自动检测确保电手术针符合严格的规格
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使用户能够快速设置和部署甚至最具挑战性的2D和3D视觉应用程序。
Curtis Weibel是Point Technologies公司(Angiotech Pharmaceuticals Inc.， 6859 N. Foothills Hwy.， Boulder, CO 80302)的医疗设备合同制造部门的医疗应用总监。他负责为销售团队提供支持，回答客户和销售团队关于Point Technologies产品和服务的医疗用途和应用的问题。韦贝尔是一名执业护士，曾在私人家庭执业10年。自2000年以来，他一直在Point Technologies工作，最初担任其首席科学官。可以拨打303-415-9865或curtis@pointtech.com联系他。
为实现零缺陷率并降低责任和产品召回的风险，越来越多的当今医疗器械制造商正在迈向100％自动化检查。随着近期机器视觉和运动控制技术的进步，设备制造商现在可以高德国必威度速度，准确性和可重复性执行最关键的质量检查。
医疗设备组件制造商Point Technologies Inc.就是一个很好的例子。该公司最近将康耐视机器视觉与运动控制集成到定制的全自动针电极检测系统中，该系统被称为P德国必威ointScan。
该系统通过更换操作员使用视频比较器检查单个电极的劳动密集型，手动检查过程大大减少了检验时间并提高了产量。它还有助于提高客户满意度。根据公司首席科学官Curtis Weibel的说法，这是一个转移自动化的关键驾驶员。
“无论是整形外科医生还是神经外科医生，”韦贝尔解释说，“我们的客户都有一个共同点:他们都想要100%的检查。而且，他们想要供应商的数据，证明他们的电极是按照规格制造的。这些都不可能通过人工检查实现，所以我们知道，为了把我们的业务带到下一个水平，我们必须自动化。”
合格的电极
电外科电极用于在各种程序中切割组织并含有烧灼血管，从面部整形手术到腹腔镜检查。通常插入手柄（称为铅笔）的电极切割成皮肤组织，用电气外电极尖端产生的火花。
制造电外科电极的主要挑战之一是使电极尖足够小和细，以使对皮肤的影响最小，电极尖的电聚焦良好。这使外科医生能够更好地控制针头，并允许他们使用更低的瓦数来产生火花。这反过来又能减少热损伤，促进血液流动，加快愈合速度，减少疼痛，减少疤痕。
为了产生最小化组织中的热量的电极，点技术使用钨，其材料高于不锈钢的2 1/2倍。使用钨还能够形成尖锐的针尖，这在程序期间有助于最佳电流密度。
“针头的直径通常在亚微米到100微米之间，这取决于电极的类型和手术过程的要求，”Weibel解释说。“不合适的尖端尺寸要求外科医生增加力量水平，这会降低感觉和战术控制。这可能会导致皮肤阻力、产生烟雾和减慢切割速度。”
Point Technologies生产当今世界上大多数电手术用钨电极，并生产超过20种不同类型的电极，包括弯尖和直尖型号。为了确保每个电极的测量符合其客户的严格要求，需要执行一些关键的尺寸测量。这包括测量尖端的直径，以确保它们是等线形或抛物线形(取决于规格)，测量锥度角和长度，总长度，弯曲半径，和许多其他变量。
自动化的过程
2003年，Point Technologies开始寻求一种自动针检系统。设计团队在着手这个项目时，脑子里有许多关键的需求。该系统将必须足够快，以跟上更高的吞吐量和更高的产量要求，提高测量精度和重复性，并使测量数据可以通过共享服务器访问到不同的工厂人员。新的自动化系统还需要易于学习和操作，并为过程控制提供数据图表和统计分析功能。
为了实现所需的吞吐量和测量重复性，工程师们在运行了一些可行性测试后，决定将机器视觉技术与一个德国必威洞察力®愿景系统来自康康克斯。视觉传感器，在0.00002内提供重复性，提供了快速的学习曲线，并配备了一套完整的维度测量工具。
在不到一周的时间里，工程师们就能够使用In- sight独特的视觉电子表格开发环境轻松地建立检查例程。
虽然视力达到视力可行性测试快速高效，但设计团队最终选择使用康涅狄克愿景™视觉软件设计新针检查系统。VisionPro包含一个康涅狄格MVS-8100D®系列数码架Grabber，高分辨率（1280 x 1024）康复CDC-200数码相机，具有高倍率远心镜头，消除光学噪声，以及2 x 2英寸。扩散LED背光，用于适当的图像形成。
作为基于PC的系统，VisionPro提供了更高的准确性，速度和可重复性，并将与运动控制设备更无缝地集成。然而，该系统需要一些编程，这反过来需要从康复认证的愿景积分商到康复认证的愿景集成商两周内部培训。此外，在视觉整合过程中出现了一些挑战。
首先，由于电极尺寸的小尺寸和视觉系统光学器件的高放大率，任何机器振动都可能导致检查失败。为了解决这个问题，检查系统配备振动阻尼器。
另一个问题处理了电极的长度。基于所需的相机到主题距离，电极太长，不能在单个框架中完全检查。反过来，这意味着需要额外的视觉编程，以便提供来自多个图像的单个检查结果。
100％检查
在称为电化学指向的专有锥形过程之后立即检查电极。清洁，干燥，然后装入锥形电极的固定装置。要激活系统，操作员只需在触摸屏上的下拉菜单中选择其名称，然后按“Go”。
电极的夹具被自动编入检测区域，在那里视觉摄像机被定位在头顶。为优化测量精度而设计的自动聚焦程序，使被试电极处于清晰的视野中。然后视觉系统捕获针的图像并执行尺寸测量序列。
检查电极后，相机转移到下一个电极并执行相同的例程。在屏幕上绘制每个电极的尺寸测量，允许操作者将结果与规格进行比较。该数据也存储在允许质量保证部门的数据库上，以将完整和准确的数据集成并提供给客户的完整和准确的数据，从而将时间和金钱从其设施的额外检查程序中保存到较低的设备。
“用尖端，我们可以在三到五分钟内对电外科电极的固定装置进行100％检查，”Weibel说。
一旦整个电极夹具被检查，PointScan可以卸载夹具和操作人员取回零件。拒绝的电极在屏幕上被识别，并可以适当地处理。
被移除接受的电极，并打印每个对相应的标签，记录用于档案目的的检查。在QA操作也产生了检验报告，该QA操作将每个检查部件的测量数据与客户规格进行比较。
“这份报告对客户有着重要价值，”Weibel国家。“它可以帮助他们更好地模仿自己的流程，并让他们对产品质量提供极大的保证，而无需执行自己的内部检查。与此同时，文档有助于在生产过程中查明低效率，并减少我们需要花费质量保证的时间。“
结论
通过用机器视觉实现电手术电极检测过程的自动化，Point Technologies的设计师已经能够将检测时间减少十倍。德国必威现在，电极夹具的检查可以在几分钟内完成，而不是几个小时。由于检查和分析完全在PC中完成，操作人员不再需要手动记录测量数据，但可以轻松解释数据，查明错误，打印出控制图表和数据图表。
也许最重要的是，PointCan有助于确保发送给客户的每个电极都是正确的“我们通过消除我们客户的电极拒绝来提高竞争力;Weibel说，返回的价格高达10倍的原始产品成本。“
他补充道:“通过确保第一次做正确的事情，我们能够增加客户对我们产品的信心，从而带来大量的回头客。
