SICK WFS340N415 Etikettensensor

Bestell-Nr.: 6043920

Anwendung: Etikettiermaschinen, Etikettenspender; Erkennung von Etiketten, Lücken beschriften, transparente Etiketten, Doppeletikettenprävention. Infrarot-Gabeletikett fotoelektrischer Sensor

Erklärung des Modellcodes

WFS: Gabelsensor-Serie

3: Gabelbreite 3 mm

40: Gabeltiefe 42 mm

N: NPN-Ausgang (sinken)

415: M84-Pin-Stecker, Tasten auf der Vorderseite + dynamische Teach-Funktion

Grundlegende technische Spezifikationen

M84pin Pinbelegung

1. Braun: DC+ (1030V)
2. Weiß: Unterrichtseingabe
3. Blau: 0V/GND
4. Schwarz: NPN-Ausgang Q

Anpassung über Bedienfeldtasten

1. Dynamischer Unterricht (Etiketten automatisch lernen): Drücken Sie 1 Sekunde lang gleichzeitig「+」und「」, LED blinkt; Führen Sie mehrere Etiketten durch den Gabelschlitz, Drücken Sie「」, um den Vorgang zu beenden und die Einstellungen zu speichern.
2. NEIN / NC-Schaltung: Halten Sie「+」und「」6 Sekunden lang gedrückt, um das Licht einzuschalten / Darkon-Modus.
3. Schlüsselsperre: Halten Sie「+」und「」3 Sekunden lang gedrückt, um die Tasten gegen unbeabsichtigte Betätigung zu sperren.
4. Externer Teach-In über weißen Teach-Pin kann per SPS für vollautomatisierte Produktionslinien ausgelöst werden.

Typische Anwendungen

Automatische Etikettiermaschinen & Etikettenspender: Etikettenankunft und Lückenerkennung

Transparent / Thinlabel-Erkennung; Doppelüberlappende Etikettenidentifizierung

Verpackung, Logistik, Pharmazeutische Hochgeschwindigkeits-Etikettierstationen; bis zu 10kHz Schaltfrequenz

Alternative Modelle in derselben Serie

1. WFS340P415, Bestellnr.6043921: identische mechanische Abmessungen, PNP-Ausgang
2. WFS340N115: Fester Kabelausgang (Version ohne Stecker)

Auswahlkriterien für inländischen Ersatz: Gabelbreite 3mm, Gabeltiefe ≥40mm, dynamisches Lernen unterstützt, Reaktion ≤100μs, NPN-Ausgang.

Grundlegende Fehlerbehebung

1. Instabile Erkennung: Führen Sie dynamisches Teachen durch; Stellen Sie sicher, dass die Etikettenbahn mittig läuft, ohne den Gabelschlitz zu reiben; Vermeiden Sie, dass starkes Umgebungslicht in die Gabel scheint.
2. Überhaupt keine Ausgabe: Überprüfen Sie die M8-Verkabelung; Vermeiden Sie eine umgekehrte Polarität der Stromversorgung; Bestätigen Sie, dass die Ausgangslast ≤100 mA beträgt.
3. Tasten reagieren nicht: Prüfen Sie, ob der Tastensperrmodus aktiviert ist.

Praktische Anwendungsfälle für SICK WFS340N415 (Bestellnr.6043920)

Schlüsselfunktionen: 10 kHz-Schaltfrequenz, dynamischer Unterricht, NPN-Senkenausgang, 3 mm Gabelbreite, Schutzart IP65. Hauptsächlich für die Lückenerkennung bei selbstklebenden Etiketten, Transparentetikettenerkennung und Doppeletikettenüberwachung an Etikettenabziehstationen.

Fall 1 Highspeed-Essen & Getränkeetikettierer (Papier + Transparente PET-Etiketten)

Ausrüstung: Automatische Etikettenschälmaschine für Rundflaschen; Liniengeschwindigkeit 180 Flaschen/Min; Papieretiketten und transparente PET-Siegeletiketten auf Pergamin-Trennfolie.

Prozessherausforderungen: Herkömmliche Farbmarkierungssensoren übersehen häufig transparente Etiketten; Beim Wechsel des Etikettenmaterials ist eine manuelle Empfindlichkeitseinstellung erforderlich; Für die Servo-Etikettenvorschubsteuerung ist eine hochpräzise Lückenerkennung erforderlich.

Durchführung: Montieren Sie WFS340N415 an der Etikettenablösekante. Lassen Sie die Bahn laufen, während Sie dynamisches Teach-in durchführen, um Lichtstärkeunterschiede zwischen Etikettenmaterial automatisch zu kalibrieren, Liner und Lücke. Das NPN-Signal wird an die SPS gesendet, um den Etikettenvorschub-Servo für eine genaue Abziehpositionierung zu stoppen.

Vorteile: Eliminiert die fehlende Erkennung transparenter Etiketten; One-Shot-Dynamic-Teachin für den Etikettenwechsel ohne manuelles Zuschneiden; Die Erkennung doppelter Etikettenüberlappungen verhindert die gleichzeitige Zufuhr von zwei Etiketten und reduziert den Verpackungsausschuss.

Hinweis zur Website: Das IP65-Gehäuse verträgt Kondensation; verhindern, dass starkes Umgebungslicht auf das Gabelfenster fällt.

Case2 Pharmaindustrie-Kartusche / Etikettierung von Fläschchen & Codierlinie zur Rückverfolgbarkeit

Ausrüstung: Inline-Etikettierer zum Drucken und Anbringen von Etiketten zur gesetzlichen Rückverfolgbarkeit; schmale Etiketten mit nur 23 mm Abstand; Liniengeschwindigkeit 120 Stück/min.

Prozessherausforderungen: Schmale Etiketten und kleine Lücken erfordern eine hohe Auflösung; Für die Rezeptumschaltung ist ein SPS-getriggertes Fernlernen erforderlich.

Durchführung: Verwenden Sie den weißen Teach-Pin für SPS-gesteuertes externes Teach-in. SPS-Impulse lösen beim Wechsel der Produktrezepte eine automatische Schwellenwertkalibrierung aus; Der Sensorausgang synchronisiert Druck- und Etikettiervorgänge.

Vorteile: Enge Lücken zuverlässig erkennen; Keine manuelle Tastenbetätigung zur Rezeptumstellung; unterstützt den Batch-Produktwechsel und verhindert Fehlen / Falsch angebrachte Etiketten.

Case3 Dailychemical Industrie-Schlauch / Doppelseitiger Etikettierer für Flachflaschen

Ausrüstung: Automatische Etikettiermaschine für Kosmetikschläuche mit dünnflächigen Selbstklebeetiketten; Gefahr von Faltenbildung und Doppeletiketten.

Prozessherausforderungen: Web-Jitter führt zu falschen Triggern; starke EMI von nahegelegenen Servoantrieben und Frequenzumrichtern.

Durchführung: Erdungsgeschirmter M8-Stecker; Sensor an der Schälstation installieren; Führen Sie das dynamische Teach-in bei gutem Bahnzustand durch; Aktivieren Sie den Kurzschlussschutz am Ausgang; Aktivieren Sie die Tastensperre, um eine Fehlkonfiguration des Bedieners zu verhindern.

Vorteile: Verbesserte Toleranz gegenüber Bahnfalten; Alarm bei Doppeletikettenüberlappung; Die Tastensperre verhindert versehentliche Parameteränderungen und reduziert Maschinenstillstandszeiten.

Case4 Electronics-Lithiumzelle & Inspektion von Leiterplattenetiketten

Ausrüstung: Automatischer Etikettenapplikator für Polyimid (PI) Hochtemperaturetiketten; intermittierende Hochgeschwindigkeitszufuhr mit 200 Zyklen/Min.

Prozessherausforderungen: Geringer optischer Kontrast zwischen PI-Etikett und Trägermaterial; schnelle Reaktionsanforderung; beengter Einbauraum.

Durchführung: Der kompakte Gabelformfaktor passt zu einem beengten Peelhead-Layout. 50 μs-Antwort und 10-kHz-Frequenz unterstützen intermittierende Hochgeschwindigkeitsbewegungen. Dynamisches Teach-in lernt den Lichtstärkeunterschied des PI-Etiketts gegenüber seinem Liner.

Vorteile: Zuverlässiges Label-Present-Signal bei hoher Geschwindigkeit; Gleichbleibende Etikettiergenauigkeit und Vermeidung versetzter Etiketten auf Batteriezellen.

Case5 Converting Industry-Rolllabel Rewind & Schlitzzähler

Ausrüstung: Etiketten-Aufwickelmaschine für selbstklebende Endlosrollen; Etikettenzählung und Erkennung fehlender Etiketten auf laufender Bahn.

Prozessherausforderungen: Kontinuierliches Nonstop-Web; häufiger Wechsel des Etikettenmaterials.

Durchführung: Die Etikettenbahn läuft durch den Gabelschlitz. Dynamisches Teach-in identifiziert Etikettenlücken. Der Sensorimpuls speist die SPS zur Etikettenzählung; fehlendes Etikett / Bahnrisszustand stoppt Maschine durch Impulsverlust.

Non-Label-Spezialanwendungen (begrenzte Nutzungsszenarien)

1. Doppelbogenerkennung für dünne Materialien: Dünnes Papier / Film; Überlappende Blätter, die durch die Gabel laufen, ändern die Lichtübertragung und lösen einen Doppelblattalarm aus; minimale erkennbare Dicke ~2mm.
2. Kleinteilzählung: Zählen Sie dünne, flache, diskrete Teile, die kontinuierlich durch den Gabelschlitz laufen.

Wichtige Erkenntnisse aus Praxisfällen vor Ort

1. Für transparente Etiketten ist dynamisches Teach-in zwingend erforderlich; Verlassen Sie sich NICHT ausschließlich auf das Handbuch +/ Einstellung, Andernfalls kommt es zeitweise zu einer unzuverlässigen Erkennung.
2. Lassen Sie den weißen Teach-Pin an 0 V angeschlossen, wenn er nicht verwendet wird. Für SPS-getriggertes Lernen, Senden Sie einen High-Level-Impuls von ≥100 ms.
3. Halten Sie die Etikettenbahn mittig in der Gabel; Vermeiden Sie es, die Sender-/Empfängerfenster zu reiben, was zu einer Signaldrift führt.
4. Direkte Deckenleuchte / Die Beleuchtung des Gabelschlitzes durch Tageslicht führt zu Fehlauslösungen; Einfaches Lichtschutzblech montieren.
5. Der NPN-Sinking-Ausgang erfordert ein SPS-Sinking-Eingangsmodul; Falscher Eingangstyp führt zu Nullsignal.

Komplette Standard-Inbetriebnahme-SOP für SICK WFS340N415

1. Grundlegende Informationen dokumentieren

Zweck: Standardisierte Installation, Inbetriebnahme, Abnahme- und Wartungsrichtlinie für Etikettiergeräte, Spender und Codierlinien.

Anwendbares Modell: WFS340N415 (Bestellnr.6043920, NPNsinkend, M84pin-Stecker, dynamischer Unterricht).

Kernfunktionen: Erkennung von Etikettenlücken, Erkennung transparenter Etiketten, Doublelabel-Alarm, Alarm wegen fehlendem Etikett, Hochgeschwindigkeits-Etikettenzuführungspositionierung.

2. Sicherheit vor der Inbetriebnahme & Voraussetzungen
3. Vor der Verkabelung die Stromversorgung ausschalten / Demontage, um Kurzschlussschäden an Sensor- oder SPS-Eingängen zu vermeiden.
4. Liefern: DC1030V, Welligkeit <10 %. Vermeiden Sie schlecht geregelte Netzteile.
5. Installationsumgebung: Von direktem hellem Licht fernhalten, Kondenswasser, starke EMI von Servos / Frequenzumrichter.
6. Ausgangslastgrenze: Max. 100mA; Überschreiten Sie niemals die Nennlast.
7. Pinbelegung & Standardverkabelung

M84pin-Stecker, NPNsinkender Ausgang, Nur kompatibel mit sinkenden SPS-Eingängen:

1. Braun (Pin1): DC+, an 24V Plus anschließen.
2. Weiß (Pin2): Externer Lerneingang; Bei Nichtgebrauch an 0 V binden; ≥100 ms High-Level-Impuls für SPS-initiiertes Teach-in.
3. Blau (Pin3): 0 V / GND, An den Minuspol der Stromversorgung und an die SPS-Masse anschließen.
4. Schwarz (Pin4): NPN-Signalausgang, An die digitale Eingangsklemme der SPS anschließen.

Verkabelungswarnungen: Braunblaue Stromkabel niemals vertauschen. Lassen Sie das weiße Teach-in-Kabel NICHT frei, um falsche Teach-Trigger zu vermeiden.

4. Anforderungen an die mechanische Installation
5. Montageort: Am Ausgang des Etikettenschälers; Führen Sie das Etikettenband horizontal und mittig durch den 3-mm-Gabelschlitz.
6. Freigabe: Die Etikettenbahn darf Sender- oder Empfängerfenster NICHT berühren; keine Reibung oder seitlicher Versatz.
7. Befestigung: Befestigungsschrauben fest anziehen. Keine mechanischen Vibrationen während der Bahnbewegung mit hoher Geschwindigkeit, um Messwertdrift zu verhindern.
8. Umweltschutz: Installieren Sie Lichtschutzbleche für Helllichtstationen. Achten Sie auf eine intakte Gehäusedichtung gegen Staub / feuchte Standorte, um IP65 zu erfüllen.
9. Parameter-Setup über Tasten auf der Vorderseite

5.1 Dynamisches AutoTeachin (primärer Betrieb)

Für Standardetiketten, transparente PET-Etiketten, PI-Hochtemperaturetiketten, und Materialwechselkalibrierung:

1. Poweron-Maschine; Etikettenbahn einfädeln und mit niedriger Geschwindigkeit laufen lassen.
2. Halten Sie 【+】 und 【】 gleichzeitig 1 Sekunde lang gedrückt. LED blinkt, in den Lernmodus wechseln.
3. Ziehen 510 Komplette Zyklen von „label + Lücke“ durch den Gabelschlitz, damit der Sensor die Lichtdifferenzschwellen automatisch lernen kann.
4. Drücken Sie 【】, um den Vorgang zu beenden; Parameter werden automatisch gespeichert.

5.2 Ausgabemodus umschalten (NEIN / NC, Lighton / Darkon)

Halten Sie 【+】 und 【】 6 Sekunden lang gedrückt, um das Licht einzuschalten / Darkon; Übereinstimmung mit der SPS-Programmlogik.

5.3 Tastensperre / Entsperren

Halten Sie 【+】 und 【】 3 Sekunden lang gedrückt, um die Tasten auf der Vorderseite zu sperren oder zu entsperren, um versehentliche Änderungen am Feld zu verhindern.

5.4 SPS-getriggertes externes Teachen (für Produktionslinien mit häufigem Rezeptwechsel)

1. Schließen Sie das weiße Teach-In-Kabel an den SPS-Digitalausgangspunkt an.
2. Die SPS sendet einen High-Level-Impuls von ≥100 ms, um die Sensor-Lernroutine auszulösen.
3. Lassen Sie den Impuls fallen, nachdem das Labelweb-Lernen abgeschlossen ist; Parameter werden automatisch gespeichert, ohne dass ein lokaler Bediener eingreifen muss.
4. LED-Statusanzeige
5. Ständig AN: Normaler Standby-Betrieb.
6. Blinkt: Teach-Konfigurationsmodus.
7. Blinkt synchron mit Etikettenlücken: Normale Erkennung und stabiles Ausgangssignal.
8. Keine LED / unregelmäßiges Blinken: Stromfehler, beschädigte Parameter oder Kurzschluss in der Verkabelung.
9. Maschinenintegration & Akzeptanzkriterien

7.1 Leerlauftest

Führen Sie ein leeres Releaseliner-Web aus; Keine falschen Auslöser oder falschen Ausgangsimpulse.

7.2 Loadedweb-Funktionstest

1. Normale Etiketten: Präzise Impulse an jeder Lücke; zuverlässige SPS-Zählung & Positionierung.
2. Fehlendes Etikett / Webbreak: Keine Ausgangsimpulse; Maschine löst Alarm aus und stoppt.
3. Doublelabel-Überlappung: Anomalie erkannt und Alarm aktiviert.
4. Hochgeschwindigkeitsbetrieb: 180200 Zyklen/Min. Bahngeschwindigkeit; Keine verpassten Erkennungen und falschen Auslöser.

7.3 Kriterien für das Bestehen der Akzeptanz

1. Keine Erkennungsfehlerrate während eines kontinuierlichen 30-Minuten-Laufs.
2. Kein verpasst / Fehlerkennung auf transparenten und dünnen Etiketten.
3. Schnelle Anpassung nach Materialwechsel-Teachin; kein weiteres Trimmen erforderlich.
4. Keine Signaldrift oder elektromagnetische Störungen führten während des Testzeitraums zu Fehlauslösungen.
5. Zusammenfassung der Fehlerbehebung
6. Instabile Erkennung: Dynamisches Teachen erneut ausführen; Mitteletikettenbahn; Saubere optische Fenster; Lichtschutz montieren.
7. Kein Ausgangssignal: Überprüfen Sie die Verkabelung noch einmal; Bestätigen Sie, dass die SPS den sinkenden Eingabemodus verwendet; Überprüfen Sie die Versorgungsspannung; Ausgangsüberlastung auszuschließen.
8. Der Constanton-Ausgang kann nicht zurückgesetzt werden: Umschalten zwischen NO/NC-Hell-/Dunkel-Einstellung; Dynamisches Teachen wiederholen; Untersuchen Sie die abnormale Lichtdurchlässigkeit des Liners.
9. Tasten reagieren nicht: Halten Sie 【+】 gedrückt&【】3 Sekunden zum Entsperren der Tastensperre.
10. Fehlende Erkennung bei hoher Geschwindigkeit: Dynamisches Teachen erneut durchführen; Befestigungswinkel festziehen; Stabilisierung der Bahntransportgeschwindigkeit.
11. Anweisungen zur routinemäßigen Wartung
12. Täglich: Schalten Sie das Gerät aus und wischen Sie dann die Gabelschlitzfenster ab, um Staub und Klebereste zu entfernen.
13. Wöchentlich: Überprüfen Sie den festen Sitz der Befestigungsschrauben und Verkabelungsklemmen, um zeitweise schlechten Kontakt zu vermeiden.
14. Obligatorische Maßnahme bei Materialänderung: Führen Sie nach einem Etikettenmaterialwechsel immer ein dynamisches Teach-in durch, Dicke oder Farbe.
15. Langzeitlagerung: Poweroff-Einheit; Vermeiden Sie feuchte Umgebungen mit hohen Temperaturen, da diese die Alterung beschleunigen.
16. Häufige Fallstricke auf dem Feld & Notizen
17. Passen Sie die Empfindlichkeit bei transparenten Etiketten NICHT manuell an; Führen Sie immer dynamisches Teachen durch, oder es treten instabile Erkennungsergebnisse auf.
18. Dieser NPN-Sinking-Sensor funktioniert nur mit SPS-Hardware mit sinkendem Eingang. Für SPS-Systeme mit Quelleneingang wählen Sie die PNP-Version WFS340P415.
19. Der weiße Teach-Draht darf nicht schwimmend sein; Bei Nichtgebrauch auf 0 V binden.
20. Lassen Sie die Etikettenbahn niemals an den optischen Fenstern reiben; Durch Reiben kommt es zu permanentem optischen Versatz und Parameterdrift.
21. Bei Installation in der Nähe von Servos und Wechselrichtern, Tragen Sie eine Kabelabschirmung und eine ordnungsgemäße Erdung auf, um elektromagnetische Störungen zu verringern.

Standardfehler & Abhilfetabelle für SICK WFS340N415

1. Instabil / intermittierende Erkennung

Grundursache: Fehlender dynamischer Unterricht; seitlicher Bahnversatz; verschmutztes optisches Fenster; direktes Eindringen von Umgebungslicht.

Abhilfe: Dynamisches Teachen ausführen; neuerdings als Webpfad bezeichnet; Gabelfenster reinigen; Lichtschutzblech einbauen.

2. Ausgangssignal des Nullsensors

Grundursache: Falsche Verkabelung; SPS-Quelleneingangsmodul ist mit NPN-Senke nicht kompatibel; Anomalie der Versorgungsspannung; Überlastung des Ausgangskreises.

Abhilfe: Überprüfen Sie die M8-Pinbelegung der Verkabelung; SPS für sinkenden Eingang konfigurieren; Überprüfen Sie die DC24V-Versorgung; Halten Sie die Ausgangslast auf ≤100 mA.

3. Der Ausgang bleibt hoch und kann nicht zurückgesetzt werden

Grundursache: Lighton / Die Darkon-Einstellung stimmt nicht mit der SPS-Logik überein; ungewöhnliche Lichtdurchlässigkeitseigenschaft des Liners; Sensorparameterbetrieb.

Abhilfe: Schalten Sie den NO/NC-Modus über die Tasten um; Dynamisches Teachen erneut ausführen; überprüfen / Ersetzen Sie den defekten Releaseliner-Vorrat.

4. Die Tasten auf der Vorderseite reagieren nicht

Grundursache: Die Tastensperrfunktion ist aktiv.

Abhilfe: Halten Sie 【+】 und 【】 3 Sekunden lang gedrückt, um die Tasten zu entsperren.

5. Fehlende Erkennung bei Hochgeschwindigkeitsbetrieb

Grundursache: Kein erneutes Einlernen für Hochgeschwindigkeitsbedingungen; lose Montagehalterung; mechanischer Web-Jitter.

Abhilfe: Führen Sie den dynamischen Teach-In für die Empfindlichkeitskalibrierung erneut durch; sichere Montageteile; Stabilisieren Sie die Geschwindigkeit des Bahntransports.