La mireuse de bouteille intègre la vision artificielle

 
Spécialiste des machines dédiés à l'industrie du champagne, Valentin, une PMI d'Epernay, vient de mettre au point en collaboration avec Etna une mireuse utilisant la vision artificielle.

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Le projet initial est assez loin. Mais le résultat est là: une mireuse automatique de bouteilles utilise la vision artificielle. Début 1993, Jean Valentin, directeur général de la société familiale spécialisée dans les équipements liés au champagne, s'interroge sur la faisabilité d'une machine utilisant la vidéo et pouvant aider au mirage manuel des bouteilles.La demande émane de clients chez qui l'opération est effectuée par des opérateurs qui se relaient devant un éclairage (mireuse "manuelle") pour détecter d'éventuels défauts, avec les aléas induits par une tache aussi répétitive. Mais Jean Valentin s'aperçoit vite qu'une telle solution n'apportera guère plus de fiabilité. L'idée d'utiliser la vision dans une machine automatique germe alors. Avec l'aide de l'Anvar Champagne-Ardenne, Jean Valentin se met en quête d'un spécialiste. En 1994, une collaboration se noue avec Etna, PME rémoise spécialisée dans l'ingénierie et les contrôles non destructifs en ligne et qui maîtrise l'utilisation de la vision artificielle en intégrant des cartes de l'américain Cognex. Valentin se charge de la conception et de la réalisation de la mécanique. Résultat: "Nous avons aujourd'hui une machine sans doute unique au monde", se félicite Jean Valentin. Et ce pour un coût total de 2millions de francs, dont 500000francs de prestations de services Etna, l'Anvar ayant apporté une avance remboursable de 600000francs. Et la mireuse? D'un encombrement d'environ 33mètres, elle s'insère dans une ligne classique de convoyage après bouchage et avant étiquetage. Prises dans un carrousel (40pièces), les bouteilles sont soumises, au rythme de 8000 à l'heure, au contrôle successif de quatre caméras numériques, bénéficiant chacune d'un éclairage et reliées à deux cartes insérées dans un PC. Réparties autour du carrousel, les caméras ont chacune une fonction propre. La première assure le contrôle de niveau et du degré d'enfoncement du bouchon. La seconde permet la recherche de corps lourds, tels les débris de verre (jusqu'à moins de 1millimètre carré):pour cela, la bouteille est retournée. Une troisième détecte, avant que la bouteille soit remise à la verticale, les impuretés, comme les débris de bouchon. Enfin, la quatrième caméra mesure, en la comparant à une échelle, l'éventuel trouble du liquide. "Dès son entrée dans le carrousel, chaque bouteille est identifiée. Si la mireuse en détecte une non conforme, elle est éjectée sur une dérivation." La mireuse effectue aussi le suivi statistique, les données au format ASCII pouvant être reprises en GPAO. L'interface homme/machine s'effectue par un écran de contrôle comportant différents menus de paramétrage à deux niveaux (simple opérateur ou programmation). C'est donc Etna, agissant dans le cadre d'un contrat d'étude (deux ingénieurs à plein temps durant un an), qui a réalisé le développement de la partie vision et fourni le matériel et le software du traitement du signal. Ses ingénieurs ont écrit les algorithmes (langage C) permettant aux cartes d'acquérir et de traiter le signal (en moins de quatre-vingts millisecondes), de "résister" aux éclairages parasites et d'être paramétrées pour des bouteilles de différentes couleurs. L'image est acquise sur une matrice de 350000pixels distinguant 256niveaux de gris. Le travail sur la lumière a été un des points essentiels, chaque caméra la traitant de manière différente. Après test, le premier exemplaire devrait être vendu dans quelques semaines. Son coût: 1,2million de francs, pour un retour sur investissement de l'ordre d'une année. Quant au marché, le potentiel en Champagne est de vingt à quarante machines et le triple pour les vins mousseux. "Mais notre idée est d'aller bien au-delà; nous voulons l'adapter, en augmentant la cadence, aux vins, bières, eaux minérales, et à la pharmacie." En attendant, la mireuse, présentée au dernier salon des techniques champenoises (Vittef), a fait un tabac auprès des responsables techniques des maisons de champagne. Un succès qu'il faut maintenant concrétiser.

Pierre-Olivier Rouaud



Un spécialiste de l'industrie du champagne en quête de diversification

Sis à Epernay, Valentin, à l'origine petit négociant de fournitures pour le champagne, est aujourd'hui un des leaders mondiaux du muselet (le fil métallique qui enserre les bouchons) et de sa pose. La PMI construit aussi différentes machines liées au champagne et liquides gazeux (dégorgeuse, boucheuse...). Après la reprise des actifs de Thiérion (ex-Dynaction), elle s'est diversifiée dans les convoyeurs et palettiseurs de bouteilles. Sa dernière activité est la fabrique de machines à élaborer des bouchons collés agglomérés. Valentin escompte 140millions de chiffre d'affaires cette année et emploie 160salariés. La mise au point de la mireuse correspond pour l'entreprise à la recherche de développements autres que les machines directement liées au champagne afin de pouvoir diversifier sa clientèle.



L'avis de l'expert

Yannick Collet, responsable de production à Union Champagne "La machine correspond bien au souci de notre métier d'obtenir une qualité la plus proche possible de la perfection, notamment pour ce qui concerne la sécurité alimentaire.En test pré-industriel chez nous, la mireuse a montré des performances très satisfaisantes, y compris à cadence réelle. Les problèmes rencontrés tiennent à l'excès de précision du système de vision, qui détecte même d'infimes défauts. Mais ces difficultés devraient pouvoir être résolues par le paramétrage. Cela étant, cette machine qui, à ma connaissance n'a pas d'équivalent, remplacera avantageusement les mireuses manuelles."

USINE NOUVELLE N°2507

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