NOVEMBRE-DICEMBRE 2013
AUTOMAZIONE OGGI 368
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cui viene applicato e ne assicura la completa tracciabilità. Oltre
a questi possibili problemi, senza un controllo automatico
delle etichette, eventuali applicazioni mancanti o vistosamente
storte potrebbero sfuggire all’attenzione degli operatori. Data
la grande varietà di vini prodotti dalla Cantina Vinci, il sistema
implementa un algoritmo di riconoscimento abbastanza flessi-
bile da poter essere applicato a ogni etichetta e controetichetta;
esso prevede inoltre un archivio in cui sono catalogati campioni
delle varie etichette, in modo da poter applicare a ciascuna di
esse il corretto riconoscimento. In tale archivio devono essere
presenti anche le informazioni necessarie all’identificazione
delle fascette e alla lettura del codice univoco su di esse ripor-
tato.
Descrizione del sistema
Il sistema di visione proposto è composto da 3 Smart Camera
NI 1722, due delle quali implementano il medesimo algoritmo
per l’individuazione di etichetta e controetichetta; la terza te-
lecamera ispeziona invece la fascetta, della quale riconosce la
denominazione di vino e legge il codice univoco riportati. Le
tre telecamere sono disposte lungo la CAM dell’etichettatrice,
e l’acquisizione viene triggerata da sensori di presenza che rile-
vano il passaggio della bottiglia; questa soluzione assicura che
a ogni ispezione le bottiglie siano orientate nello stesso modo,
senza dover comunicare col PLC per sincronizzare l’acquisizione
alla CAM della macchina. La comunicazione delle 3 telecamere
con il resto del sistema preesistente avviene nel seguente
modo: segnali di tensione al PLC che gestisce la linea, per indi-
care fault o allarmi (mancato riconoscimento, etichetta errata,
codici non consecutivi) che vengono gestiti dal PLC stesso e
portano all’eventuale arresto immediato della produzione; co-
municazione mediante rete Ethernet con il PC di supervisione.
Il programma
Il sistema prevede due diversi applicativi: uno adibito al rico-
noscimento di etichetta e controetichetta, replicato su due
diverse telecamere, l’altro adibito all’analisi della fascetta di
identificazione dei prodotti DOC e Docg. Il primo consiste
nella ricerca, all’interno dell’immagine acquisita, di tre detta-
gli appartenenti all’etichetta o alla controetichetta associata
al lotto in produzione; a seconda della presenza di tali detta-
gli e delle loro posizioni relative, viene riconosciuta o meno
l’etichetta applicata; con questo algoritmo, è possibile anche
determinare la posizione dell’etichetta sulla bottiglia, dando
informazioni sull’altezza della stessa e su una sua eventuale
rotazione. Il secondo applicativo prevede invece la ricerca,
all’interno della fascetta, del dettaglio che riporta la denomina-
zione del vino e il riconoscimento OCR del codice scritto sulla
stessa; anche in questo caso, oltre a rilevare la presenza della
corretta fascetta e verificare il rispetto del codice riportato, il
sistema restituisce informazioni sul corretto posizionamento
della fascetta sulla bottiglia. Entrambi gli algoritmi sono stati
ottimizzati per poter essere eseguiti alla velocità massima della
etichettatrice, pari a 12.000 bph, per cui il sistema di visione ha
a disposizione 0,3 secondi per analizzare ogni singola bottiglia.
Oltre a implementare le funzioni di ispezione e di segnalazione
degli errori, il sistema restituisce informazioni sul lotto in pro-
duzione, come il numero di bottiglie ispezionate e quante di
esse sono state scartate. Gli algoritmi sopra citati possono es-
sere applicati a ogni tipo di etichetta, controetichetta e fascetta;
essi prevedono una rigida sequenza di riconoscimenti, calcoli
e interpretazione di codici, ma sono stati realizzati in modo da
adattarsi a diversi tipi di etichette. Questa adattabilità è resa
possibile da un file di configurazione, presente sulla SmartCa-
mera, contenente un campione dell’etichetta e tutti i dati ne-
cessari all’esecuzione del corretto riconoscimento (posizione
dei dettagli da cercare, intervallo all’interno del quale devono
cadere i codici da riconoscere ecc.). Data la memoria limitata
delle SmartCamera, l’archivio dei campioni è implementato sul
PC su cui risiede il programma di supervisione; tale programma,
già realizzato mediante LabView, è inoltre modificato in modo
da associare ad ogni lotto di produzione una coppia etichetta-
controetichetta, specificando eventualmente la fascetta corri-
spondente. A ogni lancio di produzione, il supervisore spedisce
via FTP i file di configurazione necessari per il corretto funziona-
mento delle tre telecamere. Essendo la varietà dei vini prodotti
dalla cantina in continua evoluzione, il cliente ha la possibilità
di creare nuovi modelli di etichette, controetichette e fascette.
L’applicativo adibito a tale scopo risiede sul computer portatile
del responsabile di linea, connesso alla stessa rete Ethernet a
cui appartengono le Smart Camera solo quando necessario, e
assiste l’utente nell’acquisizione dell’immagine e nella scelta dei
dettagli da distinguere. Alla creazione del modello segue una
verifica dello stesso e una fase di confronto con ogni modello
preesistente nell’archivio, per evitare che due diverse etichette
abbiano dettagli abbastanza simili da essere indistinguibili.
Risultati e conclusioni
Il sistema di controllo etichetta appena illustrato ha migliorato
la produttività della linea, aumentandone la robustezza me-
diante una verifica sicura e immediata delle bottiglie; in questo
modo si evitano arresti prolungati della produzione dovuti alla
reintroduzione nella linea di un numero elevato di bottiglie.
Attraverso il controllo dei codici riportati sulle fascette, la trac-
ciabilità del prodotto è più sicura, dato che il sistema verifica
rigidamente la corrispondenza fra la bottiglia che transita nella
linea e uno specifico codice assegnato a priori.
Il lavoro degli operatori non è stato in nessun modo compli-
cato, dato che l’unico impatto sul preesistente sistema è l’in-
troduzione di pochi campi nell’interfaccia di lancio dei lotti di
produzione. L’integrazione del sistema di visione nella struttura
preesistente è stata una procedura veloce e quasi indolore,
grazie alla versatilità dell’ambiente LabView che ha permesso
di mantenere sostanzialmente inalterato quanto era presente
prima della realizzazione del progetto. La scelta di Studio Pro-
getti Automation e Cantine Vinci di utilizzare la piattaforma
hardware e software National Instruments, fatta all’inizio della
loro collaborazione, si è rivelata vincente, ed è indice della pre-
disposizione all’utilizzo di un elevato livello di tecnologia, non-
ché di una forte volontà di miglioramento della propria catena
di produzione.
National Instruments -
Studio Progetti Automation -
