【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)廠商面臨的一個難題。臺達DMV視覺系統(tǒng)成功地應(yīng)用于醫(yī)用手套包裝機，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。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)用乳膠手套自動包裝的機械設(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。臺達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：因為折紙部位離基準(zhǔn)線只有0.5mm，手套手腕部分放置超過印刷基準(zhǔn)線很有可能會導(dǎo)致包裝紙折紙時破裂，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。因為手套放置是流水線在線放置，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)出報警。針對用戶手套產(chǎn)品的多樣性與需要的調(diào)整，切指危險區(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(參考圖2)，手套手腕部分與手指部分會呈現(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)域的亮度對比是比較明顯的;利用這個特性，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，【邊緣位置】工具檢測就會出錯，系統(tǒng)會輸出NG信號。
2.1.2手指部分檢測
當(dāng)條形光源與水平面成60度時，手指部分會在包裝紙上呈現(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位置，雖然實際檢測的并非手指的實際位置，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區(qū)的位置相對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)會輸出NG信號。
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，對該位置進行標(biāo)識，如圖4所示。
圖4 對基準(zhǔn)線位置進行標(biāo)識
影像強度檢測：
當(dāng)手套手腕部分傾斜放置時，【邊緣位置】工具沒有出錯的情況下，需要用【影像強度】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;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;實際影像強度亮度平均值大于設(shè)定值。
