Bild: Zentis

Hochpräziser Etikettensensor Transparente Qualitätsverschlüsse per Ultraschall exakt positionieren

11.09.2018

Hygienisch einwandfrei und optisch ansprechend verpackte Lebensmittel schaffen Vertrauen und fördern das Markenimage. Bei einem Süßwarenhersteller stellt ein schnell und präzise erfassender Ultraschall-Etikettensensor sicher, dass der dünne, transparente Qualitätsverschluss stets an derselben Stelle des Marzipanriegels landet.

Ein süßlicher Duft erfüllt die Fertigungshalle: Aus blanchierten Mandeln und Zucker stellt der Süßwarenspezialist Zentis am Aachener Standort Eilendorf feine Marzipan-Erzeugnisse her. Auf langen Förderbändern strömen mit einem Schokoguss überzogene Marzipanbrote aus der Produktionsanlage. Die Hygienevorschriften in der Lebensmittelbranche sind streng, wer hier arbeitet, trägt Haube, Handschuhe und Schutzkittel. Die Transportbänder führen zu mehreren in Reihe stehenden Rundtisch-Halbautomaten. „Marzipan ist ein Saisonartikel“, erläutert Stefan Heidmann, stellvertretender Werkstattleiter Elektrik bei Zentis.

Mehrstufiger Workflow

Bei der Zuführung und Endverpackung der Süßwaren setzt Zentis auf Man- beziehungsweise Womenpower: An jeder Maschine legt eine Mitarbeiterin die losen Marzipanbrote in Aufnahmemulden des Rundtisches, eine weitere Mitarbeiterin nimmt auf der gegenüberliegenden Seite das fertig verpackte Produkt entgegen und stapelt es in die zugeführten Kartons. Dazwischen vollzieht sich hinter schützendem Plexiglas über acht Stationen ein mehrstufiger Verpackungsprozess: Druckluftbetriebene Greifer fixieren das Produkt, Verpackungsmaterial läuft von der Rolle, wird passgenau zugeschnitten und um die Marzipanriegel gewickelt, die Enden mechanisch verdrillt. Im Sekundentakt wandern die Riegel durch die Maschine und kommen am Ende der Maschine im klassischen Doppeldreheinschlag wieder zum Vorschein.

Die eingesetzten Rundtisch-Verpackungsautomaten sind zwar bereits ein paar Jahre alt, arbeiten jedoch nach wie vor sehr zuverlässig. Zentis verfügt über einen eigenen Anlagen- und Betriebsmittelbau: Den Anforderungen entsprechend entwickelt das Unternehmen eigene Lösungen, optimiert Anlagen und Applikationen: „Unsere Anlagen verfügen natürlich über moderne Steuerungs- und Sicherheitsstandards. Sie erfüllen die gestellten Hygiene-Anforderungen sowie die Anforderungen der Verordnung (EG) Nr. 1935/2004 beziehungsweise an die Gute Herstellungspraxis nach Verordnung (EG) Nr. 2023/2006“, betont Willi Oppenheimer, Leiter technischer Service Süßwaren bei Zentis.

Stetige Produktoptimierung

2012 rüstete Zentis die Rundtische zusätzlich mit Etikettenspendern aus. Im Zuge kontinuierlicher Produktoptimierungsprozesse stellten Mitarbeiter fest, dass sich die Verschlussfolie auf der Unterseite des Marzipanbrotes bedingt durch den Wickelprozess mitunter etwas aufwölbte. „Wir beschlossen, diese Stelle zusätzlich mit einem transparenten Qualitätsverschluss zu versiegeln und damit das Produkt gleichzeitig aufzuwerten“, erinnert sich Willi Oppenheimer. An der letzten Position des Rundtisches führt nun an der Unterseite des Marzipanbrotes eine Trägerfolie mit transparenten Etiketten entlang. Ist der Riegel in Position, spendet ein per Vakuum angeregtes Metallplättchen den Qualitätsverschluss mit der Klebeseite nach oben vor und wird im Anschluss quasi „en passant“ im Takt der Anlage aufgezogen. Das Produkt ist nun zuverlässig verschlossen.

Ultraschall-Etikettensensor

Damit der transparente Aufkleber stets an exakt derselben Stelle landet, steuert der neue Ultraschall-Etikettensensor UGUTI 6/70 (Gabelweite/Schenkellänge in mm) von di-soric den Vorschub des Etikettenspenders. Prozesssicher erkennt der Sensor selbst minimale Abstände zwischen den auf der Trägerfolie (ebenfalls transparent!) aufgebrachten Etiketten. Noch vor wenigen Jahren waren an dieser Stelle Etikettensensoren mit kleiner Gabelweite im Einsatz: Etiketten blieben mitunter hängen und verstopften den Spalt – mit nachfolgendem Anlagenstillstand!
Heute detektiert der robuste Ultraschall-Etikettensensor UGUTI 6/70 mit einer Gabelweite von 6 mm im Vollmetallgehäuse und IP67-Ausführung dünne, transparente und sogar metallisierte Etiketten zuverlässig und schnell (bis 250 m/sec). Klassisch ist das Gerät per Tastatur oder von fern via Master beziehungsweise über das zentrale HMI schnell und einfach bedienbar. Mit der integrierten Auto-Teach-Funktion ist der vielseitige Sensor in kürzester Zeit betriebsbereit, für eine rasche Produktionsumstellung genügt häufig ein Tastendruck. Als einziger Hersteller bietet di-soric das Gerät wahlweise mit radialem oder axialem Steckeranschluss an. Damit ist die Installation bei unterschiedlichen, selbst beengten Einbaubedingungen in den meisten Fällen einfach möglich.

Vielseitiger mit IO-Link

Eine Besonderheit ist das duale Bedienkonzept: Klassisch mit Tastatur und manueller Schwellwertanpassung – oder wesentlich vielseitiger mit IO-Link und einfacher Konfiguration beziehungsweise Diagnose sämtlicher Sensorfunktionen. Die integrierte IO-Link-Funktion macht den Ultraschall-Etikettensensor UGUTI 6/70 zu einem All-in-One-Gerät für zahlreiche Anwendungsfälle. Mit IO-Link sind zentrale und neuartige Parametrierkonzepte realisierbar. Gleichzeitig sind vorausschauende, Zeit und Geld sparende Diagnose- und Servicekonzepte selbst aus der Ferne einfach umsetzbar. Der neue Etikettensensor UGUTI 6/70 von di-soric erfüllt somit sämtliche Voraussetzungen zur Umsetzung moderner Industrie-4.0-Konzepte.

„Immer mehr sind Sensoren auch bei uns so verbaut, dass wir einigen Aufwand treiben müssten, um dranzukommen. Geräte, die von remote bedient, einfach parametriert und diagnostiziert werden können, sind definitiv ein großes Plus“, betont Stefan Heidmann. Ist ein Geräteaustausch erforderlich, lädt der Bediener einfach die im Master hinterlegte applikationsspezifische Konfiguration – sogleich steht der Sensor wieder betriebsbereit zur Verfügung. Auf IO-Link basierende Sensorik-Konzepte erlauben gleichzeitig das einfache Übertragen einmal gespeicherter Rezepte auf andere Anlagen nach Copy-and-Paste-Manier.

Stecken statt verdrahten

„Für Sensorik-/Aktorik-Lösungen auf IO-Link-Basis erkennen wir einen wachsenden Bedarf. Wenn anstatt zu verdrahten nur noch gesteckt werden muss, spart das viel Zeit bei der Installation und vermeidet Verdrahtungsfehler. Zentrale Parametrierungs- und vorausschauende Diagnosekonzepte sind aktuelle Themen“, stellt Willi Oppenheimer fest. Nicht auszuschließen also, dass Zentis bei anstehenden Neuentwicklungen und Relaunches auf weitere Sensorik mit IO-Link-Schnittstelle an Bord zurückgreifen wird. „Wenn wir künftig nur noch einen Typ von Ultraschall-Etikettensensor für eine Vielzahl von Fällen bevorraten müssen, hat das definitiv Vorteile. In Sachen Beratung und Service sehen wir uns bei di-soric gut aufgehoben“, fasst Willi Oppenheimer zusammen.

Bildergalerie

  • Rundtisch (ohne Produkt), rechts wird die Trägerfolie mit den Etiketten (roter Abziehgriff) von UGUTI 6/70 detektiert.

    Bild: Di-soric

  • Ultraschall-Etikettensensor UGUTI 6/70, Trägerfolie mit transparenten Klebeetiketten (rot: Abziehgriff)

    Bild: Di-soric

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