I controlli qualità sono fatti con l’intelligenza artificiale

Le fotocamere USB 3 di IDS sono state scelte per la rilevazione di crepe e micro-crepe dei tappi dall’azienda APREX Solutions per una linea di produzione da lei sviluppata. La telecamera industriale USB 3 offre un’ottima qualità d’immagine e prestazioni molto silenziose. La cosiddetta “applicazione SOLOCAP” è stata addestrata con intelligenza artificiale tramite il software APREX Track AI.

L’industria delle bevande e delle bottiglie affronta il classico dilemma di molti settori: una forte pressione sui prezzi combinata con elevate esigenze di qualità. Questo è anche il caso del reparto di controllo qualità di un produttore francese di tappi di plastica. Rilevare in modo affidabile le crepe e le micro-crepe sui tappi di plastica in 40 colori e sfumature diverse che girano ad alta velocità su una linea di produzione è una vera sfida. APREX Solutions di Nancy, Francia, ha raggiunto con successo questo obiettivo con l’aiuto della tecnologia di elaborazione delle immagini e dell’intelligenza artificiale. Le immagini di base sono fornite da una fotocamera industriale USB 3 di IDS Imaging Development Systems. SOLOCAP è una filiale di La Maison Mélan Moutet, che produce tutti i tipi di tappi di plastica per il settore alimentare nel suo sito industriale di Contrexéville. Tra questi, un tappo a vite di alta qualità adatto a qualsiasi bottiglia di vetro o PET. Grazie a un anello a lamelle bloccabile disposto intorno al colletto della bottiglia, permette una chiusura semplice, rapida, assolutamente ermetica e sicura. Tuttavia, le lamelle devono essere controllate in modo affidabile ed estremamente accurato per verificare la presenza di crepe, strappi e torsioni durante la produzione. Questo è l’unico modo per garantire una tenuta assoluta.

Algoritmi software interni

Il sistema di ispezione precedente non poteva soddisfare questi requisiti elevati. APREX Solutions ha realizzato la nuova soluzione con intelligenza artificiale individualmente sulla base di algoritmi software interni. Le specifiche necessarie sono state sviluppate in anticipo in collaborazione con il cliente. Questo includeva anche diverse fasi di ispezione, una delle quali, per esempio, era il controllo degli scarti per evitare false segnalazioni. L’introduzione è avvenuta in due fasi. In primo luogo, la specifica “applicazione SOLOCAP” è stata addestrata con l’aiuto della soluzione intelligente APREX Track AI. Il software comprende vari metodi di rilevazione di oggetti, classificatori e standard che operano a diversi livelli. Collegati in rete di conseguenza, forniscono alla fine il risultato desiderato su misura per il cliente. Quattro livelli di controllo con diversi punti di prova garantiscono un tasso di affidabilità superiore al 99,99%. Nella seconda fase, questa applicazione è stata implementata nella linea di produzione subito dopo il primo montaggio con APREX Track C&M. Quest’ultimo è stato sviluppato appositamente per le diverse esigenze di elaborazione delle immagini nel settore industriale. Questo include, tra l’altro, il controllo e la salvaguardia di una linea di produzione fino alla misurazione, identificazione e classificazione dei difetti nell’ambiente di produzione. La suite di software fornisce i risultati desiderati in modo rapido ed efficiente, senza lunghi processi di sviluppo. Dopo un breve addestramento dei metodi AI, il sistema completo è pronto per l’uso presso il cliente. Nel caso di SOLOCAP, combina una telecamera industriale IDS UI-3280CP-C-HQ, una potente illuminazione ad anello e un controllore logico programmabile (PLC) per fornire un controllo completo su tutti i processi di ispezione. Allo stesso tempo, registra tutti i flussi di lavoro in tempo reale e assicura una tracciabilità completa; per questo è necessaria solo una telecamera, anche se APREX TRACK C&M può gestire fino a cinque telecamere. La difficoltà di questo progetto consisteva principalmente nell’espressione molto sottile dei difetti che stavamo cercando e nella moltitudine di colori. Con la suite di software di APREX Solutions, è stato possibile impostare rapidamente un’applicazione di elaborazione delle immagini. L’immagine della telecamera fornisce la base per le valutazioni. Cattura ogni singolo tappo direttamente nella linea di produzione ad alta velocità e rende i più piccoli dettagli visibili al software.

Un componente cruciale: la telecamera

La telecamera industriale UI-3280CP-C-HQ è integrata nel sistema con il sensore CMOS IMX264 da 5 MP. La telecamera industriale USB 3 offre un’ottima qualità d’immagine e prestazioni molto silenziose, con frame rate fino a 36 fps. CP sta per “Compact Power”, questo perché la piccola centrale elettrica per applicazioni industriali di tutti i tipi è veloce, affidabile e permette un’alta velocità di dati di 420 MB/s con un basso carico della CPU. Gli utenti possono scegliere tra un gran numero di moderni sensori CMOS di produttori come Sony, CMOSIS, e2v e ON Semiconductor con una vasta gamma di risoluzioni. Il suo design innovativo e brevettato dell’alloggiamento, con dimensioni di soli 29x29x29 mm, lo rende adatto a compiti nei settori dell’automazione, dell’automobile, della tecnologia medica e delle scienze della vita, dell’agricoltura, della logistica e del traffico e dei trasporti, tra gli altri. I cavi avvitabili assicurano una connessione elettrica affidabile. Grazie al principio plug & play caratteristico di IDS, le telecamere vengono riconosciute automaticamente dal sistema e sono subito pronte all’uso. L’approccio basato sull’AI di APREX ha aperto nuove porte per il controllo qualità basato sulla visione al 100%. I requisiti per la sicurezza del prodotto, ma anche per il controllo degli scarti, soprattutto in caso di false segnalazioni, sono stati rapidamente soddisfatti. L’AI offre all’assicurazione della qualità, ma anche a tutti gli altri settori in cui viene utilizzata la tecnologia di elaborazione delle immagini, nuovi campi di applicazione inimmaginabili. Rende possibile risolvere compiti in cui la classica elaborazione delle immagini basata su regole raggiunge i suoi limiti. Così si possono ottenere risultati di alta qualità con uno sforzo relativamente basso, in modo rapido, creativo ed efficiente.