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Title:
APPARATUS AND METHOD FOR DETERMINING THE WEIGHT OF A PHARMACEUTICAL PRODUCT, IN PARTICULAR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/202343
Kind Code:
A1
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).

Inventors:
MAGA IULIAN (DE)
VOGT MARTIN (DE)
SCHLIPF JENS (DE)
Application Number:
PCT/EP2014/060882
Publication Date:
December 24, 2014
Filing Date:
May 27, 2014
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
International Classes:
G01G9/00; B65B3/28; G01N23/12; G01N33/15; A61J3/07; G01G17/00
Domestic Patent References:
WO2006106012A12006-10-12
WO2012013368A12012-02-02
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Claims:
Ansprüche

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

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

(14) vorgesehen ist, die ein erstes Bild (12) eines durchstrahlten leeren

Behältnisses (3) und ein zweites Bild (13) eines mit einem Produkt (2) befüllten Behältnisses (3) auswertet, indem die Auswerteeinrichtung (14) ein Differenzbild

(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.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die

Auswerteeinrichtung (14) die Zuordnung zwischen Differenzbild (15) und Nettogewicht des in dem Behältnis (3) befindlichen Produkts (2) mit Hilfe einer Referenzlinie ermittelt.

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (14) zur Ermittlung des

Nettogewichts eine Referenzlinie erstellt, indem sie dem Differenzbild (15) bzw. einem aus dem Differenzbild (15) abgeleiteten Volumen ein mit einer

Wiegeeinrichtung (44) ermitteltes Gewicht des Behältnisses (3) und/oder des Produkts (2) zuordnet.

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

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).

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

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

Auswerteeinheit (14) den Grauwerten des Differenzbilds (15) jeweils eine dem Grauwert (38) des Referenzobjekts (35) entsprechende Dicke des

Referenzobjekts (35) zuordnet .

Verfahren zur Gewichtsermittlung eines insbesondere pharmazeutischen Produkts (2), das sich in einem Behältnis (3) befindet, wobei eine

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.

Verfahren nach dem vorhergehenden Verfahrensanspruch, dadurch

gekennzeichnet, dass die Zuordnung zwischen Differenzbild und Nettogewicht des in dem Behältnis (3) befindlichen Produkts (2) mit Hilfe einer Referenzlinie ermittelt wird.

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

Wiegeeinrichtung (44) ermittelten Gewichts. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Differenzbilder (15) für unterschiedliche

Behältnisse (3) erstellt werden und daraus eine Dämpfungsskurve ermittelt wird.

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).

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Referenzobjekt (35) durchstrahlt wird und hierbei entstehende Grauwerte (38) entsprechende Dicken des Referenzobjekts

(35) zugeordnet sind, wobei zur Gewichtsermittlung die Grauwerte des

Differenzbildes (15) der dem jeweiligen Grauwert (38) des Referenzobjekts (35) entsprechenden Dicke des Referenzobjekts (35) zugeordnet werden.

Description:
Beschreibung

Titel

Vorrichtung und Verfahren zur Gewichtsbestimmung eines insbesondere pharmazeutischen Produkts

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung und einem Verfahren zur

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

Röntgenstrahlungsquelle erzeugt einen Strahlungskegel, der wenigstens ein pharmazeutisches Produkt durchstrahlt. Ein Sensorelement erfasst die Strahlung des durchstrahlten pharmazeutischen Produkts und führt es einer

Auswerteeinrichtung zu. Im Strahlengang des Strahlungskegels ist ein

Referenzobjekt angeordnet, wobei die Strahlung des durchleuchteten

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.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Genauigkeit einer

Gewichtsermittlung weiter zu verbessern. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche.

Vorteile der Erfindung

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 Bild

(„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

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

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 leerer

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

Behältnisgewichtsschwankung gegenläufig verhält und die Fehldosierung ausgleicht. Diesen nicht akzeptablen Fällen wirkt die beschriebene

Nettogewichtsermittlung besonders vorteilhaft entgegen.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass die

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

Produkten und Behältnissen. Diese Art des Einlernens stellt eine hohe

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

Produktionsprozesses angesiedelte Gewichtsermittlung mit hoher Genauigkeit sicherstellen.

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

Geschwindigkeit unterschiedlichen Arbeitsstationen zugeführt werden. Dadurch lassen sich hohe Ausbringungsgeschwindigkeiten erreichen.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass zumindest ein Referenzobjekt vorgesehen ist, das im Strahlungsgang der

Röntgenstrahlungsquelle angeordnet ist, und das unterschiedliche Dicken aufweist, wobei zur Nettogewichtsermittlung die Auswerteeinheit den Grauwerten des Differenzbilds jeweils eine dem Grauwert des Referenzobjekts

entsprechende Dicke des Referenzobjekts zuordnet . Gerade durch die

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

Zuordnung zu einem Nettogewicht mittels der Referenzlinie in besonders einfacher und genauer Weise erfolgen.

Weitere zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen und aus der Beschreibung.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des

erfindungsgemäßen Verfahrens sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 das Grundprinzip einer Bilderzeugung, welche auf

Röntgenstrahlung basiert,

Fig. 2 Bilder eines leeren und eines befüllten Behältnisses und das daraus resultierende Differenzbild,

Fig. 3 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 4 eine erfindungsgemäße Vorrichtung,

Fig. 5 ein anderes befülltes Behältnis,

Fig. 6 ein Bild mehrerer durchstrahlter Behältnisse und des

Referenzobjekts.

Mehrere Behältnisse 3 befinden sich in einem Stahlungsgang 36 einer

Röntgenstrahlungsquelle 28, die die Behältnisse 3 durchstrahlt. Dahinter befindet sich ein Sensor 30 mit einer Sensoroberfläche 32, die der

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

strahlungsempfindlichen Sensorelementen wie beispielsweise CCD- oder CMOS Sensoren, die abhängig von der auftreffenden Stahlung jeweils ein

Ausgangssignal abgeben, von dem nachfolgend als Grauwert gesprochen wird. Hierzu ist beispielsweise über den Pixeln des CMOS-Sensors eine

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

Ausgangssignale der flächig angeordneten Sensorelemente wird das Bild 12 erzeugt. Prinzipiell können auch andere Strahlungserfassungsmittel als Sensoren verwendet werden.

Bei dem rechten Ausführungsbeispiel der Figur 1 befindet sich auch ein

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.

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 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.

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

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 fehlerhafte

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.

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.

Figur 6 zeigt beispielhaft das zweite Bild 13 mehrerer neben- und

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

unterschiedliche Graustufen 38 wie nachfolgend noch näher ausgeführt.

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.

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.

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

geschlossen wird. Ferner kann aufgrund der bekannten Geometrie des

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

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

(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.

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 einem

Korrekturfaktor oder Offset belegen, was den aktuellen Grauwert dem

ursprünglichen Grauwert anpasst und somit die Störeinflüsse egalisiert.

Basierend auf dieser generellen Vorgehensweise erfolgt nachfolgend

beschriebene erfindungsgemäße Nettogewichtsermittlung mittels

Leerbehältnissubtraktion anhand des Flussdiagramms nach Figur 3.

Das in Figur 2 gezeigte erste Bild 12 wird in dem ersten Schritt 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.

Aus Subtraktion von zweitem Bild 13 und erstem Bild 12 wird in einem vierten Schritt 104 ein Differenzbild 15 erstellt aus der Beziehung:

Differenzbild 15 = zweites Bild 13 - erstes Bild 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

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

Differenzbildung herangezogen werden. Alternativ könnte das Subtrahieren gleich großer Regionen ausreichen, die Fläche des ersten Bildes 12 muss der

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

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

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 ein mittleres Volumen.

Diesem virtuellen Volumen lässt sich ein Gewicht zuordnen.

Wenn das Nettogewicht gravimetrisch bestimmt werden soll, gibt es zumindest zwei Möglichkeiten. Bei der ersten wären sowohl die Tara- als auch die

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.

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.

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.

Die Schritte 101 bis 104 können mit weiteren Behältnissen 3 wiederholt werden. Dadurch ergibt sich eine genauere Referenzlinie, die eine bestimmte

Grauwertinformationen das entsprechende Nettogewicht des Produkts 2 zuordnet.

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.

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.

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).

Die beiden Bilder 12, 13 können entweder durch eine einzige

Röntgenstrahlungsquelle 28 erzeugt werden, oder es werden zwei

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.

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

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.

Das beschriebene Vorgehen eignet sich insbesondere für pharmazeutische Hartgelatinekapseln, aber auch für Glasbehälter wie Vials, Ampullen, oder ähnliches, ist jedoch hierauf nicht eingeschränkt.