혁신적 주사 바늘 검사 시스템
의료 기술에서의 머신 비전
Basler ace GigE 카메라
의료기기가 환자의 생명에 영향을 끼칠 수 있는 만큼, 의료기기 검사 시스템에서 높은 정확도는 필수적이다. 이는 곧 의료기기 검사 시스템에 사용되는 비전 카메라는 신뢰성이 높다는 의미이기도 하다. MORITEX와 SCHOTT가 협력하여 개발한 주사 바늘 검사 시스템에 Basler의 Basler ace GigE 카메라가 사용되었다. 이 글을 통해 Basler ace GigE 카메라의 특징과 활용방법에 대해 자세히 알아본다.
MORITEX와 SCHOTT
MORITEX는 조명 및 이미징 솔루션을 개발, 생산 및 판매하며 머신 비전 및 디지털 이미징을 위한 광학 부품 및 시스템을 공급하는 업체이다. 이 기업은 머신 비전 시스템 분야의 선두업체이며 시스템 설계부터 통합시스템 솔루션에 이르기까지 많은 공정을 직접 처리할 수 있는 몇 안 되는 회사이다.
국제적인 테크놀로지 그룹인 SCHOTT은 독일 마인쯔에 위치한 특수 이미징 및 조명 솔루션 분야에서 세계를 선도하는 제조업체이다.
애플리케이션의 발단과 특징
2012년 가을, SCHOTT과 MORITEX는 첨단 검사용 주사바늘 검사용 머신 비전 시스템의 개발안으로 자동 검사 프로세스를 제안했다. 이것은 이 특별한 시장을 위한 진보적인 시스템이며 외부 규격 또는 연마 각도와 같은 다양한 요건을 기준으로 완전히 자동으로 다양한 종류와 형태의 바늘을 검사 및 계측하는 데 사용할 수 있다. 오늘날 이런 종류의 유연하고 자동화된 기술은 매우 드물다. 과거에는 현미경과 육안 또는 카메라 검사의 도움을 받아 수동으로 검사를 수행했다.
새로운 MORITEX 시스템에는 여러대의 Basler ace CCD 카메라가 사용되며 검사 대상 바늘 위치와 각도 변화를 찾기 위한 다이오드 레이저, 광학 렌즈, LED 조명 매체가 포함되어 있다. 특별히 개발된 계측용 소프트웨어를 이용하면 측정한 기하학적 데이터를 저장되어 있는 규격 및 탐지 대상 편차와 비교할 수 있다. 이전 시스템과 달리 이 소프트웨어는 모든 지정변수를 자동으로 탐지할 수 있다. 현 단계에서는 약 15종의 계측을 수행할 수 있는데 그 이상도 가능하다. 실제로, 처리 조건 및 탐지 목적에 따라 검사해야 할 정확한 광원, 파장 범위, 조명 형식 및 매개변수를 선택할 수 있다.
시스템에는 완전 자동 바늘 가이드 및 모든 검사 항목에 대한 검사 기능 뿐 아니라 기본 검사 항목 검사를 위한 반자동 검사 시스템 또는 수동 공급 시스템도 사용할 수 있다. 일본을 선도하는 의료 기기 제조업체가 이미 이 혁신적인 검사 시스템을 성공적으로 활용하고 있다. MORITEX의 새 검사 시스템의 개발 및 마케팅을 책임지고 있는 Tomo Mizuno 해외 판매 및 시스템 판매 담당 매니저는 “우리는 일반적인 시스템에 비해 바늘 한 개에 대한 검사 시간을 절반으로 줄일 수 있었다”라고 말했다.
솔루션 및 장점
삼각 아치형 컷 또는 백 테이퍼(Back taper)와 같이 특수한 모양의 팁을 갖고 있는 바늘들은 소위 피부 관통의 질이 우수해 바늘 삽입 시 통증이 적다. 바늘의 형태와 관련해 사전 규정된 각도 규격에 맞게 극히 정교하고 재생산 가능한 절삭 형태를 유지하는 일은 너무나도 중요하다.
이 점을 감안하면 사용할 머신 비전 카메라는 바늘 생산 품질 보장과 관련된 정밀 검사 공정을 지원할 수 있어야 한다. 생산성을 극대화하고 일관 생산 시스템에 장비를 적절히 통합할 수 있도록 하려면 빠른 검사 속도 역시 필요하다.
결국, Basler acA1600-20gm 기가비트 이더넷 카메라(UXGA)를 사용하기로 결정하였다. 바늘 검사 시스템에는 세 방향에서 검사대상 물체의 이미지를 촬영하기 위한 Basler 카메라 3대가 설치되었다(공정 안내도 참조).
이 제품은 다음과 같은 까다로운 요건을 충족시키는 최상의 특성을 제공한다.
·소프트웨어를 통해 제어하는 나이프 에지 기본 계측, 바늘 팁의 확대 계측, 그리고 회전 각도 계측을 위한 검사 대상 바늘의 광학적으로 정교한 캡처 및 이미징. 여기에서 acA1600-20 카메라는 이미지 해상도 1600×1200 픽셀(UXGA)을 제공하며 EMVA 1288 Standard를 만족시키는 탁월한 화질로 잘 알려져 있다.
·acA1600-20 카메라는 초당 20개의 이미지를 제공해 빠른 검사 속도를 달성할 수 있게 한다.
·Basler ace acA1600-20 모델은 현재 가장 작은 GigE 카메라로서 Power over Ethernet 기능을 지원하며 유명한 Sony ICX 274 CCD 센서가 장착되어 있다. 이런 이유로 이들 제품은 아주 작은 시스템 규격에 도움이 되며 하드웨어 및 소프트웨어 어느 쪽 관점에서든 매우 쉽게 결합할 수 있다.
·서비스 패키지는 철저히 최적 비용에 맞춰 설계되어 아주 매력적인 가격으로 공급된다.
자료제공 | Basler AG(www.baslerweb.com)
