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Le système de vision détecte les baguettes d'empilement de bois

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AMS Solutions a développé un système d'inspection basé sur la vision industrielle permettant de détecter les baguettes qui pourraient bloquer les empileuses automatiques des scieries. Le système de vision utilise les outils de vision In-Sight de Cognex pour contrôler la qualité sur la ligne de traitement du bois d'œuvre, ainsi que le logiciel VisionView de Cognex pour afficher et analyser les résultats d'inspection. Ce système garantit le fonctionnement ininterrompu des empileuses mécaniques.

Empilement dans la scierie

Une fois que le bois d'œuvre est coupé sur mesure dans une scierie, il est empilé par lots avant d'être séché au séchoir. En effet, le bois est chauffé à une température donnée afin d'éliminer toute moisissure et toute infestation d'insectes. Le bois d'œuvre est empilé sur plusieurs niveaux et chaque niveau est séparé par des petites planches appelées baguettes, un produit de bois spécial utilisé pour maintenir un espacement lors du processus de séchage au séchoir. Selon les conditions spécifiques de la scierie, les baguettes utilisées peuvent être de différentes tailles, mais font généralement 122 à 152 cm de long, 3,8 à 6,4 cm de large et 1,9 cm d'épaisseur. Les baguettes passent continuellement par la scierie, le four et l'usine de rabotage. Celles-ci peuvent être réutilisées de nombreuses fois avant de devoir être remplacées.

Positionnement automatique des baguettes

Avant que les systèmes de positionnement automatique des baguettes ne soient développés, les baguettes devaient être placées manuellement entre chaque niveau lorsque les lots étaient empilés et les baguettes cassées devaient être éliminées le cas échéant. Les systèmes de positionnement automatique des baguettes permettent de charger les baguettes dans des trémies situées le long des lots et de les déposer automatiquement à l'emplacement souhaité. Ces trémies sont automatiquement rechargées à l'aide d'un système de poussoir aérien doté de dérouteurs qui acheminent les baguettes dans les trémies. Afin d'alimenter le système de poussoir aérien, les baguettes sont d'abord séparées par un système démêleur, puis transportées par une chaîne à taquets de fixation qui maintient chaque baguette dans son propre espace jusqu'à ce qu'elle soit transmise à la chaîne de poussoir aérien. Lors de leur transport par la chaîne à taquets de fixation, les baguettes sont inspectées et rejetées si nécessaire.

Les systèmes de positionnement automatique des baguettes utilisées des les opérations d'empilement mécanique de bois d'œuvre nécessitent la détection des baguettes qui pourraient bloquer l'empileuse. Le système doit rejeter de manière fiable les baguettes cassées ou dont la taille n'est pas adaptée à la machine, afin de maintenir un fonctionnement continu. De nombreuses méthodes sont actuellement utilisées pour détecter ces baguettes défectueuses. Certains anciens systèmes reposent sur l'inspection manuelle pour rejeter les baguettes avant qu'elles n'entrent dans la machine. Les systèmes manuels sont coûteux, posent un problème de sécurité et sont loin d'être aussi fiables que les systèmes automatisés. D'autres systèmes utilisent une série de capteurs pour mesurer automatiquement les caractéristiques des baguettes à quelques endroits. Ce ne sont pas des systèmes de détection des défauts fiables, car ils recueillent des informations limitées.

Options d'analyse de profil

L'une des solutions proposées pour résoudre le problème de détection des baguettes défectueuses utilise la technologie de lecture linéaire. Dans une configuration type, plusieurs lecteurs sont positionnés autour des baguettes sur le convoyeur à taquets de fixation. Chaque lecteur capture une image 3D d'une partie de la baguette, puis toutes les images sont ensuite combinées sur un ordinateur pour fournir un profil 3D complet de la baguette. Le coût de cette approche est facilement justifié dans les applications d'optimisation des bûches et des planches mais est élevé pour l'inspection des baguettes. En raison du coût élevé, la plupart des scieries ont choisi d'autres méthodes d'inspection des baguettes moins efficaces.

Choix du système de vision

« Généralement, les systèmes de vision actuels sont divisés en deux groupes : les systèmes de vision sur PC et les systèmes de vision autonomes à caméra intelligente », déclare Richard Vetter, Vice-Président d'AMS Solutions. « Nous avons décidé de choisir un système de vision, en raison de sa facilité de configuration, validation et maintenance. Grâce à leur conception électronique, les systèmes de vision à caméra intelligente fournissent une plate-forme plus stable que ceux sous Microsoft® Windows® et nécessitent ainsi une maintenance réduite. Étant configurables plutôt que programmables, les systèmes de vision à caméra intelligente facilitent également la gestion des modifications futures.

Une fois ce plan mis en place, AMS Solutions a développé IdealSTICK, un système d'inspection basé sur la vision industrielle, pour évaluer de manière économique les défauts géométriques des baguettes à des taux allant jusqu'à 300 l/min. Le système IdealSTICK a été installé avec succès à plusieurs endroits.

« Nous avons sélectionné le système de vision In-Sight parce que sa résolution de 1 600 x 1 200 pixels est suffisante pour inspecter toute la surface supérieure de la baguette à une précision d'environ 1,3 mm et parce son processeur à grande vitesse peut facilement effectuer l'inspection dans les délais impartis », explique Vetter. « Nous apprécions également la robustesse de son boîtier en aluminium moulé, de ses connecteurs M12 hermétiques et de ses couvercles d'optique de protection IP67 et IP68 qui le protègent contre la poussière et l'humidité. »

Fonctionnement du système de vision

À l'aide d'une série de lasers et de l'analyse des images en plan sur la plate-forme In-Sight de Cognex, IdealSTICK peut évaluer la forme générale, l'épaisseur, la largeur, la longueur, et détecter toute courbe, creux, torsion ou cassure. Le système IdealSTICK est étalonné en capturant l'image d'une baguette aux dimensions souhaitées. L'opérateur arrête le convoyeur, place cette baguette idéale en position pour être visualisée par le système de vision et appuie sur le bouton d'étalonnage. À partir de ce moment, le système de vision compare chaque baguette à celle utilisée pour l'étalonnage et rejette les baguettes dont les dimensions sont trop différentes de celles de la baguette idéale. Le programme du système de vision a été développé à l'aide de l'interface de feuilles de calcul In-Sight Explorer de Cognex. Cette interface permet de programmer une application de vision en faisant un glisser-déposer des outils de vision dans une matrice, sans jamais écrire aucune ligne de code.

Un capteur détecte lorsqu'une baguette est en position sous la caméra et déclenche cette dernière pour prendre la photo. Les programmeurs d'AMS ont utilisé les outils de vision disponibles dans le logiciel de programmation de Cognex pour analyser la baguette et générer un résultat bon/mauvais. Le résultat de l'analyse de l'image de la baguette inspectée est affiché en temps réel sur l'écran tactile d'un PC industriel monté sur le châssis du lecteur et exécutant le logiciel VisionView® de Cognex. Le logiciel VisionView a été utilisé pour créer une interface utilisateur dynamique permettant non seulement de surveiller la pièce analysée mais aussi d'analyser les baguettes précédemment rejetées. Le mécanisme d'analyse permet à l'opérateur de déterminer facilement la raison pour laquelle le système a rejeté les baguettes précédemment inspectées.

« Les premiers systèmes IdealSTICK fonctionnent très bien », conclut Vetter. « Les clients sont très satisfaits des systèmes d'inspection et nous espérons que de plus en plus de scieries reconnaîtront les avantages de l'inspection de baguettes basée sur la vision industrielle, notamment un coût réduit, une grande précision et un fonctionnement fiable dans l'environnement des scieries. »

Pour plus d'informations sur les solutions d'application de Cognex :

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