Velocidad multidimensional

La velocidad multidimensional describe el movimiento de un material a lo largo de varias direcciones, típicamente los ejes x e y, con el reconocimiento del sentido del desplazamiento. Es una magnitud importante en las aplicaciones donde el material no se mueve solo hacia delante, sino que puede cambiar de dirección o presentar componentes de movimiento transversales. Los encóderes ópticos de correlación miden este tipo de velocidad sin contacto y de forma bidireccional.

Esta página pertenece a la sección Velocidad y rotación en movimiento de los Controles y profundiza en la medición de la velocidad en varias direcciones.

Qué es la velocidad multidimensional

Mientras que la velocidad lineal considera el movimiento solo a lo largo de una dirección, la velocidad multidimensional tiene en cuenta varias componentes del movimiento. En muchas aplicaciones industriales el material puede desplazarse tanto en la dirección de avance (x) como en la dirección transversal (y), o bien invertir el sentido de marcha. Medir ambas componentes, y reconocer el cambio de dirección, permite un control mucho más completo del proceso. Para ello, sin embargo, se necesita un principio de medición capaz de seguir el movimiento en dos dimensiones.

El VLM60 emplea el método de correlación: comparando imágenes sucesivas de la superficie, determina el desplazamiento en las direcciones x e y y reconoce el cambio de dirección. La medición sigue siendo válida incluso a velocidad nula, sin velocidad mínima.

Medición bidireccional y reconocimiento del sentido

El reconocimiento del sentido es esencial en las manipulaciones que implican avances y retrocesos, o oscilaciones del material. Un encóder de correlación, midiendo en x e y, distingue el sentido del movimiento y proporciona un dato correcto incluso cuando el material invierte la marcha. Por consiguiente es adecuado para aplicaciones de posicionamiento, bobinado y manipulación compleja, donde una medición monodireccional daría resultados ambiguos. Por ejemplo, en las fases de arranque y parada la capacidad de medir hasta 0 m/s evita pérdidas de conteo.

Ventajas de la medición multidimensional

• Medición del movimiento en las direcciones x e y
• Reconocimiento del sentido y del cambio de dirección
• Medición hasta 0 m/s, sin velocidad mínima
• Sin contacto: ni desgaste ni deslizamiento
• Sustituto directo de ruedas de medición y encóderes rotativos

Ampliaciones y productos

El principio de correlación en la base de la medición multidimensional se describe en detalle en la página Doppler y correlación óptica. Para las demás formas de la velocidad remitimos a Velocidad de superficie y lineal y a Velocidad y longitud de materiales; para los casos prácticos, a Aplicaciones y soluciones.

Aplicaciones de la medición en varias direcciones

La medición multidimensional es útil en todas las situaciones en las que el material no avanza simplemente en línea recta. Entre los ejemplos se cuentan las manipulaciones con inversión de marcha, el posicionamiento de precisión, el bobinado con desplazamiento transversal y la medición sobre superficies que pueden oscilar. En estos casos, conocer las componentes x e y del movimiento, y su sentido, permite un control preciso que una medición monodireccional no podría garantizar.

Correlación óptica y robustez

El método de correlación compara imágenes sucesivas de la superficie y calcula su desplazamiento; es intrínsecamente bidireccional y tolera bien las superficies de contraste variable. Al emplear iluminación LED de luz blanca, no requiere las precauciones de seguridad típicas de los sistemas láser y reduce el fenómeno del speckle. Por consiguiente ofrece una combinación excelente de exactitud y robustez en las condiciones reales de fábrica, donde las vibraciones y las variaciones de superficie son la norma.

Integración y sustitución de encóderes

El VLM60 pone a disposición una salida de encóder incremental para cada dirección de movimiento, compatible con los sistemas de conteo existentes, además de una interfaz de bus de campo opcional. De este modo puede sustituir directamente ruedas de medición y encóderes rotativos, también en las aplicaciones multidimensionales, sin exigir un rediseño del sistema de control. El soporte técnico de RODER ayuda a definir la configuración más adecuada para la aplicación concreta.

Velocidad nula y cambios de dirección

Muchas manipulaciones complejas implican fases de parada, rearranque e inversión. En estos casos la capacidad de medir hasta 0 m/s y de reconocer el sentido del movimiento es decisiva: evita pérdidas de conteo y proporciona un dato correcto incluso cuando el material está detenido o cambia de dirección. Una medición monodireccional, en cambio, no distinguiría el avance del retroceso, generando errores en el conteo de la posición o de la longitud.

Superficies y entorno

El método de correlación tolera superficies de contraste variable y, gracias a la iluminación LED, mantiene la estabilidad incluso en presencia de reflejos o falta de homogeneidad. Con grado de protección IP 65 y dimensiones compactas, el encóder óptico se integra con facilidad en instalaciones donde el espacio es limitado, manteniendo prestaciones constantes en el tiempo y reduciendo el mantenimiento respecto a las soluciones de contacto.

Configuración y soporte

La definición de la distancia de trabajo, del montaje y de los posibles accesorios depende de la aplicación multidimensional concreta. El soporte técnico de RODER acompaña al cliente en la elección y en la integración, para aprovechar al máximo la medición bidireccional y el reconocimiento del sentido, tanto en sustitución de encóderes existentes como en nuevas instalaciones de posicionamiento y manipulación.

Medición multidimensional y automatización avanzada

En las celdas de automatización y en los sistemas de posicionamiento, la medición del movimiento en x e y con reconocimiento del sentido proporciona una referencia valiosa para el control. Combinada con la medición hasta 0 m/s, permite gestionar con precisión las fases de arranque, parada e inversión, contribuyendo a un control de proceso preciso y a una documentación fiable de la producción, requisitos cada vez más demandados por la industria conectada.

Preguntas frecuentes