La velocità e la lunghezza di un materiale in movimento sono due grandezze strettamente legate: misurando la prima si ottiene la seconda, per integrazione nel tempo. Questo legame è il cuore del controllo dei processi continui. I velocimetri ed encoder ottici misurano entrambe le grandezze con un unico strumento, senza contatto, eliminando usura e slittamento.
Questa pagina appartiene alla sezione Velocità e rotazione in movimento dei Controlli e approfondisce il legame tra velocità e lunghezza dei materiali.
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Il legame tra velocità e lunghezza
La lunghezza percorsa da un materiale è l’integrale della sua velocità nel tempo: se la velocità è nota istante per istante, la lunghezza si ottiene sommando i contributi. Per questo motivo la qualità della misura di lunghezza dipende interamente dalla qualità della misura di velocità. Una misura affetta da slittamento accumula errore; una misura ottica senza contatto, invece, resta accurata anche su grandi lunghezze. Di conseguenza un solo velocimetro ottico fornisce contemporaneamente velocità e lunghezza, due dati fondamentali per il processo.
Il VLM500 misura fino a 50 m/s con incertezza inferiore allo 0,025 % e totalizza lunghezze fino a milioni di metri; l’VLM60, encoder ottico compatto, misura fino a 0 m/s ed è il sostituto diretto delle ruote di misura.
Un solo strumento, due grandezze
Disporre di velocità e lunghezza da un unico sensore semplifica l’architettura della linea e riduce i costi. La velocità alimenta gli anelli di regolazione e la sincronizzazione; la lunghezza governa il taglio a misura e il conteggio dei metri. Inoltre, poiché entrambe derivano dalla stessa misura ottica, sono intrinsecamente coerenti tra loro. Ad esempio, su una linea di taglio, la velocità comanda il sincronismo della cesoia mentre la lunghezza ne determina la posizione di intervento.
Vantaggi per il controllo dei materiali
- Velocità e lunghezza da un unico strumento, senza contatto
- Nessun accumulo di errore: niente slittamento né usura
- Accuratezza fino a < 0,025 % (VLM500)
- Misura fino a 0 m/s e in entrambe le direzioni (VLM60)
- Uscite encoder, analogiche e bus di campo per l’integrazione
Applicazioni e approfondimenti
Il legame velocità-lunghezza è alla base di moltissime applicazioni industriali, descritte nelle Applicazioni e soluzioni. La sola lunghezza è approfondita in Lunghezza in continuo, mentre la velocità di superficie in Velocità di superficie e lineare. Per la teoria del metodo ottico rimandiamo a Ottica e LASER.
Velocimetri ottici VLM500
Velocità fino a 50 m/s, incertezza < 0,025 %, filtro spaziale CCD.
Encoder ottico VLM60
Sostituto delle ruote di misura, misura fino a 0 m/s.
Velocimetri encoder ottici
Panoramica della famiglia di velocimetri ed encoder ottici.
Coerenza tra velocità e lunghezza
Quando velocità e lunghezza derivano dallo stesso sensore, i due dati sono intrinsecamente coerenti: la lunghezza è esattamente l’integrale della velocità misurata. Questo evita le incongruenze che possono nascere usando sensori separati e semplifica la taratura e la diagnostica. Inoltre riduce il numero di componenti sulla linea, con vantaggi in termini di costo, affidabilità e manutenzione. Per questo motivo l’uso di un unico velocimetro ottico è una scelta sempre più diffusa nel controllo dei materiali in movimento.
Funzioni di processo abilitate
Dalla coppia velocità-lunghezza dipendono numerose funzioni: il taglio a misura, il conteggio dei pezzi, la sincronizzazione tra rulli e azionamenti, la marcatura a intervalli e la documentazione della produzione. La velocità governa le funzioni dinamiche e in tempo reale; la lunghezza quelle di pezzatura e tracciabilità. Avere entrambi i dati, accurati e coerenti, consente di automatizzare l’intera linea con un solo riferimento di misura affidabile.
Stabilità nel tempo e ritorno dell’investimento
L’assenza di parti a contatto elimina l’usura e mantiene costante l’accuratezza, riducendo scarti, ricalibrazioni e fermi. Su produzioni ad alto volume questi benefici si traducono rapidamente in un ritorno dell’investimento concreto. La possibilità di sostituire direttamente una ruota di misura, replicandone il segnale encoder, rende inoltre l’adozione semplice e a basso rischio. Il supporto tecnico RODER affianca il cliente nella scelta e nell’integrazione.
Esempi nei processi continui
Il legame velocità-lunghezza è al centro di molte lavorazioni: ribobinatura con taglio dei rotoli a misura, taglio a lunghezza di lamiere e profili, conteggio dei metri di cavo o tubo, sincronizzazione di linee di estrusione. In ciascun caso lo stesso strumento fornisce la velocità per il controllo in tempo reale e la lunghezza per la pezzatura e la documentazione, garantendo coerenza tra le due grandezze e semplificando l’automazione.
Robustezza e materiali
Grazie alla regolazione automatica dell’ottica, la misura di velocità e lunghezza resta affidabile su un’ampia gamma di materiali: metallo, carta, legno, plastica, tessili e gomma, anche su superfici lucide, scure o a contrasto variabile. Con grado di protezione IP 65 e illuminazione a LED, lo strumento lavora in continuo in ambiente industriale con manutenzione minima, mantenendo costante l’accuratezza nel tempo.
Scelta e integrazione
La configurazione ottimale dipende dalla velocità di linea, dall’accuratezza richiesta e dal tipo di materiale. Il VLM500 copre le alte velocità e la massima precisione, l’VLM60 le basse velocità e la sostituzione di ruote di misura. Entrambi si integrano tramite uscite encoder, analogiche e bus di campo. Il supporto tecnico RODER aiuta a tradurre i requisiti dell’applicazione nella soluzione più adatta.
Misura coerente per l’Industria 4.0
La disponibilità simultanea e coerente di velocità e lunghezza, da un unico sensore senza contatto, rende questa misura particolarmente adatta ai contesti di fabbrica digitale: i dati alimentano in modo affidabile i sistemi di supervisione, la tracciabilità dei lotti e l’analisi delle prestazioni di linea, costituendo una base solida per qualsiasi ottimizzazione successiva del processo produttivo.
Domande frequenti
La lunghezza è l’integrale nel tempo della velocità: misurando la velocità istante per istante si ottiene la lunghezza percorsa.
No. Un unico velocimetro ottico fornisce contemporaneamente velocità e lunghezza, due dati coerenti perché derivano dalla stessa misura.
Perché senza contatto non c’è slittamento: l’errore non si accumula e l’accuratezza resta costante anche su grandi lunghezze.
Il VLM500 per alta velocità e alta precisione; il VLM60 per basse velocità, sostituzione di ruote di misura e misura fino a 0 m/s.
Tramite uscite encoder incrementali, uscita analogica e bus di campo compatibili con PLC e contatori esistenti.
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