Sensor Instruments
Entwicklungs- und Vertriebs GmbH
Schlinding 11
D-94169 Thurmansbang
Telefon +49 8544 9719-0
Telefax +49 8544 9719-13
info@sensorinstruments.de

Перевести эту страницу:

Что такое контроль струи распыленной жидкости?


При использовании систем распыления следует учитывать, что размер конуса распыления и количество распыляемого продукта должны отвечать соответствующему применению. Геометрия конуса распыления и количество распыляемого продукта зависят от используемой среды (грунтовая краска, клей, растворитель, вода, алкоголь, краска и т.п.), а также от отверстия распылителя, избыточного давления и дозирования распыляемого продукта. Как раз при использовании клея в качестве распыляемого продукта может случиться так, что часть отверстия распылителя будет заклеена, что приведет к изменению как количества распыляемого продукта, так и геометрии распыления. У распыленной струи может при этом измениться как направление, так и угол факела.
 

Благодаря контролю распыленной струи пользователь будет своевременно информирован об изменении струи.
 
Из чего состоит распыленная струя?

Распыленная струя является как правило свободной структуройиз маленьких капель (размер капель может составлять от нескольких микрометров до нескольких сотен микрометров - это зависит в первую очередь от распыляемой среды), возникающих вследствие распыления жидкости на выходе из распылительного сопла. Эти капли покидают отверстие сопла с определенной скоростью и затормаживаются затем вследствие трения воздуха.

Распыляемая струя определяется углом раствора конуса распыления и количеством распыляемого продукта (капли/единица времени или расход распыляемого продукта).


Как контролируется распыленная струя?

 


Для выдачи информации о количестве распыляемой жидкости можно использовать напр. лазерный луч, который хотя бы частично проникает сквозь конус распыления. На пути сквозь конус распыления лазерный луч отклоняется отдельными каплями: Отклонение происходит из-за отражения на каплях или из-за фокусирования лазерного излучения, так как капли, если они прозрачные, действуют как микролинзы. Часть света поглощается каплями. В результате на другой стороне распыленной струи света получается меньше.
 



 
Различные методы контроля распыленной струи в проходящем свете:

1. Метод проходящего луча

Для этого лазерный пучок, преимущественно с щелевидной диафрагмой, пропускается через середину распыленной струи.
 


Ослабление сигнала по сравнению с отсутствием распыленной струи служит в качестве меры для количества распыляемого продукта. Этот метод используется главным образом, если требуется информация о количестве распыляемого продукта или о том, имеется ли струя распыленного продукта в наличии или нет!

2. Метод двух проходящих лучей



Наряду с контролем количества распыляемого продукта с помощью этого метода условно можно провести также контроль симметрии. Таким образом, уже здесь можно обнаружить боковое смещение конуса распыления. Двухлучевая система используется главным образом, если требуется простая и недорогая проверка симметрии конуса распыления.

3. Метод трех проходящих лучей
С помощью этого метода можно установить даже мелкие отклонения в симметрии или количестве распыляемого вещества. Можно выбирать между двумя режимами анализа: Режим анализа АБСОЛЮТНЫЙ и режим ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ
 
В обоих режимах анализируется плотность струи (DENSITY), а также соотношение обоих краевых лучей (SYM1) и отношение центрального луча к обоим краевым лучам (SYM2).
 
В режиме АБСОЛЮТНЫЙ значения L, C, R используются в следующих уравнениях:

 
 
L, C, R являются исходными значениями 3 каналов со значением 0 - 4096 (12 Бит).

В режиме ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ устанавливается соотношение соответствующих исходных значений L, C, R во время процесса распыления с исходными данными L0, C0, R0 при отсутствии процесса распыления. Исходные данные L0, C0 и R0 являются при этом 100%-значениями!
 
Для количества распыляемого продукта в этом случае действительно:     


А для обеих симметрий:      
 


4. Метод световой полосы
При этом, на распыляемую струю направляется непрерывная полоса света. Полоса света, как правило, шире диаметра конуса распыляемой струи, так что распыляемая струя полностью находится в полосе света. На противоположной стороне распыляемой струи находится приемник, устроенный как линейный датчик изображений и состоящий из более чем 1000 расположенных в ряд, отдельных мини детекторов. Это обеспечивает сплошной анализ профиля струи. Для определения профиля струи проводится сравнение процентной разницы обоих видеосигналов (сигналы строки), которые были записаны перед распылением и во время процесса распыления.
 
 
 

Профиль струи дает информацию о местном распределении распыляемого продукта в струе. Также поверхность под кривой профиля струи сообщает о количестве распыляемого продукта!
 
Путем записи последовательных сканированных изображений можно составить своего рода фильм. Поэтому данный метод идеально походит для изучения различных воздействий, напр. изменения давления, изменения количества распыляемого продукта, изменения распыляемого продукта, изменения отверстия распылителя.


Использование контроля распыляемой струи во взрывоопасной зоне

Чтобы даже в окружении с постоянной взрывоопасной атмосферой из смеси воздуха и горючих газов, паров или тумана можно было осуществлять контроль распыленной струи, работы проводятся со световодами.

Так, даже во взрывоопасной зоне Ø в соответствии с директивой ATEX могут проводиться работы. При этом электронные и оптоэлектронные компоненты системы контроля распыленной струи находятся вне зоны Ø. Только оптические или оптомеханические компоненты (оптомеханическая насадка) находятся в ЕХ-зоне. Связь между насадкой и анализирующим устройством осуществляется с помощью световодов.


Следует учесть, что оптическая плотность мощности не должна превышать определенного предельного значения. У SI-продуктов оптическая плотность мощности, однако, далека от допустимого предельного значения
.


 

Основные методы распыления

Распылитель монтирован на головке робота и перемещается над объектом
При этом обрабатываемый объект устанавливается в заданную позицию, положение объекта во время процесса распыления не изменяется.

Система контроля распыленной струи размещена при этом в так наз. док-станции, к которой робот подходит по завершении процесса распыления на объекте. По достижении док-позиции распылитель снова активируется и в это время проводится контроль распыленной струи.

 
 

На практике подход к док-позиции проводится не после каждого объекта, а после напр. каждого 10-го объекта! Если система контроля распыленной струи выдает сигнал "не в порядке", то нормальный ход выполнения работ останавливается!
 

Распылитель установлен стационарно и объект перемещается под распылителем. Объекты в этом случае проходят напр. на конвейерной ленте сквозь распыленную струю. Сопла при этом прочно монтированы, т.е. контроль проводится во время обычного рабочего процесса (процесс распыления). Калибровка возможна только после отключения (или перед активированием) распылительных сопел. Также следует учесть, что возможно несколько распылительных сопел должны будут контролироваться одновременно с помощью одной и той же управляющей системы.
 
 

Из очень тонкого сопла с помощью электромагнитного клапана генерируются отдельные пакетыили капли (другой возможностью быстро генерировать последовательность капель может быть пьезоэлектрическая головка).

При этом следует определять число капель и контролировать диаметр капель или размер пакетов.

Идеальным датчиком для этого является датчик серии A-LAS с отрегулированной соответственно размеру капель диафрагмой в соединении с управляющей электроникой A-LAS-CON1, так как эта сенсорная система имеет высокую частоту сканирования и переключения. Кроме этого, размер капель сохраняется на аналоговом выходе некоторое время до подхода следующей капли.

 
 


 
Контроль распыленной струи Аппаратное обеспечение
Системы проходящего луча

Системы проходящего луча с аналоговым выходом:
Серия датчиков: Серия D-LAS 
Тип датчика: D-LAS2-2x1-T (излучатель) + D-LAS2-Quinv-2x1-R

При незатухании датчик выдает аналоговый сигнал +10В (может устанавливаться через мощность лазерного излучения на Ι-Control-Pin). 


Ослабление аналогового сигнала во время процесса распыления сообщает информацию о количестве распыляемого продукта.
 

С помощью насадок для сжатого воздуха ABL-M12-3 предотвращается оседание капель на крышке оптики излучателя и приемника. Для этого, как правило, достаточно небольшого избыточного давления.


Система проходящего луча с контроллером:
Серия датчиков: Серия A-LAS 
Тип датчика: A-LAS-M12-2x1-T (излучатель) + A-LAS-M12-2x1-R (приемник) + A-LAS-CON1 (контроллер)

С помощью контроллера вкл. программу A-LAS-CON1-Scope можно проводить калибровку системы перед процесом распыления. 


Это обеспечивает обнаружение даже самых маленьких количеств распыляемого продукта, так как возможное загрязнение с помощью калибровки (на100%) может быть компенсировано и, тем самым, установлен порог обнаружения близкий к 100%-значению (напр. 99,7%). Блок контроллера предоставляет на выходе наряду с аналоговым и дискретный сигнал, который сообщает о возможном недостижении порога обнаружения.
 
 
 
 

Система прохождения двух лучей
Серия датчиков: Серия A-LAS 
Тип датчика: A-LAS-M12-2x1-T (излучатель 2х) + A-LAS-M12-2x1-R (приемник 2х) + A-LAS-CON1 (контроллер)

Управляющее устройство A-LAS-CON1 управляет обоими лазерными датчиками A-LAS и проводит анализ. Также и здесь, калибровка проводится между самими процессами распыления. Этому служит внешний дискретный сигнал (напр. от ПЛК), сообщающий контроллеру, когда можно проводить калибровку. С помощью обоих лазерных датчиков можно провести простую проверку симметрии! Также можно провести контроль количества распыляемого продукта. Чтобы крышка оптики лазерных датчиков не загрязнялась, также и здесь имеется насадка для сжатого воздуха ABL-M12-3!

На выбор предоставляются три дискретных выхода:

СИММЕТРИЯ  в пор./не в пор.
СИГНАЛ А  в пор./не в пор.
СИГНАЛ В  в пор./не в пор.

Проверяется, находятся ли СИГНАЛ А, СИГНАЛ В и СИММЕТРИЯ в заданном диапазоне допустимых значений
.

 
 
 

Система двух проходящих лучей для использования во взрывоопасной зоне
Серия датчиков: Серия A-LAS 
Тип датчика: Световод D-S-A2.0-(2.5)-500-67° + оптическая насадка KL-M18-A2.0 (2x) + управляющая электроника A-LAS-CON1-FIO

Управление и анализ A-LAS-CON1-FIO осуществляются также, как и при A-LAS-CON1.

Так как здесь электронные и оптоэлектронные компоненты размещены исключительно в управляющей электронике, а не в насадке датчика, датчики этого типа подходят для использования во взрывоопасных зонах.

Здесь для защиты оптики предоставляются насадки для сжатого воздуха типа ABL-M18-3.
 
 

Система трех проходящих лучей - раздельное исполнение
Серия датчиков: серия SI-JET 
Тип датчика: A-LAS-M12-2x1-T (излучатель 3х) + A-LAS-M12-2x1-R (приемник 3х) + SI-JET3-CON8 (контроллер)

С помощью контроллера SI-JET3-CON8 проводится анализ трех насадок датчиков. В качестве анализирующей программы служит SI-JET2-Scope V3.0. Проводится анализ как количества распыляемого продукта (DENSITY), так и симметрии (SYM1, SYM2). В режиме анализа ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ при автоматической калибровке проводится компенсация загрязнений. Можно ввести 31 допустимое значение, тем самым, с помощью 5 дискретных выходов можно своевременно указать на отклонение распыляемой струи
.

 
 
 
 

Система трех проходящих лучей - U-форма (вилка) 

Серия датчиков: Серия SI-JET 
Тип датчика: SI-JET3-FK-200/100-H (насадка) + SI-JET3-CON5 (контроллер)
 

Вилка имеет три пучка света, каждый с диаметром в 3 мм и межосевым расстоянием в 5 мм. В качестве анализирующей программы здесь предоставляется SI-JET2-Scope V3.0, с помощью этой программы проводится анализ количества распыляемого материала (DENSITY) и симметрии (SYM1, SYM2). В режиме анализа ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ, который может использоваться, если интервал между распылением струи находится в диапазоне одной минуты, между интервалами проводится калибровка и, тем самым, компенсация загрязнений. При непрерывной струе работы проводятся в режиме АБСОЛЮТНЫЙ. С помощью 5 дискретных выходов в 31 интервале сообщается о соответствующих интервалах допусков. Можно легко реализовать индикацию тренда (напр. через ПЛК).

 


 

Система трех проходящих лучей - U-исполнение для использования во взрывоопасной зоне
Серия датчиков: Серия SI-JET 
Тип датчика: SI-JET2-d20-T (излучатель) + SI-JET2-d20-R (приемник) + SI-JET2-CON2

С помощью световода здесь на насадку приемника подается красный свет и с помощью диафрагмы, интегрированной в насадку сжатого воздуха, генерируются три пучка света с диаметром в 3 мм и межосевым расстоянием в 5 мм. Также и здесь, анализ проводится с помощью программы SI-JET2-Scope V3.0. Управляющая электроника SI-JET2-CON2 имеет 5 дискретных выходов, здесь может быть также реализована индикация тренда (напр. через ПЛК)..

 
 
 
 

Серия датчиков: Серия SI-JET
Тип датчика: KL-M18-A2.0 (насадка) + R3-M-A2.0-(2.5)-500-67°-3x (световод) + SI-JET2-CON3 (управляющая электроника)
 

У датчиков этого типа три луча красного света могут индивидуально настраиваться на соответствующую распыленную струю. Также и здесь используется анализирующая программа SI-JET2-Scope V3.0. Как раз при распылении с большим углом факела эти датчики имеют значительное преимущество.
 
 


Система трех проходящих лучей – Вильчатое исполнение для использования во взрывоопасной зоне
Серия датчиков: Серия SI-JET
Тип датчика: SI-JET2-FK-200/100-H (насадка) + SI-JET2-CON2 (контроллер)

У этого варианта 3 луча направлены на расстоянии 5 мм друг от друга (по центру), диаметр пучка красного света составляет при этом 3 мм. С помощью управляющей электроники SI-JET-CON2 можно также и здесь реализовать индикацию тренда параметров распыленной струи напр. в соединении с ПЛК.

 
 
 

Серия датчиков: Серия SI-JET
Тип датчика: SI-JET-FK-400/400 (насадка) + SI-JET2-CON2 (контроллер)
 

Этот вариант предназначен в первую очередь для распыленной струи с большим углом факела. Межосевое расстояние пучков красного света составляет 50 мм при диаметре одного пучка в 3 мм. С помощью анализирующей программы SI-JET2-Scope V3.0 и 5 дискретных выходов SI-JET2-CON2 управляющей электроники можно и здесь реализовать индикацию тренда (напр. через ПЛК).
 
 

 

Система световой полосы - раздельное исполнение
Серия датчиков: Серия L-LAS-TB
Тип датчика: L-LAS-TB/90-16x2-T (спецнасадка) + L-LAS-TB/90-16x1-R (насадка приемника) L-LAS-TB-16-CON1 (контроллер)

С помощью световой полосы шириной в 16 мм просвечивается поперечное сечение конуса распыляемой струи. На противоположной стороне распыленной струи находится линейный детектор шириной в 16 мм, имеющий 256 пикселей (мини фотодетекторов) и записывающий профиль поперечного сечения лазера. Анализирующая программа L-LAS-JET-Scope рассчитывает при этом действительный профиль распыленной струи из разницы сигнала линейного датчика изображений в неподавленном (распыленная струя выкл) и подавленном состоянии (распыленная струя вкл). Профиль распыленной струи может вводиться в память ПК в качества файла с порядковым номером, чтобы можно было создать своего рода
Фильм о распыленной струе.

 
 

Серия датчиков: Серия L-LAS-TB
Тип датчика: L-LAS-TB-50-T (излучатель) + L-LAS-TB-50-R (приемник вкл. контроллер)

У этой версии имеется лазерная завеса шириной в 50 мм. Линейный детектор состоит из прим. 800 пикселей. Анализирующая программа L-LAS-JET-Scope предоставляет профиль распыленной струи в качестве файла с порядковым номером, который может вводиться в память ПК и использоваться для изучения профиля распыленной струи.

 
 

Серия датчиков: Серия L-LAS-TB

Тип датчика: L-LAS-TB-75-T (излучатель) + L-LAS-TB-75-R (приемник вкл. контроллер)

С лазерной завесой проходящего света шириной в 75 мм и линейным детектором с прим. 1200 пикселей, в остальном похож на L-LAS-TB-50.

Серия датчиков: Серия L-LAS-TB

Тип датчика: L-LAS-TB-100-T (излучатель) + L-LAS-TB-100-R (приемник вкл. контроллер)

С лазерной завесой проходящего света шириной в 100 мм и линейным детектором с прим. 1600 пикселей, в остальном похож на L-LAS-TB-50.

 

Контроль распыленной струи Программное обеспечение

1. Программа для систем одного и двух лучей A-LAS-CON1-Scope V3.0
С помощью программы A-LAS-CON1-Scope V3.0 могут проводиться как абсолютные, так и относительные измерения. При абсолютном измерении исходные данные (при системе одного луча канал A, при системе двух лучей каналы A и B) контролируются, в первую очередь проверяется, находится ли канал A (и дополнительно канал B при системе двух лучей) в устанавливаемом диапазоне допустимых значений (постоянно или к определенному времени запуска), а также при ожидаемом триггерном событии аналоговый выход замораживается, пока он не будет перезаписан следующим триггерным событием. В относительном режиме управляющая электроника постоянно сравнивает актуальный входной сигнал с моментальным максимальным значением (устанавливается с помощью изменяющейся постоянной времени) и образуется так наз. нормативное значение NORM A (NORM B при системе двух лучей).


Информацию о симметрии при системе двух лучей дает соотношение:

 
Данные могут указываться при этом как в цифровой, так и в графической форме на экране ПК.

 

2. Программа для системы трех лучей SI-JET2-Scope V3.0
Из трех имеющихся исходных значений L, C, R трех входных каналов программа SI-JET2-Scope V3.0 определяет плотность распыляемой струи (DENSITY), а также две величины симметрии Симметрия 1 (SYM1) и Симметрия 2 (SYM2).

EVALUATION MODE ABSOLUTE (EMA):

В EMA три исходных значения L, C, и R для определения плотности, симметрии 1 и симметрии 2 изменяются:

Актуальные значения для DENSITY, SYM1 и SYM2 указываются на графическом интерфейсе Windows® в графической и цифровой форме, кроме этого исходные значения представлены в виде балок.

EVALUATION MODE RELATIVE (EMR):

В EMR входные каналы L,C,R (левый, центральный, правый) нормируются в соответствии с их максимальными значениями, которые были определены в последнюю минуту. Для плотности и обоих значений симметрии получаются следующие закономерности:
 

Процесс программирования методом обучения
Таблица TEACH становится видимой при переключениипрограммного выключателя PARA. Путем нажатия кнопки GO актуальные, рассчитанные в датчике, данные для DENSITY, SYM1 и SYM2 указываются на экране ПК. При нажатии кнопки TEACH DATATO (на пользовательском интерфейсе Windows® путем нажатия клавиши мыши) данные переносятся в TEACH-таблицу. С DTO при этом устанавливается допустимое значение для плотности, таким же образом устанавливаются допустимые значения для симметрии 1 S1TO и для симметрии 2 S2TO.

После того, как состояние (вектор) было запрограммировано, эта информация должна быть сообщена датчику путем нажатия SEND.

При нажатии кнопки GO актуальные допустимые значения DTO, S1TO и S2TO указываются на графическом дисплее.

 
Поле V-No.: сообщает, находится ли актуальная распыленная струя в пределах допустимых значений соответственного вектора.



АКТУАЛЬНО СЕГОДНЯ

Даты выставок:

Empack Utrecht 2020
15, 16 и 17 сентябрь 2020 года
Jaarbeurs Utrecht

all about automation 2021
1 и 2 март 2021 года
Messe Friedrichshafen

подробнее...

...............................................................

Новые применения:

Контроль цвета темно-синих пластиковых крышек
(№684)
Контроль слоя клея на пластиковых лентах
(№685)

Разделение кусочков металла по цвету
(№686)

подробнее...

...............................................................

Новый пресс-релиз:

Придайте декоративной пленке нужный блеск!
Серия GLOSS

подробнее...

...............................................................

Новые видео:

Счет прозрачных пластиковых крышек с SPECTRO-1-CONLAS + A-LAS-N-F16-...
Аутентификация изделий с LUMI-STAR-MOBILE-BL/OR-POL-IOS
Маркировка кож с LUMI-INLINE-SL-IR/IR
подробнее...

...............................................................

Указания по
обновлению ПО:
подробнее...




FIND US ON ....

Facebook Youtube in Instagram Twitter

TOP