Polytec激光精密传感器安装于工业生产线,实现卷材及带材的非接触式高速在线速度测量和同步控制。

工艺速度测量

激光精密传感器如何优化您对片材、带材和连续材料的生产

测量卷筒材料的速度,监测传送带和散件的速度

在许多工业过程中,在线测量工艺速度对于实现可靠的工艺控制和优化至关重要。这是无数其他应用(如切割长度控制、长度测量和速度差测量)的基础。在这些工艺中,速度测量采用激光多普勒技术。

Polytec LSVLaser Surface Velocimeter系列是理想的工艺速度传感器,几乎可在任何表面进行测量,即使是在受污染、沾有油污的表面,远距离或炽热的材料上,以及肮脏、多尘的生产环境中也能正常工作。这种非接触式测量技术消除了编码器因打滑和磨损而对测量精度产生的负面影响,同时避免了对材料表面的影响。

对带材、片材和成件产品的工艺速度、差速及速度同步性的测量

Polytec 的光学传感器广泛应用于各行各业,用于在生产过程中进行精确的在线速度监测。每当制造商对尺寸精度、板材或带材厚度控制、进给速度监测,或是将工艺速度与下游工序同步等方面有较高要求时,全球制造商都会信赖Polytec 的激光精密传感器。

  • Str以及在连铸生产线中的长度和速度测量
  • 冷轧C型测厚仪中的速度监测,用于厚度测量和轧缝控制(AGC质量流量控制)
  • 金属板材、纺织品或成卷物料的切割速度、切割或剪切工艺的同步
  • 速度同步,例如用于管材或管道的焊接
  • 在轧机架中同步驱动张力或带钢张力控制
  • 电缆、电线和纤维卷绕中的卷筒同步
  • 确定纸张或纸板涂布、退火线、加工生产线中的热处理或精加工工艺中的停留时间
  • ……(详见下文)

优点

非接触式速度监测
光学传感器可防止打滑和磨损
轻松集成传感器
将其集成到具有增强型接口概念的PLC中,例如以太网、现场总线、多用户等。
补偿波纹材料并调整距离
具有高达 200 毫米的出色测量景深,且工作距离较长
可靠且高效
提升过程控制的测量技术,IP 66、67
在任何表面上测量速度
激光技术可处理各种棘手的材料,例如光亮、多尘、油污或炽热的材料
特定应用配件
例如:热保护罩、气拭器和气流放大器、冷却板、光束偏转装置等。

速度同步——同步进给速度

同步生产线上多个子工艺、路径段或触发事件,以实现速度匹配的优化流程:例如切割、卷绕或焊接任务。多个 LSV 传感器在不同位置测量速度或进给速度。控制系统或 PLC 根据实时测量数据调节驱动装置或集成工艺,确保协调一致的工艺控制。

轧机

例如,在大型铝材和钢材轧制厂中,会测量铝带和钢带的长度及速度,以实现各工段的同步运行。

Polytec laser surface velocimeter mounted on industrial machinery measuring speed on a metal pipe in a factory setting.

切割工艺 / 定长切割

在金属行业中,LSV光学传感器通常用于在钢材和铝材定尺切割工艺中实现切割设备的同步。

Industrial metal sheet production line showing laser speed sensor monitoring continuous steel sheet movement for process control.

旋转管锯

在管材轧制生产线中,LSV传感器能够以激光般的精度将锯片转速与生产线速度同步,从而确保锯片以完全一致的速度旋转,实现最高达10米/秒速度下的精准定长切割。

Industrial machinery in a steel mill releasing steam during hot rolling, highlighting heavy metal production processes.

造纸及纸张加工中的纸幅或卷材

在造纸或纸张加工工艺(例如卷材和单张纸)中,光学LSV传感器用于同步引导纸幅,例如在纵向切割、卷取/展开纸幅或将其从一个卷筒转移到另一个卷筒时。

High-speed industrial printing press producing continuous sheets with rapid paper feed and precise sheet alignment.

“……激光传感器能迅速收回成本:当生产多种不同品质的产品时,测量轮需要频繁更换。此外,对于无法控制滑动的特殊产品和特定表面,或者公差要求较窄的情况也是如此——因为一旦整批产品超出公差范围,那才真正要花大价钱!”

BHS 瓦楞纸板
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速度差测量——测量相对速度

为了在生产线上实现速度的同步与协调,需在两个或多个点位(例如轧机机架的前后)或输送系统上的不同位置测量前馈速度或生产线速度。Polytec 传感器可实现差速测量,从而基于相对速度控制诸如伸长、质量流量控制或拉伸等工艺过程。 每个 LSV 传感器都会将其测量位置的实时速度值持续传输至 PLC,以便计算精确的速度差 v2 – v1。在此基础上,可对工艺触发器进行动态控制,例如用于 AGC 自动厚度控制(调整轧辊间隙)、调节两个辊子之间的张力,或协调生产线速度。

轧机中的质量流量控制

在单机架正反向或串联式冷轧机中,通常通过带钢厚度和带钢速度来控制质量流量。在此过程中,Polytec 传感器可提供独立的速度测量数据——精度极高、无滑移且经过永久校准。差速测量功能还能完美地辅助调节材料向前进给速度。

Industrial laser speed sensor system installed on heavy machinery for precise process control and velocity monitoring.

Str减径轧机

在光面轧机或拉伸轧机中,延展率(“拉伸程度”)是通过测量进料道与出料道之间的长度差来计算的——实际上是通过速度差来监测的。Sk每道延展率计算公式(%)= ((voutlet-vinlet) /vinlet) × 100%。这使得对材料延展率的控制非常精确,例如用于控制抗拉强度和屈服强度。

Polytec laser Doppler sensor with green indicator lights measuring speed precisely in an industrial production environment.

轧制(例如:定制坯料)

在轧机中,当轧制厚度变化的带段(例如定制轧坯)时,会以高时间分辨率测量差速,以便精确控制轧辊间隙。

Industrial metal rolling machine processing shiny steel sheet on large rollers inside factory production line

纸张、纸板及包装

线速度测量仪(LSV)用于测量卷筒与卷材在卷绕和展开过程中的速度差异,以监测并平衡张力。此外,该设备还用于在裁切过程中实现单张纸张的同步。

Large roll of white paper being processed on an industrial machine in a manufacturing facility

焊接工艺中的同步控制

在焊接生产线(例如金属和管道行业)中,通过监测焊接头处的管道或送进速度,来监控和控制焊接头的功率,并优化焊接功率,以确保焊接质量的一致性。

Glowing hot steel billets moving on industrial rollers in a dimly lit steel manufacturing facility.

转换与纺织工艺

速度差在纵向切割中协调各辊之间的运行、在卷取和放卷过程中匹配辊速与卷材速度、进行张力控制或挤出工艺中,都可能成为关键因素。

Technician adjusting Polytec laser surface velocimeter sensor on industrial metal sheet production line for precise speed monitoring.

生产线中的激光精密速度监测——其工作原理

Confident man smiling in modern industrial office, symbolizing expert support and advanced laser speed sensor solutions by Polytec.

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