Ispezione frutti con visione artificiale

Nei centri di preparazione dei pasti i tempi sono fondamentali: in poche ore migliaia di vassoi e cestelli devono essere pronti per raggiungere mense aziendali, ospedali, scuole. Quando la preparazione include frutta fresca, la selezione deve essere estremamente accurata: nessuna mela ammaccata, nessuna arancia deteriorata, nessuna pesca rovinata può arrivare al consumatore finale.
La richiesta del cliente era garantire un controllo qualità più rapido e affidabile rispetto al metodo tradizionale, che fino a quel momento era svolto esclusivamente dagli operatori. Questo approccio manuale risultava inevitabilmente lento e con un margine di errore più elevato.
La soluzione individuata è stata l’integrazione di un sistema di visione artificiale, per automatizzare l’intero processo di verifica. Oggi la selezione dei frutti è veloce, precisa e costante, senza interruzioni: il sistema può operare anche durante i turni notturni, così al mattino gli operatori trovano già la frutta pronta per il confezionamento.

La presa robotizzata della frutta

Il percorso della frutta inizia con una operazione di bin picking: un robot antropomorfo preleva i frutti singolarmente dalle cassette poste all’inizio della linea. L’operazione è guidata da uno scanner 3D Zebra 3S80, che esegue attraverso un pattern matching tridimensionale per localizzare rileva posizione e orientamento del frutto.
Grazie a queste informazioni, il robot può afferrare le mela con delicatezza ogni pezzo e depositarlo sul nastro trasportatore avviandolo così alla fase successiva di controllo.

Vedere oltre il visibile: anomaly detection con telecamere SWIR

Il frutto, una volta posizionato sul nastro trasportatore, raggiunge la stazione di anomaly detection. Qui un sistema di movimentazione a rulli lo mette in rotazione, consentendo a una telecamera di analizzare l’intera superficie e rilevare i dettagli anche meno evidenti. Questa è la fase più delicata del processo: spesso le imperfezioni possono essere invisibili a occhio nudo, perché nascoste sotto la buccia.

Per garantire un controllo completo vengono impiegate due tipologie di telecamere:

La prima, una Lucid Vision Triton SWIR, è un dispositivo a infrarossi che, con l’ausilio di un illuminatore SWIR TMS Lite, evidenzia danni da urti o ammaccature non visibili direttamente.
Una seconda telecamera, una Lucid Vision Triton2 a colori, effettua invece il controllo visivo tradizionale, verificando la cromaticità del frutto e l’assenza di macchie superficiali.
Telecamere e illuminatori sono disponibili in versione IP67 estendibile fino a IP69 con le apposite custodie, per garantire affidabilità anche in ambienti di lavorazione gravosi.

L’intelligenza software per il controllo qualità automatico

Le immagini acquisite vengono elaborate da Aurora Design Assistant (ADA), un IDE (Integrated Development Environment) sviluppato da Zebra Technologies per le applicazioni di visione artificiale. Grazie ad algoritmi di anomaly detection e deep learning, il sistema classifica in modo automatico i frutti come idonei o da scartare, garantendo una precisione e una velocità nettamente superiori a quelle del controllo manuale.
Aurora Design Assistant è progettato per semplificare la programmazione tramite un’interfaccia grafica intuitiva e opera in ambiente Microsoft Windows. I runtime delle applicazioni di visione possono essere eseguiti sia su un PC che su un controller di visione dedicato, come lo Zebra 4Sight.

Packaging intelligente e tracciabilità garantita

I frutti conformi giungono alla stazione di packaging, dove un secondo robot li preleva per indirizzarli verso un sistema di confezionamento, che li insacchetta singolarmente. Anche in questa fase la visione artificiale assicura controlli accurati su più livelli:
– Chiusura della confezione: una telecamera in bianco e nero Visus da 5 MP, supportata da un sistema di retroilluminazione (backlight), controlla la presenza e la correttezza della saldatura. Eventuali non conformità vengono rilevate in tempo reale e scartate automaticamente.
– Etichettatura e codici: la lettura dei codici a barre, QR code e caratteri alfanumerici (OCR) viene eseguita dagli scanner Zebra serie FS, garantendo che ogni confezione sia tracciata e identificabile lungo tutta la filiera.
– Posizionamento corretto: una telecamera 3D Helios a tempo di volo (ToF) controlla l’allineamento delle confezioni sui vassoi, evitando errori di posizionamento.

Visionlink, un partner per l’innovazione nella visione artificiale

In questo progetto Visionlink non è stato un semplice fornitore di tecnologia, ma un partner tecnologico che ha accompagnato il cliente in tutte le fasi, dall’idea iniziale alla realizzazione. La forza di Visionlink è stata la capacità di ascoltare le esigenze, trasformarle in scelte tecnologiche mirate e affiancare il system integrator nella definizione della soluzione più efficace.
Il risultato è un investimento che genera valore concreto e duraturo per il cliente.