Controllo qualità di profumi di alta gamma

Per i profumi, la qualità del packaging e l’esperienza d’uso sono elementi unici, inimitabili.
Soprattutto per quelli di alta gamma, dove la componente emozionale è legata all’esclusività della confezione. Per questi prodotti è necessario garantire standard qualitativi di eccellenza. Un erogatore difettoso o un’etichetta male apposta potrebbero compromettere irreparabilmente l’immagine del prodotto e, di riflesso, quella del marchio.
È per questo motivo che un noto brand di profumi ha commissionato ad un costruttore una linea di riempimento e assemblaggio con la richiesta di riuscire a effettuare il controllo automatizzato delle boccette al 100%.

Controllo accurato di tutti i dettagli

Uno stretto nastro trasportatore convoglia la fila delle boccette in cristallo ambrato, il materiale che è stato scelto per comunicare l’esclusività del profumo, all’ingresso della macchina, dove un sistema le singolarizza alla velocità di 120 pezzi al minuto. La forma dei flaconi, sostanzialmente cilindrica, rende impossibile gestirne l’orientamento: per il controllo degli erogatori e delle etichette non è quindi possibile sfruttare alcun riferimento.
Per il costruttore della linea le problematiche da risolvere sono state fin da subito alquanto sfidanti. In primo luogo, per la necessità di implementare sistemi multicamera per acquisire immagini a 360°, data l’impossibilità di orientare un prodotto cilindrico. In secondo luogo, per gli spazi fisici disponibili sulla linea, molto ridotti: da qui, l’esigenza di disporre di controller e telecamere molto piccole, al limite della miniaturizzazione. Infine, per la necessità di studiare dei sistemi di illuminazione personalizzati, allo scopo di evitare l’insorgere di interferenze durante l’ispezione del flacone, da effettuarsi sui 360°.
Per soddisfare al meglio le richieste del cliente, la scelta è stata quella di implementare tre distinte stazioni di controllo.

Le prime due stazioni di controllo

Nella prima stazione si effettua il controllo del livello e si verifica la presenza dell’erogatore a spruzzo e della relativa cannula di pescaggio. Allo scopo viene utilizzata una smart camera Zebra Matrox Iris GTX posta di fronte a un sistema di retroilluminazione TMS Lite BHLX3 a luce strobata che, in sincrono con il passaggio delle boccette, ne riprende il livello e verifica l’inserimento dell’erogatore. Nella seconda stazione viene eseguito il vero e proprio controllo a 360° dell’erogatore. Si tratta di una fase alquanto delicata, il cui scopo è di porre in evidenza la presenza di imperfezioni che potrebbero dare luogo a difettosità nel suo utilizzo. Il riscontro anche di un solo erogatore difettoso in fase di vendita potrebbe infatti portare a restituire al mittente addirittura l’intero lotto di produzione. In questa stazione si trovano 5 telecamere Teledyne Flir Blackfly S con interfaccia GigE coordinate da un controllore. Quattro di esse, disposte a croce, acquisiscono ciascuna l’immagine di un quarto di porzione dell’erogatore; la quinta effettua un controllo dall’alto. Un illuminatore anulare TMS Lite HPD posto sopra al flacone struttura in modo diffuso la luce al fine di fornire al sistema di visione una maggiore evidenza delle eventuali non conformità.

La terza stazione di controllo

È in questa stazione che si controllano l’etichetta e la corretta apposizione del tappo. Analogamente alla stazione precedente, un controllore gestisce 4 telecamere Teledyne Flir Blackfly S disposte a croce, ciascuna delle quali inquadra una porzione pari a circa un quarto del flacone: il controllore ricostruisce in tempo reale un’immagine “panoramica”, che consente di verificare la corretta apposizione dell’etichetta, comunque essa sia orientata. Una quinta telecamera effettua il controllo di presenza del tappo e del logo che ivi si deve trovare correttamente apposto. È interessante notare come in questa terza stazione, così come nella stazione numero due, la cui configurazione è sostanzialmente simile, per il controllo sia stato sviluppato un algoritmo di riconoscimento dei difetti basato su rete neurale, a cui sono state opportunamente insegnate le non conformità. Il sistema riesce a riconoscere in modo molto affidabile i difetti e ad agire di conseguenza, scartando le non conformità su un binario di espulsione dove, dopo un controllo manuale, i flaconi potrebbero anche essere rimessi in produzione. Al fine di assicurare la massima performance di controllo, il sistema di illuminazione della terza stazione è stato realizzato custom. Si tratta di un illuminatore in versione ‘dome’ a diffusione e con opportune aperture laterali e superiore, che permettono alle 5 telecamere di acquisire le immagini dei flaconi in campo libero e perfettamente illuminato.

Il valore aggiunto di un sistema completo

Per la realizzazione dell’intero sistema di visione è stato utilizzato l’ambiente di sviluppo Zebra Matrox Design Assistant X, che grazie alla sua versatilità su multi piattaforma ha permesso di gestire sia la configurazione della smart-camera che le stazioni multicamera con flussi di elaborazione indipendenti. Un apposito algoritmo assembla in tempo reale le immagini acquisite dalle 4 telecamere disposte a croce, ottenendo un’immagine panoramica sulla quale individuare gli eventuali difetti, qualsiasi sia il punto in cui si trovano. La robustezza degli algoritmi sviluppati su rete neurale consente oggi alla linea di funzionare con piena soddisfazione del cliente, che dispone di un controllo al 100% in conformità alle specifiche progettuali. In collaborazione con il costruttore dell’impianto, ha svolto i test di fattibilità in laboratorio e sul campo, curando anche la fase di formazione. È interessante notare come tutti i tool necessari per la configurazione dei sistemi di visione siano disponibili nella piattaforma Design Assistant X di Zebra Matrox, distribuita da Visionlink insieme agli altri prodotti.