Soluções em sensores para o engarrafamento de bebidas
As fábricas de engarrafamento de bebidas realizam o enchimento de garrafas de vidro, latas e recipientes PET de maneira altamente automatizada e a uma rapidez impressionante. Além do alto rendimento, a confiabilidade e a máxima disponibilidade do sistema são fatores-chave para um processo de produção eficiente. Como líderes de mercado em tecnologia de sensores para o engarrafamento de bebidas, nós oferecemos soluções personalizadas para todas as aplicações ao longo do processo – do enchimento, etiquetagem e embalagem até à paletização e envio.
O engarrafamento de bebidas impõe as mais altas exigências à tecnologia de sensores utilizada. É necessário detectar e processar com confiabilidade uma ampla variedade de tipos de recipientes. Isso requer soluções de sensores especialmente otimizadas, com tempos de resposta muito curtos, capazes de detectar objetos transparentes com confiabilidade e distinguir com precisão entre recipientes cheios e vazios.
Sensores ao longo do processo de enchimento
Está disponível uma variedade de soluções de sensores otimizadas e personalizadas para atender aos diversos requisitos do engarrafamento de bebidas. A detecção confiável de meios transparentes depende, em particular, de um alto nível de precisão de detecção. Uma função tracking integrada compensa a possível contaminação dos componentes óticos, contribuindo assim para uma maior disponibilidade do sistema.
Nossas soluções de sensores são utilizadas em todo o processo de enchimento – desde o processo de engarrafamento , o transporte de garrafas e a garantia de qualidade até aplicações de segurança . O diagrama a seguir apresenta uma visão geral das etapas individuais do processo.
Clique nas aplicações numeradas para saber mais sobre as respectivas soluções de sensores.
Áreas de aplicação no engarrafamento de bebidas
Todo o processo de enchimento envolve uma ampla variedade de aplicações de sensores, que podem ser categorizadas nas áreas de enchimento, transporte de garrafas, garantia de qualidade e segurança.
Estudos de caso da indústria de bebidas
Aplicações no engarrafamento de bebidas
Detecção de chapas pré-formadas de PET
Requisito:
Garrafas PET são moldadas por sopro a partir de pré-formas em sistemas de enchimento de garrafas de plástico. Para isso, a pré-forma transparente deve ser detectada na alimentação para a extrusadora-sopradora.
Solução:
As barreiras de luz retrorreflexivas das séries 25C, 55C e 18B, com autocolimação, detectam objetos transparentes de maneira confiável. Elas são ideais para tarefas de detecção em extrusadoras-sopradoras e podem compensar oscilações de temperatura e sujeiras.
Detecção de garrafas PET
Requisito:
Depois que a chapa (pré-formada) foi aquecida e a massa fundida dentro da forma foi soprada, a garrafa PET agora muito fina e altamente transparente precisa ser detectada pelo sensor de maneira extremamente confiável. Apenas assim é possível garantir uma operação sem falhas da extrusadora-sopradora.
Solução:
As barreiras de luz retrorreflexivas das séries 55C e 18B com filtro de polarização foram desenvolvidas especialmente para a detecção de garrafas altamente transparentes. Uma compensação de temperatura e sujeiras serve para compensar as influências ambientais. Isso permite uma operação da máquina sem manutenções não planejadas em longo prazo.
Detecção de garrafas na estrela de transferência
Requisito:
O enchimento de garrafas se caracteriza por velocidades muito altas. Para garantir um processo sem problemas, antes do enchimento é necessário garantir que todas as posições da estrela de transferência estejam ocupadas com garrafas.
Solução:
O sensor fotoelétrico HT 55C.V com supressão de fundo detecta garrafas no enchimento de maneira confiável e sem refletor. Uma certificação ECOLAB e o teste avançado com produtos de limpeza da Leuze CleanProof+ garantem a funcionalidade do sensor em zonas úmidas e em processos de limpeza intensivos.
Detecção do nível no enchimento
Requisito:
Uma envasadora realiza o enchimento de água em recipientes. O nível de enchimento deve ter exatamente a mesma altura em todos os recipientes - um enchimento dos recipientes abaixo deste nível deve ser evitado.
Solução:
As barreiras de luz unidirecionais LS / LE55CI.H2O foram desenvolvidas para a detecção de líquidos aquosos e para o controle da altura de enchimento. O sistema de transmissor e receptor da série em aço inox 55C no modelo lavável oferece uma alta potência de radiação e também pode ser utilizado com recipientes não transparentes e recipientes com etiquetas de plástico.
Aplicações no transporte de garrafas
Detecção de saliências na lavadora de garrafas
Requisito:
Através de transporte em massa, garrafas retornáveis são transportadas para a máquina de limpeza de garrafas, onde são separadas em corredores. Em seguida, elas são colocadas automaticamente nas células de limpeza através de um sistema de garras. Sensores são utilizados para detectar possíveis colisões ou garrafas “saltando”.
Solução:
As barreiras de luz retrorreflexivas da série 46C em carcaça de plástico com grau de proteção IP 69K são desenvolvidas com alta reserva de função para esta aplicação. A geometria especial do feixe de luz reage apenas a garrafas, e não a respingos, o que garante uma alta disponibilidade.
Distinção entre garrafas cheias
Requisito:
Após o processo de enchimento, garrafas vazias devem ser detectadas para identificar vazamentos em garrafas PET ou garrafas de vidro. Esta é uma tarefa exigente, especialmente quando um líquido transparente se encontra em um recipiente que não é transparente.
Solução:
A barreira de luz unidirecional LS / LE 55CI.H2O foi desenvolvida com um comprimento de onda ideal para a detecção de líquidos aquosos em recipientes transparentes ou opacos. No enchimento, as exigências de limpeza e as exigências ambientais são altas, por isso, os sensores são executados com carcaças em aço inox com grau de proteção IP 69K.
Detecção de garrafas no transporte
Requisito:
Para a continuação do processo de enchimento, as garrafas devem ser posicionadas afastadas, a fim de evitar que elas colidam, causando poluição sonora. No percurso de transporte encontram-se seções curtas de transporte, nas quais sensores detectam a posição das garrafas transparentes.
Solução:
Com um ponto de luz focado e autocolimação (para a detecção de pequenas diferenças de sinal), as barreiras de luz retrorreflexivas das séries 18B e 55C garantem uma operação livre de falhas por muito tempo.
Detecção do nível de enchimento no fluxo de massa
Requisito:
Recipientes são transportados em fluxo de massa em correias transportadoras para a próxima estação. Para garantir um fluxo contínuo, o grau de enchimento deve ser monitorado. Para detectar diferentes tamanhos e formatos de recipientes de maneira confiável é necessário um sensor com área de detecção grande.
Solução:
Os sensores de ultrassom HTU 318 e HTU 418 robustos e insensíveis em carcaças de metal ou plástico e com grande área de detecção, assim como um ou dois pontos de chaveamento independentes ajustáveis por IO-Link, são perfeitamente adequados para formatos ou cores alternantes de recipientes.
Detecção de posição no fluxo de massa
Requisito:
Para identificar interrupções no fluxo de massa, um perfil uniforme das superfícies pode ser criado a partir de cima. Espaços, por ex., devido a latas que tombaram, precisam ser identificados de maneira confiável.
Solução:
A cortina de luz CML 700 com disposição em V foi desenvolvida para a medição de objetos em movimento durante a passagem e detecta falhas em toda a largura de medição. Como os pontos onde faltam objetos não refletem nenhuma luz do transmissor para o receptor, o sensor os detecta imediatamente. Estão disponíveis diferentes interfaces.
Controle de corredores durante a formação de embalagens
Requisito:
Para garantir o controle adequado dos corredores na entrada para a área de formação de embalagens, devem ser evitados espaços. Para isso, os recipientes são alinhados em corredores e retidos em pontos apropriados. Quaisquer espaços que ocorram devem ser detectados e corrigidos através do comando da correia transportadora.
Solução:
Suportes mecânicos combinados com sensores, para a detecção de posição final, oferecem uma solução simples para isso. A posição final pode ser detectada em suportes plásticos acima de cantoneiras de metal usando um sensor indutivo IS D18 ou IS 218, em carcaças de metal ou aço inox.
Controle de posição em ambientes potencialmente explosivos
Requisito:
No enchimento de materiais potencialmente explosivos, como substâncias voláteis ou poeiras, devem ser usados sensores com proteção especial. Sensores óticos precisam de uma certificação ATEX em ambientes perigosos.
Solução:
A barreira de luz retrorreflexiva da série 55 Ex, em combinação com um refletor, é uma solução confiável para a detecção de posição em zonas potencialmente explosivas. Os sensores da série 55 Ex são adequados para ambientes das zonas de perigo de explosão 2 (gás) ou 22 (poeira).
Aplicações de controle de qualidade
Controle de presença de tampas de garrafas
Requisito:
Após o processo de enchimento, as garrafas são fechadas automaticamente com tampas de rosca ou tampas de coroa. Para um processo de produção contínuo, é necessário verificar a presença das tampas na alimentação de tampas. Um refletor nem sempre pode ser integrado.
Solução:
A detecção de presença pode ser realizada utilizando as barreiras de luz retrorreflexivas 3C. Se não for possível integrar um refletor, pode ser usado um sensor fotoelétrico HT 3C.HL com ponto de luz longo para objetos interrompidos e irregulares. Para a detecção de tampas de coroa, pode ser utilizado como alternativa um sensor indutivo da série IS 200.
Alimentação de tampas
Requisito:
Em máquinas de enchimento e fechamento, é necessário detectar de maneira confiável fechos individuais na alimentação de tampas, no caminho para a máquina de fechamento.
Solução:
As barreiras de luz tipo forquilha GS 04B e GS 08B são ideais para a detecção de peças pequenas. Como o transmissor e o receptor se encontram num único dispositivo, a solução compacta pode ser integrada com facilidade e sem esforços de ajuste. Os sensores são posicionados transversalmente em relação à alimentação, de maneira que todos os fechos interrompam o feixe de luz.
Controle de fechamento
Requisito:
Depois que as garrafas são fechadas, o encaixe da tampa é verificado em uma estação de verificação. Somente tampas corretamente encaixadas garantem o fechamento correto da garrafa.
Solução:
Com seu extenso conjunto de ferramentas, o sensor IVS 1000i Simple Vision consegue determinar se a tampa da garrafa está selada corretamente. Uma interface gráfica fácil de usar garante um ajuste rápido e uma operação sem problemas do sensor.
Detecção de posições
Requisito:
Nos processos rápidos do engarrafamento de bebidas, é importante a detecção mais precisa possível dos recipientes. Em máquinas de inspeção, o trigger da câmera deve ocorrer no posicionamento preciso. Para isso, são necessários sensores com tempos de resposta curtos e ponto de luz focado e alinhado.
Solução:
Barreiras de luz retrorreflexivas com luz laser da série 3CL em carcaças de plástico ou das séries 55CL e 18B em carcaças de meta permitem um trigger preciso com uma grade muito pequena.
Aplicações em segurança do trabalho
Proteção de pontos de perigo na limpeza de garrafas
Requisito:
Aberturas na máquina garantem uma boa acessibilidade à instalação. Os pontos de operação devem ser protegidos durante a operação com dispositivos de proteção optoeletrônicos. Isso também deve ocorrer na utilização em condições difíceis, por exemplo, em máquinas de limpeza de garrafas.
Solução:
As cortinas de luz de segurança MLC 500 são uma solução flexível para a proteção de aberturas da máquina. Elas estão disponíveis com resolução a partir de 14 mm e comprimentos da área de proteção de até 3.000 mm. As variantes com grau de proteção IP 69K em tubo de proteção encapsulado são adequadas para ambientes exigentes.
Monitoramento de portas e tampas
Requisito:
Muitas vezes, portas e tampas são necessárias em máquinas, por exemplo, para a troca de consumíveis ou para a limpeza da máquina. Durante a operação, elas devem estar fechadas. Para evitar riscos, o estado de fechamento deve ser monitorado por tecnologia de segurança.
Solução:
Os sensores de proximidade de segurança MC 300 com codificação magnética monitoram portas e tampas. Seu design fechado e modo de funcionamento sem contato os tornam adequados para a utilização em ambientes com condições difíceis e úmidos. Os dispositivos podem ser facilmente integrados, graças aos modelos cúbicos e cilíndricos.
Proteção de pontos de operação
Requisito:
Em um sistema de limpeza de barris e kegs, existem acessos para a intervenção manual. Para proteger os pontos de operação são necessários sensores de segurança com grau de proteção IP elevado.
Solução:
As cortinas de luz de segurança MLC 500-IP protegem pontos de operação em áreas sensíveis em termos de higiene e oferecem o mais alto grau de proteção IP 69K. Para isso, as cortinas de luz são montadas em um tubo transparente e encapsulado. Diferentes resoluções e comprimentos da área de proteção permitem a adaptação ideal à aplicação.
Desafios específicos no engarrafamento de bebidas
O engarrafamento de bebidas impõe as mais altas exigências à tecnologia de sensores utilizada. É necessário detectar e processar com confiabilidade uma ampla variedade de tipos de recipientes: Embalagens flexíveis feitas de compostos de papel e filme, garrafas de PET semitransparentes e coloridas — algumas das quais são fabricadas diretamente a montante da linha de enchimento —, bem como garrafas reutilizáveis de vidro transparente ou colorido, barris e recipientes. As garrafas de vidro e os barris reutilizáveis, em particular, passam por processos adicionais de limpeza para remover rótulos e resíduos antes de serem reutilizados.
Após a limpeza, seguem-se outras etapas do processo, como a classificação por tamanho e formato, bem como uma inspeção visual das embalagens.
A alta rapidez das esteiras transportadoras, vibrações e flutuações de temperatura durante a produção e a limpeza não devem afetar a confiabilidade da detecção. Ao mesmo tempo, os conceitos modernos de produção exigem mudanças rápidas de receita e formato. Por esse motivo, variantes de sensores com IO-Link estão sendo cada vez mais utilizadas, pois permitem parametrização flexível, diagnósticos simples e trocas rápidas.
Aplicações que envolvem processos de limpeza frequentes e temperaturas variáveis exigem alta resistência a agentes de limpeza e um design robusto e higiênico. Essas soluções de sensores atendem aos requisitos acima e são ideais para aplicações nas quais tanto a detecção confiável quanto a alta durabilidade são essenciais.
A detecção de líquidos aquosos em uma ampla variedade de recipientes exige detecção confiável, mesmo sob condições exigentes de produção e limpeza. Barreiras de luz unidirecionais especiais permitem a detecção confiável de líquidos aquosos para essa finalidade. Os sensores compactos de aço inoxidável atendem ao alto grau de proteção IP69K e possuem certificação ECOLAB, o que lhes permite suportar, mesmo a longo prazo, condições exigentes de limpeza e produção.
