Rozwiązania czujnikowe do pakowania mięsa, wędlin i sera
Podczas przetwarzania i pakowania wędlin, serów i mięsa zarówno instalacja, jak i stosowane czujniki muszą niezawodnie wytrzymywać regularne, intensywne czyszczenie pod wysokim ciśnieniem, w podwyższonej temperaturze i z użyciem agresywnych środków czyszczących.
To szczególnie wrażliwe środowisko, w którym może dochodzić do bezpośredniego kontaktu z żywnością, nazywamy strefą białą lub higieniczną. Przetwarzanie często odbywa się w warunkach chłodniczych, aby zachować świeżość i jakość produktów. Jednocześnie trzeba zapobiegać powstawaniu i przenoszeniu zanieczyszczeń w procesie produkcji. To właśnie procesy czyszczenia stanowią największe wyzwanie dla stosowanych czujników.
Intensywne działanie agresywnych substancji chemicznych wymaga wytrzymałych czujników w obudowach ze stali nierdzewnej dopuszczonej do kontaktu z żywnością, szczególnie odpornych elementów z tworzyw sztucznych oraz rozwiązań konstrukcyjnych zapewniających kompensację temperatury.
Zastosowania w strefie białej
Monitorowanie podawania produktów
Wymaganie:
W przemyśle spożywczym mięso lub ser są dostarczane w dużych porcjach i krojone na cienkie plastry za pomocą krajalnicy. Produkt na wejściu do maszyny musi być niezawodnie wykrywany, aby chwytak mógł równomiernie przesuwać materiał w kierunku ostrza i zapewniać wymaganą grubość wszystkich plastrów.
Rozwiązanie:
Czujnik dyfuzyjny 53C.S o higienicznej konstrukcji monitoruje podawanie produktu do krajalnicy. Wyjątkowo mała plamka świetlna zapewnia doskonałe działanie, zwłaszcza w przypadku obiektów o zróżnicowanej kolorystyce. Funkcja tłumienia tła czujnika umożliwia niezawodne wykrywanie produktów niezależnie od ich koloru.
> Dowiedz się więcej o czujnikach dyfuzyjnych z tłumieniem tła
Sygnał wymiany produktu
Wymaganie:
Aby zapewnić płynne krojenie, trzeba wykryć „koniec” bloku i uruchomić sygnał wymiany produktu.
Rozwiązanie:
Czujniki indukcyjne ze stali nierdzewnej serii IS 200 niezawodnie wykrywają uchwyt mocujący i generują sygnał wymiany krojonego produktu. Konstrukcja wykonana w całości ze stali nierdzewnej spełnia wymagania dotyczące czyszczenia w tym środowisku.
Wykrywanie krojonych produktów
Wymaganie:
W krajalnicy przemysłowej produkty są krojone na niewielkie stosy i wstępnie umieszczane do późniejszego pakowania na tacce. Wyzwaniem dla systemu czujników jest niezawodne wykrywanie przedniej krawędzi krojonych produktów zawsze w tym samym punkcie przełączania. Czujniki są zamontowane bezpośrednio nad przenośnikiem taśmowym.
Rozwiązanie:
Czujnik dyfuzyjny 53CL1.X z tłumieniem tła jest zoptymalizowany pod kątem wykrywania przedniej krawędzi produktów dzięki podłużnej laserowej plamce świetlnej. Czujnik o higienicznej konstrukcji zapewnia precyzyjne pozycjonowanie krojonych produktów podczas umieszczania ich w opakowaniach termoformowanych.
> Dowiedz się więcej o czujnikach dyfuzyjnych z tłumieniem tła
Zastosowania w strefie szarej – produkty w opakowaniach jednostkowych
Kontrola poziomu napełnienia
Wymaganie:
Przed zamknięciem tacek w zgrzewarce trzeba sprawdzić, czy wszystkie są napełnione. Nienapełnione i przepełnione pojemniki muszą zostać odrzucone. Kontrolę przeprowadzają czujniki zamontowane nad przenośnikiem.
Rozwiązanie:
Czujnik przekroju świetlnego LRS 36 wykorzystuje rzutowaną linię laserową do wykrywania stanu napełnienia poszczególnych tacek. Czujnik udostępnia kilka wyjść przełączających oraz dane procesowe dla układu sterowania.
Wykrywanie produktów na przenośniku taśmowym
Wymaganie:
Sterowanie odcinkami transportowymi między etapami procesu wymaga wykrywania obiektów na linii transportowej. Wyzwaniem jest to, że obiekty mają różne kształty i kolory lub są przezroczyste. Ze względu na bliskość żywności czujniki muszą spełniać wysokie wymagania dotyczące higieny.
Rozwiązanie:
Refleksyjne czujniki fotoelektryczne serii 55C w obudowach ze stali nierdzewnej z odpowiednimi reflektorami MTKS.5 ze stali nierdzewnej oraz czujniki dyfuzyjne o różnej geometrii plamki świetlnej są zoptymalizowane do zadań wykrywania w przemyśle spożywczym. Higieniczna konstrukcja obudowy serii 53C nadaje się do bezpośredniego kontaktu z żywnością.
Wykrywanie tacek termoformowanych
Wymaganie:
Po zapakowaniu produktów, na przykład na tacki termoformowane, należy niezawodnie wykrywać ich przednią krawędź od góry, zarówno w systemach jedno-, jak i wielotorowych. Różne wysokości tacek mogą stanowić wyzwanie dla zastosowanego systemu czujników.
Rozwiązanie:
Dynamiczny czujnik referencyjny DRT 25C lub DRT 35C w obudowie ze stali nierdzewnej wyznacza przenośnik taśmowy jako punkt odniesienia, co umożliwia niezawodne wykrywanie przednich krawędzi obiektów na taśmie – niezależnie od koloru lub wysokości produktów. Plamki świetlne ustawione poprzecznie do kierunku transportu wykrywają także produkty z lukami.
Wykrywanie pojemników
Wymaganie:
Na etapach procesu między rozbiorem mięsa a dalszą obróbką stosuje się standardowe pojemniki. Czujniki do wykrywania tych pojemników muszą być zaprojektowane z uwzględnieniem wysokich wymagań higienicznych.
Rozwiązanie:
Do wykrywania pojemników w systemach transportowych można stosować fotokomórki refleksyjne serii 46C lub 25C. Często stosuje się tu również czujniki dyfuzyjne HT 46C i HT 25C. Czujniki tych serii mają stopień ochrony IP69K i certyfikat ECOLAB. W razie potrzeby stosuje się serię 55 oraz serię 35C w obudowach ze stali nierdzewnej.
Identyfikacja pojemników
Wymaganie:
Aby sterować trasą transportu standardowych pojemników, należy niezawodnie odczytywać umieszczone na nich kody. Stosowane czujniki muszą wytrzymywać trudne warunki wynikające z działania środków czyszczących i temperatur otoczenia.
Rozwiązanie:
Kody kreskowe lub kody Data Matrix umieszczone na pojemnikach można bardzo niezawodnie odczytywać i identyfikować za pomocą kompaktowego, opartego na przetworniku obrazu czytnika kodów DCR 200i w obudowie ze stali nierdzewnej (w wersji Washdown) o stopniu ochrony IP 69K. Do wyboru są najważniejsze interfejsy oparte na sieci Ethernet.
Zastosowania związane z materiałami opakowaniowymi
Wykrywanie folii
Wymaganie:
Doprowadzanie folii musi być zapewnione w całym procesie pakowania. Czujniki są stosowane w odpowiednich miejscach w celu wykrywania obecności przezroczystej folii, a także jej rozerwań lub końców.
Rozwiązanie:
Refleksyjne czujniki fotoelektryczne serii 18B nadają się do wykrywania folii o wysokiej przezroczystości, najlepiej w połączeniu z reflektorem MTKS. Modele do wykrywania przezroczystych obiektów obejmują refleksyjne czujniki fotoelektryczne PRK25C.A i PRK3C.A.
Wykrywanie miejsc łączenia
Wymaganie:
Wytrzymałe folie do termoformowania są sklejane ze sobą podczas wymiany rolek folii. Aby zapewnić przebieg procesu bez zakłóceń, miejsce klejenia musi zostać niezawodnie wykryte i usunięte.
Rozwiązanie:
Czujniki ultradźwiękowe umożliwiają wykrywanie miejsc klejenia niezależnie od materiału. Opracowany do tej aplikacji system ultradźwiękowy VSU 12 obejmuje parę czujników ultradźwiękowych oraz wzmacniacz analizujący. Alternatywą do wykrywania folii jest ultradźwiękowy czujnik widełkowy IGSU14E SD.
Regulacja krawędzi wstęgi
Wymaganie:
Wstęgi folii muszą być dokładnie wyrównane w kierunku poprzecznym przed dalszą obróbką. Czujniki zapewniają precyzyjną regulację krawędzi wstęgi zarówno folii dolnej, jak i górnej. Przezroczyste i zadrukowane wstęgi folii wymagają odpowiednio dobranych rozwiązań czujnikowych.
Rozwiązanie:
Do regulacji położenia krawędzi wstęgi dostępne są różne rozwiązania: Światłowody z tworzywa sztucznego serii KF i wzmacniacze LV lub przełączające fotokomórki refleksyjne, np. serii 18B, pozwalają zrealizować regulację dwupunktową. Pomiarowy czujnik widełkowy GS 754 pozwala na bardzo dokładną analogową regulację krawędzi wstęgi.
Pomiar średnicy rolki
Wymaganie:
Folia do termoformowania tac jest dostarczana w dużych rolkach. Aby zapewnić równomierne odwijanie folii, oś jest napędzana przez silnik. Czujnik musi stale rejestrować średnicę rolki.
Rozwiązanie:
Czujniki pomiarowe serii ODS9 lub ODS96 wysyłają do sterownika sygnał analogowy zależny od średnicy rolki. Alternatywą do pomiaru średnicy są ultradźwiękowe czujniki odległości DMU 318 i DMU 418, dostępne z różnymi zakresami pomiarowymi.
Wykrywanie pustych tac
Wymaganie:
Na wejściu zgrzewarki do tacek trzeba niezawodnie wykrywać puste, często przezroczyste tacki z tworzywa sztucznego. Fotokomórki refleksyjne doskonale nadają się do wykrywania obiektów przezroczystych.
Rozwiązanie:
Kompaktowe refleksyjne czujniki fotoelektryczne serii 3C lub 25C w obudowach z tworzywa sztucznego oraz serii 55C w obudowach ze stali nierdzewnej zostały zaprojektowane jako warianty z automatyczną kolimacją przeznaczone do tej aplikacji. Odpowiednie reflektory mikrotriadowe typu MTKS są dostępne w różnych wymiarach i wykonane z różnych materiałów.
Zastosowania w ochronie personelu
Monitorowanie drzwi i klap z ryglowaniem osłon
Wymaganie:
Ruchome urządzenia ochronne, takie jak drzwi i klapy, chronią operatora przed zagrożeniami. W tak zwanych strefach białych wymagane są wyłączniki bezpieczeństwa z ryglowaniem osłon o higienicznej konstrukcji.
Rozwiązanie:
Wyłączniki bezpieczeństwa z ryglowaniem osłon L100, L250 i L300 utrzymują drzwi ochronne w stanie zaryglowanym, aż sygnał elektryczny zezwoli na dostęp. Seria obejmuje standardowe konstrukcje, urządzenia ze zintegrowanymi elementami sterującymi oraz urządzenia z aktywatorami z kodowaniem RFID. Obudowy z technopolimeru (L250) o gładkich powierzchniach nadają się do obszarów o podwyższonych wymaganiach higienicznych.
Integracja czujników bezpieczeństwa
Wymaganie:
Do włączenia czujników bezpieczeństwa i urządzeń sterujących bezpieczeństwa w obwód bezpieczeństwa układu sterowania maszyny potrzebne są moduły analizy sygnałów bezpieczeństwa. Mogą to być przekaźniki bezpieczeństwa o stałych funkcjach do pojedynczych czujników bezpieczeństwa albo programowalne sterowniki bezpieczeństwa o elastycznych funkcjach do wielu czujników.
Rozwiązanie:
Przekaźniki bezpieczeństwa MSI SR stanowią proste i efektywne kosztowo rozwiązania do integracji pojedynczych czujników bezpieczeństwa. W przypadku bardziej złożonych funkcji bezpieczeństwa oraz większej liczby czujników wykorzystywane są konfigurowalne sterowniki bezpieczeństwa MSI 400. Umożliwiają one modułową rozbudowę i łatwe dopasowanie do aplikacji.
> Dowiedz się więcej o przekaźnikach bezpieczeństwa lub sterownikach bezpieczeństwa
Zabezpieczenie miejsc niebezpiecznych w punktach dostępu
Wymaganie:
Duże otwory w maszynach, przez które można dostać się do stref niebezpiecznych, muszą być zabezpieczone podczas pracy. Do pracy w środowiskach o podwyższonych wymaganiach higienicznych wymagane są czujniki bezpieczeństwa o wysokim stopniu ochrony IP.
Rozwiązanie:
Optoelektroniczne kurtyny bezpieczeństwa MLC 500-IP zabezpieczają miejsca niebezpieczne w obszarach przetwórstwa żywności o podwyższonych wymaganiach higienicznych i mają najwyższy stopień ochrony IP 69K. W tym celu kurtyny świetlne są montowane w przezroczystej, szczelnie zamkniętej tubie. Różne rozdzielczości i długości pól ochronnych umożliwiają optymalne dopasowanie do aplikacji.
> Dowiedz się więcej o optoelektronicznych kurtynach bezpieczeństwa
Szczególne wyzwania w przetwórstwie mięsa, wędlin i serów
Przetwarzanie często odbywa się w warunkach chłodniczych, aby zachować świeżość i jakość produktów. Jednocześnie trzeba zapobiegać powstawaniu i przenoszeniu zanieczyszczeń w procesie produkcji. Dlatego maszyny i instalacje dokładnie czyści się kilka razy dziennie pod wysokim ciśnieniem, stosując specjalne środki czyszczące i dezynfekujące.
Ponadto higieniczna konstrukcja mechaniczna bez szczelin ma kluczowe znaczenie dla zapobiegania osadzaniu się zanieczyszczeń i stałego spełniania wysokich wymagań wobec czujników w strefach białych i zastosowaniach higienicznych.
Wysokie stopnie ochrony oraz specjalne certyfikaty dotyczące higieny i odporności na czyszczenie sprawiają, że nowoczesne rozwiązania czujnikowe są doskonale przystosowane do trudnych warunków. Zapewniają niezawodne działanie zarówno w strefach mokrych poddawanych regularnemu czyszczeniu, jak i we wrażliwych obszarach higienicznych z bezpośrednim kontaktem z żywnością.
Dzięki temu wspierają stabilne procesy, ograniczają ryzyko przestojów i pomagają utrzymać wysoką dostępność instalacji. Zastosowane materiały i rozwiązania konstrukcyjne zapewniają też stabilność ustawionych punktów przełączania mimo wahań temperatury, gwarantując długotrwałe, niezawodne wykrywanie.