Medizintechnik 07.11.2008, 19:38 Uhr

Optische Inspektion kommt löchrigen Herzkathetern schnell auf die Spur  

Produkte und Materialien, die unmittelbaren Kontakt zum Patienten haben, unterliegen höchsten Qualitätsanforderungen. Garantieren lässt sich das nur mit Hilfe hochentwickelter Bildverarbeitungssysteme.

Der international massive Trend zur Automatisierung bei der Qualitätsprüfung füllt die Auftragsbücher der Unternehmen hierzulande. So auch beim mittelständischen Bildverarbeitungsspezialisten Vitronic aus Wiesbaden. „Die Anfragen nach maßgeschneiderten Inspektionslösungen kommen aus allen Teilen der Welt“, erklärte Martin Schumacher, Produktmanager Medizintechnik bei Vitronic. So hat das Unternehmen kürzlich eine optische Prüfanlage bei einem fernöstlichen Hersteller von Venenverweilkanülen für Infusionssysteme installiert. „Eine Sichtkontrolle dieses hochsensiblen medizinischen Produkts durch Personal war allein aufgrund der Größe der Bauteile nur stichprobenartig möglich“, berichtete Schumacher. Nun sorgt ein maßgeschneidertes Bildverarbeitungssystem für eine 100 %ige Prüfung und garantiert so die gleichbleibende Produktqualität.

Dabei kontrollieren je nach Produktionslinie zwei bis sechs von einem herkömmlichen Industrierechner gesteuerte „CCD“-Matrixkameras die vollautomatische Montage der Bauteile. Mithilfe einer speziell angepassten LED-Blitzbeleuchtung nehmen die Kameras aus unterschiedlichen Blickwinkeln die im Sekundentakt vom Band laufenden Dosierteile mit den Injektionsnadeln ins Visier. „Geprüft und klassifiziert werden die Unversehrtheit der Nadelspitze, die Kanülenschliffverdrehung und der Anschliff. Das System kontrolliert auch den Zusammenbau von Kanüle und Kapillare. Defekte Teile werden sofort erkannt und ausgeschleust“, ergänzte Schumacher.

Höchste Qualitätsstandards gelten auch für medizinische Schläuche. Diese bestehen meist aus Kunststoffmaterialien wie PVC, PE oder PUR und werden beispielsweise als Herzkatheter oder bei der Dialyse eingesetzt. „Bei Produktionsgeschwindigkeiten von 50 m/min und mehr, ist der Mensch überfordert, kleinste Unregelmäßigkeiten auf zudem noch transparentem Material zu erkennen. Auch gängige Kontrollsysteme messen lediglich den Außendurchmesser in zwei Achsen“, erläuterte Jürgen Philips, Geschäftsführer von Pixargus in Würselen bei Aachen.

Das 1999 gegründete Unternehmen ist ein Spin-off des Instituts für Kunststoffverarbeitung (IKV) an der RWTH Aachen. Es hat sich auf die optische Qualitätsüberwachung von Extrusionsprodukten aus Kunststoff und Kautschuk spezialisiert. Mit einem neuartigen Inspektionssystem in Kompaktbauweise kann nun erstmals unter Reinraumbedingungen jeder einzelne Zentimeter der Schläuche während der Fertigung auf Löcher, Risse, Fremdpartikel oder Einschlüsse überwacht werden. „Nachgelagerte Stichprobenkontrollen entfallen dadurch vollständig“, betonte Philips.

Eine besondere Herausforderung bei der Konstruktion des Inspektionssystems sei gewesen, dass viele Schläuche einen kleinen Außendurchmesser und semitransparente Oberflächen haben und sich deshalb einer automatischen optischen Inspektion bisher entzogen hätten, berichtete der Pixargus-Chef. Zudem stellten materialbedingte Reflexionen an den glänzenden Oberflächen der Schläuche ein Hindernis für optische Systeme dar.

Die Lösung für das Problem ist eine ausgefeilte Kombination von Bildverarbeitung und Beleuchtung. Das optische System umfasst in der Regel vier CCD-Kameras mit Spezialoptik sowie eine abgestimmte LED-Beleuchtung. Die für den automatischen Prüfablauf entwickelte PC-Software vereint die Kamerasysteme und wertet die protokollierten Prozessdaten aus.

Die von dem Unternehmen entwickelte Technologie ist nicht nur in der Medizintechnik im Einsatz. Stolz ist Philips auch darauf, dass sie weltweit die Automobilzuliefererindustrie bei der optischen Qualitätskontrolle von Gummi- und TPE-Profilen unterstützt. SILVIA VON DER WEIDEN/KIP

Von Silvia Von Der Weiden/Dietmar Kippels
Von Silvia Von Der Weiden/Dietmar Kippels

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