Applications de vision - Exemples d'application dans de nombreuses industries

La vision industrielle côté pratique

Exemples d'application et références clients

Quand la vision industrielle aide à optimiser la production de bois, dans des conditions de lumière changeantes

mars 2016

Un système de vision sur un véhicule de transport et un éclairage adapté aux conditions extérieures développé par Smart Vision Lights : grâce à cet équipement, les techniciens du bois peuvent mesurer efficacement les troncs d’arbre avant de les transformer en planches.

Maximiser l'efficacité et la qualité des processus pour conserver un réel avantage concurrentiel : tel est l'objectif principal de toute entreprise. Ceci vaut particulièrement pour des secteurs comme l’industrie automobile, l’industrie de l’emballage et agroalimentaire, mais aussi pour l’industrie des matières premières. Le secteur de la transformation du bois ne fait pas exception à la règle. La connaissance précise des quantités nécessaires de bois produit et livré revêt une très grande importance pour la rentabilité des entreprises de ce secteur. C'est pourquoi le producteur de bois américain Pike Lumber mise sur un système de vision qui contribue de manière notable à l’automatisation dans le domaine de la production de bois.

Lorsque les entreprises de transformation du bois achètent les arbres, ils mesurent le diamètre de la partie centrale du tronc et débitent celle-ci en planches de longueurs précises. Les longueurs de tronc et les diamètres mesurés sont ensuite utilisés pour déterminer le nombre de planches de bois d’une épaisseur de 25 mm environ pouvant être fabriquées à partir de cette quantité de bois. La mesure du diamètre du tronc nécessite beaucoup de travail et de temps ; elle est en outre très sujette aux erreurs humaines. La société américaine eSolutions a donc développé une solution d’automatisation sur la base d’un système de vision afin de mesurer les troncs d’arbre pendant le processus de production.

L’objectif était d’intégrer un procédé de mesure à la fois extrêmement efficace, fiable et précis, et qui n’entraîne pas de perte de temps. Étant donné que le chargement et le stockage des troncs se déroulent principalement en extérieur, il était important d’utiliser un système de vision garantissant une précision de répétition élevée, en dépit des conditions de luminosité naturelle et climatiques changeantes. L’ensemble du système de vision, composé d’une caméra, d’un éclairage et de matériel de système de vision, a été fixé sur un chargeur à grappin Tigercat utilisé pour recevoir et transporter les troncs. Grâce à cette configuration, l’opérateur du chargeur à grappin peut exécuter son travail comme d’accoutumée et rester dans la machine pendant que le système de vision effectue les mesures.

Lors du chargement d’un tronc avec le chargeur à grappin, le conducteur positionne le tronc d’arbre dans une position donnée pendant un bref instant, au cours duquel le tronc est mesuré par le système de vision. Dans cette position, deux capteurs laser vérifient si un tronc d’arbre est présent, et mesurent la distance entre le tronc et le système de vision. Un automate programmable industriel (API) déclenche le laser, l’information est ensuite transmise à un ordinateur installé à l'intérieur de la machine et qui commande le processus pour l’ensemble du système. L’enregistrement des images intervient à ce stade au moyen d’une caméra GigE Vision.

L’éclairage est l’élément le plus important dans cette application. Malgré les conditions de luminosité qui changent en permanence en extérieur, cet éclairage doit rester reproductible. Le choix s’est porté sur un éclairage flash à LED de la série XR256 de Smart Vision Lights. Cet éclairage diffuse la lumière infrarouge avec une longueur d’onde de 850 nm et une intensité lumineuse extrêmement élevée.

La décision d’utiliser la lumière infrarouge s’explique par le fait que la plupart des LED haute puissance sont proposées avec une longueur d’onde de 850 nm et que le domaine spectral de la lumière naturelle est légèrement inférieur aux autres longueurs d’onde visibles. La caméra a été adaptée à cette configuration au moyen d’un filtre passe-bande infrarouge approprié. Ce filtre laisse passer vers la caméra uniquement la lumière de l’éclairage flash XR256. Toutes les autres longueurs d’onde sont bloquées, ce qui réduit la quantité de lumière ambiante. La largeur des impulsions de la lampe flash a été réglée sur 100 ms afin d’éviter les flous cinétiques lorsque le tronc d’arbre ne peut être intégralement immobilisé pendant l’enregistrement de l’image.

L’ensemble du processus est activé par un système de boutons. L’opérateur du chargeur à grappin doit seulement placer le tronc d’arbre dans une certaine position devant le système de vision et déclencher les mesures et calculs automatiques par simple pression du bouton. Greg Hilbert, président d’eSolutions et responsable de ce projet d’automatisation, explique : « La majeure partie de l’écorce externe est décomptée de l’image à l’aide d’un outil d’analyse Blob du logiciel de traitement d'images, ceci afin de fournir au fournisseur de bois une meilleure estimation du volume de bois exploitable ».

Ce système de vision est particulièrement utile lorsqu’il s’agit de déterminer la quantité de bois brut stockée et permet une forte amélioration de la précision dans l’exécution du mandat. Pouvoir déterminer combien de planches pourront être coupées à partir d’un tronc sans frais supplémentaires tout en éliminant le risque d’erreurs lié à une mesure manuelle apporte à l’utilisateur un avantage concurrentiel déterminant, sans parler de l’efficience maximisée des processus et des stocks.

Smart Vision Lights

Muskegon, United States

Smart Vision Lights est un leader dans le développement et la fabrication de systèmes d'éclairage pour la vision industrielle.

Smart Vision Lights XR 256
  • Lumière stroboscopique pour un maximum de 5 000 flashs par seconde
  • Éclairage intelligent fonctionne sans contrôle externe
  • Adapté pour les applications à haute vitesse