Visiesensor stuurt spuitpistolen aan bij Lantmannen Unibake

Hoewel visiesystemen meestal geassocieerd worden met kwaliteitscontrole, bieden de Inspector sensoren van SICK ook heel wat mogelijkheden in de productie om processen op een geavanceerde manier aan en bij te sturen. Bij Lantmännen Unibake, een industriële bakkerij die in Moeskroen croissants en andere koffiekoeken produceert, worden de camera’s gebruikt om het aanbrengen van een coating op de producten perfect te beheersen.

Het glanzende laagje dat croissants en tal van andere bakkerijproducten er zo lekker doet uitzien, noemt men in de keuken een dorure. Het is een mengsel van heelei of eigeel dat op de producten gestreken wordt, net voor ze de oven ingaan. Piece of cake, zal u denken, maar in een industriële bakkerij, waar de producten aan een hoog tempo in rijen op een lopende band passeren, brengt het aanbrengen van een dorure heel wat uitdagingen met zich mee.

Om te beginnen is het een relatief duur product waar zuinig mee omgesprongen moet worden. Maar als men de dorure die naast de producten terechtkomt wil opvangen en laten circuleren om te hergebruiken wordt het eiwit opgeklopt zodat zich in het mengsel een schuim kan vormen. Bovendien zijn dergelijke open circulatiesystemen lastige machines wat hygiëne en onderhoud betreft.

Daarom ging Lantmännen Unibake voor de bouw van een nieuwe productielijn op zoek naar een systeem om de dorure zeer gecontroleerd te kunnen aanbrengen, precies op de producten die op de lopende band passeren.
 

Lantmännen Unibake is een Zweeds bedrijf met een internationale keten van industriële bakkerijen. Door een overname in 2006 verwierf het bedrijf in ons land drie productievestigingen – in Brussel, Londerzeel en Moeskroen.

“Hier in Moeskroen maken we croissants, chocoladebroodjes, suissen en andere viennoiserie voor de B2B-markt”, legt projectingenieur Maarten Dedeurwaerder uit. “Onze producten worden diepgevroren verzonden naar klanten over de hele wereld, waar ze in warenhuizen, hotels of gedurende evenementen worden afgebakken.   Ook worden ze via grossiers verdeeld aan kleinere afnemers.”   België is niet alleen bekend omwille van zijn bier en chocolade, zo blijkt, want ook de deegwaren van bij ons worden tot in Amerika en Australië als hoogwaardige kwaliteitsproducten aangeboden. De export is voor Lantmännen Unibake dan ook zeer belangrijk, al blijft het leeuwendeel van de afzet beperkt tot het binnenland en enkele buurlanden. 

De fabriek in Moeskroen telt 5 productielijnen, waar in een continu proces een brede strook deeg op een band wordt uitgerold. Dat deeg wordt versneden, voor sommige producten gevuld, en gevouwen, waarna de producten hun definiteve vorm verkrijgen in een rijstoren. Daarna wordt de befaamde dorure aangebracht, al zijn er ook producten die een topping krijgen, bijvoorbeeld van amandelschilfertjes of chocoladekorreltjes. Dan is er geen dorure die aangebracht wordt maar worden de producten eerst besprenkeld met water. Na het aanbrengen van dorure of topping verblijven de producten tenslotte in een vriestoren waar de producten diepingevroren worden tot ze klaar zijn voor opslag en transport.

Het hele productieproces is sterk geautomatiseerd waarbij in functie van de receptuur mobiele machines ingezet worden om de vullingen en toppings aan te brengen.

“Het besprenkelen met water of de dorure gebeurt in onze nieuwe productielijn met spuitpistolen. Over de volledige breedte van de band is een collector aangebracht waarop een aantal spuitkoppen zitten die we individueel kunnen aansturen”, zegt Maarten Dedeurwaerder. “Op die manier kunnen we er voor zorgen dat de dorure precies op de producten terecht komt en dat er zo weinig mogelijk op de band terechtkomt. Daardoor is er geen circulatiesysteem meer nodig.”
 

Om te bepalen waar de producten zich bevinden op de band, wordt een Inspector visiesensor van SICK ingezet. De producten liggen telkens per 6 of 8 naast elkaar maar liggen nooit perfect in lijn. Dankzij de visiesensor kan men net voor de spuitpistolen kijken waar de producten zich bevinden en het aan- en uitschakelen van de pistolen daarop afstemmen. De ingebouwde technologie van de Inspector maakt een voldoende snelle analyse van de beelden mogelijk om aan de PLC die de pistolen controleert in real-time te kunnen doorgeven wanneer welke pistolen bediend moeten worden.

Andy Verbeken die de toepassing programmeerde: “De Inspector maakt een beeld over de volledige breedte van de band. Daarin hebben we zones gedefinieerd die overeenkomen met de gebieden die door de sproeiers bereikt worden. Een eenvoudig algoritme telt het aantal pixels in elke zone om te bepalen of zich daar op dat moment een product bevindt. Indien dat in een bepaalde zone het geval is, moet even later – met een vertraging die afhankelijk is van de snelheid van de band – de bijhorende sproeier geactiveerd worden.”
 

De toepassing is op zich vrij geavanceerd want als men naar het proces kijkt, ziet men sommige pistolen net iets vroeger of later geactiveerd worden dan de rest wanneer het product er onder zich net iets voor af achter de andere producten bevindt. Het partoon waarmee de dorure gespoten wordt, is dus volledig afgestemd op het patroon waarin de producten op de band liggen.

Door de ingebouwde functionaliteit van de Inspector vergde de realisatie echter niet zo’n complexe programmatie. Er werd op een innovatieve manier gebruikgemaakt van de zones die in de camerabeelden gedefinieerd kunnen worden waardoor men een 1-op-1 relatie bekomen heeft tussen de beelden die in de zones waargenomen worden en het activeren van de spuitkoppen.

Een problematiek die bij visiesystemen wel altijd speelt, is de belichting. Die is in belangrijke mate bepalend voor de kwaliteit van de beelden waarmee de logica van de sensor aan de slag gaat. “Zodra de band nat werd, kregen we problemen met reflecties in de beelden waardoor de producten niet meer duidelijk herkend konden worden”, legt Maarten Dedeurwaerder uit. “Daarom zijn we overgestapt op een externe belichting met een LED balk die de band gepast belicht zodat de reflectie niet meer optrad. De band is bij ons blauw. Door een juiste instelling van de kleurintensiteit kon vrij eenvoudig een eenduidige herkenning van de producten bekomen worden.”

Bij Lantmännen Unibake is het nieuwe systeem een hele verbetering ten opzichte van het open circulatiesysteem dat vroeger werd toegepast. Het proces wordt beter beheerst wat een kwalitatief product levert met heel wat minder problemen in de productie. Het camerasysteem dat nu op een nieuwe lijn voor het eerst werd toegepast, zal daarom ook op de andere lijnen ingezet worden.