истории клиентов

Машинное зрение помогает повысить производительность системы сборки шприцов в 2 раза

Avtex

Сопутствующие продукты

VisionPro

Empowers users to quickly set up and deploy even the most challenging 2D and 3D vision applications.

Производителям медицинских шприцов необходимо поддерживать высокий уровень качества своей продукции для обеспечения безопасности пациентов и ухаживающих за ними лиц, в то же время максимизируя эффективность производства для обеспечения конкурентоспособной цены продукции. Проверочные станции AVTEX на основе машинного зрения специально созданы для процесса сборки шприцов двумя установками в сочетании с упаковывающей системой компании Arthur G. Russell Co., Inc (AGR) и выполняют обе указанные выше задачи. Система машинного зрения выполняет серию проверочных операций, например определение наличия и расположения компонентов, в течение 50 миллисекунд.

«Ключевым фактором для поддержания высокой точности проверочных станций AVTEX на сверхвысоких скоростях является внедрение в них ПО Cognex VisionPro, включающего интеллектуальные инструменты машинного зрения, способные игнорировать некритичные отклонения внешнего вида проверяемых объектов и уделяющие основное внимание тем важным особенностям, которые определяют степень приемлемости», — считает Марк Гренахан, президент компании AVTEX.

Основанная в 1995 г компания AVTEX специализируется на машинном зрении. Ее штаб-квартира расположена в Берлингтоне (неподалеку от Хартфорда, штат Коннектикут, США), а проектно-конструкторское подразделение — в Бристоле (штат Коннектикут, США) на мощностях компании Arthur G. Russell Co., Inc Russell Co., Inc (AGR). Среди клиентов AVTEX — североамериканские и европейские производители и механосборочные предприятия во всех отраслях промышленности: от потребительских товаров до медицины, автомобилестроения, электроники и авиакосмической отрасли.

С момента своего основания в 1945 г. компания AGR постоянно предлагает инновации в области оборудования для автоматической сборки. В компании AGR построили сотни крупногабаритных установок и тысячи высокоточных подающих систем для сборки такой медицинской продукции, как шприцы и пробирки для забора крови. Кроме того, сотрудники компании обладают огромным опытом высокоскоростной сборки всех видов медицинской продукции и полностью понимают требования Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) к процессам сборки такой продукции.

«Для разработки шести проверочных станций на основе машинного зрения для этой установки мы использовали ПО Cognex VisionPro», — рассказывает Дэвид Бейкер, инженер компании AVTEX. Библиотека инструментов VisionPro содержит широкий ряд эффективных и надежных инструментов, которые обеспечивают точные и стабильные результаты даже в самых жестких условиях и могут использоваться для решения любых задач, требующих машинного зрения.

Скорость производства составляет 480 шприцов в минуту

Для производства шприцов в компании AGR используют 2 установки и 17 отдельных станций. Первая установка производит 480 шприцов в минуту, выполняя индексирование каждые 2 секунды и обрабатывая по 16 шприцов за один рабочий цикл. Иглы (или канюли) загружаются в первую станцию установки, после чего вакуумное захватное устройство забирает их из бункера и вставляет острыми концами в колеса. Оказываясь в нижней части колеса, иглы попадают на ленту, которая подает их к вакуумной захватывающей головке. На станции № 2 система захватывает иглы и поворачивает их на 90 градусов, после чего вставляет в пластиковые разъемы. Каждый разъем оснащен протектором, который надевается на иглу после ее использования для предотвращения несчастных случаев. На станции № 3 на блок из иглы и разъема наносится клеящее вещество, которое затвердевает под ультрафиолетовым светом на станции № 4.

Иглы могут располагаться на поддоне на первой станции установки под любым углом. Система машинного зрения на станции № 5 определяет углы, под которыми расположены иглы. Эта операция осуществляется во время индексирования, длящегося 660 миллисекунд рабочего цикла, то есть на проверку каждой иглы остается всего 50–60 миллисекунд. Для выполнения этой проверочной операции инженеры компании AVTEX выбрали камеру Sony XC-HR50 и ПО Cognex VisionPro, а также создали специальную линзованную систему освещения. Для определения положения деталей и передачи данных об их ориентации системе управления установкой был выбран инструмент сопоставления образов VisionPro PatMax®.

Трехэтапное измерение геометрических объектов

Для того чтобы создать обучающие модели для ПО PatMax компании Cognex, программисты использовали несколько правильных игл. Вместо сопоставления на основе пиксельных сеток в PatMax используется информация о геометрических объектах, например этот инструмент представляет квадрат как четыре прямых линии, а футбольный мяч — как две дуги. Это стало возможным благодаря процессу измерения геометрических параметров объектов. PatMax идентифицирует и отделяет индивидуальные ключевые особенности на изображениях объектов, а также измеряет такие характеристики, как форма, размеры, углы, дуги и градации тонов. После этого он сопоставляет пространственное расположение ключевых компонентов объектов относительно друг друга на текущем и контрольном изображениях, рассматривая как расстояния, так и относительные углы. Благодаря анализу ключевых геометрических компонентов объектов и их пространственному расположению относительно друг друга PatMax способен точно и стабильно определять положение объектов независимо от их размеров, внешнего вида и углов, под которыми они расположены.

Станция № 6 с помощью захватывающего манипулятора, приводимого в действие серводвигателем, поворачивает иглы в необходимом направлении для последующих этапов обработки. Этот сервоуправляемый блок обеспечивает высочайшие точность и скорость обработки игл. Станция № 7 также использует машинное зрение и проверяет ориентацию игл с помощью тех же камеры и ПО, что и станция № 5.

Станция № 8 использует ПО VisionPro для проверки надежности фиксации игл в разъемах шприцов: две камеры Sony XC-HR50 захватывают изображения блока иглы и разъема сверху и снизу, а ПО VisionPro анализирует оба изображения, определяя, достаточное ли количество клеящего вещества нанесено и в правильном ли месте. Управление двумя этими камерами выполняется тем же персональным компьютер, что управляет станциями № 5 и № 7.

Проверка игл с помощью инструмента анализа цветовых пятен

Для измерения угла между иглой и разъемом станция № 8 использует две расположенные перпендикулярно друг другу камеры Sony XC-HR50 и инструмент нахождения краев Cognex VisionPro. На этом этапе игла движется по направляющим срезом в направлении движения. Станция № 9, также оснащенная машинным зрением, подсвечивает сзади острый конец иглы и проверяет его состояние. Эта станция использует инструмент анализа цветовых пятен на основе градаций серого VisionPro для проверки высоты и угла концов игл, выявляя такие проблемы, как сгибы на концах. Инструмент анализа цветовых пятен на основе градаций серого обеспечивает стабильно высокое измерение параметров соединения, области контакта, размеров и формы объектов.

На станции № 10 сервоуправляемый захват надевает цилиндры на концы шприцов, прошедших все предыдущие проверки. После этого разгрузочная станция № 11 с помощью вакуумной захватной головки собирает прошедшие проверку шприцы и кладет их на конвейер. Захватная головка имеет 16 карманов, каждый из которых можно включать и выключать по отдельности в зависимости от результатов проверки.

Конвейер перемещает шприцы ко второй установке, выполняющей индексацию каждую секунду. Станция № 1 этой установки используется для загрузки блоков из игл и разъемов в установку с конвейера. Затем станция № 2 навинчивает цилиндры шприцов на блоки из игл и разъемов с помощью захвата, приводимого в действие двигателем переменного тока. Двигатель оснащен муфтой, прекращающей закручивание при достижении предельного значения затяжки. На станции № 3 захват поднимает шприцы и помещает их в пластиковые блистерные упаковки по десять штук.

Проверка упаковки

На станции № 4 выполняется проверка блистерных упаковок с помощью двух камер XC-HR70. Эти камеры с помощью инструмента сопоставления образов PatMax проверяют наличие во всех карманах шприцов и их основных компонентов, а именно игл, разъемов, цилиндров и протекторов. «Для этой станции мы использовали инструмент PatMax, поскольку шприцы могут располагаться в любых частях карманов блистерных упаковок, а PatMax отлично справляется с обнаружением объектов, точное расположение которых не известно заранее», — рассказывает Гренахан. Эта проверочная станция работает в течение фиксированной части рабочего цикла длительностью около 660 миллисекунд, но сама операция проверки занимает около 50–60 миллисекунд.

Станция № 5 наносит бумажную подложку на прошедшие проверку блистерные упаковки, а станция № 6 отделяет упаковки, прошедшие проверку, от дефектных упаковок. Таким образом, в коробки загружаются только те упаковки, которые успешно прошли проверку. Дефектные же упаковки помещаются в специальный лоток для исправления.

«Эти установки позволяют клиенту изготавливать шприцы с большей точностью и примерно в два раза большей производительностью, чем это было возможно в прошлом, — рассказывает Гренахан. — Ключевым фактором успешного применения установок являются системы машинного зрения, которые работают при высоких производственных скоростях и выполняют 100 %-ю проверку продукции, обеспечивая высокое качество каждого шприца и его упаковки».

Для получения более подробной информации о прикладных решений Cognex :

Связанные Истории клиентов

Рекомендуемые когнекс продукты

GET ACCESS TO SUPPORT & TRAINING FOR PRODUCTS & MORE

Join MyCognex

У ВАС ЕСТЬ ВОПРОСЫ?

Представители Cognex доступны во всем мире, чтобы поддерживать ваше видение и потребности в чтении штрих-кода в промышленности.

Обратная связь
Loading...