Los mercados asiáticos, donde los estándares de calidad exigen inspecciones al 100% de parámetros críticos del producto, son unos de los principales destinos de los productos de Viña Santa Carolina, por lo que esta compañía enfrentó el desafío de integrar controles de calidad automatizados en sus líneas de embotellado. Para ello, a mediados del año pasado, le propuso a Roboris elaborar una solución local que permitiera cumplir con dichas exigencias y que, al mismo tiempo, se adaptara a la realidad de la industria nacional, donde las líneas de producción deben manejar múltiples formatos de envases.

Para ello, se realizó una primera prueba utilizando dispositivos convencionales de captura de imagen e iluminación, evaluando así la factibilidad técnica, los riesgos técnicos y los montos de inversión. Posteriormente, se llevó a cabo una etapa de exploración de equipos y técnicas de inspección, donde se estableció el marco técnico que debía cumplir la solución provista, así como los índices de resolución y repetitividad necesarios para detectar las tapas con sellado y roscado que no cumplieran con las exigencias establecidas por el cliente.

Luego, se ejecutó una prueba piloto en la línea de mayor flujo, en la que se integraron los equipos escogidos (cámaras de visión artificial de alta resolución, lentes con ópticas especiales para metrología e iluminación para resaltar la silueta de la zona de tapa y sello). En este sentido, para la integración de la solución, se emplearon finalmente equipos industriales para la captura de imagen y el desarrollo local de los algoritmos de análisis y los programas de configuración, control, registro de información y reportes de estadísticas.

En esta fase, la estructura de la solución se proyectó por sobre la línea de transporte, evitando así los cortes de flujo o intervenciones propias de otras soluciones disponibles en el mercado. De esta manera, se construyó una solución de inspección de imagen para el control de calidad de sellado y roscado de las tapas de botella antes del encajado, logrando combinar los conceptos de simplicidad, modularidad, integración de proceso sin intervención mecánica de la línea, y visibilidad de la operación.

“La visibilidad se obtuvo con la imagen de cada botella inspeccionada localmente y transmitiéndola a un computador convencional de escritorio, donde además de observar las capturas individuales de imagen se muestran los indicadores de nivel de deformación de las tapas, tasa de rechazos y conteo de partes. Los rechazos se manejaron por medio de la sincronización de la señal del sistema de visión artificial y el sistema neumático de empuje de botellas que desvía la botella identificada como ‘fuera de rango’ hacia un transportador paralelo con acumulación”, destaca Tomás Giacaman, Gerente de Automatización y Tecnología de Roboris Ltda.

(1) Análisis de sello.

(2) Análisis de roscado.

Según el ejecutivo, este proceso de inspección es ideal para un sistema automatizado de visión artificial debido a las características propias del problema:

i) El área de inspección es pequeña (las tapas no superan los 30 mm de diámetro y su altura es menor a 50 mm).

ii) La tasa de producción de las líneas es de entre 8.000 a 14.000 botellas/ hora que exige una capacidad de clasificar dentro o fuera de estándar a una tasa de 2-4 botellas por segundo, un desafío casi imposible de lograr con inspectores humanos.

iii) Es necesario visualizar estadísticas en línea en el mismo momento de la producción.

La línea de embotellado cuenta actualmente con un sistema de inspección de tapas para el 100% de sus botellas, lo que permite evaluar la calidad del tapado a una alta velocidad de producción antes de su encajado.

(3) Programa de configuración, registro y control.

Esto garantiza el nivel de calidad exigido para la exportación del lote completo de producción. Las tasas de producción son del orden de 12.000 botellas/ hora, proyectando la capacidad de la máquina en 90.000 inspecciones/ hora, lo que supera los niveles máximos de la línea.

De acuerdo a Giacaman, desde el punto de vista de continuidad operacional y de la mantención de los niveles de calidad, los beneficios de esta solución de visión artificial, son las alertas tempranas de desviaciones, ya que permiten reajustar las máquinas antes de presentarse una falla que afecte a un lote importante de la producción. “Con esto, se proyectan pequeñas paradas para realizar ajustes en la línea y así evitar re-procesos o ajustes mayores que consuman mayor tiempo en términos de parada de línea”, agrega.