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用光学间距探头监测冰淇淋生产
newmaker    来源:MM《现代制造》
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灌装机, 饮料生产线, 真空脱气罐, 矿泉水设备, 饮料混合机, ...
巧克力、香草、草莓:通过三条管道将奶油冰淇淋输送到下面的蛋奶饼上,然后在其上面再盖上一层蛋奶饼,接着送入“冷却塔”。在那里将冰淇淋冷却。这一步骤很重要,因为要避免冰淇淋在其后续的包装中溶化。

冰淇淋从 “冷却塔”出来之后,通过悬挂式输送机将其送到包装单元。并行的夹子各抓一块冰淇淋蛋奶饼,视其种类而定,夹子将冰淇淋放入巧克力池中浸一下,使其穿上一层酥脆的外衣。

在输送线的端部将下面传来的冰淇淋提起来并将其送到一个水平的位置,真空夹子抓住其上部一点提起并送到大约80cm远的包装线上。

在这一位置上有一个智能型的询问装置:有缺陷的产品将通过储存箱运走。该控制器必须能够识别出来并使无脆皮冰淇淋的包装袋在进入吸气机的流水线时停下,这样就可避免空的薄膜包装进入下一过程。其目标就是“零错误生产”,避免浪费资源(薄膜包装)。

过去人们通常使用光学探头来检查真空夹子下是否有冰淇淋,由于结构上的原因,只能将探头安装在夹臂的下方。其后果是:碎屑沉积在探头的表面,从而影响其功能。

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图1激光探头EFector PMD在不超过最大作用范围10m的情况下,采集的精确度可达到毫米的间距

Nestlé Schoeller工厂决定使用Ifm Electronic公司的Efector PMD。对此涉及到光学间距探头。它能够在0.15-10m的范围内采集到微米精度的间距。其特点是:探头的规格为42mm×45mm ×52mm,非常紧凑(图1和图2)。只有这样才可以密集地并列安装探头。

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图2由于结构紧凑,采用间距探头在很小的空间内也可以安装一排这样的探测器

由于它的作用距离比过去所用的光学探头大,所以现在可以在一个位置上安装,探头从前面检查冰淇淋。其优点是:不会有碎屑沉积到探头表面。

激光探头Efector PMD 用于测量微米精度的间距,其作用距离大。它根据光延迟过程的原理工作。传统的探头也同样是利用光延迟过程,它作为一个接收单元使用的是一个光电二极管,其他的电子装置则用于采集和处理信号。其缺点是:这种探头昂贵,结构较大,因此往往不适合用于工业状况的询问。

与此相比,PMD探头的接收元件是一个“芯片系统”设计(System-on-Chip):无论是探头元件还是处理信号的电子装置都集成在一块硅晶片上,亦即所谓的光电混合探测器。优点是:这种革新设计使一个紧凑的、适用于工业的机壳实现了高性能,而且其费用仅相当于传统系统的一小部分。

该探头测量范围最大可达10m,所测量的距离可在一个四位数的显示屏上显示出来,还可通过标量的模拟输出端(4-20mA)输出。用户可对两个输出端写参数,当其达到设定的间距时便断开。每秒钟可进行50次测量(可调的)。在10m的间距内光点直径达6mm。

Nestlé Schoeller厂对此非常满意,因为自从使用这种探头以来,在识别上不存在任何问题。每周只是根据不同的冰淇淋种类调整一下设备,探头写参数灵活而且简单。尤其是起动生产时,很快便达到预定的生产节奏。因为无需留出时间去观察有无空的包装。因此在冰淇淋生产中对Efector PMD的投资成本有望很快收回来。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (7/3/2007)
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