Visiesensor Inspector I20 voert dopcontrole uit bij BP Belgium

Het afvullen van flessen is in de meeste bedrijven een sterk geautomatiseerd proces waarbij ook de doppen op de flessen automatisch aangebracht worden. Een van de grootste uitdagingen hierbij is het controleren of de doppen juist zitten en de flessen dus goed afgesloten zijn.
Bij BP in Gent is men voor deze controle overgestapt op het Inspector I20 camerasysteem van SICK, dat een hoge betrouwbaarheid combineert met een hoge flexibiliteit.

In zijn Belgian Lube Plant in Gent maakt BP motoroliën die onder de merken Castrol en BP op de markt gebracht worden. Het zijn hoogwaardige oliën waarbij men wil dat ook de verpakking aan strenge kwaliteitseisen voldoet. Naast de olie in bulk worden IBC containers aangeboden en flessen van 208, 60, 5, 4 en 1 liter.
BP beschikt in de fabriek over meerdere afvullijnen waar telkens ook verschillende formaten van flessen verwerkt worden. Een paar keer per week wordt een lijn omgesteld, waarbij telkens ook de dopcontrole aan gepast moet worden aan het nieuwe formaat.
  

“De productie van motorolie is een batch proces waarbij een basisolie en additieven gemengd worden in een bepaalde verhouding. Bij dat mengen wordt de olie volgens een bepaalde curve opgewarmd en weer afgekoeld om de juiste samenstelling en een goede menging te bekomen”, zegt Geert Dupont, technical team leader verantwoordelijk voor maintenance bij BP.
“Zodra de batch klaar is wordt een staal genomen voor controle in het labo. Als alle eigenschappen goed zijn, kan het afvullen beginnen. De eerste fles wordt opnieuw naar het labo gestuurd voor analyse. Wat we afleveren moet een kwalitatief product zijn dat aan hoge eisen voldoet.”

Wat men daarbij absoluut wil vermijden is dat een fles niet goed afgesloten zou zijn. Men krijgt dan lekkage tijdens het transport en loopt het risico dat de eindklant niet de juiste hoeveelheid product krijgt. Om dat te vermijden is er een dopcontrole, een visuele inspectie waarbij nagegaan wordt of elke dop correct is aangebracht.
 

In het verleden gebeurde die controle op basis van fotocellen. Een eerste cel moest zeer nauwkeurig gepositioneerd worden, net boven de hoogte van de doppen. Zodra een dop een beetje schuin zat of niet volledig was aangedraaid, werd de lichtstraal onderbroken en werd een uitwerpmechanisme aangestuurd om de fles in kwestie van de band te halen. Een tweede fotocel keek van bovenuit of er wel een dop geplaatst was op de fles. Het ontbreken ervan zou de eerste cel namelijk niet opmerken.

Op zich is dat een goed systeem, maar omwille van de gewenste nauwkeurigheid leverde het een aantal praktische problemen.

Geert Dupont: “Bij het omstellen van de lijn moest de fotocel zeer nauwkeurig gepositioneerd worden. Die zat op een metalen geleider en werd mechanisch vergrendeld op de juiste hoogte, wat niet eenvoudig was. Als men de cel te laag zette, werden alle flessen afgekeurd. Stond te cel te hoog, dan werd een kleine afwijking niet meer vastgesteld. Om voorgaande te voorkomen nam het correct afstellen soms uren in beslag. Een bijkomend probleem was dat er op de afmetingen van de flessen zelf ook een kleine speling kon zitten, iets waar de fotocel geen rekening mee kon houden in zijn beoordeling. Maar de grootste moeilijkheid was dat het omstellen van een lijn telkens veel tijd in beslag nam en dat de dopdetectie dan nog steeds geen 100% zekerheid gaf”.
 

De oplossing vond BP bij SICK, door een camerasensor te gebruiken die door beeldanalyse kan bepalen of een dop correct geplaatst is of niet. Na een test op een eerste lijn worden nu alle lijnen van de verpakkingsafdeling met dit systeem uitgerust.
 

De Inspector I20 van SICK is bijzonder geschikt voor dit soort concrete toepassingen omdat de gewenste functionaliteit al beschikbaar is in de sensor. “In dit geval gebeurt de controle op basis van contourdetectie. De camera zoekt een paar herkenningspunten in het beeld, zoals de schouder van de fles. Vervolgens wordt de contour van de fles met de dop bekeken ten opzicht van die referentiepunten”, legt Jean-Pierre Meersman van SICK uit.

“Wanneer de dop niet goed gepositioneerd is of ontbreekt, klopt de contour niet meer en wordt de fles uitgeworpen. Een backlight zorgt ervoor dat de camera alleen het silhouet ziet van de fles en dat er geen andere interferenties kunnen optreden.”

Een bijkomende camera is geplaatst in de aanvoerlijn naar de vulmachine. Daar wordt nagegaan of de bussen niet omgekeerd op de transportband staan. Wanneer dat het geval is, legt de sensor de band even stil zodat een operator de fles kan omkeren. Een buffer verderop zorgt ervoor dat de vulmachine hiervan geen hinder ondervindt. Dat vullen gaat overigens bijzonder snel. Op de nieuwste high speed lijn bij BP kan de snelheid oplopen tot 65 à 70 bussen per minuut.

“Omdat de snelheid op die lijn kan variëren moesten we een encoder in de transportband plaatsen. De tijd tussen de detectie en het uitwerpen moet namelijk aangepast worden aan de snelheid van de lijn”, zegt Geert Dupont.