沥青油毡生产：数字化和非接触式速度测量

有时只需连续输出一个数字测量值，即可从根本上改进整个生产流程的控制。这是英国专业屋顶材料制造商 IKO 公司的真实应用场景。借助 SICK 基于激光的新型非接触式测量技术，实现生产速度相关数据数字化。这不仅减轻了现场工程师的负担，也能为管理人员提供远程支持，在数千公里之外检查生产、成本和产品质量。

IKO 是一家生产屋顶、防水和隔热产品的国际先进企业，在北美和欧洲拥有 30 多个生产基地。公司总部设在加拿大，其管理层特别注重生产效率和产品质量。

沥青油毡：生产流程

无论是建造办公大厦还是园亭，油毡生产都遵循相同的原则。借助 30 米长的生产设备将 170 °C 的沥青涂抹在 1 米宽的载体层上。然后根据严格控制的配方，在连续流程中添加矿物质和其他物质。

在生产无缝油毡卷材时，每次换卷时都要将新卷载体材料的卷材拼接到空卷的用尽卷材末端。此外，还要形成缓冲回路，确保始终以相同的速度进行生产流程。

在连续生产流程中，有一个被测量比其他所有被测量都重要：设备的运行速度，它决定了材料的加工量，因此直接关系到最终成品的成分是否符合规定。因此，速度越接近 100% 的规定目标，产品质量就越高。

速度测量值公差小

然而，英国 Appley Bridge 的工程师们遇到了一个问题：数字计数器输出的速度测量值来自接近传感器，该传感器在流程初始端与齿轮传动对准。但是，将设备速度数据从 PRODAC 输入公司的全球 MES (Manufacturing Execution System) 需要通过编码器，而编码器又安装在流程末端的绕线机上。

因此，英国的操作人员以及公司总部的英国和加拿大的管理人员使用不同的速度测量源，这导致测量值经常出现差异。因此，在这种情况下，操作人员总是试图根据管理层的反馈实施，以达到可能无法实现的 100% 速度和质量目标。

非接触式速度测量

“要获得有效的测量结果，我们需要测量产品速度，而不是测量未考虑到材料滑动的机器速度。测量轮编码器等传感器与产品直接接触，不适合油毡等材料，因为这些材料在流程初始阶段可能又热又粘。此外，它们的磨损程度也很高”，技术负责人 Paul Hayward 解释说。“此外，我们希望摆脱必须集成到机器中的测量装置。它们可能会在流程中被污染，并且难以维护更换。”

非接触式激光传感器

IKO 选择了 SICK 的 SPEETEC 非接触式激光表面运动传感器，该传感器价格实惠并且测量精度高，由英国 Wigan 的工程师团队与 SICK 支持部门人员密切合作安装。

SPEETEC 安装在一个坚固的铝制外壳中，尺寸仅为 140 × 95 × 32.5 毫米，非常适用于 Wigan 工厂的使用条件。其中，SPEETEC 可直接集成到 Allen Bradley 的设备可编程逻辑控制器中，而无需额外的电子设备处理输出信号。与增量型编码器类似，测量值直接在传感器中自动转换成 TTL/HTL 信号，因此可以很容易地输入机器控制器。

SPEETEC 传感器的数字输出已集成到可视化速度计和 IKO 的 PRODAC MES 系统中，如此即可将测量值传送到生产区域，以及由国际管理团队远程检索。

“SICK 的支持技术人员一直为产品安装提供支持，给予我们很大帮助”，Hayward 继续说。“SPEETEC 传感器的设计满足很高的技术要求，但实际输出并不特别复杂。因此，传感器会自行完成‘智能工作’，并最终向我们输出简单信息。”

统一数据输出

“位于 Wigan 的 IKO 团队有幸成为英国首批受益于 SPEETEC 非接触式测量原理的建筑材料制造商之一，”英国 SICK Motion Control Sensors 产品经理 Darren Pratt 说，“与我们的很多其他客户一样，他们都惊讶于产品的成本效益、容易集成到现有基础设施以及操作简单。不到 12 个月便收回了 SPEETEC 的投资成本。”

Pratt 补充说：“现在，我们可以基于有效的数字测量数据召开日常技术会议并与 IKO 总部进行沟通。SPEETEC 安静地完成它的工作，总是 100% 显示，没有任何异常。在这种状态下，没有消息可能就是最好的消息！”。

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