Detección de Crema Sobre Galletas con Sensores SICK y PLC Unitronics

Contador de galletas con y sin presencia de crema en línea de producción.

Situación:

Una empresa del sector de alimentos, fabricante de galletas con crema está presentando inconvenientes puesto que en algunos casos la crema de color blanco y verde no logra adherirse de forma correcta a la galleta que transita sobre una banda transportadora, lo cual genera problemas en los demás procesos.

Dicha empresa requiere detectar las galletas que no contienen crema para posteriormente realizar la expulsión de éstas y así no afectar la línea de producción. Además solicitan conocer la cantidad de galletas con y sin crema que están transcurriendo por el proceso.

Desarrollo:

Con el objetivo de suplir la necesidad y los requerimientos del cliente se realizaron pruebas con dos sensores de nuestra línea SICK, el primero es un fotoeléctrico Auto réflex con principio de detección de supresión del primer plano (FGS), especial para la detección de objetos planos sobre bandas transportadoras, en este caso se utilizó para detectar la presencia de la galleta, el segundo sensor corresponde a uno de contraste utilizado para detectar la presencia de la crema sobre la galleta sea de color verde o blanca.

Se realizó el montaje con cada uno de los sensores propuestos y se realizó la configuración de éstos

Posterior se realizó la integración con el PLC Unitronics V570 para el control y visualización de la cantidad de galletas con y sin crema.

El software utilizado para la programación del PLC Unitronics es Visilogic V. 9.8.96, en el cuál se definen las entradas digitales, señales y datos a mostrar en la pantalla HMI.

Entradas Digitales:
I0: Sensor KTX – Detección de Crema.
I1: Sensor Auto réflex FGS – Detección Presencia de Galleta

Señales y datos mostrados en la pantalla HMI:

En el anterior diagrama se observa la conexión eléctrica entre la fuente de alimentación, el sensor auto réflex, el sensor de contraste y el PLC para la integración y desarrollo de la aplicación. Siendo el PLC el encargado de recibir las señales suministradas por los sensores para su posterior procesamiento y así determinar si la galleta tiene o no crema sobre ella.

Características:

Las tecnologías utilizadas corresponden al principio de detección Foreground Suppression (FGS) y detección por Contraste.

Equipos utilizados:

• Sensor Fotoeléctrico Autoreflex – Ref. WTF12-3P2433. Como ventaja presenta su principio de detección de supresión de primer plano adecuado para la detección de objetos planos sobre bandas.
• Sensor de Contraste – Ref. KTM-WP117A1P. Como ventaja presenta su Botón de aprendizaje dinámico, para así configurar con mayor facilidad la detección del contraste entre las cremas y la galleta.
• Cable con conector hembra M8 – 4 pines a cables libres, 2 metros DOL-0804-G05M.
• Cable con conector hembra M12 – 5 pines a cables libres, 2 metros DOL-1205-G02M.
• PLC Unitronics – Ref. V570-57-T20B.
• Módulo I/O para PLC – Ref. V200-18-E2B.
• Fuente de Alimentación Phoenix Contac – Ref. TRIO-PS-2G/1AC/24DC/5.

Resultados:

Se realizaron distintas pruebas de tal forma que el orden de las galletas sin crema y con crema (blanca o verde) varie pero el resultado fuese el esperado, recordar que el sistema no identifica el color de la crema sino solamente detecta la presencia.

En las siguientes imágenes se evidencia la primera prueba paso a paso para así observar los cambios de los valores de acuerdo a la galleta:

Prueba 2:

Prueba 3:

Las pruebas anteriormente evidenciadas dan como resultado eficiencia en la detección y conteo de las galletas que no poseen crema sobre ellas. Actualmente la empresa ha requerido el mismo principio de detección de los dos sensores anteriormente mostrados pero con una carcasa en acero inoxidable puesto que es una industria de alimentos. Por tal razón se propone el sensor fotoeléctrico auto réflex Ref. WTF4S-3P3264H y el sensor de contraste Ref. KTM-WP1A182V. Cabe anotar que el tipo de material de la carcasa no incide en el funcionamiento de los sensores y por ende en los resultados anteriormente evidenciados.