Az élelmiszer-tartályok hatékony tisztítása
A testre szabott kameramodul lehetővé teszi az adaptív jet-tisztítás inline felügyeletét
Ipari ágazat:ÉlelmiszerMegbízó: Élelmiszeripari vállalat:Fraunhofer IVV-vel együttműködésben megvalósuló kutatási projekt
Egy kutatási projekt részeként a Balluff egyedi kameramegoldást fejlesztett ki egy intelligens, autonóm módon működő tartálytisztító rendszerhez.
A magasan integrált és miniatürizált érzékelőtechnológiát, amelynek központi eleme a kamera, egy önoptimalizáló folyamatirányító rendszer egészíti ki. Ez a kölcsönhatás lehetővé teszi a teljes tartályrekesz igény szerinti tisztítását. Ez időt és erőforrásokat takarít meg, ami csökkenti az energiafogyasztást és hozzájárul a fenntarthatóbb termeléshez.
A helyzet és a kihívás
A hatékony, automatizált tisztítás felé tett első lépést a Fraunhofer IVV-nél kifejlesztett rendszer tette lehetővé. Az Adaptive Jet Cleaner (AJC) lehetővé teszi, hogy egy tartály minden pontját szabadon programozható tisztítási útvonalakkal szabályozzák. A tartály geometriája és a várható szennyeződés mértéke alapján előre programozott tisztítási sorrendeknek köszönhetően a tisztítási idő a hagyományos módszerekhez képest akár 25 %-kal is csökkenthető. A tisztítási fok folyamatos ellenőrzése nélkül azonban további optimalizálási lehetőségek maradtak kihasználatlanul.
A megoldás
Csak a Balluff által kifejlesztett speciális kameramegoldás beépítésével sikerült a fúvókafejbe egy nagymértékben integrált inline szennyeződésérzékelőt kialakítani. Az új AJCsens állandó inline monitorozással rendelkezik, amely lehetővé teszi az adaptív és teljes mértékben dokumentálható tisztítást. A kameraérzékelő-technológia minimálisan invazív integrációjának köszönhetően a tartály tisztítórendszerbe történő beépítése nem igényel további végrehajtási erőfeszítéseket. Gyakorlati tesztek kimutatták, hogy a tisztítási idő akár 55%-kal is csökkenthető a hagyományos módszerekhez képest.
A megoldás előnyei
- Alacsony, 1 W-os energiafogyasztás
- Képátvitel, kameravezérlés és áramellátás egyetlen koaxiális kábelcsatlakozáson keresztül
- Robusztus és helytakarékos megoldás
A személyre szabott kameramegoldás
A Balluff CDE (Custom Design & Engineering) részlege a projektpartnerekkel szorosan együttműködve olyan testre szabott kameramegoldást fejlesztett ki, amely optimálisan alkalmazkodott a környezet sajátos követelményeihez és a korlátozott telepítési helyhez. A kamera integrálása a meglévő tisztítófejbe különleges követelményeket támasztott a kialakítással szemben - a kerek keresztmetszet ideálisnak bizonyult a kompakt, mégis hatékony megoldás megvalósításához.
A képfeldolgozás központi eleme a fluoreszcencia detektálása: a felületeken lévő maradványok, például fehérjék, vitaminok, zsírok vagy olajok fluoreszkálnak a beépített UV LED-ek segítségével történő célzott gerjesztéssel. Ez a módszer lehetővé teszi a legkisebb szennyeződések megbízható kimutatását is. A mindenkor kiváló képminőség és élesség biztosítása érdekében a kameramodulba folyadéklencsével ellátott autofókuszos objektívet és integrált LED-es világítást építettek be.
Képérzékelőként egy kiváló minőségű, 5 MPixel felbontású globális záras CMOS-érzékelőt használnak. Nagy fényérzékenysége döntő fontosságú a fluoreszcens maradványok megbízható megörökítéséhez még alacsony emisszió esetén is.
Mivel a legtöbb tisztítási folyamatot maró oldatokkal végzik 80 °C-on, a teljes kameraelektronikát, beleértve az optikát és a világítást is, lezárták és a tisztítófejben helyezték el. Annak érdekében, hogy a külvilággal való kapcsolat a lehető legelegánsabban és helytakarékosabban valósuljon meg, a képátvitel, a kamera vezérlése és még az áramellátás is egyetlen koaxiális kábelcsatlakozáson keresztül történik. A nagy integrációs sűrűség ellenére az elektronika energiafogyasztását nagyon alacsonyan, 1 W körül tartották. Az első gyakorlati tesztek már megerősítették a kívánt hatékonyságnövekedést, és további terheléses tesztek következnek.
A Fraunhofer IVV-vel együttműködve a kifejlesztett kameramegoldást a CoControl-LumiHD szenzor önálló változatának létrehozásához is felhasználták. Ez az önálló változat rugalmasan integrálható a legkülönbözőbb alkalmazásokba - nem csak tartályokba. Kompakt, robusztus és higiénikus kialakításának köszönhetően az érzékelő ideális az élelmiszer-, kozmetikai és gyógyszeripar higiéniailag kritikus területein való használatra. A LumiHD lehetővé teszi a szennyeződések megbízható inline érzékelését - mind helyhez kötött, mind mobil, például robotkaron.