Uso de sensores de color y lógica descentralizada para garantizar empaques completos y correctos.
SITUACIÓN
En la etapa final del proceso productivo en la industria de bebidas, donde los envases ya llenos y tapados son organizados en cajas para su posterior transporte y distribución, surgen también desafíos importantes relacionados con el control de calidad y la verificación del contenido. En numerosas ocasiones, las cajas son selladas sin confirmar si contienen la cantidad correcta de envases, lo que conlleva a entregas incompletas y genera reclamos por parte de los clientes.
A esto se suma la falta de sistemas que validen si todas las botellas dentro de una misma caja cuentan con tapas del color y tipo correspondientes, situación que compromete la uniformidad del producto y puede afectar negativamente la imagen de la marca en el punto de venta. En este sentido, muchas plantas productoras buscan incorporar soluciones basadas en IO-Link, una tecnología en auge que permite una comunicación más eficiente y detallada entre sensores y sistemas de control, facilitando así una supervisión más inteligente y en tiempo real del proceso de empaque.
DESARROLLO
Para resolver los problemas de control y verificación en la etapa final del empaque, se implementa una solución basada en tecnología IO-Link utilizando un maestro IO-Link SIG200 (Fig.2) de SICK junto con dos sensores de color CSM. Esta configuración permite monitorear en tiempo real el contenido de cada caja antes de su sellado, asegurando que se cumplan los requisitos de cantidad y uniformidad de color en las tapas de los envases. La solución no solo mejora la precisión del control, sino que también permite una comunicación directa entre los sensores y el sistema central mediante el protocolo IO-Link, eliminando la necesidad de cableado adicional o programación compleja.
Los sensores de color CSM (Fig.3) detectan el color de cada tapa en el momento en que las botellas ingresan a la caja. Gracias a la conectividad IO-Link, los datos recolectados por los sensores se transmiten al maestro SIG200, el cual cuenta con un editor lógico integrado. A través de este editor se ejecuta un proceso de conteo y comparación, donde se valida que cada caja contenga exactamente ocho envases y que todos presenten el color de tapa correcto. Esta lógica se programa directamente desde el entorno del maestro, lo que facilita la configuración y el ajuste sin necesidad de un PLC adicional.
Una vez que el conteo y la validación de color son correctos, el maestro IO-Link SIG200 envía una señal a una baliza IO-Link SLT060, la cual se enciende para indicar que el empaque es conforme y está listo para ser sellado. En caso de detectar errores, la señal no se activa, permitiendo una intervención inmediata antes de que el producto salga de la línea. Esta solución no solo garantiza una mejora significativa en la eficiencia y calidad del empaque, sino que también ofrece una trazabilidad completa del proceso, alineándose con las tendencias actuales de digitalización industrial y mantenimiento predictivo habilitados por IO-Link.
En la siguiente imagen se observa el editor lógico donde se realiza el conteo de cada sensor de color CSM por aparte, y se compara para activar la baliza (Fig.5)
DIAGRAMA DE LA APLICACIÓN
El sistema está compuesto por una serie de sensores avanzados interconectados para optimizar el proceso de producción. Se utilizan dos sensores de color CSM de SICK para identificar el color de las tapas en cada envase. Los sensores se comunican mediante IO-Link con un maestro SIG200, que ejecuta una lógica de conteo y validación del contenido en cada caja. Si la caja contiene los 8 envases con las tapas correctas, el maestro activa una lámpara de señalización IO-Link SLT060 de SICK para indicar que el empaque es conforme.
TECNOLOGÍAS IMPLEMENTADAS
Se implementó tecnología IO-Link para comunicación inteligente entre dispositivos, utilizando sensores de color CSM de SICK para detección precisa, un maestro IO-Link SIG200 para procesamiento lógico y control descentralizado, y una baliza IO-Link SLT060 para señalización visual del estado del empaque.
EQUIPOS UTILIZADOS
| Unidades | Referencia | Descripción |
|---|---|---|
| 1 uds. | Ref. SIG200-0A0512200 – 1089796. | Maestro IO-Link. |
| 1 uds. | YF2A25-050UB6XLEAX – 2095733. | Cable de alimentación del maestro IO-Link. |
| 1 uds. | Ref. YM8U24-015VG3MUSA – 6051163. | Cable de configuración del maestro IO-Link a través del software SOPAS ET. |
| 2 uds. | Ref. CSMWP117A2P – 1122733. | Sensores de color IO-Link. |
| 1 uds. | Ref. SLT060-B010J700 – 6075938. | Lámpara de señal IO-Link. |
| 3 uds. | YF2A14-050UB3M2A14 – 2096001 | Cables de conexión entre maestro IO-Link y sensores CSM y baliza. |
RESULTADOS
La aplicación opera de manera eficiente, permitiendo verificar en tiempo real que cada caja contenga los 8 envases requeridos, todos con tapas del color correcto. Gracias a la tecnología IO-Link y al editor lógico integrado en el maestro SIG200, el sistema realiza un conteo preciso y una validación automática sin necesidad de incorporar un PLC adicional a la máquina. Además, IO-Link ofrece ventajas clave como el monitoreo en tiempo real y el diagnóstico continuo de los dispositivos conectados, lo que ayuda a prevenir paradas inesperadas por fallas o condiciones anómalas, mejorando la disponibilidad y confiabilidad del sistema.
Actualmente, la línea de producción opera con mayor confiabilidad y control. La señalización mediante la baliza IO-Link SLT060 permite una respuesta rápida ante cualquier irregularidad, evitando el avance de cajas defectuosas. Se cumple con el objetivo de asegurar un empaque uniforme y completo, mejorando la eficiencia operativa y la satisfacción del cliente final.
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