IKEA Poland produce pannelli per mobili sottoposti a laminazione automatica con film. Per IKEA è fondamentale garantire che i bordi dei pannelli per mobili laminati con film rispettino requisiti qualitativi molto rigorosi; per questo utilizza sistemi di visione di Cognex per eseguire ispezioni completamente automatizzate e assicurare la massima qualità del prodotto.
Decorazione di mobili mediante laminazione
IKEA ha circa 12.000 articoli nella sua gamma di prodotti che dispongono di mobili decorati tramite laminazione. Un prodotto famoso è il sistema di scaffalature "Billy". I componenti delle scaffalature sono realizzati in pannelli di truciolare impiallacciati e rivestiti con uno strato plastico. I bordi sono coperti da strisce di plastica incollate. I sistemi di scaffalatura Billy sono attualmente disponibili in una gamma di colori e finiture diverse. Un passo fondamentale nel processo produttivo è la decorazione delle tavole con la laminazione.
Nel caso di IKEA Polonia, una macchina di laminazione viene utilizzata per l'applicazione di un film con colla su entrambi i lati delle tavole. Successivamente, una macchina di taglio rifila il materiale in eccesso lungo i bordi, portandolo alla lunghezza corretta. Anche una minima imprecisione in alcuni parametri di processo è sufficiente a generare difetti sui pannelli e a comprometterne la qualità. Il processo produttivo è molto flessibile e consente di applicare un’ampia varietà di colori e tipologie di laminazione. Attualmente IKEA propone una decina di design differenti, come betulla, rovere, nero colorato con texture effetto legno e colori uniformi e puliti come bianco, nero o rosa. Con una produzione media di 375 pezzi all'ora, circa 3.000 tavole vengono laminate ogni giorno negli stabilimenti di IKEA Polonia.
L'ispezione manuale non è fattibile
Non sono ammessi difetti di sorta nei prodotti finiti. In teoria, un operatore esperto potrebbe eseguire un controllo visivo dei bordi dei pannelli sul nastro trasportatore, ma nella pratica questo approccio non risulta efficace. Un singolo operatore non può controllare contemporaneamente entrambi i lati del pannello; inoltre, con il nastro che viaggia fino a 52 m/min, individuare tutti i difetti diventa di fatto impossibile. A ciò si aggiunge un aspetto di sicurezza: il controllo manuale esporrebbe gli addetti a rischi, costringendoli ad avvicinarsi a parti in movimento per rilevare i difetti, con potenziali infortuni e incidenti.
L’integratore di sistemi Automatech ha sviluppato una macchina per il controllo delle tavole laminate con un sistema d’ispezione basato sulla tecnologia di visione artificiale di Cognex. Automatech ha progettato per IKEA un impianto di ispezione completamente automatizzato che consente il controllo qualità al 100% dei pannelli per scaffalature. Il sistema è composto interamente dai software Cognex Designer e VisionPro, da una scheda CIO-24 e da più telecamere ad alta risoluzione 2-GigE. I componenti sono stati installati all’interno di un carter con illuminazione dedicata e la qualità del film decorativo su entrambi i lati dei pannelli viene controllata mentre questi attraversano il sistema in rapida successione. Il sistema è stato progettato appositamente per rilevare ed eliminare i seguenti difetti: colla in eccesso, laminazione incompleta, distacco della pellicola. I pannelli difettosi vengono recuperati tagliando le parti individuate come non conformi. Tutte le parti difettose vengono contrassegnate come danneggiate e separate manualmente.
In questa applicazione, il sistema impedisce che pannelli con bordi difettosi entrino nel normale flusso produttivo ed elimina la necessità di controlli manuali continui.
Implementazione tecnica
Nell’applicazione IKEA, le telecamere 2-GigE (scansione di superficie a 60 fps) e i moduli di illuminazione vengono movimentati da servomotori di precisione, poiché la larghezza dei pannelli è variabile (da 600 a 1300 mm) e l’area da ispezionare deve essere raggiunta e messa a fuoco in modo rapido e accurato. Questi dati vengono elaborati immediatamente dopo l’acquisizione delle immagini. La scheda CIO-24 consente di implementare soluzioni di visione artificiale su PC industriali standard. L'acquisizione di fotogrammi GigE a 4 porte rende possibile un'elevata velocità di elaborazione anche con quattro telecamere collegate.
Dal punto di vista del software, Cognex Designer facilita la creazione rapida di applicazioni di visione artificiale complete. Questo permette agli utenti di sfruttare fin da subito tutte le funzionalità del software VisionPro incluso: uno strumento intelligente che “filtra” le variazioni non critiche nell’aspetto delle aree di test e si concentra esclusivamente sulle caratteristiche davvero determinanti. Ecco perché è lo strumento di visione artificiale ideale per ottimizzare ed elaborare le immagini. Diversi strumenti di calibrazione correggono le distorsioni della lente, la rotazione e l'inclinazione della fotocamera.
Grazie al sistema Cognex, Automatech ha sviluppato per IKEA una soluzione ad alta efficienza che ottimizza e velocizza l’intero processo di ispezione. Riduce gli scarti di produzione e aiuta IKEA a garantire che i propri prodotti soddisfino pienamente i requisiti di qualità.