Na indústria metalúrgica, a medição precisa de comprimento, distância e posição É necessário em inúmeros processos de corte, alimentação, posicionamento e manuseio de materiais. sensores de distância a laser Eles permitem que essas medições sejam feitas sem contato físico e que o valor seja transmitido diretamente para o CLP ou sistema de controle da máquina.
Essa tecnologia pode ser usada tanto em Máquinas de corte para barras, tubos e perfis tais como em linhas de produção de aço, sistemas de corte no comprimento certo, posicionamento de batentes e carros, controle dimensional de placas e outras aplicações de automação industrial.
A principal vantagem é ter uma referência absoluta de posição ou distância sem elementos mecânicos em contato com a peça, evitando problemas associados ao desgaste de rodas de medição, cabos, réguas ou certos sistemas de posicionamento mecânico.
Aplicações de sensores a laser no corte e produção de metais
Dependendo da geometria da máquina, um sensor a laser pode medir diretamente a posição da peça de trabalho ou de um elemento móvel e usar essa informação para determinar quando cortar, posicionar um batente ou verificar uma dimensão.
| Processo | Variável medida | Aplicação de sensor a laser |
|---|---|---|
| Corte no comprimento desejado / Corte no comprimento | Posição ou comprimento | Determine a posição do material antes de fazer o corte. |
| Serra automática | Posição parcial ou de parada | Posicionamento para corte de barras, tubos ou perfis. |
| Tesouras | Posição do material | Referência para seção transversal ou formatos |
| Carrinho ou batente móvel | Posição absoluta | Feedback de posição para o CLP |
| Placas e desbaste | Comprimento, espessura, largura ou posição | Controle dimensional e posicionamento na linha |
| Linhas de transporte | Presença e posição | Rastreamento de grandes peças de aço |
| Máquinas especiais | Distância | Modernização ou substituição de determinados sistemas de medição mecânica. |
Controle de corte no comprimento (CTL)
Em processos de cortado no comprimento desejado qualquer Corte no comprimento desejado (CTL), O objetivo é obter peças ou formatos com um comprimento específico a partir de chapas metálicas, barras, perfis, tubos ou outros produtos metálicos.
Em uma linha automatizada, o sensor a laser pode ser instalado em uma posição fixa e medir a distância até o final do material, um batente, um carro de alimentação ou outro ponto de referência móvel. O CLP utiliza essa distância para determinar a posição e decidir quando o ponto de corte programado foi alcançado.
A relação entre a distância medida e o comprimento depende da geometria da instalação. Por exemplo, se o sensor conhece uma distância de referência fixa, a posição da extremidade da peça pode ser calculada a partir da variação em relação a essa referência.
Este princípio é particularmente interessante em aplicações onde se pretende evitar o contacto mecânico com o material ou onde é necessária uma medição absoluta após uma paragem, reinício ou alteração de formato.
Dimetix tem uma aplicação industrial específica, Solução de corte controlada por laser AE-0509, Desenvolvido para uma fábrica de produção de aço, o sistema utilizou um sensor a laser Dimetix, um acionamento linear e um controle PLC para automatizar o corte de barras de aço com uma serra industrial.
Medição de barras, tubos e perfis em máquinas de corte
Serras automáticas e outras máquinas de corte precisam posicionar corretamente o material antes de iniciar cada ciclo. Um sensor a laser pode ser usado nesses tipos de máquinas para medir a posição da extremidade de uma serra. barra, tubo, perfil ou peça longa.
A medição pode ser mostrada ao operador como referência ou enviada diretamente ao sistema de controle para automatizar o posicionamento.
Em comparação com a medição manual usando uma régua, fita métrica ou referência visual, a leitura automática permite menor intervenção do operador e mantém uma referência repetível entre os ciclos de produção.
Em máquinas recém-construídas, também permite ao fabricante incorporar diretamente a medição de posição no CLP, enquanto em certos projetos de modernização de máquinas Pode ser utilizado para modernizar os sistemas de medição existentes.
Medição de placas de aço e produtos de grandes dimensões na siderurgia.
Numa siderúrgica ou central de aço, as necessidades de medição vão além do simples corte de uma peça individual. Durante a produção e o transporte de placas, peças brutas e outros produtos de aço de grandes dimensões Pode ser necessário verificar dimensões, posição ou alinhamento sem instalar elementos de medição em contato com o material.
A Dimetix documenta especificamente a aplicação. Produção de placas AE-0214, onde sensores a laser de alta precisão são usados para monitorar as dimensões das placas durante o resfriamento e o transporte.
Nessa configuração, dois sensores posicionados um de frente para o outro ou em lados opostos da peça podem ser usados para obter informações dimensionais. A Dimetix indica a possibilidade de medição. espessura, comprimento e desvio angular ou assimetria, dependendo da disposição dos sensores.
Para esta aplicação, a Dimetix propõe sensores como o DPE-10-500, com precisão típica de ±1 mm e capacidade de realizar medições a longa distância.
A Dimetix também tem o caso. Monitoramento da posição da laje AE-0705, Desenvolvida para a Voestalpine Rail Technology, a aplicação utilizou um sensor DPE-30-500 para detectar a presença e a posição de placas em um ambiente com alta radiação térmica, fumaça, chamas e reflexos. Após um período de testes de oito semanas, a Dimetix documentou que o sistema funcionou sem erros de detecção.
Posicionamento de batentes, carrinhos e peças móveis
Nem todas as aplicações exigem a medição direta da peça. Em muitos equipamentos industriais, é mais prático medir a posição de um componente. batente, carro, atuador, cabeçote ou elemento móvel da máquina.
O sensor a laser permanece em uma posição fixa e mede continuamente a distância até o elemento móvel. Essa medição pode ser usada como feedback de posição e comparada ao ponto de ajuste programado no CLP.
Este sistema pode ser aplicado a máquinas de corte, serras, sistemas de alimentação, transportadores, manipuladores e máquinas especiais onde exista linha de visão entre o sensor e o alvo.
Integração do sensor a laser com PLC e automação
Para um fabricante de máquinas, a medição de distância é apenas uma parte do sistema. O valor deve ser integrado ao sistema de controle da máquina para uso em sequências automatizadas, receitas de produção, mudanças de formato, posicionamento ou alarmes.
Os sensores industriais da Dimetix possuem diversas interfaces de comunicação e saídas que permitem a conexão com PLCs, controladores e sistemas de aquisição de dados. Dependendo do modelo e da arquitetura escolhida, podem ser utilizadas comunicação serial, SSI, saída analógica e diversas soluções de integração com redes industriais.
| Dados do sensor | tratamento PLC | Possível ação |
|---|---|---|
| Distância absoluta | Comparação com as instruções | Posicione um carrinho ou pare |
| Posição da peça | Comparação com o comprimento programado | Autorize o ciclo de corte. |
| Variação de posição | Controle de tolerância | Para gerar alarme ou rejeição |
| Presença a uma certa distância | Detecção de janela | Ativar uma sequência automática |
| Medição contínua | Registro e monitoramento | Controle e rastreabilidade de processos |
Medição sem contato em ambientes industriais exigentes
As instalações de fabricação de aço e usinagem podem apresentar condições desafiadoras para qualquer sistema óptico: poeira, vibrações, superfícies brilhantes, incrustações, fumaça, alterações na refletividade e materiais em altas temperaturas.
Por esse motivo, a seleção e o posicionamento do sensor devem ser considerados em relação à aplicação específica. A distância de trabalho, o ângulo de incidência, a superfície alvo, a temperatura no ponto de instalação e a presença de fumaça ou partículas podem afetar a qualidade da medição.
Quando necessário, o sensor pode ser instalado a uma distância segura da área do processo, utilizar proteções mecânicas ou sistemas auxiliares e realizar medições em um alvo especificamente definido para a aplicação.
Sensor a laser, codificador, roda de medição ou velocímetro a laser?
A tecnologia mais adequada depende da variável que a máquina realmente precisa. O sensor de distância a laser Dimetix mede distância e posição.; Não deve ser confundido com um velocímetro a laser destinado a medir diretamente a velocidade da superfície de uma correia transportadora em movimento.
| Precisar | Tecnologia padrão |
|---|---|
| Posição absoluta da peça, carro ou batente | Sensor de distância a laser |
| Distância até a extremidade de uma barra ou perfil | Sensor de distância a laser |
| Medição sem contato a vários metros | Sensor de distância a laser |
| Posição angular ou rotações de um eixo | Codificador |
| Comprimento cumulativo devido ao contato com o material | Codificador + roda de medição |
| Velocidade ou comprimento de superfície contínua sem contato | Velocímetro a laser / Tecnologia Doppler |
Em certos sistemas, diversas tecnologias podem ser combinadas. Por exemplo, um encoder pode controlar o movimento de um acionamento enquanto um sensor a laser fornece uma leitura/interrupção do movimento. Referência absoluta independente da posição.
Vantagens dos sensores a laser para fabricantes de máquinas
- Medição sem contato com a parte ou elemento móvel.
- Possibilidade de realizar medições a uma distância de vários metros.
- Referência de posição absoluta.
- Ausência de cabos extensíveis ou elementos de medição mecânicos em contato.
- Integração com PLCs e sistemas de automação.
- Possibilidade de instalar o sensor protegido e afastado da área do processo.
- Aplicável tanto a máquinas novas quanto a determinados projetos de modernização.
- Medição em peças grandes onde a instalação de um transdutor mecânico seria difícil.
Seleção de sensores Dimetix para uma máquina ou linha de corte de aço.
A seleção do sensor deve ser baseada nas condições reais da máquina. Conhecer apenas o comprimento máximo a ser medido não é suficiente.
Para dimensionar corretamente uma aplicação, é necessário definir:
- distância mínima e máxima de medição;
- Requer precisão e repetibilidade;
- velocidade de movimento da peça ou do carro;
- Frequência de atualização necessária;
- tipo e acabamento da superfície alvo;
- temperatura e condições ambientais;
- ângulo disponível para realizar a medição;
- Interface disponível no CLP ou sistema de controle;
- necessidade de medição contínua ou apenas durante certas fases do ciclo.
Para aplicações de longo alcance e alta precisão, os seguintes modelos, entre outros, podem ser considerados: Dimetrix DPE-10-500, enquanto outros modelos da Série D podem ser mais adequados quando a autonomia, a velocidade ou as características da aplicação mudam.
Você pode visualizar a gama disponível de sensores de distância a laser industriais Ou forneça-nos as especificações da máquina para que possamos estudar qual configuração é a mais adequada.
Aplicações na fabricação de aço, corte e usinagem.
Essas soluções podem ser utilizadas em projetos relacionados a Siderúrgicas, centros de serviços siderúrgicos, fabricantes de linhas de corte, fabricantes de serras industriais, integradores de automação e construtores de máquinas especiais..
Os materiais e produtos que podem ser encontrados neste tipo de instalação incluem: Chapas metálicas, bobinas, tiras, barras, tubos, perfis, tarugos, placas e outros produtos longos ou semiacabados de aço, aço inoxidável e alumínio..
A GUEMISA pode ajudar na seleção de sensores, na definição da distância de trabalho e na integração da medição com o sistema de automação da máquina.