Dolum seviyesi kontrolü, şişe, flakon, kavanoz veya bidon gibi bir kaptaki ürünün yüksekliğinin dolum sonrasında kamerayla ölçülmesi ve belirlenen alt ve üst sınırların dışında kalan kabın hattan ayrılmasıdır. Kontrol her kapta aynı kriterle yapılır; her kararın görüntüsü ve ret sebebi kaydedilir. Eksik dolum müşteri şikâyetine ve beyan edilen miktarın tutmamasına, fazla dolum ise ürün kaybına, kapak oturma sorunlarına ve sızıntıya yol açabilir.
Ambalaj hatlarındaki kontrol noktalarına genel bakışı ilaç ve kimya ambalajında görsel kontrol yazısında verdik. Bu yazı yalnızca dolum seviyesine odaklanıyor.
Kamera dolum seviyesini mi, miktarı mı ölçer?
Kamera seviyeyi ölçer, miktarı değil. Seviyenin miktar hakkında bir şey söylemesi için kabın iç hacminin ve biçiminin tutarlı olması gerekir. Cam şişelerde et kalınlığı ve iç hacim kaptan kaba değişebilir; aynı seviye farklı kaplarda farklı miktara karşılık gelebilir.
Bu ayrım mevzuatta da görülür. Ağırlık veya hacimle ambalajlanmış ürünleri düzenleyen 76/211/EEC sayılı AB Direktifi, ambalajdaki gerçek miktarın ortalamada nominal miktardan az olmamasını ister. Kontrolün yasal ölçüm cihazıyla ağırlık veya hacim üzerinden yapılmasını öngörür. Ölçü kabı olarak kullanılan şişeleri düzenleyen 75/107/EEC sayılı Direktif ise bunun özel bir durumunu tanımlar: belirli bir seviyeye ya da ağız seviyesine göre belirli bir orana kadar doldurulduğunda içeriği doğru ölçülebilen şişeler. Bu şişelerde dolum seviyesinin ağız seviyesinden uzaklığı milimetre olarak şişenin üzerinde belirtilir.
Pratikte kamera her kabı hat hızında kontrol eder ve eksik veya fazla dolumu ayırır. Net miktarın doğrulanması ise tartım veya hacim ölçümüyle yapılır. Kamera bu ölçümün yerini almaz; onu tamamlar.
Şeffaf kaplarda seviye nasıl görülür?
Şeffaf cam veya plastik kaplarda en sık kullanılan yöntem arka aydınlatmadır. Işık kabın arkasından verilir, kamera karşıdan bakar. Sıvı ile hava arasındaki sınır, yani menisküs, görüntüde koyu ve belirgin bir çizgi olarak görünür. Yazılım bu çizginin yüksekliğini kabın sabit bir referansına göre ölçer; bu referans genellikle omuz, boyun halkası veya kabın tabanıdır.
Zorluk sıvının kendisine göre değişir:
- Renkli veya bulanık sıvılar: Meyve suyu, şurup veya süt gibi ürünlerde sıvı ile hava arasındaki kontrast yüksektir; seviye kolayca bulunur.
- Berrak sıvılar: Su veya berrak çözeltilerde sıvı ışığı az soğurur. Burada menisküsün kırdığı ışıktan yararlanılır; aydınlatmanın biçimi ve dalga boyu numunelerle yapılan testlerle seçilir.
- Renkli veya buzlu kaplar: Kahverengi cam veya yarı saydam plastikte ışık zayıflar. Daha güçlü aydınlatma veya farklı dalga boyu denenebilir; kap tamamen opaksa kamera seviyeyi göremez.
Etiketin konumu da önemlidir. Etiket seviye bölgesini kapatıyorsa kontrol etiketlemeden önce yapılır. Soğuk dolumda kabın dışında oluşan yoğuşma damlaları ve kaptaki kabarcıklar da yanlış ret sebebi olabilir; görüntü işleme bu etkileri ayırt edecek biçimde ayarlanır. Aydınlatma türleri için görüntü işlemede aydınlatma yazısına bakabilirsiniz.
Opak kaplarda ne yapılır?
Teneke kutu, alüminyum şişe, opak plastik bidon ve tüpte kamera kabın içini göremez. Burada dürüst cevap şudur: kapak kapandıktan sonra seviyeyi kamerayla ölçmek mümkün değildir. Seçenekler şunlardır:
- Kapaklamadan önce üstten bakmak: Ağzı geniş kavanoz, kase ve kap gibi ürünlerde kamera veya 3B sensör ürünün yüzeyini yukarıdan görür. Yüzey yüksekliği ölçülür; ürünün düz dağılıp dağılmadığı da kontrol edilebilir. Dar ağızlı şişelerde bu yöntem çoğu zaman uygulanamaz.
- X-ray: Opak kabın içinden seviyeyi ve kapalı ambalajdaki eksik ürünü görür. Radyasyon güvenliği ve lisans gerektirir. Yöntemlerin karşılaştırması elle, kameralı ve X-ray muayene yazısında yer alıyor.
- Tartım: Hat üzerindeki kontrol tartısı net miktarı doğrudan ölçer. Dara değişkenliği düşükse eksik dolumu güvenle ayırır.
Bu yöntemler birbirinin alternatifi değildir. Bir hatta kamera kapak ve etiketi, tartı veya X-ray de miktarı kontrol edebilir.
Köpük nasıl ele alınır?
Gazlı içecekler, deterjanlar, şampuanlar ve bazı süt ürünleri dolumdan sonra köpürür. Köpük, arka aydınlatmalı görüntüde sıvı ile hava arasında yarı saydam bir bant olarak görünür. Yazılımın neyi seviye kabul edeceği baştan tanımlanmalıdır: sıvı ile köpük arasındaki sınır mı, köpüğün üst yüzeyi mi?
Dikkat edilecek noktalar:
- Kontrol noktasının yeri: Dolum makinesine çok yakın bir istasyonda köpük ve dalgalanma henüz yatışmamıştır. Mümkünse kontrol, kabın hat üzerinde biraz yol aldığı bir noktada yapılır.
- Köpük yüksekliği ayrı bir kriter olabilir: Bazı ürünlerde aşırı köpük, dolum makinesindeki bir sorunun belirtisidir ve ayrıca izlenir.
- Değişkenlik: Köpüğün biçimi kaptan kaba değişiyorsa sabit eşik yerine görüntüyü bütün olarak değerlendiren yapay zekâ tabanlı bir model düşünülebilir. Doğru yaklaşım, köpüklü ve köpüksüz numunelerle yapılan testlerde belirlenir.
Konveyörün sarsıntısı, kabın eğik durması ve transfer noktalarındaki dalgalanma da seviyeyi etkiler. Görüntü, kap kameranın önündeyken bir sensör sinyaliyle ve flaşla alınır; böylece her kap aynı konumda ve aynı ışıkta görüntülenir.
Dolum seviyesi neden kapak kontrolüyle birlikte yapılır?
Dolum ve kapak aynı ambalajın birbirine bağlı iki parçasıdır. Fazla dolum kapağın tam oturmasını zorlaştırabilir. Kapağı eksik veya eğik takılmış bir kap ise transfer sırasında ürün döker ve sonraki noktada eksik dolum olarak görünür.
Bu yüzden çoğu hatta seviye ve kapak aynı istasyonda kontrol edilir. Yandan bakan kamera bir görüntüde hem seviyeyi hem kapağın yüksekliğini ve eğikliğini görür; üstten bakan ikinci bir kamera kapağın varlığını ve rengini kontrol eder. Kapak tarafındaki kontrolleri kapak ve mühür kontrolü yazısında ayrıca anlattık.
Hatalı kap nasıl ayrılır?
Her ürün için iki sınır tanımlanır: alt sınırın altındaki kap eksik, üst sınırın üstündeki kap fazla dolum olarak ayrılır. Sınırlar kalite ekibinin belirlediği toleransa göre, kabın biçimi dikkate alınarak milimetre cinsinden belirlenir.
Pratikte dikkat edilmesi gereken noktalar:
- Takip: Kamera ile ayıklayıcı arasında mesafe vardır. Sistem hatalı kabı konveyör hızına veya enkoder sinyaline göre takip eder ve kap ayıklayıcının önüne geldiğinde ret sinyalini verir.
- Güvenli taraf: Görüntü alınamazsa, seviye bulunamazsa veya karar zamanında verilemezse kap sağlam kabul edilmez ve ayrılır.
- Art arda hata: Döner dolum makinelerinde aynı dolum ağzından çıkan kaplarda tekrar eden eksik dolum, o ağızda bir sorun olduğunu gösterir. Makineden ağız bilgisi alınabiliyorsa sonuçlar ağız bazında izlenir ve operatör uyarılır.
- Ayıklamanın doğrulanması: Vardiya başında bilinen eksik ve fazla dolumlu test kapları hattan geçirilir; hem tespit hem ayıklama kontrol edilir.
Kuruluma başlamadan önce neler hazırlanmalı?
- Kaplar: malzeme, renk, biçim ve kabın seviye bölgesinin etiketle kapanıp kapanmadığı
- Ürünler: renk, berraklık, köpürme eğilimi ve dolum sıcaklığı
- Kabul sınırları: eksik ve fazla dolum toleransı
- Hat: hız, dolum makinesi ile kontrol noktası arasındaki mesafe, mevcut ayıklayıcı ve PLC
- Numune: doğru, eksik ve fazla dolumlu kaplar; köpüklü ürünlerde köpüklü örnekler
Bu tür kontrollerin hangi sektörlerde nasıl kurulduğunu gıda ve ambalaj sektör sayfasında, ölçüme dayalı kontrolleri ölçüm ve boyut kontrolü sayfasında anlattık. Dolum hattınızda seviye kontrolünün nasıl yapılabileceğini değerlendirmek için bizimle iletişime geçin.
