天准VMU影像仪 助力心脏支架高精度自动化质量管控
心血管疾病是威胁全球居民健康的首要疾病,我国冠心病患病率持续攀升且呈现年轻化态势,每年新增确诊患者超百万,中老年为高发群体,且发病年龄正逐步下探。心脏支架是冠心病介入治疗中的核心植入性医疗器械,通常由多个波形环及连接结构组成,通过撑开狭窄或堵塞的冠状动脉恢复心肌血液供应,可有效缓解心绞痛、挽救心梗患者的生命。
支架微细结构的尺寸精度和一致性,是制造过程中的重要质量控制指标。针对其结构微细、薄壁易变形、特征多、人工定位效率低等难题,天准采用 VMU 高端系列影像测量仪,搭配单轴高精度数控转台和 Vispec 专业软件,构建心脏支架非接触、高精度、自动化测量方案。

行业挑战:微细网状结构,人工测量难兼顾精度与效率
心脏支架通常采用微细管材加工形成复杂网状结构,其连接筋、支撑筋、凸起等关键特征尺寸需进行精确控制。
CONNECTORS(连接筋 / 连接杆):相邻波形环之间的连接桥,测量连接筋宽度,决定支架的轴向柔顺性、抗短缩能力、弯曲性能,方便支架在弯曲血管内推送输送。
RADIAL STURTS(径向支撑筋 / 支柱):支架主要受力波形梁,测量筋条宽度,主要提供径向支撑力,撑开后顶住血管壁,维持血管管腔通畅;是承受径向压力的核心结构。
BULGES(凸起 / 鼓包):波形结构的凸起部位,测量凸起高度,该部位应力集中,是疲劳断裂高发位置。

当前,传统人工测量方式主要面临以下挑战:
· 薄壁网状结构易产生装夹形变
心脏支架结构轻薄、刚性有限,在传统人工装夹、旋转和定位过程中易受到外力影响,导致结构形变,影响测量结果准确性。
· 不同特征需调整测量方向
心脏支架具有圆周分布的复杂网状结构,不同特征需要调整工件角度,使待测轮廓处于合适的测量视场和成像方向。依靠人工旋转和对位,不仅操作繁琐,也易产生角度偏差。
· 重复定位影响批量测量效率
面对多尺寸、多角度测量任务,传统方式需要反复人工定位、对焦和测量,难以形成标准化的自动流程,不利于批量测量和数据统一管理。
技术方案:VMU影像仪+高精度转台,实现心脏支架自动化测量
针对心脏支架微细结构、薄壁易变形及多特征测量需求,天准采用 VMU 高端系列影像测量仪,搭配单轴高精度数控转台和 Vispec 专业测量软件,构建心脏支架自动化视觉测量方案。通过高倍率光学成像、程控照明、360° 精准回转、自动定位与自动测量,一次装夹可完成不同角度下的关键尺寸测量,减少人工重复定位,提高批量测量的一致性与效率。

1. 高倍率光学成像,清晰获取微细支架轮廓
VMU 高端系列影像测量仪搭载 13.3:1 自动变倍镜头,可根据不同测量任务调整放大倍率,清晰捕捉支架的微观轮廓与尺寸。 设备配置落射光和同轴光,支持 6 环 8 区分段独立调控,可根据不同结构和表面状态优化照明条件,提升支架轮廓边缘的成像质量,为微小特征的尺寸测量提供稳定的图像基础。
2. 高精度数控转台,实现多角度自动测量
针对支架圆周分布的结构特征,方案配置单轴高精度数控转台。程序可根据预设角度精准控制工件回转,通过 “一次装夹 + 多角度回转”,减少人工反复调整工件姿态带来的操作差异,实现不同方向关键尺寸的自动采集。

3. 自动定位与对焦,提高批量测量一致性
基于 Vispec 测量软件,可通过样图匹配建立测量坐标系并自动识别工件姿态,减少人工定位操作。 结合 Z 轴自动对焦功能,系统可根据待测轮廓调整成像,并按照预设测量程序自动完成连接筋宽度、支撑筋宽度等关键尺寸测量。 通过将工件定位、转台回转、自动对焦和尺寸测量整合到统一测量流程中,可减少人工重复操作,为批量测量提供标准化测量程序。


【心脏支架光学放大图】

【Vispec软件报告输出界面】
方案价值:高精度自动化测量,赋能医疗器械品质升级
方案落地后,可为心脏支架制造企业带来品质、效率与体系化能力的多重提升:
· 非接触测量,减少对薄壁结构的影响
采用光学影像方式进行非接触测量,避免传统接触式测量对微细支架结构施加测量力;结合一次装夹和自动回转,减少反复装夹、旋转对工件造成的影响,提升测量结果的重复性与一致性。
· 提升批量测量效率
将转台运动、姿态定位、对焦和尺寸测量进行程序化配置,减少人工逐项调整和重复测量操作,缩短单件测量流程,更适用于批量生产环境下的质量管控。
· 支持测量流程标准化
基于 Vispec 软件建立标准测量程序,将测量位置、回转角度、测量特征和判定条件融入标准流程,并对测量结果进行统一记录,为产品质量判定与过程追溯提供数据基础。
心脏支架作为高精度植入性医疗器械,其微细结构尺寸是制造质量控制的关键部分。天准 VMU 高端系列影像测量仪结合高倍率光学成像、单轴高精度数控转台和 Vispec 测量软件,实现心脏支架关键微小尺寸的非接触、高精度、自动化测量,为支架制造企业提供从图像采集、自动定位到多角度尺寸测量和数据管理的一体化测量方案。 如需了解更多医疗器械行业精密测量解决方案,欢迎咨询天准科技。