Na industria metalúrxica, a medición precisa de lonxitude, distancia e posición É necesario en numerosos procesos de corte, alimentación, posicionamento e manipulación de materiais. sensores de distancia láser Permiten tomar estas medicións sen contacto físico e transmitir o valor directamente ao PLC ou ao sistema de control da máquina.
Esta tecnoloxía pódese empregar tanto en máquinas de corte para barras, tubos e perfís como en liñas de produción de aceiro, sistemas de corte a medida, posicionamento de topes e carros, control dimensional de lousas e outras aplicacións de automatización industrial.
A principal vantaxe é ter unha referencia absoluta de posición ou distancia sen elementos mecánicos en contacto coa peza, evitando problemas asociados ao desgaste de rodas de medición, cables, regras ou certos sistemas de posicionamento mecánico.
Aplicacións dos sensores láser no corte e produción de metais
Dependendo da xeometría da máquina, un sensor láser pode medir directamente a posición da peza ou dun elemento móbil e usar esa información para determinar cando cortar, colocar un tope ou verificar unha dimensión.
| Proceso | Variable medida | Aplicación do sensor láser |
|---|---|---|
| Corte á medida / Corte á medida | Posición ou lonxitude | Determinar a posición do material antes de realizar o corte |
| Serra automática | Posición parcial ou de parada | Posicionamento para cortar barras, tubos ou perfís |
| Tesoiras | Posición do material | Referencia para sección transversal ou formatos |
| Carro ou tope móbil | Posición absoluta | Retroalimentación de posición ao PLC |
| Laxes e desbaste | Lonxitude, grosor, anchura ou posición | Control dimensional e posicionamento na liña |
| Liñas de transporte | Presenza e posición | Seguimento de grandes pezas de aceiro |
| Máquinas especiais | Distancia | Readaptación ou substitución de certos sistemas de medición mecánicos |
Control de corte a lonxitude (CTL)
En procesos de cortar á lonxitude calquera dos dous Corte a medida (CTL), O obxectivo é obter pezas ou formatos cunha lonxitude específica a partir de chapa, barras, perfís, tubos ou outros produtos metálicos.
Nunha liña automatizada, o sensor láser pode instalarse nunha posición fixa e medir a distancia ata o final do material, un tope, un carro de alimentación ou outro punto de referencia móbil. O PLC usa esta distancia para determinar a posición e decidir cando se alcanzou o punto de corte programado.
A relación entre a distancia medida e a lonxitude depende da xeometría da instalación. Por exemplo, se o sensor coñece unha distancia de referencia fixa, a posición do extremo da peza pódese calcular a partir da variación relativa a esa referencia.
Este principio é particularmente interesante en aplicacións onde se debe evitar o contacto mecánico co material ou onde se precisa unha medición absoluta despois dunha parada, reinicio ou cambio de formato.
Dimetix ten unha aplicación industrial específica, Solución de corte controlado por láser AE-0509, Desenvolvido para unha instalación de produción de aceiro, o sistema empregaba un sensor láser Dimetix, un accionamento lineal e un control PLC para automatizar unha solución de corte de barras de aceiro mediante unha serra industrial.
Medición de barras, tubos e perfís en máquinas de corte
As serras automáticas e outras máquinas de corte precisan posicionar correctamente o material antes de comezar cada ciclo. Nestes tipos de máquinas pódese usar un sensor láser para medir a posición do extremo dun barra, tubo, perfil ou peza longa.
A medición pódeselle mostrar ao operador como referencia ou enviarse directamente ao sistema de control para automatizar o posicionamento.
En comparación coa medición manual mediante unha regra, unha cinta métrica ou unha referencia visual, a lectura automática permite unha intervención reducida do operador e mantén unha referencia repetible entre os ciclos de produción.
En maquinaria de nova construción, tamén permite ao fabricante incorporar directamente a medición da posición no PLC, mentres que nalgúns proxectos de modernización de maquinaria Pódese empregar para modernizar os sistemas de medición existentes.
Medición de placas de aceiro e produtos grandes na fabricación de aceiro
Nunha fábrica de aceiro ou planta siderúrxica, as necesidades de medición van máis alá do corte dunha peza individual. Durante a produción e o transporte de laxes, desbastes e outros produtos de aceiro de gran tamaño Pode ser necesario comprobar as dimensións, a posición ou a aliñación sen instalar elementos de medición en contacto co material.
Dimetix documenta especificamente a aplicación Produción de laxes AE-0214, onde se empregan sensores láser de alta precisión para monitorizar as dimensións das lousas durante o arrefriamento e o transporte.
Nesta configuración, pódense usar dous sensores un fronte ao outro ou situados a cada lado da peza para obter información dimensional. Dimetix indica a posibilidade de medir grosor, lonxitude e desviación angular ou oblicuidade, dependendo da disposición dos sensores.
Para esta aplicación, Dimetix propone sensores como el DPE-10-500, cunha precisión típica de ±1 mm e a capacidade de realizar medicións a longa distancia.
Dimetix tamén ten o caso Monitorización da posición da laxa AE-0705, Desenvolvida para Voestalpine Rail Technology, a aplicación empregou un sensor DPE-30-500 para detectar a presenza e a posición de laxes nun ambiente con alta radiación térmica, fume, chamas e reflexións. Tras un período de probas de oito semanas, Dimetix documentou que o sistema funcionaba sen erros de detección.
Posicionamento de topes, carros e pezas móbiles
Non todas as aplicacións requiren a medición directa da peza. En moitos equipos industriais, é máis práctico medir a posición dun tope, carro, actuador, cabezal ou elemento móbil da máquina.
O sensor láser permanece nunha posición fixa e mide continuamente a distancia ao elemento móbil. Esta medición pódese usar como retroalimentación de posición e compararse co punto de referencia programado no PLC.
Este sistema pódese aplicar a máquinas de corte, serras, sistemas de alimentación, transportadores, manipuladores e maquinaria especial onde hai unha liña de visión entre o sensor e o obxectivo.
Integración do sensor láser con PLC e automatización
Para un fabricante de máquinas, a medición da distancia é só unha parte do sistema. O valor debe integrarse co sistema de control da máquina para o seu uso en secuencias automatizadas, receitas de produción, cambios de formato, posicionamento ou alarmas.
Os sensores industriais Dimetix contan con varias interfaces e saídas de comunicación que permiten conectarse a PLC, controladores e sistemas de adquisición de datos. Dependendo do modelo e da arquitectura escollidos, pódense empregar comunicación en serie, SSI, saída analóxica e diversas solucións de integración de redes industriais.
| Datos do sensor | Tratamento PLC | Posible acción |
|---|---|---|
| Distancia absoluta | Comparación coas instrucións | Colocar un carro ou unha parada |
| Posición da peza | Comparación coa lonxitude programada | Autorizar o ciclo de corte |
| Variación de posición | Control de tolerancia | Para xerar alarma ou rexeitamento |
| Presenza a unha certa distancia | Detección de fiestras | Activar unha secuencia automática |
| Medición continua | Rexistro e seguimento | Control de procesos e trazabilidade |
Medición sen contacto en contornas industriais esixentes
As instalacións de fabricación e mecanizado de aceiro poden presentar condicións desafiantes para calquera sistema óptico: po, vibracións, superficies brillantes, incrustacións, fume, cambios na reflectividade e materiais a alta temperatura.
Por este motivo, a selección e a colocación do sensor deben considerarse en relación coa aplicación real. A distancia de traballo, o ángulo de incidencia, a superficie do obxectivo, a temperatura no punto de instalación e a presenza de fume ou partículas poden afectar á calidade da medición.
Cando sexa necesario, o sensor pódese instalar a unha distancia segura da área de proceso, usar protectores mecánicos ou sistemas auxiliares e medir nun obxectivo definido especificamente para a aplicación.
Sensor láser, codificador, roda medidora ou velocímetro láser?
A tecnoloxía máis axeitada depende da variable que a máquina realmente precise. O sensor de distancia láser Dimetix mide a distancia e a posición; Non se debe confundir cun velocímetro láser destinado a medir directamente a velocidade superficial dunha cinta móbil.
| Necesidade | Tecnoloxía estándar |
|---|---|
| Posición absoluta da peza, carro ou tope | Sensor de distancia láser |
| Distancia ao final dunha barra ou perfil | Sensor de distancia láser |
| Medición sen contacto a varios metros | Sensor de distancia láser |
| Posición angular ou revolucións dun eixe | Codificador |
| Lonxitude acumulada por contacto co material | Codificador + roda de medición |
| Velocidade ou lonxitude de superficie continua sen contacto | Velocímetro láser / tecnoloxía Doppler |
En certos sistemas, pódense combinar varias tecnoloxías. Por exemplo, un codificador pode controlar o movemento dun accionamento mentres que un sensor láser proporciona unha referencia absoluta independente da posición.
Vantaxes dos sensores láser para fabricantes de maquinaria
- Medición sen contacto coa peza ou elemento móbil.
- Posibilidade de tomar medidas a unha distancia de varios metros.
- Referencia de posición absoluta.
- Ausencia de cables extensibles ou elementos mecánicos de medición en contacto.
- Integración con PLC e sistemas de automatización.
- Posibilidade de instalar o sensor protexido e lonxe da zona de proceso.
- Aplicable tanto a maquinaria nova como a certos proxectos de modernización.
- Medición en pezas grandes onde sería difícil instalar un transdutor mecánico.
Selección de sensores Dimetix para unha máquina ou liña de corte de aceiro
A selección do sensor debe basearse nas condicións reais da máquina. Non abonda con coñecer só a lonxitude máxima que se vai medir.
Para dimensionar axeitadamente unha aplicación, é necesario definir:
- distancia de medición mínima e máxima;
- precisión e repetibilidade requiridas;
- velocidade de movemento da peza ou do carro;
- frecuencia de actualización requirida;
- tipo e acabado da superficie obxectivo;
- temperatura e condicións ambientais;
- ángulo dispoñible para tomar a medición;
- interface dispoñible no PLC ou sistema de control;
- necesidade de medición continua ou só durante certas fases do ciclo.
Para aplicacións de longo alcance e alta precisión, pódense considerar, entre outros, os seguintes modelos: Dimetrix DPE-10-500, mentres que outros modelos da serie D poden ser máis axeitados cando cambian o alcance, a velocidade ou as características da aplicación.
Podes ver a gama dispoñible de sensores de distancia láser industriais ou proporciónenos as especificacións da máquina para que poidamos estudar cal é a configuración máis axeitada.
Aplicacións na fabricación, corte e mecanizado do aceiro
Estas solucións pódense empregar en proxectos relacionados con fábricas de aceiro, centros de servizo de aceiro, fabricantes de liñas de corte, fabricantes de serras industriais, integradores de automatización e construtores de maquinaria especial.
Os materiais e produtos que se poden atopar neste tipo de instalacións inclúen Chapas, bobinas, tiras, barras, tubos, perfís, lingotes, placas e outros produtos longos ou semiacabados de aceiro, aceiro inoxidable e aluminio.
GUEMISA pode axudar coa selección de sensores, a definición da distancia de traballo e a integración da medición co sistema de automatización da máquina.