Technologien

Die berührungslose Geschwindigkeits- und Längenmessung ist heute eine Schlüsseltechnologie für die Prozesskontrolle in vielen Industriebranchen. Optische Technologien ermöglichen es, die Bewegung eines Materials zu erfassen, ohne es zu berühren, und beseitigen damit Verschleiß, Schlupf und Maschinenstillstände, wie sie für Messräder und Kontaktgeber typisch sind. In diesem Abschnitt stellen wir mit technischem und methodischem Ansatz die physikalischen Prinzipien vor, die optischen Geschwindigkeitssensoren und Encodern zugrunde liegen, sowie die Technologien, die RODER mit den Systemen der ASTech Serie VLM anbietet.

Die unter Technologien zusammengefassten Seiten haben einen theoretischen Zuschnitt: Sie erklären, wie und warum jedes Messverfahren funktioniert. Wenn Sie hingegen einen praktischen Bezug für Ihre Anlage suchen, können Sie direkt zum Abschnitt Anwendungen und Lösungen wechseln, wo dieselben Prinzipien nach Branche und Linientyp aufgeschlüsselt sind.

Warum berührungslos messen

In Anlagen mit kontinuierlicher Produktion ist es unerlässlich, Geschwindigkeit und Länge des Materials genau zu kennen, um auf Maß zu schneiden, die Antriebe zu synchronisieren, die produzierten Meter zu zählen und die Qualität zu dokumentieren. Kontaktbehaftete Verfahren wie Messräder führen jedoch systematische Fehler ein, die auf Schlupf, Verschleiß der Beschichtung und Verformung dünner oder empfindlicher Materialien zurückgehen. Folglich verschlechtert sich die Wiederholbarkeit mit der Zeit und der Wartungsaufwand steigt.

Ein optischer Geschwindigkeitssensor misst hingegen, indem er Licht auf die Oberfläche des Produkts projiziert und das reflektierte Licht analysiert. Auf diese Weise gibt es kein mechanisches Bauteil in Kontakt: Die Messung bleibt auch bei heißen, spröden, klebrigen oder sich schnell bewegenden Materialien stabil. Zudem liefert dieselbe Größe, über die Zeit integriert, die Länge mit hoher Genauigkeit.

Die optischen Technologien zur Geschwindigkeitsmessung

RODER setzt hauptsächlich zwei einander ergänzende optische Prinzipien ein, die auf der Seite Optik und LASER ausführlich beschrieben sind. Die Wahl hängt vom Geschwindigkeitsbereich, der geforderten Genauigkeit und der Art der Oberfläche ab.

Ortsfilter (Serie VLM500)

Das Verfahren des Ortsfilters verwendet einen CCD-Sensor und ein optisches Gitter: Die Frequenz des Lichtsignals ist direkt proportional zur Geschwindigkeit des Materials. Es ist die Technologie des VLM500, der Geschwindigkeiten bis 50 m/s mit einer Unsicherheit von weniger als 0,025 % erreicht. Aus diesem Grund ist er die Referenzlösung bei Anwendungen mit hoher Geschwindigkeit und hoher Präzision.

Optische Korrelation (Serie VLM60)

Das Korrelationsverfahren vergleicht aufeinanderfolgende Bilder der Oberfläche und berechnet deren Verschiebung, auch bidirektional. Es ist das Prinzip des VLM60, eines kompakten optischen Encoders, der bis 0 m/s misst und sich ideal als direkter Ersatz für Messräder eignet. So erweist er sich zum Beispiel bei häufigem Anfahren, Anhalten und langsamen Bewegungen als besonders wirksam.

Doppler und fortgeschrittene optische Korrelation

Für einen vertieften Vergleich zwischen Doppler-Effekt, Korrelation und Ortsfilter mit den jeweiligen Stärken und Grenzen verweisen wir auf die eigene Seite Doppler und optische Korrelation.

Warum die optischen Technologien von ASTech wählen

• Wirklich berührungslose Messung: kein Verschleiß, kein Schlupf
• Genauigkeit bis < 0,025 % und hervorragende Reproduzierbarkeit
• Unabhängigkeit vom Material: Metall, Papier, Holz, Kunststoff, Textilien, Gummi
• A/B-Encoderausgänge, kompatibel mit vorhandenen Zählsystemen
• Industrielle Robustheit (IP 65) und langfristige Zuverlässigkeit, Made in Germany

Von der Technologie zur Anwendung

Jede Technologie findet ihren idealen Einsatz in bestimmten Zusammenhängen. Im Abschnitt Anwendungen und Lösungen zeigen wir, wie optische Geschwindigkeitssensoren konkrete Probleme in der Stahlindustrie, in Papier und Converting, im Holz und in der Prozessautomatisierung lösen. Für die Wahl des passenden Modells steht Ihnen schließlich unser technischer Support zur Verfügung.

Zugehörige Produkte

Häufige Fragen

Geschwindigkeit, Länge und Prozesskontrolle

Die optische Messung liefert nicht nur die Momentangeschwindigkeit: Durch Integration des Signals über die Zeit erhält man die Länge mit hoher Auflösung, bis zu Millionen von Metern ohne Drift. Dieser Wert fließt direkt in die Funktionen Schneiden auf Maß, Stückzählung und Antriebssynchronisation ein. Da die Aktualisierung zudem in Bruchteilen einer Millisekunde erfolgt, eignet sich das Signal auch für die schnellsten Regelkreise.

Ein weiterer Vorteil betrifft die Integration. Die Geräte von ASTech stellen inkrementelle A/B-Encoderausgänge, analoge Stromausgänge und die wichtigsten industriellen Feldbusse zur Verfügung, etwa Profibus DP, Profinet IO und EtherNet/IP. Folglich erfordert der Ersatz eines Messrads keine Neuplanung der Anlage: Der Impulsausgang bleibt mit den bereits installierten Zählern und SPS kompatibel. Insbesondere verkürzt diese Kontinuität Zeit und Kosten der Inbetriebnahme.

Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer

Die optischen Technologien von ASTech sind für die industrielle Umgebung ausgelegt: Schutzart IP 65, laserfreie weiße LED-Beleuchtung, Kühl- und Druckluftzubehör für anspruchsvolle Anwendungen. So schützen zum Beispiel in Stahllinien mit glühenden Materialien eigene Gehäuse das Gerät vor Staub und Hitze. Schließlich machen die lange erwartete Lebensdauer und das Fehlen von Bauteilen in Kontakt die Wartung vernachlässigbar, was der Verfügbarkeit der Linie zugutekommt.

Die bedienten Branchen

Dieselben Technologien finden branchenübergreifend Einsatz: von der Stahlindustrie und den Metallen über Papier, Druck und Converting und Holz und Platten bis hin zur Prozessautomatisierung. In jedem Fall ist das Ziel dasselbe: Geschwindigkeit und Länge stabil, wiederholbar und wartungsfrei zu messen. Für die betrieblichen Einzelheiten fasst der Abschnitt Anwendungen und Lösungen die typischen Konfigurationen für jede Branche zusammen.

Dehnungsmesstechnik und Wägezellen

Neben den optischen und Lasertechnologien führt RODER die Dehnungsmesstechnik ein, die Grundlage der Messung von Kraft, Drehmoment und Gewicht mit Wägezellen und Drehmomentaufnehmern. Der erste verfügbare Bereich betrifft die Drehmomentmessung.

Zugehörige Produkte

Die RODER Geräte für diese Anwendung. Auf den zugehörigen Katalogseiten finden Sie Modelle, technische Daten und Dokumentation.