Verpackungen und die zu verpackenden Objekte sind in Farbe, Form und Oberflächenbeschaffenheit sehr verschieden. Deshalb sind sie nicht so einfach zu erfassen. Das aber ist die Aufgabe von optischen Tastern in Verpackungsanlagen. Die Herausforderung bei der Objekterkennung besteht darin, möglichst schnell, zuverlässig und am besten direkt von oben zu detektieren. Auch die Arbeitsumgebung selbst stellt eine Herausforderung dar: Meist befinden sich die zu erkennenden Objekte auf Förderbändern, die sich bewegen und vibrieren, gegebenenfalls verschmutzen oder nass werden.
Bestehende Sensorlösungen am Markt erfüllen diese Aufgabe bislang nur bedingt. Daher hat der Sensorikspezialist Leuze aus dem baden-württembergischen Owen die smarte CAT-Technologie entwickelt. CAT steht hierbei für Contrast Adaptive Teach. Die Idee dahinter ist laut des Herstellers einfach: Da sich das Objekt jederzeit ändern kann, arbeitet man stattdessen mit seiner Umgebung als konstante Bezugsfläche. In der Verpackungstechnik ist dies das Förderband. Dieses dient als einlernbare Referenz. Sobald der Taster die Kontrastinformation des Bandes eingelernt hat („Teach“), muss er intelligent genug sein, dieses Wissen an eine mögliche Umgebungsveränderung anzupassen. Hier setzt die CAT-Technologie an.
Funktionsprinzip des dynamischen Referenztasters von Leuze
Der dynamische Referenztaster DRT 25C nutzt als erstes Produkt aus dem Hause des Sensorikanbieters die CAT-Technologie in einem neuen Funktionsprinzip: Er lernt über einen Tastendruck die Signalparameter des Förderbandes ein und speichert diese als „Normal Null“. Jedes Objekt, das auf dem Förderband transportiert wird, erzeugt nun ein Signal. Weicht dieses vom Null-Zustand ab, erkennt der Taster das Objekt sicher und zuverlässig als „Abweichung von der Referenz“. Über die Wahl des Teach-Levels wird die Performance des Geräts optimiert. So gibt es beispielsweise eine Teach-Routine für Bänder, die im Laufe der Zeit stark verschmutzen. Ein anderes Teach-Level existiert speziell für die Erkennung von sehr flachen oder gar transparenten Objekten. Ist der Sensor einmal „geteacht“, ist kein erneutes Einstellen oder Nachjustieren notwendig, heißt es – nicht einmal beim Objektwechsel, da der Sensor mit dem Band als Referenz zusammenarbeitet.
Zuverlässige Detektion erhöht den Durchsatz bei Verpackungsanlagen
Wird beispielsweise ein Schokoriegel nicht zuverlässig detektiert, passiert schnell ein Malheur in der darauffolgenden, exakt eingetakteten Umverpackungseinheit, sodass diese dann erst einmal entklemmt und gereinigt werden muss. Je zuverlässiger die Sensorik das Produkt erfasst, desto seltener fällt ungeplante Wartungszeit an. Hierin liegt laut Leuze die Stärke des dynamischen Referenztasters DRT 25C: Mit seinen drei Lichtstrahlen erkennt der DRT 25C zuverlässig jede Form – kleine, flache, hohe und kugelförmige Produkte, sogar unregelmäßige Formen und Umrisse oder Produkte mit Öffnungen wie beispielsweise Kekskringel. Das erhöht den Maschinendurchsatz, die Produktionsmenge und vermeidet Maschinenstillstände.
Da bei Produktwechsel oder der Änderung von Verpackungsmaterialien keine Justage-Arbeiten am Sensor anfallen, werden zusätzlich Rüstzeiten eingespart, was sich wiederum positiv auf die Ausgabemengen auswirkt. Bisher müssen bei einem Formatwechsel, beispielsweise von der 100 g-Tafel Schokolade auf einen Minischokowürfel, die meisten Sensoren neu eingestellt werden. Da der Taster DRT 25C aber mit dem Band als Referenz arbeitet, benötigt er dies nicht.
Integration von Zusatzfunktionen via IO-Link möglich
Durch das automatische Einlernen über seine Teach-Taste ist der Sensor schnell und einfach eingerichtet. Notwendig dafür sei ausschließlich eine universelle Montageposition für alle Objekte. Über IO-Link können Zusatzfunktionen einfach in die Maschinensteuerung integriert werden, zum Beispiel eine Warnmeldung bei zu großer Verschmutzung, die Verwendung des im Sensor eingebauten Zählers oder die Sperrung der Teach-Taste. (nu)
Kontakt:
Leuze electronic GmbH + Co. KG
In der Braike 1
73277 Owen
Tel.: +49 7021573–0
Mail: info@leuze.com
www.leuze.com
