Impression & emballage

IMPRESSION ET L’EMBALLAGE

Des solutions à haute cadence"

Traitement d'image dans l'industrie de l'emballage

Pour le contrôle des emballages, la vision industrielle représente une technologie performante qui est utilisée dans un nombre croissant d'applications. Hella-Marie Gillig est une de nos spécialistes de ce secteur d'activité et répond à quelques questions relatives à l'importance du traitement d'image dans ce secteur.

Où résident les défis particuliers de l'industrie de l'emballage en matière d’assurance qualité ?

Hella-Marie Gillig : La diversité des matériaux et des formes qui sont utilisés dans l'industrie de l'emballage nous impose de faire constamment face à de nouveaux défis. Les emballages ont de nombreuses fonctions : ils protègent le produit brut pendant le transport notamment, mais aussi ils positionnent un produit dans la gondole d’un supermarché. Il faut tenir compte du fait que les matériaux utilisés sont en constante mutation.

De plus, les emballages sont souvent fabriquées par superposition de plusieurs péllicules, ce qui rend l'inspection de la marchandise plus difficile.

Les produits issus de l'industrie alimentaire et cosmétique se distinguent les uns des autres par leur emballage. La forme ou la coloration d'un produit est souvent adaptée en fonction du moment.

Ces différents facteurs représentent des exigences distinctes et pour chaque produit nouvellement créé, la station de contrôle, qui utilise un système de traitement d'image pour détecter les défauts, doit s’adaptée aux conditions particulières.

Quels sont les champs d'application concrets pour le traitement d'image dans l'industrie de l'emballage ?

Hella-Marie Gillig : Il existe ici une très grande variété d'applications possibles. C'est ainsi qu'au moyen de la vision industrielle, on contrôle par ex. la qualité du matériau brut devant être utilisé pour réaliser des emballages : une pellicule est-elle livrée sans froissures, sans plis et sans le moindre petit trou ? Sur les bouteilles en plastique, existe-t-il des traînées sur la paroi de la bouteille après le moulage par injection ? L'étiquette de l’emballage a-t-elle été conçue de manière à empêcher les falsifications et comment peut-on s'en assurer ?

Pendant le processus de production, nous contrôlons par ex. les dimensions ou la forme d'un produit intermédiaire au moyen de systèmes de traitement d'image. Par exemple : l'estampillage ou la découpe du carton est-il correct ? le filetage ou l'épaulement d'une bouteille de gaz a-t-il été correctement fermé ? Ou encore : la lecture fiable de chiffres en relief sur le fond des bouteilles, l'inspection de petites boîtes et de bouchons pour vérifier si le montage a été effectué du bon côté, le contrôle fiable des dates de péremption sur les couvercles en aluminium imprimés en plusieurs couleurs et non plats sont autant d’autres exemples d'applications dans ce domaine.

À la fin du processus de production, il faut souvent contrôler les habillages et les étiquettes. Les étiquettes à code-barres sont fixées à des hauteurs différentes en fonction du produit ou sont déjà scellées sous une pellicule. Dans ces cas aussi, les composants de vision industrielle doivent être sélectionnés avec soin et de manière optimale en fonction de la tâche.

Quels produits de STEMMER IMAGING sont-ils utilisés dans l'industrie de l'emballage et STEMMER IMAGING offre-t-il des solutions spéciales pour ce secteur d'activité ?

Hella-Marie Gillig : En tant que fournisseur de technologie de vision industrielle leader en Europe, STEMMER IMAGING offre à ses clients tous les composants nécessaires pour trouver la solution appropriée aux tâches de traitement d'image : un grand choix d'éclairages et d'optiques, des systèmes de caméras intelligentes, des produits d'acquisition d'images performants, des systèmes complets, les accessoires nécessaires et le logiciel performant approprié, une large gamme de caméras industrielles de tous types.

Le plus souvent, le choix des éclairages appropriés est d'une importance décisive pour l'efficacité ultérieure de la station de contrôle, car chaque recherche de défaut et chaque contrôle de forme exige que la structure de l'éclairage soit adaptée de manière optimale. Il doit faire ressortir les caractéristiques d'un produit de manière contrastée et réduire ou renforcer la brillance ou les réflexions de manière ciblée. Dans certaines applications, il est aussi judicieux de renforcer les couleurs que de les niveler. L'éclairage fait l'image, c'est pourquoi, dans des études de faisabilité, nous élaborons souvent la configuration optimale à la tâche à réaliser et offrons alors cette solution au client.

Naturellement, la caméra utilisée joue, elle aussi, un rôle important. Des caméras matricielles ou linéaires avec un ou plusieurs capteurs peuvent représenter le meilleur choix, par exemple pour distinguer les couleurs. Pour l'évaluation du pourcentage de rouge, de bleu, de vert ou aussi du pourcentage d'infrarouge dans le spectre lumineux, des caméras à prismes spéciales peuvent aussi offrir, en fonction de la tâche, une solution appropriée pour représenter les couleurs plus clairement et les analyser à un niveau de fiabilité plus élevé.

Je voudrais encore mentionner les nouveaux capteurs Line scan bar (capteurs d'images au contact - CIS)) de Mitsubishi Electric comme exemple de système complet pour l'industrie de l'emballage ou de l'impression. Ces produits fonctionnent comme des scanners qui capturent les matériaux plats avec une résolution de 600 dpi et une distance de travail fixe. L'éclairage étant déjà intégré dans le boîtier du CIS et le capteur étant très facile à monter, ces systèmes conviennent très bien pour contrôler des objets plats tels que des pellicules, du papier, des bandes de textile ou du verre. Par contre, la technologie CIS n'est pas appropriée pour inspecter des surfaces non planes telles que par ex. des cartons estampés.

  • En savoir plus sur le système "line scan bar" et sa technique: Une vidéo et une infographie vous explique la technologie cachée derrière ce système.

À quoi une entreprise de l'industrie de l'emballage doit-elle veiller lors du choix d'un système de traitement d'image ?

Hella-Marie Gillig : Je déconseille les systèmes entièrement préconfigurés. Les composants utilisés, donc la caméra, l'objectif, l'éclairage et le logiciel ainsi que d'autres éventuels éléments doivent interagir de manière optimale afin de garantir l'obtention des résultats exigés. Les systèmes préconfigurés disposent par exemple souvent d'un éclairage déjà intégré qui, le plus souvent, ne satisfait pas aux exigences spéciales du contrôle considéré et doit donc être remplacé ultérieurement par un éclairage approprié, ce qui représente beaucoup de travail. Dans la plupart des cas, c'est difficile à réaliser du point de vue mécanique et, de plus, l'avantage de prix par rapport à un système composé individuellement est vite perdu.

Un autre point important est que, dès le début, on devrait prévoir suffisamment de temps pour sélectionner les composants appropriés, particulièrement l'éclairage. Ce n'est qu'en gagnant de l'expérience que l'on développe une réelle connaissance des composants qui représentent une solution adéquate en fonction du produit devant être contrôlé et des autres conditions environnementales. Souvent, les collaborateurs de nos clients s'engagent sur des territoires inconnus quand ils s'intéressent au traitement d'image. Pour tous les sujets de vision industrielle, nous offrons des formations régulières qui sont considérées par les participants comme très utiles car elles permettent aux débutants de réduire le temps de familiarisation et d'obtenir plus rapidement les résultats requis.

Un système de vision industrielle est-il rentable, principalement dans l'industrie de l'emballage (par ex. accélération des processus etc.) ?

Hella-Marie Gillig : Le traitement d'image ne rend pas les machines plus rapides. D'ailleurs, surtout dans l'industrie de l'emballage, les machines et les processus de production sont déjà extrêmement rapides. Cependant, le secteur du traitement d'image offre à ses utilisateurs des caméras qui, même pendant ces processus rapides, sont capables de prendre des images de bonne qualité pour être analysées, ainsi que des cartes d'acquisition d'image qui permettent un prétraitement des images, si bien que leur analyse ne prend que quelques ms. Des cartes d'acquisition appropriées transmettent le résultat de l'analyse directement aux E/S, garantissant ainsi un tri fiable des pièces défectueuses. C'est ainsi que des systèmes appropriés diminuent la charge de l'unité centrale de l'ordinateur de la machine de production.

Quand les contrôles qui, jusqu'alors, étaient effectués á la main ou seulement de manière semi-automatique peuvent être automatisés, le traitement d'image permet de profiter de nettes économies. Ici, le potentiel de cette technologie est toujours très important dans l'industrie de l'emballage.