Sensori per la pallettizzazione
La fase finale del processo di confezionamento, nota come fine linea, prevede il raggruppamento, il carico e, se necessario, l’impilamento dei prodotti completamente confezionati e delle unità di imballaggio in vista del successivo trasporto. In questo processo, i prodotti vengono solitamente allineati automaticamente e disposti su supporti di carico adeguati – in particolare pallet standardizzati – in modo da formare unità stabili e trasportabili.
Durante il processo di impilamento occorre tenere conto di vari fattori. Tra questi figurano, in particolare, le dimensioni esterne dei prodotti, una disposizione ottimizzata degli strati, una distribuzione equilibrata del peso e specifici requisiti locali e logistici. Una volta completato l’impilamento, l’unità di trasporto viene fissata in conformità con i requisiti di trasporto per impedire scivolamenti, spostamenti o instabilità durante l’ulteriore trasporto. A tale scopo si utilizzano tipicamente pellicole estensibili, reggette o sistemi simili di fissaggio del carico.
L’unità di trasporto fissata viene quindi trasportata attraverso la catena logistica a valle fino alla rispettiva destinazione. Per una gestione efficiente e affidabile dei processi di consegna – sia nella vendita al dettaglio che nella spedizione diretta ai clienti finali – rivestono un’importanza fondamentale una chiara etichettatura dell’unità di trasporto e la fornitura completa dei documenti di spedizione e di accompagnamento richiesti.
I vantaggi delle nostre soluzioni di pallettizzazione
Riconoscimento affidabile di oggetti
Riconoscimento affidabile degli oggetti tramite geometrie dei punti luminosi e bande luminose specializzate
Soluzione salvaspazio
Requisiti ridotti in termini di spazio e installazione grazie all’innovativo sistema di selettività intelligente nelle cortine fotoelettriche
Rilevamento affidabile dei riflessi
Rilevamento affidabile delle superfici riflettenti tramite filtri depolarizzanti
Applicazioni dei sensori nella pallettizzazione
Nella fase finale di imballaggio, i cartoni e i colli vengono impilati su pallet e successivamente trasferiti alla logistica di magazzino e di trasporto a valle. La pallettizzazione comporta numerose operazioni: dal rilevamento delle geometrie variabili degli oggetti e dal monitoraggio del processo di impilamento alla verifica delle dimensioni esterne.
Il successivo fissaggio del carico mediante cinghie o pellicola estensibile – ad esempio con avvolgitori di pellicola – pone ulteriori sfide, in particolare per quanto riguarda l’affidabilità dell’alimentazione del materiale. Un flusso di materiale efficiente e senza intoppi, nonché una sicurezza delle macchine senza soluzione di continuità, sono quindi requisiti fondamentali nell’area di fine linea.
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Campi di applicazione nel processo di pallettizzazione
La gamma di applicazioni comprende attività relative all’affidabile fornitura del materiale come base per un processo di impilaggio e avvolgimento senza intoppi. A ciò si aggiungono i segnali di controllo necessari per il trasporto automatizzato, nonché le applicazioni per il fissaggio del carico durante il trasporto e per il confezionamento in pellicola del vettore di carico pallettizzato finito. La gamma è completata da applicazioni relative alla sicurezza sul posto di lavoro.
Applicazioni per l’avvolgimento dei pallet
Monitoraggio delle posizioni finali
Requisito:
Per mettere in sicurezza il trasporto, i carichi sui pallet vengono spesso avvolti automaticamente in pellicola estensibile. Nel caso dei macchinari avvolgipallet è necessario monitorare la rispettiva posizione finale del carrello porta-bobina per evitare collisioni.
Soluzione:
I sensori induttivi riconoscono il carrello porta-bobina dalle parti metalliche presenti al suo interno. Questi sensori induttivi cubici IS 244, dotati di testa attiva orientabile e di un attacco a morsetto o di un connettore M12, possono essere montati in modo flessibile con distanze di rilevamento fino a 40 mm.
Riconoscimento dell'altezza di avvolgimento
Requisito:
Per garantire un corretto processo di avvolgimento, è necessario rilevare l’altezza massima del pallet. Per azionare il carrello porta-bobina è necessario rilevare il bordo superiore del pallet.
Soluzione:
La fotocellula a tasteggio HT 46C rileva il bordo superiore del pallet caricato a una portata di esercizio fino a 3 m con una soppressione dello sfondo definita, indipendentemente dagli oggetti che si trovano sul pallet.
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Riconoscimento di residui
Requisito:
Per garantire un processo di avvolgimento affidabile, è necessario monitorare l’alimentazione della pellicola in modo da ricevere tempestivamente un segnale quando è necessario un cambio di rotolo. A questo proposito deve essere utilizzato un sensore che può rilevare in modo affidabile la quantità residua indipendentemente dal tipo di pellicola.
Soluzione:
Le fotocellule a tasteggio HT 3C e HT 25C con punto luminoso rosso, ben visibile, permettono un rapido allineamento in macchina e riconoscono la bobina indipendentemente dal colore e dalla superficie. La regolazione dei sensori può avvenire tramite potenziometro o attraverso un'interfaccia IO-Link integrata.
> Scopra di più sulle fotocellule a tasteggio con soppressione dello sfondo
Applicazioni nel trasporto di oggetti e pallet
Riconoscimento di oggetti
Requisito:
Durante l'imballaggio finale o la pallettizzazione delle confezioni è necessario verificare la presenza degli oggetti. Anche gli oggetti forati devono essere rilevati in modo affidabile.
Soluzione:
Le fotocellule a riflessione PRK 46C o PRK 36presentano un'ampia portata e quindi una riserva di funzionamento molto elevata. Altre varianti offrono la regolazione della sensibilità; una funzione di depolarizzazione aumenta la disponibilità dell'impianto. Tutti i sensori presentano il grado di protezione IP 69K e la certificazione ECOLAB.
Riconoscimento di oggetti sul nastro trasportatore
Requisito:
Le confezioni e i cartoni, che sono avvolti in pellicola termoretratta, vengono trasportati su un nastro trasportatore e devono essere rilevati in modo affidabile.
Soluzione:
La fotocellula a riflessione PRK 15D.D o la PRK 25C.D sono ottimizzate per il rilevamento di oggetti termoretratti e lucidi e pertanto offrono un'elevata riserva di funzionamento. Quando lo spazio di installazione è limitato, una soluzione è quella di utilizzare i sensori PRK 5B.D con un alloggiamento più piccolo.
Riconoscimento e posizionamento di oggetti
Requisito:
È necessario identificare gli oggetti o rilevarne le rispettive posizioni di arresto lungo i tratti di trasporto o nei punti di trasferimento. A tal fine, i sensori utilizzati devono offrire una buona capacità di allineamento e un’elevata ripetibilità. Devono inoltre essere in grado di tollerare le variazioni degli oggetti e l’eventuale presenza di contaminanti.
Soluzione:
Il rilevamento e il posizionamento di confezioni può essere risolto con diverse fotocellule a riflessione. A seconda del margine di prestazione richiesto e delle dimensioni, sono adatti i sensori fotoelettrici a riflessione delle serie 28, 25C o 46C con design cubico e la serie 328 con design cilindrico. Tutti i sensori presentano il grado di protezione IP 67 o IP69K e la certificazione ECOLAB.
Riconoscimento di pallet dal basso
Requisito:
Diversi tipi di pallet vengono trasportati mediante un sistema di trasporto per pallet. Per poter configurare i segmenti del sistema di trasporto una volta completati e installati, i pallet devono essere rilevati dal basso. L’illuminazione ad alta frequenza a LED dei capannoni o le particelle di polvere non devono interferire con il sensore.
Soluzione:
Il sistema di montaggio SET-HT25CI combina un supporto speciale con una fotocellula a tasteggio HT 25C. Il supporto è dotato di un lastra frontale integrata installata in posizione obliqua che fa scivolare via automaticamente le eventuali particelle di sporco. Grazie alla speciale parametrizzazione dei sensori, le potenziali sorgenti di luce ambiente vengono efficacemente soppresse.
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Riconoscimento di pallet
Requisito:
Tutti i tipi di pallet devono essere riconosciuti in modo affidabile lungo la loro intera lunghezza. Anche i pallet danneggiati o con irregolarità sul bordo anteriore devono essere riconosciuti in modo affidabile.
Soluzione:
Le fotocellule a riflessione RK 46C riconoscono in modo affidabile anche oggetti con forme irregolari e aperture. A tal fine, i dispositivi utilizzano una banda luminosa omogenea e chiaramente visibile, larga 40 mm, e un riflettore standard TKS50x100. I sensori possono essere regolati in modo rapido e semplice tramite un pulsante di apprendimento.
Lettura di codici su pallet
Requisito:
Dopo la pallettizzazione e la messa in sicurezza del carico è necessario leggere il codice della merce sulle etichette con codice a barre per poi trasmetterlo al sistema di gestione merci di livello superiore.
Soluzione:
Per la lettura dell'etichetta affissa sul pallet si utilizza un lettore di codici a barre delle serie BCL 500i / BCL 600i. La connettività integrata tramite bus di campo è una delle caratteristiche principali di questa serie e consente un rapido collegamento a vari sistemi di controllo. La tecnologia CRT consente una lettura affidabile dei codici danneggiati.
Rilevamento di pallet avvolti
Requisito:
I pallet avvolti con pellicola o termoretratti devono essere riconosciuti in modo affidabile su tutta la loro lunghezza. Il sensore utilizzato non deve generare errori di commutazione.
Soluzione:
Le fotocellule a riflessione PRK 36.D, PRK 46C.D e PRK 25C.D sono ottimizzate per l'impiego su trasportatori a rulli. Garantiscono un'elevata sicurezza di funzionamento, in particolare per pallet avvolti in pellicola e termoretratti. I sensori con grado di protezione IP 69K sono meccanicamente molto robusti e estremamente affidabili grazie alla loro elevata riserva di funzionamento e alla portata di esercizio fino a 16 m.
Controllo della larghezza e dell'altezza
Requisito:
Prima che un pallet possa essere immesso nel sistema di trasporto o in un sistema di stoccaggio automatico, occorre verificare le dimensioni esterne e la presenza eventuali spigoli di interferenza del pallet.
Soluzione:
Le cortine fotoelettriche di intercettazione CSL 710 o le cortine fotoelettriche di misura CML 720i controllano le dimensioni del pallet caricato durante il trasporto. Grazie a diverse risoluzioni e lunghezze del campo di misura nonché a svariate uscite configurabili, i dispositivi si possono adattare in modo ottimale all'applicazione.
Applicazioni per i materiali di imballaggio
Misurazione dell'altezza di pile di pallet
Requisito:
In un processo di pallettizzazione automatizzato bisogna accertare che il numero di pallet vuoti presenti nel magazzino temporaneo sia sufficiente. Per garantire l'affidabilità del processo, è necessario monitorare l'altezza delle pile sui pallet.
Soluzione:
I sensori di misura ottici garantiscono una misura affidabile dell'altezza. Il sensore della distanza ODS 110 può emettere la distanza sotto forma di valore analogico o tramite l'interfaccia IO-Link integrata. Grazie al punto laser di classe 1, piccolo e chiaramente visibile, il sensore è sicuro per gli occhi e facile da posizionare.
Controllo di pallet
Requisito:
In caso di impiego di pallet standard, prima di un loro riutilizzo è necessario verificarne le condizioni. In particolare, occorre verificare la presenza delle tavole e dei blocchi per pallet.
Soluzione:
Utilizzando la valutazione a raggio singolo delle cortine fotoelettriche di misura CML 730i con disposizione a V è possibile rilevare e valutare le tavole. Grazie alla disposizione dei sensori è possibile rilevare eventuali spazi vuoti o tavole mancanti e scartare tempestivamente i pallet difettosi.
Riconoscimento della pellicola
Requisito:
Durante il processo di avvolgimento è necessario monitorare l'effettiva presenza della pellicola utilizzata. Eventuali strappi devono essere rilevati in maniera affidabile. Per rilevare la pellicola, spesso trasparente o parzialmente trasparente, è importante utilizzare un sensore idoneo.
Soluzione:
Le fotocellule a riflessione polarizzata PRK 3C.A o 25C.A sono idonee al riconoscimento di pellicole trasparenti. L'interfaccia IO-Link integrata offre ampie possibilità di diagnostica e permette di parametrizzare i dispositivi da remoto. I riflettori MTKS o le pellicole riflettenti REF6 fungono da riflettori.
Applicazioni nel settore della sicurezza
Protezione di accesso con muting
Requisito:
La protezione di accesso su percorsi di trasporto deve impedire l'accesso di persone a un'eventuale area pericolosa e, al contempo, consentire il passaggio del materiale trasportato.
Soluzione:
La funzione di muting inibisce il sensore di sicurezza durante il passaggio del materiale trasportato. Questa funzione è già integrata nelle barriere fotoelettriche multiraggio di sicurezza MLD 530 e nelle cortine fotoelettriche di sicurezza MLC 530. I kit di sensori di sicurezza MLD-SET offrono soluzioni complete per le protezioni di accesso con funzione di muting.
Protezione contro l’accesso sul pallettizzatore
Requisito:
I raggruppatori/separatori di pallet devono essere protetti dall’accesso da parte di persone. Ciò richiede una distinzione affidabile tra le persone e i carrelli elevatori azionati manualmente. Per semplificare il flusso di lavoro e ridurre al minimo le interruzioni, deve essere possibile un riavvio automatico del sistema.
Soluzione:
La combinazione di soluzioni di sicurezza: L’accesso è protetto da un dispositivo di sicurezza a fasci luminosi multipli MLD. Dietro ad esso è installato un sensore per il rilevamento del carrello elevatore. Valutando i segnali del sensore e la loro sequenza, il sistema di sicurezza distingue tra carrelli elevatori e persone. È possibile il riavvio automatico.
Protezione di accesso con Smart Process Gating
Requisito:
La protezione di accesso su un percorso di trasporto deve impedire l'accesso di persone a un'eventuale area pericolosa e, al contempo, consentire il passaggio del materiale trasportato. Idealmente, la tecnologia di sicurezza a ciò preposta deve occupare meno spazio possibile.
Soluzione:
Nello Smart Process Gating l'inibizione del sensore di sicurezza avviene insieme a un segnale di comando del PLC. Questa funzione è compresa nella cortina fotoelettrica di sicurezza MLC 530 SPG. Non sono necessari altri sensori di muting, inoltre la funzione SPG permette di realizzare impianti dall'ingombro particolarmente ridotto e protetti dalle manomissioni.
> Per saperne di più sulle cortine fotoelettriche di sicurezza
Protezione dell’accesso con tolleranza alla presenza di pellicola
Requisito:
Il sistema di protezione dell’accesso deve impedire alle persone di entrare in un’area potenzialmente pericolosa nonostante la presenza di strisce di pellicola derivanti dal processo di avvolgimento. Idealmente, si tratta di una variante della tecnologia di sicurezza salvaspazio utilizzata.
Soluzione:
Grazie alla risoluzione ridotta, è possibile tollerare strisce di pellicola strette che interrompono fino a due raggi adiacenti utilizzando la funzione Smart Process Gating nella cortina fotoelettrica di sicurezza MLC 535-SPG RR senza compromettere la sicurezza.
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Protezione dell’accesso alla stazione di trasferimento come soluzione
Requisito:
il rifornimento dell'isola robotizzata avviene in modo automatico. Qui il materiale viene caricato sul percorso di trasporto, ad es. mediante un carrello elevatore, e quindi viene trasportato dentro l'isola. Occorre proteggere l'accesso all'isola. Per garantire uno sfruttamento ottimale dell'isola robotizzata, il concetto di sicurezza deve consentire un funzionamento senza interruzioni anche durante il processo di carico.
Soluzione:
L'area di carico del percorso di trasporto viene protetta sia sul lato di alimentazione che su quello di uscita del materiale con barriere fotoelettriche multiraggio di sicurezza. Nell’area tra le fotocellule la presenza di persone viene monitorata mediante sensori radar di sicurezza. L’integrazione viene realizzata tramite una soluzione sviluppata appositamente.
Protezione di accesso per porte
Requisito:
Le aree con movimenti pericolosi possono essere accessibili tramite porte di protezione per scopi di manutenzione. Se il movimento non si arresta immediatamente dopo l'apertura della porta, questa deve essere protetta da un interruttore di sicurezza con blocco della protezione.
Soluzione:
I robusti interruttori di sicurezza con interblocco delle protezioni L100, L250 e L300 mantengono le porte di protezione saldamente bloccate fino a quando l’accesso non viene sbloccato da un segnale elettrico. Questa serie comprende forme standard, dispositivi con elementi di controllo integrati e dispositivi dotati di attuatore con codifica RFID.
Altri argomenti nel settore dell’imballaggio
Domande frequenti sulla pallettizzazione
I cartoni o i contenitori impilati con i bordi esterni allineati devono essere fissati saldamente per impedire che scivolino o cadano durante il trasporto successivo. Un metodo comune consiste nel fissarli con pellicola estensibile o termoretraibile ben tesa, che viene avvolta attorno ai cartoni e, in alcuni casi, anche attorno al pallet.
Per i cartoni robusti e i prodotti più leggeri, si ricorre in alternativa a reggette di plastica tese. Queste vengono avvolte attorno all’imballaggio sia longitudinalmente che trasversalmente, a seconda delle esigenze. Per le merci fragili, è inoltre possibile applicare protezioni angolari agli angoli. Queste proteggono l’imballaggio e contribuiscono inoltre a garantire la stabilità del carico.
La stabilità del pallet riveste un’importanza fondamentale. Sia in magazzino che nella logistica dei trasporti, il ribaltamento di un pallet può causare notevoli interruzioni operative e danni. In molti settori che utilizzano pallet standardizzati, sono inoltre in vigore sistemi di noleggio e scambio, in base ai quali vengono consegnati pallet pieni e restituiti quelli vuoti.
Tuttavia, il ciclo di utilizzo ripetuto dei pallet comporta un logorio. Pertanto, è importante ispezionare le condizioni dei pallet prima di riutilizzarli. Ciò comporta la verifica che il pallet sia completo, stabile e integro – in particolare, che tutte le doghe e i piedini siano presenti e intatti.
Nei sistemi automatizzati di pallettizzazione e avvolgimento dei pallet, sia l’alimentazione della pellicola che i percorsi di movimento dei componenti coinvolti – quali il braccio di avvolgimento o il meccanismo di serraggio dei pallet sulle piattaforme girevoli – devono essere monitorati in modo affidabile. In questo contesto vengono impiegate soluzioni di sensori adeguate per garantire un controllo del processo sicuro e senza problemi.
I cosiddetti sensori di muting vengono impiegati per il trasporto dei materiali all’interno di un’area protetta. Essi consentono di disattivare selettivamente la funzione di sicurezza durante le operazioni di carico o scarico del materiale, senza compromettere la sicurezza del personale. A tal fine, i sensori di muting devono essere posizionati a una distanza adeguata davanti al sensore di sicurezza ed essere controllati di conseguenza dal sistema di controllo.
In determinate condizioni e in combinazione con sensori di sicurezza adeguati, non sono necessari ulteriori sensori di muting. L’MLC SPG, ad esempio, consente di implementare il muting senza sensori garantendo al contempo la sicurezza. Lo spazio così risparmiato facilita sia i progetti di retrofit sia la progettazione di nuovi sistemi e consente un’integrazione più compatta dell’impianto.