Velocità di superficie e lineare

La velocità di superficie (o velocità lineare) è la velocità con cui la superficie di un materiale scorre lungo la linea di produzione. È la grandezza che governa il taglio a misura, la sincronizzazione e il conteggio dei metri. I velocimetri ed encoder ottici la misurano senza contatto, direttamente sulla superficie del materiale, con accuratezza e ripetibilità costanti.

Questa pagina appartiene alla sezione Velocità e rotazione in movimento dei Controlli e approfondisce la grandezza “velocità di superficie e lineare”.

Definizione e unità di misura

La velocità di superficie esprime lo spazio percorso da un punto della superficie nell’unità di tempo, e si misura in metri al secondo (m/s) o metri al minuto (m/min). Va distinta dalla velocità di rotazione (giri al minuto), anche se le due sono legate: su un rullo, la velocità di superficie dipende dal diametro e dalla velocità di rotazione. Tuttavia, nei processi a nastro o a filo, ciò che interessa è proprio la velocità lineare del materiale, perché da essa si ricava la lunghezza e si comandano le operazioni di taglio.

Il VLM500 misura la velocità di superficie con il principio del filtro spaziale: la frequenza del segnale ottico è direttamente proporzionale alla velocità del materiale, fino a 50 m/s con incertezza inferiore allo 0,025 %.

Misura diretta sulla superficie del materiale

Un vantaggio decisivo della misura ottica è che rileva la velocità direttamente sulla superficie del materiale, non quella di un rullo o di una ruota. Questo elimina gli errori dovuti allo slittamento tra materiale e rullo, un fenomeno comune quando il materiale è teso, bagnato o liscio. Di conseguenza la velocità misurata è quella reale del prodotto, non una stima indiretta. Per questo motivo la misura ottica è preferita ovunque la precisione della lunghezza sia critica.

Vantaggi della misura ottica di velocità lineare

• Velocità reale della superficie, non del rullo: niente errori di slittamento
• Accuratezza fino a < 0,025 % (VLM500)
• Ampio campo di misura, fino a 50 m/s
• Misura su superfici lucide, scure o a contrasto variabile
• Uscita encoder e analogica per l’integrazione

Dalla velocità alla lunghezza

La velocità di superficie, integrata nel tempo, fornisce la lunghezza del materiale. Questo legame è alla base del taglio a misura e del conteggio dei metri, approfonditi nella pagina Velocità e lunghezza materiali. Per le applicazioni concrete rimandiamo alle Applicazioni e soluzioni, mentre per la teoria del filtro spaziale alla pagina Ottica e LASER.

Dal rullo alla superficie: eliminare lo slittamento

Nei sistemi tradizionali la velocità del materiale viene spesso dedotta dalla rotazione di un rullo. Tuttavia, se il materiale slitta sul rullo — perché teso, liscio o bagnato — la velocità dedotta è errata. La misura ottica, rilevando direttamente la velocità della superficie del materiale, supera questo limite. In altre parole, misura ciò che conta davvero: il movimento del prodotto. Questo è particolarmente importante nelle linee dove la lunghezza tagliata o avvolta deve corrispondere esattamente al valore dichiarato.

Campo di misura e distanza di lavoro

Nella misura della velocità di superficie contano il campo di misura e la distanza di lavoro. Il VLM500 è disponibile in versioni con diverse distanze nominali, così da adattarsi alla geometria della linea e alle oscillazioni del materiale. A ciascuna versione corrisponde un campo di misura, dalle basse velocità fino a 3000 m/min in campo esteso. La corretta scelta di questi parametri garantisce che lo strumento lavori nel punto ottimale, dove l’incertezza è minima.

Superfici difficili e regolazione automatica

Le superfici industriali sono molto diverse: lucide, opache, scure, ossidate o stampate. La regolazione automatica del tempo di esposizione e della luminosità consente al velocimetro ottico di misurare in modo affidabile su tutte queste superfici, senza tarature manuali. Di conseguenza la misura di velocità lineare resta stabile anche al variare del materiale o delle condizioni di linea, un vantaggio decisivo nelle produzioni a lotti variabili.

Velocità di superficie e sincronizzazione

Conoscere la velocità di superficie reale permette di sincronizzare con precisione i diversi stadi di una linea: rulli, traini, cesoie e avvolgitori. Quando ogni stadio lavora alla velocità corretta, si evitano accumuli, tiri e strappi del materiale, con benefici diretti sulla qualità e sulla continuità del processo. La misura ottica fornisce questo riferimento in tempo reale, senza gli errori di slittamento tipici delle misure dedotte dai rulli.

Installazione e allineamento

Per ottenere la massima accuratezza è importante posizionare lo strumento alla corretta distanza di lavoro e con il giusto allineamento rispetto al materiale. Piastre e unità di allineamento dedicate facilitano il montaggio e garantiscono la stabilità nel tempo. Dove necessario, custodie di protezione con soffio d’aria mantengono pulita la finestra ottica anche in presenza di polvere o vapori, preservando la qualità della misura.

Affidabilità e standardizzazione

L’assenza di parti a contatto rende la misura di velocità lineare stabile e priva di manutenzione legata all’usura. Adottare lo stesso principio su più linee consente inoltre di standardizzare ricambi e procedure. Il supporto tecnico RODER affianca il cliente nella scelta del modello e nella configurazione, in funzione della velocità di linea, del materiale e della geometria del passaggio.

Domande frequenti