Contrôle des bouchons par caméra avec intelligence artificielle

Forte pression sur les prix associée à des exigences de qualité élevées :l'industrie des boissons et des bouteilles est confrontée au dilemme classique de nombreuses industries.

C'est également le cas au service contrôle qualité d'un fabricant français de bouchons plastiques. Détecter de manière fiable des fissures et des micro-fissures sur des bouchons en plastique de 40 couleurs et nuances différentes fonctionnant à grande vitesse sur une ligne de production est un véritable défi.

APREX Solutions de Nancy, en France, a atteint cet objectif avec succès grâce à la technologie de traitement d'image et à l'intelligence artificielle. Les images de base sont fournies par une caméra industrielle USB 3 d'IDS Imaging Development Systems.

SOLOCAP est une filiale de La Maison Mélan Moutet – « conditionneur d'arômes depuis 1880 » – et fabrique tous types de bouchons plastiques pour le secteur alimentaire sur son site industriel de Contrexéville.

Parmi eux, un bouchon à vis haut de gamme adapté à toute bouteille en verre ou en PET. Grâce à un anneau à lamelles serrable disposé autour du col du flacon, il permet une étanchéité simple, rapide, absolument étanche et sécurisée.

Cependant, les lattes doivent être contrôlées de manière fiable et extrêmement minutieuse pour détecter les fissures, les déchirures et les torsions pendant la production. C'est le seul moyen de garantir une étanchéité absolue.

Le système d'inspection précédent ne pouvait pas répondre à ces exigences élevées. APREX Solutions a réalisé la nouvelle solution avec intelligence artificielle individuellement sur la base d'algorithmes logiciels internes.

Les spécifications nécessaires ont été élaborées à l'avance en coopération avec le client. Cela comprenait également plusieurs étapes d'inspection, dont l'une, par exemple, était le contrôle des rejets pour éviter les fausses déclarations. L'introduction s'est déroulée en deux phases :

Dans un premier temps, l'« application SOLOCAP » spécifique a été entraînée à l'aide de la solution intelligente APREX Track AI. Le logiciel comprend divers détecteurs d'objets, classificateurs et méthodes standard qui fonctionnent à différents niveaux.

Mis en réseau en conséquence, ils fournissent finalement le résultat souhaité adapté au client. Quatre niveaux de contrôle avec plusieurs points de test garantissent un taux de fiabilité supérieur à 99,99 %.

Dans un deuxième temps, cette application a été implémentée dans la ligne de production juste après le premier cycle d'assemblage avec APREX Track C&M. Ce dernier a été spécialement développé pour les diverses exigences de traitement d'image dans le secteur industriel.

Cela comprend, entre autres, le contrôle et la sécurisation d'une ligne de production jusqu'à la mesure, l'identification et la classification des défauts dans l'environnement de production.

La suite logicielle fournit les résultats souhaités rapidement et efficacement, sans processus de développement fastidieux. Après une courte formation aux méthodes d'IA, le système complet est prêt à être utilisé chez le client.

Dans le cas de SOLOCAP, il combine une caméra industrielle IDS UI-3280CP-C-HQ, un éclairage annulaire puissant et un contrôleur logique programmable (PLC) pour fournir un contrôle complet sur tous les processus d'inspection.

En même temps, il enregistre tous les flux de travail en temps réel et assure une traçabilité complète. Une seule caméra est nécessaire pour cela. Cependant, APREX TRACK C&M peut gérer jusqu'à 5 caméras.

Romain Baude, fondateur d'APREX Solutions, déclare :« La difficulté de ce projet résidait principalement dans l'expression très subtile des défauts que nous recherchions et dans la multitude de couleurs. Avec notre suite logicielle, il a été possible de mettre en place rapidement une application de traitement d'image. Malgré la complexité.”

L'image de la caméra sert de base aux évaluations. Il capture chaque bouchon directement dans la chaîne de production à grande vitesse et rend les moindres détails visibles pour le logiciel.

Un composant crucial :la caméra

La caméra industrielle UI-3280CP-C-HQ intégrée au système avec le capteur CMOS IMX264 5 MP de Sony établit de nouvelles normes en termes de sensibilité à la lumière, de plage dynamique et de reproduction des couleurs.

La caméra industrielle USB 3 offre une excellente qualité d'image avec des performances extraordinairement silencieuses - à des fréquences d'images allant jusqu'à 36 ips. CP signifie "Puissance compacte".

En effet, la petite centrale électrique pour les applications industrielles de toutes sortes est rapide, fiable et permet un débit de données élevé de 420 Mo/s avec une faible charge CPU.

Les utilisateurs peuvent choisir parmi un grand nombre de capteurs CMOS modernes de fabricants tels que Sony, CMOSIS, e2v et ON Semiconductor avec une large gamme de résolutions.

Sa conception de boîtier innovante et brevetée avec des dimensions de seulement 29 x 29 x 29 millimètres le rend adapté aux tâches dans les domaines de l'automatisation, de l'automobile, de la technologie médicale et des sciences de la vie, de l'agriculture, de la logistique ainsi que du trafic et des transports, entre autres.

Les câbles vissables assurent une connexion électrique fiable. Grâce au principe plug &play caractéristique d'IDS, les caméras sont automatiquement reconnues par le système et sont immédiatement prêtes à l'emploi.

Romain Baude déclare :« L'excellente reproduction des couleurs de l'UI-3280CP-C-HQ et sa haute résolution de 5 MP ont été pour nous des facteurs décisifs dans le choix de la caméra. En même temps, le modèle a permis une intégration rapide et simple dans notre système. »

Perspectives

Anthony Vastel, responsable de la technologie et de l'industrie chez SOLOCAP, voit beaucoup de potentiel dans le nouveau système d'inspection.

Il déclare :« L'approche basée sur l'IA d'APREX a ouvert de nouvelles portes pour notre contrôle qualité 100 % basé sur la vision. Nos exigences en matière de sécurité des produits, mais aussi de maîtrise des rejets, notamment en cas de fausses déclarations, ont été rapidement respectées.

"Nous sommes convaincus que nous pouvons aller plus loin en continuant d'augmenter l'efficacité du système chez SOLOCAP et en le transférant sur d'autres lignes de production."

L'IA offre une assurance qualité, mais aussi toutes les autres industries dans lesquelles la technologie de traitement d'images est utilisée, de nouveaux champs d'application insoupçonnés.

Il permet de résoudre des tâches dans lesquelles le traitement d'image classique basé sur des règles atteint ses limites. Ainsi, des résultats de haute qualité peuvent être obtenus avec relativement peu d'efforts - rapidement, de manière créative et efficace.

APREX Solutions et IDS l'ont reconnu et proposent des solutions avec des produits intelligents qui facilitent l'entrée des clients dans ce nouveau monde. Traitement d'image et IA - une véritable équipe de rêve en pleine croissance.