Contrôle d’adhésif de boîtes en carton (OTvis)

 L’APPLICATION 

Dans une ligne de conditionnement, de fines découpes de carton sont pliées en petites boîtes et collées. Il faut s’assurer que la colle est bien présente et correctement positionnée. Etant donné que la boîte en carton est déjà collée, le joint à vérifier est caché à l’intérieur. L’application de la colle pourrait également être contrôlée quand la boîte est ouverte, mais ce n’est qu’une fois les deux surfaces réunies que l’on peut être certain que la colle a été correctement appliquée. La thermographie est donc bien adaptée au contrôle d’adhésif car elle peut enregistrer précisément l’empreinte thermique de la colle à travers le carton et la comparer à l’image de référence. Ainsi, elle peut déterminer automatiquement dans le temps de cycle si la colle est conforme (OK) ou non-conforme (NOK).

 L’OBJECTIF 

L’objectif consistait à développer un banc d’essai en ligne avec un procédé automatisé d’inspection par thermographie pour les boîtes de mouchoirs. Le contrôle d’adhésif devait être intégré à la ligne de production existante. Le fabricant voulait être en mesure de trier les boîtes défectueuses le plus tôt possible sur la chaîne de production afin d’éviter des pertes inutiles. Les pièces défectueuses devaient être triées à temps avant d’atteindre l’étape suivante du processus.

 LE DÉFI 

Le principal défi était le temps de cycle d’environ 10 boîtes par seconde. Dans le procédé, 6 joints de colles sont inspectés par boîte, 3 de chaque côté. Deux caméras infrarouges sont utilisées dont les données sont traitées simultanément en temps réel. Le matériel et le logiciel d’Edevis sont ainsi capables d’effectuer l’évaluation du joint de colle en 10 ms et de donner un signal pour l’exclusion immédiate des pièces défectueuses.

 LA SOLUTION 

Afin de relever ces défis importants, Edevis a procédé à des optimisations cruciales dans la configuration du matériel et des logiciels. Les latences du système dans le traitement des données ont été réduites pour tenir compte du temps de cycle. De cette façon, le logiciel a été calquée au plus près du temps d’exécution du système d’exploitation de Windows. Les deux caméras infrarouges, positionnées de part et d’autre de la bande, sont issues d’un développement propriétaire Edevis car les caméras infrarouges disponibles sur le marché, et rentrant dans l’enveloppe budgétaire, ne répondaient pas aux exigences de vitesse d’acquisition. Même à grande vitesse, le système d’inspection détecte avec précision si la colle s’est étalée correctement et si le côté opposé s’est également collé. Étant donné que tous les paramétrages du processus de collage (à chaud) et des fibres de papier ne peuvent pas être standardisés avec fiabilité, le contrôle par thermographie de l’application de la colle est primordial une fois le collage terminé.

 LA CHRONOLOGIE DU PROJET 

Le client japonais a fourni des échantillons, qui ont été utilisés pour les essais de faisabilité. Un devis a ensuite été établi. La mise en œuvre technique a été réalisée en collaboration avec le partenaire commercial japonais KEN Automation et le fabricant de la ligne d’emballage. La connexion au système de commande principale a été réalisée par des bus de terrain, Profi.NET pour le cas présent, mais d’autres systèmes tels que OPC OA ou des Entrées/Sorties 24V sont également possibles.

 LE « MACHINE LEARNING » 

Un aspect central du projet relève de l’apprentissage automatique, précurseur de l’intelligence artificielle (IA). Le système de contrôle d’adhésif apprend quel joint de colle est correct (OK) ou non (NOK) grâce au processus d’apprentissage. Le client peut entraîner cette inspection de façon autonome en produisant et en inspectant des milliers de pièces conformes dans les conditions de contrôle. Le système d’inspection apprend ainsi à quoi ressemblent les pièces conformes et peut détecter et trier les pièces non conformes. Une fois ce processus d’apprentissage achevé, les anomalies dans le processus de production peuvent être rapidement détectées et corrigées.

Dans toutes les applications où des substances pâteuses à liquides sont appliquées avec une empreinte thermique, le contrôle par thermographie peut être très utile. Il convient donc pour le collage industriel, le process de conditionnement, la dépose de peinture ou de revêtement, les mastics industriels, le collage des plastiques, les résines industrielles alimentaires, et bien plus encore.