Dans l'industrie métallurgique, la mesure précise de longueur, distance et position Elle est nécessaire dans de nombreux processus de découpe, d'alimentation, de positionnement et de manutention des matériaux. capteurs de distance laser Elles permettent d'effectuer ces mesures sans contact physique et de transmettre directement la valeur à l'automate programmable ou au système de commande de la machine.
Cette technologie peut être utilisée à la fois dans machines de découpe pour barres, tubes et profilés comme dans les chaînes de production d'acier, les systèmes de découpe à longueur, le positionnement des butées et des chariots, le contrôle dimensionnel des plaques et autres applications d'automatisation industrielle.
Le principal avantage réside dans le fait de disposer d'une référence absolue de position ou de distance sans éléments mécaniques en contact avec la pièce, évitant ainsi les problèmes liés à l'usure des roues de mesure, des câbles, des règles ou de certains systèmes de positionnement mécaniques.
Applications des capteurs laser dans la découpe et la production de métaux
En fonction de la géométrie de la machine, un capteur laser peut mesurer directement la position de la pièce ou d'un élément mobile et utiliser cette information pour déterminer quand couper, positionner une butée ou vérifier une dimension.
| Processus | Variable mesurée | application de capteur laser |
|---|---|---|
| Couper à longueur / Couper à longueur | Position ou longueur | Déterminez la position du matériau avant d'effectuer la découpe. |
| Scie automatique | position partielle ou d'arrêt | Positionnement pour la découpe de barres, de tubes ou de profilés |
| Cisailles | Position matérielle | Référence pour les sections transversales ou les formats |
| chariot ou arrêt mobile | position absolue | Retour d'information sur la position au PLC |
| Dalles et dégrossissage | Longueur, épaisseur, largeur ou position | Contrôle dimensionnel et positionnement sur la ligne |
| Lignes de transport | Présence et position | Suivi de grandes pièces d'acier |
| machines spéciales | Distance | Modernisation ou remplacement de certains systèmes de mesure mécaniques |
Contrôle de la longueur de coupe (CTL)
Dans les processus de coupé à la longueur soit Coupe à longueur (CTL), L'objectif est d'obtenir des pièces ou des formats d'une longueur spécifique à partir de tôles, de barres, de profilés, de tubes ou d'autres produits métalliques.
Sur une ligne automatisée, le capteur laser peut être installé en position fixe et mesurer la distance jusqu'à l'extrémité du matériau, une butée, un chariot d'alimentation ou tout autre point de référence mobile. L'automate programmable utilise cette distance pour déterminer la position et décider quand le point de coupe programmé est atteint.
La relation entre la distance mesurée et la longueur dépend de la géométrie de l'installation. Par exemple, si le capteur connaît une distance de référence fixe, la position de l'extrémité de la pièce peut être calculée à partir de la variation par rapport à cette référence.
Ce principe est particulièrement intéressant dans les applications où tout contact mécanique avec le matériau doit être évité ou lorsqu'une mesure absolue est nécessaire après un arrêt, un redémarrage ou un changement de format.
Dimetix a une application industrielle spécifique, Solution de découpe laser AE-0509, Développé pour une usine de production d'acier, le système utilisait un capteur laser Dimetix, un entraînement linéaire et une commande PLC pour automatiser une solution de découpe de barres d'acier à l'aide d'une scie industrielle.
Mesure des barres, tubes et profilés sur machines de découpe
Les scies automatiques et autres machines de découpe doivent positionner correctement le matériau avant chaque cycle. Un capteur laser peut être utilisé dans ces machines pour mesurer la position de l'extrémité du matériau. barre, tube, profilé ou pièce longue.
La mesure peut être affichée à l'opérateur pour référence ou envoyée directement au système de contrôle pour automatiser le positionnement.
Comparée à la mesure manuelle à l'aide d'une règle, d'un ruban à mesurer ou d'une référence visuelle, la lecture automatique permet de réduire l'intervention de l'opérateur et de maintenir une référence reproductible entre les cycles de production.
Dans les machines nouvellement construites, cela permet également au fabricant d'intégrer directement la mesure de position dans l'automate programmable, tandis que dans certains projets de modernisation des machines Il peut être utilisé pour moderniser les systèmes de mesure existants.
Mesure des brames d'acier et des produits de grande taille en sidérurgie
Dans une aciérie, les besoins en matière de mesure ne se limitent pas à la simple découpe d'une pièce. Lors de la production et du transport des plaques, ébauches et autres produits sidérurgiques de grande taille Il peut être nécessaire de vérifier les dimensions, la position ou l'alignement sans installer d'éléments de mesure en contact avec le matériau.
Dimetix documente spécifiquement l'application Production de dalles AE-0214, où des capteurs laser de haute précision sont utilisés pour surveiller les dimensions des plaques pendant le refroidissement et le transport.
Dans cette configuration, deux capteurs face à face ou positionnés de part et d'autre de la pièce peuvent être utilisés pour obtenir des informations dimensionnelles. Dimetix indique la possibilité de mesurer épaisseur, longueur et déviation angulaire ou inclinaison, en fonction de la disposition des capteurs.
Pour cette application, Dimetix propose des capteurs tels que… DPE-10-500, avec une précision typique de ±1 mm et la capacité d'effectuer des mesures à longue distance.
Dimetix a également l'affaire Surveillance de la position des dalles AE-0705, Développée pour Voestalpine Rail Technology, l'application utilisait un capteur DPE-30-500 pour détecter la présence et la position des dalles dans un environnement à fort rayonnement thermique, fumée, flammes et réflexions. Après une période de test de huit semaines, Dimetix a constaté que le système fonctionnait sans erreur de détection.
Positionnement des butées, des chariots et des pièces mobiles
Toutes les applications ne nécessitent pas une mesure directe de la pièce. Dans de nombreux équipements industriels, il est plus pratique de mesurer la position d'un élément. butée, chariot, actionneur, tête ou élément mobile de la machine.
Le capteur laser reste fixe et mesure en continu la distance qui le sépare de l'élément mobile. Cette mesure sert de retour d'information sur la position et est comparée à la consigne programmée dans l'automate programmable.
Ce système peut être appliqué aux machines de découpe, aux scies, aux systèmes d'alimentation, aux convoyeurs, aux manipulateurs et aux machines spéciales où il existe une ligne de visée entre le capteur et la cible.
Intégration du capteur laser avec l'automate programmable et l'automatisation
Pour un fabricant de machines, la mesure de distance ne représente qu'une partie du système. La valeur mesurée doit être intégrée au système de commande de la machine pour être utilisée dans les séquences automatisées, les recettes de production, les changements de format, le positionnement ou les alarmes.
Les capteurs industriels Dimetix sont dotés de diverses interfaces de communication et sorties permettant leur connexion aux automates programmables, aux contrôleurs et aux systèmes d'acquisition de données. Selon le modèle et l'architecture choisis, la communication série, l'interface SSI, la sortie analogique et diverses solutions d'intégration au réseau industriel sont disponibles.
| Données des capteurs | Traitement PLC | Action possible |
|---|---|---|
| Distance absolue | Comparaison avec les instructions | Positionnez un chariot ou arrêtez-le. |
| Position de la pièce | Comparaison avec la longueur programmée | Autoriser le cycle de coupe |
| Variation de position | Contrôle de tolérance | Générer une alarme ou un rejet |
| Présence à une certaine distance | Détection de fenêtre | Activer une séquence automatique |
| Mesure continue | Inscription et surveillance | Contrôle et traçabilité des processus |
Mesure sans contact dans des environnements industriels exigeants
Les installations de sidérurgie et d'usinage peuvent présenter des conditions difficiles pour tout système optique : poussière, vibrations, surfaces brillantes, tartre, fumée, variations de réflectivité et matériaux à haute température.
C’est pourquoi le choix et l’emplacement du capteur doivent être adaptés à l’application. La distance de travail, l’angle d’incidence, la surface cible, la température au point d’installation et la présence de fumée ou de particules peuvent tous affecter la qualité de la mesure.
Si nécessaire, le capteur peut être installé à une distance de sécurité de la zone de traitement, utiliser des protections mécaniques ou des systèmes auxiliaires et effectuer des mesures sur une cible spécifiquement définie pour l'application.
Capteur laser, encodeur, roue de mesure ou compteur de vitesse laser ?
La technologie la plus adaptée dépend de la variable dont la machine a réellement besoin. Le capteur de distance laser Dimetix mesure la distance et la position.; Il ne faut pas le confondre avec un compteur de vitesse laser destiné à mesurer directement la vitesse de surface d'une courroie en mouvement.
| Besoin | Technologie standard |
|---|---|
| Position absolue de la pièce, du chariot ou de la butée | Capteur de distance laser |
| Distance jusqu'à l'extrémité d'une barre ou d'un profil | Capteur de distance laser |
| Mesure sans contact à plusieurs mètres | Capteur de distance laser |
| Position angulaire ou révolutions d'un axe | Encodeur |
| Longueur cumulée due au contact avec le matériau | Encodeur + roue de mesure |
| Vitesse ou longueur de surface continue sans contact | compteur de vitesse laser / technologie Doppler |
Dans certains systèmes, plusieurs technologies peuvent être combinées. Par exemple, un codeur peut contrôler le mouvement d'un entraînement tandis qu'un capteur laser fournit une… référence absolue indépendante de la position.
Avantages des capteurs laser pour les fabricants de machines
- Mesure sans contact avec la partie mobile ou l'élément.
- Possibilité de prendre des mesures à une distance de plusieurs mètres.
- Référence de position absolue.
- Absence de câbles extensibles ou d'éléments de mesure mécaniques en contact.
- Intégration avec les automates programmables et les systèmes d'automatisation.
- Possibilité d'installer le capteur à l'abri et à l'écart de la zone de production.
- Applicable aux machines neuves et à certains projets de modernisation.
- Mesure sur de grandes pièces où l'installation d'un transducteur mécanique serait difficile.
Sélection des capteurs Dimetix pour une machine ou une ligne de découpe d'acier
Le choix du capteur doit se fonder sur les conditions réelles de la machine. Connaître uniquement la longueur maximale à mesurer ne suffit pas.
Pour dimensionner correctement une application, il est nécessaire de définir :
- distance de mesure minimale et maximale ;
- précision et répétabilité requises ;
- vitesse de déplacement de la pièce ou du chariot ;
- Fréquence de mise à jour requise ;
- type et finition de la surface cible ;
- température et conditions environnementales ;
- angle disponible pour la prise de mesure ;
- interface disponible sur l'automate programmable ou le système de contrôle ;
- nécessité d'une mesure continue ou seulement pendant certaines phases du cycle.
Pour les applications à longue portée et de haute précision, les modèles suivants, entre autres, peuvent être envisagés : Dimetrix DPE-10-500, tandis que d'autres modèles de la série D peuvent être plus adaptés lorsque la portée, la vitesse ou les caractéristiques d'application changent.
Vous pouvez consulter la gamme disponible de capteurs de distance laser industriels ou fournissez-nous les spécifications de la machine afin que nous puissions étudier quelle configuration est la plus appropriée.
Applications dans la sidérurgie, la découpe et l'usinage
Ces solutions peuvent être utilisées dans des projets liés à aciéries, centres de services sidérurgiques, fabricants de lignes de découpe, fabricants de scies industrielles, intégrateurs d'automatisation et constructeurs de machines spéciales.
Les matériaux et produits que l'on peut trouver dans ce type d'installation comprennent : Tôles, bobines, bandes, barres, tubes, profilés, billettes, plaques et autres produits longs ou semi-finis en acier, acier inoxydable et aluminium.
GUEMISA peut vous aider dans la sélection des capteurs, la définition de la distance de travail et l'intégration de la mesure au système d'automatisation de la machine.