Une machine de tri optique permet d'inspecter les saucisses en vol
La société Wolf Wurstspezialitäten GmbH compte parmi les plus grands fabricants de saucisses en Allemagne et produit entre autres des saucisses de Berne. En collaboration avec le spécialiste en construction d'installations BT-Anlagenbau, STEMMER IMAGING a développé et réalisé pour le fabricant de saucisses une installation de tri optique innovante permettant un contrôle qualité à 360° des saucisses de Berne. À l'aide d'un système de traitement d'images industriel, les saucisses sont examinées au passage pour détecter d'éventuels résidus de boyaux artificiels.
La mission
Études de faisabilité, sélection des composants et assistance à la planification d'un système entièrement automatisé pour l'inspection et le tri des saucisses de Berne.
Le défi
Inspection fiable à 360° de toutes les saucisses malgré une vitesse élevée et dans le respect des règles d'hygiène.
La solution
Sur la base de leurs propres études de faisabilité et de tests de produits, les experts de STEMMER IMAGING ont conçu un système d'inspection innovant en collaboration avec BT-Anlagenbau. Les éléments clés de ce système sont les composants de traitement d'images de STEMMER IMAGING, ainsi qu'un logiciel de traitement d'images sophistiqué et un système de tri précis de BT-Anlagenbau, qui permettent d'inspecter les saucisses à la volée.
- Technologie de caméra 360° performante
- Détection de restes de boyaux artificiels à partir de 1 mm²
- Inspection fiable à une vitesse de traitement maximale
- Taux de détection des défauts jusqu'à 99,999
- Tri des saucisses défectueuses en moins de 195 ms
Inspection fiable à 360° de saucisses de différentes tailles
Pour fabriquer les saucisses de Berne, la chair à saucisse est introduite dans un boyau artificiel, puis fumée et cuite avant que le boyau ne soit retiré. Afin de s'assurer qu'il ne reste plus de résidus de boyau sur les saucisses, la société Wolf Wurstspezialitäten GmbH souhaitait mettre en place un contrôle qualité automatique permettant d'inspecter les saucisses de manière fiable sur tous les côtés, malgré leur forme non homogène et leurs différentes tailles.
La vitesse de production très élevée constituait un autre défi. Jusqu'à 30 saucisses par seconde devaient être contrôlées sur des restes de boyaux artificiels, dont certains ne font pas plus de 1 mm². Il fallait s'assurer que les caméras et les objectifs utilisés soient protégés à long terme contre la contamination par les restes de boyaux. En outre, l'ensemble du système d'inspection devait répondre aux exigences strictes de la production alimentaire.
«Nous avons d'abord pensé à faire passer les saucisses posées sur un tapis roulant devant une caméra linéaire et à les scanner. Cependant, les examens préliminaires ont rapidement montré qu'une grande partie de la face inférieure des saucisses ne pouvait pas être capturée par la caméra et ne pouvait donc pas être inspectée. Les résidus de boyaux sur la face opposée à la caméra n'auraient donc pas pu être détectés avec certitude. »
Matthias Seeger, Wolf Wurstspezialitäten
La solution : une installation de tri optique pour l'inspection en vol
Après l'échec d'un autre fournisseur, STEMMER IMAGING a repris le projet, mené plusieurs études de faisabilité et tests de produits, puis développé, en collaboration avec le spécialiste autrichien de la construction d'installations BT-Anlagenbau, une spectaculaire machine de tri optique capable d'inspecter toutes les saucisses à la volée et de répondre ainsi à toutes les exigences d'un contrôle qualité à 100 % :
- Inspection à 100 % des saucisses de tous les côtés
- Détection de restes de boyaux artificiels à partir d'une taille de 1 mm²
- Inspection fiable à une vitesse de traitement maximale
- Taux de détection des défauts jusqu'à 99,999 %
- Tri des saucisses défectueuses en moins de 195 ms
Station 1 de la trieuse optique : alignement et accélération des saucisses
Pour le fumage et la cuisson, les saucisses sont enveloppées dans un boyau artificiel, qui est ensuite retiré par une machine à peler automatique. Un tapis roulant transporte ensuite les saucisses pelées vers le contrôle qualité. Elles sont alignées dans le sens de la longueur du tapis roulant par des cascades flexibles et traversent à la volée la station de traitement d'images à une vitesse d'environ 2 m/s.
Station 2 de la machine de tri optique : contrôle qualité avec technologie de caméra à 360°
La station de traitement d'images utilise des composants de traitement d'images de haute qualité de STEMMER IMAGING et un logiciel de traitement d'images sophistiqué. À la fin du convoyeur, les saucisses passent devant les caméras intégrées en amont et en aval, qui les examinent simultanément en vol libre. Les deux caméras linéaires à niveaux de gris sont équipées de dissipateurs thermiques supplémentaires et d'éclairages LED rouges adaptés. Des optiques équipées de filtres polarisants et passe-bande assurent la qualité et la vitesse nécessaires à la prise de vue.
Un PC industriel haute performance avec système d'exploitation en temps réel, qui peut être commandé via un écran tactile, fournit une puissance de calcul suffisante pour cette tâche. Si nécessaire, il est possible d'afficher des images individuelles ou des statistiques générales et de procéder à des réglages du système.
Les facteurs de succès de la solution utilisée
En tant que partenaire indépendant dans le domaine de la technologie de traitement d'images, STEMMER IMAGING n'est pas lié aux produits de fabricants spécifiques. Nous avons donc pu combiner et adapter de manière optimale les meilleurs composants possibles pour l'application à partir de notre vaste portefeuille de produits. En combinaison avec les solutions de BT-Anlagenbau, nous avons ainsi créé une solution de traitement d'images qui garantit un contrôle qualité automatique à 100 % des saucisses transformées sans limiter la vitesse de production.
Des composants performants
Outre deux caméras linéaires à niveaux de gris Linea de Teledyne DALSA équipées de dissipateurs thermiques supplémentaires, des éclairages à LED rouges de Metaphase ainsi que des optiques de Kowa équipées de filtres polarisants et passe-bande assurent la qualité et la vitesse nécessaires à la prise de vue.
Des normes d'hygiène très strictes
Les saucisses défectueuses, avec des restes de boyau, sont éjectées de la ligne de production de manière fiable et précise à l'aide d'air comprimé. Pour ce faire, 80 vannes spéciales très rapides sont utilisées, fonctionnant avec de l'air spécialement stérilisé et garantissant le respect à 100 % de toutes les règles d'hygiène dans la production alimentaire.
Vitesse de traitement maximale
Les saucisses passent à une vitesse d'environ 2 m/s devant les caméras linéaires placées en haut et en bas. Grâce à la combinaison d'une vitesse de production élevée et d'un logiciel de traitement d'images performant, le poste de traitement d'images est capable de contrôler jusqu'à 30 saucisses par seconde.
Un taux de détection des défauts supérieur à 99 %
Le système de traitement d'images développé par STEMMER IMAGING et BT-Anlagenbau détecte de manière fiable les résidus de boyaux artificiels à partir d'une taille de 1 mm². Ainsi, après le tri, il est possible d'atteindre un taux de pureté des saucisses transformées allant jusqu'à 99,999 %, en fonction de la taille des défauts.
Une puissance de calcul impressionnante
Après la prise de vue, il ne reste que 70 millisecondes, voire 35 millisecondes pour les saucisses plus grosses, pour détecter les restes de boyaux et souffler avec précision les saucisses souillées. La puissance de calcul nécessaire à cette tâche est fournie par un PC industriel haute performance doté d'un système d'exploitation en temps réel.
Grande disponibilité de l'installation
Les caméras sont logées dans des boîtiers de protection d'un indice de protection supérieur à IP65 et protégées par un rideau d'air spécial devant les boîtiers des caméras. Cela permet d'éviter de manière fiable toute contamination par des traces de saucisses et le nettoyage quotidien n'affecte pas non plus les appareils.
«Le système détecte de manière fiable les résidus de boyaux artificiels indésirables à partir d'une taille de 1 mm². Après le tri, les produits conformes ont une pureté allant jusqu'à 99,999 %, en fonction de la taille des défauts, ce qui a permis à STEMMER IMAGING et à BT-Anlagenbau de dépasser largement nos attentes. Nous pouvons ainsi nous fier à une solution compacte, économique et de haute précision qui répond pleinement à nos exigences.»
Matthias Seeger, Wolf Wurstspezialitäten
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