04 Janvier 2017  |  Sensorique
Publié dans La Revue POLYTECHNIQUE 11/2016

Des caméras à capteurs inspectent les tonneaux de bière

Chez Heineken, des caméras à capteurs inspectent les tonneaux de bière qui sont retournés à la brasserie. Elles contrôlent leurs embouts de raccordement, afin de détecter d’éventuelles détériorations, pièces coincées ou autres défauts. Grâce à la technologie de vision de SICK, le contrôle de la robinetterie est particulièrement fiable, supprimant ainsi les risques de rejets inutiles.

Les bars, cafés et restaurants soucieux de qualité proposent toujours une ou plusieurs bières pression. Les tonneaux de bière, d’un volume de 30 l ou 50 l, sont des emballages privilégiés pour les différentes marques de bière de Heineken. Réutilisables, ils sont utilisés par milliers. Lorsque les restaurants et bars les renvoient à la brasserie pour les nettoyer et les remplir, c’est principalement la robinetterie qui importe. La tête de soutirage qui scelle le tonneau et le protège des germes constitue l’interface mécanique avec les tireuses des restaurants. Elle sert également de raccord pour le lavage et le remplissage automatisé des tonneaux.
«La détérioration de la tête ou des pièces coincées dans le tonneau peut causer des dysfonctionnements et des dégâts dans les installations de lavage. Les lignes de remplissage doivent donc être identifiées dès le retour des tonneaux», explique Nathan Roth, électricien et responsable de projet chez Heineken Switzerland à Coire.
 
 
Des marques de bière qui créent une identité
En dehors des différentes marques de bières internationales de Heineken, ce sont avant tout les bières de qualité régionales qui ont du succès en Suisse: Calanda, Eichof, Ittinger Amber, Haldengut et Ziegelhof. L’entreprise, dont le siège principal est situé à Lucerne, emploie quelque 760 personnes sur les sites helvétiques. Elle appartient au groupe international Heineken qui, avec plus de 160 brasseries dans 70 pays, est le numéro trois mondial de la bière et le numéro un en Europe.
 
Une robinetterie défectueuse est inacceptable
Suite à des changements au sein du processus et des exigences accrues concernant le contrôle de qualité, la procédure d’inspection existante a rencontré des limites. «L’analyse des images de la caméra à l’aide de marques de contraste sur la surface ne suffisait plus», se souvient Nathan Roth. «Il y avait beaucoup de rejets, parce que l’analyse confondait souvent un défaut avec une salissure du raccord, non critique pour la suite du processus. De plus, nous avions besoin de capteurs pouvant également inspecter la profondeur des raccords, afin de détecter des résidus coincés dans le capuchon en plastique lors de la livraison, par exemple», ajoute-t-il.
Pour éviter qu’une robinetterie défectueuse ne passe inaperçue, Heineken a demandé à SICK d’élaborer une solution ad hoc. «C’est aussi parce que nous avons déjà fait de bonnes expériences avec d’autres visions 2D de la gamme de produits Inspector de ce fournisseur», affirme Nathan Roth. Après analyse de l’application et des tests en laboratoire et sur le terrain, Gino Gut, ingénieur des ventes vision chez SICK, a pu proposer la solution adéquate à Heineken: la caméra à capteur 3D TriSpector1030 dotée d’une plage de travail allant de 141 mm à 514 mm.
 
 
Un capteur qui inspecte jusqu’à la vanne
«Toute une série d’arguments ont plaidé en faveur de cette solution», affirme Gino Gut. «Le concept mono-boîtier assure une mesure stable et univoque au plan géométrique sur le poste de contrôle des tonneaux. Malgré les vibrations et les réflexions, le capteur enregistre des images de la robinetterie aux contours très précis, car la capture d’images en 3D par triangulation laser est indépendante des caractéristiques de l’objet, des influences de l’arrière-plan, ainsi que de l’éclairage et des lumières parasites. Il est possible d’installer différents champs de contrôle dans lesquels le capteur TriSpector1030 fournit jusqu’à 2000 profils 3D par seconde, tout en générant des résultats de mesure haute résolution permettant d’évaluer la robinetterie jusqu’à l’intérieur de la vanne», ajoute Gino Gut.
 
Un montage particulier
Compte tenu du procédé - les tonneaux sont d’abord entièrement vidés avant le laveur - le contrôle de la robinetterie s’effectue par le bas. «Le capteur TriSpector1030 devait donc regarder vers le haut», déclare Nathan Roth, en décrivant le mode de montage. «Comme il peut arriver que des restes de bière s’écoulent du tonneau sur la caméra, malgré l’indice de protection IP67, on a monté le capteur dans un boîtier imperméable dont la vitre frontale doit être de temps en temps nettoyée à l’aide d’air comprimé», poursuit-il.
 
Une mise en service rapide
«Le tirage d’une bière pression ne doit pas prendre plus de deux ou trois minutes, selon les experts. Chez Heineken, la mise en service de la caméra n’a certes pas été aussi rapide, mais il a suffi de trois heures pour la mettre en service», confirme Nathan Roth. «Ce sont surtout la facilité d’utilisation de la caméra et l’installation intuitive des outils d’analyse des images qui nous ont convaincus», conclut-il.
Outre le contrôle de l’état de la robinetterie, Heineken utilise également les données de la caméra pour les statistiques des tonneaux, à savoir le comptage des quantités retournées, le nombre de tonneaux rejetés, ainsi que l’analyse des causes de ces rejets.
En matière d’applications de vision, de nouvelles missions sont actuellement testées dans le laboratoire de SICK à Stans et seront bientôt mises en œuvre.
 
Heineken Switzerland AG
7000 Coire
Tél: 081 256 01 11
www.heinekenswitzerland.com

SICK AG
6370 Stans
Tél: 041 619 29 39
www.sick.ch


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