Le traitement d'images industriel dans les machines d'emballage Schubert

Le système de vision pick and place
pour une qualité optimale des produits

Machines d'emballage avec système de traitement d'images modulaire

Le système de vision pick and place assure une qualité élevée et constante

L’automatisation est impensable sans traitement d’images industriel. Les systèmes de traitement d’images jouent un rôle majeur également dans les processus d’emballage automatisés. Ce n’est pas négligeable, car une caractéristique essentielle des processus tels que le pick and place ou la mise sous sachets dans les ensacheuses horizontales est le flux continu des produits. Les caméras fonctionnent cependant avec des images individuelles qui ne peuvent pas représenter complètement le flux des produits. C’est pourquoi Schubert a développé son propre système de vision pick and place, qui est adapté aux exigences des machines d’emballage et favorise la mise en œuvre de la robotique.

Système de vision pour le contrôle de la qualité

Avec le système de vision pick and place, les clients Schubert bénéficient avant tout d’un contrôle de la qualité automatisé et très efficient : seuls les produits conformes aux spécifications programmées du client sont reconnus par le système de vision avant d’être ramassés par les robots pick and place de la machine d’emballage. Quelle que soit l’application, ensacheuse horizontale, encaisseuse ou simple pick and place – à la fin du processus d’emballage, le fabricant a moins de rejets, moins de réclamations, des coûts réduits et la garantie d’une qualité élevée et constante des produits.

Des systèmes de vision modulaires pour chaque application

Les capteurs linéaires représentent une composante élémentaire du système de vision pick and place de Schubert. Ils sont intégrés dans les scanners à lumière incidente et les scanners 3D et permettent d’observer un flux de produits constant. Comme tous les composants système des machines d’emballage Schubert, le système de vision est également de conception modulaire : les modules de 200 millimètres de large peuvent être combinés dans un scanner jusqu’à une largeur de travail et donc, une largeur de bande de produits de 1800 millimètres. Pour compléter le traitement d’images industriel, le système de vision comprend également un éclairage intégré, un logiciel et des applications complémentaires. Parmi celles-ci, citons le "dévracage", grâce auquel les produits arrivant en vrac sont ramassés par un robot de pick and place.

L’avenir : les réseaux neuronaux

Certains produits ne peuvent cependant pas être contrôlés au moyen d’un traitement d’images conventionnel. En effet, les systèmes classiques de vision pick and place sont basés sur la possibilité d’identifier clairement les produits au moyen de quelques paramètres seulement. Pour les produits dits "vivants", présentant des tolérances de production élevées, les divergences sont si importantes qu’elles ne peuvent être décrites que difficilement ou pas du tout sur le plan mathématique. Le logiciel devrait vérifier de trop nombreux paramètres, qui sont en outre corrélés et interdépendants. C’est pourquoi Schubert compte s’appuyer à l’avenir de plus en plus sur les réseaux neuronaux et l’intelligence artificielle (IA) pour son système de vision. Selon ce concept, le système de traitement d’images apprend par lui-même et trie les produits automatiquement en catégories, au cours d’un processus d’apprentissage plus long. Cela signifie que les paramètres sont sélectionnés par le système et non plus par le programmeur. Pour les clients, cette approche représente un pas vers l’indépendance : sous certaines conditions, ils pourraient à l'avenir employer les réseaux neuronaux pour apprendre seuls à leur machine d’emballage à reconnaître un nouveau produit.

Technologie de scanner modulaire

Traitement d’images avec système de vision en 2D et 3D

Scanner à lumière incidente 2D pour contrôle de la couleur et de la surface

  • Télécentrie : vue verticale sur le produit sans distorsion de l’image
  • Contrôle exact de la forme
  • Contrôle exact des dimensions
  • Contrôle exact de la couleur
  • Taille modulaire du scanner

Scanner 3D pour contrôle de hauteur supplémentaire

  • Stéréoscopie avec deux capteurs voisins : calcul des différents segments d’images 3D à partir de respectivement deux images avec perspective différente
  • Projection du motif lumineux sur la bande de produits : calcul de l’image 3D à partir des déformations du motif lumineux Schubert unique
  • Contrôle exact de la hauteur
  • Contrôle exact de la forme
  • Contrôle exact des dimensions
  • Contrôle exact de la couleur
  • Taille modulaire du scanner

Contrôle de la qualité dans la pratique

Pick and place avec le système de vision

Contrôle de la couleur

Dans la machine d’emballage du fabricant Pixie Ice Cream, un système de vision pick and place avec scanner à lumière incidente assure la disposition correcte des produits en lots. Les robots emballent automatiquement les variétés colorées de crème glacée sous forme d’assortiments dans les boîtes.

Contrôle de la forme

La pâtisserie traditionnelle autrichienne Guschlbauer produit une grande variété de biscuits fins, depuis les pavés au punch aux "Schnitten" et "Stangerl", en passant par les dômes à la noix de coco. Avant le placement dans des barquettes par la fonction pick and place, la forme parfaite de chaque produit est contrôlée par un scanner à lumière incidente. Les barquettes entrent ensuite dans deux ensacheuses horizontales.

Contrôle de la hauteur

Chez le biscuitier Bahlsen, le système de vision utilise un scanner 3D pour comparer la hauteur spécifiée du produit dans le cas des doubles biscuits fourrés à la crème. Ainsi, seuls les produits complets sont traités dans la machine d’emballage par pick and place et les barquettes sont ensuite emballées dans une ensacheuse horizontale.

Système de vision pick and place, de conception modulaire

Ein modular erweiterbarer 3D-Scanner des Vision-Systems von Schubert im unverbauten Zustand.

Modules de scanner et bibliothèque de formes pour davantage de flexibilité

Pour pouvoir adapter le système de traitement d’images à chaque bande de produits, les scanners sont constitués de modules combinables. Cette conception permet de surveiller des bandes d’une largeur allant jusqu’à 1800 millimètres. Les programmes du logiciel sont également de conception modulaire : une bibliothèque numérique contient divers modules de programmes destinés à différentes catégories de produits. Ces modules sont spécifiés pour chaque client.

Changement de format par réglage automatique des paramètres

Les formats de la machine d’emballage et les paramètres correspondants sont enregistrés dans le logiciel prêt à l’emploi du système de vision. À cette fin, certains paramètres tels que la hauteur, la couleur ou la forme doivent être affectés à chaque produit sur la base des spécifications du client. Lors d’un changement de format, le logiciel charge le nouveau format et modifie automatiquement les paramètres de reconnaissance d’images.

Pour lignes pick and place et ensacheuses horizontales

Système de vision avec pick and place

Lors de l’emballage avec pick and place, le contrôle de la qualité n’est pas le seul élément important. La position des produits sur la bande de produits est également une information importante reconnue par le système de vision. Cette information est transmise aux robots pick and place. Elle est indispensable pour permettre à ceux-ci d’approcher les produits, puis de les ramasser avec précision. Seuls des produits irréprochables sont admis dans la suite du processus d’emballage.

En savoir plus sur les avantages de l’ensacheuse horizontale Flowpacker

Pour l'industrie pharmaceutique et d'autres applications

Le système de vision dans le cas des étiquettes et des codes

La vérification des étiquettes collées ou imprimées est essentielle, en particulier lors du conditionnement des produits pharmaceutiques. Dans ce cas, on utilise des caméras qui emploient (généralement) un éclairage au flash et une image fixe pour vérifier chaque étiquette pendant le processus d’emballage. Les étiquettes sont également contrôlées chez les emballeurs de bouteilles. Une autre application est l’alignement identique des produits dans un emballage secondaire.

Pour pick and place sur des produits en vrac

Système de vision pour le dévracage

Quand un robot pick and place ramasse des produits arrivant en vrac, la position des autres produits change également à chaque prise. Chez Schubert, un système de caméra 3D réalise le dévracage entièrement automatisé pour des produits complexes se trouvant dans n’importe quelle position. Quatre caméras et deux projecteurs de motifs lumineux du système de traitement d’images détectent précisément la position, la hauteur et l’orientation des produits de toutes formes et couleurs.  Cela permet au robot de ramasser les produits avec une très grande précision. Après chaque prise, les objets sont de nouveau détectés en trois dimensions.

Contact

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Consultez notre expert !

Dr. Abdelmalek Nasraoui
Research and Development Manager / Machine Vision

Téléphone: +49 7951 400-848
E-Mail: a.nasraoui@gerhard-schubert.de