Last updated: 29 November 2024

Machine Vision Systeem in de Voedingsindustrie - Inspectie van Bakkerijproducten

Een hoogwaardig vision systeem voor inspectie van bakkerijproducten is essentieel als we een productielijn voor bakkerijproducten hebben. Dit komt omdat de voedingsindustrie een van de meest gereguleerde sectoren is. Er moeten tal van normen worden nageleefd. Daarom is een nauwkeurige en betekenisvolle analyse erg belangrijk. Het is bijzonder belangrijk om geen fouten te maken en een voortdurend gecontroleerde productie te garanderen. Monitoring is daarom zo complex omdat er met veel factoren rekening moet worden gehouden. Het is dan ook begrijpelijk dat het u niet lukt om al deze punten alleen te overwegen.

Machine Vision Systeem in de Voedingsindustrie - Inspectie van Bakkerijproducten
Ons grote team kent de producten zeer goed en weet bijna een passende oplossing te vinden. Soms moeten constructies echter ook heroverwogen worden, omdat de natuurkunde ook grenzen stelt.

De interactie van de industriële camera, de juiste lens, voldoende verlichting en compatibele software moet kloppen. Daarom beginnen de paden met onze klanten vaak op dezelfde manier. Samen ontwikkelen we de opstelling die wij het beste geschikt achten. We controleren deze opstelling met een testopstelling. Onze klanten zetten de opstelling in werking en voeren vervolgens eerste controles uit. Past de software bij de hardware? Is de imaging voldoende? Kan de opstelling zoals gepland in de machine worden geïmplementeerd?

Al deze mogelijke vragen proberen we al in de eerste teamvergaderingen te verduidelijken en te beantwoorden. Uiteindelijk raden wij altijd aan om een ​​proefopstelling uit te voeren, omdat een functionerend systeem voor ons het belangrijkst is.
Momenteel hebben we een bijzonder interessant gebruiksgeval met een van onze klanten voor voedselinspectie. Hier wordt een gedetailleerde inspectie van bakkerijproducten uitgevoerd voor kwaliteitsborging. Direct na het bakken worden de bakkerijproducten op een transportband geplaatst en geïnspecteerd door een vision systeem dat uit vier camera's bestaat. De speciale focus ligt op 360-graden monitoring. Tijdens een top-down inspectie kan de onderkant niet worden vastgelegd door het eerste paar camera's. Op de band worden de bakkerijproducten halverwege gedraaid door een kantelmechanisme, zodat het volgende paar camera's de onderkant van de producten kan zien.

De bakkerijartikelen worden onderzocht op maatvoering, eventuele kleurafwijkingen en vervormingen. Zo kan het bijvoorbeeld voorkomen dat een kleurafwijking in het product pas zichtbaar is bij het bekijken van de onderkant.
Het inspectiesysteem voor bakkerijproducten vision detecteert de fouten bijna in real-time. Dit stelt het productieteam in staat om onmiddellijk te reageren. Daarom kan in veel gevallen een defecte productie langer worden voorkomen.

Selectie van de Machine Vision Industriële Camera

Bij het selecteren van de juiste industriële camera was het voor ons bijzonder belangrijk om de benodigde resolutie te berekenen. Om dit te doen, verduidelijken we altijd twee kernvragen. Hoe groot is het gezichtsveld dat ik wil observeren en hoe klein is het kleinste detail dat ik wil vastleggen. In deze inspectie van bakkerijproducten application hebben we ook overwogen hoe nauwkeurig we willen meten of welk niveau van meetafwijking acceptabel is.

Om deze waarden te berekenen, hebben we onze eigen tools. Vanwege de breedte van de transportband hebben we de transportband opgedeeld in twee zichtgebieden. Deze gebieden overlappen elkaar minimaal, waardoor de software later een beeld genereert.

Aangezien de producten in beweging zijn op het moment van het vastleggen van de afbeelding, hebben we gekozen voor een Global Shutter model. Daarnaast, vanwege de afstand van de computer tot de camera's, hebben we gekozen voor een GigE-interface. Voor afstanden van 5 meter of meer wordt dit meestal aanbevolen, aangezien USB-kabels boven dergelijke afstanden erg duur worden. Bovendien beschouwde de klant de PoE-functie als zeer belangrijk, waarbij de camera rechtstreeks via de netwerkkabel van stroom wordt voorzien. Desondanks kan de camera nog steeds hardwarematig worden getriggerd via de I/O-kabel. Dit was hier echter niet vereist. Maar de installatie van een lichtbarrière werd overwogen.

De klant vereiste een meetnauwkeurigheid van 0,3 mm voor het kleinste zichtbare detail. Het gezichtsveld (FOV) per camera was ingesteld op 400 x 200 mm. Een systeemresolutie van 0,1 mm/pixel was nodig. Op basis van 3 pixels per kleinste deeltje waren minimaal 4000 x 2000 pixels vereist. Daarom viel onze keuze op de ME2P-900-13GC-P. Deze camera heeft een sensorverhouding van 2:1 en voldoet aan alle noodzakelijke criteria. Met 13 FPS kunnen we gemakkelijk werken, aangezien de transportband zeer langzaam beweegt.

Selectie van de geschikte lens voor inspectie van bakkerijproducten

Om de juiste brandpuntsafstand te berekenen, kunt u handig onze lens calculator gebruiken. Hiervoor heeft u de sensor grootte van de camera, de werkafstand en de horizontale breedte van het gezichtsveld nodig.

De camera "ME2P-900-13GC-P" heeft een 2/3-inch sensor. Het gezichtsveld had een breedte van 400mm. Vanwege de opstelling van de machine werd een mogelijke werkafstand van 700 tot 800mm bepaald. Bij 750mm wordt een aanbevolen brandpuntsafstand van 16mm berekend.
Daarnaast is het belangrijk op te merken dat de lens de resolutie van de camera kan vertegenwoordigen, dus we hebben ook de lenzen op onze website met een resolutie vermeld.

In onze inspectie van bakkerijproducten application, zou een lens met een resolutie van 5MP daarom onvoldoende zijn, aangezien de industriële camera 9 MP oplost. Daarom hebben we gekozen voor de LCM-10MP-16MM-F2.8-1.5-ND1. Deze lens is ontworpen voor sensoren tot 10MP. In dit geval is de interactie tussen de camera en lens ideaal gekozen.

Beeldverwerkingssoftware voor de inspectie van bakkerijproducten

Wanneer we het hebben over een compleet machine vision systeem, beschrijft dit altijd de combinatie van hardware en software. De computer vision software verwerkt de afbeeldingsgegevens van de industriële camera en analyseert deze op basis van bepaalde markers.

Onze camera's zijn GenICam-compatibel, wat betekent dat ze compatibel zijn met verschillende softwareoplossingen. Deze omvatten bijvoorbeeld MvTec Halcon, NI LabVIEW, Cognex Vision Pro, Matlab of OpenCV. Veel klanten schrijven ook hun eigen programma's, aangezien de expertise intern beschikbaar is.

Voor de eerste stappen kun je de gratis SDK. gebruiken. Daar kun je initiële opnames opslaan en de camera parameters aanpassen. De application is ook ontworpen om soepel te draaien op een Raspberry Pi. Ondersteunde besturingssystemen zijn onder andere Windows, Linux en Android. Besturingssystemen zoals macOS van Apple worden niet ondersteund voor industrieel gebruik, maar ingenieurs kunnen een virtuele machine met Windows of Linux op een Mac draaien om compatibiliteit te waarborgen. De SDK ondersteunt programmeertalen zoals C++, C#/.NET en Python.

Voor deze application voor voedselkwaliteitsinspectie van bakkerijproducten, wilde de klant werken met software die gemakkelijk te gebruiken is, zelfs voor onervaren collega's. Daarom wordt het gebruik van Zebra Aurora Vision software aanbevolen. Deze robuuste en gebruiksvriendelijke software biedt een grafische omgeving die aanvoelt als "een gereedschapskist."

Met deze software kan het vision systeem worden aangevuld om zowel de grootte als de hoeveelheid bakkerijproducten te detecteren en eventuele defecte productie te identificeren. Om kennis te maken met de Aurora Vision software, werd de gratis Lite versie met alle standaardalgoritmen gebruikt.

Mogelijke Applicaties

In het algemeen betreft dit optische voedselinspectie, die zeer effectief kan worden geïmplementeerd met de interactie van software en hardware. Afhankelijk van het product en de snelheid van de transportband, moet u mogelijk de software aanpassen of een andere camera kiezen omdat de werkafstand groter is of er meer FPS (frames per seconde) vereist zijn.

Om al deze punten in overweging te nemen, staat ons team altijd klaar om u te helpen met advies en support bij uw bakkerswaren inspectie application. Laat ons eenvoudig een kort bericht achter via het contactformulier, en we zullen vorige reactie geven.