비접촉 레이저 게이지, 변환 공장에서 더 정확한 길이 및 속도 측정을 위한 길을 열다

그 어느 때보다도 가공업체는 경제적 경쟁력을 유지하기 위해 생산 비용을 지속적으로 줄이는 동시에 더 높은 품질의 제품을 더 빠르게 공급해야 한다는 압박을 받고 있습니다.  하지만 웹 기반 제품의 길이와 속도를 제어하기 위해 접촉식 측정 시스템을 사용하는 경우 이는 쉽지 않습니다. 최대 2%의 부정확도를 지닌 접촉 게이지는 제품 유출, 낭비, 유지 관리 및 시스템 가동 중지로 인해 불필요한 비용으로 인해 조직에 상당한 비용을 초래할 수 있습니다.

이로 인해 제조업체는 연속 길이 측정, 차등 속도 제어, 절단 길이 제어 및 제품 위치 지정 등을 포함하는 변환 응용 분야에서 제품의 길이와 속도를 정확하게 모니터링하기 위해 비접촉 레이저 측정 기술을 검토하게 되었습니다. 비접촉 레이저 측정 기술은 측정 오류를 크게 줄이고 공정 제어를 개선함으로써 변환기가 실제 생산 이득을 실현할 수 있도록 해줍니다.

까다로운 생산 환경은 실제 측정 과제를 야기합니다.

적용 분야에 따라, 처리 작업을 제어하는 데 사용되는 측정 장비에 플랜트 환경을 변환하는 것은 매우 어려울 수 있습니다. 현재 대부분의 길이와 속도 측정은 타코미터와 휠/롤러 인코더와 같은 접촉 방식을 사용하여 이루어집니다. 모든 접촉 길이와 속도 측정은 제품 표면과 다른 표면 사이의 물리적 접촉과 마찰에 의존하는 간접 측정으로, 카운터를 증가시키는 인코더를 돌립니다. 길이는 인코더로 측정한 접촉 휠의 회전량으로부터 계산됩니다.  그러나 접촉식 휠 인코더 시스템은 본질적으로 측정 오류가 발생하기 쉬운 몇 가지 근본적인 결함을 가지고 있습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

• 휠과 측정 표면 사이의 미끄러짐이나 흔들림의 양
• 접촉 휠의 일상적인 마모로 인해 반경이 변경됨
• 휠과 제품 사이에 제품 재료, 파편 또는 기타 재료가 쌓임

또한 많은 제품은 측정 장비와의 접촉으로 인해 표시, 긁힘 또는 주름이 생겨 제품이 손상될 수 있습니다.

일반적으로 대부분의 접촉식 휠 인코더 시스템은 0.5% 이상의 길이 오차를 발생시키며, 1.0% 이상의 오차가 일반적입니다. 구동 롤러에 부착된 접촉식 인코더나 구동 롤러 인코더에서 펄스를 포착하는 경우에도 동일한 문제가 발생합니다. 품질 관점에서 볼 때, 접촉식 회전 속도계는 제품에 표시를 남길 가능성이 있어 결함이 발생할 수 있습니다. 유지관리 관점에서 볼 때, 접촉 측정 시스템은 주기적인 교정과 서비스가 필요합니다. 이상적인 길이와 속도 측정 기술은 재료의 길이와 속도를 직접 측정하는 비접촉 방식입니다.

비접촉 방식으로 오류 제거

비접촉 길이 및 속도 측정 시스템은 기계적 접촉 시스템에서 발생하는 측정 함정을 피할 수 있습니다. 예를 들어, 비접촉 인코더는 제품과 접촉하지 않는 고유한 레이저 기반 측정 기술을 사용합니다. 작동 원리는 레이저 속도계 인코더가 제품 표면에 고유한 레이저 기반 패턴을 투사한다는 것입니다.  제품이 움직이면 빛은 산란되어 다시 장비로 되돌아옵니다.  이 정보는 제품 속도로 변환되고 펄스가 생성되어 제품 길이를 결정합니다. 많은 경우, 비접촉 레이저 인코더는 색상, 모양 또는 질감에 관계없이 모든 유형의 제품을 측정할 수 있습니다.  길이와 속도 측정은 높은 정확도와 반복성을 가지고 수행됩니다.

변환 공장에서의 일반적인 측정 응용 프로그램

비접촉 레이저 인코더는 광범위한 산업 분야에서 길이와 속도 측정 분야에 성공적으로 사용되었습니다. 아래에서는 가용성 포장 제조업체가 공정 제어를 개선하고 생산 절감을 실현한 몇 가지 까다로운 응용 분야에 대해 설명하겠습니다.

슬리터/리와인더에서의 연속 길이

위생용품 제조업체는 슬리터/리와인드 스테이션에서 길이 측정이 일관되지 않아 문제가 발생했습니다. 설치된 기계식 인코더 휠은 제품의 윤활유로 인해 최대 2.5%의 미끄러짐 오류가 발생했습니다. 미끄러짐 오류로 인해 목표 길이보다 긴 제품 길이가 생성되었습니다. 이로 인해 고객에게 너무 많은 제품이 배송되었습니다. 비접촉 레이저 인코더를 설치함으로써 제조업체는 길이 오차를 2.0% 이상 줄이고, 연간 약 4만 달러를 절감했으며, 3개월도 채 되지 않아 투자 수익률(ROI)을 실현했습니다.

골판지 포장의 절단 제어

골판지 상자 제조업체는 정상적인 생산 및 '꼬리물림' 상황에서 제품 속도를 정확하게 제어해야 했습니다. 접촉 인코더의 미끄러짐과 "교정되지 않은" 풀 롤로 인해 절단에 차이가 생겨 궁극적으로 재료 폐기물이 발생했습니다. 비접촉 레이저 인코더를 사용하여 제품이 절단 칼에 들어갈 때 실제 보드의 속도를 정확하게 측정함으로써, 장치에서 나오는 속도 신호는 제어 시스템에 정확한 펄스 수를 제공하여 크로스 커터를 제어합니다. 이러한 정확성 덕분에 폐기물을 크게 줄이고 제품 품질을 높이는 데 도움이 되었습니다. 해당 회사는 연간 20만 달러 이상의 비용을 절감했습니다.

종이, 필름 및 호일로 스트레칭 및 그리기 제어

부직포, 종이, 필름 및 호일 제품 제조업체는 제품을 매우 구체적이고 정확한 두께로 늘리거나 늘려야 하는 분야에 종사합니다. 대부분의 제조업체는 드라이브 속도나 접촉 인코더의 정확도에 의존합니다. 일반적으로 제품은 질감, 제품 구성 또는 라인의 다른 지점의 장력에 따라 구동 롤러에서 일정 수준의 미끄러짐을 보입니다. 구동 롤러에 부착된 접촉식 인코더도 동일한 문제를 보인다. 제품에 장착된 접촉식 인코더는 휠 마모, 미끄러짐 및 교정 문제를 드러냅니다. 생산 라인을 따라 각 중요 측정 지점에 비접촉 레이저 인코더를 하나씩 배치하면 제조업체가 제품의 늘어남이나 늘어짐 정도를 정확하게 파악할 수 있습니다.

변환기의 미래는 레이저처럼 밝아 보입니다.

이제 다양한 제조 분야의 변환기는 생산 요구 사항에 맞는 고정밀 측정 솔루션을 갖추고 있습니다. 비접촉 레이저 길이 및 속도 측정의 장점은 연속 길이, 절단 제어, 속도 제어를 포함한 모든 유형의 응용 분야에서 입증되었습니다. 이 첨단 저렴한 기술은 미끄러짐과 기계적 마모로 인해 발생하는 접촉식 휠 회전 속도계와 구동 시스템과 관련된 측정 오류를 제거합니다. 비접촉 레이저 측정은 변환기에 경쟁 우위를 제공하여 제품 품질을 제어하는 동시에 상당한 생산 절감을 실현할 수 있습니다.

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