非接触レーザーゲージが加工工場における高精度な長さ・速度測定を実現

コンバーターは、これまで以上に、経済的競争力を維持するために、生産コストを継続的に削減しながら、より高品質の製品をより早く提供するというプレッシャーにさらされています。  しかし、接触型測定システムを使用してWebベースの製品の長さと速度を制御する場合、これはそれほど簡単ではありません。 接触ゲージの不正確さが2% 程度になると、製品の無償提供、廃棄、メンテナンス、システム ダウンタイム などにより、組織は不必要な経費として多額の費用を負担することになります。

このため、製造業者は、連続長さ測定、差動速度制御、切断長さ制御、製品位置決めなどを含む変換アプリケーションにおいて、製品の長さと速度を正確に監視するために、非接触レーザー測定技術に注目するようになりました。 非接触レーザー測定技術により、測定誤差が大幅に削減され、プロセス制御が改善され、コンバーターは実際の生産性向上を実現できます。

厳しい生産環境は真の測定課題をもたらします

アプリケーションによっては、プラント環境の変換が、処理操作を制御するために使用される測定デバイスにとって非常に厳しいものになる可能性があります。 現在、長さと速度の測定のほとんどは、タコメータやホイール/ローラー エンコーダなどの接触方式を使用して行われています。 すべての接触長さおよび速度の測定は、製品表面と別の表面との間の物理的な接触および摩擦に依存した間接的な測定であり、これによりカウンターを増分する エンコーダー が回転します。 長さは、エンコーダー で測定された接触ホイールの回転量から計算されます。  しかし、コンタクトホイール エンコーダー システムには、その性質上、測定エラーが発生しやすい根本的な欠陥がいくつかあります。 これらには次のものが含まれます。

• ホイールと測定面の間の滑りまたはジッターの量
• 接触ホイールの日常的な摩耗により半径が変化する
• ホイールと製品の間に製品材料、破片、その他の材料が蓄積する

また、多くの製品は測定機器の接触により傷や折り目がつき、破損する可能性があります。

一般に、ほとんどのコンタクト ホイール エンコーダー システムでは長さの誤差は0.5% 以上であり、1.0% を超える誤差も一般的です。 ドライブ ローラーに接続された接点 エンコーダー や、ドライブ ローラーからパルスをキャプチャする接点 エンコーダー にも同じ問題があります。 品質の観点から見ると、接触型タコメータは製品に跡を残し、欠陥を引き起こす可能性があります。 メンテナンスの観点から、接触型測定システムでは定期的な校正とサービスが必要です。 理想的な長さと速度の測定技術は、材料の長さと速度を直接測定する非接触方式です。

非接触アプローチでエラーを排除

非接触型の長さおよび速度測定システムは、機械的な接触型システムで発生する測定上の落とし穴を回避します。 たとえば、非接触型エンコーダーでは、製品に接触しない独自のレーザーベースの測定技術が使用されます。 仕組みとしては、レーザー速度計 エンコーダー が製品の表面に独自のレーザーベースのパターンを投影します。  製品が移動すると、光が散乱して機器に戻ります。 この情報は製品の速度に変換され、製品の長さを決定するためのパルスが生成されます。 多くの場合、非接触レーザー エンコーダーは、色、形状、質感に関係なく、あらゆる種類の製品を測定できます。  長さと速度の測定は、高精度の 精度および再現性 でキャプチャされます。

加工工場における一般的な測定アプリケーション

非接触レーザー エンコーダは、さまざまな業界で、長さや速度の測定アプリケーションに幅広く使用されてきました。 以下では、フレキシブルノズル 包装 メーカーがプロセス制御を改善し、生産コストの削減を実現した、いくつかの難しいアプリケーションについて説明します。

スリッター/リワインダーでの連続長さ

衛生製品の製造業者は、スリッター/巻き戻しステーションで長さの測定が一貫していないという問題を抱えていました。 取り付けられた機械式 エンコーダー ホイールでは、製品の 潤滑剤 によって最大2.5% のスリップ エラーが発生しました。 滑り誤差により、製品の長さが目標の長さよりも長くなりました。 その結果、顧客に出荷される製品が多すぎることになりました。 非接触レーザー エンコーダー を導入することで、メーカーは長さの誤差を2.0% 以上削減し、年間約40,000ドルを節約し、3か月以内にROIを実現しました。

段ボールのカットコントロール 包装

段ボール箱の製造業者は、通常の製造時および「テールアウト」状況で製品の速度を正確に制御する必要がありました。 接触式エンコーダの滑りと「較正外」のプルロールにより、カットにばらつきが生じ、最終的には材料のスクラップが発生しました。 製品がカッティングナイフに入るときの実際のボードの速度を非接触レーザー エンコーダー を使用して正確に測定することにより、ユニットからの速度信号はクロスカッターを制御するための正確なパルスカウントを制御システムに提供しました。 この精度により、スクラップが大幅に削減され、製品品質 が増加しました。 同社は年間20万ドル以上の節約を実現しました。

紙、フィルム、箔の伸縮と描画を制御

不織布、紙、フィルム、箔製品の製造業者は、製品を非常に具体的かつ正確な厚さに引き伸ばす必要がある用途を持っています。 ほとんどのメーカーは、ドライブ速度または接触型エンコーダの精度に依存しています。 製品は通常、質感、製品の構成、またはライン上の他のポイントでの張力に基づいて、駆動ローラー上である程度の滑りを示します。 ドライブ ローラーに接続された接点 エンコーダー でも同じ問題が発生します。 製品に乗っている接触者 エンコーダー は、ホイールの摩耗、滑り、およびキャリブレーションの問題を明らかにします。 ライン沿いの重要な測定ポイントごとに非接触レーザー エンコーダー を1つ配置することで、製造業者は製品の伸びや引き下げの量を正確に判断できます。

コンバーターの未来は明るい

さまざまな製造業分野のコンバーターは、生産ニーズに対応する高精度の測定ソリューションを利用できるようになりました。 非接触レーザーによる長さと速度の測定の利点は、連続長さ、カット制御、速度制御など、あらゆるタイプのアプリケーションで実証されています。 この高度で手頃な価格の技術により、滑りや機械的摩耗の結果として生じる接触ホイールタコメータと駆動システムに関連する測定誤差が排除されます。 非接触レーザー測定により、コンバーターは競争上の優位性を獲得し、製品品質 を制御しながら大幅な生産性向上を実現できます。

Nordson LaserSpeed Pro 非接触レーザー エンコーダー の詳細については、このリンクをご覧ください。