Success story : Quand algorithme et optique poussent le bouchon

Success story : Quand algorithme et optique poussent le bouchon

Contrôle de bouchon par caméra avec intelligence artificielle

Forte pression sur les prix combinée 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 sein du service contrôle qualité d’un fabricant français de bouchons plastiques. Détecter de manière fiable les fissures et 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 avec succès cet objectif 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 GmbH.

SOLOCAP est une filiale de La Maison Mélan Moutet, « conditionneur d’arôme 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 lamellaire à pince disposé autour du col de la bouteille, il permet une fermeture simple, rapide, absolument étanche et sûre. Cependant, les lattes doivent être contrôlées de manière fiable et extrêmement minutieuse pour déceler les fissures, les déchirures et les torsions pendant la production. C’est le seul moyen de garantir une étanchéité absolue.

Le système d’inspection APREX vérifie les capuchons en plastique à la recherche de défauts fonctionnant à grande vitesse sur une ligne de production

Application

Le système d’inspection précédent ne pouvait pas répondre à ces exigences élevées. APREX Solutions a réalisé individuellement la nouvelle solution avec intelligence artificielle 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 faux rapports. L’introduction s’est déroulée en deux phases :

Phase 1 : l’entrainement de l’IA

Tout d’abord, l’application spécifique « SOLOCAP » a été formée 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%.

Phase 2 : la mise en œuvre sur la chaîne de production

Dans la deuxième étape, 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 sauvegarde 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 (API) pour un contrôle complet de tous les processus d’inspection.

40 couleurs et nuances différentes sont détectées de manière fiable

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 pouvait gérer jusqu’à 5 caméras.

« 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 », explique Romain Baude – fondateur d’APREX Solutions.

L’image de la caméra sert de base aux évaluations. Elle capte chaque bouchon directement dans la ligne de production à grande vitesse et rend les moindres détails visibles au logiciel.

Un élément crucial : la caméra

La caméra industrielle UI-3280CP-C-HQ intégrée au système avec le capteur CMOS 5 MP IMX264 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 extrêmement silencieuses – à des fréquences d’images allant jusqu’à 36 ips. CPsignifie «Compact Power». En effet, la minuscule centrale 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 du processeur.

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 idéal pour les 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 à visser garantissent une connexion électrique fiable. Grâce au principe plug & play caractéristique de l’IDS, les caméras sont automatiquement reconnues par le système et sont immédiatement prêtes à l’emploi, comme le confirme Romain Baude :

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

Perspectives

Anthony Vastel – Directeur de la technologie et de l’industrie chez SOLOCAP – voit beaucoup de potentiel dans le nouveau système d’inspection :

« L’approche basée sur l’IA d’APREX a ouvert de nouvelles portes pour notre contrôle qualité 100% basé sur la vision. pour le contrôle des rejets, en particulier dans le cas de faux rapports, ont été rapidement satisfaits. Nous sommes convaincus que nous pouvons aller plus loin en continuant à 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’image est utilisée, de nouveaux domaines 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’effort – rapidement.

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 sur la voie de la croissance …

Equipement caméra

camera IDS : modèle usb3-ueye-cp-rev2

USB 3 uEye CP – Capteurs incroyablement rapides, incroyablement fiables

  • Interface: USB 3.0
  • Modèle: UI-3280CP Rev.2
  • Type de capteur: CMOS
  • Fabricant: Sony
  • Fréquence d’images: 36,0 ips
  • Résolution (hxv): 2456 x 2054 px
  • Obturateur: obturateur global
  • Format du capteur: 2,3 « 
  • Résolution: 5,04 MPixel
  • Dimensions: 29 x 29 x 29 mm
  • Poids: 50 g
  • Connecteur: USB 3.0 micro-B, vissable
  • Applications: par exemple, traitement d’image industriel, génie mécanique, inspection de surface, technologie médicale ou inspection électronique

Un grand merci à IDS Imaging pour cet article !
Article traduit de l’anglais. Lire l’original > https://en.ids-imaging.com/casestudies-detail/cap-closed.html

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