Soluciones de sensores para el llenado de bebidas
Las instalaciones de envasado de bebidas llenan botellas de vidrio, latas y recipientes PET en procesos altamente automatizados y a una velocidad impresionante. Además de un alto rendimiento, lafiabilidad y la máxima disponibilidad del sistema son factores clave para un proceso de producción eficiente. Como líder del mercado en tecnología de sensores para el llenado de bebidas, ofrecemos soluciones a medida para todas las aplicaciones a lo largo de la cadena de proceso: desde el llenado, pasando por el etiquetado y el embalaje, hasta la paletización y el envío.
El llenado de bebidas plantea las mayores exigencias a la tecnología de sensores utilizada. Es necesario detectar y procesar de forma fiable una amplia variedad de tipos de envases. Esto requiere soluciones de sensores especialmente optimizadas, con tiempos de respuesta muy cortos, capaces de detectar de forma fiable objetos transparentes y distinguir con fiabilidad entre envases llenos y vacíos.
Sensores a lo largo del proceso de llenado
Existe una amplia variedad de soluciones de sensores diseñadas a medida para satisfacer los diversos requisitos del llenado de bebidas. La detección fiable de medios transparentes depende, en particular, de un alto nivel de precisión en la detección. Una función de seguimiento integrada compensa la posible contaminación de los componentes ópticos, lo que contribuye a una mayor disponibilidad del sistema.
Nuestras soluciones de sensores se utilizan a lo largo de todo el proceso de llenado: desde el proceso de llenado , pasando por el transporte de botellas y el aseguramiento de la calidad, hasta las aplicaciones de seguridad. El siguiente diagrama ofrece una visión general de los distintos pasos del proceso.
Haga clic en las aplicaciones numeradas para obtener más información sobre las respectivas soluciones de sensores.
Áreas de aplicación en el llenado de bebidas
Todo el proceso de llenado implica una amplia variedad de aplicaciones de sensores, que pueden clasificarse en las áreas de llenado, transporte de botellas, aseguramiento de la calidad y seguridad.
Casos prácticos del sector de las bebidas
Aplicaciones en el llenado de bebidas
Detección de preformas PET
Requisito:
En instalaciones de llenado de botellas de plástico, se forman botellas PET hinchando preformas. Para ello, se debe detectar la preforma transparente en la alimentación de la máquina de moldeo por soplado.
Solución:
Las fotocélulas reflexivas de las series 25C, 55C y 18B con autocolimación detectan de forma fiable objetos transparentes. Son ideales para tareas de detección en máquinas de moldeo por soplado, ya que compensan las fluctuaciones de temperatura y la contaminación.
Detección de botellas de PET
Requisito:
Tras haber calentado y soplado la preforma en el molde, el sensor debe detectar con una fiabilidad extremadamente alta la botella de PET muy fina y altamente transparente. Solo así se puede garantizar un funcionamiento sin fallos de la máquina de moldeo por soplado.
Solución:
Las fotocélulas reflexivas de las series 55C y 18B con filtro de polarización se ha desarrollado específicamente para la detección de botellas muy transparentes. La compensación de temperatura y contaminación contrarresta las interferencias ambientales. De este modo, los sensores posibilitan un funcionamiento prolongado de la máquina sin necesidad de paradas de mantenimiento imprevistas.
Detección de botellas en la estrella de transferencia
Requisito:
El llenado de botellas se caracteriza por velocidades muy altas. Para garantizar un proceso fluido, hay que asegurarse de que todas las posiciones de la estrella de transferencia estén ocupadas con botellas antes del llenado.
Solución:
La fotocélula autorreflexiva HT 55C.V con supresión de fondo detecta de forma fiable las botellas durante el proceso de llenado, sin necesidad de reflectores. Una certificación ECOLAB y el test de larga duración ampliado de los productos de limpieza de Leuze CleanProof+ garantizan la funcionalidad del sensor en áreas húmedas y en procesos de limpieza intensivos.
Detección de nivel durante el llenado
Requisito:
En una máquina de llenado se llenan recipientes con agua. El nivel de llenado debe ser idéntico en todos los recipientes; debe evitarse el llenado insuficiente.
Solución:
Las fotocélulas de barrera LS / LE55CI.H2O han sido desarrolladas para la detección de líquidos acuosos y para la monitorización del nivel de llenado. El sistema emisor y receptor de la serie 55C de acero inoxidable con diseño Wash-Down tiene una elevada potencia de transiluminación y puede utilizarse asimismo en envases no transparentes y con etiquetas de plástico.
Aplicaciones en el transporte de botellas
Detección de salientes en la lavadora de botellas
Requisito:
Las botellas retornables se transportan a través de un medio de transporte en masa a la máquina de limpieza de botellas, donde se distribuyen en filas. A continuación, mediante un sistema de agarre se insertan automáticamente en las celdas de limpieza. Se utilizan sensores para detectar posibles colisiones o botellas que van «saltando».
Solución:
Las fotocélulas reflexivas de la serie 46C, en una carcasa de plástico con índice de protección IP 69K, están diseñadas con una gran reserva de funcionamiento para esta aplicación. La forma especial del punto de luz reacciona solo a las botellas y no a las salpicaduras, garantizando así una gran disponibilidad.
Distinción entre botellas llenas
Requisito:
Tras el proceso de llenado, se deben detectar botellas vacías para detectar fugas en botellas de PET o de vidrio. Esto resulta especialmente difícil cuando hay un líquido transparente en un recipiente no transparente.
Solución:
La fotocélula de barrera LS / 55CI.H2O se ha desarrollado con una longitud de onda óptima para la detección de líquidos acuosos en recipientes transparentes u opacos. Durante el llenado, las exigencias de limpieza y ambientales son muy altas. De ahí que los sensores estén diseñados con carcasas de acero inoxidable con índice de protección IP 69K.
Detección de botellas durante el transporte
Requisito:
Para el posterior proceso de llenado, las botellas se deben posicionar a intervalos para evitar que colisionen unas con otras y, así, prevenir la contaminación acústica. En la línea de transporte se encuentran segmentos cortos de la cinta transportadora en los cuales sensores detectan la posición de las botellas transparentes.
Solución:
Gracias a su punto de luz focalizado y su función de autocolimación (para detectar pequeñas diferencias en la señal), las fotocélulas reflexivas 18B y 55C garantizan un funcionamiento prolongado y sin fallos.
Detección del nivel de llenado en el flujo masivo
Requisito:
Se transportan recipientes en un flujo masivo en cintas transportadoras a la siguiente estación. Para lograr un flujo continuo, se debe monitorizar el nivel de llenado. Para detectar de forma fiable diferentes tamaños y formas de recipientes, se requiere un sensor con un gran campo de detección.
Solución:
Los sensores de ultrasonidos robustos y resistentes HTU 318 y HTU 418 en carcasa de metal o de plástico con un gran lóbulo de detección, así como con uno o dos puntos de conmutación ajustables independientemente uno de otro vía IO-Link, son ideales para formatos y colores de recipientes cambiantes.
Detección de la posición en el flujo masivo
Requisito:
Para detectar alteraciones en el flujo masivo, se puede crear un perfil uniforme de las superficies desde arriba. Deben poder detectarse de manera fiable los huecos, p. ej., causados por la caída de latas.
Solución:
La cortina óptica CML 700 con configuración en V se ha desarrollado para la medición de objetos en movimiento a su paso y detecta alteraciones a lo largo de todo el ancho de medición. Dado que los espacios vacíos no reflejan hacia el receptor la luz del emisor, el sensor los detecta de inmediato. Hay disponibles varias interfaces.
Control de filas durante la formación de paquetes
Requisito:
Para garantizar un control adecuado de las filas en la alimentación hacia la zona de formación de embalajes, deben evitarse los huecos. Para ello, los recipientes se alinean en filas y se retienen en los puntos adecuados. Cualquier hueco que se produzca debe detectarse y corregirse mediante el sistema de control de la cinta transportadora.
Solución:
Los soportes mecánicos en combinación con sensores son una solución sencilla para la detección de la posición final. Mediante brazos de metal en los soportes de plástico se puede detectar la posición final con un sensor inductivo IS D18 o IS 218 en carcasas de metal o de acero inoxidable.
Control de posición en entornos con riesgo de explosión
Requisito:
En el llenado de materiales potencialmente explosivos, como sustancias o polvos altamente volátiles, se deben utilizar sensores especialmente protegidos. En las áreas peligrosas, los sensores ópticos deben tener una certificación ATEX.
Solución:
La fotocélula reflexiva 55 Ex en combinación con un reflector es una solución fiable para la detección de la posición en zonas con riesgo de explosión. Los sensores de la serie 55 Ex son adecuados para entornos de la zona Ex 2 (gas) o 22 (polvo).
Aplicaciones de control de calidad
Detección de presencia de tapones
Requisito:
Tras el proceso de llenado, se cierran automáticamente las botellas con tapones roscados o chapas. Para asegurar un proceso de producción sin interrupciones, se debe comprobar la presencia de tapones en el alimentador. No siempre se puede montar un reflector para este fin.
Solución:
La detección de presencia puede realizarse mediante las fotocélulas reflexivas 3C. En los casos en los que no se pueda montar un reflector, el uso de una fotocélula autorreflexiva HT 3C.HL con punto de luz largo es adecuado para objetos interrumpidos e irregulares. Alternativamente, para la detección de chapas se puede utilizar un sensor inductivo de la serie IS 200.
Alimentación de tapones
Requisito:
En máquinas de llenado y sellado se deben detectar de forma fiable tapones individuales de botellas en la alimentación de tapones en su trayecto hacia la máquina taponadora.
Solución:
Las fotocélulas bifurcadas GS 04B y GS 08B son ideales para la detección de piezas pequeñas. Puesto que el emisor y el receptor se encuentran en un mismo equipo, la solución compacta se puede integrar fácilmente y sin necesidad de alineación. Los sensores se posicionan transversalmente a la alimentación, de modo que cada tapón interrumpe el haz de luz.
Control de tapones
Requisito:
Tras sellar las botellas, se comprueba el encaje del tapón en una estación de control. Solo los tapones correctamente encajados garantizan el sellado correcto de las botellas.
Solución:
Gracias a su amplio conjunto de herramientas, el sensor Simple Vision IVS 1000i puede determinar si el tapón de la botella está correctamente sellado. Una interfaz gráfica fácil de usar garantiza la configuración rápida y el funcionamiento fluido del sensor.
Detección de posiciones
Requisito:
En los procesos rápidos del llenado de bebidas es importante poder detectar recipientes con la máxima precisión posible. En las máquinas de inspección, se debe activar la cámara con un posicionamiento exacto. Para ello se requieren sensores con tiempos de respuesta cortos y puntos de luz focalizados y alineados.
Solución:
Las fotocélulas reflexivas con luz láser y carcasa de plástico de la serie 3CL o con carcasa de metal de las series 55CL y 18B posibilitan una activación precisa con una fluctuación muy pequeña.
Aplicaciones de seguridad laboral
Protección de puntos peligrosos en la limpieza de botellas
Requisito:
Las aberturas de las máquinas garantizan una buena accesibilidad de la instalación. Durante el funcionamiento, se deben proteger los puntos peligrosos mediante equipos de protección ópticos. Esto es necesario incluso en entornos adversos, como, por ejemplo, las máquinas de limpieza de botellas.
Solución:
Las cortinas ópticas de seguridad MLC 500 son una solución flexible para la protección de las aberturas de la máquina. Están disponibles con una resolución a partir de 14 mm y con longitudes del campo de protección de hasta 3000 mm. Los modelos con índice de protección IP 69K en un tubo de protección encapsulado son adecuados para entornos exigentes.
> Más información acerca de las cortinas ópticas de seguridad
Monitorización de puertas y compuertas
Requisito:
A menudo son necesarias puertas y compuertas en las máquinas, por ejemplo, para cambiar los materiales consumibles o para la limpiar la máquina. Estas deben estar cerradas durante el funcionamiento. Para evitar peligros, se debe monitorizar el estado cerrado mediante dispositivos de seguridad.
Solución:
Los sensores de proximidad de seguridad MC 300 con codificación magnética monitorizan puertas y compuertas. Su diseño cerrado y su funcionamiento sin contacto los hacen ideales para su uso en entornos adversos y húmedos. Además, gracias a sus diseños cúbicos y cilíndricos, los equipos se pueden integrar fácilmente.
> Más información sobre los sensores de proximidad de seguridad
Protección de puntos peligrosos
Requisito:
En un sistema de limpieza para barriles y bidones hay puntos de acceso para la intervención manual. Para proteger los puntos peligrosos se requieren sensores de seguridad con un alto índice de protección IP.
Solución:
Las cortinas ópticas de seguridad MLC 500-IP protegen los puntos peligrosos en áreas sensibles en cuanto a la higiene y cuentan con el índice de protección IP 69K, el más alto. Para ello, las cortinas ópticas están montadas en un tubo transparente y encapsulado. Las diferentes resoluciones y longitudes del campo de protección posibilitan una adaptación óptima a la aplicación.
> Más información acerca de las cortinas ópticas de seguridad
Retos especiales en el llenado de bebidas
El llenado de bebidas plantea las mayores exigencias a la tecnología de sensores utilizada. Es necesario detectar y procesar de forma fiable una amplia variedad de tipos de envases: envases flexibles fabricados con compuestos de papel y lámina, botellas de PET semitransparentes y coloreadas —algunas de las cuales se fabrican directamente aguas arriba de la línea de llenado—, así como botellas reutilizables de vidrio transparente o coloreado, barriles y bidones. Las botellas de vidrio reutilizables y los barriles, en particular, se someten a procesos de limpieza adicionales para eliminar etiquetas y residuos antes de su reutilización.
Tras la limpieza, se llevan a cabo otros pasos del proceso, como la clasificación por tamaño y formato, así como una inspección visual de los envases.
Las altas velocidades de las cintas transportadoras, las vibraciones y las fluctuaciones de temperatura durante la producción y la limpieza no deben afectar a la fiabilidad de la detección. Al mismo tiempo, los conceptos de producción modernos exigen cambios rápidos de receta y formato. Por este motivo, se utilizan cada vez más variantes de sensores con IO-Link, ya que permiten una parametrización flexible, un diagnóstico sencillo y cambios rápidos.
Las aplicaciones que implican procesos de limpieza frecuentes y temperaturas fluctuantes requieren una alta resistencia a los productos de limpieza y un diseño robusto e higiénico. Estas soluciones de sensores cumplen los requisitos mencionados y son ideales para aplicaciones en las que son esenciales tanto una detección fiable como una alta durabilidad.
La detección de líquidos acuosos en una amplia variedad de recipientes exige una detección fiable incluso en condiciones exigentes de producción y limpieza. A tal fin, las fotocélulas de barrera especiales posibilitan una detección fiable de líquidos acuosos. Los sensores compactos de acero inoxidable cumplen el elevado índice de protección IP69K y cuentan con certificación ECOLAB, lo que les permite soportar a largo plazo incluso condiciones exigentes de limpieza y producción.
