Capteurs photoélectriques

Les capteurs photoélectriques polyvalents de la série C23 du fabricant suisse Contrinex jouent un rôle clé dans les opérations automatisées de conditionnement alimentaire à haute cadence

Les fabricants comptent sur ces appareils à haute performance pour exercer un contrôle qui soit adapté aux différentes étapes du processus, afin d'assurer une fiabilité maximale. IO-Link, un protocole normalisé de connexion sérielle et point à point, est intégré dans la série C23 sans coût supplémentaire, ce qui offre les avantages de la communication numérique sans besoin de câblage spécial.

Une transformation hautement automatisée

Les usines de transformation actuelles utilisent de multiples capteurs pour maintenir un degré approprié de contrôle. Les opérations de conditionnement alimentaire sont typiques, ayant un processus de plusieurs étapes distinctes, chacune avec son propre problème à résoudre. La direction de l'usine exige un temps de disponibilité de près de 100 pour cent et s'investit pour traiter à l'avance les problèmes fréquents qui pourraient provoquer des arrêts de ligne ou la livraison d'un produit défectueux au client.

Le processus en soi n'a pas beaucoup changé au fil des années: les produits sont transportés par le convoyeur et présentés pour la fermeture ou l'emballage, le conditionnement secondaire et l'étiquetage avant de passer à la zone d'expédition. A chaque étape, des contrôles en ligne veillent à ce que l'élément soit présent, qu'il soit orienté correctement et que l'emballage et l'étiquette soient appliqués solidement et correctement. En outre, lorsque plusieurs convoyeurs alimentent une seule opération, le système de commande peut ajuster individuellement la vitesse de transport pour maintenir un débit constant en aval.

Des capteurs à portée réglable

La série C23 de capteurs photoélectriques en taille cubique miniature de Contrinex répond parfaitement à ces besoins. Développés pour satisfaire aux exigences d'un large éventail d'industries et d'applications, ces capteurs haut de gamme avec portée réglable sont disponibles en type barrière, en version à réflexion directe ou sur réflecteur et en type avec suppression d'arrière-plan. Les capteurs C23 avec suppression de l'arrière-plan sont munis d'une LED "Pinpoint", ce qui leur permet de détecter précisément les petits objets, sans avoir besoin de technologie laser.

La communication à l'échelle de l'usine est une autre exigence obligatoire des fabricants et un défi relevé avec brio par la série C23. Toute la série est disponible avec sortie standard de l'industrie en PNP ou NPN à 3 ou 4 fils. IO-Link, le protocole normalisé de connexion sérielle et point à point des capteurs et actionneurs, est intégré sans coût supplémentaire sur tous les appareils PNP, ce qui offre les avantages de la communication numérique sans besoin de câblage spécial.

Plus de 1000 objets contrôlés par minute

La détection de la présence et le contrôle de l'orientation de produits sur convoyeurs rapides sont des tâches courantes des capteurs C23 à réflexion directe ou avec suppression de l'arrière-plan, selon le matériau et la couleur des objets à détecter. A chaque point de détection, un seul capteur photoélectrique détecte la présence ou confirme la bonne orientation d'un objet qui passe, avec la possibilité de servir également comme compteur pour calculer des taux de débit de plus de 1000 objets par minute.

Commun à l'ensemble de la série C23, ces capteurs disposent de boîtiers standard de l'industrie en ABS, 20 mm x 30 mm x 10 mm, soit avec connecteur M8 intégré, soit avec un câble gainé en PVC, hermétiquement fermé, de 2 mètres. Une optique spécialement conçue à cette fin assure d'excellentes caractéristiques de décalage noir-blanc de l'arrière-plan pour capter des objets gris ou noirs sur un fond de couleur pâle ou réfléchissante. Les clients bénéficient des meilleures portées du marché jusqu'à 1500 mm pour les types à réflexion directe et 300 mm pour ceux avec suppression de l'arrière-plan.

Vérifier la conformité des dimensions d'articles emballés

Après la fermeture ou l'emballage, certains produits nécessitent un conditionnement secondaire pour la protection supplémentaire, le groupage ou l'étalage. Typiquement, des capteurs C23 à réflexion sur réflecteur surveillent le flux d'articles emballés à l'entrée de la zone de consolidation, où ils en confirment la présentation correcte, avec le détournement hors ligne de tout produit non conforme. Pour les petits objets, la surveillance depuis le dessus par un seul capteur à réflexion directe est une alternative appropriée. Dans chaque cas, la fréquence de commutation "Normal" de 1,5 kHz est réglable via IO-Link à 500 Hz (mode "Fine") ou 5 kHz (mode "Fast"), selon les exigences de l'application.

Montés soit à côté soit au-dessus de la ligne d'emballage, avec l'optique réglée à une portée prédéfinie, ces appareils assurent également facilement l'identification d'emballages endommagés ou mal formés et l'initiation d'une séquence de rejet. Des cadences atteignant les centaines de paquets par minute sont habituelles dans les usines de pointe. Une fois emballés, les produits sont étiquetés. Ici, le capteur contraste KTS-4155 de Contrinex vérifie l'alignement de l'étiquette et détecte la présence des marques spécifiques d'étiquette. Avec sa petite tache lumineuse extrêmement étroite de 1.5 mm x 3.5 mm, la détection de fines marques d'impression est possible. Simultanément, la sélection automatique de diodes émettrices de trois couleurs différentes assure une détection fiable même de petites différences de contraste sur les surfaces imprimées. Désormais prêt pour le détaillant, les articles se dirigent vers la zone finale d'emballage. Parmi les types d'emballage préférés on trouve les bacs ou cartons filmés, contenant chacun plusieurs paquets, qui sont prêts à l'expédition dans le réseau de distribution. Une dernière tâche pour la série C23 est la détection et le comptage des emballages à leur départ vers la zone d'expédition. Ici, la barrière C23 est le choix parfait, avec ses portées jusqu'à 30 m et son aide à l'alignement intégrée pour simplifier la mise en place.

Communiquer à distance

Les capteurs photoélectriques de la série C23 de Contrinex sont capables de communiquer avec un système de contrôle couvrant toute l'usine, grâce à l'intégration du protocole IO-Link sur tous les appareils PNP. Dans une usine typique aux processus flexibles, chaque ligne de conditionnement produit plusieurs variantes au cours d'une journée. Conçus pour simplifier l'intégration, les capteurs IO-Link sont compatibles avec toutes les versions de Master IO-Link, ce qui permet leur configuration et diagnostic de façon centralisée.

La série C23 permet le réglage à distance du mode de détection. On trouve difficilement des tâches qui ne s'effectuent pas d'une manière pratique et centralisée selon les exigences du programme de production. Lors d'un changement - par exemple, d'objets clairs aux objets avec un conditionnement plus sombre - la nécessité d'intervention manuelle est minime. Les paramètres de capteurs peuvent être réinitialisés via IO-Link à l'aide des valeurs prédéterminées, pour ainsi garder les temps d'arrêt à un minimum absolu. Le réglage de sensibilité et la reconfiguration des sorties à distance complètent le confort standard du protocole IO-Link, de même que la possibilité de télécharger les nouvelles valeurs paramétriques dans de nombreux capteurs à travers tout le système. Dans les cas où plusieurs barrières fonctionnent à proximité - par exemple des points de détection successifs - il est possible via IO-Link de régler la séquence d'émission selon un parmi plusieurs modèles prédéterminés, ce qui empêche les perturbations mutuelles (cross-talk) ou les interactions indésirables.

Différents flags d'erreur sont déclenchés en fonction de la configuration du système. Cela inclut l'état de détection, l'alarme de stabilité ainsi que les notifications de limite de réglage des LEDs et la détection des sous-tensions, surtempératures ou courts-circuits. En outre, les capteurs transmettent les valeurs de température courante et maximale en temps réel.

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