Cognex Product Applications banner

Historias de clientes

La visión artificial ayuda a una empresa dedicada al empaque de cítricos a alcanzar el cumplimiento de la Iniciativa de trazabilidad de productos

Sun Pacific packaging inspection of oranges

Productos relacionados

VisionPro software in use example

VisionPro

Permite a los usuarios configurar e implementar rápidamente hasta las aplicaciones de visión 2D y 3D más desafiantes.

La industria productora está avanzando en la implementación de un enfoque sistemático para toda la industria que permita realizar un seguimiento de cerca del origen y el destino de los productos frescos. Uno de los grandes desafíos que implica es el reconocimiento automático de una amplia gama de distintos diseños de paquetes y sellos manuales que actualmente se utilizan para proporcionar información sobre el producto. Sun Pacific, la empresa más grande dedicada a la producción, el empaque y la comercialización de cítricos en los Estados Unidos, acaba de superar este desafío mediante la implementación de la solución de la Iniciativa de Trazabilidad de Productos (PTI) HarvestMark con los sistemas de inspección de visión Saber Engineering VR-3000 en varias de sus plantas de empaque. Estos sistemas de inspección de visión utilizan la tecnología de reconocimiento de patrones PatMax® de Cognex para reconocer de manera uniforme diseños de empaque y sellos manuales independientemente de las posición y orientacion variable de las cajas, los cambios en la iluminación ambiente y demás variables.

Protección de la cadena de suministro de productos frescos

En Estados Unidos, la industria productora gestiona, aproximadamente 6,000 millones de empaques de productos por año. En escasas ocasiones se filtran productos contaminados en la cadena de suministro. La PTI ha sido diseñada para identificar el origen de los productos contaminados con mayor rapidez y precisión que los métodos convencionales. El principal beneficio es la reducción del riesgo para los consumidores, ya que garantiza la rápida eliminación de los productos contaminados de la cadena de suministro. La PTI también presenta el potencial de importantes ahorros de costos, ya que reduce el impacto de los posibles retiros y permite a la cadena de suministro reanudar su funcionamiento normal mucho más rápido que en la actualidad.

La PTI se basa en un Número Global de Artículo Comercial (GTIN) que puede utilizarse para identificar artículos comerciales en todos los niveles de empaque, incluidos artículo, empaque y palet. De conformidad con los actuales procedimientos recomendados, los propietarios de marcas asignan un GTIN de 14 dígitos a todos los tipos de empaque posibles según mercadería, subtipo, tamaño, recuento, área de origen, productor, empacador, etc. El GTIN y el número de lote se incluyen tanto en un formato apto para la lectura humana como codificados mediante un código de barras en cada empaque. Cada gestor subsiguiente debe tener la capacidad de leer y almacenar el GTIN y el número de lote de cada producto recibido. Ante el surgimiento de un inconveniente, este enfoque permite rastrear rápidamente la mercadería a lo largo de todos los pasos de gestión hasta su origen.

Desafíos de cumplimiento de la PTI

No obstante, la industria productora debe enfrentar algunos desafíos para lograr el cumplimiento de la PTI. Los empacadores suelen gestionar numerosos tipos de paquetes distintos que se mezclan en sus líneas de producción. Con frecuencia, los clientes poseen sus propios diseños de empaques y además el producto se vuelve a empacar en distintas formas en la planta. Los trabajadores de la línea de embalaje suelen estampar las especificaciones, como mercadería, subtipo, tamaño y recuento, en el lateral del estuche mediante un sello de caucho. El principal desafío de cumplimiento de la PTI para el empacador consiste en leer automáticamente el sello de caucho, identificar el producto correspondiente al diseño de paquete y, luego, generar automáticamente una etiqueta que incluya toda esta información tanto en formato apto para la lectura humana como en código de barras 2D y colocarla en el lateral del estuche.

Saber Engineering desarrolló el sistema autónomo VR-3000, que implementa tecnología de visión artificial avanzada para diferenciar los distintos tipos de paquetes y etiquetas con una precisión casi perfecta. El sistema VR-3000 reconoce y verifica atributos tales como tipo de contenedor de envío, mercadería y tamaño, y envía esta información a la base de datos de HarvestMark para su procesamiento. Los datos de producción, rastreo de origen y rastreo de destino se almacenan en la plataforma de HarvestMark, que permite generar informes de la cadena de suministro y llevar a cabo la trazabilidad a petición en cualquier parte de la cadena de suministro.

Reconocimiento de diseños de estuches y sellos

La solución de visión de Saber Engineering utiliza una interfaz hombre-máquina (human machine interface, HMI) Visual Basic personalizada, integrada con las herramientas de visión VisionPro® de Cognex para reconocer los diseños y sellos de paquetes. La principal herramienta utilizada es la herramienta para localización de piezas y características PatMax, que utiliza tecnología avanzada de correspondencia de patrones geométricos.

La correspondencia de patrones puede ser extremadamente compleja, ya que muchas variables pueden alterar la forma en que un objeto aparece en un sistema de visión. La tecnología de correspondencia de patrones tradicional utiliza un proceso de análisis de cuadrícula de píxeles habitualmente denominado correlación normalizada. Este método busca la semejanza estadística entre un modelo en escala de grises o una imagen de referencia de un objeto y partes de la imagen para determinar la posición X/Y del objeto. Si bien resulta eficaz en algunas situaciones, este enfoque limita tanto la capacidad de encontrar objetos como la precisión con la que pueden encontrarse en condiciones de apariencia variable habituales de las líneas de producción, como el cambio de ángulo, tamaño y sombra del objeto.

La tecnología PatMax, por el contrario, reconoce la geometría de un objeto mediante un conjunto de curvas de contorno que no están vinculadas a una cuadrícula de píxeles y, luego, busca las formas similares en la imagen sin apelar a escalas de grises específicas. El resultado es una mejora revolucionaria de la capacidad para encontrar con precisión objetos independientemente de los cambios de ángulo, tamaño y forma. “Hemos probado todas las herramientas de reconocimiento de patrones conocidas disponibles”, afirmó Dennis Hopkins, presidente de Saber Engineering. “PatMax es la que mejor funciona, y el desempeño de las demás ni siquiera se acerca”.

El sistema VR-3000 utiliza una cámara Ethernet con una luz LED estroboscópica de 120 vatios. “Como la luz es muy brillante y se dispersa bien, se adapta a numerosas variaciones de tipos de cajas”, dijo Hopkins. El sistema está diseñado para utilizarse en un ambiente industrial y tiene una manivela que permite ajustarlo verticalmente en un rango de 32 pulgadas. En general, el sistema tolera hasta 6 pulgadas de desalineación sin perder la precisión. Incluye una entrada/salida discreta que se conecta a un controlador lógico programable (programmable logic controller, PLC) y una salida Ethernet que se conecta a la impresora y al sistema de HarvestMark.

Aprender a reconocer nuevos productos

Los empacadores agregan continuamente diferentes paquetes y sellos a la línea. El sistema VR-3000 permite a los operadores preparar fácilmente el sistema para que reconozca nuevos diseños de empaques y sellos simplemente colocando una caja delante de la cámara y presionando la opción “learn” (reconocer) en la interfaz hombre-máquina (HMI). Aparece una fotografía de la caja en la HMI junto con tres ventanas superpuestas en la caja, que representan el área verificada en detalle por las herramientas de inspección de PatMax.

Sun Pacific acaba de emprender una iniciativa para lograr el cumplimiento de la PTI en sus operaciones de embalaje. La compañía realizó una competencia entre Saber Engineering y otro proveedor de soluciones automatizadas de identificación y etiquetado de estuches, y utilizó ambos sistemas paralelamente durante dos meses. Ambas soluciones están diseñadas para reconocer automáticamente el material gráfico de la caja, los sellos y las marcas de los empaques de productos y, en función de esta información, determinar el GTIN correspondiente a la caja, a medida que esta se desplaza por la línea a una velocidad de hasta 3,100 cajas por segundo. La solución genera automáticamente la etiqueta correcta y la coloca en la caja a la velocidad de la línea de llenado. 

Durante la competencia, el sistema VR-3000 leyó las cajas y los sellos del cliente a una velocidad de lectura superior al 99.5%. Los únicos casos en que falló la lectura fueron aquellos en que no había sello alguno o este estaba demasiado alterado. En función de los resultados de la competencia, Sun Pacific pidió un total de 15 sistemas VR-3000 que ya se encuentran implementados y en funcionamiento en varias plantas de embalaje ubicadas en el centro y sur de California. “El cliente nos informa que los sistemas de visión están funcionando extremadamente bien”, concluyó Hopkins.

 

Para obtener más información sobre las soluciones de aplicación de Cognex:

Related Customer Stories

Productos destacados de Cognex

ACCESO A ASISTENCIA Y CAPACITACIÓN PARA PRODUCTOS Y MÁS

Únase a MyCognex

¿Tiene alguna pregunta?

Los representantes de Cognex están disponibles en todo el mundo para respaldar sus necesidades de visión y de lectura de códigos de barras industriales.

Contáctenos