Nieuwe software maakt non-destructieve kwaliteitsinspecties in real-time mogelijk

Nieuwe software maakt het mogelijk aan de hand van 3D-beeldreconstructie in real-time de binnenzijde van complexe producten te analyseren om afwijkingen of productiefouten op te sporen, zonder het object hiervoor te hoeven beschadigen. Dit maakt het onder meer mogelijk rotte appels of fouten bij het assembleren van electro-mechanische producten te detecteren terwijl deze producten op de lopende band voorbij komen.

Bij kwaliteitscontroles worden producten doorgaans steekproefsgewijs gecontroleerd, waarbij enkele producten worden gecontroleerd om de kwaliteit van een groot aantal producten te controleren. Dit betekent in de praktijk dat lang niet ieder product wordt geïnspecteerd. Indien in een later stadium toch productieproblemen worden ontdekt is het vaak nodig een groot aantal producten terug te roepen, die uit omloop worden gehaald en in veel gevallen niet meer verkocht kunnen worden. iXCon biedt uitkomst door het mogelijk te maken productiefouten op een tijd- en kostenbesparende manier te sporen, zonder hierbij producten te beschadigen. Dit maakt het mogelijk veel meer of zelfs alle producten uit een productieserie te controleren.

iXCon

Het project iXCon is door imec uitgevoerd in samenwerking met de UAntwerpen, KULeuven, UGent, Robovision, Terumo en XRE. Het project stond onder leiding van VisionLab, een onderzoeksgroep van imec verbonden aan de UAntwerpen. Binnen het iXCon project wordt onderzoek gedaan in opdracht van en in nauwe samenwerking met Vlaamse industriële partners. 

iXCon heeft geleid tot de ontwikkeling van een drietal concrete toepassingen. Het gaat hierbij onder meer om een 3D X-ray inspectie die het mogelijk maakt één product per seconde te inspecteren. Daarnaast zijn een tweetal landbouwtoepassingen ontwikkeld voor respectievelijk kwaliteitsinspectie van geoogste appels en voor het geautomatiseerd planten van gewassen. De toepassingen zijn ontwikkeld op basis van de ASTRA toolbox, een 3D tomografieraamwerk ontwikkeld door VisionLab. 

Toepassingen in de praktijk

De volgende toepassingen zijn al in de praktijk ingezet:

• Bloembollen inspecteren: Technologie ontwikkeld binnen iXCon is ingezet om de interne structuur en kwaliteit van bloembollen te controleren. De efficiëntie waarmee bloembollen geautomatiseerd worden gepland is hierdoor verhoogd door niet alleen zeker te stellen dat alle geplante bloembollen van voldoende kwaliteit zijn, maar ook dat alle bollen met de juiste zijde boven worden geplant.
• Niet-destructieve interne inspectie van vers fruit: Met behulp van technologie ontwikkeld binnen het iXCon project zijn peren op een geautomatiseerde manier na de oogst gesorteerd. Dit helpt meer homogene ladingen te creëren en reduceert daarnaast verspilling. 
• Kwaliteitscontrole van kleine medische apparaten: Technologie ontwikkeld binnen het iXCon project is ingezet voor kwaliteitsinspecties van medische apparaten die in grote volumes worden geproduceerd. De technologie moet op termijn kunnen worden geïntegreerd met bestaande inspectietechnieken die fabrikanten al langer inzetten. 

Röntgenstralen

De huidige toepassingen zijn ontwikkeld voor inspectie met behulp van röntgenstralen. De software kan echter ook worden ingezet in combinatie met andere beeldvormingsmethodes, zoals visuele, infrarood of hyperspectrale inspectie. Gebruikers kunnen vooraf informatie over het te scannen product opgeven om de kwaliteit en de snelheid van inspecties te verhogen. Zo kunnen technische tekeningen worden ingezet en is het mogelijk van bijvoorbeeld appels gegevens op te geven over de vorm en samenstelling. 

Henk Houf, COO/VP Manufacturing & Operations Terumo EMEA: “Het kunnen inzetten van deze nieuwe innovatieve technologie zal ons zeker de mogelijkheid bieden onze kwaliteitscontroles naar een nog hoger niveau te brengen. Een belangrijk aspect voor Terumo bij deze technologie is de flexibiliteit en de inzetbaarheid in een industriële, hoge snelheid, hoge kwaliteitsomgeving en dit voor meerdere van onze producten.”

Nog in ontwikkeling

De software wordt nog doorontwikkeld. Zo willen de betrokken partijen een hardwarematig systeem bouwen dat de flexibiliteit biedt om in korte tijd meerdere verschillende producten te scannen. Daarnaast kan de hardwareopstelling naar verwachting worden ingezet om nieuwe meetmethodes te ontwikkelen en valideren. 

Auteur: Wouter Hoeffnagel
Bron: imec (foto)