摘要 一次性注射針的外觀缺陷是影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素。為了實現(xiàn)對注射針的外觀缺陷檢測自動化，本文研究了用西門子機(jī)器視覺[1]技術(shù)結(jié)合西門子自動化[2]設(shè)備在線檢測注射針的外觀缺陷并自動剔除不合格產(chǎn)品的方法。在實際生產(chǎn)過程的運(yùn)用中，杭州華峰自動化系統(tǒng)公司的注射針檢測系統(tǒng)得到了多家醫(yī)療器械廠商的好評。 關(guān)鍵詞 一次性注射針 缺陷檢測 西門子機(jī)器視覺 自動化 Abstract The defect on the appearance of the one-off injector pin is the main influencing factor to it’s quality. To realize defect inspection automatically for the defect on the appearance of the one-off injector pin, some defect inspecting methods for the one-off injector pin by SIMATIC machine vision combine with SIMATIC automatic equipment are studied in this article. In actual project, the equipment of Hang zhou Huafeng automatic company that inspects the appearance of the one-off injector pin obtained good effect from many medical instrument manufacturers. Key Words one-off injector pin, defect inspection, SIMATIC machine vision, automation 1 引言 隨著醫(yī)療水平和醫(yī)療器械的不斷提高和更新，一次性注射針以其方便、衛(wèi)生的特點(diǎn)深受用戶的喜愛，其需求量也迅速增大，而針頭外觀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(shù)量，需要增加檢測工序。手工外觀檢驗和產(chǎn)品標(biāo)記昂貴和不可靠。同時又意味著不近人情的單調(diào)工作。這里，自動化機(jī)器視覺系統(tǒng)提供了解決這些問題的方案。 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(yán)重的會危害到人的生命。如圖1： 3 利用機(jī)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(jìn)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(jī)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(shè)備，形成了既有簡單的數(shù)字信號接口又有復(fù)雜的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)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(yīng)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(jìn)行二值化、目標(biāo)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(jìn)行邏輯控制，并根據(jù)傳送帶當(dāng)前的速度來驅(qū)動剔除裝置，準(zhǔn)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(shè)計特點(diǎn)：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(shè)計系統(tǒng)配置和外觀。該系統(tǒng)外觀使用全不銹鋼材料，符合了醫(yī)療器械行業(yè)的規(guī)范；獨(dú)立式的機(jī)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(jī)械機(jī)構(gòu)，讓用戶操作更靈活。 4 結(jié)論 該系統(tǒng)現(xiàn)已成功運(yùn)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(yù)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(fèi)用。如：打印接口、上位機(jī)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(tǒng)能嚴(yán)格的控制用戶產(chǎn)品的質(zhì)量，減少了很多的人工成本。隨著工業(yè)自動化水平的不斷提高，人工費(fèi)用的增長，該系統(tǒng)的應(yīng)用前景將會更加廣闊。 參考文獻(xiàn)（Reference）: [1] SIMATIC machine vision introduce 2004,10 [2] SIMATIC TIA 2004,10 [3] The manual of Spectation V2.5.7 2003,11