1. Contesto del progetto
Un centro logistico e di imballaggio di medie dimensioni ha implementato un sistema di nastri trasportatori automatizzati per le operazioni di smistamento, imballaggio ed etichettatura. Il sistema richiedeva un rilevamento affidabile della presenza di materiale in punti chiave dei nastri trasportatori al fine di:
- Verificare l'arrivo del materiale prima dell'imballaggio
- Rilevamento di un blocco del nastro trasportatore
- Contare gli articoli da trasferire
- Assicurarsi che le operazioni di etichettatura e smistamento avvengano nei tempi previsti
A causa dello spazio limitato e dell'elevata presenza di polvere e particelle, i sensori ottici e a contatto presentavano segnali errati e segni di usura. Per superare queste limitazioni senza aggiungere un PLC, è stata scelta una soluzione a ultrasuoni senza contatto.
2. Sfide legate alla misurazione
L'applicazione doveva affrontare:
- La polvere e i detriti presenti sulle superfici dei nastri trasportatori riducono l'affidabilità dei sensori ottici
- Necessità di un sistema di rilevamento affidabile, indipendente dal colore o dalla riflettività del materiale
- Materiale in rapido movimento che richiede una risposta di rilevamento rapida
- Condizioni di ostruzione in cui gli oggetti si accumulano e rimangono bloccati
- Requisiti per l'attivazione di allarmi, contatori e indicatori senza PLC
Tali requisiti hanno portato alla scelta di un sistema di rilevamento a ultrasuoni senza contatto con output locali tangibili.
3. Panoramica della soluzione
The Sensore di prossimità a ultrasuoni KUS3000 è stato installato in diverse zone del nastro trasportatore, utilizzando il proprio segnale di rilevamento per attivare localmente indicatori, contatori e allarmi. Non è stato utilizzato alcun PLC; le uscite del sensore sono state invece integrate direttamente con:
- Allarmi locali a relè
- Contatori
- Indicatori visivi (luci)
- Fattori scatenanti relativi all'imballaggio e all'etichettatura
Le onde ultrasoniche rilevano la distanza dal materiale per determinare la presenza, l'assenza o l'ostruzione.
3.1 Configurazione delle apparecchiature
Il sistema era composto da:
- Sensori di prossimità a ultrasuoni KUS3000 in posizioni strategiche (alimentazione, punto intermedio del nastro, scarico)
- Staffe di montaggio regolabili per orientare i sensori verso la superficie del nastro trasportatore
- Uscita del segnale collegata a contatori e moduli di allarme
- Spie luminose
- Alimentazione elettrica locale
3.2 Specifiche tecniche principali
| Parametro | Specifiche tecniche |
| Metodo di rilevamento | Sensore di prossimità a ultrasuoni senza contatto |
| Campo di rilevamento | 30 mm – 500 mm (configurazione tipica) |
| Tipo di output | Relè / Interruttore digitale |
| Tempo di risposta | < 50 ms |
| Protezione | IP65 |
| Temperatura di esercizio | da -10 °C a 50 °C |
| Installazione | Fissato sopra il percorso del nastro trasportatore |
3.3 Processo di implementazione
Installazione
I sensori KUS3000 sono stati installati sopra le sezioni del nastro trasportatore:
- Zona di ingresso — rilevare l'arrivo del materiale
- Zona di rilevamento degli intasamenti — individuare gli elementi bloccati
- Zona di preconfezionamento — conteggio/elaborazione dei trigger
- Zona di etichettatura — verificare la presenza del materiale
Cablaggio
L'uscita digitale/a relè di ciascun sensore era collegata a unità di allarme locali, contatori o spie luminose. Non è stata utilizzata alcuna integrazione con un PLC.
Messa in servizio
Le soglie di rilevamento sono state regolate sul sensore in base alla velocità del nastro trasportatore e ai tipi di prodotto. Le prove di funzionamento hanno confermato l'affidabilità del rilevamento e la resistenza ai falsi allarmi.
4. Risultati e prestazioni del progetto
| Indicatore di prestazione | Risultato |
| Affidabilità del rilevamento | >Rilevamento accurato 99% |
| Tasso di falsi allarmi | Basso (minimo in presenza di polvere) |
| Tempo di risposta | < 50 ms |
| Manutenzione | Ridotto rispetto ai sensori ottici |
| Stabilità operativa | Stabile con diversi tipi di materiale |
Il sensore di prossimità a ultrasuoni ha garantito un rilevamento costante, indipendentemente dal colore, dalla consistenza del materiale o dall'accumulo di polvere.
5. Conclusione
Implementazione Sensori di prossimità a ultrasuoni KUS3000 ha consentito un monitoraggio affidabile dei nastri trasportatori logistici senza ricorrere a un PLC. Il metodo senza contatto ha migliorato la stabilità del rilevamento della presenza di materiale, degli intasamenti e del conteggio, attivando le operazioni di confezionamento ed etichettatura.
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