Sensorlösungen für die Etikettierung

Etiketten kennzeichnen Lebensmittel und Pharmaprodukte und sorgen für einen ansprechenden Markenauftritt. Die Etikettenvielfalt wächst dabei stetig: Es kommen neue, nachhaltige Materialien zum Einsatz und viele Hersteller setzen bei ihren Produkten Akzente mit auffälligen Bedruckungen, metallisierten Etiketten oder Etiketten mit transparenten Bereichen.

Mit unserem innovativen Sensorportfolio aus Gabelsensoren, Reflexionslichttastern, Reflexionslichtschranken, Schnittmarkensensoren, Codelesern oder Vision-Sensoren können wir alle Applikationen entlang des Prozesses in einer Etikettiermaschine lösen. Schon die weltweit erste optische Etikettengabel war eine Erfindung von Leuze. Auch durch die erste Ultraschall-Etikettengabel legten wir den Grundstein für die weiteren Entwicklungen im Markt. Mit dem weltweit einzigartigen Kombi-Gabelsensor GSX gehen wir noch einen Schritt weiter und vereinen beide Detektionsprinzipien – Licht und Ultraschall – in einem kompakten Gehäuse. Dieser Gabelsensor ist die flexible Lösung für alle Etikettiermaschinen, auf denen die unterschiedlichsten Etikettenarten verarbeitet werden.

01 Erkennen von transparenten Objekten

Anforderung:
Für eine präzise Etikettierung müssen die Objekte möglichst positionsgenau erkannt werden, um den Spendevorgang zu aktivieren. Ein Sensor soll dabei alle Arten und Formen von Objekten, auch transparente, zuverlässig erkennen. Ein Wechsel der Produkte sollte keine Auswirkung auf den Etikettierprozess haben.

Lösung:
Die Reflexionslichtschranke PRK53C.T ist für die Erkennung von transparenten Objekten entwickelt. Der Sensor im Edelstahlgehäuse für hygienesensible Produktionsprozesse hat eine kurze Ansprechzeit und eine integrierte IO-Link Schnittstelle.

02 Überwachen des Etikettenbands

Anforderung:
In Etikettierern mit längerem Bandweg, z. B. als Puffer zwischen der Rolle und dem Spender, ist es notwendig einen eventuellen Bandriss zu erkennen.

Lösung:
Lichttaster mit besonders langer Lichtfleckgeometrie, wie der HT3C.XL, eignen sich für die Überwachung des Etikettenbands. Der Taster toleriert Schwankungen und detektiert zuverlässig nur den tatsächlichen Bandriss. Durch die kompakte Bauform lässt sich der Sensor leicht integrieren.

03 Vermessen des Rollendurchmessers

Anforderung:
Bei Hochleistungsetikettierern wird die Etikettenrolle motorisch angetrieben. Der Durchmesser der Etikettenrolle soll permanent erfasst werden, um z. B. die Drehzahl an den kleiner werdenden Rollendurchmesser anpassen zu können.

Lösung:
Der messende Sensor ODS 9 liefert ein analoges Abstandssignal für eine optimale Anpassung des Antriebs. Die Abstandssensoren gibt es mit unterschiedlichen Abstandsbereichen, Parametrieroptionen sowie mit einem integrierten Display. Durch die integrierte IO-Link Schnittstelle sind die Sensoren universell einsetzbar.

04 Erkennen der Tänzer-Endposition

Anforderung:
Um die Trägerbandspannung für Selbstklebeetiketten gleichmäßig zu regeln, werden meist mit Federn vorgespannte Umlenkrollen verwendet. Diese sogenannte Tänzerrolle soll sich idealerweise immer zwischen den beiden Endpositionen befinden.

Lösung:
Der induktive Sensor IS 200 detektiert die vorwiegend metallische Rollenaufnahme und damit die beiden Endpositionen der Tänzerrolle. Die induktiven Sensoren IS 288, IS 212 oder IS 218 bieten die passenden Schaltabstände für einen bündigen oder nicht bündigen Einbau.

05 Erkennen von Schnittmarken

Anforderung:
In der Getränkeindustrie wird häufig eine Sleeve-Etikettierung verwendet. Dabei kommt das Etikett als Endlosfolie von der Rolle und wird mit Hilfe von Druckmarken auf die erforderliche Länge geschnitten. Für diese Aufgabe sind spezielle Farbmarken- oder Kontrastsensoren nötig, die für hohe Präzision und Geschwindigkeit optimiert sind.

Lösung:
Kontrastsensoren KRT 18B mit Signalanzeige und mehrfarbigen Sende-LEDs sorgen für eine hohe Flexibilität bei der Erkennung von Schnittmarken. Die integrierte IO-Link Schnittstelle erleichtert die Inbetriebnahme sowie die Anpassung des Kontrasttasters beim Etikettenwechsel.

06 Überprüfen der Flaschenausrichtung

Anforderung:
Etiketten sollen an festgelegten Positionen auf der Flasche angebracht werden. Dazu muss die Ausrichtung der Flasche anhand von kleinen Merkmalen, wie Prägenasen oder der Pressnaht, erkannt und korrigiert werden. In den kompakten Maschinen ist meist wenig Bauraum für Sensorik vorhanden.

Lösung:
Die Glasfaser-Lichtleiter GF mit unterschiedlichen Lichtaustritten und die Verstärker LV 463 eignen sich sehr gut für die Überprüfung der Flaschenausrichtung. Faseroptische Sensoren sind besonders filigran und gleichzeitig leistungsfähig. Die Sensoren haben eine IO-Link Schnittstelle sowie einen optionalen analogen Ausgang.

07 Erkennen von nicht transparenten Etiketten

Anforderung:
Nicht transparente Etiketten sollen auf Verpackungen gespendet werden. Dazu muss die Lücke zwischen zwei Etiketten auf dem Trägerband positionsgenau erkannt werden. Der Sensor soll auch Etiketten mit komplexen Formen zuverlässig erkennen, um ungenaue Spendungen oder Maschinenstillstände zu vermeiden.

Lösung:
Die optischen Gabelsensoren GS61 und GS63B erkennen das komplette Spektrum nicht transparenter Etiketten zuverlässig. Der Sensor lässt sich entweder mit einem Potentiometer oder über eine Teachfunktion einstellen. Das slimline-Design des unteren Schenkels ermöglicht den Einbau direkt an der Spendekante.

08 Erkennen von transparenten Etiketten

Anforderung:
Für einen positionsgenauen Spendevorgang von Etiketten auf Produkte oder Objekte müssen die Etiketten auf dem Trägerband erkannt werden. Auch transparente, teiltransparente oder metallisierte Etiketten in unterschiedlichen Formen sollen präzise detektiert werden. Der Sensor soll dabei für alle Etikettenarten einfach einzustellen sein.

Lösung:
Die Ultraschall-Gabelsensoren GSU12, GSU14E und IGSU14E erkennen transparente und teiltransparente Etiketten. Der Sensor GSX14E kombiniert ein Ultraschall- und ein optisches Erkennungssystem in einem Gehäuse und kann selbst Etiketten aus inhomogenem Cavitated-BOPP-Material verarbeiten. Die IO-Link Schnittstelle erleichtert die Einstellung.

09 Codelesung zur Identifikation und Prüfung

Anforderung:
Primärverpackte Produkte werden für eine hohe Prozessflexibilität oftmals mit direkt gedruckten Etiketten versehen. Nach dem Druck sollen die Lesbarkeit der Codes auf den Etiketten sowie die Plausibilität geprüft werden.

Lösung:
Der universelle Codeleser DCR 200i eignet sich für die Identifikation und Prüfung von Barcodes oder 2D-Codes auf Etiketten. Für den Einsatz in der Lebensmittelindustrie ist der Sensor auch in einem Edelstahlgehäuse mit Kunststoffscheibe erhältlich.

10 Kontrolle des Bandendes

Anforderung:
Der Rollendurchmesser von Selbstklebeetiketten soll mit einem Sensor überwacht werden, um den Bediener der Etikettieranlage rechtzeitig vor einem Rollenende zu warnen. Der Sensor soll je nach Rollendurchmesser justiert werden können.

Lösung:
Sensoren der Serie 3C, wie der Lichttaster HT 3C oder die Reflexionslichtschranke PRK 3C – mit oder ohne Laserlicht – mit präzisem Schaltpunkt eignen sich sehr gut für die Kontrolle des Rollendurchmessers in kompakten Etikettiermaschinen.

11 Erkennen der Etikettenpräsenz

Anforderung:
Auf Behältern wie Flaschen oder Vials muss nach dem Spendevorgang oft geprüft werden, dass sich die Papieretiketten auf den Objekten befinden. Die Etiketten sollen unabhängig von der Flasche oder der Füllung erkannt werden.

Lösung:
Der Lumineszenzsensor LRT 8 detektiert Papieretiketten sehr zuverlässig auf unterschiedlichen Objekten, auch mit größeren Abständen. Eine alternative Lösung sind energetische Lichttaster mit Infrarotlicht und besonderer Parametrierung, wie der FT328I P1 oder der FT5I P1.

12 Prüfen der Etikettenausrichtung

Anforderung:
Bei hochwertigen Produkten oder Schmucketiketten soll sichergestellt werden, dass das Etikett korrekt positioniert ist. Produkte mit falsch ausgerichteten Etiketten sollen erkannt und ausgeschleust werden.

Lösung:
Simple Vision Sensoren der Serie IVS 1048i können Etiketten auf Produkten mit ihrem großen Sichtfeld leicht erkennen und prüfen, ob sie korrekt aufgebracht wurden. Die Parametrierung erfolgt über die Software Leuze Vision Studio. Eine integrierte, umschaltbare LED-Hochleistungsbeleuchtung sorgt für ein optimales Bild.