Doppelblechkontrolle — erkennt Doppelbleche, Zargen und Deckel

IS231

Selbstkalibrierende Erkennung von Doppelblechen, Zargen und Deckeln bei bis zu 200 Blechen oder 800 Deckeln pro Minute.

Die Innosen IS231 Doppelblechkontrolle ist ein selbstkalibrierender Sensor für 3-teilige Dosenfertigungslinien. Sie erkennt Doppelbleche, Zargen und Deckel bei bis zu 200 Blechen oder 800 Deckeln pro Minute, mit einer Reaktionszeit von 3 Millisekunden. Sie lernt die richtige Blechdicke am ersten durchlaufenden Blech, sodass kein Bediener sie jemals einstellen muss — weder beim Formatwechsel noch beim Materialwechsel noch beim Wiederanlauf. Und sie meldet der SPS jedes einzelne geprüfte Blech, sodass die Linie jederzeit weiß, dass der Sensor wacht.

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Innosen IS231 Doppelblechsensor für Produktionslinien der Metallverpackung.

Das Problem

Doppelbleche erzeugen Ausschuss und verschleißen Schweißmaschinen

Wenn zwei Bleche gemeinsam durch eine Lackiermaschine laufen, bleibt das untere Blech unlackiert oder nur teilweise lackiert. Zur Dose geformt, korrodiert dieses Blech. Doppelzargen verschleißen die Rumpfschweißmaschine, weil sie die doppelte Metallstärke schweißen muss. An der Verschließmaschine ist ein Doppeldeckel ein schwerwiegender Verpackungsfehler, und Doppelbleche verursachen an jeder Stelle des Prozesses gerissene Bördel, Hängebördel und V-Fehler.

Doppelbleche entstehen dabei auf ganz gewöhnliche, unvermeidbare Weise: Saugnäpfe heben zwei Bleche gleichzeitig vom Stapel, oder ein Blech verhakt sich am Bügel und lässt das nachfolgende Blech darunter rutschen. Sobald der Ofen den Lack zwischen zwei aneinanderhaftenden Blechen ausgehärtet hat, lassen sie sich nie wieder trennen.

Formatwechsel

Sie kalibriert sich selbst am ersten Blech

Der Sensor nimmt seine Referenz am ersten durchlaufenden Blech. Anschließend vergleicht er jedes weitere Blech mit dieser Referenz und nutzt es, sofern es innerhalb der zulässigen Grenzen liegt, zur Feinabstimmung der Einstellung — so folgt die Kalibrierung der Produktion, statt von ihr abzudriften.

Das Ergebnis: keine Tasten. Keine Drehregler. Kein Steuergehäuse. Kein einzulernendes Dickenprogramm. Nichts, was ein Bediener falsch einstellen kann, weil es nichts einzustellen gibt.

Diagnose

Ein Lebenssignal bei jedem Blech, damit die Linie weiß, dass er arbeitet

Genau das können die meisten Doppelblechkontrollen Ihnen jedoch nicht sagen. Ein Sensor, der unbemerkt ausgefallen ist, ist schlimmer als gar kein Sensor, denn die Linie vertraut ihm weiterhin.

Die IS231 gibt ein Lebenssignal bei jedem geprüften Blech aus — gut oder schlecht, ausnahmslos bei jedem. Die SPS kann dieses Signal als Watchdog überwachen: Bleche laufen durch, und der Sensor sieht sie. Setzt das Lebenssignal bei laufender Linie aus, stimmt etwas nicht, und Sie wissen es sofort. Zusätzlich warnt Sie eine integrierte Selbstdiagnose in dem Moment, in dem der Sensor einen Fehler entwickelt, und kann die Linie für Sie anhalten. Ein fehlendes Lebenssignal ist der Weg, auf dem die Linie erfährt, dass der Sensor sein Lebensende erreicht hat, dass ein Kabel durchtrennt oder abgezogen wurde oder dass ein Kopf aus der Ausrichtung gestoßen wurde — und zwar beim unmittelbar nächsten Blech, nicht Stunden später bei der nächsten manuellen Kontrolle.

Das macht „einbauen und vergessen“ zu einem Konstruktionsprinzip statt zu einem Glücksspiel.

Ausfallsicherheit

Rückwirkende Ausschleusung erfasst ein doppeltes erstes Blech

Ein selbstkalibrierender Sensor hat eine theoretische Schwäche: Ist das allererste Blech, das er sieht, selbst ein Doppelblech, könnte er sich auf die falsche Dicke kalibrieren und die gesamte Charge durchlassen. Die IS231 beherrscht jedoch genau diesen Fall.

Trifft das zweite Blech ein, wird es als halb so dick wie das erste gelesen. Der Sensor erkennt den Fehler, und beide Ausgänge gehen gleichzeitig auf High — ein Signal, mit dem die Steuerung die Linie anhalten kann, damit die betroffenen Bleche entfernt und die Charge neu gestartet wird. Innosen nennt das rückwirkende Ausschleusung: Der Sensor greift zurück und weist ein Blech ab, das er bereits durchgelassen hat.

Installation

Passt überall zwischen Abstapler und Verschließmaschine

Abstapler — Doppelbleche abfangen, die vom Stapel abgehoben wurden, bevor sie die Lackiermaschine erreichen.
Ein- und Auslauf der Lackiermaschine
Einlauf des Bügelofens — der beste Erfassungspunkt überhaupt. Er fängt Doppelbleche ab, die am Bügel entstanden sind, bevor die Aushärtung sie zusammenklebt.
Auslauf des Bügelofens — fängt ab, was der Einlauf übersehen hat, noch vor der Schere.
Einlauf der Schere — eine Doppelzarge stoppen, bevor sie die Schweißmaschine erreicht.
Blechbeschickte Pressen
Verschließmaschine — als Doppeldeckelkontrolle.

Integration

Kein Controller, kein Zähler, keine zusätzlichen Gehäuse

Keines davon. Das Sensorgehäuse enthält die gesamte Elektronik — die IS231 ist ein autarkes Paar von Sensorköpfen mit branchenüblichen PNP-Ausgängen, das direkt in die Liniensteuerung verdrahtet wird. Das Einzige, was jemals von Hand eingestellt wird, ist der Abstand zwischen den beiden Köpfen, einmalig bei der Installation — und die Status-LED des Sensors zeigt dem Monteur an, wann der Abstand stimmt.

Und da das Lebenssignal bei jedem geprüften Blech ausgelöst wird, arbeitet die IS231 zugleich als präziser Blechzähler. Das ist eine zweite Aufgabe, die sie kostenlos übernimmt, und ein externer Zähler, den Sie nicht kaufen müssen.

Doppeldeckel

Derselbe Sensor erkennt auch Doppeldeckel

An der Verschließmaschine montiert, erkennt die IS231 Doppeldeckel bei bis zu 800 Deckeln pro Minute. Dosenhersteller stufen Doppeldeckel als schwerwiegenden Verpackungsfehler ein, und sie verursachen dieselben Falzfehler wie Doppelzargen. Kein eigenes Produkt, keine andere Artikelnummer. Jeder Sensor erfüllt jeweils eine Aufgabe — Bleche oder Deckel — sodass eine Linie, die beides benötigt, an jeder Stelle einen Sensor erhält.

Reaktionszeit

3 ms — vier Prozent des Abstands bei 800 Deckeln pro Minute

Bei 800 Deckeln pro Minute läuft beispielsweise alle 75 Millisekunden ein Deckel durch. Die IS231 trifft ihre Entscheidung in den ersten 3 — etwa vier Prozent des Abstands. Bei 200 Blechen pro Minute beträgt der Abstand 300 Millisekunden, und die Entscheidung benötigt ein Prozent davon.

Deshalb hält der Sensor mit einer Dosenfertigungslinie Schritt, statt selbst zum begrenzenden Faktor zu werden.

Die Sensorköpfe bestehen aus robustem Edelstahl, die Elektronik ist vollständig vergossen, und das Gerät ist gegen Vibration, Feuchtigkeit, EMV-Störungen, Pilzbefall, Hydrauliköl und Staub abgedichtet. Es gibt keine beweglichen Teile und nichts, was ein Bediener falsch einstellen könnte. Die meisten Anwender nehmen eine IS231 in Betrieb und denken nie wieder darüber nach.

Merkmale

Merkmale
Selbstkalibrierung am ersten Blech – Der Sensor nimmt seine Referenz am ersten durchlaufenden Blech, vergleicht anschließend jedes weitere Blech mit dieser Referenz und nutzt es zur Feinabstimmung der Einstellung, sodass die Kalibrierung der Produktion folgt, statt von ihr abzudriften.
Kein Bedienereingriff beim Formatwechsel – Keine Tasten, keine Drehregler, kein Steuergehäuse und kein einzulernendes Dickenprogramm.
Lebenssignal bei jedem Blech – Der Sensor meldet der Steuerung jedes geprüfte Blech, gut oder schlecht, sodass die Linie bestätigen kann, dass der Sensor weiterhin arbeitet, statt einem stummen Sensor zu vertrauen.
Rückwirkende Doppelblecherkennung – Ist das allererste Blech selbst ein Doppelblech, wird das zweite Blech als halb so dick gelesen. Beide Ausgänge gehen gleichzeitig auf High, sodass die Steuerung die Linie anhalten kann, die Bleche entfernt und die Charge neu gestartet wird.
Präzise Blechzählung inklusive – Da das Lebenssignal bei jedem geprüften Blech ausgelöst wird, arbeitet die IS231 zugleich als Blechzähler – ein externer Zähler, den Sie nicht kaufen müssen.
Autark, ohne Steuergehäuse – Das Sensorgehäuse enthält die gesamte Elektronik, und branchenübliche PNP-Ausgänge werden direkt in die Liniensteuerung verdrahtet.
Robuste Edelstahlköpfe – Die Sensorköpfe bestehen aus Edelstahl, die Elektronik ist vollständig vergossen, und das Gerät steckt Vibration, Feuchtigkeit, EMV-Störungen, Pilzbefall und Hydrauliköl weg.

Innosen hat den ersten dieser Sensoren gebaut, weil ein großer Dosenhersteller darum gebeten hat. Er hatte bereits Doppelblechkontrollen im gesamten Werk, und jede einzelne funktionierte — sofern sie jemand ordentlich eingestellt hatte. Unter dem Druck, Formatwechsel zu verkürzen, übersprangen die Bediener diese Einstellung häufig, und die Linie lief faktisch ungeschützt, bis eine Kundenreklamation eintraf. Kurz gesagt wollten sie eine Kontrolle, die niemand jemals anfassen muss.

Technische Daten

Spezifikationen	Wert
Blech-/Deckeldicke	0,08 – 0,49 mm (0,0031″ – 0,019″), dünne Ausführung 0,5 – 1,6 mm (0,020″ – 0,063″), dicke Ausführung
Reaktionszeit	3 ms (dünne Ausführung) 6 ms (dicke Ausführung)
Höchstgeschwindigkeit — Bleche	200 pro Minute
Höchstgeschwindigkeit — Deckel	800 pro Minute (für höhere Geschwindigkeiten Innosen kontaktieren)
Ausgang	Optogekoppelt PNP, Source, Strombegrenzung 20 mA
Ausgangsimpulsdauer	Konfigurierbar: 10, 45 (Standard), 90 oder 180 ms
Versorgungsspannung	24 V DC ±10 %
Versorgungsstrom	130 mA typisch (zzgl. Last)
Schutz	Kurzschluss, Verpolung, EMV-Störungen
Betriebstemperatur	0 °C bis 45 °C
Lagertemperatur	−40 °C bis 85 °C
Sensorkopf	100 mm (4″) × ⌀30 mm (1,2″), Gewinde M30 × 1,5
Arbeitsabstand	ca. 45 mm nominal
Kabel	2 m Standard, geschirmt, vibrationsfeste Steckverbinder. Andere Längen verfügbar.
Umgebung	Abgedichtet gegen Vibration, Feuchtigkeit, EMV-Störungen, Pilzbefall, Hydrauliköl und Staub
Artikelnummer	395-45700-98

Medien

Kundenstimme

„Wir setzen Innosen Doppelblechsensoren an mehreren Maschinen ein. Sie haben unsere Produktivität und Produktqualität deutlich verbessert. Verzögerungen und Kosten durch Lackierprobleme und Maschinenschäden durch Doppelbleche wurden erheblich reduziert. Wir würden die Linie ohne sie nicht betreiben.“

Rebice

Qualitätsleiter, Orgaz, Spanien

Häufig gestellte Fragen

Welche Blech- und Deckeldicken verarbeitet die IS231?

Die IS231 wird in zwei Ausführungen geliefert. Die dünne Ausführung deckt 0,08 bis 0,49 mm (0,0031″ bis 0,019″) ab, die dicke Ausführung 0,5 bis 1,6 mm (0,020″ bis 0,063″). Beide kalibrieren sich selbst am ersten durchlaufenden Blech, sodass niemand einen Dickenwert eingeben oder einlernen muss.

Welche Versorgung und welches Ausgangssignal benötigt die IS231?

Die IS231 arbeitet mit 24 V DC ±10 % und nimmt typisch 130 mA auf, zuzüglich Last. Der Ausgang ist optogekoppelt PNP, Source, mit einer Strombegrenzung von 20 mA, und die Ausgangsimpulsdauer ist auf 10, 45 (Standard), 90 oder 180 ms konfigurierbar. Schutz gegen Kurzschluss, Verpolung und EMV-Störungen ist integriert.

Welche Liniengeschwindigkeiten unterstützt die IS231?

Bis zu 200 Bleche pro Minute und bis zu 800 Deckel pro Minute; für höhere Geschwindigkeiten kontaktieren Sie Innosen. Die Entscheidung selbst dauert 3 ms in der dünnen und 6 ms in der dicken Ausführung, sodass die Reaktion bei beiden Geschwindigkeiten nur einen kleinen Bruchteil des Abstands zwischen zwei Teilen einnimmt.

Wie wird die IS231 montiert, und welchen Arbeitsabstand benötigt sie?

Jeder Sensorkopf ist 100 mm (4″) lang und hat 30 mm (1,2″) Durchmesser mit einem Gewinde M30 × 1,5, sodass er in eine Standardhalterung montiert wird. Der nominale Arbeitsabstand beträgt etwa 45 mm. Die Kabel sind standardmäßig 2 m lang, geschirmt, mit vibrationsfesten Steckverbindern; andere Längen sind verfügbar.

Übersteht die IS231 die Umgebung eines Dosenwerks?

Die Sensorköpfe bestehen aus robustem Edelstahl, und die gesamte Elektronik ist vollständig im Sensorgehäuse vergossen. Das Gerät ist gegen Vibration, Feuchtigkeit, EMV-Störungen, Pilzbefall und Hydrauliköl abgedichtet. Die Betriebstemperatur beträgt 0 °C bis 45 °C, die Lagertemperatur −40 °C bis 85 °C.

Kann die IS231 einen separaten Blechzähler ersetzen?

Ja. Die IS231 gibt bei jedem geprüften Blech ein Lebenssignal aus, gut oder schlecht, sodass die Steuerung die Bleche direkt aus diesem Signal zählen kann. Sie ist ein präziser Blechzähler und zugleich eine Doppelblechkontrolle – ein externer Zähler, den Sie nicht kaufen müssen.

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