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Contrôle de l’intérieur de contenants : inspecter un fût par vision industrielle

Contrôle de l’intérieur de contenants : inspecter un fût par vision industrielle

Une caméra descend dans le contenant, tourne sur elle-même et regarde les parois, du col jusqu’au fond. Voici comment le poste est construit.

Poste de contrôle automatisé de l’intérieur de fûts, atelier Avenir Vision Industrie à Brindas.

Axes numériques

3

Rotations motorisées

3

Positionnement

0,1

mm

Conception

100

% interne

Le contrôle de l’intérieur d’un fût se fait encore majoritairement à l’endoscope, opérateur par opérateur. Nous venons de terminer un poste qui l’automatise : une caméra descend dans le contenant, tourne sur elle-même et regarde les parois, du col jusqu’au fond. Voici comment il est construit.

Pourquoi l’intérieur d’un contenant est un cas à part

Sur une ligne de production classique, la pièce passe devant la caméra. Le champ est fixe, l’éclairage est fixe, la distance de travail est connue une fois pour toutes.

Dans un fût, rien de tout cela n’est vrai. L’optique doit entrer par une ouverture plus petite que le volume à couvrir. Une fois dedans, la distance à la paroi change selon l’endroit visé. Et la paroi elle-même n’est pas plane : elle est cylindrique, avec un fond, des soudures et souvent des emboutis.

Endoscopie manuelle ou contrôle automatisé

L’inspection intérieure de contenants est un terrain historiquement occupé par l’endoscope et le vidéoscope. Un opérateur introduit une sonde, observe un écran, et juge. C’est souple, mobile, adapté à une expertise ponctuelle.

Un poste de vision automatisé répond à un autre besoin : contrôler tous les contenants, de la même façon, à cadence de production, avec une trace.

L’architecture : trois axes numériques

Un portique X, Y et Z amène la caméra au-dessus de l’ouverture, puis la descend dans le contenant.

Le positionnement est précis au dixième de millimètre. C’est ce qui permet de reproduire exactement le même parcours d’un contenant au suivant : l’optique repasse au même point, donc les images sont comparables d’un fût à l’autre, et les critères de contrôle tiennent dans la durée.

L’orientation : trois rotations motorisées

Le balancier. Un axe rotatif gère le balancement du tube qui porte la caméra. Il permet d’écarter l’optique de l’axe central pour se rapprocher de la paroi.

La rotation propre. Un second axe fait tourner le tube, et donc la caméra, sur lui-même. C’est cette rotation qui balaie la circonférence complète.

Le haut et le bas. Un servomoteur entraîne une tige inox couplée à un renvoi d’angle à 90°, ce qui donne accès au fond du contenant et à la retombée du col.

L’optique : une lentille liquide pour la profondeur de champ

À l’intérieur d’un contenant, la distance entre la caméra et la surface visée change en permanence. Le col n’est pas à la même distance que le fond, et la paroi opposée n’est pas à la même distance que la paroi proche.

La caméra est équipée d’une lentille liquide : elle ajuste la mise au point électriquement, sans pièce mécanique à régler entre deux plans de contrôle. La machine peut donc enchaîner des prises de vue à des profondeurs différentes dans le même cycle.

Ce que voit la caméra

Voici une image telle que le poste la produit, une fois l’optique à l’intérieur : la paroi, l’éclairage embarqué, et le marquage embouti lisible malgré la courbure.

Le traitement d’image repose sur la solution Zebra Aurora (ex-Matrox Imaging), qui réunit les outils de vision traditionnels et l’intelligence artificielle sur la même image. Une mesure, une présence ou absence, une lecture de code se traitent très bien avec les outils classiques. Un défaut d’aspect sur une surface variable, avec des reflets qui changent d’un contenant à l’autre, se traite mieux avec un modèle entraîné.

Le contrôle porte sur l’aspect des parois intérieures :

L’intégration : dialogue avec l’automate

Un poste de contrôle n’a d’intérêt que s’il s’inscrit dans un cycle existant. Une interface gère les échanges avec un automate Schneider M340, en Ethernet/IP — le poste reçoit ses ordres et renvoie ses résultats dans le protocole de l’installation.

C’est un point à traiter tôt dans le projet. La communication se décide au moment de l’étude, pas au moment de l’intégration.

Transposer le poste à un autre contenant

La mécanique et l’optique ne sont pas liées à une référence de fût. Elles se transposent à d’autres géométries : bidons, cuves, réservoirs, tout volume dont l’ouverture est trop étroite pour un contrôle visuel direct.

Pour un premier retour de faisabilité, il nous faut trois informations.

Une étude qui conclut par un non argumenté vous fait gagner autant de temps qu’une étude qui conclut par un oui.

Étude de faisabilité

Une pièce à contrôler, un défaut à détecter ?

Envoyez-nous la géométrie de la pièce, le défaut recherché et la cadence visée. Nous vous disons ce qui est faisable — et ce qui ne l’est pas.

Étude de faisabilité

Une pièce à contrôler, un défaut à détecter ?

Envoyez-nous la géométrie de la pièce, le défaut recherché et la cadence visée. Nous vous disons ce qui est faisable — et ce qui ne l’est pas.

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Une pièce à contrôler, un défaut à détecter ?

Envoyez-nous la géométrie de la pièce, le défaut recherché et la cadence visée. Nous vous disons ce qui est faisable — et ce qui ne l’est pas.