Máxima eficacia en el control de calidad: Sistema de inspección en dos etapas para bandejas de aluminio
Novelis Inc. es líder mundial en la fabricación de productos innovadores de aluminio y en la prestación de servicios, así como en el reciclado de aluminio. Con el fin de automatizar el control de calidad de las bandejas de aluminio, que hasta entonces sólo se realizaba manualmente por muestreo, se encargó a ISW (Industrielle Sensorsysteme Wichmann), en colaboración con STEMMER IMAGING, la implantación de un sistema de inspección en dos fases para comprobar la calidad de las bandejas.
La tarea
Selección de componentes y apoyo al diseño para realizar un sistema automatizado de inspección de calidad en la producción de bandejas de aluminio.
El reto
Garantizar un control de calidad en línea del 100% a altas velocidades de ciclo y con una gran variedad de formas y tamaños de bandejas.
La solución
Junto con ISW, STEMMER IMAGING diseñó un sistema de inspección de dos etapas adaptado individualmente a la variedad de formas y tamaños de las bandejas de aluminio. Unos componentes cuidadosamente seleccionados garantizan una interacción óptima a lo largo de toda la línea de producción.
- Dos estaciones de inspección para la comprobación de contornos y orificios
- Diseñado para altas velocidades de producción
- Máxima flexibilidad para variantes de producto
- Alta fiabilidad del proceso
- Mayor rentabilidad
El reto de un control de calidad al 100%: Inspección de bandejas de aluminio a la máxima velocidad
Ya sea en los aviones, en las comidas para llevar o en los supermercados, las bandejas de aluminio utilizadas como recipientes para alimentos están presentes en todas partes. Con aproximadamente 50 prensas en su planta de Plettenberg, en Sauerland, Novelis Deutschland GmbH fabrica innumerables tipos de bandejas. Debido a las altas velocidades de los ciclos y a las enormes cantidades, antes sólo podían realizarse comprobaciones manuales por muestreo, por lo que Novelis decidió invertir en un sistema de inspección automatizado.
Los requisitos eran muy exigentes: además de las altas velocidades de los ciclos, el sistema tenía que estar diseñado para adaptarse a la enorme variedad de formas y tamaños diferentes y permitir una inspección en línea fiable al 100%. Se seleccionó a un integrador de sistemas experimentado, ISW (Industrielle Sensorsysteme Wichmann GmbH), para diseñar e implementar los sistemas basados en los componentes de visión de alta calidad de STEMMER IMAGING.
La solución de Visión Artificial de ISW y STEMMER IMAGING
Los envases se comprueban en un sistema de dos etapas, que inspecciona el 100% de las bandejas en busca de fugas o defectos de contorno. El sistema se adapta individualmente a la variedad de formas y tamaños de las bandejas de aluminio. La tarea principal de STEMMER IMAGING consistió en seleccionar los componentes óptimos para la perfecta interacción de toda la línea de producción.
Estación de Visión Artificial nº 1 - Inspección de contornos
En la primera estación de Visión Artificial se utilizan dos cámaras de alta resolución para inspeccionar los contornos de las bandejas. Las dos barras de exploración de líneas (LSB) de Mitsubishi Electric tienen una anchura de sensor de aproximadamente 400 mm y detectan desviaciones del objetivo de +/- 100 µm. Esta estación detecta errores de geometría como las llamadas narices o chads en los envases. La tolerancia para comprobar los contornos puede parametrizarse. Cada LSB está iluminado por una luz de línea CCS, que se coloca por encima de los contenedores que pasan como iluminación de fondo.
Estación de Visión Artificial nº 2 - Inspección de orificios
En el segundo sistema de Visión Artificial, justo después de la estación de inspección de contornos, se comprueba si hay fugas en las bandejas. En este punto se toman imágenes con cuatro cámaras de escaneado de área Genie Nano suministradas por Teledyne DALSA, cada una de las cuales captura una mitad de las bandejas. Para detectar fugas es mejor trabajar con iluminación de fondo, ya que con un espesor de material de entre 40 y 180 µm cualquier luz que brille a través puede detectarse con fiabilidad e identificarse como un defecto. Los envases con puntos de fuga se clasifican y se envían a un proceso de reciclado.
"STEMMER IMAGING es nuestro proveedor clave para la Visión Artificial. Independientemente del sector en el que hayamos operado en los últimos años, siempre hemos podido confiar en su competencia técnica y su buen soporte."
Stefan Tukac, ISW
Los factores clave del éxito del sistema de inspección en dos fases
El sistema implantado por IWS y STEMMER IMAGING se adaptó individualmente a los requisitos de la producción de bandejas de aluminio en Novelis para utilizar los componentes más adecuados en cada área de aplicación. El anterior método de control de calidad manual, que utilizaba una base de muestras aleatorias, pudo sustituirse por una inspección automatizada fiable al 100%.
Solución a medida
A la hora de reunir los distintos componentes para el sistema de inspección, STEMMER IMAGING aprovechó al máximo su ventaja como proveedor independiente de fabricantes de tecnología de Visión Artificial y pudo seleccionar los productos óptimos para cada tarea a fin de satisfacer los requisitos específicos de Novalis.
Aumento de la rentabilidad
Gracias a la flexibilidad y el rendimiento de la solución, fue posible, a pesar de las altas velocidades de producción, sustituir las antiguas comprobaciones aleatorias por una inspección fiable del 100% de los contornos, así como la comprobación de fugas, aumentando así la rentabilidad de los procesos de producción a un nuevo nivel.
Máxima flexibilidad con variantes de productos
Los componentes utilizados en el sistema de inspección se han diseñado para poder inspeccionar bandejas de aluminio de todos los tamaños y formas sin necesidad de realizar ningún ajuste. Para convertir una línea de prensado a otros tipos de bandejas basta con mostrar al sistema diez piezas buenas y confirmarlas, tras lo cual es posible iniciar la producción e inspección de nuevos envases.
Fácil manejo
Se utiliza un monitor para comprobar y visualizar los resultados de la inspección con el análisis de imágenes de ambos sistemas de visión artificial combinados en una única vista. De este modo, es posible realizar un seguimiento de las decisiones correctas o incorrectas tomadas por el sistema y, si es necesario, corregir los ajustes necesarios.
Alto nivel de fiabilidad
Tras la selección de los componentes, los expertos de STEMMER IMAGING llevaron a cabo intensos estudios de viabilidad para garantizar la seguridad del proceso de cada uno de los productos. Por ejemplo, con las barras de exploración de líneas, que se desarrollaron originalmente para un concepto completamente distinto.
Socios cooperativos al mismo nivel
ISW (Industrielle Sensorsysteme Wichmann) y STEMMER IMAGING mantienen desde hace muchos años una estrecha colaboración en los sectores más diversos. Desde hace casi dos décadas, STEMMER IMAGING suministra los componentes de visión óptimos para las soluciones a medida de ISW.
“Debido a las elevadas velocidades de producción, sin este sistema habría sido imposible sustituir las antiguas comprobaciones aleatorias por una inspección fiable del 100% de los contornos y, al mismo tiempo, comprobar si hay fugas, aumentando así la rentabilidad de nuestros procesos al nivel superior actual.”
Julian Schmidt, Ingeniero de Producción de Novelis
Otros proyectos de éxito en la industria del packaging
Mejora de la calidad de los componentes de los envases farmacéuticos
En la industria farmacéutica se utilizan gran variedad de componentes, como tapones de goma y émbolos para viales farmacéuticos y jeringuillas. Estas piezas deben estar libres de defectos al cien por cien. Para cumplir este requisito, la empresa holandesa Simac Masic ha diseñado un sistema de inspección fiable que utiliza soluciones de visión de alta velocidad, desarrollado conjuntamente con los expertos de STEMMER IMAGING.
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