Soluciones de sensores para la industria de la confitería, panadería y pastelería
En los procesos de envasado automatizados de la industria de la confitería, panadería y pastelería hay un requisito clave: máxima flexibilidad. A menudo se procesan y envasan una gran variedad de productos en una misma línea de envasado, en sistemas de una sola vía, dependiendo del tamaño, pero principalmente en sistemas de varias vías. Por consiguiente, se necesitan sensores capaces de detectar de forma fiable una amplia variedad de productos sin necesidad de ajustes ni configuraciones adicionales.
La detección plantea especiales dificultades cuando los productos de confitería y panadería se envasan en láminas altamente brillantes o transparentes. Los principales retos radican en la detección fiable de objetos desde arriba —como es habitual en los sistemas de varias vías— y en garantizar un alto grado de independencia respecto al color y la forma de los productos y las propiedades de los materiales.
Soluciones de sensores a lo largo de las líneas de procesamiento y envasado
Nuestras innovadoras soluciones de sensores están diseñadas específicamente para satisfacer los exigentes requisitos de los sistemas de procesamiento y envasado de la industria de la confitería, panadería y pastelería. Permiten la detección fiable de productos con formas complejas o características superficiales difíciles y garantizan procesos estables y fiables, incluso en sistemas de varias vías.
Además, las modernas tecnologías de sensor posibilitan la detección fiable de productos envasados, incluso cuando se utilizan láminas transparentes, altamente brillantes o metalizadas. Para tareas de prueba e inspección más exigentes, también se ofrecen soluciones flexibles de procesamiento de imágenes, que permiten realizar una amplia gama de verificaciones e inspecciones de calidad directamente durante el proceso.
Aplicaciones en el proceso de envasado para la industria de la confitería, panadería y pastelería:
Las aplicaciones a lo largo del proceso son tan diversas como los propios productos, y abarcan desde el transporte de objetos y la monitorización del proceso hasta el aseguramiento de la calidad y los materiales de envasado.
Aplicaciones para el transporte de objetos
Regulación de bucles de masa
Requisito:
En una máquina se desenrolla masa que después se procesa para crear productos de pastelería y panadería. La masa se extiende con precisión hasta alcanzar el grosor necesario. Un sensor monitoriza que la masa mantenga su forma sin cambios al pasar a la cinta transportadora. Como variable de medición se toma la distancia de la masa respecto al sensor.
Solución:
La fotocélula autorreflexiva de distancia ODT 3C se posiciona en la salida de la máquina laminadora por encima del bucle de la masa y proporciona un valor de distancia al control superior. El valor medido se evalúa mediante IO-Link a través de los datos de proceso. Además, los datos de diagnóstico se transmiten al controlador a través de IO-Link para fines de la industria 4.0.
Detección de productos en cintas transportadoras
Requisito:
Para el control de la zona de cola, se deben detectar de manera fiable los borde frontales del producto en la cinta transportadora. Para evitar períodos de inactividad de la máquina por detecciones erróneas, el sensor también debe detectar con fiabilidad productos con geometrías complicadas, desde muy planas hasta muy altas.
Solución:
Gracias a su principio de funcionamiento, el sensor de referencia dinámico DRT 25C detecta de manera fiable el abanico completo de productos, con formas desde pequeñas y planas hasta altas y esféricas. El DRT 25C es muy sencillo de reajustar mediante una única tecla de Teach. A través de la interfaz IO-Link se pueden controlar otras funciones del sensor.
Detección de objetos en varias líneas
Requisito:
En la industria alimentaria a menudo se transportan productos entre los procesos por varias líneas. La detección de la presencia y la integridad de los productos solo se puede realizar desde arriba, y debe cubrir todas las pistas.
Solución:
Los sensores ópticos de perfiles LRS 36 para la detección de objetos, los LES 36 para la medición de objetos y los LPS 36 para la medición de perfiles detectan diversos objetos en un campo de medición de 600 mm de ancho. Esto permite detectar fácilmente los productos que faltan. Los sensores emiten la posición y la altura del objeto.
Detección de productos embalados
Requisito:
Si hay varias cintas transportadoras dispuestas una junto a la otra a poca distancia, es necesario detectar los objetos desde arriba. En las instalaciones de producción, lo ideal es que no haya que realizar adaptaciones en los sensores al cambiar de formato de producto, para evitar así tiempos de inactividad.
Solución:
Utilizando la cinta transportadora como referencia y el procesamiento de la remisión y la distancia, la fotocélula autorreflexiva de distancia DRT 25C detecta todos los objetos. Basta con realizar un proceso de Teach al realizarse la puesta en marcha, y no se requiere ninguna adaptación al cambiar de formato.
Detección de productos en cintas transportadoras
Requisito:
En el caso de un fabricante de alimentos, los productos se envasan en embalajes primarios muy brillantes. A continuación, los embalajes se transportan en una cinta transportadora donde deben detectarse de forma fiable. Los sensores con tiempo de respuesta corto pueden detectar incluso los pequeños huecos entre los productos.
Solución:
Los sensores de la serie 5B se pueden montar en horizontal en la línea de transporte. La ventaja de fotocélula de barrera reside en su reserva de funcionamiento muy elevada. Esto garantiza una detección fiable incluso con superficies críticas.
Aplicaciones de monitorización de procesos
Monitorización del nivel de llenado
Requisito:
En la producción de productos de confitería se utilizan numerosos ingredientes y elementos de decoración como pepitas de chocolate, líquidos, etc. Para un control continuo del suministro de los ingredientes, se deben detectar los niveles de llenado en los respectivos recipientes.
Solución:
Los sensores capacitivos LCS detectan los niveles de llenado de líquidos o materiales a granel en recipientes de plástico o de vidrio. Los sensores detectan a través de la pared del recipiente, sin entrar en contacto con el producto. La posición de los sensores define un nivel de llenado mínimo y máximo.
Detección de cantidades residuales en moldes vacíos
Requisito:
Antes de volver a utilizar moldes vacíos, para que el proceso de producción sea fiable, se debe garantizar que ninguno de los moldes contenga residuos.
Solución:
El sensor óptico de perfiles LPS 36 capta un perfil del molde y proporciona un valor de distancia y de posición para cada punto de medición a lo largo de la línea del láser. El control conectado evalúa: «vacío» o «residuos en el molde». Otra alternativa es utilizar el sensor Simple Vision IVS 1000i con procesamiento de imagen integrado.
Control de altura del producto
Requisito:
Si se apilan varios productos planos unos encima de otros, se debe monitorizar la altura de la pila para que el posterior proceso de embalaje no se vea afectado. De este modo, se puede controlar al mismo tiempo la cantidad de productos apilados.
Solución:
Gracias a sus diferentes rangos de medición y resoluciones, los sensores de medición de distancia ODS son ideales para monitorizar el nivel de llenado. Gracias a la salida analógica de corriente o tensión configurable y a la interfaz IO-Link, se pueden adaptar fácilmente a la aplicación específica.
Comprobación de expulsión y recuento de productos
Requisito:
En una máquina de embalaje, los productos defectuosos o incompletos se expulsan sin ordenarlos ni alinearlos. Las cortinas ópticas de conmutación pueden detectar estos productos. Como alternativa, se puede utilizar una cortina óptica de conmutación rápida en la salida de la máquina para contar los productos embalados correctamente.
Solución:
Gracias a sus diferentes longitudes y resoluciones, la cortina óptica de conmutación CSL 710 es ideal para la monitorización de aberturas de expulsión de mayor tamaño. La reja óptica compacta CSL 505 es una solución para aplicaciones sencillas que permite ahorrar espacio. Gracias a su tiempo de respuesta corto, la cortina óptica de reflexión CSR 780 es ideal para el recuento rápido de objetos.
Detección del contenido del embalaje
Requisito:
En una instalación de embalaje horizontal se envasan en lámina, p. ej., tabletas de chocolate. La lámina de embalaje suele estar impresa en colores y es opaca. Para que el sellado se realice en el punto correcto del tubo de lámina, es necesario detectar de forma fiable el borde delantero de la tableta que se encuentra dentro del tubo de lámina.
Solución:
Las potentes fotocélulas de barrera LS25CI.XXR super power y LS25CI.XR high power transiluminan fácilmente la mayoría de las láminas metalizadas y tintadas en tonos oscuros. Incluso dentro del tubo de lámina sellado, se detectan de forma fiable los bordes delanteros de los productos en el embalaje.
Aplicaciones de control de calidad
Identificación de moldes vacíos
Requisito:
En la fabricación de productos de confitería se utilizan moldes para elaborar o moldear productos. En un primer paso del proceso se identifica y se verifica el molde vacío.
Solución:
El lector de códigos compacto universal DCR 200i detecta códigos 1D y 2D de forma fiable. Para su uso en el procesamiento de alimentos, está disponible con una carcasa de acero inoxidable. El potente sensor Simple Vision DCR 1000i es adecuado para mayores distancias con respecto al molde vacío.
Control de calidad y control de la altura del objeto
Requisito:
Para el procesamiento ulterior en una máquina de embalaje horizontal, es preciso asegurarse de que los productos fabricados (p. ej., tabletas de chocolate) avancen individualmente en la cinta transportadora. Para ello, el sistema monitoriza si se mantiene la altura definida del producto (por ejemplo, objetos apilados unos sobre otros).
Solución:
La fotocélula autorreflexiva de distancia ODT 3C está montada por encima de la cinta transportadora, apuntado hacia los productos. Detecta los objetos (función de conmutación del sensor) y, al mismo tiempo, mide su altura (función de medición del sensor). De este modo, se garantiza que los productos avancen individualmente en la cinta transportadora. Los datos de medición se emiten a través de la interfaz IO-Link del sensor.
Identificación de códigos en flowpacks
Requisito:
En los procesos de embalaje se debe garantizar mediante un código que el material de embalaje y el producto están asignados correctamente. Los sensores deben controlar diferentes tipos de códigos, así como la legibilidad del código. Para ello, se puede utilizar un lector de código basado en cámara.
Solución:
El lector de códigos basado en cámara DCR 200i decodifica códigos 1D y 2D. Con ayuda de la función de código de referencia integrada, el sensor puede comparar el código leído con el código de referencia o nominal. El resultado se emite en tiempo real por medio de I/O digitales. Como alternativa, el contenido del código se puede transmitir al control de la máquina a través de la interfaz de bus de campo.
Control de soldaduras
Requisito:
En los alimentos envasados en láminas, un sellado realizado correctamente garantiza la conservación de los productos envasados. Para ello, se debe comprobar continuamente la soldadura en el proceso horizontal. Los sensores utilizados se deben adaptar al espacio disponible en la máquina.
Solución:
Las fibras ópticas KF y KFX con diferentes salidas de luz y posibilidades de fijación se pueden utilizar en situaciones de montaje con poco espacio. Cuando se combina con amplificadores de fibra óptica como el LV463.XR, que ofrecen un alto rendimiento óptico, se obtiene una solución adaptada a la aplicación. Otras ventajas son la salida analógica y la interfaz IO-Link.
Inspección de la alineación de objetos
Requisito:
En la salida de una máquina de embalaje horizontal se debe comprobar la alineación correcta de los productos antes del empaquetado automático en cajas de cartón. Para ello se debe emplear un sensor Vision basado en cámara que observe la cinta transportadora desde arriba.
Solución:
El sensor Simple Vision IVS 1000i puede comprobar la posición de los productos sobre la cinta transportadora. Para ello se utilizan las herramientas de evaluación seleccionables en el sensor, como el reconocimiento de patrones o la detección de ubicación. Además, se pueden leer y comprobar códigos de barras o códigos 2D sobre el producto.
Aplicaciones para materiales de embalaje
Medición del borde de la banda
Requisito:
Para garantizar un recorrido paralelo de la lámina y cortes en ángulo recto, resulta útil un control del borde de la banda a lo largo del recorrido de la lámina. Los altos requisitos de exactitud requieren un sensor de medición preciso.
Solución:
El sensor de horquilla de medición GS 754 está disponible en diferentes anchos de boca para un control de bordes con la máxima precisión. La resolución de 0,01 mm posibilita un guiado de banda muy preciso. El GS 754 es una solución fiable para una gran variedad de materiales.
Detección de empalmes
Requisito:
Los empalmes que se producen al cambiar las bobinas de lámina de embalaje se deben detectar y descartar de forma fiable durante el proceso. La detección de empalmes se debe llevar a cabo, dentro de lo posible, independientemente del color y la superficie, pues la impresión de la lámina de embalaje puede ser variar en gran medida.
Solución:
Los sensores de horquilla IGSU14E SD detectan los empalmes de manera fiable. Gracias a su principio ultrasónico, pueden funcionar con cualquier tipo de impresión. Los sensores pueden programarse de forma rápida y sencilla mediante la función de aprendizaje. La interfaz IO-Link integrada permite la función de diagnóstico.
Detección de marcas de corte en la alimentación de láminas
Requisito:
En las máquinas de embalaje horizontales, los productos se embalan en láminas de embalaje. Los sensores deben detectar las marcas de contraste impresas y controlar así que el proceso de corte sea preciso. Los desafíos más frecuentes son el espacio limitado y los cambios de formato frecuentes con láminas y marcas de contraste de diferentes colores.
Solución:
El sensor de contraste compacto KRT 3C está disponible en tres modelos: la versión flexible con LED RGB, la universal con luz blanca y, para mayores distancias, la versión con láser de luz roja. Los sensores se pueden programar mediante la tecla de Teach integrada, IO-Link o cable.
Retos específicos en el envasado de productos de confitería, panadería y pastelería
A diferencia de otros sectores, las condiciones ambientales suelen ser secas y cálidas, por lo que los requisitos relativos a la resistencia de los sensores a la limpieza o al acabado superficial revisten una importancia secundaria.
Los sensores de fibra óptica son especialmente adecuados para aplicaciones en zonas con temperaturas elevadas. Además, las formas especiales del punto de luz y las tecnologías de sensor que utilizan el fondo como referencia posibilitan una detección estable y fiable, incluso en condiciones difíciles.
Otro aspecto importante es la comprobación del contenido. Dado que el envase primario consiste principalmente en lámina —desde versiones transparentes hasta metalizadas—, los sensores deben ser capaces de distinguir de forma fiable entre envases correctamente llenados y envases incompletos.
Los sensores con IO-Link también facilitan cambios rápidos de producto y formato gracias a una configuración sencilla. Esto contribuye a reducir el tiempo de inactividad y a aumentar de forma sostenible la flexibilidad de las máquinas de envasado.
Nuestros sensores cuentan con interfaces IO-Link integradas. Esto permite transferir los ajustes de parámetros, los preajustes y las recetas específicas de cada producto directamente desde el control de la máquina a los sensores. De este modo, cualquier ajuste necesario durante los cambios de producto o de formato puede realizarse de forma rápida y sencilla. Esto reduce los tiempos de inactividad, aumenta la disponibilidad del sistema y posibilita una producción altamente flexible.
Otros temas en el sector del envase y embalaje
Preguntas frecuentes sobre el sector de confitería, panadería y pastelería
Para la automatización, el sistema de control de la máquina o del proceso debe tener acceso a información relativa a la posición, la presencia y, posiblemente, otros datos relacionados con los objetos que se están procesando y con la tecnología de transporte. Para ello se utilizan sensores y codificadores rotatorios. Asimismo, debe garantizarse la seguridad laboral en zonas «peligrosas».
Entre las aplicaciones clave se incluyen la dosificación y el control de la temperatura en las fases de mezcla y procesamiento de materias primas. Más adelante en el proceso, desde el producto en bruto terminado hasta el envasado, se hacen más habituales las aplicaciones de detección de presencia, monitorización de integridad y monitorización de cantidad durante el llenado de envases.
Los retos se derivan de la amplia variedad de formas y colores de los productos, así como del diseño predominantemente multilínea de los sistemas. Esto plantea grandes exigencias en cuanto a las posiciones de montaje de los sensores, así como a sus capacidades de detección, para garantizar una detección fiable y segura de los objetos en todas las condiciones de funcionamiento.
Dado que, por lo general, las distintas líneas de un sistema multilínea deben monitorizarse por separado, la detección de objetos solo suele ser posible desde arriba o desde abajo de la cinta transportadora. Al mismo tiempo, los productos deben detectarse de forma fiable independientemente de su color, forma o estructura superficial; lo ideal sería que no fuera necesaria una reconfiguración al cambiar de producto. Estos requisitos exigen el uso de sensores especialmente optimizados que garanticen una detección fiable y estable incluso en condiciones cambiantes.