Limpieza eficaz de los depósitos de alimentos
Un módulo de cámara personalizado permite la supervisión en línea de la limpieza por chorro adaptable
Sector industrial:AlimentaciónCliente:Proyecto de investigación en colaboración con Fraunhofer IVV
En el marco de un proyecto de investigación, Balluff ha desarrollado una solución de cámara a medida para un sistema de limpieza de tanques inteligente y de funcionamiento autónomo.
La tecnología de sensores altamente integrada y miniaturizada con la cámara como elemento central se complementa con un sistema de control de procesos autooptimizado. Esta interacción permite limpiar todo el compartimento del tanque en función de las necesidades. Esto ahorra tiempo y recursos, lo que reduce el consumo de energía y contribuye a una producción más sostenible.
La situación y el reto
El primer paso hacia una limpieza eficiente y automatizada fue posible gracias a un sistema desarrollado en el Fraunhofer IVV. El limpiador de chorro adaptable (AJC) permite controlar cada punto de un depósito mediante rutas de limpieza libremente programables. Gracias a secuencias de limpieza preprogramadas basadas en la geometría del tanque y el grado de contaminación previsto, el tiempo de limpieza podría reducirse hasta un 25 % en comparación con los métodos convencionales. Sin embargo, sin una supervisión continua del grado de limpieza, quedaba sin aprovechar un mayor potencial de optimización.
La solución
Sólo con la integración de una solución de cámara especial desarrollada por Balluff se creó un sensor de contaminación en línea altamente integrado en el cabezal de la tobera. El nuevo AJCsens está equipado con una supervisión inline permanente que permite una limpieza adaptable y totalmente documentable. Gracias a la integración mínimamente invasiva de la tecnología del sensor de cámara en el sistema de limpieza del depósito, no se requiere ningún esfuerzo de implementación adicional. Las pruebas prácticas han demostrado el potencial de reducción del tiempo de limpieza de hasta un 55% en comparación con los métodos convencionales.
Ventajas de la solución
- Bajo consumo de 1 W
- Transmisión de imágenes, control de la cámara y alimentación eléctrica a través de una única conexión de cable coaxial
- Solución robusta que ocupa poco espacio
La solución de cámara a medida
En estrecha colaboración con los socios del proyecto, la división CDE (Custom Design & Engineering) de Balluff desarrolló una solución de cámara a medida que se adaptó de forma óptima a los requisitos especiales del entorno y al limitado espacio de instalación. La integración de la cámara en el cabezal de limpieza existente planteó exigencias especiales al diseño: una sección transversal redonda resultó ideal para realizar una solución compacta pero eficiente.
La detección de fluorescencia es un elemento central del procesamiento de imágenes: los residuos como proteínas, vitaminas, grasas o aceites de las superficies se hacen fluorescentes mediante excitación selectiva con LED UV integrados. Este método permite detectar con fiabilidad incluso los contaminantes más pequeños. Para garantizar una alta calidad y nitidez de imagen en todo momento, se ha incorporado al módulo de la cámara un objetivo de enfoque automático con lente líquida e iluminación LED integrada.
Como sensor de imagen se utiliza un sensor CMOS de obturador global de alta calidad con una resolución de 5 megapíxeles. Su alta sensibilidad lumínica es crucial para captar de forma fiable los residuos fluorescentes incluso con baja emisión.
Dado que la mayoría de los procesos de limpieza se realizan con soluciones cáusticas a 80 °C, toda la electrónica de la cámara, incluidas la óptica y la iluminación, se selló y alojó en el cabezal de limpieza. Para realizar la conexión con el exterior de la forma más elegante y ahorrando espacio posible, la transmisión de imágenes, el control de la cámara e incluso la alimentación eléctrica se realizan a través de una única conexión de cable coaxial. A pesar de la alta densidad de integración, el consumo de energía de la electrónica se ha mantenido muy bajo, en torno a 1 W. Las primeras pruebas prácticas ya han confirmado el deseado aumento de la eficiencia, a las que seguirán otras pruebas de estrés.
En colaboración con Fraunhofer IVV, la solución de cámara desarrollada también se utilizó para crear la variante autónoma del sensor CoControl-LumiHD. Esta versión autónoma puede integrarse de forma flexible en una amplia gama de aplicaciones, no sólo en tanques. Gracias a su diseño compacto, robusto e higiénico, el sensor es ideal para su uso en áreas de higiene crítica de las industrias alimentaria, cosmética y farmacéutica. LumiHD permite una detección fiable de la contaminación en línea, tanto de forma estacionaria como móvil, por ejemplo en un brazo robótico.