Los medidores láser sin contacto abren el camino hacia mediciones de longitud y velocidad de mayor precisión en las plantas de conversión

Ahora más que nunca, los convertidores se ven presionados a entregar productos de mayor calidad más rápido, al tiempo que reducen continuamente los costos de producción para seguir siendo económicamente competitivos.  Pero esto no es tan fácil si se utiliza un sistema de medición de tipo contacto para controlar la longitud y la velocidad de los productos en la web. Un medidor de contacto con imprecisiones de hasta un 2% puede costarle a su organización una cantidad significativa de dinero en gastos innecesarios debido al desperdicio de producto, el mantenimiento y el tiempo de inactividad del sistema.

Esto ha llevado a los fabricantes a considerar técnicas de medición láser sin contacto para monitorear con precisión la longitud y la velocidad de los productos en aplicaciones de conversión que involucran medición de longitud continua, control de velocidad diferencial, control de corte a medida y posicionamiento del producto, por nombrar algunos. La tecnología de medición láser sin contacto permite a los convertidores obtener ganancias de producción reales al reducir significativamente los errores de medición y mejorar el control del proceso.

Los entornos de producción exigentes plantean verdaderos desafíos de medición

Dependiendo de la aplicación, la conversión de entornos de plantas puede ser muy difícil para los dispositivos de medición utilizados para controlar las operaciones de procesamiento. Actualmente, la mayoría de las mediciones de longitud y velocidad se realizan utilizando métodos de contacto, como tacómetros y codificadores de ruedas/rodillos. Todas las mediciones de longitud y velocidad de contacto son mediciones indirectas que se basan en el contacto físico y la fricción entre la superficie del producto y otra superficie que gira un codificador que incrementa un contador. La longitud se calcula a partir de la cantidad de rotación de la rueda de contacto medida por un codificador.  Sin embargo, los sistemas codificadores de ruedas de contacto, por su propia naturaleza, tienen varios defectos fundamentales que los hacen propensos a errores de medición. Estos incluyen:

• La cantidad de deslizamiento o vibración entre la rueda y la superficie de medición
• Desgaste diario de la rueda de contacto, provocando cambios en el radio.
• Acumulación de material del producto, residuos u otro material entre la rueda y el producto.

Además, muchos productos quedan marcados, rayados o arrugados por el contacto de un dispositivo de medición, lo que puede provocar que el producto resulte dañado.

En general, la mayoría de los sistemas de codificadores de ruedas de contacto proporcionan un error de longitud del 0,5 % o superior; un error superior al 1,0 % es común. Un codificador de contacto conectado al rodillo impulsor o que captura pulsos del codificador del rodillo impulsor tiene los mismos problemas. Desde el punto de vista de la calidad, los tacómetros de contacto tienen el potencial de marcar el producto, creando así un defecto. Desde una perspectiva de mantenimiento, los sistemas de medición de contacto requieren calibración y servicio periódicos. La técnica ideal de medición de longitud y velocidad es un método sin contacto que mide directamente la longitud y la velocidad del material.

El enfoque sin contacto elimina errores

Los sistemas de medición de longitud y velocidad sin contacto evitan los problemas de medición que presentan los sistemas de contacto mecánico. Por ejemplo, los codificadores sin contacto utilizan una técnica de medición única basada en láser que no hace contacto con el producto. El funcionamiento es que el codificador del velocímetro láser proyecta un patrón único basado en láser sobre la superficie del producto.  A medida que el producto se mueve, la luz se dispersa hacia el instrumento.  Esta información se traduce en velocidad del producto y se producen pulsos para determinar la longitud del producto. En muchos casos, los codificadores láser sin contacto pueden medir cualquier tipo de producto, independientemente del color, la forma o la textura.  Las mediciones de longitud y velocidad se capturan con alta precisión y repetibilidad.

Aplicaciones de medición comunes en plantas de conversión

Los codificadores láser sin contacto se han utilizado con éxito en una amplia gama de industrias para una amplia gama de aplicaciones de medición de longitud y velocidad. A continuación, hablaré de algunas aplicaciones desafiantes en las que los fabricantes de envases flexibles han logrado mejorar el control de procesos y obtener ahorros de producción.

Longitud continua en la cortadora/rebobinadora

Un fabricante de productos sanitarios tenía problemas con mediciones de longitud inconsistentes en la estación de corte/rebobinado. La rueda codificadora mecánica instalada experimentó errores de deslizamiento de hasta un 2,5 % causados por lubricantes en el producto. Los errores de deslizamiento produjeron una longitud de producto mayor que la longitud objetivo. Esto dio lugar a que se enviaran demasiados productos a los clientes. Al instalar el codificador láser sin contacto, el fabricante redujo el error de longitud en más de un 2,0%, ahorró aproximadamente $40.000 por año y obtuvo un retorno de la inversión en menos de tres meses.

Control de corte en embalajes de cartón ondulado

Un fabricante de cajas de cartón corrugado necesitaba controlar con precisión la velocidad del producto durante la producción normal y en situaciones de "cola de producción". El deslizamiento de los codificadores de contacto y los rodillos de tracción "fuera de calibración" crearon variaciones en el corte que finalmente dieron como resultado desperdicio de material. Al utilizar un codificador láser sin contacto para medir con precisión la velocidad real de la placa a medida que el producto ingresa a las cuchillas de corte, las señales de velocidad de la unidad proporcionaron al sistema de control recuentos de pulsos precisos para controlar el cortador transversal. Esta precisión ayudó a reducir significativamente los desechos y aumentar la calidad del producto. La empresa obtuvo ahorros superiores a 200.000 dólares al año.

Control de estiramiento y dibujo en papel, película y papel de aluminio

Los fabricantes de productos no tejidos, de papel, películas y láminas tienen aplicaciones en las que necesitan estirar o moldear productos hasta obtener espesores muy específicos y precisos. La mayoría de los fabricantes dependen de la precisión de sus velocidades de accionamiento o codificadores de contacto. Los productos generalmente presentan una cierta cantidad de deslizamiento en el rodillo impulsor según la textura, la composición del producto o la tensión en otros puntos de la línea. Un codificador de contacto conectado al rodillo impulsor presenta los mismos problemas. Un codificador de contacto montado en el producto revela desgaste de las ruedas, deslizamiento y problemas de calibración. La colocación de un codificador láser sin contacto en cada punto de medición crítico a lo largo de la línea permite al fabricante determinar con precisión la cantidad de estiramiento o contracción del producto.

El futuro de los convertidores se ve muy brillante

Los convertidores de un espectro de sectores manufactureros ahora tienen una solución de medición de alta precisión para sus necesidades de producción. Las ventajas de la medición de longitud y velocidad mediante láser sin contacto se han demostrado en todo tipo de aplicaciones, incluidas la longitud continua, el control de corte y el control de velocidad, por nombrar algunas. Esta tecnología avanzada y asequible elimina los errores de medición asociados con los tacómetros de ruedas de contacto y los sistemas de transmisión como resultado del deslizamiento y el desgaste mecánico. La medición láser sin contacto proporciona a los convertidores una ventaja competitiva, permitiéndoles controlar la calidad del producto y al mismo tiempo obtener importantes ahorros de producción.

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