Solutions de capteurs pour le conditionnement en cartons
Dans le cadre de l’emballage secondaire, les produits individuels déjà emballés sont regroupés dans des caisses ou placés dans des cartons pour une manutention efficace. Le champ d’application des capteurs pour l’emballage en carton est varié : Avant le conditionnement final, par exemple, il faut s’assurer que les emballages sont entièrement remplis, que les produits sont transportés dans le bon sens et que les cartons sont correctement scellés.
Dans les machines de mise en cartons, les capteurs interviennent notamment pour monter les cartons, charger les produits regroupés et vérifier que les cartons sont correctement remplis. De plus, ils permettent de mesurer avec précision les hauteurs d’empilement ainsi que de détecter et de contrôler la position des piles de produits, contribuant ainsi à un processus de conditionnement fiable et efficace.
Solutions de capteurs tout au long du processus de mise en carton
Même la préparation et l’alimentation en cartons impliquent de nombreuses applications de capteurs. Les solutions de capteurs modernes permettent non seulement une détection fiable des objets, mais fournissent également des informations supplémentaires pour le positionnement et le contrôle des processus.
Dans les processus d'emballage en aval, les capteurs contribuent au contrôle de l'intégralité du contenu des colis, à la surveillance des cartons scellés et à la collecte de données de mesure pertinentes pour les processus en aval. De plus, ils permettent de mesurer le volume des cartons d’expédition, de contrôler la fermeture et la pose de ruban adhésif, ainsi que de détecter de manière fiable les supports de chargement et les conteneurs de transport endommagés.
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Domaines d'application dans l’emballage en carton
Les applications comprennent des tâches liées aux matériaux d'emballage, à la qualité des cartons et au contrôle des fermetures, ainsi que des applications de sécurité destinées à garantir des conditions de travail sûres.
Applications pour les matériaux d’emballage
Positionnement des piles
Exigence :
Les découpes de carton sont fournies en piles, puis automatiquement dépilées, séparées et acheminées vers le processus de collage et de pliage. Afin de garantir le bon déroulement des processus en aval, la pile doit être détectée à une position définie sur le tapis roulant.
Solution :
Le détecteur de distance compact ODT 3C vérifie la présence de la pile de cartons à l'aide de la fonction de commutation du capteur. Parallèlement, la fonction de mesure permet de déterminer la position exacte, qui peut être transmise via IO-Link en vue d’un traitement ultérieur.
Contrôle de la position et de la présence
Exigence :
Le niveau du magasin de boîtes pliantes doit être détecté dans une cartonneuse. Dans la mesure du possible, la détection doit avoir lieu indépendamment de la couleur et de la surface.
Solution :
Les détecteurs avec élimination de l’arrière-plan réglables avec précision HT 3C et HT 25C avec spot lumineux visible sont adaptés au contrôle de position et de présence. Des variantes présentant différentes géométries du spot lumineux sont disponibles. Les changements de format impliquant des modifications de distance peuvent être effectués avec le HT 3C.3 via l’interface IO-Link.
> En savoir plus sur les cellules à détection directe avec suppression de l’arrière-plan
Mesure de hauteurs d'empilement
Exigence :
Des emballages primaires sont empilés dans le magasin d'une empaqueteuse. Il convient de surveiller la hauteur de l'empilement afin d'assurer la distribution de la quantité correcte. Pour ce faire, il est nécessaire d'utiliser des capteurs avec une résolution et une précision élevées et dotés d'un spot lumineux tout aussi précis et facile à positionner.
Solution :
Les capteurs mesurants ODS 9 à portées échelonnées et de classe laser 1 peuvent être utilisés de manière simple et flexible pour la mesure de hauteurs d'empilement. La valeur de distance est fournie sous forme de signal analogique de courant ou de tension. L'interface IO-Link garantit une intégration rapide et offre des possibilités de paramétrage supplémentaires.
Détection de positions
Exigence :
Les emballages primaires sont souvent fournis et acheminés via des magasins. Il convient de détecter la position de ces magasins ou des doigts de distribution pour éviter toute collision et contrôler l’avance.
Solution :
Des capteurs inductifs sont utilisés pour une surveillance fiable de la position des structures métalliques des magasins. Les capteurs inductifs IS 288 et IS 208 sont parfaitement adaptés à cette application grâce à leur conception compacte et à leurs distances de commutation définies.
Applications de contrôle qualité
Vérification du contenu
Exigence :
Afin de garantir la qualité du processus, il est nécessaire de vérifier que le contenu prévu se trouve bien à l’intérieur du carton. Les capteurs capacitifs sont particulièrement bien adaptés à cette tâche d’inspection, notamment lorsqu’il s’agit d’emballages opaques.
Solution :
Pour les cartons acheminés sur une seule voie, les capteurs capacitifs LCS détectent le contenu à travers l’emballage. Leur conception compacte et cylindrique permet une intégration aisée et peu encombrante dans l’application.
Documentation du contenu de cartons
Exigence :
Le contenu d'un carton d'expédition doit être documenté à des fins de suivi avant sa fermeture. Une photo du contenu doit être prise et enregistrée à cet effet.
Solution :
Une seule image couleur est prise avec la webcam industrielle LCAM 308 par le biais d'une activation externe. De cette manière, le contenu du carton peut être documenté et transféré à un système de commande via l'interface Ethernet. Les réglages peuvent être effectués à l'aide du navigateur Web intégré.
Détection de brillance
Exigence :
Les cartons d'expédition sont fermés automatiquement à l'aide d'une bande autocollante après leur remplissage. Un capteur doit détecter la présence de la bande adhésive.
Solution :
Le capteur reflex à détection directe compacte RK 3C (détecteur de brillance) détecte de manière fiable la bande adhésive brillante sur le carton d'expédition.
Contrôle de la fermeture des cartons
Exigence :
Les cartons d'expédition sont fermés automatiquement après leur remplissage. Un dispositif de contrôle doit permettre de détecter si les languettes sont fermées et collées.
Solution :
À l'aide d'un contour de référence, le capteur de profil LRS 36 peut détecter les cartons qui ne sont pas correctement fermés. Différents contours de référence peuvent être enregistrés dans le capteur et sélectionnés via une interface numérique. L'exactitude de la mesure permet de détecter les plus petits écarts.
Vérification de l’étiquette d’expédition
Exigence :
Une fois le colis rempli et scellé, une étiquette y est apposée. Il faut vérifier la lisibilité et l'exactitude du code imprimé.
Solution :
Le lecteur de codes DCR 200i peut décoder les codes à barres mais aussi les codes 2D, indépendamment de leur orientation. Il offre ainsi une solution très flexible. Le contenu du code est édité via l'interface Ethernet intégrée.
Mesure du volume des cartons d'expédition
Exigence :
Afin de s'assurer que les cartons d'expédition sont correctement attribués, il est nécessaire de déterminer leur volume. Pour cela, les dimensions des cartons d’expédition entrants doivent être mesurées dans les trois dimensions.
Solution :
Le système de mesure des contours CMS 700i détermine la hauteur, la largeur, la longueur, l'angle et la position des cartons par rapport au bord du convoyeur, lors de leur passage. Le système complet comprend tous les composants nécessaires à l'installation et au fonctionnement. La communication basée sur Ethernet a lieu via PROFINET et TCP/IP.
Applications dans le domaine de la sécurité au travail
Sécurisation des postes dangereux sur les machines
Exigence :
Les machines d'emballage nécessitent des ouvertures au niveau de l'entrée et de la sortie pour le transport des produits. Afin d’empêcher l’accès aux zones présentant des mouvements dangereux, ces ouvertures doivent être correctement sécurisées.
Solution :
Pour sécuriser les points d’opération, les ELC 100 et barrières immatérielles de sécurité MLC 500 sont disponibles avec une large gamme de longueurs de champ de protection et de résolutions. Alors que l’ELC 100 est conçu pour des concepts de machines à coût optimisé, la série MLC 500 offre une flexibilité supplémentaire pour les applications spécialisées.
> En savoir plus sur les barrières immatérielles de sécurité
Détecteur de portes de protection
Exigence :
Les machines d’emballage sont équipées de portes et de volets permettant d’accéder à différentes zones de la machine, par exemple pour le nettoyage ou le remplacement des magasins. Pendant le fonctionnement, ces points d’accès doivent rester fermés et faire l’objet d’une surveillance pour des raisons de sécurité.
Solution :
Les détecteurs de proximité de sécurité RD 800 surveillent de manière fiable les portes et les volets et, grâce à leurs organes de commande à codage RFID, offrent un niveau élevé de protection contre les manipulations frauduleuses. Avec un indice de protection IP69K et une température de fonctionnement pouvant atteindre 70 °C, ils conviennent à un large éventail d’applications. Les sorties OSSD et le niveau de performance PL e permettent une intégration aisée au système de contrôleur de sécurité. Les colonnes de signalisation TL305 affichent clairement l’état actuel du système.
Autres thèmes liés à l’industrie de l’emballage
Foire aux questions sur les emballages en carton
Les produits étant généralement placés dans un emballage primaire lors de l’étape de processus précédente, il n’y a généralement pas de contact direct entre le produit et le capteur. De ce fait, les exigences en matière d’hygiène, ainsi que la fréquence et l’intensité du nettoyage, sont moindres, ce qui permet d’utiliser un plus large éventail de matériaux pour les boîtiers.
Les capteurs interviennent à de nombreuses étapes du processus au sein des machines de mise en carton. Il s’agit notamment de l’alimentation et du positionnement des découpes de cartons, de la vérification de l’identification du produit avant son insertion, du contrôle du bon remplissage, ainsi que de la vérification des processus de fermeture et de transport. Cela permet d’automatiser les processus et de détecter précocement les erreurs de traitement.
Avant de sceller une boîte, il faut s’assurer que tous les produits prévus ont bien été placés à l’intérieur. Des systèmes de capteurs peuvent être utilisés ici pour vérifier le nombre, la disposition ou la présence des produits. Cela permet d’éviter les erreurs d’emballage et d’améliorer la qualité du processus.
Les capteurs permettent une surveillance continue de diverses caractéristiques de qualité tout au long du processus d’emballage. Il s’agit notamment de vérifier la position du carton, de contrôler les fermetures, de détecter les dommages et de mesurer les contours et les dimensions. Les écarts peuvent être détectés à un stade précoce, ce qui permet d’accompagner en conséquence les processus en aval.
Pour garantir le bon déroulement du processus d’emballage, les cartons, les emballages et les piles de produits doivent être détectés de manière fiable, et leurs positions doivent être clairement déterminées. À cette fin, les capteurs détectent la présence, la position, la distance ou la hauteur des objets et fournissent les informations nécessaires aux processus de manutention, d’emballage et de palettisation. Cela garantit un flux de matériaux stable, même en cas de formats et de produits variés.