Le capteur de vision Inspector I20 remplace les cellules photoélectriques chez BP Belgium
Le remplissage de flacons est un processus hautement automatisé dans la plupart des entreprises au cours duquel les bouchons sont également automatiquement apposés sur les flacons. Un des principaux défis consiste à contrôler si les bouchons sont bien disposés et si les flacons sont correctement fermés. A Gand, BP a confié ce contrôle au système de caméra Inspector I20 de SICK qui combine fiabilité et flexibilité.
Dans sa Belgian Lube Plant, à Gand, BP fabrique des huiles pour moteur notamment commercialisées sous les marques Castrol et BP. Rien n‘est laissé au hasard dans la fabrication de ces huiles haut de gamme et même le conditionnement répond à des normes de qualité draconiennes. Outre le vrac, l’huile est conditionnée en conteneurs IBC et en flacons de 208, 60, 5, 4 et 1 litre(s).
Sur son site, BP dispose de plusieurs lignes de remplissage sur lesquelles les différents formats de flacons sont traités. Une ligne est réaffectée plusieurs fois par semaine, ce qui implique aussi d‘adapter le contrôle de bouchage au nouveau format.
« La production d’huile pour moteur est un batch proces durant lequel une huile de base est mélangée à des additifs dans une proportion définie. Pendant ce mélange, l‘huile est ensuite chauffée selon une courbe définie et refroidie afin d’atteindre la composition exacte et un bon mélange », explique Geert Dupont, chef d’équipe technique responsible pour la maintenance chez BP.
« Dès que le lot est prêt, un échantillon est prélevé pour contrôle en laboratoire. Si les caractéristiques sont conformes, le remplissage peut commencer. Le premier flacon est à nouveau envoyé au laboratoire pour analyse. Le produit que nous fournissons doit, en effet, se distinguer par sa qualité et répondre à des exigences pointues. »
L‘objectif essentiel consiste à éviter qu‘un flacon ne soit pas correctement fermé. A défaut d‘une fermeture parfaitement étanche, les flacons peuvent présenter des fuites et le client peut ne pas recevoir la quantité exacte de produit. Pour éviter de tels désagréments, les bouchons sont contrôlés au fil d‘une inspection visuelle durant laquelle on s‘assure que chaque bouchon est correctement placé.
Positionnement précis des cellules photoélectriques
Dans le passé, ce contrôle était réalisé à l‘aide de cellules photoélectriques. Une première cellule devait être positionnée avec une grande précision, juste au-dessus des bouchons. Dès qu’un bouchon n‘était pas parfaitement vissé, le faisceau lumineux était interrompu, ce qui déclenchait un mécanisme d’éjection visant à retirer le flacon du convoyeur. Une deuxième cellule photoélectrique s’assurait, en hauteur, qu’un bouchon était bien posé sur chaque flacon, un défaut que n‘aurait pas remarqué la première cellule. Ce système était efficace en soi, mais s‘accompagnait aussi de problèmes pratiques liés au niveau de précision souhaité.
Geert Dupont : « Lorsque nous réaffections une ligne, la cellule photoélectrique devait être précisément positionnée. Elle était placée sur une conduite en métal et mécaniquement verrouillée à la bonne hauteur, ce qui n’avait rien de simple. Placer la cellule trop bas entraînait le rejet de tous les flacons. Et si nous la placions trop haut, de petits écarts n’étaient plus détectés. Pour éviter ces problèmes, le positionnement correct des cellules prenait parfois des heures.
Un autre problème était que les dimensions des flacons pouvaient présenter un léger jeu, ce dont la cellule photoélectrique était incapable de tenir compte dans son évaluation. Mais la plus grande difficulté était que la réaffectation d’une ligne prenait trop de temps etqu’en dépit de nos efforts, la détection de bouchons n’était pas encore sûre à 100 %. »
BP a trouvé la solution chez SICK, en utilisant un capteur par caméra qui, par l‘analyse d‘image, peut déterminer si un bouchon est correctement placé ou non. Après un test concluant sur une première ligne, l’ensemble du site a été équipé de ce système.
Contrôle sur base de la détection de contour
L’Inspector I20 de SICK convient particulièrement bien à ce type d‘applications, car la fonctionnalité souhaitée est déjà disponible dans le capteur.
« Dans ce cas, le contrôle se déroule sur base de la détection de contour. La caméra recherche une série de points de reconnaissance sur l‘image, comme l‘épaule du flacon. Ensuite, le contour du flacon est examiné par rapport à ces points de référence », explique Jean-Pierre Meersman de SICK.
« Si le bouchon n’est pas correctement positionné ou manque, le contour ne correspond plus et le flacon est éjecté. Un rétroéclairage assure que la caméra ne voit que la silhouette du flacon et qu‘aucune interférence ne survienne. »
Une caméra additionnelle est placée sur la ligne d’approvisionnement vers la remplisseuse. On y contrôle si les bidons ne sont pas disposés à l’envers sur le convoyeur. Si tel est le cas, le capteur met le convoyeur à l‘arrêt pour qu‘un opérateur puisse rectifier la position du flacon. Un tampon assure l‘alimentation de la remplisseuse. Le remplissage est d‘ailleurs particulièrement rapide. Sur la ligne à grande vitesse la plus rapide de BP, il est possible d‘atteindre des débits de 65 à 70 bidons par minute. « Dans la mesure où la vitesse sur cette ligne peut varier, nous devions placer un codeur dans le convoyeur. Le temps entre la détection et le rejet doit, en effet, être adapté à la vitesse de la ligne », indique Geert Dupont.
