机器视觉在医疗器械行业的应用.doc

4机器视觉在医疗器械行业的应用摘要一次性注射针的外观缺陷是影响产品质量的主要因素。为了实现对注射针的外观缺陷检测自动化本文研究了用西门子机器视觉[1]技术结合西门子自动化[2]设备在线检测注射针的外观缺陷并自动剔除不合格产品的方法。在实际生产过程的运用中注射针检测系统得到了多家医疗器械厂商的好评。关键词一次性注射针缺陷检测西门子机器视觉自动化AbstractThedefectontheappearanceoftheone-offinjectorpinisthemaininfluencingfactortoit’squality.Torealizedefectinspectionautomaticallyforthedefectontheappearanceoftheone-offinjectorpinsomedefectinspectingmethodsfortheone-offinjectorpinbySIMATICmachinevisioncombinewithSIMATICautomaticequipmentarestudiedinthisarticle.InactualprojecttheequipmentofHangzhouHuafengautomaticcompanythatinspectstheappearanceoftheone-offinjectorpinobtainedgoodeffectfrommanymedicalinstrumentmanufacturers.KeyWordsone-offinjectorpindefectinspectionSIMATICmachinevisionautomation1引言随着医疗水平和医疗器械的不断提高和更新一次性注射针以其方便、卫生的特点深受用户的喜爱其需求量也迅速增大而针头外观的好坏直接影响到一次性注射针的质量。所以为了减少不合格品的数量需要增加检测工序。手工外观检验和产品标记昂贵和不可靠。同时又意味着不近人情的单调工作。这里自动化机器视觉系统提供了解决这些问题的方案。2一次性注射针的缺陷一次性注射针可以分为针座和针头两个部分。针座的缺陷对产品的质量影响可以不计。而针头就存在着两种缺陷情况：首先针头在制作过程中针尖部位可能会产生毛刺；其次针头在自动装配过程中可能会产生倒插现象（针尖部位被插入针座）。影响针头的几个缺陷为：针尖毛刺、倒插。其中倒插不仅会对产品的质量产生直接的影响而且严重的会危害到人的生命。如图1：正插倒插图13利用机器视觉实现PET饮料瓶的外观缺陷的自动化检测随着市场一次性注射针需求的不断增大以及客户对产品质量的要求越来越多的医疗器械生产厂商采用自动化注射针检测系统对一次性注射针的外观缺陷进行综合检测。这种方法代替了传统的人工方法以提高生产效率和产品质量解决了人工方法效率低、速度慢以及受检测人员主观性制约等不确定因素带来的误检及漏检实现更好的100%产品在线检测。3.1机器视觉系统概述机器视觉系统是指通过图像摄取装置（分CMOS相机和CCD相机两种）把图像抓取到然后将该图像传送至处理单元通过数字化处理根据像素分布和亮度、颜色等信息来进行尺寸、形状、颜色等的判别。进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。3.2机器视觉实现一次性注射针的外观缺陷的自动化检测方案本文采用了注射针检测系统用于一次性注射针的外观缺陷检测。该系统以西门子图像处理器[3]为核心并结合西门子自动化设备形成了既有简单的数字信号接口又有复杂的工业网络接口的系统让用户能选择适合自己工况的系统既方便又节省投资。其基本检测处理流程如图2简易系统框架如图3：启动系统图像摄取图像分析PLC处理驱动剔除装置图2基本检测流程图图3为系统简易图工作原理：首先光纤传感器感应到注射针然后触发图像处理器拍摄图片并进行图像分析处理最后驱动剔除装置。考虑到现在的自动化生产需要目前的剔除方法则采用整排剔除如果需要更高的自动化水平可以为每个针座加装吸盘。3.3注射针视觉检测系统功能简介①、能在线完成对象的存在性检测、模型比较、形状检验、位置和方向识别、工件的测量。②、该系统目前的实际检测速度达到600—1500根/分钟并装由调节器可以根据现场生产需要来调节检测传送带的速度。③、能通过剔除装置准确剔除检测出的次品。④、能实现以下统计功能并在现场