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案例頻道引言
隨著(zhù)醫療水平和醫療器械的不斷提高和更新，一次性注射針以其方便、衛生的特點(diǎn)深受用戶(hù)的喜愛(ài)，其需求量也迅速增大，而針頭外觀(guān)的好壞直接影響到一次性注射針的質(zhì)量。所以為了減少不合格品的數量，需要增加檢測工序。手工外觀(guān)檢驗和產(chǎn)品標記昂貴和不可靠。同時(shí)又意味著(zhù)不近人情的單調工作。這里，自動(dòng)化機器視覺(jué)系統提供了解決這些問(wèn)題的方案。
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(gè)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(zhù)兩種缺陷情況：首先針頭在制作過(guò)程中針尖部位可能會(huì )產(chǎn)生毛刺；其次針頭在自動(dòng)裝配過(guò)程中可能會(huì )產(chǎn)生倒插現象（針尖部位被插入針座）。影響針頭的幾個(gè)缺陷為：針尖毛刺、倒插。其中倒插不僅會(huì )對產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響，而且嚴重的會(huì )危害到人的生命。如圖1：
圖 1
利用機器視覺(jué)實(shí)現PET飲料瓶的外觀(guān)缺陷的自動(dòng)化檢測
隨著(zhù)市場(chǎng)一次性注射針需求的不斷增大，以及客戶(hù)對產(chǎn)品質(zhì)量的要求，越來(lái)越多的醫療器械生產(chǎn)廠(chǎng)商采用自動(dòng)化注射針檢測系統，對一次性注射針的外觀(guān)缺陷進(jìn)行綜合檢測。這種方法代替了傳統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(guān)性制約等不確定因素帶來(lái)的誤檢及漏檢，實(shí)現更好的100%產(chǎn)品在線(xiàn)檢測。
3.1機器視覺(jué)實(shí)現一次性注射針的外觀(guān)缺陷的自動(dòng)化檢測方案
本文采用了杭州華峰自動(dòng)化系統有限公司開(kāi)發(fā)的注射針檢測系統用于一次性注射針的外觀(guān)缺陷檢測。該系統以西門(mén)子圖像處理器[3]為核心，并結合西門(mén)子自動(dòng)化設備，形成了既有簡(jiǎn)單的數字信號接口又有復雜的工業(yè)網(wǎng)絡(luò )接口的系統，讓用戶(hù)能選擇適合自己工況的系統，既方便又節省投資。
其基本檢測處理流程如圖2，簡(jiǎn)易系統框架如圖3：
工作原理：首先通過(guò)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(lái)后，對圖像進(jìn)行二值化、目標定位、測量、特征匹配等圖像分析處理，處理的結果傳至PLC進(jìn)行邏輯控制，并根據傳送帶當前的速度來(lái)驅動(dòng)剔除裝置，準確地剔除不合格產(chǎn)品?？紤]到現在的自動(dòng)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(dòng)化水平，可以為每個(gè)針座加裝吸盤(pán)。
系統設計特點(diǎn)：本系統采用了西門(mén)子嵌入式圖像處理器，其集成化的模塊，很容易根據客戶(hù)現場(chǎng)的環(huán)境和客戶(hù)的要求來(lái)設計系統配置和外觀(guān)。該系統外觀(guān)使用全不銹鋼材料，符合了醫療器械行業(yè)的規范；獨立式的機械結構，容易安裝于流水線(xiàn)的任何位置；通過(guò)西門(mén)子觸摸屏和PLC的連接，使得操作工容易在線(xiàn)切換不同產(chǎn)品的程序，并可以從觸摸屏查看實(shí)時(shí)檢測數據；根據單條流水線(xiàn)產(chǎn)品的多樣化，系統采用了X-Y-Z都可以調節的機械機構，讓用戶(hù)操作更靈活。
結論
該系統現已成功運用于國內某知名醫療器械公司的生產(chǎn)線(xiàn)上，效果非常好，漏剔率為0，誤剔率為99.99%。不僅滿(mǎn)足用戶(hù)的現有需求，而且還為用戶(hù)預留很多的功能和升級空間，這些功能在今后的檢測任務(wù)中將會(huì )發(fā)揮更多的作用，為用戶(hù)解決更多的問(wèn)題，節省很多的升級費用。如：打印接口、上位機通訊接口、報警接口、針尖毛刺檢測功能、提速功能等。更重要的是該系統能?chē)栏竦目刂朴脩?hù)產(chǎn)品的質(zhì)量，減少了很多的人工成本。隨著(zhù)工業(yè)自動(dòng)化水平的不斷提高，人工費用的增長(cháng)，該系統的應用前景將會(huì )更加廣闊。
參考文獻（Reference）
[1] SIMATIC machine vision introduce 2004,10
[2] SIMATIC TIA 2004,10
[3] The manual of Spectation V2.5.7 2003,11
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號