UV-Sensor erkennt durchsichtige Plastikfolien beim Thermoformen

Transparentes im Blick

Opto-Sensoren mit einer patentierten UV-Technologie für transparente Objekte erkennen das Vorhandensein durchsichtiger Kunststofffolie während des Thermoformens.


Konfigurierbare Thermoformanlage für die Produktion von Blistertrays aus Endlosrollenmaterial. Mittels UV-LED-Sensoren wird sichergestellt, dass die Größe der Schlaufe innerhalb definierter Grenzwerte gehalten wird (r.o.).
Bild: Contrinex AG

Bei der automatisierten Verpackung produzieren Hochgeschwindigkeits-Thermoformanlagen transparente Blistertrays aus Endlosrollenmaterial. Mittels einer patentierten UV-Technologie erkennen Sensoren für transparente Objekte das Vorhandensein der transparenten Kunststofffolie beim Abwickeln und stellen sicher, dass sie beim Einfahren in die Ladestation richtig vorgespannt wird. Es werden Fehlerkennungen vermieden und ein zuverlässiger Betrieb mit geringen oder gar keinen Ausfallzeiten gewährleistet. Diese Sensoren sind nach Ecolab zertifiziert und eignen sich auch für die Verpackung von Medizinprodukten.

Aufgabenstellung

Thermoformanlagen werden häufig bei der Herstellung von Kunststoffverpackungen eingesetzt und eignen sich besonders für die fortlaufende Herstellung von Blisterverpackungen. Das Verfahren beinhaltet das Inline-Vakuumformen von klarem thermoplastischem Material zu halbstarren Blistertrays, die nach dem Einlegen der gewünschten Produkte mit Folie versiegelt werden. Konfigurierbare Thermoformanlagen sind ideal für die Hochgeschwindigkeitsproduktion solcher Blistertrays aus Endlosrollenmaterial. Ein autarker Rolleneinzug lässt sich schnell an die Ladestation einer modularen Anlage koppeln. Im Betrieb zieht ein Satz Antriebswalzen die thermoplastische Folie von der Vorratsrolle ab, wodurch eine kontinuierliche Materialschleife zwischen dem Rolleneinzug und der Ladestation entsteht. Wenn die Größe der Schlaufe innerhalb definierter Grenzwerte gehalten wird, kann die korrekte Materialspannung beim Einzug in die Ladestation sichergestellt werden. Bei variierender Schlaufengröße müssen Sensoren das Vorhandensein des transparenten Materials erkennen und den Einzugbetrieb entweder auslösen oder sperren, wenn die Schlaufe zu klein bzw. zu groß wird. Lichtschranken mit sichtbarem Licht sind dafür ungeeignet, da sie unter normalen Betriebsbedingungen nicht zuverlässig zwischen ´Material vorhanden´ und ´Material nicht vorhanden´ unterscheiden können.

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UV-LED-Sensoren als Lösung

Für diese Anwendung eignen sich ideal die Contrinex Sensoren der Baureihe C23 mit ultravioletter LED-Lichtquelle für transparente Objekte. Die zwischen dem Rollenanleger und der Ladestation montierten Miniatursensoren erkennen das Vorhandensein der transparenten Folienschleife, sogar bei variierender Schlaufengröße. Die Positionierung der Sensoren ist dank einer Reihe verstellbarer Montagehalterungen einfach und die autokollimierte Optik sorgt dafür, dass keine Blindzonen entstehen. Die Lichtschranken für transparente Objekte verwenden ein patentiertes Reflex-Funktionsprinzip mit polarisiertem ultraviolettem Licht bei 275nm. Bei dieser Wellenlänge wird die Absorption des polarisierten UV-Lichts mit den meisten gängigen Kunststoffen maximiert. Spezielle UV-Reflektoren aus High-Tech-Kunststoffmaterialien mit ausgezeichneten Reflexionseigenschaften im UV-Bereich, stehen in verschiedenen Größen und Geometrien zur Auswahl. Ein PNP-Schließer-Ausgang sorgt für optimale Flexibilität. Zusätzlich wird IO-Link, ein standardisiertes serielles Punkt-zu-Punkt-Verbindungsprotokoll für Sensoren und Aktoren, bei PNP-Versionen ohne zusätzliche Kosten aktiviert. Ein zweiter Ausgang liefert einen Stabilitätsalarm im Falle eines Empfindlichkeitsverlusts und signalisiert so die Notwendigkeit einer vorbeugenden Wartung, bevor eine Leistungsverschlechterung auftritt. Die robuste Sensorkonstruktion, im Ecolab-zertifizierten Miniatur-Gehäuse aus Kunststoff (20x30x10mm) mit M8-Stecker, sorgt für den zuverlässigen Betrieb. Ein Erfassungsbereich von bis zu 1.200mm, der über eine Teach-Taste oder über IO-Link eingestellt werden kann, ermöglicht eine Vielzahl von Maschinengeometrien. Die Empfindlichkeitsparameter werden im integrierten Speicher des Sensors aufbewahrt und können über IO-Link remote abgerufen oder aktualisiert werden, so dass keine manuelle Anpassung erforderlich ist. Die robusten Miniatursensoren erfüllen die Anforderungen des Kunden, an einen zuverlässigen Betrieb mit wenig oder keinem manuellem Eingriff. Die Lösung ist sehr kosteneffizient, mit minimaler nicht produktiver Nebenzeit.

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