针对甜食和烘焙食品包装的传感器解决方案

在甜食和烘焙食品工业自动化包装过程中的一项关键性要求就是灵活性:通常要在一个设备上生产和包装各种不同的产品。这时就要求传感器能可靠地识别所有产品,并尽可能地避免调整或额外设置。当甜食采用高亮或透明的薄膜包装时,要求就会特别严苛。

我们的创新传感器针对甜食和烘焙食品的加工和包装设备应用进行了优化。DRT 25C 动态参考传感器以设备的输送机为参考,因此是识别具有严苛形状或表面的产品的专家。LS 25CI 超高功率对射型传感器甚至可轻松透视金属膜,从而能识别包装在薄膜中的产品。如果是更加复杂的检验任务,灵活的视觉传感器就是最佳解决方案。我们大部分的传感器都配有 IO-Link 接口。因此可以将预设和配方直接从机器控制系统传输到传感器。这样就能够在更换产品时特别灵活地实现必要的传感器设置,无需长时间停机。

01 填装高度监控

要求:
在甜食生产中会用到许多配料和辅料,如巧克力豆、水等。为了持续控制配料供给,必须识别各容器中的料位。

解决方案:
LCS 电容式传感器能识别塑料或玻璃容器中的液体或散装物料的料位。传感器穿过容器壁进行检测,不接触产品。传感器的位置设定了最低和最高填装高度。

02 纠偏检测

要求:
为了确保薄膜的平行和垂直切割,沿着薄膜运行轨道进行纠偏控制是很有帮助的。高度的精度要求需要精确的测量传感器。

解决方案:
GS 754 槽型测量传感器有不同的槽宽可供选择,为最高精度的边缘控制提供了保证。0.01 mm 的分辨率可实现非常精确的纠偏。GS 754 是适用于各种材料的可靠解决方案。

03 面团回路调节

要求:
面团在机器上擀开,然后加工成烘焙食品。面团被精确地擀制成所需的厚度。传感器要监控面团在转送到传送带时保持形状不变。测量变量就是面团与传感器之间的间距。

解决方案:
ODT 3C 定位在面团回路上方的辊轧机输出口处,并为上级控制系统提供间距值。测量值经由 IO-Link 通过过程数据进行评估。此外,诊断数据通过 IO-Link 传输到控制器,用于工业 4.0 目的。

04 识别传送带上的产品

要求:
必须可靠地检测产品在传送带上的前边缘,以便控制拥塞距离。为了防止由于错误的检测而导致机器停机,传感器也必须可靠地识别从非常平坦到高耸的不规则几何形状的产品。

解决方案:
DRT 25C 动态参考传感器的工作原理使它能可靠地识别小型、扁平型、甚至是有高度的和球形的产品。一键示教功能使 DRT 25C 的设置非常简便。其他传感器功能则可以通过 IO-Link 接口进行控制。

05 多通道物体识别

要求:
在食品工业中,产品在过程之间通常是多通道输送的。只能从上方进行产品的有无和/或完整性检测,并且要覆盖所有通道。

解决方案:
线性检测传感器 LRS 36(物体检测)、LES 36(物体测量)和 LPS 36(轮廓测量)可检测 600 mm 测量区宽度内的不同物体。因此,可以简便地识别到缺失的产品。传感器输出物体位置和高度。

06 识别空模子

要求:
在甜食生产中会使用模子进行产品生产或塑型。在此过程中的第一步就是识别和验证空模子。

解决方案:
通用的 DCR 200i 紧凑型条码阅读器能可靠地检测 1D 或 2D 条码。如需在食品加工中使用,可选购不锈钢外壳。如果与空模子的间距较大,则适合使用性能强大的 DCR 1048i 视觉传感器。

07 识别空模子中的残留量

要求:
再次使用空模子之前,必须确保各个模子都没有残留物,以便保证生产过程的可靠性。

解决方案:
LPS 36 线性检测传感器能记录模子的轮廓,并为沿激光线的每一个测量点提供距离值和位置值。连接的控制系统会评估:"已空"还是"在模子中有残留"。或者,也可以使用集成有图像评估功能的视觉传感器 IVS 1048i。

08 质量和物体高度监控

要求:
为了使用卧式包装机做进一步加工,必须检查传送带上的制成产品(如巧克力棒)是否已经做好分装装备。为此要监控设定的产品高度(例如叠放的物体)是否保持不变。

解决方案:
ODT 3C 传感器安装在传送带上方监测着产品。它检测物体(开关量传感器功能),同时也测量其高度(测量传感器功能)。这样就能确保产品在传送带上做好了分装准备。测量数据通过传感器的 IO-Link 接口输出。

09 识别接缝

要求:
在过程中必须可靠地识别并避开更换包装膜卷时产生的接缝。由于包装膜上可能有各种各样的印刷图案,因此对接缝的识别要尽可能不受颜色和表面的影响。

解决方案:
利用 IGSU14E SD 槽型传感器能可靠地识别接缝。超声波原理使得能够在任何类型的印刷图案中工作。借助示教功能可以快速而简便地完成传感器示教。通过集成的 IO-Link 接口可完成诊断功能。

10 流动包装的条码识别

要求:
在包装过程中,必须通过添加的条码来确保正确分配包装材料和产品。必须用传感器检查不同类型的条码以及条码是否清晰。为此可以使用基于相机的条码阅读器。

解决方案:
基于相机的 DCR 200i 条码阅读器可进行 1D 和 2D 条码解码。借助集成的参考码功能,传感器可以将读取到的条码与参考码或目标码进行比较。通过数字 IO 实时输出结果。或者可以通过现场总线接口将条码内容传输到机器控制系统。

11 产品高度监控

要求:
如果有多个扁平的产品堆垛在一起,必须监控堆垛高度,以免影响后续的包装过程。从而同时也可以控制堆垛产品的数量。

解决方案:
ODS 9 测量型距离传感器有不同的测量范围和分辨率,适用于进行填装高度监控。可参数化的模拟电流或电压输出以及 IO-Link 接口使它们可以轻松地适应所使用的控制环境。

12 抛料监控和产品计数

要求:
在包装机上要将有缺陷或不完整的产品抛出,不经分拣或对齐。开关光幕能够检测到这些产品。或者,也可以在机器出料口处使用快速的开关光幕来清点包装正确的产品。

解决方案:
CSL 710 开关光幕采用不同的长度和分辨率,适用于监控较大的抛料开口。紧凑的 CSL 505 光幕是一种节省空间的解决方案,适用于简单的应用。CSR 780 镜反射型光幕的响应时间短,使它适用于快速的物体计数。

13 在薄膜进给过程中识别剪切标记

要求:
在卧式包装机中用包装膜进行产品包装。传感器必须识别印刷在上面的对比标记,从而精确地控制切割操作。挑战通常就在于空间狭小,以及需要在不同颜色的薄膜和对比标记之间频繁进行格式转换。

解决方案:
紧凑的 KRT 3C 色标传感器有三种型号可供选择:配备 RGB LED 的灵活型、配备白光的通用型以及配备激光红光、适用于较大间距的规格。可以通过集成的示教按钮、IO-Link 或电缆进行扫描仪示教。

14 密封缝检测

要求:
对于使用薄膜包装的食品,规格正确的密封缝能为包装产品的保质期提供保证。为此,必须持续在水平过程中检查密封缝。使用的传感器必须与机器中的空间相匹配。

解决方案:
KF 和 KFX 光纤采用不同的光出射端和安装方式,可灵活地使用在狭小的安装环境中。与具有高度光学功率的 LV463.XR 放大器联用,可针对应用量身定制解决方案。还具有模拟输出及 IO-Link 接口等其他优势。

15 检测包装内物品

要求:
在卧式包装设备中要用薄膜包装诸如巧克力棒等。包装膜通常采用彩色印刷,不透明。为了使套膜的密封位置正确,必须可靠地识别套膜中的条状产品前边缘。

解决方案:
性能强大的 LS25CI.XXR 超高功率和 LS25CI.XR 高功率对射型传感器能轻松透视大多数的金属膜和深色膜。即使在密封的套膜中,也能可靠地识别到包装中的产品前边缘。

16 识别包装产品

要求:
如果多个输送机相邻排列的间距很近,就需要从上方检测物体。在生产设备中进行格式更改时,最好是不需要调整传感器,以免造成停机。

解决方案:
DRT 25C 以传送带为参考、对漫反射和间距进行处理,能对各种物体进行识别。只需在调试时进行一次示教操作即可,无需在格式更改时进行任何调整。

17 识别传送带上的产品

要求:
食品制造商要使用高亮的一级包装分装产品。然后用传送带继续输送包装,同时应进行可靠地识别。响应时间短的传感器也能够检测到产品之间的小间隙。

解决方案:
5B 系列传感器能够水平安装在输送线路上。选择对射型传感器的优势在于,它具有非常高的功能预留,即使在临界表面也能可靠地完成检测。

18 校准控制

要求:
在卧式包装机的出料口必须检查产品是否已正确校准,然后再自动装入外纸箱。为此要使用一个基于相机的视觉传感器,它从上方监控着传送带。

解决方案:
视觉传感器 IVS 1048i 可以检查输送机上的产品位置。为此可在传感器中选择使用评估工具,如图案检测或位置识别。此外,也可以读取和检查产品上的条码或 2D 条码。