Les solutions de vision industrielle de STEMMER IMAGING contrôlent 350 mètres d'étiquettes par minute

Des étiquettes et autres bandes imprimées défilent à une cadence frôlant les 350 mètres par minute : un contrôle-qualité fiable à une telle vitesse requiert ici une installation ultra-performante. La société AB Graphic fabrique de telles machines et utilise pour ce faire la vision industrielle de STEMMER IMAGING.

Quatre rubans d’étiquettes tournent en parallèle sur l’Omega SRI, une machine de façonnage d’étiquettes que M. Wirtz prépare et teste avant sa livraison chez le client. « La tâche principale de nos machines réside dans la découpe des rubans pour ensuite les enrouler sur des bobines individuelles. Nos clients n’ont en général besoin que d’un seul ruban d’étiquettes », explique le responsable commercial d’AB Graphic International GmbH.

La machine que M. Ralf Wirtz est en train de préparer est conçue pour des largeurs de ruban de 430 mm, mais la société AB Graphic peut répondre à des besoins en laize très divers, entre 210 et 1200 mm. La dimension des bobines ne constituent toutefois qu’une des nombreuses options possibles. « Nous pouvons élargir les fonctionnalités de base de la machine en fonction des exigences du client », explique M. Wirtz. La demande la plus courante concerne l’ajout d’une tête d’impression pour apposer des données spécifiques sur les étiquettes préimprimées, comme un numéro de lot par exemple. Pour compléter les installations, AB Graphic propose également d’y intégrer des modules de vision industrielle fleyeVision pour le contrôle-qualité des étiquettes.

Un domaine bien spécifique : la vision industrielle

Ces modules de vision industrielle constituent le domaine de prédilection de la filiale allemande d’AB Graphic : au sein du groupe britannique, seul le site allemand de Baesweiler, près d’Aix-la-Chapelle, développe et fabrique ces modules, sous le nom de fleyeVision. « Près de 80% des machines d’étiquetage fabriquées chez nous sont équipées d’un module de vision industrielle, parfois de deux, et cela à la demande explicite de nos clients. Pour les machines fabriquées en Grande-Bretagne et commandées avec un système de vision, nous préparons ici les modules, puis les envoyons à nos collègues britanniques qui se chargent de leur intégration et de la suite du processus. »

Afin de garantir la qualité de chaque étiquette, les modules fleyeVision en inspectent différentes caractéristiques. Ils détectent par exemple les étiquettes manquantes, endommagées ou mal collées, les résidus de matrice, d’encre ou autres impuretés. Pour le fabricant d’étiquettes, il est impératif de détecter ces défauts sans marge d’erreurs, car il peut être confronté à de lourdes conséquences dans le cas contraire. Un défaut d’étiquetage sur des produits finis risque de faire croître le nombre de réclamations ainsi que le mécontentement du fabricant qui confrontera très certainement son fournisseur d’étiquettes à des demandes de dommages et intérêts élevés. De même, des étiquettes défectueuses peuvent entraîner l’interruption de la production sur une ligne de remplissage par exemple et, du même coup, une hausse vertigineuse des coûts. Quant à un mauvais étiquetage dans l’industrie pharmaceutique, les conséquences pour les patients peuvent ici être très graves.

Pour exclure de tels risques, AB Graphic propose à ses clients une multitude d’extensions modulaires du système fleyeVision, permettant ainsi la configuration bon marché et sur mesure de systèmes d'inspection conformément à leurs attentes. « Qu’un client souhaite contrôler la qualité des éléments graphiques, des textes, des codes-barres ou des couleurs, ou qu’il souhaite vérifier l’exactitude de données variables : fleyeVision nous permet d’apporter une solution à toutes les tâches demandées, quels que soient les matériaux, la langue ou la police de caractère », souligne M. Wirtz.

Toujours selon M. Ralf Wirtz, un des atouts majeurs de cette solution d’AB Graphic réside dans le fait que fleyeVision peut facilement être intégré sur des machines d’impression déjà en place, des systèmes de conditionnement ou de fabrication de films plastiques, ou tout autre machine à défilement continu : « fleyeVision est certes conçu sous la forme d’un système autonome, mais il peut également être installé ultérieurement sur des presses d’imprimerie ou installations de conditionnement, quelle que soit la marque. Le système peut s’intégrer tant dans des processus numériques que conventionnels. »

Détection sans capteurs

Depuis 2004, AB Graphic fait confiance à STEMMER IMAGING pour l’achat de la majeure partie de son matériel de vision industrielle utilisé sur les installations fabriquées à Baesweiler. « Nous achetons depuis des années la plupart de nos caméras, cartes d'acquisition d'image, objectifs, éclairages et câbles auprès de notre partenaire et nous en sommes très satisfaits », rapporte M. Wirtz. « Au fil des ans, nos exigences ont évolué et STEMMER IMAGING a toujours su nous recommander les composants adéquats. » Selon lui, le partenariat entre les deux entreprises est fiable, efficace et empreint de confiance. Il a entre-temps débouché sur la réalisation de plus de 1000 systèmes de vision industrielle.

Le responsable commercial d’AB Graphic apprécie pleinement le service de support technique de STEMMER IMAGING. Celui-ci a permis de développer la toute dernière génération d’installations fleyeVision qui détectent les étiquettes sans utiliser de capteurs, c’est-à-dire sans déclenchement supplémentaire. « Cette fonction facilite considérablement l’intégration du système d’inspection et son utilisation par l’opérateur. Elle simplifie et accélère la configuration de nouvelles étiquettes, notamment pour des largeurs de bande plus importantes, rend les réglages mécaniques inutiles et permet au système d’apprendre à reconnaître automatiquement les nouvelles étiquettes en quelques minutes ! » Et fait par ailleurs croître la rentabilité des installations fleyeVision, ajoute M. Wirtz. Cette nouvelle fonction n’annule cependant pas la possibilité de programmer manuellement de nouvelles étiquettes, si besoin est.

Un éventail de possibilités, adaptées aux exigences des clients

La détection sans capteurs a été développée dans le cadre d’une étroite coopération entre les spécialistes de vision industrielle d’AB Graphic et le service de développement de STEMMER IMAGING, avec Visual Applets de Silicon Software comme outil de programmation des FPGA. Pour la prise d’images, le choix s’est porté sur des caméras à balayage linéaire, utilisées sur l’ensemble des installations d’AB Graphic offrant la fonction de vision industrielle. « Les exigences en matière de vitesse, de résolution et de débit de données sont très élevées dans l’inspection d’étiquettes. Les caméras linéaires nous permettent de couvrir toutes les variantes que nous proposons en option à nos clients », souligne M. Wirtz.

L’offre de caméras linéaires à disposition est très large, allant d’une résolution 1K ou 2K jusqu’aux modèles monochromes ou couleurs à résolution 8K. Selon la largeur du matériel à inspecter, des cadences de 350 mètres de ruban à la minute, avec une détection de défauts sur 0,02 mm² sont possibles. Pour la reconnaissance fiable de codes-barres, il est essentiel que la caméra puisse lire les écarts les plus minimes entre deux barres ou les barres les plus fines. La limite actuelle se situe ici à 0,08 mm, pour une largeur de bande de 210 mm et avec une caméra linéaire 8K.

Le module de vision industrielle comporte également un système d’éclairage linéaire adapté, comme par exemple un éclairage UV pour l’inspection de films transparents, ainsi que des objectifs et des câbles adéquats, composants que M. Wirtz et ses collègues se procurent chez STEMMER IMAGING. La société AB Graphic a développé elle-même le logiciel de commande : celui-ci permet de programmer très rapidement de nouvelles étiquettes, de façon automatique ou manuelle si nécessaire, et affiche les résultats de l’inspection.

« STEMMER IMAGING nous apporte depuis des années un excellent soutien dans la conception de systèmes et la sélection des composants, pour des tâches aussi complexes que celle-ci. À mon sens, il est extrêmement judicieux de pouvoir tester les composants proposés pour évaluer de nouvelles variantes en louant le matériel comme le propose STEMMER IMAGING. Cela nous permet de voir si le système fonctionne comme prévu », ajoute M. Ralf Wirtz.

Système de miroir et solutions à deux caméras

Les systèmes de vision industrielle fleyeVision s’intègrent aux installations dans des boîtiers discrets et compacts. En raison de l’espace de montage restreint, les développeurs d’AB Graphic ont judicieusement allongé l’axe optique avec un système de miroir afin de réaliser la distance de travail requise pour les caméras.
M. Ralf Wirtz souligne encore une autre particularité : « Il est également possible d’utiliser en option deux systèmes de caméra au sein des installations fleyeVision, ce qui permet soit d’inspecter le recto et le verso des rubans d’étiquettes, soit d’augmenter la résolution avec des largeurs de bande plus importantes. Même avec de telles variantes, les données provenant des deux caméras ne sont traitées que par une seule carte d'acquisition d'image de Silicon Software. Cela montre la grande performance de notre solution, rendue possible grâce à l’utilisation de composants de vision industrielle haut de gamme, une conception optimale et le développement commun de Silicon Software et de STEMMER IMAGING selon les spécifications d’AB Graphic. »

Modules fleyeVision polyvalents

AB Graphic propose à ses clients toute une gamme de modules performants pour les systèmes fleyeVision :
• fleyeVision gapControl, un module de mesure intégré pour surveiller les écarts entre différentes lignes ou points, entre les bords du ruban ou des étiquettes, les espaces entre les étiquettes elles-mêmes ou pour vérifier la position des étiquettes sur un livret.
• fleyeVision pdfComparison, un module qui permet de comparer directement l’image de référence avec les modèles validés par le client, garantissant ainsi un contrôle final absolu.
• fleyeVision OCRControl, un module de lecture et décodage de caractères alphanumériques pour la quasi-totalité des polices et pour l’inspection de l’intégralité, de la lisibilité et de la qualité des caractères.
• fleyeVision barcodeControl, un module de lecture et décodage de différents codes-barres 1D et 2D, pour l’inspection de codes-barres statiques ou variables avec des nombres croissants ou décroissants, pour la comparaison avec des bases de données ainsi que pour l’inspection de la qualité des codes-barres conformément à la norme ANSI.
• fleyeVision deltaE-Control, un module de mesure et d’inspection linéaire des couleurs.
• fleyeVision pharmaControl, un module fournissant toutes les fonctions de compte-rendu et de documentation complète du processus d’inspection, comme l’exige le secteur sensible de l’industrie pharmaceutique.