Controle de tampa baseado em câmera com inteligência artificial

Forte pressão de preços combinada com requisitos de alta qualidade – a indústria de bebidas e garrafas enfrenta o dilema clássico de muitas indústrias.

Este também é o caso do departamento de controle de qualidade de um fabricante francês de tampas plásticas. A detecção confiável de rachaduras e microfissuras em tampas plásticas em 40 cores e tonalidades diferentes em alta velocidade em uma linha de produção é um verdadeiro desafio.

A APREX Solutions de Nancy, França, atingiu com sucesso esse objetivo com a ajuda da tecnologia de processamento de imagem e inteligência artificial. As imagens básicas são fornecidas por uma câmera industrial USB 3 da IDS Imaging Development Systems.

A SOLOCAP é uma subsidiária da La Maison Mélan Moutet – “condicionador de sabor desde 1880” – e fabrica todos os tipos de tampas plásticas para o setor alimentício em sua unidade industrial em Contrexéville.

Entre eles, uma tampa de rosca de primeira classe adequada para qualquer garrafa de vidro ou PET. Graças a um anel de lamela grampeável disposto ao redor do colar da garrafa, permite uma vedação simples, rápida, absolutamente estanque e segura.



No entanto, as ripas devem ser verificadas de forma confiável e extremamente cuidadosa quanto a rachaduras, rasgos e torções durante a produção. Esta é a única maneira de garantir uma estanqueidade absoluta.

O sistema de inspeção anterior não conseguia atender a esses altos requisitos. A APREX Solutions realizou a nova solução com inteligência artificial individualmente com base em algoritmos de software internos.

As especificações necessárias foram desenvolvidas previamente em cooperação com o cliente. Isso também incluiu várias etapas de inspeção, uma das quais, por exemplo, foi o controle de rejeições para evitar relatórios falsos. A introdução ocorreu em duas fases:

Primeiro, o “aplicativo SOLOCAP” específico foi treinado com a ajuda da solução inteligente APREX Track AI. O software inclui vários detectores de objetos, classificadores e métodos padrão que operam em diferentes níveis.

Conectados em rede, eles finalmente entregam o resultado desejado sob medida para o cliente. Quatro níveis de controle com vários pontos de teste garantem uma taxa de confiabilidade superior a 99,99%.

Na segunda etapa, esta aplicação foi implementada na linha de produção logo após a primeira corrida de montagem com APREX Track C&M. Este último foi desenvolvido especialmente para os diversos requisitos de processamento de imagem no setor industrial.

Isso inclui, entre outras coisas, o controle e proteção de uma linha de produção até a medição, identificação e classificação de defeitos no ambiente de produção.

A suíte de software entrega os resultados desejados de forma rápida e eficiente, sem processos de desenvolvimento demorados. Após um breve treinamento dos métodos de IA, o sistema completo está pronto para uso no cliente.

No caso do SOLOCAP, ele combina uma câmera industrial IDS UI-3280CP-C-HQ, poderosa iluminação de anel e um controlador lógico programável (PLC) para fornecer controle abrangente sobre todos os processos de inspeção.

Ao mesmo tempo, registra todos os fluxos de trabalho em tempo real e garante total rastreabilidade. Apenas uma câmera é necessária para isso. No entanto, o APREX TRACK C&M pode lidar com até 5 câmeras.

Romain Baude, fundador da APREX Solutions, diz:“A dificuldade deste projeto consistiu principalmente na expressão muito sutil dos defeitos que procurávamos e na multiplicidade de cores. Com nosso pacote de software, foi possível configurar rapidamente um aplicativo de processamento de imagem. Apesar da complexidade.”

A imagem da câmera fornece a base para as avaliações. Ele captura cada tampa diretamente na linha de produção em alta velocidade e torna os menores detalhes visíveis para o software.



Um componente crucial:a câmera

A câmera industrial UI-3280CP-C-HQ integrada ao sistema com o sensor CMOS IMX264 de 5 MP da Sony estabelece novos padrões em termos de sensibilidade à luz, faixa dinâmica e reprodução de cores.

A câmera industrial USB 3 oferece excelente qualidade de imagem com desempenho de ruído extraordinariamente baixo – em taxas de quadros de até 36 qps. CP significa “Poder Compacto”.

Isso ocorre porque a pequena potência para aplicações industriais de todos os tipos é rápida, confiável e permite uma alta taxa de dados de 420 MByte/s com baixa carga de CPU.

Os usuários podem escolher entre um grande número de sensores CMOS modernos de fabricantes como Sony, CMOSIS, e2v e ON Semiconductor com uma ampla gama de resoluções.

Seu design de carcaça inovador e patenteado com dimensões de apenas 29 x 29 x 29 milímetros o torna adequado para tarefas nas áreas de automação, automotiva, tecnologia médica e ciências da vida, agricultura, logística, tráfego e transporte, entre outras.

Cabos parafusáveis ​​garantem uma conexão elétrica confiável. Graças ao princípio plug &play característico do IDS, as câmeras são reconhecidas automaticamente pelo sistema e estão imediatamente prontas para uso.

Romain Baude diz:“A excelente reprodução de cores da UI-3280CP-C-HQ e sua alta resolução de 5 MP foram fatores decisivos para nós na escolha da câmera. Ao mesmo tempo, o modelo permitiu uma integração rápida e descomplicada em nosso sistema.”

Perspectiva

Anthony Vastel, chefe de tecnologia e indústria da SOLOCAP, vê muito potencial no novo sistema de inspeção.

Ele diz:“A abordagem baseada em IA da APREX abriu novas portas para nosso controle de qualidade 100% baseado em visão. Nossos requisitos de segurança do produto, mas também de controle de rejeição, especialmente no caso de relatórios falsos, foram atendidos rapidamente.

“Estamos convencidos de que podemos dar um passo adiante, continuando a aumentar a eficiência do sistema na SOLOCAP e transferindo-o para outras linhas de produção.”

A IA oferece garantia de qualidade, mas também todas as outras indústrias nas quais a tecnologia de processamento de imagem é usada, campos de aplicação novos e inimagináveis.

Torna possível resolver tarefas em que o processamento de imagem clássico baseado em regras atinge seus limites. Assim, resultados de alta qualidade podem ser alcançados com relativamente pouco esforço – de forma rápida, criativa e eficiente.

A APREX Solutions e a IDS reconheceram isso e oferecem soluções com produtos inteligentes que facilitam a entrada dos clientes neste novo mundo. Processamento de imagem e IA – uma verdadeira equipe dos sonhos em rota de crescimento.