高分子预灌封注射器针筒应力的检测设备及检测方法与流程

1.本发明涉及高分子预灌封注射器针筒应力检测技术领域，具体涉及一种高分子预灌封注射器针筒应力的检测设备及检测方法。


背景技术：

2.高分子预灌封注射器是药械一体的药品；药厂是以组合件的形式得到医药包装材料。组合件包括：高分子预灌封注射器针筒、溴化丁基橡胶活塞和护帽和推杆组成。高分子预灌封注射器针筒是最关键的包装材料，产品是采用高端注塑机，精密模具，多腔注塑成型，要求生产过程中尺寸稳定、高透明，光洁无毛刺、高阻隔性、高刚性不变形，药品长时间存放不破裂不变色保质期长。
3.塑料内应力是指在塑料熔融加工过程中由于受到大分子链的取向和冷却收缩等因素而产生的一种内在应力。当大分子链间的作用力和相互缠结力蒙受不住这种动能时，内应力平衡即受到破坏，塑料制品就会产生应力开裂及翘曲变形等现象。
4.高分子材料预灌封注射器针筒注塑成型时，由于高分子材料粘度大，刚性强，模具多拐角、壁薄、螺旋脱模，尺寸大小变化大，很容易造成制品的内应力大，在存放和使用过程中开裂。如何保证针筒无损坏的同时有效检测在注塑生产过程中产生的内应力，筛分出合格的高分子预灌封注射器针筒，成为一种挑战。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够有效检测高分子预灌封注射器针筒的合格性，实现无损检验的高分子预灌封注射器针筒应力的检测设备及检测方法。
6.本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：高分子预灌封注射器针筒应力的检测设备，高分子预灌封产品注塑机生产出高分子预灌封针筒，包括偏振光片光学仪及用于夹取转运高分子预灌封针筒的夹取机构，所述偏振光片光学仪上设置有摄像机；
7.还包括用于传送高分子预灌封针筒至下一工序的传送机构；
8.所述偏振光片光学仪一侧设置有储物箱；
9.所述夹取机构、传送机构、偏振光片光学仪及摄像机均连接有单片机。
10.高分子预灌封产品注塑机生产出高分子预灌封针筒后，通过夹取机构放置在偏振光片光学仪的观察板上，高分子预灌封针筒在所述偏振光片光学仪下显示对应的彩色条纹和彩色部分投影面积，摄像机对偏振光片光学仪下显示的高分子预灌封针筒进行摄像，获取彩色图像，将彩色图像传送到单片机，单片机经过分析判断该高分子预灌封针筒是否合格，若是则控制夹取机构夹取当前高分子预灌封针筒至传送机构上传送至下一工序，否则控制夹取机构将该不合格的高分子预灌封针筒夹取到储物箱中，集中收集。
11.所述偏振光片光学仪用于使得高分子预灌封针筒显示对应的彩色条纹和彩色部分投影面积；便于辨认高分子预灌封针筒的结晶和应力缺陷情况；
12.所述摄像机用于对偏振光片光学仪下显示的高分子预灌封针筒进行摄像，获取彩色图像，将彩色图像传送到单片机；
13.所述单片机主要用于接收彩色图像，并对彩色图像进行分析判断是否为合格品，针对判断结果向夹取机构发送对应的控制指令；
14.所述夹取机构用于将高分子预灌封产品注塑机生产出的高分子预灌封针筒夹取至传送机构、将不合格的高分子预灌封针筒夹取至传送机构以及将不合格的高分子预灌封针筒夹取至储物箱中；
15.所述传送机构用于将合格的高分子预灌封针筒输送至下一工序。
16.所述单片机连接有声光报警器。
17.所述单片机包括控制模块及存储模块；
18.所述控制模块主要用于接收彩色图像分析判断高分子预灌封针筒是否合格，若合格则向夹取机构发送将合格的高分子预灌封针筒夹取放置在传送机构上以及向传送机构发送将当前高分子预灌封针筒输送至下一工序的控制指令；
19.若不合格，则向声光报警器发送报警指令，并向夹取机构发送将该高分子预灌封针筒夹取至储物箱的控制指令；
20.所述存储模块用于存储记录每个高分子预灌封针筒的彩色图像、分析数据及合格情况。
21.一种高分子预灌封注射器针筒应力的检测方法，包括以下步骤：
22.信息采集：夹取机构将高分子预灌封针筒放置于偏振光片光学仪观察板下，摄像机采集偏振光片光学仪下显示的高分子预灌封针筒，获取彩色图像，将彩色图像发送至单片机；
23.图像检测判断：单片机接收彩色图像，对彩色图像进行灰度值分析，判断高分子预灌封针筒是否合格；
24.针筒筛分：根据判断结果，对高分子预灌封针筒进行筛分。
25.步骤图像检测判断中包括以下子步骤：
26.确定标准值：通过控制模块预先设定r、g、b三基色通道的通道标准值一及面积标准值二；
27.合格判定：控制模块接收彩色图像，将彩色图像转化成r、g、b三基色通道，进行8位灰度值分析，获取rgb通道的实际值与实际投影面积，执行如下判断：
28.通道标准值的判断：若rgb三通道的实际值小于通道标准值一，则进入面积标准值判断，否则高分子预灌封针筒不合格；
29.面积标准值判断：若红橙色部分的实际投影面积小于面积标准值二，则判定该高分子预灌封针筒合格，否则不合格；
30.数据存储：高分子预灌封针筒有关的数据信息及判断结果发送至存储模块记录保持。
31.所述标准值一设定为r：244*15％,g：145*15％,b：78*15％；
32.所述面积标准值二＝总可视面积*50％。
33.所述红橙色部分三通道取值范围为r：244*25％,g：145*25％,b：78*25％≤红橙色部分＜r： 244*15％,g：145*15％,b：78*15％。
34.所述针筒筛分包括以下子步骤：
35.合格品的输送：若高分子预灌封针筒为合格品，则控制模块向夹取机构及传送机构发送传送指令，控制夹取机构将偏振光片光学仪的观察板上判定合格的高分子预灌封针筒夹取放置在传送机构上，通过传送机构将当前高分子预灌封针筒输送至下一工序；
36.不合格品筛拣：若高分子预灌封针筒为不合格品，则控制模块通过声光报警器报警，并向夹取机构发送夹取指令，通过夹取机构将该高分子预灌封针筒夹取至储物箱中。
37.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
38.本发明提供一种高分子预灌封注射器针筒应力的检测设备及检测方法，能够精准识别合格产品和不合格产品，自动化程度高，无需人工干预，结构简单新颖，能够实现自动无损检测，将合格品与不合格品进行分类，自动筛分出不合格品，降低检测成本，提高检测效率。
具体实施方式
39.下面对本发明实施例做进一步描述：
40.实施例1
41.高分子预灌封产品注塑机生产出高分子预灌封针筒，包括偏振光片光学仪及用于夹取转运高分子预灌封针筒的夹取机构，偏振光片光学仪上设置有摄像机；
42.还包括用于传送高分子预灌封针筒至下一工序的传送机构；
43.偏振光片光学仪一侧设置有储物箱；
44.夹取机构、传送机构、偏振光片光学仪及摄像机均连接有单片机。
45.偏振光片光学仪用于使得高分子预灌封针筒显示对应的彩色条纹和彩色部分投影面积；便于辨认高分子预灌封针筒的结晶和应力缺陷情况；
46.摄像机用于对偏振光片光学仪下显示的高分子预灌封针筒进行摄像，获取彩色图像，将彩色图像传送到单片机；
47.单片机主要用于接收彩色图像，并对彩色图像进行分析判断是否为合格品，针对判断结果向夹取机构发送对应的控制指令；
48.夹取机构用于将高分子预灌封产品注塑机生产出的高分子预灌封针筒夹取至传送机构、将不合格的高分子预灌封针筒夹取至传送机构以及将不合格的高分子预灌封针筒夹取至储物箱中；
49.传送机构用于将合格的高分子预灌封针筒输送至下一工序。
50.单片机连接有声光报警器。
51.单片机包括控制模块及存储模块；
52.控制模块主要用于接收彩色图像分析判断高分子预灌封针筒是否合格，若合格则向夹取机构发送将合格的高分子预灌封针筒夹取放置在传送机构上以及向传送机构发送将当前高分子预灌封针筒输送至下一工序的控制指令；
53.若不合格，则向声光报警器发送报警指令，并向夹取机构发送将该高分子预灌封针筒夹取至储物箱的控制指令；
54.存储模块用于存储记录每个高分子预灌封针筒的彩色图像、分析数据及合格情况。可以根据存储模块记录信息形成趋势图、记录及统计等报告，便于后续产品追溯和问题
分析。
55.本实施例中偏振光片光学仪所采用的设备型号为：psv
‑
801.设备采用led白光源，功率 32w,检测面板规格330*360；45
°
偏振光片上下两片，高度450mm。该设备可以直观辨认高分子针筒的结晶和应力缺陷情况；产品移动至观察板上，能够看到明显的彩色条纹和彩色部分投影面积。用偏振光照耀塑料制件，视彩色光带多寡，剖析内应力的强弱，它适用于透明的制件。此法对制件的机能尚无任何影响，为无损检验。
56.夹取机构采用现有的机械手，机械手可以设置多个，一个主要用于将高分子预灌封针筒放置于偏振光片光学仪观察板下，一个主要用于将检测不合格的高分子预灌封针筒放在储物箱中，一个主要用于将检测合格的高分子预灌封针筒放在传送机构上。
57.传送机构采用现有的传送带系统，将合格的高分子预灌封针筒运输至下一个工序进行加工处理。
58.实施例2
59.一种高分子预灌封注射器针筒应力的检测方法，包括以下步骤：
60.信息采集：夹取机构将高分子预灌封针筒放置于偏振光片光学仪观察板下，摄像机采集偏振光片光学仪下显示的高分子预灌封针筒，获取彩色图像，将彩色图像发送至单片机；
61.图像检测判断：单片机接收彩色图像，对彩色图像进行灰度值分析，判断高分子预灌封针筒是否合格；
62.针筒筛分：根据判断结果，对高分子预灌封针筒进行筛分。
63.步骤图像检测判断中包括以下子步骤：
64.确定标准值：通过控制模块预先设定r、g、b三基色通道的通道标准值一及面积标准值二；
65.合格判定：控制模块接收彩色图像，将彩色图像转化成r、g、b三基色通道，进行8位灰度值分析，获取rgb通道的实际值与实际投影面积，执行如下判断：
66.通道标准值的判断：若rgb三通道的实际值小于通道标准值一，则进入面积标准值判断，否则即rgb三通道的实际值大于等于通道标准值一，高分子预灌封针筒不合格；
67.面积标准值判断：若红橙色部分的实际投影面积小于面积标准值二，则判定该高分子预灌封针筒合格，否则即红橙色部分的投影面积达到大于等于面积标准值二，不合格；因为摄像机能够抓取的彩色图像中的红色部分为应力最大部分，其次是橙色部分。绿色和蓝色部分是应力很小的部分。所以将红橙色部分的投影面积与面积标准值二比较判断是否符合要求。
68.数据存储：高分子预灌封针筒有关的数据信息及判断结果发送至存储模块记录保持。
69.8位的灰度值在0
‑
255之间，0表示纯黑，255表示纯白，此为公知常识，不再赘述。对于彩色图像可以转化到rgb三个通道里面，彩色图像中每个像素点上的颜色实际是r通道、g 通道、b通道三者共同叠加的结果。
70.标准值一设定为r：244*15％,g：145*15％,b：78*15％；
71.面积标准值二＝总可视面积*50％。当红橙色部分的投影面积累计达到可视面积的50％则判定不合格。
72.红橙色部分三通道取值范围为r：244*25％,g：145*25％,b：78*25％≤红橙色部分＜r： 244*15％,g：145*15％,b：78*15％。
73.针筒筛分包括以下子步骤：
74.合格品的输送：若高分子预灌封针筒为合格品，则控制模块向夹取机构及传送机构发送传送指令，控制夹取机构将偏振光片光学仪的观察板上判定合格的高分子预灌封针筒夹取放置在传送机构上，通过传送机构将当前高分子预灌封针筒输送至下一工序；
75.不合格品筛拣：若高分子预灌封针筒为不合格品，则控制模块通过声光报警器报警，并向夹取机构发送夹取指令，通过夹取机构将该高分子预灌封针筒夹取至储物箱中。
76.完成一轮后，重新回到信息采集阶段，夹取机构将下一个该高分子预灌封针筒夹取放置在偏振光片光学仪的观察板上，如此循环。