В сталелитейной, алюминиевой и автомобильной промышленности требуется строгий контроль характеристик поверхности для обеспечения качества продукции, эффективности процесса и общей долговечности. Шероховатость и волнистость поверхности напрямую влияют на адгезию покрытия, внешний вид и целостность конструкции. В ответ на эти жесткие требования компания EMG представила последнее поколение системы EMG SORM®, предлагающей инновационный подход к онлайн измерению шероховатости и волнистости на основе конфокального хроматического принципа. В этой статье рассматривается принцип работы, архитектура системы и беспрепятственная интеграция этой передовой технологии в производственные линии.
Усовершенствованное измерение характеристик поверхности с помощью конфокального хроматического принципа
Традиционные методы измерения шероховатости основаны на использовании тактильных щупов, которые, несмотря на свою точность, непрактичны для непрерывных измерений в потоке. Проблема становится еще более очевидной при оценке волнистости поверхности, где традиционные методы часто оказываются недостаточно точными и эффективными. Конфокальный хроматический принцип решает эти ограничения с помощью передовой оптической технологии. В процессе измерения источник белого света (1) излучает широкий спектр длин волн. Этот свет передается по стекловолоконному кабелю (2) и проходит через головку датчика (3), которая содержит систему хроматических линз. Линзы рассеивают различные длины волн вдоль оптической оси. Каждая длина волны фокусируется на отдельной точке, создавая серию фокусных точек вдоль диапазона измерений (4). Оптическая система располагается над измеряемой поверхностью полосы (5). По мере сканирования системы по поверхности различные длины волн фокусируются на поверхности в зависимости от высоты профиля поверхности].
Эта техника обладает рядом ключевых преимуществ. Она включает в себя:
- Бесконтактное измерение, то есть, в отличие от систем на основе щупов, конфокальная хроматическая технология не требует физического прикосновения к поверхности,
- работы на производственных скоростях до 350 м/мин для измерения шероховатости и 160 м/мин для измерения волнистости, что обеспечивает беспрепятственную интеграцию в современные высокоскоростные производственные линии, и
- обеспечивает надежную точность в режиме реального времени, достигая точности ±15 % для значений шероховатости и ±20 % для значений количества пиков (RPc), что делает его надежным решением для контроля качества.
Системная архитектура и операционная интеграция
Новая система EMG SORM® отличается надежностью и гибкостью, что обеспечивает ее беспрепятственное внедрение в существующие производственные линии. Она состоит из следующих основных компонентов: измерительной головки, установленной на электромоторной траверсе, которая сканирует стальную полосу в различных положениях, сохраняя фиксированное измерительное расстояние 25 мм от поверхности полосы для обеспечения точного сбора данных без помех от вибраций или колебаний оси прокатки. Контроллер обрабатывает сырые данные измерений и преобразует их в значимые параметры шероховатости и волнистости, работая в стандартном промышленном ПК (IPC), размещенном в шкафу управления. Траверса обеспечивает сканирование измерительной головкой всей ширины полосы, обеспечивая профиль поверхности по ширине и длине рулона. Терминал визуализации, расположенный в диспетчерской, оснащен графическим интерфейсом пользователя (GUI), который позволяет в режиме реального времени отслеживать и анализировать данные измерений, предлагая инженерам производственного отдела ценные сведения для оптимизации процесса. Система также включает в себя коммуникационную систему, которая легко интегрируется в промышленные сети с помощью Ethernet или Profibus DP, обеспечивая бесперебойный обмен данными с существующими инфраструктурами управления. Система EMG SORM® разработана с учетом минимальных требований к пространству, что делает ее идеальной для широкого спектра применений, включая линии непрерывного цинкования (CGL), линии электроцинкования (EGL) и линии прессования заготовок для автомобилей при производстве стали, алюминия и нержавеющей стали. Кроме того, он поддерживает различные структуры поверхности, такие как EBT, EDT, LBT, SBT и PRETEX®, без необходимости повторной калибровки.
Бесшовная интеграция в производственную линию
Одним из наиболее важных аспектов любой измерительной системы является ее способность эффективно интегрироваться в производственную среду. Система EMG SORM® достигает этого благодаря нескольким ключевым особенностям. Компактная конструкция, занимающая менее 400 мм в направлении проката, позволяет легко устанавливать ее на большинстве производственных линий. В отличие от лазерных измерительных систем, к ней не предъявляются особые требования по безопасности, что упрощает ее внедрение. Кроме того, адаптируемость к изменчивости производства обеспечивает устойчивость к таким распространенным производственным переменным, как вибрации и незначительные изменения высоты оси прокатки (до 3 мм изменения высоты без необходимости компенсации).
Впервые эта система измеряет и шероховатость, и волнистость с помощью одного датчика, в отличие от предыдущих известных систем, которые требовали отдельных измерительных решений.
Заглядывая в будущее
Система EMG SORM® представляет собой значительное достижение в области онлайн измерения шероховатости и волнистости, сочетая точность, скорость и простоту интеграции в одном датчике. Этот инновационный подход позволяет производителям поддерживать высокое качество поверхности, оптимизировать производственные процессы и обеспечивать соответствие строгим отраслевым стандартам. Если в этой статье основное внимание было уделено техническим основам и интеграции системы, то в следующей статье мы рассмотрим измеримые преимущества и результаты ее внедрения. Оставайтесь с нами, чтобы узнать о подробном анализе результатов и их влиянии на современное производство стали.
Для получения поддержки и более подробной информации о том, как система EMG SORM® может улучшить ваши производственные процессы, свяжитесь с EMG Automation GmbH, посетите наш веб-сайтwww.emg.elexis.group/en/ , или свяжитесь с нашим менеджером по продукции Франциской Кнайзель .