containers 3 may be greater than the maximum permissible
Füllmengenschwankungen. Dies kann dazu führen, dass Behältnisse 3 mit korrekter Füllmenge des Produkts 2 als nicht korrekt befüllt aussortiert werden, weil das Taragewicht des Behältnisses 3 die Gewichtstoleranz ausgeschöpft hat. Umgekehrt kann dies auch dazu führen, dass ein mit zu viel oder zu wenig befülltem Produkt 2 befülltes Behältnis 3 fälschlicher Weise als in Ordnung erkannt wird, weil sich die tolerierte Behältnisgewichtsschwankung gegenläufig verhält und die Fehldosierung ausgleicht. Diesen nicht akzeptablen Fällen wirkt die beschriebene Nettogewichtsermittlung mittels Differenzbilderstellung entgegen. Capacity fluctuations. This can lead to containers 3 with correct filling quantity of the product 2 being sorted out as incorrectly filled because the tare weight of the container 3 has exhausted the weight tolerance. Conversely, this can also result in a container 3 filled with too much or too little product 2 being erroneously recognized as being in order, because the tolerated container weight fluctuation behaves in the opposite direction and compensates for the incorrect dosage. These unacceptable cases counteract the described net weight determination by means of differential imaging.
Das beschriebene Vorgehen eignet sich insbesondere für pharmazeutische Hartgelatinekapseln, aber auch für Glasbehälter wie Vials, Ampullen, oder ähnliches, ist jedoch hierauf nicht eingeschränkt.
The procedure described is particularly suitable for hard gelatin capsules, but also for glass containers such as vials, ampoules, or the like, but is not limited thereto.
Claims
Ansprüche claims
Vorrichtung zur Gewichtsermittlung eines insbesondere pharmazeutischen Produkts (2), das sich in einem Behältnis (3) befindet, umfassend zumindest eine Röntgenstrahlungsquelle (28), die einen Strahlengang (18) erzeugt zur Device for weight determination of a particular pharmaceutical product (2), which is located in a container (3), comprising at least one X-ray source (28) which generates a beam path (18) for
Durchstrahlung zumindest eines Behältnisses (3), umfassend zumindest einen Sensor (14), der die Strahlung des durchstrahlten Behältnisses (3) in Form eines Bildes (12, 13) erfasst, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteeinrichtung Radiation of at least one container (3), comprising at least one sensor (14), which detects the radiation of the irradiated container (3) in the form of an image (12, 13), characterized in that an evaluation device
(14) vorgesehen ist, die ein erstes Bild (12) eines durchstrahlten leeren (14) is provided, which is a first image (12) of an irradiated empty
Behältnisses (3) und ein zweites Bild (13) eines mit einem Produkt (2) befüllten Behältnisses (3) auswertet, indem die Auswerteeinrichtung (14) ein Differenzbild Container (3) and a second image (13) of a filled with a product (2) container (3) evaluates by the evaluation device (14) a difference image
(15) erzeugt durch Subtraktion des zweiten Bildes (13) von dem ersten Bild (12) und anschließend ausgehend von dem Differenzbild (15) ein Nettogewicht des in dem Behältnis (3) befindlichen Produkts (2) ermittelt. (15) generates by subtracting the second image (13) from the first image (12) and then, based on the difference image (15), a net weight of the product (2) located in the container (3).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the
Auswerteeinrichtung (14) die Zuordnung zwischen Differenzbild (15) und Nettogewicht des in dem Behältnis (3) befindlichen Produkts (2) mit Hilfe einer Referenzlinie ermittelt. Evaluation device (14) determines the association between the difference image (15) and the net weight of the product (2) located in the container (3) with the aid of a reference line.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch Device according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (14) zur Ermittlung des characterized in that the evaluation device (14) for determining the
Nettogewichts eine Referenzlinie erstellt, indem sie dem Differenzbild (15) bzw. einem aus dem Differenzbild (15) abgeleiteten Volumen ein mit einer Net weight a reference line created by the difference image (15) or a derived from the difference image (15) volume with a
Wiegeeinrichtung (44) ermitteltes Gewicht des Behältnisses (3) und/oder des Produkts (2) zuordnet. Weighing device (44) assigns determined weight of the container (3) and / or the product (2).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch Device according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass ein Aufnahmemittel, insbesondere ein Kapselhalter (42), vorgesehen ist zur Aufnahme zumindest eines Behältnisses (3), dass das Behältnis (3) über ein Fördermittel (40) zu einer Befüllstation (43) bewegt wird, die das Behältnis (3) mit einem Produkt (2) befüllt, dass das Behältnis (3) der
Röntgenstrahlungsquelle (28) zugeführt ist zur Erzeugung des zweiten Bildes (13). characterized in that a receiving means, in particular a capsule holder (42), is provided for receiving at least one container (3) that the container (3) via a conveying means (40) to a filling station (43) is moved, the container (3 ) with a product (2) that the container (3) of the X-ray source (28) is supplied to generate the second image (13).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch Device according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass zumindest ein Referenzobjekt (35) vorgesehen ist, das im Strahlungsgang (18) der Röntgenstrahlungsquelle (28) angeordnet ist, und das unterschiedliche Dicken aufweist, wobei zur Nettogewichtsermittlung die in that at least one reference object (35) is provided, which is arranged in the radiation path (18) of the X-radiation source (28) and which has different thicknesses, wherein for determining the net weight
Auswerteeinheit (14) den Grauwerten des Differenzbilds (15) jeweils eine dem Grauwert (38) des Referenzobjekts (35) entsprechende Dicke des Evaluation unit (14) the gray values of the difference image (15) each one of the gray value (38) of the reference object (35) corresponding thickness of
Referenzobjekts (35) zuordnet . Assigns reference object (35).
Verfahren zur Gewichtsermittlung eines insbesondere pharmazeutischen Produkts (2), das sich in einem Behältnis (3) befindet, wobei eine Method for determining the weight of a particular pharmaceutical product (2), which is located in a container (3), wherein a
Röntgenstrahlungsquelle (28) zumindest ein Behältnis (3) durchstrahlt, wobei zumindest ein Sensor (14) das durchstrahlte Behältnis (3) in Form eines Bildes (12, 13) erfasst, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Bild (12) eines durchstrahlten leeren Behältnisses (3) und ein zweites Bild (13) eines mit einem Produkt (2) befüllten Behältnisses (3) erstellt wird, dass ein Differenzbild (15) erzeugt wird durch Subtraktion des zweiten Bildes (13) von dem ersten Bild (12) und dass anschließend ausgehend von dem Differenzbild (15) ein Nettogewicht des in dem Behältnis (3) befindlichen Produkts (2) ermittelt wird. X-ray source (28) at least one container (3), wherein at least one sensor (14) detects the irradiated container (3) in the form of an image (12, 13), characterized in that a first image (12) of an irradiated empty container (3) and a second image (13) of a container (3) filled with a product (2) is created such that a difference image (15) is produced by subtracting the second image (13) from the first image (12) then, based on the difference image (15), a net weight of the product (2) in the container (3) is determined.
Verfahren nach dem vorhergehenden Verfahrensanspruch, dadurch Method according to the preceding method claim, characterized
gekennzeichnet, dass die Zuordnung zwischen Differenzbild und Nettogewicht des in dem Behältnis (3) befindlichen Produkts (2) mit Hilfe einer Referenzlinie ermittelt wird. in that the association between the difference image and the net weight of the product (2) in the container (3) is determined by means of a reference line.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung des Nettogewicht die Referenzlinie ermittelt wird unter Zuordnung des Differenzbildes (15) und eines mit Hilfe einer Method according to one of the preceding method claims, characterized in that to determine the net weight, the reference line is determined by assigning the difference image (15) and one with the aid of a
Wiegeeinrichtung (44) ermittelten Gewichts. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Differenzbilder (15) für unterschiedliche Weighing device (44) determined weight. Method according to one of the preceding method claims, characterized in that a plurality of difference images (15) for different
Behältnisse (3) erstellt werden und daraus eine Dämpfungsskurve ermittelt wird.
Containers (3) are created and from a damping curve is determined.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dass nach dem Durchstrahlen des Behältnisses (3) ein Aufnahmemittel (42), vorzugsweise ein Kapselhalter, das Behältnis (3) aufnimmt, dass das Behältnis (3) zu einer Befüllstation (43) bewegt wird, dass das Behältnis (3) dort mit einem Produkt (2) befüllt wird und dass das Behältnis (3) der Röntgenstrahlungsquelle (28) zugeführt wird zur Erzeugung des zweiten Bildes (13). 10. Method according to one of the preceding method claims, that after the container (3) has been irradiated, a receiving means (42), preferably a capsule holder, receives the container (3), that the container (3) is moved to a filling station (43), that the container (3) is filled there with a product (2) and that the container (3) of the X-ray source (28) is supplied to produce the second image (13).
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Referenzobjekt (35) durchstrahlt wird und hierbei entstehende Grauwerte (38) entsprechende Dicken des Referenzobjekts11. Method according to one of the preceding method claims, characterized in that at least one reference object (35) is irradiated and gray values (38) resulting therefrom are transmitted through corresponding thicknesses of the reference object
(35) zugeordnet sind, wobei zur Gewichtsermittlung die Grauwerte des (35) are assigned, wherein the gray values of the
Differenzbildes (15) der dem jeweiligen Grauwert (38) des Referenzobjekts (35) entsprechenden Dicke des Referenzobjekts (35) zugeordnet werden.
Difference image (15) of the respective gray value (38) of the reference object (35) corresponding thickness of the reference object (35) are assigned.
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