Smart Packaging powered by SICK Sensor Solutions - Intelligente Sensoren für neue Möglichkeiten in der Verpackungstechnik

24.09.2018

Waldkirch, im September 2018 – Auf der Messe FachPack vom 25. - 27. September in Nürnberg präsentiert SICK (Halle 4A, Stand 525) intelligente Sensoren und Sensorlösungen für die Verpackungstechnik. Über die Bereitstellung von prozessorientierten Schaltsignalen und Messdaten hinaus liefern sie eine Vielfalt zusätzlicher Informationen, die Verpackungsprozesse transparenter, dynamischer und flexibler machen, die Qualitätssicherung automatisieren, über ihre Diagnosefähigkeit Ausfallzeiten minimieren und so in allen Verpackungsstufen die Verfügbarkeit von Maschinen und Anlagen unterstützen. Dank ihrer integrierten Intelligenz sind sie zudem in der Lage, eine dezentrale Auswertung der Detektions- und Messsignale direkt im Sensor vorzunehmen – und so Daten zu Informationen zu machen, mit denen sie auch spezifizierbare Automatisierungsfunktion – sogenannte Smart Tasks – in der Feldebene eigenständig ausführen können. Hochgeschwindigkeitszählen, Zeit- und Längenmessungen, dezentrale Signal-Entprellung, Time Stamp-Synchronisierung – all diese Smart Tasks entlasten zentrale Automatisierungssysteme, reduzieren die Datenkommunikation in Feldbussen und erhöhen die Produktivität von Verpackungsprozessen. Gleichzeitig ermöglichen es intelligente Sensoren auf diese Weise, Informationen in übergeordneten Ebenen beispielsweise für die vorausschauende Instandhaltung zu nutzen und so die Verfügbarkeit von Verpackungsanlagen zu optimieren. 

 

Sensor Intelligence auf der FachPack – zu den Messe-Highlights auf dem Stand von SICK zählen die neuen Lichtschranken der Produktfamilien W16 und W26, eine Komplettlösung mit dem Systempartner Autocoding Systems für die ganzheitliche Verpackungsinspektion, die SafeGuard-Box zur Absicherung von Kartonzuschnitt-Zuführungen und das Sicherheits-Lichtgitter TWINOX4 im Edelstahlgehäuse für die Pharma-Verpackungstechnik sowie der 3D-Vision Sensor Ranger3 und der Displacementsensor OD1000 – beide für die zuverlässige Kontrolle von Tabletten- und Blisterverpackungen. 

 

Detektieren und Messen

In der Verpackungsindustrie sind Sensoren und Sensorsysteme gefragt, die eine hohe Integrationsfreundlichkeit aufweisen, sich schnell und zuverlässig auf wechselnden Aufgabenstellungen einstellen und durch ihre Diagnosefähigkeit die Performance und Verfügbarkeit von Maschinen optimieren. All dies trifft auf die neuen Lichtschranken W16 und W26 mit IO-Link im robusten und laserbeschrifteten VISTAL®-Gehäuse zu. Die beiden ersten Vertreter einer neuen Generation optoelektronischer Sensoren bieten insbesondere für den Einsatz in der Verpackungstechnik eine Reihe innovativer Merkmale, die die Detektionsleistung weiter erhöhen, maximale Robustheit gewährleisten, die Sensorverfügbarkeit steigern und die Integrationsfreundlichkeit sowie die User Experience entscheidend verbessern. So ermöglicht das völlig neue Bedienkonzept BluePilot eine einfache und sekundenschnelle Sensoreinstellung. Ihre TwinEye-Technology bietet höchste Funktionssicherheit bei verpackungstypischen Randbedingungen wie Glanz, Reflexionen, starken Kontrast- und Remissionsunterschieden sowie unebenen Oberflächen. Dank neuer OptoFilter meistern die W16 und die W26 auch depolarisierende Effekte, wie sie von beladenen Paletten erzeugt werden können, die zur Ladungssicherung mit Folie umwickelt sind. Die ClearSens-Technologie beider Produktfamilien sorgt bei transparenten Objekten wie Flaschen, Petrischalen, Blistern oder Tiefziehbehältern für höchste Detektionssicherheit – während das AutoAdapt-Verfahren Belagbildung durch Staub, Kartonabrieb oder andere im Zeitverlauf sich bildende Ablagerungen kompensiert. Über die W16, die W26 und das breite Lichtschranken-Portfolio hinaus unterstreichen unter anderem Sensoren zur Bahnkantenregelung, zur Erkennung von Druckmarken und von transparenten Tamper Evident-Pharmaetiketten sowie zur Positionserfassung in 3-Achs-Portalrobotern das Know-how von SICK rund um Mess- und Detektionsaufgaben in der Verpackungstechnik.

 

Absichern

Überall dort, wo Kinematiken in Verpackungsmaschinen prozessbedingt oder zu Servicezwecken von außen zugänglich sind, müssen Personen im Umfeld vor Verletzungen durch gefahrbringende Maschinenbewegungen geschützt werden. SICK baut auf mehr als 70 Jahre Erfahrung in der Sicherheitstechnik und nutzt dieses Expertise auch in seinen kundenspezifischen, sicherheitstechnischen Komplettlösungen. Die Basis dafür bilden unter anderem intelligente Sensoren und Sensorlösungen wie die SafeGuard-Box und das Sicherheits-Lichtgitter TWINOX4 im Edelstahlgehäuse. Die SafeGuard-Box ist eine Plug-and-Play-Lösung für Verpackungsmaschinen mit einer Materialzuführung über ein Kartonmagazin. Ihr Einsatz vermeidet, dass sich eine Person beim Griff durch die leere Materialzuführung in die laufende Maschine verletzt. Das TWINOX4 wurde speziell für Primär-Verpackungsanlagen und Füllmaschinen mit sterilen Bedingungen in der Pharmaindustrie konzipiert. Sein Edelstahlgehäuse gewährleistet nicht nur eine hohe Beständigkeit gegen chemische und mechanische Umfeldeinflüsse beim Reinigen – es besitzt zudem weder Kanten noch Spalten, in denen sich Schmutz- oder Keimnester bilden könnten und minimiert so das Kontaminationsrisiko. Weitere Safety-Lösungen von SICK für die Verpackungsindustrie betreffen unter anderem die intelligente und berührungslose Absicherung von Maschinentüren, die Zutrittsüberwachung am Folienbereich von Wrap-around-Maschinen oder die sichere Antriebs- und Geschwindigkeitsüberwachung an Verpackungsmaschinen und Palettierrobotern.

 

Überwachen und Kontrollieren

Um auch bei hohen Durchsatzleistungen von Verpackungsmaschinen eine gleichbleibend gute Qualität von Produkten und Prozessen zu gewährleisten, sind automatisierte Qualitätskontrollen notwendig, die in vielerlei Hinsicht höchsten Anforderungen erfüllen. Denn die Aufgabenstellungen sind vielseitig: Druckmarken detektieren, die Schneideposition von Endlosetiketten über Designmerkmale erkennen, Etiketten auf Anwesenheit, Position und korrekten Dateninhalt prüfen, Primär, Sekundär- und Endverpackungen auf Inhalt und Vollständigkeit kontrollieren, die Position, den Formschluss und die Dichtigkeit von Verschlüssen prüfen, transparente Tamper Evident-Verpackungssiegel erfassen und vieles mehr. Mit dem neuen 3D-Vision-Sensor Ranger3 stellt SICK auf der FachPack eine Inspektionslösung vor, die dank des CMOS-Sensors mit ROCC-Technologie (Rapid On Chip Calculation) absolut genaue 3D-Messungen von unterschiedlichsten Objekthöhen ermöglicht – und das mit Bildwiederholraten, die mit den hohen und künftig weiter steigenden Geschwindigkeiten von Verpackungslinien mithalten können. Eine mögliche Applikation für die Streaming-Kamera Ranger3 ist die komplette Inspektion von Blisterverpackungen für Tabletten. Mit dem OD1000 präsentiert SICK einen ebenfalls hochauflösenden, µm-genauen Displacement-Sensor für die Inhaltskontrolle von Verpackungen.

 

Identifizieren

Flüssige und fehlerfreie Verpackungsprozesse erfordern eine zuverlässige Identifikation von Objekten – zumal dies auch die Basis ist für kontinuierliche Qualitätsverbesserungen, eine lückenlose Nachverfolgbarkeit und eine dokumentierbare Produktsicherheit. Zusammen mit dem Systempartner AutoCoding Systems präsentiert SICK auf der FachPack eine Komplettlösung für die Lebensmittel- und Verpackungsindustrie, bei der sich Inspektionslösungen und Identifikationssysteme wirkungsvoll ergänzen. Dies geschieht durch die horizontale und auch vertikale Integration von Maschinen und Sensoren in vier Anwendungsbereiche, die als die vier I identifiziert werden können: Initialisierung, Inspektion, Identifikation und Information. 

 

Die Initialisierung umfasst die automatische Konfiguration von intelligenten Geräten und Sensoren zu Beginn des Produktionsstarts, bei einem Formatwechsel und im Rahmen der Rezeptverwaltung. Die Identifikation überwacht, dass die richtigen Materialien eines zu fertigenden Produktes jederzeit verwendet werden, zum Beispiel durch das Scannen von Barcodes, und ermöglicht zudem eine lückenlose Rückverfolgbarkeit. Bei der Inspektion wird die Qualität und Beständigkeit des Produktionsprozesses gemessen, beispielsweise mit Visionsensoren oder anderen, smarten Sensortechnologien. Im Anwendungsbereich Information können mit Hilfe von Industrie 4.0-Funktionen wertvolle Informationen von Sensoren aufgezeichnet sowie die Daten analysiert und visualisiert werden, um daraus gegebenenfalls Maßnahmen abzuleiten. 

 

Mobile und stationäre Barcodescanner, Vision-Kameras und RFID-Systeme von SICK erfassen Merkmale und Daten von Produkten und Verpackungen, prüfen und interpretieren sie und übertragen sie als Informationen zur intelligenten Steuerung, Diagnose und Dokumentation von Verpackungsprozessen an die AutoCoding-Software Plattform und darüber hinaus. Durch die Partnerschaft mit AutoCoding Systems kann SICK seinen Kunden integrierte Lösungen bieten, die die Performance der eigenen Sensorprodukte und -lösungen mit den Stärken und der Flexibilität der Softwareplattform von AutoCoding verbinden.

 
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