سیستم بینایی ماشین سرعت بالا Micro well

این سیستم بینایی ماشین از پنج دوربین و انواع تکنیک های نور پردازی برای تشخیص قطعات پزشکی استفاده می کند.

در گذشته، در فرآیند سینی های پلاستیکی سوراخ دار Micro-well به صورت دستی جایگذاری می شدند به این معنی که سینی را از روی نوار نقاله برداشته و سپس با استفاده از بینایی چشمی آنها را بررسی می نمود. با این حال، ذهنیتی که از این عمل وجود داشت به این معنی بود که فرآیند با خطاهای انسانی مواجه است.

بنابراین یک تولید کننده محصولات پزشکی انگلیسی تصمیم گرفت که خط خود را به بازرسی اتوماتیک مجهز کند و آن را به مهندسان بینایی ماشین از شرکت IVS برای ساخت یک دستگاه بینایی با هدف خاص واگذار کرد، که شامل قوانین صنعت دارویی GAMP5 (Good Automated Manufacturing Practice) می باشد.

میکرو ول (Micro Well)
میکرو ول (Micro Well)

سینی های Micro-well معمولا دارای 96 سوراخ برای قرار گیری لوله های آزمایشگاهی در داخل آنها جهت تفکیک و تجزیه و تحلیل ساده تر است.در طول فرایند تولید چند مرحله ای، سوراخ ها با ترکیبات شیمیایی فعال پوشش داده می شوند. در استفاده، این ترکیبات با اهداف خاص هنگامی که خون یا پلاسما در سوراخ ها قرار داده می شوند پیوند داده می شود. هنگامی که این عملیات را انجام می دهند باعث تغییر رنگ در آنها می شوند که می توانند با استفاده از ابزارهای پزشکی برای تست وجود بیماری اقدام کنند.

دستگاه بینایی ماشین محصولات پزشکی
دستگاه بینایی ماشین محصولات پزشکی

با توجه به سینی های Micro-Well رنگ رنگ آنها سفید شفاف جهت تطبیق رنگ محصولات مورد استفاده قرار گرفته است و با استفاده از ابزارهای پزشکی تغییر رنگ آنها مشخص شده و با نشانگر های قابل اطمینان پزشکی تغییرات شیمیایی در نمونه ها تایید می شود.

این مسئله بواسطه این واقعیت نشان داده است که مواد شیمیایی مورد استفاده در فرایند پوشش داری خاصیت خود رنگی هستند. اگر چه مواد شیمیایی باید در فرایند تولید شسته شود، اگر باقی بماند، هنگامی که محصولات خونی برای بیماری خاصی مورد آزمایش قرار می گیرد، با توجه به ابزار دقیق نتایج نا مناسبی را خواهد داشت. به غیر از اطمینان از ثبات رنگ سوراخ ها، تشخیص هر گونه ذراتی که ممکن است در اثر فرایند تولید باقی بماند نیز برای اطمینان از صحت چنین آزمایش هایی حیاتی است.

داخلی و بیرونی

در طراحی شرکت IVS، برای بررسی رنگ داخلی و بیرونی سوراخ ها، چهار ایستگاه بازرسی مبتنی بر پردازش تصویر استفاده شده است و اطمینان حاصل می کند که آیا ذرات وجود دارند یا خیر. هنگامی که هر سوراخ با مشکلی رو به رو باشد کل آن سینی در رده خارج می گردد، یک بررسی نهایی بینابینی برای اطمینان از موفقیت پروسه رد شدن سینی انجام شده است.

در عمل، هر سینی دارای 96 سوراخ است که از روی خط نوار نقاله با کمک ابزار سفارشی شده که ترکیبی از محورهای خطی آلن برادلی (Allen Bradley) و پنوماتیک است برداشته می شود. با سرعت یک سینی در هر سه ثانیه، در هر واحد یکی بر روی سیستم حرکت Walking Beam که با استفاده از سروو کنترل می شود که از چندین گیره برای انتقال سینی ها در اطراف آنها استفاده شده است تا حرکت پیوسته و منظم را در بخش های پردازش تصویر داشته باشد.

قبل از بازرسی اول، با استفاده از یک اسکنر داده های ماتریسی کدهای درج شده بر قسمت خارجی سینی پلاستیکی بررسی کرده و از طریق رابط Ethernet به PLC انتقال می دهد، هر سینی را میتوان به این روش ردیابی کرد، به طوری اگر در هر سینی موردی باشد، توسط سیستم بینایی ماشین شناسایی می شوند، آنها می توانند از خط حذف شوند. علاوه بر این، تمام داده ها و نتایج به پایگاه داده اصلی منتقل می شود.

سطوح خاکستری

در اولین ایستگاه پردازش تصویر، سوراخ های پلاستیکی پوشش داده شده مورد بررسی قرار می گیرد تا از سفید بودن آنها اطمینان کامل را حاصل نماید. برای انجام این کار، از یک دوربین Line Scan سیاه و سفید استفاده شده است. این دوربین در یک محفظه ضد زنگ (Stainless Steel) نصب شده است تا از نور محیط محافظت شود.

سینی ها بر روی محافظ پوششی دوربین قرار می گیرد که توسط سروو تحت کنترل است و قسمت زیرین سینی با استفاده از سیستم نور پردازی و همگام سازی آن با دوربین تصاویر از آنها دریافت می شود.

بررسی مقیاس خاکستری یکی از عملکرد های کلیدی بینایی ماشین است. دوربین Line Scan سیاه و سفید که برای این کار انتخاب شده است، تصاویری با وضوح بالا را می توان در یک فریم بر زمان قابل قبول ثبت و پردازش کند، و همچنین سیستم نور پردازی یک نور قرمز با تنها یک طول موج نوری برای پردازش آنها استفاده شده است.

تصاویر با استفاده از دوربین Line Scan از بالای سینی ها دریافت شده و با استفاده از رابط کاربری دوربین به یکی از سه کامپیوتر صنعتی منتقل می شود و سپس با کمک نرم افزار IVS عملیات پردازش تصویر انجام می گردد. نرم افزار به طور متوالی میزان شدت رنگ خاکستری مناطق ناحیه ای که محدوده لبه حلقوی سوراخ های سینی محسوب می شود را محاسبه می کند. به طور اختصاصی، میزان حداکثر و حداقل شدت مقیاس وجود رنگ خاکستری نشان دهنده میانگین و انحراف از استاندارد است.

پس از انجام این کار، شدت مقیاس وجود رنگ خاکستری با مقدار مشخصی از مقیاس وجود رنگ خاکستری قابل قبول مقایسه می گردد. این واحد اندازه گیری در طول کارکرد این دستگاه به آن آموخته می شود که چه میزان از مقیاس خاکستری در تصاویر دریافتی مورد قبول نمی باشد و آن گزینه حذف گردد. یک یا چند سوراخ باید بازرسی شوند، و موقعیت آن ها بر روی سینی از طریق رابط واسط Ethernet به PLC گزارش گردد.

دوربین پردازش تصویر
دوربین پردازش تصویر

برای اطلاعات بیشتر می توانید ویدئوی زیر را تماشا کنید:

منبع : industrialvision.co.uk

ارسال دیدگاه

avatar
  اشتراک  
اطلاع از