코로나19 백신 유리병 외관, 밀봉 검사에 채택된 머신 비전 자동화 솔루션

Basler

 
Truking Technology는 바이오 제약 산업의 포장 및 자동화 시스템 분야에서 20년 이상의 경험을 보유한 제약 장비 공급업체이다.

코로나19 팬데믹으로 인해 백신 유통을 위해 세계적인 협력이 가속화되면서 공급망은 백신 수요를 충족해야 하는 압력을 받게 됐다. Truking Technology는 팬데믹 퇴치를 위해 백신 안전성과 제품 무결성을 신속하게 보장하는 자동 시각 검사 시스템을 구현했다.

유리병에 담긴 백신은 대량 충진 작업 과정에서 밀봉 불량이 필연적으로 발생한다. 따라서 오염되거나 결함이 있는 유리병을 물량에서 제외하기 위한 시각 검사가 반드시 필요하다. 이 검사 작업의 검사 항목은 다음과 같다.

- 유리병 내 이물질, 유리 입자, 섬유 유사 물질 등 식별

- 유리병 캡 및 플립오프(flip-off) 씰의 유무, 캡 위치 및 충진 수준 확인

- 유리병의 외관 및 기능적 결함 감지

이 검사 작업에서 발생하는 주요 문제점은 다음과 같다.

- 매우 좁은 공간에서 수많은 특성을 검사해야 한다.

- 비전 시스템으로 실린더 표면의 결함을 감지하는 것은 어렵다.

- 유리알은 투명하고 투명한 액체로 채워져 이동되며, 내부에 거품이 있고 빛을 반사한다.

- 빠른 속도와 검사의 정확성 및 안정성이 요구된다.

솔루션의 장점

Truking Technology는 Basler에서 제공하는 카메라 번들을 사용하여 자동 유리병 검사 시스템을 개발했다.

솔루션 1

주요 작업: 백신 액체 검사 및 유리병 외관 검사

구성: 16~20 pcs * acA1300-200um 에어리어 스캔 카메라

16~20대의 고속 카메라가 검사 시스템에 설치되어 유리병 배치 이미지 시퀀스를 획득하고 분석 기반을 제공한다. 멀티 카메라 시스템은 비전 소프트웨어를 사용하여 여러 이미지를 비교하고 제품의 결함 유무를 판단할 수 있다. 고급 비전 알고리즘 및 딥 러닝 알고리즘은 오염과 결함을 식별한다.

인공지능 알고리즘을 활용해 기포의 움직임을 학습한 뒤 백신 안의 유리 입자, 금속 알갱이, 섬유질, 머리카락 등 이물질과 기포를 구분하고 충진 수준도 검사된다. acA1300-200um은 전 해상도에서 초당 200프레임으로 작동하며 ROI 모드에서는 획득 속도가 훨씬 빨라진다.

Trucking의 검사 솔루션은 여러 대의 카메라를 사용하여 다양한 시야각에서 이미지를 동시에 획득하여 검사 효율성과 정확성을 크게 향상시켰다. Basler의 USB 3.0 인터페이스가 장착된 멀티 카메라는 이러한 솔루션에 이상적이며 고효율, 동기화, 높은 신뢰도를 제공한다.

솔루션 2

주요 작업: 유리병 표면 외관 검사

구성: 2 pcs * raL2048-200um 라인 스캔 카메라 + FA렌즈

두 번째 검사 시스템에는 2대의 고해상도 라인 스캔 카메라와 FA 렌즈, 특수 설계된 조명 장치가 함께 제공됐다. 이 시스템은 균열, 긁힘, 내화석 및 검은 반점을 포함하여 유리병의 원통형 표면 외관상의 결함을 검사한다. 라인 스캔 비전 검사는 빠른 속도로 움직이는 검사 라인에서 원통형 물체를 이미징 하는 데 이상적이다. 백신 유리병이 회전하는 상황에서 라인 스캔 카메라는 유리병의 둥근 표면을 라인별로 2D 평면으로 펼쳐 검사한다.

오늘날 바이오 제약 품질 관리 프로세스에서 육안 검사에서 자동 검사 시스템으로 대체하는 움직임이 높아지고 있다. 자동 검사 시스템의 결과가 효율성 및 정확성이 훨씬 높기 때문이다.코로나19 백신 유리병 검사의 목표는 오류 없는 품질 보증을 제공하는 것이다.

Truking의 검사 솔루션은 고급 비전 알고리즘과 AI기술을 활용하여 검사 효율성 및 정확성을 확보했다. Truking의 구매 관리자는 “USB3.0 인터페이스 설정이 탑재된 여러 대의 고속 카메라가 뛰어난 안정성을 제공한다. 또한 사용하기 쉬운 소프트웨어로 개발 속도가 빨라졌다. pylon 카메라 소프트웨어는 조정이 쉽고 원활하게 작동해 개발 시간을 대거 단축했다.”고 말했다.라인 스캔 카메라는 원통형 표면 검사에서 더욱 뛰어난 성능을 발휘한다.

사용 기술

-Basler ace U acA1300-200um
-Basler racer raL2048-48gm
-FA lenses    

자료 제공: Basler(www.baslerweb.com)