VISIE-INSPECTIESYSTEEM VOORKOMT DURE RECALLS

Cameracontrole van verpakking en product

Verkeerd geëtiketteerde producten, ondichte verpakkingen of onleesbare barcodes: ze zijn vrijwel niet uit te sluiten, maar met een visie-inspectiesysteem kan wel voorkomen worden dat deze foute verpakkingen in het schap terechtkomen. Bovendien kunnen dergelijke camerasystemen als aanvulling op metaal- of X-raydetectoren ook instaan voor productcontroles. We bespreken de opbouw van dergelijke systemen en overlopen alle functionaliteiten en beperkingen.

ALGEMENE OPBOUW

Een visie-inspectiesysteem is doorgaans 'in lijn' ingebouwd na de verpakkingsmachine of de weeg- en etiketteermachine, afhankelijk of het etiket al dan niet variabele informatie bevat (bijvoorbeeld verschillende productgewichten op eenzelfde lijn). Afhankelijk van wat gecontroleerd moet worden (zie verder), bevat ze een of meer (types) camera's voor de controle van de op de transportband passerende verpakkingen. Die kunnen zowel van bovenaf, van de zijkant of aan de onderkant geïnspecteerd worden.

Nadat de marktconforme verpakkingen worden 'ingeleerd', dienen die als referentie voor de visuele controle. Verpakkingen waarvan de afwijking van deze referentie buiten de tolerantiegrenzen valt, worden met een automatisch uitstootsysteem van de transportband verwijderd en komen in een opvangbak terecht. Op de HMI zijn de detailbeelden van de passerende verpakkingen in real time te zien en de foto's van zowel conforme als uitgestoten producten kunnen per lot worden opgeslagen in een database. Deze beelden kunnen hun nut bewijzen bij eventuele terugroepingen.

 

VERPAKKINGSCONTROLE

Labelinspectie

Een eerste cameratype controleert het label of de bedrukking op de al dan niet voorbedrukte verpakkingsfolie. Het gaat dan zowel om de aanwezigheid en de positie als de oriëntatie van de folie en het etiket, of dus de presentatie. Daarnaast wordt via een OCR ook ineens de tekst op het label en de leesbaarheid daarvan gecontroleerd: gaat het om het juiste product en lotnummer, komt de vermelde prijs overeen met het gemeten gewicht en is de barcode duidelijk leesbaar geprint?

Beperkingen hierbij zijn vooreerst mechanisch van aard: het aantal detecteerbare verpakkingen per minuut, de afmetingen daarvan en de afstand tussen twee opeenvolgende verpakkingen variëren uiteraard van machine tot machine. Voor een goede controle moeten de karakters van de bedrukking bovendien voldoende ver van elkaar staan, mag de afstand tussen de punten bij inkjetprinting niet te groot zijn en moeten de gedrukte karakters van een voldoende hoge resolutie zijn.

De camera registreert namelijk contrasten, waardoor wazige bedrukkingen problemen kunnen opleveren bij de tekstcontrole. De voedselwetgeving legt evenwel instructies op over de grootte en de leesbaarheid van labelbedrukkingen. Wanneer een levensmiddelenproducent die respecteert, mogen er in principe geen leesproblemen optreden.

Lasnaadcontaminatie

Een tweede cameratype controleert of de lasnaad (seal) tijdens het verpakken niet bevuild is geraakt met bijvoorbeeld kruiden, vloeistoffen, productresten of productvreemde bestanddelen. Indien dit wel het geval is, dan is de verpakking niet perfect en dan kan ze dus geweigerd worden door de consument. Bovenal is hierdoor de hermeticiteit van de verpakking mogelijk aangetast, wat gevolgen heeft voor de samenstelling van het gasmengsel in de verpakking. Dit ondergraaft dan natuurlijk de vermelde houdbaarheid van de verpakte producten.

Hierbij moeten we opnieuw opmerken dat de camera contrasten detecteert. Dit houdt in dat de inbouw ervan afhangt van de kleuren van de tray en de folie. Witte of doorzichtige trays met een doorzichtige folie kunnen makkelijk van bovenaf gecontroleerd worden; zwarte trays zijn in bepaalde gevallen moeilijker te controleren. Verpakkingen met een aluminium topfolie of gouden of zilveren bedrukkingen zijn vooralsnog niet controleerbaar. We hebben het hier typisch over dieptrek- en tray-sealverpakkingen; doypacks en verticale flowpacks zijn uitgesloten.

Lasnaadkwaliteit

Tot slot kan ook de kwaliteit van de lasnaad visueel gecontroleerd worden. Lasproblemen - los van de andere, hierboven besproken contaminaties - kunnen optreden wanneer een verwarmingselement of thermokoppel stuk of onvoldoende warm is, bij een foute folieafwikkeling of -spanning, of bij een gescheurde tray. Dit leidt dan tot een onvolmaaktheid in de las, in de vorm van een luchtbel of -kanaal, of een rimpeling. Het spreekt voor zich dat dergelijke lekkages in de seal opnieuw de samenstelling van het gasmengsel en de houdbaarheid van het verpakte product aantasten. Die inspectie is vergelijkbaar met de controle op lasnaadcontaminaties. De beperkingen zijn dan ook dezelfde als daar vermeld.

 

ANDERE FUNCTIONALITEITEN

Productcontrole

Naast de hiervoor besproken externe verpakkingscontrole kan een visie-inspectiesysteem ook worden ingezet voor de controle van de verpakkingsinhoud, als aanvulling op metaal- of X-raydetectoren. Zelfs minuscule, niet-magnetische onderdelen met een dichtheid kleiner dan 1 g/ml (zoals haren of stukjes plastic) kunnen hiermee worden opgespoord, wat met een metaal- of röntgendetector niet mogelijk is. De voorwaarde is dan wel dat de contaminaties aan de oppervlakte liggen en dus effectief detecteerbaar zijn door de camera. Ook deze productcontrole is dus niet volledig waterdicht. Ook de aanwezigheid van bepaalde items en het aantal stuks in een verpakking kunnen met dergelijke systemen gecontroleerd worden, evenals de verhouding tussen vlees en zwoerd bij geslicete ham of de aanwezigheid van bloedvlekjes bij witte vis. Dergelijke optische productcontroles gebeuren overigens doorgaans voor het verpakken, terwijl er met metaal- en röntgendetectoren in de regel verpakte producten worden gecontroleerd.

Aansturing robot

Het resultaat van de inspectie kan bovendien dienen als input voor de aansturing van een robot, wanneer de uitstoot niet met een pusher of een blazer gebeurt, maar met een pick-and-placerobot. Dit komt voor wanneer de aanvoer over twee parallelle sporen verloopt.

CONCLUSIE

Visie-inspectiesystemen zijn vrij duur in aanschaf, maar zijn onmisbaar voor wie een doorgedreven automatisatie heeft na het verpakken. Door het wegvallen van de operator bij de verdere handling van de verpakkingen valt immers ook zijn visuele controle weg. Optische inspectiesystemen vangen dit op en hun controle is natuurlijk veel sneller en meer doorgedreven dan die van een mens. Deze toestellen dragen dan ook in grote mate bij aan een verhoogde verpakkingskwaliteit en leiden zo tot een aanzienlijk concurrentieel voordeel. Doordat de foute verpakkingen uit de productie worden gehaald, worden bovendien dure terugroepacties vermeden. Komt het toch tot een recall, dan kan de fout dankzij het beeldenarchief worden weerlegd.