Soluções de sensores para a indústria de confeitaria e panificação
Quando se trata de processos automatizados de embalagem na indústria de confeitaria e panificação, um aspecto é fundamental: máxima flexibilidade. Uma ampla variedade de produtos é frequentemente processada e embalada em uma única linha de embalagem — em sistemas de pista única, dependendo do tamanho, mas principalmente em sistemas de múltiplas pistas. Consequentemente, há a necessidade de sensores capazes de detectar com confiabilidade uma ampla variedade de produtos sem exigir ajustes ou configurações adicionais.
A detecção torna-se particularmente desafiadora quando produtos de confeitaria e panificação são embalados em filmes de alto brilho ou transparentes. Os principais desafios residem na detecção confiável de objetos a partir de cima – como é comum em sistemas de múltiplas pistas – e em garantir um alto grau de independência em relação à cor, forma e propriedades dos materiais dos produtos.
Soluções de sensores ao longo das linhas de processamento e embalagem
Nossas soluções inovadoras de sensores são projetadas especificamente para atender aos exigentes requisitos dos sistemas de processamento e embalagem na indústria de produtos de confeitaria e panificação. Elas permitem a detecção confiável de produtos com formas complexas ou características de superfície desafiadoras e garantem processos estáveis e confiáveis — mesmo em sistemas com múltiplas pistas.
Além disso, as modernas tecnologias de sensores permitem a detecção confiável de produtos embalados, mesmo quando são utilizadas filmes transparentes, de alto brilho ou metalizadas. Para tarefas mais exigentes de teste e inspeção, também estão disponíveis soluções flexíveis de processamento de imagens, permitindo uma ampla gama de verificações e inspeções de qualidade diretamente no próprio processo.
Aplicações no processo de embalagem para a indústria de produtos de confeitaria e panificação:
As aplicações ao longo do processo são tão diversas quanto os próprios produtos — variando desde o transporte de objetos e o monitoramento do processo até a garantia de qualidade e os materiais de embalagem.
Aplicações para transporte de objetos
Controle do circuito de massa
Requisito:
A massa é esticada em uma máquina e posteriormente processada em produtos de panificação. A massa é laminada com precisão até adquirir a espessura necessária. Um sensor monitora para que a massa mantenha sua forma inalterada ao ser transferida para a esteira transportadora. A variável de medição usada é a distância entre a massa e o sensor.
Solução:
O sensor fotoelétrico de distância ODT 3C é posicionado na saída da calandra, acima da banda de massa, e transmite um valor de distância para o controle superior. A avaliação do valor de medição é realizada através dos dados de processo via IO-Link. Além disso, os dados de diagnóstico são transmitidos ao controlador via IO-Link para fins de Indústria 4.0.
Detecção de produtos em esteiras transportadoras
Requisito:
Para o controle da linha de acúmulo, as arestas dianteiras dos produtos devem ser detectadas de maneira confiável na esteira transportadora. Para excluir a possibilidade de paradas da máquina devido a detecções incorretas, o sensor também deve detectar produtos com geometrias complexas, desde muito planos até os mais altos.
Solução:
Graças ao seu princípio de funcionamento, o sensor fotoelétrico de referência dinâmico DRT 25C detecta, de forma confiável, toda a gama de produtos, desde os pequenos e planos até os altos e esféricos. A configuração do DRT 25C é fácil graças ao modo de funcionamento de autoaprendizado apertando um botão. Através da interface IO-Link é possível controlar outros modos de funcionamento do sensor.
Detecção de objetos em múltiplas pistas
Requisito:
Na indústria alimentícia, muitas vezes, os produtos são transportados em várias pistas entre os processos. Uma detecção quanto à presença e/ou integridade dos produtos só pode ser realizada a partir de cima e deve cobrir todas as pistas.
Solução:
Os sensores de seções de luz LRS 36 para detecção de objetos, os LES 36 para medição de objetos e os LPS 36 para medição de perfis detectam vários objetos em um campo de medição com largura de 600 mm. Dessa maneira, podem ser facilmente detectados produtos em falta. Os sensores emitem a posição e a altura do objeto.
Detecção de produtos embalados
Requisito:
Se várias correias transportadoras estiverem dispostas uma ao lado da outra, com uma pequena distância entre elas, é necessário detectar os objetos a partir de cima. No caso de trocas de formatos em instalações de produção, o ideal é que não sejam necessárias adaptações nos sensores, para evitar tempos de parada.
Solução:
Com a esteira transportadora como referência e o processamento de reflectância e distância, o sensor fotoelétrico de referência DRT 25C detecta todos os objetos. Um processo de teach durante o comissionamento é suficiente, não sendo necessário fazer adaptações na troca de formatos.
Detecção de produtos em esteiras transportadoras
Requisito:
Em uma fábrica de alimentos, os produtos são colocados em embalagens primárias de alto brilho. Em seguida, os pacotes são transportados em uma esteira transportadora, onde devem ser detectados de maneira confiável. Sensores com tempo de resposta curto também podem detectar pequenos espaços entre os produtos.
Solução:
Os sensores da série 5B podem ser montados horizontalmente na esteira de transporte. A vantagem da barreira de luz unidirecional é a altíssima reserva de função. Isso garante uma detecção confiável, mesmo em superfícies críticas.
Aplicações de monitoramento de processos
Monitoramento do nível de enchimento
Requisito:
Na produção de produtos de confeitaria, são usados vários ingredientes e produtos auxiliares, como drágeas de chocolate, líquidos, etc. Para um controle contínuo da disponibilização dos ingredientes, é preciso detectar os níveis de enchimento nos respectivos recipientes.
Solução:
Os sensores capacitivos LCS detectam os níveis de enchimento de líquidos ou materiais a granel em recipientes de plástico ou vidro. Os sensores detectam através da parede dos recipientes sem contato com o produto. A posição dos sensores define um nível de enchimento mínimo e um nível de enchimento máximo.
Detecção de quantidades restantes em formas vazias
Requisito:
Para um processo de produção confiável, antes de reutilizar formas vazias, é necessário garantir que não existam resíduos em nenhuma das formas.
Solução:
O sensor de seções de luz LRS 36 detecta um perfil da forma e disponibiliza para cada ponto de medição ao longo da linha laser um valor de distância e um valor de posição. O comando conectado classifica: "vazio" ou "resíduos na forma". Como alternativa é possível usar o sensor Simple Vision IVS 1000i com avaliação de imagem integrada.
Controle de altura de produtos
Requisito:
Quando vários produtos planos são empilhados, a altura da pilha deve ser monitorada para não prejudicar o processo de embalagem subsequente. Ao mesmo tempo, através do monitoramento é possível controlar a quantidade de produtos empilhados.
Solução:
Possuindo diferentes áreas de medição e resoluções, os sensores de distância de medição ODS são adequados para o controle da altura de enchimento. Graças à saída de corrente ou tensão analógica configurável, além da interface IO-Link, eles podem ser facilmente adaptados à aplicação específica.
Controle de ejeção e contagem de produtos
Requisito:
Em uma máquina de embalagem, produtos defeituosos ou incompletos são ejetados sem classificação e não alinhados. Cortinas de luz de chaveamento podem registrar esses produtos. Como alternativa, pode ser usada uma cortina de luz de chaveamento rápida na saída da máquina, a fim de contar os produtos corretamente embalados.
Solução:
Em diferentes comprimentos e resoluções, a cortina de luz de chaveamento CSL 710 é adequada para o monitoramento de aberturas maiores de ejeção. A grade de luz CSL 505 compacta é uma solução para aplicações simples que ocupa pouco espaço. Graças ao tempo de resposta muito curto, a cortina de luz de reflexão CSR 780 é adequada para a contagem rápida de objetos.
Detecção do conteúdo da embalagem
Requisito:
Em um sistema de embalagem horizontal, barras de chocolate, por exemplo, são embaladas em filme. O filme de embalagem é na maioria das vezes colorido, e não transparente. Para que a selagem seja realizada no local correto do filme tubular, a aresta dianteira da barra que se encontra no filme tubular deve ser detectada de maneira confiável.
Solução:
As potentes barreiras de luz unidirecionais LS25CI.XXR e LS25CI.XR super e high power irradiam sem dificuldades através da maioria dos filmes metalizados e escuros. As arestas dianteiras dos produtos na embalagem são detectadas de maneira confiável mesmo em filme tubular fechado.
Aplicações de controle de qualidade
Identificação de formas vazias
Requisito:
Na fabricação de produtos de confeitaria, formas são usadas para fabricar ou moldar os produtos. A primeira etapa do processo consiste em identificar e verificar a forma vazia.
Solução:
O leitor de códigos universal compacto DCR 200i detecta códigos 1D ou 2D de maneira confiável. Para a utilização no processamento de alimentos, ele está disponível com uma carcaça em aço inox. O potente sensor Simple Vision DCR 1000i é adequado no caso de grandes distâncias em relação à forma vazia.
Controle de qualidade e altura de objetos
Requisito:
Para o processamento posterior em uma máquina de embalagem horizontal, é necessário garantir que os produtos fabricados (por ex., barras de chocolate) sejam movidos individualmente ao longo da esteira transportadora. Para isso, o sistema monitora se a altura definida do produto (por exemplo, objetos empilhados uns sobre os outros) é mantida.
Solução:
O sensor fotoelétrico de distância ODT 3C é instalado acima da esteira transportadora, voltado para os produtos. Ele detecta os objetos (modo de funcionamento de chaveamento do sensor) e mede simultaneamente suas alturas (modo de funcionamento de medição do sensor). Dessa maneira, é garantido que os produtos são transportados separados uns dos outros na esteira transportadora. Os dados de medição são emitidos através da interface IO-Link do sensor.
Identificação de códigos em embalagens flow pack
Requisito:
Em processos de embalagem, um código aplicado deve ser usado para garantir que o material de embalagem e o produto sejam atribuídos corretamente. Sensores devem controlar os diferentes tipos de código e a legibilidade do código. Para isso, é possível utilizar um leitor de códigos baseado em câmera.
Solução:
O leitor de códigos DCR 200i baseado em câmera decodifica códigos 1D e 2D. Com ajuda do modo de funcionamento de código de referência integrada, o sensor pode comparar o código lido com o código de referência ou código nominal. O resultado é emitido em tempo real através de IOs digitais. Como alternativa, o conteúdo do código pode ser transmitido para o comando da máquina por interface de fieldbus.
Monitoramento de juntas seladas
Requisito:
Para alimentos embalados em filme, uma junta selada executada corretamente garante a validade dos produtos embalados. Para isso, a junta selada deve ser verificada continuamente no processo horizontal. Os sensores usados devem ser adaptados às condições de espaço na máquina.
Solução:
As fibras óticas KF e KFX, com diferentes saídas de luz e possibilidades de fixação, podem ser utilizadas de maneira flexível em situações de montagem em espaços confinados. Quando combinado com amplificadores de fibras óticas, como o LV463.XR, que oferecem alto desempenho óptico, isso resulta em uma solução sob medida para a aplicação. Outras vantagens são a saída analógica e a interface IO-Link.
Inspeção de alinhamento de objetos
Requisito:
Na saída de uma máquina de embalagem horizontal, o alinhamento correto dos produtos deve ser verificado antes que eles sejam colocados de forma automatizada em uma embalagem externa. Para isso deve ser usado um sensor Vision baseado em câmera que monitora a esteira transportadora a partir de cima.
Solução:
O sensor Simple Vision IVS 1000i consegue verificar a posição dos produtos na correia transportadora. Para isso, são usadas as ferramentas de avaliação selecionáveis no sensor, como o reconhecimento de padrões ou a detecção de posição. Além disso, é possível ler e controlar os códigos de barras ou códigos 2D existentes no produto.
Aplicações para materiais de embalagem
Medição de arestas da fita
Requisito:
O controle de arestas da fita ao longo do trajeto do filme é útil para garantir um movimento paralelo do filme e cortes perpendiculares. Um sensor de medição preciso é necessário para atender às altas exigências de exatidão.
Solução:
O sensor de medição tipo forquilha GS 754 está disponível com diferentes larguras da pinça para a mais alta precisão no controle de arestas. A resolução de 0,01 mm permite uma regulagem muito precisa das arestas da fita. O GS 754 é uma solução confiável para diversos materiais.
Detecção de emendas
Requisito:
As emendas criadas durante a troca de rolos de filme de embalagem devem ser detectadas de maneira confiável no processo e removidas. Se possível, a detecção da emenda deve ocorrer de maneira independente de cores e superfícies, já que o filme de embalagem pode apresentar padrões de impressão que variam consideravelmente.
Solução:
As emendas são detectadas de maneira confiável com os sensores tipo forquilha IGSU14E SD. Devido ao seu princípio ultrassônico, eles podem funcionar com qualquer tipo de impressão. Os sensores podem ser programados de maneira rápida e fácil usando o modo de funcionamento de teach. Um modo de funcionamento de diagnóstico é possível através da interface IO-Link integrada.
Detecção de marcas de corte na alimentação de filmes
Requisito:
Produtos são embalados em filmes de embalagem em máquinas de embalagem horizontais. Os sensores devem detectar as marcas de contraste impressas e, assim, controlar o processo de corte preciso. Muitas vezes, os desafios enfrentados são situações de espaço reduzido e mudanças de formato frequentes com filmes e marcas de contraste de cores diferentes.
Solução:
O detector de contraste KRT 3C compacto está disponível em três variantes: a versão flexível com LEDs RGB, universal com luz branca e para distâncias maiores com luz vermelha laser. Os sensores podem ser programados por meio de tecla de teach integrada, IO-Link ou cabo.
Desafios específicos na embalagem de produtos de confeitaria e panificação
Ao contrário do que ocorre em outros setores, as condições ambientais são geralmente secas e quentes; portanto, os requisitos relativos à resistência dos sensores à limpeza ou ao acabamento da superfície são de importância secundária.
Os sensores de fibra ótica são particularmente adequados para aplicações em áreas com temperaturas elevadas. Além disso, geometrias especiais do feixe de luz e tecnologias de sensores que utilizam o fundo como referência permitem uma detecção estável e confiável — mesmo em condições adversas.
Outro aspecto importante é a verificação do conteúdo. Como a embalagem primária consiste principalmente em filme — desde versões transparentes até metalizadas —, os sensores devem ser capazes de distinguir de forma confiável entre pacotes devidamente preenchidos e incompletos.
Os sensores com IO-Link também facilitam mudanças rápidas de produto e formato por meio de uma configuração simples. Isso ajuda a reduzir o tempo de inatividade e a aumentar de forma sustentável a flexibilidade das máquinas de embalagem.
Nossos sensores possuem interfaces IO-Link integradas. Isso permite transferir configurações de parâmetros, predefinições e receitas específicas para cada produto diretamente do comando da máquina para os sensores. Assim, é possível implementar quaisquer ajustes necessários durante as mudanças de produto ou formato de forma rápida e fácil. Isso reduz o tempo de inatividade, aumenta a disponibilidade do sistema e permite uma produção altamente flexível.
Outros tópicos na indústria de embalagem
Perguntas frequentes sobre a indústria de confeitaria e panificação
Para a automação, o sistema de controle da máquina ou do processo deve ter acesso a informações relativas à posição, presença e, possivelmente, outros dados relacionados aos objetos em processo e à tecnologia de transporte. Sensores e encoders rotativos são utilizados para esse fim. A segurança no trabalho também deve ser garantida em locais “perigosos”.
As principais aplicações incluem a dosagem e o controle de temperatura nas etapas de mistura e processamento de matérias-primas. Mais adiante no processo, desde o produto bruto acabado até a embalagem, tornam-se mais comuns as aplicações para detecção de presença, monitoramento de integridade e monitoramento de quantidade durante o enchimento das embalagens.
Os desafios decorrem da ampla variedade de formas e cores dos produtos, bem como do projeto do sistema com predominância de múltiplas pistas. Isso impõe altas exigências às posições de montagem dos sensores, bem como às suas capacidades de detecção, a fim de garantir a detecção confiável e segura de objetos em todas as condições operacionais.
Como as faixas individuais de um sistema de múltiplas pistas geralmente precisam ser monitoradas separadamente, a detecção de objetos costuma ser realizada somente acima ou abaixo da esteira transportadora. Ao mesmo tempo, os produtos devem ser detectados de forma confiável, seja qual for sua cor, forma ou estrutura de superfície — idealmente sem a necessidade de reconfiguração ao alternar entre produtos. Esses requisitos exigem sensores especialmente otimizados que garantam uma detecção confiável e estável, mesmo sob condições variáveis.