Inspection du système de vision pour les produits extrudés
Pour améliorer le contrôle qualité lors des processus d'extrusion, un système de vision d'inspection pour les produits extrudés peut être intégré. Pendant l'extrusion, des masses chauffées, plastiquement déformables et visqueuses telles que des plastiques sont poussées à travers une ouverture de formage sous pression. L'extrudat résultant peut prendre diverses formes, par exemple des profils, des joints, des tuyaux, etc.
Comme le produit final est fabriqué en continu dans ce mode de production, il est fondamental que les écarts dans la tolérance de fabrication ou les défauts de surface puissent être détectés immédiatement. Sinon, il existe un risque que le défaut persiste sur une très longue période du processus de fabrication, entraînant une quantité élevée de rebuts et donc des coûts élevés dus à une production défectueuse.
Afin de réduire ces coûts et d'éviter d'éventuelles réclamations clients, des systèmes d'inspection basés sur des caméras sont souvent utilisés. Les systèmes clé en main pour les applications d'extrusion sont coûteux et n'ont souvent pas été développés pour répondre aux besoins exacts du client respectif.
De plus en plus d'entreprises développent désormais leur propre système d'inspection pour leur application spécifique. Pour ce faire, vous n'investissez qu'une seule fois dans le développement, puis vous disposez d'un système parfaitement adapté à vos besoins, qui peut ensuite être étendu à d'autres lignes d'extrusion à un coût très faible. De plus, vous développez le savoir-faire en interne au sein de l'entreprise et vous dépendez moins des entreprises externes.
Dans ce cas spécifique, le client produit des bandes de plastique qui doivent être inspectées pour détecter d'éventuels défauts des deux côtés directement derrière l'extrudeuse. Dans certains cas, certains grains du granulé de plastique ne fondent pas complètement ou des impuretés se rassemblent au niveau de la buse de sortie de l'extrudeuse, provoquant ainsi des défauts de surface tels que des rayures, des bosses ou similaires. L'objectif de la surveillance est de détecter ces défauts le plus tôt possible afin d'intervenir immédiatement dans le processus et de réduire au minimum les rejets.
Table of contents
Sélection de la caméra
Tout d'abord, nous définissons la bonne caméra industrielle pour l'application de système de vision d'inspection des produits extrudés. En fonction des spécifications du client, nous avons recommandé la configuration suivante au client.
Données clés :
- Largeur maximale des bandes : 80 mm
- Vitesse d'extrusion : max. 5 m/min
- Plus petite erreur : 0,2 mm
- Distance caméra/PC : environ 10 m
Les systèmes de caméras pour le traitement d'image doivent être conçus de manière à afficher le plus petit détail d'au moins 3x3 pixels. Avec un champ de vision de 80x60 mm, cela signifie une résolution d'au moins 1200x900 pixels.
Comme le produit se déplace pendant l'acquisition d'images, une caméra à obturateur global (global shutter) doit être utilisée. Vous pouvez trouver plus d'informations sur les différents types d'obturateurs des caméras industrielles dans notre centre de connaissances ici : Obturateur global vs obturateur roulant.
Selon le calcul ci-dessus, la caméra MER2-160-75GM-P serait suffisante. Il s'agit d'une caméra à obturateur global Sony IMX273 avec un capteur de 1/2,9 pouce, une résolution de 1440x1080 pixels et une taille de pixel de 3,45 µm.
Objectif adapté pour un système de vision d'inspection de produits extrudés
Pour déterminer l'objectif approprié pour cette application de système de vision d'inspection de produits extrudés, nous avons besoin de connaître la taille du capteur d'image utilisé, le champ de vision à couvrir et la distance de travail entre la caméra et le produit à inspecter. La distance de travail maximale possible dans la ligne d'extrusion est limitée, à la fois depuis le haut et depuis le bas du produit, elle est d'un maximum de 300 mm.
L'utilisation du MER2-160-75GM-P en combinaison avec un objectif de 16 mm à une distance de travail de 300 mm donne un champ de vision de 88x66 mm. Cet objectif C-mount est une bonne option pour cette application : VA-LCM-5MP-16MM-F1.4-015.
Calculateur d'objectif
Éclairage pour l'inspection des produits extrudés
Le scénario d'éclairage idéal dépend de nombreux facteurs, tels que l'état de surface du produit, l'éclairage ambiant, les conditions lumineuses changeantes en fonction de la période de l'année et du moment de la journée, etc. Si l'espace d'installation le permet, il est conseillé de rendre l'application indépendante des influences lumineuses externes. Cela peut être assuré en encapsulant les caméras et l'unité d'éclairage, par exemple. Cette mesure garantit que la qualité d'image obtenue est toujours constante à tout moment de la journée ou de l'année. Surtout si vous utilisez un logiciel d'inspection, cela évite l'apparition d'éventuelles erreurs.
Les plinthes en plastique ont une surface anthracite, légèrement réfléchissante. Les défauts, les inclusions ainsi que les égratignures ou les bosses peuvent toujours être détectés de manière fiable grâce à un changement dans la texture de surface des bandes.
Pour ce système de vision d'inspection des produits extrudés, il est donc conseillé d'installer des sources lumineuses en complément de la configuration de la caméra, qui mettent en évidence ces distorsions superficielles par rapport à la surface intacte des bandes en plastique. Nos barres lumineuses VA-BL3-119x16-W sont une option simple et économique pour cela, car elles peuvent être facilement fixées à des structures existantes à l'aide des supports optionnels. Pour les alimenter, vous pouvez utiliser soit une alimentation existante de 24V dans la ligne d'extrusion, soit notre alimentation VA-PS1-A1-60W-24V. Si vous souhaitez connecter plusieurs sources lumineuses à une seule alimentation et souhaitez également qu'elles soient réglables, vous trouverez des options appropriées ici : Alimentation pour barres lumineuses.
Idéalement, l'éclairage devrait être positionné à un angle assez faible, inférieur à 45° par rapport au produit à inspecter, de manière à ce que les défauts soient clairement visibles en raison de la réflexion, qui diffère sensiblement du produit d'origine. La surface mate dans cette application facilite quelque peu la configuration de l'éclairage. Dans le cas de surfaces très réfléchissantes ou présentant des effets brillants, l'utilisation de filtres polarisants peut être utile. Dans tous les cas, il faut s'assurer qu'il n'y a pas de reflets causés par la lumière frappant directement l'objectif. Pour éviter cela, vous pouvez jouer avec le positionnement de la caméra ou de la source lumineuse sur site pour trouver la configuration idéale pour l'application.
Logiciel de traitement d'image
Avec la configuration ci-dessus, vous pouvez désormais afficher des images sur un PC et les sauvegarder également. Cela serait suffisant, par exemple, si l'opérateur de la machine doit seulement surveiller le processus de temps en temps en vérifiant manuellement les images.
Cependant, avec cette méthode, vous n'atteindrez jamais un contrôle à 100% de l'ensemble de la production, mais au mieux une surveillance aléatoire.
Il y a quelques années, l'utilisation de logiciels de traitement d'image était encore très complexe et étendue. Cela n'était pas possible sans connaissance en programmation. Grâce aux solutions logicielles intuitives de Zebra Aurora Vision, cela est désormais également possible pour les non-experts. Le logiciel est basé sur Windows et peut être utilisé via un système de glisser-déposer. Tout ce dont vous avez besoin est une licence de développeur, puis une licence d'exécution pour chaque ligne de production.
Sur notre site web, vous trouverez des vidéos qui présentent l'utilisation intuitive et les possibilités du logiciel Zebra Aurora Vision.
Pour avoir une première impression de cette solution logicielle, vous pouvez télécharger la version lite gratuite (Zebra Aurora Vision Studio 5 Lite) directement depuis notre site web.
Si vous préférez toujours utiliser un intégrateur pour vous aider à démarrer avec le logiciel, nous serons heureux de vous recommander l'un de nos partenaires d'intégration.
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