Ispezione chiusura/tappo

Ispezione chiusura/tappo

Ispezione chiusura/tappo

GLI SCENARI DI APPLICAZIONE:

Le applicazioni di ispezione chiusura/tappo sono estremamente importanti in molte industrie manifatturiere, come quella farmaceutica, cosmetica, di detergenti chimici e alimentare

Sono presenti con le macchine di riempimento ed etichettatura nelle fabbriche e negli impianti automatizzati, dove è necessario chiudere il tappo o il coperchio di un contenitore che è stato precedentemente riempito con materiali liquidi o solidi.

Il contenitore potrebbe avere formati diversi, come fiale, ampolle, bottiglie o barattoli, ognuno con il proprio metodo specifico di chiusura, e potrebbe essere realizzato in vari materiali, a seconda dello scopo del prodotto contenuto.

Questa gamma diversificata di contenitori ha anche diversi formati e materiali riguardo ai tappi di chiusura, che possono essere inseriti nel collo del contenitore o avvitati. I materiali dei tappi sono spesso molto impegnativi da lavorare perché possono essere lucidi o brillanti, con diversi colori che spaziano dal nero scuro fino a superfici particolarmente brillanti. Tale varietà può costituire un problema per il rilevamento stabile di questi oggetti, che devono essere rilevati con tecniche senza contatto, per esempio utilizzando sensori optoelettronici che possono rilevare questi oggetti senza toccarli. I sensori ottici sono una buona soluzione, ma devono essere progettati con caratteristiche tecniche affidabili per essere stabili e adattabili all'enorme varietà di materiali e superfici.

 

LE SOLUZIONI DEI SENSORI OTTICI:

 

sensori optoelettronici per queste applicazioni possono avere diversi formati meccanici e funzioni ottiche. I più utilizzati sono i tubolari M18, nelle versioni compatte, miniaturizzate e subminiaturizzate. Le macchine per queste applicazioni stanno diventando sempre più compatte e le distanze di rilevamento stanno diminuendo, il che significa che gli oggetti da rilevare non sono molto lontani dal sensore.

La tecnologia è progressivamente meno costosa, consentendo l'integrazione su larga scala per i sensori optoelettronici, e poiché i macchinari stanno diventando sempre più compatti, le soluzioni si orientano verso sensori miniaturizzati. Assistiamo anche a un interessante aumento del formato subminiaturizzato.

L'ispezione chiusura/tappo viene eseguita utilizzando diverse funzioni ottiche, come il sensore a forcella con il metodo proiettore e ricevitore, i sensori a barriera a proiettore e ricevitore, il sensore polarizzato retroriflettente, che è una barriera ottica con riflettore. Questi sono i più utilizzati in termini di prezzo e facilità di installazione, con una solida performance di rilevamento. Nel caso del proiettore/ricevitore, però, sono necessari due sensori e un sensore più un riflettore per la funzione polarizzata retroriflettente.

Se sono richieste prestazioni migliori, la funzione ottica più utilizzata per queste applicazioni è quella di soppressione dello sfondo. In questo caso la distanza di rilevamento può essere regolata da un trimmer o da un pulsante, rilevando l'oggetto e non lo sfondo. Questa funzione ottica è un po' più costosa, ma richiede il montaggio di un solo sensore senza altri dispositivi, come un ulteriore sensore o un riflettore sul lato opposto. Le distanze di rilevamento non sono allo stesso livello del sensore retroriflettente o del proiettore/ricevitore, ma la soluzione è molto compatta. Una caratteristica importante è l'indipendenza dal colore o lo spostamento del bianco e nero, che è un indicatore di qualità per l'indipendenza dal colore o dal tipo di superficie.

Un altro fattore importante per questo tipo di applicazione è il tipo di luce di emissione. Di solito la richiesta sul colore è per l'emissione rossa, visibile all'occhio umano, in modo che il cliente possa vedere lo spot del sensore e mirare nel migliore dei modi la superficie di destinazione.

Il fascio di luce può essere generato da un'emissione LED o laser, a seconda delle specifiche dell'applicazione del cliente. L'emissione LED è soprattutto utilizzata in applicazioni di base con buone prestazioni di rilevamento a un prezzo interessante, ma senza speciali richieste e prestazioni in termini di precisione e velocità di rilevamento. Quando sono richieste velocità e precisione, l'emissione laser è la principale soluzione. Queste caratteristiche sono spesso richieste per le macchine imbottigliatrici e farmaceutiche, in cui il volume di produzione è molto alto e c’è la necessità di velocità e precisione nel posizionamento.



I VANTAGGI DELLA TECNOLOGIA:

 

La distanza di regolazione è molto utile per raggiungere con la stessa installazione diversi formati di tappi, anche se per ampi cambi di formato il sistema necessita di un telaio meccanico con più sensori per coprire tutti gli adattamenti geometrici possibili per rilevare i diversi tappi.

Per semplificare questa applicazione, può essere utilizzato un sensore intelligente per impostare i diversi parametri onde operare con tutti i diversi vetri, pellicole o materiali da rilevare tramite fieldbus, comunicazione Ethernet o IO-Link. Ad oggi il livello massimo in termini di specifiche è costituito da un sensore di visione intelligente che può sfruttare la tecnologia di visione per rilevare facilmente e in modo affidabile una vasta gamma di formati e materiali con qualsiasi tipologia di superficie. Il vantaggio è essere indipendenti da formato, colore e tipo di superficie con la stessa facilità di configurazione di un sensore ottico standard, riducendo così il costo totale di proprietà (TCO) e disponendo di una grande adattabilità a qualunque tipo di applicazione. E senza la necessità di persone qualificate per impostare la fotocamera, il sensore di visione o la smart camera. L'interfaccia grafica utente è resa molto semplice grazie alla tecnologia web server. Il sensore può anche essere impostato premendo tre volte un pulsante sull'interfaccia utente del sensore di visione intelligente. In questo modo, qualsiasi tipo di ispezione di tappatura è realizzata con uno sforzo iniziale molto basso e una curva di apprendimento molto veloce per la tecnologia.

La tecnologia IO-Link può rappresentare un grande vantaggio per i sensori optoelettronici al fine di adattare il macchinario automaticamente "al volo" e impostare i sensori con diversi menu per vari tipi di oggetti da rilevare in produzione.

Collegando il sensore a un'unità IO-Link master, è possibile interfacciare diversi sensori attraverso un fieldbus, comunicando lo stato IO e caricando e scaricando i parametri con una connettività standard facile e veloce. In questo modo è possibile evitare molte connessioni attraverso la macchina e risparmiare sui costi dell'unità PLC. La tecnologia OPC-UA a bordo dell'unità master permette ai sensori di comunicare i dati di produzione attraverso il cloud, così come le parametrizzazioni e le impostazioni da HMI o sistema SCADA per impostare automaticamente la produzione del cliente. Con la tecnologia IO-Link è anche possibile ridurre al minimo l'arresto della produzione sui macchinari con manutenzione predittiva, diagnosi estesa e sostituzione diretta del prodotto, caricando e scaricando immediatamente le parametrizzazioni.