System wizyjny
do kontroli jakości opakowań chusteczek nawilżanych

Co kontrolujemy za pomocą wizji maszynowej?

Zadanie, przed jakim stanął zespół Scanway to propozycja systemów wizyjnych zdolnych kontrolować:

• jakość nacięcia folii opakowaniowej w miejscu otwarcia;
• poprawność naklejenia i kształtu przezroczystej naklejki zamykającej;
• czytelność, poprawność i położenie nadruku zawierającego kluczowe dane o produkcie (data produkcji, numer LOT).

Dwa pierwsze punkty są kluczowe, ponieważ każda nieszczelność opakowania wpływa na spadek jakości produktu: chusteczki wysychają, przez co nie spełniają swojej funkcji. Natomiast informacje o numerze LOT oraz dacie produkcji są niezbędne do śledzenia i zarządzania cyklem „życia” produktem od wytworzenia, przez sprzedaż do utylizacji.

Wyzwania i zastosowane technologie

Pierwszą trudnością, z którą trzeba było się zmierzyć to kontrola obiektu w postaci wstęgi. Charakterystyka tego typu procesu produkcyjnego implikuje konieczność kontroli w trybie ciągłym przy dużej prędkości ruchu badanego obiektu. Zagadnienia związane z ustalaniem pozycji systemu wizyjnego, odpowiednim oświetleniem, wyzwalaniem akwizycji obrazu oraz przetwarzaniem go w odpowiednim tempie w przypadku kontroli wstęgi opakowaniowej należą do najbardziej skomplikowanych.

Kontrola nacięcia perforacji oraz naklejki otwierającej wymagała najwyższej jakości obrazowania 3D. Powinno ono pozwalać na wykonanie pomiarów z dokładnością mikrometryczną pomimo zmian w naprężeniu wstęgi opakowaniowej, drgań, wpływu oświetlenia zewnętrznego i innych czynników środowiskowych.

Do testów odczytu nadruku wykorzystano obrazowanie 2D. Ze względu na charakterystykę procesu produkcyjnego, a także zmienność koloru czcionki. Jednocześnie czas na przetwarzanie obrazów był bardzo ograniczony ze względu na tempo produkcji.

Osobnym wyzwaniem było samo przeprowadzenie testów. Proces produkcji materiałów w postaci wstęgi jest ekstremalnie trudny do zasymulowania w warunkach testowych. Jednocześnie wysoka wydajność produkcji i wymagania jakościowe nie pozwalają na testy w środowisku produkcyjnym. Wiedza i doświadczenie inżynierów Scanway zdobyte w tym i w poprzednich projektach pozwalają jednak mierzyć się z takimi wyzwaniami.

Korzyści wizyjnej kontroli jakości opakowań

Zastosowanie zaawansowanych technologii w kontrolę jakości opakowań pozwala uzyskać wiele korzyści:

1. Zwiększyć jakość produktu końcowego trafiającego na rynek, a tym samym uzyskać wzrost poziomu zaufania do marki.
2. Ograniczyć zniszczenia produktu wynikające z nieszczelności (chusteczki nie wyschną, pozostaną wilgotne).
3. Poprawić skuteczność śledzenia produktu w procesie produkcyjnym.
4. Zwiększyć kontrolę nad cyklem życia produktu co przekłada się na wiele korzyści w procesie dystrybucji i recyklingu.
5. Zwiększenie automatyzacji produkcji dające możliwość zwiększenia wydajności linii oraz jakości wyrobu.

Podsumowanie

Testy przeprowadzone przez Scanway pozwoliły lepiej poznać i zdefiniować wyzwania, jakim musi sprostać wizja maszynowa przy kontroli materiału w postaci wstęgi oraz ogólnie w procesie produkcji opakowań. Doświadczenie we wdrożeniach podobnych systemów oraz ekspercka wiedza z zakresu hardware’u, oraz algorytmiki przetwarzania obrazu były bezcenne do przeprowadzenia tych testów i uzyskania miarodajnych wyników. Mimo bardzo wysokiej trudności opisanego zadania jest ono w większości wykonalne przy zastosowani najwyższej jakości obrazowania oraz zaawansowanych algorytmów.