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Farbsensoren Glasflaschen farbenrein sortiert

| Redakteur: Jan Vollmuth

Mit einem optischen Farbsensor von IPF Electronic stellt ein Flaschenreinigungsunternehmen die sortenreine Selektion von Flaschen bei einem automatisierten Reinigungsprozess sicher.

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Der Einsatz der Lichtleiterversion des Sensors erlaubt ein Arbeiten im Ex-Bereich. Die kompakte Bauform erleichtert die Installation der Geräte.
Der Einsatz der Lichtleiterversion des Sensors erlaubt ein Arbeiten im Ex-Bereich. Die kompakte Bauform erleichtert die Installation der Geräte.
(Bild: IPF Electronic)

Die Firma Spülo aus Enkirch an der Mosel ist auf die Reinigung von Weinflaschen spezialisiert und bietet seit 1984 diesen Service für Winzer und Kellereien an. Durchschnittlich rund 50.000 Flaschen reinigt Spülo täglich. Nach dem Spülen müssen die Flaschen gemäß ihrer spezifischen Farbgebung (braun, durchsichtig, blau bzw. drei unterschiedliche Grüntöne) sortiert werden, damit sie zur erneuten Abfüllung zurückgehen können.

Wolfgang Immich-Spier, Geschäftsführer von Spülo, suchte vor einiger Zeit nach einer effizienten Sensorlösung, die in der Lage ist, eine zuverlässige und damit sortenreine Selektion der Flaschen zu ermöglichen. Dabei sollte die Lösung nicht nur die eindeutigen Flaschenfarben wie braun, blau und transparent identifizieren, sondern auch die eng beieinander liegenden drei Grüntöne sicher unterscheiden. Eine besondere Herausforderung in diesem Zusammenhang sind die Pressnähte im Glas, unterschiedliche Glasstärken sowie mehr oder weniger mit Wassertropfen benetzte Flaschen. Diese Variationen sorgen für Lichtbrechungseffekte und erschweren somit die Detektion der Flaschenfarbe erheblich.

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In ipf electronic fand Wolfgang Immich-Spier schließlich einen Partner, der gemeinsam mit Spülo diese Herausforderungen meistern konnte.

Die Farbsensor-Familie OF34 von ipf electronic wurde speziell für die Erkennung von geringen Farbunterschieden entwickelt. Die fremdlichtunempfindlichen Farbsensoren arbeiten entweder kontinuierlich oder werden durch ein Triggersignal gestartet. Nach dem Einlernen der Referenzwerte und Einstellung der Toleranzen liegt die erkannte Farbe als Binärcode an den fünf Digitalausgängen an. Insgesamt können bis zu 31 Referenzfarben eingelernt und im Sensor abgespeichert werden.

Ein weiteres Highlight ist neben der zuverlässigen Detektion von Objekten wie z. B. die Flaschen bei Spülo, die Möglichkeit bei Selbstleuchtern, wie LED, Halogenlampen oder Leuchtmittel im Automobilbereich die Helligkeit und Lichtfarbe zu kontrollieren. Hinzu kommt, dass Gerätevarianten mit einer UV-Lichtquelle in der Lage sind, fluoreszierende Markierungen (Farben) zu prüfen. Aufgrund der möglichen Sensorköpfe (Frontends) ermöglichen die Geräte Arbeitsabstände von nahezu 0 bis 500 mm bei Detektionsbereichen mit Durchmessern von 0,5 bis rund 100 mm.

Flexible Lösung für spezielle Anforderungen

Als Sensorlösung wird bei der Firma Spülo die Ausführung für Glasfaserlichtleiter der Serie OF34 von ipf electronic genutzt. In Verbindung mit entsprechenden Lichtleitern sind diese Geräte äußerst flexibel, und insbesondere für spezielle Anforderungen wie in der Flaschenreinigung in Enkirch geeignet. Bei der dort im Einsatz befindlichen Lichtleiter-Schranke beträgt der Abstand zwischen dem Sender mit M18 Frontend und der Flaschenmitte rund 50 mm und der Abstand zwischen dem Empfänger mit M34 Frontend und der Flaschenmitte zirka 150 mm.

Als Sendelichtquelle integriert der Sensor eine getaktete sehr helle Weißlicht-LED. Fremdlichteinflüsse werden durch den Vergleich der Sendertaktfrequenz mit der Empfängersignalfrequenz eliminiert, indem nur frequenzgleiche Signale zur Auswertung herangezogen werden. Mit der maximal möglichen Schaltfrequenz von 30kHz sind die in der Reinigungsanlage auftretenden Bandgeschwindigkeiten von 2 m/min kein Problem.

Die Besonderheit der Lösung bei der Firma Spülo ist aber nicht nur die speziell an die Applikation angepasste Sensorikmechanik, sondern vor allem die clevere Software mit der die Sensoren die Empfängersignale intern auswerten.

Damit das Sensorsystem zuverlässig getriggert werden kann, wählte man den Flaschenhals als Kontrollstelle. Um Einflüsse durch Triggerpunktverschiebungen von externen Triggersensoren bei den unterschiedlichen Glasfarbtönen zu vermeiden, ist dieses System in der Lage, sich selbstständig zu triggern bzw. den Messvorgang zu starten. Die Auswertung wird vom System immer dann gestartet, wenn ein Flaschenhals den Erfassungsbereich der Lichtleiterschranke durchläuft und endet automatisch wenn der Bereich verlassen wird.

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