【摘要】橡膠手套在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，但是如何保證手套的包裝質(zhì)量是生產(chǎn)廠商面臨的一個(gè)難題。臺(tái)達(dá)DMV視覺系統(tǒng)成功地應(yīng)用于醫(yī)用手套包裝機(jī)，為客戶解決了包裝紙破裂、切指、包裝不美觀等質(zhì)量缺陷產(chǎn)生的難題。本文從需求分析入手，通過對(duì)手套手腕部分與手指部分的檢測分析，深入淺出地講述了如何實(shí)現(xiàn)檢測要求的。
醫(yī)用橡膠手套在外科手術(shù)中的使用具有劃時(shí)代的意義, 它已經(jīng)成為減少病原體傳播的主要手段, 可以避免與任何可能引起感染的物質(zhì)直接接觸的危險(xiǎn)。這類醫(yī)用手套分左右手配為一副供醫(yī)療手術(shù)使用，以優(yōu)質(zhì)天然膠乳為主要原材料，通過采用凝固劑浸漬法進(jìn)行模具加工成型，干燥后制成的橡膠薄膜制品。一雙質(zhì)量合格的醫(yī)用手套不僅直接關(guān)系到一場手術(shù)是否能順利進(jìn)行，而且也關(guān)系到病患手術(shù)者的人身安全。醫(yī)用手套包裝是保證醫(yī)用手套質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。醫(yī)用手套包裝機(jī)也稱醫(yī)用手套包裝生產(chǎn)線,是一種可將醫(yī)用乳膠手套自動(dòng)包裝的機(jī)械設(shè)備。目前，國內(nèi)的醫(yī)用手套包裝普遍由人工放置手套，存在由放置的位置過前、過后引起的包裝紙破裂、切指、包裝不美觀等質(zhì)量缺陷。臺(tái)達(dá)DMV視覺系統(tǒng)的引入能夠很好地解決此類缺陷的發(fā)生，在該領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要的行業(yè)推廣意義。
1 需求分析
在橡膠手套的包裝過程中，手套放置的位置直接影響包裝的質(zhì)量。主要分為以下兩種情況：
手套放置過前：因?yàn)檎奂埐课浑x基準(zhǔn)線只有0.5mm，手套手腕部分放置超過印刷基準(zhǔn)線很有可能會(huì)導(dǎo)致包裝紙折紙時(shí)破裂，從而影響包裝質(zhì)量;
手套放置過后：手套手指部分放置超過后段折紙區(qū)域且接近切紙線就會(huì)導(dǎo)致包裝不美觀，如果手指部分過于接近切紙線，很有可能發(fā)生切指。如果手套手指部分放置超過后段切紙線，那勢必導(dǎo)致手套手指部分切指。因?yàn)槭痔追胖檬橇魉€在線放置，速度在每分鐘50-60雙左右，放置位置過于苛刻勢必造成操作工放置手套的難度，直接影響包裝產(chǎn)量。
鑒于以上兩種情況，我們將切紙線與距切紙線往前100mm處區(qū)域劃為切指危險(xiǎn)區(qū)，將切紙線與后基準(zhǔn)線之間設(shè)為放置禁止區(qū)。在這兩個(gè)區(qū)域內(nèi)都不得有手套存在，如果存在手套，通過視覺檢測發(fā)出報(bào)警。針對(duì)用戶手套產(chǎn)品的多樣性與需要的調(diào)整，切指危險(xiǎn)區(qū)的范圍可以由用戶自定義。
圖1 區(qū)域設(shè)置圖示
2 檢測方案
根據(jù)用戶的需求，本方案采用DMV1000視覺系統(tǒng)“一拖一”的模式來進(jìn)行檢測。系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。
圖2系統(tǒng)架構(gòu)圖
2.1 檢測分析
手套與包裝紙顏色相近，如果光源直射手套，手套與包裝紙的特征對(duì)比度很差，無法穩(wěn)定的檢測出手套的存在。而當(dāng)條形光源與水平面成60度時(shí)(參考圖2)，手套手腕部分與手指部分會(huì)呈現(xiàn)不同的圖像特征。
2.1.1手腕部分檢測
手腕部分比較平整，手套表面具有較強(qiáng)的反光性，在手套手腕部分存在與不存在的情況下，該區(qū)域的亮度對(duì)比是比較明顯的;利用這個(gè)特性，可以使用【影像亮度】工具來判斷手套手腕部分有無超過基準(zhǔn)線進(jìn)入放置禁止區(qū)域;
另外，可以利用【邊緣位置】尋找基準(zhǔn)線邊緣;當(dāng)手套手腕部分遮蓋基準(zhǔn)線時(shí)，【邊緣位置】工具檢測就會(huì)出錯(cuò)，系統(tǒng)會(huì)輸出NG信號(hào)。
2.1.2手指部分檢測
當(dāng)條形光源與水平面成60度時(shí)，手指部分會(huì)在包裝紙上呈現(xiàn)黑色陰影，我們可以通過檢測手指陰影的位置來判斷手指在包裝紙上的相對(duì)位置，雖然實(shí)際檢測的并非手指的實(shí)際位置，但是，在檢測精度要求不是很高的情況下，利用手指部分的陰影在切指危險(xiǎn)區(qū)的位置相對(duì)比較確定的位置這一特性滿足檢測的需求;在放置禁止區(qū)和切指危險(xiǎn)區(qū)分別用【面積】工具來檢測手指陰影的黑像數(shù)值，當(dāng)檢測到的黑像數(shù)值大于設(shè)定值，系統(tǒng)會(huì)輸出NG信號(hào)。
2.2 檢測方案
2.2.1手腕部分檢測
檢測工具定位：
左右手套包裝紙放置區(qū)域各有一條黑色基準(zhǔn)線，分別用【邊緣位置】來定位黑色基準(zhǔn)線的邊緣。以左基準(zhǔn)線定位為例，如圖3所示。
圖3 左基準(zhǔn)線定位界面圖
為了產(chǎn)品換產(chǎn)的需要，統(tǒng)一基準(zhǔn)線的位置，利用【標(biāo)記】工具，對(duì)該位置進(jìn)行標(biāo)識(shí)，如圖4所示。
圖4 對(duì)基準(zhǔn)線位置進(jìn)行標(biāo)識(shí)
影像強(qiáng)度檢測：
當(dāng)手套手腕部分傾斜放置時(shí)，【邊緣位置】工具沒有出錯(cuò)的情況下，需要用【影像強(qiáng)度】工具來檢測越界的手套。以左邊為例，如圖5所示。
圖5 影像強(qiáng)度檢測參數(shù)設(shè)定
手腕部分判定NG的條件：基準(zhǔn)線定位出錯(cuò);手腕部分覆蓋基準(zhǔn)線或者基準(zhǔn)線不清晰、不存在的情況下，基準(zhǔn)線定位工具【邊緣位置】出錯(cuò);實(shí)際影像強(qiáng)度亮度平均值大于設(shè)定值。
