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機器視覺在醫(yī)療器械行業(yè)的實現(xiàn)

作者: 時間:2012-04-10 來源:網(wǎng)絡 收藏

1 引言

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/199314.htm

目前全球整個視覺市場總量大概在60~70億美元,是按照每年8.8%的增長速度增長的。而在中國,這個數(shù)字目前看來似乎有些龐大,但是隨著加工制造業(yè)的發(fā)展,中國對于的需求將承上升趨勢。就是用機器代替人眼來做測量和判斷。系統(tǒng)是指通過機器視覺產(chǎn)品(即圖像攝取裝置,分CMOS和CCD兩種)將被攝取目標轉(zhuǎn)換成圖像信號,傳送給專用的圖像處理系統(tǒng),根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息,轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號;圖像系統(tǒng)對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征,進而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場的設備動作。這里,自動化機器視覺系統(tǒng)提供了解決的問題。

2 一次性注射針的缺陷

一次性注射針可以分為針座和針頭兩個部分。針座的缺陷對產(chǎn)品的質(zhì)量影響可以不計。而針頭就存在著兩種缺陷情況:首先針頭在制作過程中針尖部位可能會產(chǎn)生毛刺;其次針頭在自動裝配過程中可能會產(chǎn)生倒插現(xiàn)象(針尖部位被插入針座)。影響針頭的幾個缺陷為:針尖毛刺、倒插。其中倒插不僅會對產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響,而且嚴重的會危害到人的生命。如圖1:

3 利用機器視覺實現(xiàn)PET飲料瓶的外觀缺陷的自動化檢測

隨著市場一次性注射針需求的不斷增大,以及客戶對產(chǎn)品質(zhì)量的要求,越來越多的醫(yī)療器械生產(chǎn)廠商采用自動化注射針檢測系統(tǒng),對一次性注射針的外觀缺陷進行綜合檢測。這種方法代替了傳統(tǒng)的人工方法以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,解決了人工方法效率低、速度慢,以及受檢測人員主觀性制約等不確定因素帶來的誤檢及漏檢,實現(xiàn)更好的100%產(chǎn)品在線檢測。

3.1機器視覺實現(xiàn)一次性注射針的外觀缺陷的自動化檢測方案

本文采用了杭州華峰自動化系統(tǒng)有限公司開發(fā)的注射針檢測系統(tǒng)用于一次性注射針的外觀缺陷檢測。該系統(tǒng)以西門子圖像處理器[3]為核心,并結(jié)合西門子自動化設備,形成了既有簡單的數(shù)字信號接口又有復雜的工業(yè)網(wǎng)絡接口的系統(tǒng),讓用戶能選擇適合自己工況的系統(tǒng),既方便又節(jié)省投資。

其基本檢測處理流程如圖2,簡易系統(tǒng)框架如圖3:

工作原理:首先通過光纖傳感器感應到注射針,然后觸發(fā)圖像處理器拍攝圖片,圖像采集來后,對圖像進行二值化、目標定位、測量、特征匹配等圖像分析處理,處理的結(jié)果傳至PLC進行邏輯控制,并根據(jù)傳送帶當前的速度來驅(qū)動剔除裝置,準確地剔除不合格產(chǎn)品??紤]到現(xiàn)在的自動化生產(chǎn)需要,目前的剔除方法則采用整排剔除,如果需要更高的自動化水平,可以為每個針座加裝吸盤。

系統(tǒng)設計特點:本系統(tǒng)采用了西門子嵌入式圖像處理器,其集成化的模塊,很容易根據(jù)客戶現(xiàn)場的環(huán)境和客戶的要求來設計系統(tǒng)配置和外觀。該系統(tǒng)外觀使用全不銹鋼材料,符合了的規(guī)范;獨立式的機械結(jié)構(gòu),容易安裝于流水線的任何位置;通過西門子觸摸屏和PLC的連接,使得操作工容易在線切換不同產(chǎn)品的程序,并可以從觸摸屏查看實時檢測數(shù)據(jù);根據(jù)單條流水線產(chǎn)品的多樣化,系統(tǒng)采用了X-Y-Z都可以調(diào)節(jié)的機械機構(gòu),讓用戶操作更靈活。

4 結(jié)論

該系統(tǒng)現(xiàn)已成功運用于國內(nèi)某知名醫(yī)療器械公司的生產(chǎn)線上,效果非常好,漏剔率為0,誤剔率為99.99%.不僅滿足用戶的現(xiàn)有需求,而且還為用戶預留很多的功能和升級空間,這些功能在今后的檢測任務中將會發(fā)揮更多的作用,為用戶解決更多的問題,節(jié)省很多的升級費用。在機器視覺賴以普及發(fā)展的諸多因素中,有技術層面的,也有商業(yè)層面的,但制造業(yè)的需求是決定性的。制造業(yè)的發(fā)展,帶來了對機器視覺需求的提升;也決定了機器視覺將由過去單純的采集、分析、傳遞數(shù)據(jù),判斷動作,逐漸朝著開放性的方向發(fā)展,這一趨勢也預示著機器視覺將與自動化更進一步的融合。需求決定產(chǎn)品,只有滿足需求的產(chǎn)品才有生存的空間,這是不變的規(guī)律。機器視覺也是如此。



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