Sistema di Machine Vision nell'industria alimentare - Ispezione dei prodotti da forno
Max Reijngoudt
Un sistema di visione di alta qualità per l'ispezione dei prodotti da forno è essenziale quando si dispone di una linea di produzione di prodotti da forno. Questo perché l'industria alimentare è uno dei settori più regolamentati. È necessario rispettare numerosi standard. Pertanto, un'analisi accurata e significativa è molto importante. È particolarmente importante non commettere errori e garantire una produzione costantemente monitorata. Il monitoraggio è quindi così complesso perché devono essere considerati molti fattori. È quindi comprensibile che non si possa riuscire a considerare tutti questi aspetti da soli.
Sommario
Il nostro ampio team conosce molto bene i prodotti e riesce a trovare una soluzione adatta. Tuttavia, a volte è necessario ripensare anche le costruzioni, poiché la fisica pone dei limiti.
L'interazione tra la Telecamera industriale, il giusto obiettivo, un'illuminazione adeguata e un software compatibile deve essere corretta. Per questo motivo, i percorsi con i nostri clienti spesso iniziano allo stesso modo. Insieme sviluppiamo il setup che riteniamo più adatto. Verifichiamo questo setup con un setup di prova. I nostri clienti mettono in funzione il setup e poi effettuano i primi controlli. Il software corrisponde all'hardware? L'imaging è sufficiente? Il setup può essere implementato nella macchina come previsto?
Cerchiamo di chiarire e rispondere a tutte queste possibili domande già nei primi incontri di team. In definitiva, raccomandiamo sempre di effettuare un setup di prova, poiché per noi è fondamentale avere un sistema funzionante.
Attualmente, abbiamo un caso d'uso particolarmente interessante con uno dei nostri clienti per l'ispezione alimentare. Qui viene effettuata un'ispezione dettagliata dei prodotti da forno per la garanzia della qualità. Subito dopo la cottura, i prodotti da forno vengono posizionati su un nastro trasportatore e ispezionati da un sistema di visione composto da quattro Telecamere. L'attenzione particolare è rivolta al monitoraggio a 360 gradi. Durante un'ispezione dall'alto verso il basso, la parte inferiore non può essere acquisita dalla prima coppia di Telecamere. Sul nastro, i prodotti da forno vengono ruotati a metà da un meccanismo di inclinazione, consentendo alla coppia successiva di Telecamere di vedere la parte inferiore dei prodotti.
Gli articoli da forno vengono esaminati per dimensione, eventuali difetti di colore e deformazioni. Ad esempio, è possibile che un difetto di colore nel prodotto sia visibile solo osservando la parte inferiore.
Il sistema di visione per l'ispezione dei prodotti da forno rileva gli errori quasi in tempo reale. Questo consente al personale di produzione di reagire immediatamente. Pertanto, in molti casi, è possibile prevenire la produzione difettosa per un periodo più lungo.
Industrial Cameras for Food Inspection
Selecting the right industrial camera is essential for accurate bakery goods inspection. Key considerations include the field of view (FOV), the smallest detail to capture, and the required measurement accuracy. For moving products, a Global Shutter camera prevents motion blur, ensuring reliable real-time inspection.
In this application, the conveyor belt was divided into two minimally overlapping viewing areas for image stitching.
A GigE interface was chosen to accommodate distances over 5 meters, and PoE (Power over Ethernet) enabled camera operation via the network cable. The system required a measurement accuracy of 0.3 mm, a FOV of 400 × 200 mm per camera, and a resolution of 0.1 mm/pixel, requiring at least 4000 × 2000 pixels.
The selected ME2P-900-13GC-P camera with a 2:1 sensor ratio and 13 FPS met all criteria, providing precise inspection for bakery products while supporting accurate detection of size, color, and shape defects.
Technical Specifications
| Interface | GigE Vision |
| Resolution | 4200x2160 |
| Shutter type | Global Shutter |
| Color/Monochrome | Color |
Selezione dell'obiettivo adatto per l'ispezione dei prodotti da forno
Per calcolare la lunghezza focale appropriata, puoi comodamente utilizzare il nostro calcolatore di obiettivi. Per questo, sono necessari la dimensione del sensore della Telecamera, la distanza di lavoro e la larghezza orizzontale del campo visivo.
La Telecamera "ME2P-900-13GC-P" ha un sensore da 2/3 pollici. Il campo visivo aveva una larghezza di 400 mm. A causa della configurazione della macchina, è stata determinata una possibile distanza di lavoro compresa tra 700 e 800 mm. A 750 mm, viene calcolata una lunghezza focale consigliata di 16 mm. Inoltre, è importante notare che l'obiettivo può rappresentare la risoluzione della Telecamera, quindi abbiamo anche indicato la risoluzione degli obiettivi sul nostro sito web.
Nella nostra applicazione di ispezione dei prodotti da forno, un obiettivo con una risoluzione di 5MP sarebbe quindi insufficiente, poiché la Telecamera industriale ha una risoluzione di 9 MP. Pertanto, abbiamo scelto il VA-LCM-10MP-16MM-F2.8-015. Questo obiettivo è progettato per sensori fino a 10MP. In questo caso, l'interazione tra Telecamera e obiettivo è stata scelta in modo ideale.
Technical Specifications
| Resolution (megapixel) | 10 |
| Focal length (mm) | 16 |
| Mount | C |
| Color/Monochrome | Mono |
| Image format / circle | 2/3" |
Software di elaborazione delle immagini per l'ispezione dei prodotti da forno
Quando parliamo di un sistema completo di machine vision, si intende sempre la combinazione di hardware e software. Il software di computer vision elabora i dati delle immagini provenienti dalla Telecamera industriale e li analizza in base a determinati marker.
Le nostre Telecamere sono compatibili con GenICam, il che significa che sono compatibili con diverse soluzioni software. Queste includono, ad esempio, MvTec Halcon, NI LabVIEW, Cognex Vision Pro, Matlab o OpenCV. Molti clienti sviluppano anche i propri programmi, poiché le competenze sono disponibili internamente.
Per i primi passi, è possibile utilizzare il SDK gratuito. Qui è possibile salvare le prime registrazioni e modificare i parametri della Telecamera. L'applicazione è progettata per funzionare senza problemi anche su Raspberry Pi. I sistemi operativi supportati includono Windows, Linux e Android. Sistemi operativi come macOS di Apple non sono supportati per l'uso industriale, ma gli ingegneri possono eseguire una macchina virtuale con Windows o Linux su un Mac per garantire la compatibilità. L’SDK supporta linguaggi di programmazione come C++, C#/.NET e Python.
Per questa applicazione di ispezione della qualità alimentare per prodotti da forno, il cliente desiderava lavorare con un software facile da usare anche per colleghi inesperti. Pertanto, si raccomanda l’uso del software Zebra Aurora Vision. Questo software robusto e intuitivo offre un ambiente grafico che ricorda "una cassetta degli attrezzi".
Con questo software, il sistema di visione può essere integrato per rilevare sia la dimensione che la quantità dei prodotti da forno e identificare eventuali difetti di produzione. Per acquisire conoscenze sul software Aurora Vision, è stata utilizzata la versione Lite gratuita con tutti gli algoritmi standard.
Possibili Applicazioni
In generale, questo riguarda l'ispezione ottica degli alimenti, che può essere implementata in modo molto efficace grazie all'interazione tra software e hardware. A seconda del prodotto e della velocità del nastro trasportatore, potrebbe essere necessario regolare il software o scegliere una Telecamera diversa perché la distanza di lavoro è maggiore o sono richiesti più FPS (fotogrammi al secondo).
Per considerare tutti questi aspetti, il nostro team è sempre pronto ad assistervi con consigli e supporto per la vostra applicazione di ispezione dei prodotti da forno. Basta lasciarci un breve messaggio tramite il modulo di contatto e vi ricontatteremo tempestivamente.
