Laser-Distanzsensor in der Vorbiegekontrolle für Schienen beim Einfahren in das Kühlbett im Warmwalzprozess
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- Herausgeber
- Zoe
- Ausgabezeit
- 2024/11/11
Zusammenfassung
Bei modernen Warmwalzprozessen zur Schienenproduktion ist die Vorbiegekontrolle unerlässlich, um die Geradheit und Gleichmäßigkeit der fertigen Schienen sicherzustellen. Der Laser-Distanzsensor mit seinen hochpräzisen und berührungslosen Messfunktionen spielt in dieser Phase eine entscheidende Rolle. In diesem Artikel werden die Messfunktionen des Laser-Distanzsensors bei der Vorbiegekontrolle von Schienen untersucht, die in das Kühlbett einfahren, und gezeigt, wie er die Produktionsqualität und
Die Notwendigkeit einer Vorbiegekontrolle im Warmwalzprozess
Beim Warmwalzen werden Schienen bei hohen Temperaturen geformt und allmählich abgekühlt. Während der Abkühlung neigt das Metall zu Verformungen, die besonders bei langen Abkühlungsperioden ausgeprägt sind und die endgültige Geradheit der Schiene beeinträchtigen. Eine Vorbiegekontrolle, bevor die Schienen in das Kühlbett gelangen, trägt dazu bei, unerwünschte Verformungen während der Abkühlung zu minimieren und ein gerades und gleichmäßiges Endprodukt sicherzustellen.
Funktionsprinzip des Laser-Distanzsensors
Ein Laser-Distanzsensor arbeitet nach dem Prinzip der berührungslosen Distanzmessung und verwendet dabei häufig Techniken wie Triangulation oder Time of Flight (TOF). Bei der Vorbiegekontrolle sendet der Sensor einen Laserstrahl aus und erkennt über optische Komponenten das reflektierte Signal. Durch Messen der Zeitverzögerung oder der Winkeländerung der Laserreflexion berechnet er präzise die Messdistanz zwischen der Schiene und dem Sensor. Diese berührungslose Messmethode bietet schnelle Reaktion und hohe Genauigkeit, ideal für Echtzeit-Feedback in der Vorbiegephase.
Anwendung des Laser-Distanzsensors in der Vorbiegekontrolle
In der Warmwalzproduktion wird der Laser-Distanzsensor hauptsächlich zur Vorbiegekontrolle eingesetzt, bevor die Schienen in das Kühlbett einfahren. Zu seinen Anwendungsgebieten zählen:
Anwendung des Laser-Distanzsensors in der Vorbiegekontrolle
Echtzeitüberwachung der Schienenposition und -krümmung: Der in der Nähe der Vorbiegevorrichtung installierte Laser-Abstandssensor misst kontinuierlich den Abstand vom Sensor zur Schienenoberfläche und liefert Echtzeit-Feedback zur Position und zum Biegegrad der Schiene.
Feedback-Anpassung an das Vorbiegesystem: Mithilfe der genauen Distanzmessdaten des Laser-Distanzsensors kann das Vorbiegesystem den Winkel und die Biegeparameter der Schiene schnell anpassen und so sicherstellen, dass sich die Schiene vor dem Eintritt in das Kühlbett in der idealen Vorbiegeposition befindet.
Verbesserte Produktionspräzision und -konsistenz: Die hochfrequente, präzise Datenerfassung des Laser-Distanzsensors minimiert Probleme im Zusammenhang mit Kühlverformungen, verbessert die Produktkonsistenz und verringert den Bedarf an späteren Anpassungen.
Vorteile des Laser-Distanzsensors bei der Vorbiegekontrolle
Berührungslose Messung, Reduzierung des Geräteverschleißes: Anders als herkömmliche Kontaktmessverfahren kann der Laser-Distanzsensor Distanzmessungen in Umgebungen mit hohen Temperaturen ohne physischen Kontakt durchführen, wodurch Geräteverschleiß und temperaturbedingte Effekte vermieden und somit die Lebensdauer des Geräts verlängert wird.
Hochpräzise Messung der Schienengeradheit nach dem Abkühlen: Die hohe Präzision des Laser-Distanzsensors stellt sicher, dass die Schiene vor dem Abkühlen im optimalen Biegezustand bleibt. Dadurch werden Verformungen nach dem Abkühlen minimiert und die fertigen Schienen sind gerader.
Schnelle Reaktion, Verbesserung der Produktionseffizienz: Die schnelle Reaktion des Laser-Distanzsensors ermöglicht eine Rückmeldung zu Schienenposition und -zustand in Echtzeit und unterstützt die Produktionsanlagen dabei, rechtzeitig Anpassungen vorzunehmen, die Effizienz zu steigern und manuelle Anpassungsfehler zu reduzieren.
Ihre möglichen Lösungen
GFL-Y-Serie: Kompakter hochpräziser Laser-Distanzsensor für verschiedene industrielle Messanforderungen
Die GFL-Y-Serie verwendet Phasenverschiebungs-Distanzmessung und ermöglicht schnelle und präzise Messungen mit einer Reichweite von 1 m, 2 m, 5 m, 10 m, 20 m und 50 m. Sie kann ohne Computer konfiguriert werden und umfasst die Auswahl von Baudrate und Stationsnummer, wodurch die Vernetzung von bis zu 255 Geräten unterstützt wird. Sie ist mit SPS-Systemen oder Boyi Jingke-Software kompatibel und lässt sich in hohem Maße an verschiedene industrielle Umgebungen anpassen. Mit einem Metallgehäuse und der Schutzart IP67 bietet der Sensor eine hervorragende Staub- und Wasserbeständigkeit und gewährleistet so Langlebigkeit in anspruchsvollen Umgebungen.
| Ausgabetyp | NPN+Analog+RS485 | PNP+Analog+RS485 | Messbereich |
| Modelle | GFL-Y01IU-485-N | GFL-Y01IU-485-P | 0,1 - 1 m |
| GFL-Y02IU-485-N | GFL-Y02IU-485-P | 0,1 - 2 m | |
| GFL-Y05IU-485-N | GFL-Y05IU-485-P | 0,1 - 5 m | |
GFL-Y10IU-485-N | GFL-Y10IU-485-P | 0,1 - 10 m | |
GFL-Y20IU-485-N | GFL-Y20IU-485-P | 0,1 - 20 m | |
GFL-Y50IU-485-N | GFL-Y50IU-485-P | 0,1 - 50 m | |
Auflösung | 1 mm | ||
Messfehler | ±(2 mm + d * 0,01 %)★ | ||
Lasertyp | Roter Halbleiterlaser, Klasse II, 655 ± 10 nm, <1 mW | ||
Stromverbrauch | ≤50 mA bei 24 V | ||
Versorgungsspannung | 12–24 V DC, mit ±10 % Schwankung (PP) <10 % | ||
Steuerausgang | NPN- oder PNP-Open-Collector-Ausgang mit einem maximalen Strom von 50 mA, externer Spannung <30 V DC, Restspannung <1,5 V und Leckstrom <0,1 mA | ||
Ausgabemodus | Umschaltbar zwischen NO (normalerweise offen) und NC (normalerweise geschlossen) | ||
Kurzschlussschutz | Auto-Reset-Typ | ||
Analoger Spannungsausgang | Bereich 0–5 V (5,2 V im Alarmmodus), Ausgangsimpedanz 100 Ω | ||
Analoger Stromausgang | Bereich 4–20 mA (0 mA im Alarmmodus), Lastimpedanz <3000Ω | ||
Ansprechzeit | 50–200 ms | ||
Externer Eingang | NPN berührungsloser Eingang | ||
Schutzklasse | IP67 | ||
Betriebstemperatur | -10°C bis +45°C (Kondensation und Vereisung vermeiden) | ||
Lagertemperatur | -20°C bis +60°C | ||
Luftfeuchtigkeit bei Betrieb | Glühlampenlicht, bis zu 3000 LX | ||
Höhe über NN bei Betrieb | Bis 2000 m | ||
Kabel | 8-adriges Composite-Kabel, 2 m Länge | ||
Material | Aluminiumlegierung | ||
★ Hinweis | Die Messentfernung kann in schwierigen Umgebungen wie intensiver Sonneneinstrahlung, hohen Feuchtigkeitsschwankungen oder Oberflächen mit geringer Reflektivität variieren. Um die Genauigkeit unter diesen Bedingungen zu verbessern, wird die Verwendung einer Zielreflektorplatte empfohlen. | ||
DA-Y- und DB-Y-Serie: Multifunktionale Laser-Distanzsensoren mit großer Reichweite und einfacher Konfiguration
Die Serien DA-Y und DB-Y nutzen ebenfalls Phasenverschiebungsmessung und liefern hochpräzise und schnelle Messungen über Reichweiten von 10 m, 20 m, 30 m, 50 m und bis zu 100 m. Ausgestattet mit einem integrierten Display und Menü können sie direkt ohne Computer konfiguriert werden. Zu den unterstützten Ausgängen gehören RS232 / RS485, Dual-Schalterausgänge und Spannungs-/Stromausgänge, wodurch sie für die SPS-Programmierung und die Vernetzung von bis zu 64 Geräten geeignet sind. Das Druckgussmetallgehäuse mit Schutzart IP67 gewährleistet zuverlässige Leistung im Außenbereich und in rauen Umgebungen.
| Ausgabetyp | Digital+Schaltausgang | Digital+Schalter+Analog | Messbereich |
| Modelle | DA-Y10 | DB-Y10 | 0,2 - 10 m |
| DA-Y20 | DB-Y20 | 0,2 - 20 m | |
| DA-Y30 | DB-Y30 | 0,2 - 30 m | |
DA-Y50 | DB-Y50 | 0,2 - 50 m | |
DA-Y100 | DB-Y100 | 0,2 - 100 m | |
Messfrequenz | 1 - 40 Hz | ||
Spannungs-/Stromausgangsoptionen | Konfigurierbar als 0–5 V, 0–10 V, 4–20 mA, 0–20 mA oder 0–24 mA★2 | ||
Spannungsausgangsfehler | — | 0,2 % + 0,5 mV | — |
Aktueller Ausgabefehler | — | 0,2 % + 0,005 mA | — |
Kommunikationsschnittstelle | — | Umschaltbar zwischen RS232 und RS485 | — |
Lasertyp | Klasse II, 660 ± 15 nm, ≤1 mW | ||
Auflösung | 1 mm | ||
Messfehler | ±(2 mm + d * 0,01 %)★1 | ||
Blinkerbalken | Roter Laser | ||
Spotgröße | ⌀6 mm bei 1 m, ⌀8 mm bei 10 m, ⌀12 mm bei 20 m, ⌀16 mm bei 30 m | ||
Anzeige | 128x32 Punktmatrix-Display | ||
Ausschaltzeit der Hintergrundbeleuchtung | 30 Minuten (kann auf Dauerlicht eingestellt werden) | ||
Betriebsarten | Messung aus, kontinuierliche Messung | ||
Transistor-Schaltausgang | 2 Ausgänge (nicht mehr als DC 36 V, 0,5 A)★3 | ||
Stromversorgung | Gleichstrom 15 - 30 V | ||
Energieaufnahme | <3,0 W | ||
Schutzklasse | IP67 | ||
Gehäusematerial | Zinkdruckgusslegierung | ||
Betriebstemperatur | -10°C bis +50°C | ||
Luftfeuchtigkeit bei Lagerung | -20 °C bis +60 °C, 20 % ~ 85 % relative Luftfeuchtigkeit | ||
Überhitzungsschutz | Die Messung wird beendet, wenn die Körpertemperatur 70 °C überschreitet, und wird unter 70 °C fortgesetzt. | ||
Maße | 88,45 x 40 x 59,3 mm (inkl. Anschlusssockel) | ||
★ Hinweis 1 | Die Messgenauigkeit kann je nach tatsächlicher Entfernung („d“) und Umgebungsfaktoren variieren. In schwierigen Umgebungen, wie z. B. bei starkem Sonnenlicht oder erheblichen Temperaturschwankungen, wird zur Verbesserung der Genauigkeit die Verwendung einer Zielreflektorplatte empfohlen. | ||
★ Hinweis 2 | 88,45 x 40 x 59,3 mm (inkl. Anschlusssockel) | ||
★ Hinweis 3 | Das Überschreiten der angegebenen Spannung oder Stromstärke für den Transistor-Schaltausgang kann zu dauerhaften Schäden am Gerät führen. | ||