機器視覺系統(tǒng)應用案例

1、機器視覺系統(tǒng)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。手工外觀檢驗和產品標記昂貴和不可靠。同時又意味著不近人情的單調工作。這里，自動化機器視覺系統(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。針座的缺陷對產品的質量影響可以不計。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生毛刺；其次針頭在自動裝配過程中可能會產生倒插現象（針尖部位被插入針座）。影響針頭的幾個缺陷為：針

2、尖毛刺、倒插。其中倒插不僅會對產品的質量產生直接的影響，而且嚴重的會危害到人的生命。如圖1：正插 倒插圖13. 利用機器視覺實現一次性注射針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，以及客戶對產品質量的要求，越來越多的醫(yī)療器械生產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效率和產品質量，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，實現更好的100%產品在線檢測。3.1機器視覺系統(tǒng)概述機器視覺系統(tǒng)是指通過圖像攝取裝置（分CMOS相機和CCD相機兩種）把圖像抓取到，然后將該圖像傳

3、送至處理單元，通過數字化處理，根據像素分布和亮度、顏色等信息，來進行尺寸、形狀、顏色等的判別。進而根據判別的結果來控制現場的設備動作。3.2 機器視覺系統(tǒng)的特點1）. 機器視覺系統(tǒng)屬于光電系統(tǒng)；2）. 機器視覺系統(tǒng)中的傳感器屬于陣列傳感器；3）. 機器視覺系統(tǒng)中的數據量大；4）.運行速度快，但與集成電路的制造與發(fā)展相關。3.3機器視覺實現一次性注射針的外觀缺陷的自動化檢測方案本文采用了注射針檢測系統(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為核心，并結合西門子自動化設備，形成了既有簡單的數字信號接口又有復雜的工業(yè)網絡接口的系統(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

4、基本檢測處理流程如圖2，簡易系統(tǒng)框架如圖3： 啟動系統(tǒng)圖像攝取圖像傳輸和分析PLC處理剔除裝置圖2 基本檢測流程圖 圖3簡易系統(tǒng)框架3.4工作原理首先光纖傳感器感應到被測信號也就是注射針頭，然后觸發(fā)圖像處理器拍攝圖片，并進行圖像分析處理，最后驅動剔除裝置?？紤]到現在的自動化生產需要，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。如圖三所示，其中，被測信號：針頭；傳感器：光纖傳感器；圖像采集：VS 72X相機；數字信號處理器：S7-PLC；顯示：HMI觸摸屏。通過這幾部分構成了一個完整的機器視覺系統(tǒng)，來完成一次性注射針的外觀的缺陷檢測。3.5注射針視覺檢測系統(tǒng)功

5、能簡介、能在線完成對象的存在性檢測、模型比較、形狀檢驗、位置和方向識別、工件的測量。、該系統(tǒng)目前的實際檢測速度達到6001500根/分鐘，并裝由調節(jié)器可以根據現場生產需要來調節(jié)檢測傳送帶的速度。、能通過剔除裝置準確剔除檢測出的次品。、能實現以下統(tǒng)計功能并在現場觸摸屏上顯示（安裝打印機可打?。簡挝划a品通過時的不合格品數量和比例，單位時間內通過產品的不合格品數量和比例，各班次生產的產品總量及檢測出的次品數量、每月累計生產產品的總量及檢測出的次品數量。、能存儲生產線上各種產品的檢測程序并能方便地通過現場觸摸屏加以選擇。、能通過以太網接口和計算機通訊，實現在線監(jiān)控、在線修改檢測程序、在線記錄生產數據、在線保存用戶所需的實時圖像（合格產品的圖像和不合格產品的圖像）。、能根據生產線上所需檢測的不同產品方便地調節(jié)視覺檢測裝置的高度。、機器視覺檢測系統(tǒng)為獨立系統(tǒng)，可方便地接入或退出使用，所需各種硬件、軟件由廠家提供。、機器視覺檢測系統(tǒng)安裝、維護、拆卸方便。4. 結論該系統(tǒng)現已成功運用于國內某知名醫(yī)療器械公司的生產線上，效果非常好。不僅滿足用戶的現有需求，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。如：打印接口、上位機通訊接口