Şekerleme ve fırıncılık endüstrisi için sensör çözümleri
Şekerleme ve fırıncılık endüstrisinde otomatik paketleme prosesleri söz konusu olduğunda, tek bir şey çok önemlidir: Maksimum esneklik. Tek bir paketleme hattında genellikle çok çeşitli ürünler işlenir ve paketlenir – boyutuna bağlı olarak tek hatlı sistemlerde, ancak çoğunlukla çok hatlı sistemlerde. Bu nedenle, ayarlamalar veya ek ayarlara gerek kalmadan çok çeşitli ürünleri güvenilir bir şekilde algılayabilen sensörlere ihtiyaç vardır.
Algılama, şekerleme ve unlu mamuller yüksek parlaklıkta veya şeffaf folyolar içine paketlendiğinde özellikle zorlaşır. Başlıca zorluklar, çok hatlı sistemlerde yaygın olduğu gibi, yukarıdan güvenilir obje algılaması ve ürünlerin rengi, şekli ve malzeme özelliklerinden yüksek derecede bağımsız olmanın sağlanmasında yatmaktadır.
İşleme ve paketleme hatları boyunca sensör çözümleri
Yenilikçi sensör çözümlerimiz, şekerleme ve unlu mamuller endüstrisindeki işleme ve paketleme sistemlerinin zorlu gerekliliklerini karşılamak üzere özel olarak tasarlanmıştır. Bu çözümler, karmaşık şekillere veya zorlu yüzey özelliklerine sahip ürünlerin güvenilir bir şekilde algılanmasını sağlar ve çok hatlı sistemlerde bile istikrarlı ve güvenilir prosesler sunar.
Ayrıca modern sensör teknolojileri, şeffaf, parlak veya metalize folyolar kullanıldığında bile paketlenmiş ürünlerin güvenilir bir şekilde algılanmasını sağlar. Daha zorlu test ve denetim görevleri için, doğrudan proses içinde çok çeşitli doğrulama ve kalite denetimlerine olanak tanıyan esnek görüntü işleme çözümleri de mevcuttur.
Şekerleme ve unlu mamuller endüstrisinde paketleme prosesindeki uygulamalar:
Proses boyunca uygulamalar, ürünlerin kendisi kadar çeşitlidir; obje taşıma ve proses izlemeden kalite güvencesi ve paketleme malzemelerine kadar uzanır.
Obje taşıma uygulamaları
Hamur döngüsü ayarı
Gereklilik:
Hamur bir makinede açılır ve daha sonra işlenerek unlu mamullere dönüştürülür. Hamur hassas bir şekilde istenilen kalınlıkta açılır. Bir sensör, hamurun konveyör bandına aktarıldığında şeklini değiştirmeden koruduğunu izler. Hamur ile sensör arasındaki mesafe ölçüm boyutu olarak kullanılır.
Çözüm:
ODT 3C mesafe ışık tarayıcı, haddeleme makinesinin çıkışında hamur döngüsünün üzerinde konumlandırılmıştır ve üst kontrol ünitesine bir mesafe değeri sağlar. Ölçülen değer, IO-Link aracılığıyla proses verileri üzerinden değerlendirilir. Buna ek olarak Endüstri 4.0 amaçlarına yönelik olarak teşhis verileri IO-Link üzerinden kontrol cihazına aktarılır.
Konveyör bantları üzerindeki ürünlerin algılanması
Gereklilik:
Konveyör bandı üzerindeki ürünlerin ön kenarları, yığın hattının kontrolü için güvenilir bir şekilde algılanmalıdır. Yanlış algılamalardan kaynaklanan makine durmalarını ortadan kaldırmak için sensör, çok düzden çok yüksekliğe kadar zor geometrilere sahip ürünleri de algılamalıdır.
Çözüm:
DRT 25C dinamik referans ışık tarayıcı, çalışma prensibi sayesinde küçük ve düz ürünlerden uzun ve küresel ürünleri güvenilir bir şekilde algılar. Tek düğmeyle öğrenme fonksiyonu sayesinde DRT 25C kolayca ayarlanabilir. Ek sensör fonksiyonları IO-Link arayüzü üzerinden kontrol edilebilir.
Çok şeritli obje algılaması
Gereklilik:
Gıda sektöründe ürünler, genellikle birden fazla şeritte prosesler arasında taşınır. Ürünlerin varlığının ve/veya eksiksizliğin algılanması, yalnızca yukarıdan yapılabilir ve tüm şeritleri kapsamalıdır.
Çözüm:
Obje algılaması için LRS 36 profil sensörleri, obje ölçümü için LES 36 ve profil ölçümü için LPS 36, 600 mm'lik bir ölçüm alanı genişliği içinde çeşitli objeleri algılar. Böylece, eksik ürünler kolayca tespit edilebilir. Sensörler, obje konumunu ve yüksekliğini sağlar.
Paketlenmiş ürünlerin algılanması
Gereklilik:
Birden fazla konveyör bandı yakın mesafede yan yana yerleştirilmişse, objeleri yukarıdan algılamak gerekir. Üretim tesislerinde durma sürelerini önlemek için formatlar değiştirilirken sensörlerde ideal olarak herhangi bir ayarlama yapılmasına gerek olmamalıdır.
Çözüm:
Konveyör bandının referans alınması, ayrıca remisyon ve mesafenin işlenmesi ile DRT 25C referans ışık tarayıcı tüm objeleri algılar. Devreye alma sırasında bir öğretme işlemi yeterlidir; format değişiklikleri için herhangi bir ayarlama yapılması gerekmez.
Konveyör bantları üzerindeki ürünlerin algılanması
Gereklilik:
Bir gıda üreticisinde ürünler, parlak birincil paketleme ile paketlenir. Paketler daha sonra bir konveyör bandı üzerinde taşınır ve burada güvenilir bir şekilde algılanmalıdır. Kısa tepki verme süresine sahip sensörler, ürünler arasındaki küçük boşlukları da algılayabilir.
Çözüm:
5B serisi sensörler, konveyör hattına yatay olarak monte edilebilir. Tek yön çalışan fotoelektrik sensörün avantajı, çok yüksek işlev yedeğine sahip olmasıdır. Bu, kritik yüzeylerde bile güvenilir algılama sağlar.
Konveyör bandı hızı algılaması
Gereklilik:
Konveyör bandının doğru çalışmasını (çalışabilirliğini) sağlamak için, bandın dönüşünün algılanması ve izlenmesi gerekir. Bu, konveyör boşta çalışırken enerji etkinliğini optimize etmeye de yardımcı olur. Silindire monte edilmiş bir sensör, hem dönüşü hem de hızı algılamak için kullanılabilir.
Çözüm:
Bir döner enkoder, silindire veya konveyör bandındaki bir kasnak aracılığıyla esnek bir şekilde monte edilebilir ve kontrol amacıyla hareket veya hız algılanabilir. Çeşitli çözünürlük ve arayüz seçenekleri mevcuttur.
Proses izleme uygulamaları
Dolum seviyesi denetimi
Gereklilik:
Şekerleme üretiminde, çikolatalı drajeler, sıvılar vb. gibi çok sayıda malzeme ve yardımcı madde kullanılır. Malzemelerin tedarikinin kesintisiz kontrolü için, ilgili haznelerdeki dolum seviyelerinin algılanması gerekir.
Çözüm:
LCS kapasitif sensörler, plastik veya cam haznelerdeki sıvıların veya dökme malzemelerin dolum seviyelerini algılar. Sensörler hazne duvarından ve ürüne temas etmeden algılama yapar. Sensörlerin konumu minimum ve maksimum dolum seviyesini tanımlar.
Boş kalıplardaki kalıntı miktarların algılanması
Gereklilik:
Boş kalıplar tekrar kullanılmadan önce, güvenilir bir üretim prosesi için tüm kalıplarda herhangi bir kalıntı bulunmadığından emin olunmalıdır.
Çözüm:
LPS 36 profil sensörü kalıbın profilini kaydeder ve lazer hattı boyunca her ölçüm noktası için bir mesafe ve konum değeri sağlar. Bağlı kontrol ünitesi, "boş" veya "kalıpta kalıntılar var" değerlendirmesini yapar. Alternatif olarak, entegre görüntü değerlendirmeli IVS 1000i Simple Vision sensörü kullanılabilir.
Ürün yükseklkik seviyesi kontrolü
Gereklilik:
Birkaç yassı ürün üst üste istiflendiğinde sonraki paketleme işleminin etkilememek için istif yüksekliği izlenmelidir. Bununla aynı zamanda istiflenen ürün sayısı da kontrol edilebilir.
Çözüm:
ODS ölçüm mesafe sensörleri, farklı ölçüm aralıkları ve çözünürlükleri ile dolum seviyesi kontrolü için uygundur. Yapılandırılabilir analog akım veya gerilim çıkışı ve IO-Link arayüzü sayesinde, bu sensörler belirli uygulamalara kolayca uyarlanabilir.
Tahliye kontrolü ve ürün sayımı
Gereklilik:
Bir paketleme makinesinde, kusurlu veya eksik ürünler sıralanmamış ve hizalanmamış olarak dışarı atılır. Anahtarlama yapan ışık perdeleri, bu ürünleri algılayabilir. Alternatif olarak, düzgün paketlenmiş ürünleri saymak için makinenin çıkışında daha hızlı anahtarlama yapan bir ışık perdesi kullanılabilir.
Çözüm:
Çeşitli uzunluklarda ve çözünürlüklerde sunulan CSL 710 anahtarlama ışık perdesi, daha büyük tahliye açıklıklarını izlemek için uygundur. Kompakt CSL 505 ışık bariyeri, basit uygulamalar için yerden tasarruf sağlayan bir çözümdür. CSR 780 reflektörden yansımalı ışık perdesi, kısa tepki verme süresi sayesinde hızlı obje sayımı için uygundur.
Paket içeriğinin algılanması
Gereklilik:
Yatay bir paketleme hattında, örneğin çikolata barları folyo ile paketlenir. Paketleme folyosu genellikle renkli baskılıdır ve şeffaf değildir. Boru şeklindeki folyodaki çikolata barının ön kenarı, doğru yerde kapatılabilmesi için güvenilir bir şekilde algılanmalıdır.
Çözüm:
Performans açısından süper ve yüksek güçlü LS25CI.XXR ve LS25CI.XR tek yön çalışan fotoelektrik sensörler, metalize ve koyu renkli folyoların çoğundan kolayca ışıma yapar. Kapalı folyo borusunda bile, paketteki ürünlerin ön kenarları güvenilir bir şekilde algılanır.
Kalite kontrol uygulamaları
Boş kalıpların tanımlanması
Gereklilik:
Şekerleme üretiminde, ürünleri yapmak veya kalıplara dökmek için kalıplar kullanılır. Proseste ilk adım boş kalıbı tanımlamak ve doğrulamaktır.
Çözüm:
Üniversal kompakt DCR 200i kod okuyucu, 1D veya 2D kodları güvenilir bir şekilde algılar. Gıda işlemede kullanım için paslanmaz çelik gövdeli olarak temin edilir. Boş kalıba daha uzak mesafeler için güçlü DCR 1000i Simple Vision sensörü uygundur.
Kalite ve obje yükseklik seviyesi kontrolü
Gereklilik:
Yatay bir paketleme makinesinde daha ileri işleme için, üretilen ürünlerin (ör. çikolata kalıpları) konveyör bandı boyunca tek tek hareket etmesinin sağlanması gerekir. Bunu sağlamak için sistem, tanımlanan ürün yüksekliğinin (örn. üst üste istiflenmiş objeler) korunup korunmadığını izler.
Çözüm:
ODT 3C mesafe ışık tarayıcı, ürünlere bakacak şekilde konveyör bandının üzerine monte edilir. Objeleri algılar (anahtarlamalı sensör fonksiyonu) ve aynı zaman yüksekliklerini ölçer (ölçüm yapan sensör fonksiyonu). Böylece ürünlerin konveyör bandı üzerinden tek tek geçmesi sağlar. Ölçüm verileri sensörün IO-Link arayüzü üzerinden verilir.
Akış paketlerinde kod tanımlama
Gereklilik:
Paketleme proseslerinde paketin üzerindeki bir kod ile, paketleme malzemesinin ve ürünün doğru şekilde atanmasını sağlamalıdır. Sensörler farklı kod türlerini ve kodun okunabilirliğini kontrol etmelidir. Bunun için, kamera tabanlı bir kod okuyucu kullanılabilir.
Çözüm:
DCR 200i kamera tabanlı kod okuyucu, 1D ve 2D kodların kodunu çözer. Entegre referans kodu fonksiyonu sayesinde sensör, okunan kodu referans veya hedef kodla karşılaştırabilir. Sonuç, dijital IO'lar aracılığıyla gerçek zamanlı olarak görüntülenir. Alternatif olarak, kod içeriği endüstriyel haberleşme ağı arayüzü üzerinden makine kontrolüne iletilebilir.
Mühür dikişi kontrolü
Gereklilik:
Folyoyla paketlenmiş gıda söz konusu olduğunda, doğru şekilde uygulanan bir mühür dikişi paketlenmiş ürünlerin raf ömrünü garanti eder. Bunun için, mühür dikişi yatay proseste sürekli olarak kontrol edilmelidir. Kullanılan sensörler makinedeki mevcut alana uyarlanmalıdır.
Çözüm:
Farklı ışık açıklıklarına ve montaj seçeneklerine sahip KF ve KFX fiber optikler, dar kurulum koşullarında esnek bir şekilde kullanılabilir. Yüksek optik performans sunan LV463.XR gibi fiber optik kuvvetlendiricilerle birleştirildiğinde, bu durum uygulamaya özel bir çözüm sağlar. Analog çıkış ve IO-Link arayüzü diğer avantajlardır.
Obje hizalama denetimi
Gereklilik:
Yatay bir paketleme makinesinin çıkışında, ürünler otomatik olarak bir dış karton ile paketlenmeden önce doğru hizalama bakımından kontrol edilmelidir. Bunun için, konveyör bandına yukarıdan bakan kamera tabanlı bir Vision sensörü kullanılmalıdır.
Çözüm:
IVS 1000i Simple Vision sensörü, konveyör bandı üzerindeki ürünlerin konumunu kontrol edebilir. Bunun için, sensörde seçilebilen numune algılaması veya yön değişim algılaması gibi değerlendirme araçları kullanılır. Ayrıca ürün üzerindeki barkodlar veya 2D kodlar okunup kontrol edilebilir.
Paketleme malzemeleri için uygulamalar
Şerit kenarı ölçümü
Gereklilik:
Folyonun paralel ilerlemesini ve dik açılı kesimleri garanti etmek için, folyo akışı boyunca bir şerit kenarı kontrolü yararlıdır. Yüksek doğruluk gereklilikleri, hassas ölçüm yapan bir sensör gerektirir.
Çözüm:
GS 754 ölçüm çatal sensörü, en yüksek hassasiyetle kenar kontrolü için farklı ağız genişliklerinde mevcuttur. 0,01 mm'lik çözünürlük, çok hassas şerit kenarı kontrolü sağlar. GS 754, geniş bir malzeme yelpazesi için güvenilir bir çözümdür.
Ek yerlerinin algılanması
Gereklilik:
Paketleme folyosu rulolarının değişimi sırasında oluşan ek yerleri güvenilir bir şekilde algılanmalı ve dışarı aktarılmalıdır. Paketleme folyosu üzerindeki baskı çok çeşitli olabileceğinden, ek yerinin algılanması mümkün olduğunca renk ve yüzeyden bağımsız olmalıdır.
Çözüm:
IGSU14E SD çatal sensörler, ek yerlerini güvenilir bir şekilde algılar. Ultrasonik çalışma prensipleri sayesinde her türlü baskı türüyle çalışabilirler. Sensörler, öğretme fonksiyonu kullanılarak hızlı ve kolay bir şekilde programlanabilir. Entegre IO-Link arayüzü üzerinden bir teşhis fonksiyonu mümkündür.
Folyo beslemesinde kesim işaretlerinin algılanması
Gereklilik:
Yatay paketleme makinelerinde ürünler paketleme folyoları ile paketlenir. Sensörler basılı kontrast işaretçilerini algılamalı ve böylece hassas kesim işlemini kontrol etmelidir. Dar alanlar ve farklı renkli folyolar ve kontrast işaretleri nedeniyle sık format değişiklikleri çoğu zaman zorluk oluşturmaktadır.
Çözüm:
Kompakt KRT 3C kontrast sensörünün üç modeli mevcuttur: RGB LED'li esnek versiyon, beyaz ışıklı üniversal ve daha uzak mesafeler için lazer kırmızı ışıklı. Tarayıcılar entegre öğretme butonu, IO-Link veya kablo aracılığıyla öğretilebilir.
Rulo malzeme için besleme kontrolü
Gereklilik:
Folyo veya kağıdın açılmasını kontrol etmek için, folyo rulosunun dönüşü şafta monte edilmiş bir sensör tarafından algılanmalıdır.
Çözüm:
Bir EI 024 artımlı döner enkoder, istenen çözünürlüğe (devir başına darbe sayısı) bağlı olarak ilgili arayüz üzerinden elektrik sinyallerini motor kontrol cihazına iletir. Farklı şaftlar ve çözünürlükler için çeşitli modeller mevcuttur.
Şekerleme ve unlu mamullerin paketlenmesinde özel zorluklar
Diğer sektörlerden farklı olarak, ortam koşulları genellikle kuru ve sıcaktır; bu nedenle sensörlerin temizlemeye karşı dayanıklılığı veya yüzey kalitesi ile ilgili gereklilikler ikincil öneme sahiptir.
Fiber optik sensörler, yüksek sıcaklıkların olduğu alanlardaki uygulamalar için özellikle uygundur. Ayrıca özel ışık beneği geometrileri ve arka planı referans olarak kullanan sensör teknolojileri, zorlu koşullar altında bile istikrarlı ve güvenilir algılama sağlar.
Bir diğer önemli husus da içerik kontrolleridir. Birincil paketlemeler çoğunlukla şeffaftan metalize versiyonlara kadar çeşitli folyolardan oluştuğundan, sensörlerin doğru doldurulmuş ve eksik paketlemeleri güvenilir bir şekilde ayırt edebilmesi gerekir.
IO-Link özellikli sensörler, basit yapılandırma sayesinde hızlı ürün ve format değişikliklerini de destekler. Bu, arıza sürelerini azaltmaya ve paketleme makinelerinin esnekliğini sürdürülebilir bir şekilde artırmaya yardımcı olur.
Sensörlerimiz entegre IO-Link arayüzlerine sahiptir. Bu sayede parametre ayarları, ön ayarlar ve ürüne özel reçeteler doğrudan makine kontrolünden sensörlere aktarılabilir. Böylece, ürün veya format değişiklikleri sırasında gerekli olan tüm ayarlamalar hızlı ve kolay bir şekilde gerçekleştirilebilir. Bu, arıza süresini azaltır, sistem kullanılabilirliğini artırır ve son derece esnek bir üretim sağlar.
Paketleme endüstrisindeki diğer konular
Şekerleme ve fırıncılık sektörüyle ilgili sık sorulan sorular
Otomasyon için, makine veya proses kontrol sisteminin, işlenen objeler ve taşıma teknolojisi ile ilgili konum, varlık ve muhtemelen diğer verilere erişimi olmalıdır. Bu amaçla sensörler ve döner enkoderler kullanılır. "Tehlikeli" yerlerde iş güvenliği de sağlanmalıdır.
Başlıca uygulamalar arasında karıştırma ve hammadde işleme aşamalarında dozajlama ve sıcaklık kontrolü yer alır. Prosesin ilerleyen aşamalarında, bitmiş hammadde ürününden paketlemeye kadar, paket doldurma sırasında varlık algılama, eksiksizlik izleme ve miktar izleme uygulamaları daha yaygın hale gelir.
Zorluklar, ürün şekillerinin ve renklerinin çok çeşitli olmasının yanı sıra, ağırlıklı olarak çok hatlı sistem tasarımından kaynaklanmaktadır. Bu durum, tüm çalışma koşullarında güvenilir ve emniyetli obje algılaması sağlamak için sensörlerin montaj konumlarına ve algılama yeteneklerine yüksek talepler getirir.
Çok hatlı bir sistemin her bir şeridinin genellikle ayrı ayrı izlenmesi gerektiğinden, obje algılaması genellikle sadece konveyör bandının üstünden veya altından mümkündür. Aynı zamanda, ürünler renk, şekil veya yüzey yapısına bakılmaksızın güvenilir bir şekilde algılanmalıdır – ideal olarak, ürün değiştirme sırasında yeniden yapılandırmaya gerek kalmadan. Bu gereklilikler, değişen koşullar altında bile güvenilir ve istikrarlı algılama sağlayan, özel olarak optimize edilmiş sensörler gerektirir.