Automatización en la industria alimentaria

Ya se trate de rellenar y empaquetar salsas, snacks o platos precocinados: en la industria de envase y embalaje y en la alimentaria cuentan, y mucho, el rendimiento y la rapidez en el cambio de formato, y ello cumpliendo los máximos estándares de higiene y calidad. Para ello, los sensores deben cumplir ante todo una tarea: cumplir satisfactoriamente los elevados requerimientos de rendimiento, flexibilidad e higiene. A tal fin, los expertos en máquinas de embalaje de la empresa SN Maschinenbau han implementado el concepto global de una instalación de envasado de bolsas, utilizado en prestigiosas empresas de la industria alimentaria, lo han estudiado y solucionado de manera innovadora. Para la verificación de códigos y fechas de caducidad han utilizado las Smart Cámaras de Leuze Electronic.

Al desarrollar la nueva máquina moldeadora, rellenadora y selladora FMH 80, los diseñadores de SN Maschinenbau han encontrado una solución integral para diferentes tareas con un único sistema de cámaras. Han estado analizando los procesos y principios existentes y han buscado soluciones nuevas, creativas y flexibles. El objetivo era, por una parte, hacer rentable el control de la fecha de caducidad y, por otra parte, detectar los códigos de referencia, ésto último pudiendo conmutarlo incluso al cambiar de producto. Una tercera aplicación con la misma cámara mide la posición de la marca de impresión en el embalaje con la emisión de una magnitud [mm] a un servoaccioamiento, y corrige las estaciones de sellado de las costuras verticales durante el proceso. Con ello se corrigen automáticamente las variaciones de la impresión en el embalaje.

El resultado es obvio: “De aquí surge un concepto de diseño innovador que implanta la base para una nueva generación de embaladoras de bolsas”, declara satisfactoriamente Thomas Berger, director de desarrollo electrónico de SN Maschinenbau. Con el innovador concepto de estas máquinas se ha implementado un diseño higiénico y abierto con un volumen de piezas reducido que descarta puntos y bordes ocultos y permite una limpieza fácil y rápida. A su vez, se han podido satisfacer los requerimientos de los clientes en cuanto se refiere a higiene y alérgenos. Cada uno de los elementos, desde el concepto de seguridad hasta la visualización, han sido reexaminados en el banco de pruebas.

“La primera tarea a realizar era la verificación de los códigos de referencia”, declara Michael Fahr, experimentado especialista en comercialización de Leuze Electronic. Los productos y las recetas programados en la máquina los cambia directamente el sistema de control, sin que un empleado tenga que intervenir manualmente. El señor Fahr añade que “además, hay que asegurar que se controle la calidad para que el contenido previsto sea rellenado en el embalaje previsto”. Para ello se requiere una óptica de visualización que lea adecuadamente los códigos de referencia y los calibre como es debido.

En caso contrario, y hablando en términos metafóricos, podría ocurrir que en el embalaje el cliente obtuviera de repente una salsa carbonara en vez de su boloñesa preferida. Ello no solo sería enojoso, sino que hoy por hoy provocaría reacciones alérgicas que incluso pondrían la vida en riesgo. El nuevo sistema de visualización aplicado con el LSIS 462i es una tecnología basada en cámaras. Para conseguir una solución final de alto rendimiento, este sistema se emplea junto con el sensor de contraste KRTM20, el cual puede memorizar diferentes valores de contraste de las marcas de impresión en el embalaje que se pueden consultar directamente desde el control.

“Desde hace mucho tiempo tenía en mente una solución así de sencilla y al mismo tiempo rentable, pero hasta ahora nunca había encontrado la forma de hacerla realidad”, explica Thomas Berger. Él se muestra muy satisfecho con esta variante de solución high-end. En el pasado solo se podían detectar códigos de referencia representados en forma de código de barras o de código 2D. “Para estar preparados a los retos futuros que nos plantearán los clientes es importante tener lista ya una solución para códigos de barras, códigos DataMatrix y códigos QR”, dice Berger.

Michael Fahr había encontrado también una solución apropiada para este problema con la Smart Cámara, ya que la LSIS 462i es un lector de alta velocidad multicódigo que puede detectar diferentes códigos de referencia. La comprobación se realizó durante el movimiento de los embalajes a una velocidad de hasta 4m/s. Debido a los exigentes estándares en materia de higiene en la industria alimentaria, la LSIS 462i se ha instalado adicionalmente en la nueva embaladora de bolsas en una carcasa de protección de acero inoxidable con un alto índice de protección, hecho que no menoscaba en absoluto su capacidad de detección.

Otro de los requisitos que exigía esta aplicación era la comprobación de la legibilidad de las inscripciones de las fechas de caducidad. Si en el pasado los códigos de las fechas de caducidad estaban mal impresos, o los datos eran ilegibles parcial o totalmente por el sistema de embalaje o no estaban presentes, las bolsas de esta clase solo se podían detectar en esta aplicación de alta velocidad con sistemas muy caros. Por el contrario, la nueva tecnología con Smart Cámaras evalúa las inscripciones de caducidad en cada bolsa basándose en varias características de calidad, tanto estando paradas como moviéndose hasta a 4m/s.

Una segunda LSIS 462i detecta del mismo modo la calidad de cada código y compara los códigos de referencia para comprobar que el embalaje contiene realmente lo que indica. “La legibilidad de las fechas de caducidad se garantiza, entre otros factores, gracias a la iluminación homogénea integrada en la LSIS 462i”, añade Michael Fahr. Gracias a los potentes LEDs incorporados, la nueva óptica de visualización basada en cámaras es muy independiente de la luz ambiental, pudiéndose adaptar individualmente a todos los diseños de los embalajes. Su foco también se puede conmutar automáticamente por acción motriz. No requiere intervención mecánica ni apertura de la cámara por parte de un empleado. Los cambios de las propiedades del embalaje se pueden memorizar cómodamente en las recetas, y el operador puede consultarlas con la receta de la máquina.

Satisfechos con el resultado: de izquierda a derecha, Michael Fahr (Leuze Electronic), Jan Kronenberg y Thomas Berger (SN Maschinenbau).

Jan Kronenberg y Thomas Berger están de acuerdo: esta solución integral convence en todos los conceptos: la Smart Cámara fija LSIS 462i de Leuze Electronic reúne el know-how de varias décadas en la lectura de códigos 1D con la tecnología de Smart Cámaras. Lee con fiabilidad códigos de barras, códigos 1D y 2D, tanto impresos como directamente marcados. Además detecta las fechas de caducidad. El sistema de medición integrado en el interior de la Smart Cámara puede incorporar los resultados de la medición durante el proceso, así como proporcionar una ayuda para ajustar el cambio de formato para encontrar rápidamente la marca de impresión. Al operador se le muestran las direcciones de los ajustes requeridos. Con ello se satisfacen tres tareas con un único modelo de cámara.

En comparación con la lectura OCR, esto supone una solución rentable y de coste favorable para las aplicaciones de alta velocidad. Gracias a su función de memorización, el sensor de contraste KRTM20 puede guardar hasta 128 valores de contraste al mismo tiempo. Con ello se puede conseguir un rápido cambio de los productos y un elevado rendimiento en la regulación de las marcas de impresión. Gracias a sus LEDs homogéneamente integrados y muy independientes de la luz ambiental, la LSIS 462i puede adaptarse con flexibilidad a los embalajes más diversos. La Smart Cámara se integra fácilmente gracias a su fijación mecánica y reproducible, diseñada por SN Maschinenbau.

El control efectúa directamente la prescripción de la referencia y el cambio de programa, sin que se necesite una intervención manual. Cuando se tiene que cambiar el foco no es necesario intervenir mecánicamente ni abrir la cámara. Incluso esta operación se realiza automáticamente. El display integrado permite realizar el diagnóstico para la puesta en marcha y el ajuste directamente en el equipo durante el funcionamiento. El software también está incluido en la Smart Cámara. La configuración se realiza directamente con webConfig, por lo que no se necesita otro software de parametrización. Esta herramienta de software, basada en la web e independiente del sistema operativo, facilita mucho la puesta en marcha y ahorra costes. Así, gracias a la potente tecnología de las cámaras se garantiza la sencillez del control de calidad y de la identificación.