Técnicas de inspeção de selagem através de plástico impresso

Neste estudo de caso, mostramos-lhe como é possível otimizar os resultados da inspeção da termosselagem utilizando a análise hiperespectral de imagens. O processo de embalagem a vácuo mantém os alimentos frescos em perfeitas condições durante um período de tempo mais longo, evitando fugas e infiltrações. Devemos, portanto, assegurar que a embalagem seja devidamente selada através de um processo de inspeção de termosselagem.

Uma selagem de qualidade só pode ser conseguida com materiais limpos: qualquer contaminação durante o processo, a infiltração de ar ou a humidade podem originar o aparecimento de bolores, fungos ou bactérias que podem estragar o produto muito antes da data de validade. É, portanto, imperativo que detetemos ligações mal seladas e as fugas na própria linha de produção.

Contudo, os sistemas de visão convencionais não são adequados para inspecionar fugas em embalagens termosseladas, especialmente se a embalagem for feita de plástico impresso.

A análise de imagens hiperespectrais é o único método fiável para detetar imperfeições através da película termosselada, mesmo no caso de embalagens impressas. Isto tem sido testado eficazmente pela Minebea Intec, um dos principais fabricantes de balanças industriais e tecnologias de inspeção, bem como pela empresa alemã fabricante de queijo Bergader Privatkäserei.

Inspeção das embalagens termosseladas da Bergader Privatkäserei

A produção da nova embalagem para o queijo azul Bergader Edelpilz colocou um desafio no processo de inspeção da selagem: o equipamento de inspeção convencional não conseguia ver através do plástico impresso de que forma as migalhas de queijo quebravam a termosselagem.

A fim de evitar os inconvenientes da inspeção manual, a Minebea Intec procurou encontrar uma tecnologia de visão artificial adequada às inspeções de selagem. Primeiro experimentaram um sistema de raios X, mas rapidamente perceberam que não funcionava: “Com este sistema, não conseguíamos detetar com total fiabilidade os problemas nas ligações termosseladas”, afirmou Markus Leibold, executivo de contas da Bergader e diretor comercial regional da Minebea Intec.

As embalagens de queijo são inspecionadas pelo sistema hiperespectral e pelo sistema de raios X. Em segundo plano, as embalagens sem erros são transportadas para posterior processamento.

Nesta altura, a Minebea Intec recorreu ao grupo alemão STEMMER IMAGING ao qual pertence a INFAIMON, líder em soluções de visão artificial. A equipa da STEMMER IMAGING recomendou a inclusão de tecnologia para o processamento de imagens hiperespectrais. Com base nesta ideia, as equipas técnicas da STEMMER IMAGING e da Minebea Intec desenvolveram em conjunto o primeiro sistema de inspeção de termosselagem de embalagens baseado na análise hiperespectral.

Os testes in-situ foram realizados com uma câmara hiperespectral Specim FX17. “Os resultados foram muito promissores desde o início e confirmaram imediatamente que esta tecnologia é perfeita para esta aplicação”, afirmou Manuel Pichler, engenheiro responsável pelo planeamento técnico da nova linha de produção da Bergader.

A característica mais notável do Specim FX17 é a sua resolução espectral: graças à ajuda das propriedades de transmissão de luz de onda longa, é possível detetar eficazmente a contaminação de migalhas de queijo e outros corpos estranhos na ligação termosselada, mesmo através de películas plásticas impressas. A condição prévia é que o material plástico seja transparente à luz na gama de infravermelhos de ondas curtas ou médias (SWIR). Por conseguinte, a inspeção de selagem na Bergader representa um caso de aplicação perfeita: as imperfeições ou substâncias indesejadas são identificadas de forma eficaz através da película de selagem.

A Minebea utiliza o Specim FX17 como parte de um sistema maior que também inclui iluminação, equipamento de aquisição de dados, software de análise e outros sistemas de processamento de imagem mais convencionais. O equipamento de análise hiperespectral pode ser integrado com outros métodos de inspeção a fim de obter resultados que não poderiam ser obtidos com qualquer outro método.

Quais são as vantagens da inspeção de termosselagem com imagens hiperespectrais?

• Identifica contaminantes e corpos estranhos com elevada fiabilidade
• Método higiénico sem contacto
• Configuração simples com 100% de cobertura de inspeção
• Funciona mesmo com películas de plástico impressas
• Alta frequência de imagens
• Possibilidade de instalação na linha de produção

Markus Leibold está particularmente orgulhoso da inspeção da termosselagem baseada em tecnologia hiperespectral: “Este sistema único até à data representa a solução perfeita para os nossos problemas. Conseguimos alcançar a velocidade de ciclo desejada de cerca de 145 inspeções por minuto e obter virtualmente 100% de fiabilidade na deteção de erros em ligações termosseladas.”