Summary

Bei der Sekundärverpackung von eingesackten Süsswaren werden die Beutel in überlappenden Schichten geordnet. Mehrachsige Pick-and-Place-Packroboter richten die Beutel aus und packen sie schichtenweise in vorgeformten Kartons ein. Die gefüllten Kartons werden zu Kartonverschliessstationen gefördert. Vor dem Versiegeln wird pro Karton die Höhe der oberen Beutelschicht durch einen direkt über dem Förderer montierten, äusserst zuverlässigen Lichttaster erfasst, so dass unzureichend befüllte Kartons zurückgewiesen werden können.

Kundennutzen

  • Zuverlässige, reproduzierbare Inline-Qualitätskontrolle durch berührungsloser Erfassung
  • Verbesserte Qualität dank der Echtzeit-Erkennung von falsch gepackten Kartons
  • Erhöhte Produktivität durch Warnung mittels Stabilitätsalarm zur Auslösung vorbeugender Wartung
  • Ein Lichttaster reicht für mehrere Kartongrössen ohne Neupositionierung
  • Ferneinstellung über IO-Link reduziert die Umrüstzeiten zwischen Produktvarianten

Alleinstellungsmerkmale

  • Maximale Reichweite von 300 mm mit roter pinpoint LED
  • Beste Hintergrundausblendung und Schwarz/Weiss-Verhalten seiner Klasse
  • IO-Link-Schnittstelle ohne Mehrkosten in Verbindung mit PNP-Ausgang verfügbar
  • Zweifacher Ausgang mit Stabilitätsalarm

Aufgabenstellung

In der Nahrungsmittelindustrie ist die Unterschuppung, d.h. die überlappende Schichtung, eine übliche Methode zur Optimierung der Raumnutzung in Sekundärverpackungsvorgängen. Süsswaren, die in Faltenbeutel mit überwiegend dreieckigem Profil versiegelt werden, überlappen sich schichtenweise in vorgeformten Kartons. Sobald ein Karton voll ist, wird er der Verschliessstation und dann zu den Palettierungs- und Versandstationen befördert.Die Beutel von Süsswaren erreichen die Packstation schon reihenweise und in regelmässigen Abständen ausgerichtet. An jeder Station hebt eine mehrachsige Pick-and-Place-Packroboter eine Beutelreihe auf, richtet sie aus und legt sie in einen vorgeformten Karton. Aufeinanderfolgende Schichten  überlappen sich, so dass der Raum innerhalb des Kartons voll ausgenutzt wird. Sobald die vorgegebene Anzahl von Schichten gepackt worden ist, wird der Karton zu der Siegelstation befördert.Gelegentlich kommt es vor, dass eine oder mehrere Schichten eine mangelhafte Bildung aufweisen. In der an der Packstation ankommenden Reihe fehlen einzelne Beutel, oder sie sind beschädigt, oder falsch ausgerichtet. Ein berührungsloses Sensorsystem wird benötigt, um die Höhe der oberen Beutelschicht zu erkennen und defekte Kartons abzulehnen. Es muss zuverlässig sein und nur minimale Wartung erfordern.

Realisierung

Robuste Lichttaster mit Hintergrundausblendung der Contrinex Baureihe C23 sind für diese Anwendung ideal. Eine rote pinpoint LED mit einem Lichtfleckdurchmesser von 10 mm bei der maximalen Reichweite von 300 mm sorgt für die besonders zuverlässige Erkennung von Objekten nahezu jeder Farbe gegen hellen oder dunklen Hintergründen. Diese Sensoren eignen sich gut sowohl für die Aufgabe als auch die Umgebung.Ein Lichttaster wird zentral über dem Förderer nach der Packstation montiert. Sobald ein Karton auf dem Weg zu der Verschliessstation darunter vorbeiläuft, erkennt der Lichttaster die zuoberst eingepackte Beuteloberfläche. Wenn die Höhe der oberen Schicht ausserhalb vorgegebener Grenzen fällt, löst der Sensor einen Ablehnmechanismus aus, das den Karton in eine Sperrzone zur Überprüfung umlenkt.Im Miniatur-Kunststoffgehäuse mit den Massen 20mm x 30mm x 10mm stehen die C23 Lichttaster in Ausführungen mit Industrie-Standard-PNP oder NPN-Ausgang, 3- oder 4-Leiter, zur Verfügung. Der Anschluss an das Steuerungssystem des Kunden erfolgt über ein PVC-ummanteltes Kabel mit wahlweise einem integralen M12-Stecker oder einem hermetisch abgedichteten Kabeleingang. Im Fall einer verringerten Empfindlichkeit liefert ein zweiter Ausgang einen Stabilitätsalarm, um die Notwendigkeit vorbeugender Wartung schon vor eine Leistungsverschlechterung zu melden.Dank einer Auswahl speziell entwickelter Befestigungselemente für mehrfache Montagelagen ist die optimale Positionierung der Sensoren einfach. Ein Erfassungsbereich zwischen 15 mm und 250 mm reicht für eine Vielzahl von Kartongrössen, ohne dass der Sensor neu positioniert werden muss. Eine einfache elektrische Einstellung ist über den Onboard-Potentiometer möglich. Bei den PNP-Typen steht auch serienmässig und ohne Mehrpreis eine Ferneinstellung über IO-Link zur Verfügung, das standardisierte Punkt-zu-Punkt serielle Verbindungsprotokoll.