Svenska ElektronikForumet

Jag söker någon form av sensor för mätning av en pappersrulles radie/diameter. Vad för typ av sensor det ska vara har jag inga krav på, annat än att jag behöver 0-10 V ut, och allra helst att utsignalen är skalbar (dvs att jag kan bestämma vart 0-10 V-området ligger i förhållande till sensorns totala mätområde, och hur långt det området är).

Lite mer förklaring:

Jag jobbar (tämligen ideellt för närvarande) med en maskin som spolar upp små rullar (dia 60 mm, spindeln är 20 mm) av ett pappersmaterial. Materialet tas från en rulle vars diameter initialt är 400 mm, när pappret nästan är slut så är diametern ca 100 mm. Bredden på rullen är 23 mm.

Både spindeln (som de små rullarna spolas upp på) och "avrullningen" drivs av servomotorer. Spindelmotorn körs i constant torque mode, dvs den ger konstant vridmoment, för att kontrollera hur hårt rullen rullas upp. "Avrullningsmotorn" körs i velocity mode, det är alltså den som styr hastigheten. Eftersom "utväxlingsförhållandet" varierar från 1:20 till 1:1.66 så vill jag styra hastigheten på "avrullningsmotorn" genom att konstant mäta radien/diametern på rullen materialet spolas av från, och ge den signalen till servomotorn för "avrullningen". Helt enkelt vill jag att motorn max ska snurra i 600 rpm när rullen på axeln är 400 mm i diameter, och 2400 rpm när rullen har minskat till 100 mm.

Sensorn skulle kunna vara någon ultraljudsvariant, eller optisk, eller i sin enklaste form i princip en potentiometer med en hävarm med en liten rulle i ändan. Det viktiga är att jag måste kunna justera i vilket område en ger 0-10 V ut. Allt utanför det området bör vara 0 V eller 10 V (beroende på vilken sida om det intressanta mätområdet sensorn är).

Det absolut bästa hade såklart varit en beröringsfri sensor, men det är inget krav. Dock vill jag absolut inte behöva konstruera sensorn själv, det har jag inte tid med. Så jag hoppas att någon råkar känna till någon typ av sensor som skulle kunna klara biffen

Det skulle också gå att använda ett litet hjul som rullar mot pappersbanan och på så vis mäter hastigheten, men även i det fallet måste utsignalen kunna skalas, det måste alltså vara en "smart" sensor.

Alla former av tips och idéer är mycket varmt välkomna!

Det är alltså själva pappersbanan som du vill ha en fast hastighet på?
Det finns ingen (styr-) rulle "på vägen" mellan de mellan de två
pappersrullarna? D.v.s där du kanske kan mäta hastigheten?
Det finns inga markeringar eller tryck på pappret som kan
användas (t.ex med en fotocell) som man kan mäta på?

Några förslag.

En optisk mus mot pappers banan.
Varvräknare, rullen blir en pappers tjocklek tunnare per varv.
Ska du ha en analog signal så är kanske en motor med hjul mot rullen det enklaste.

Tror Keyence har lasersensorer som skulle kunna fungera.

sodjan skrev:Det är alltså själva pappersbanan som du vill ha en fast hastighet på?
Det finns ingen (styr-) rulle "på vägen" mellan de mellan de två
pappersrullarna? D.v.s där du kanske kan mäta hastigheten?
Det finns inga markeringar eller tryck på pappret som kan
användas (t.ex med en fotocell) som man kan mäta på?

Ja, eller rättare sagt, det är bra nog. Det absolut mest optimala vore om spindelmotorn snurrade med 4000 rpm (maxhastigheten på motorn) konstant under upprullningen (bortsett från accelerationsfasen i början och slutet på varje rulle såklart), men det är inte nödvändigt. Konstant hastighet på pappersbanan är definitivt bra nog.

Ja, det finns ett par styrrullar som skulle gå att mäta hastigheten med på nåt sätt, frågan är bara hur? Inga tryck på pappret, däremot en vågig kant som skulle gå att mäta på. Jag har industriella fotoceller med optisk fiber och ett pyttelitet sensorhuvud som skulle gå att använda till det (om de är snabba nog, det vet jag inte säkert, dock är det dyra saker från en av Ericssons fd produktionslinjer), i så fall återstår bara att omvandla frekvens till 0-10 V. Ganska enkelt gjort egentligen, men alla mina elektronikprylar ligger nedpackade i ett förråd och jag har ingenstans att packa upp dom för närvarande.

Danei: optisk mus mot pappersbanan skulle ju vara elegant, men hur interfacear man en sån?
Att räkna varven skulle kanske kunna gå att göra internt i motorn (det är en MAC140 med mikro-PLC-modul), dock har man då problemet att parametrarna ändras om man byter papperstjocklek.
En liten motor/generator som rullar mot pappersbanan eller direkt mot rullen skulle kunna funka, om man kan få den att leverera t.ex. 5 V vid en viss hastighet.

Angående skalningen: Jag kan ställa maxhastigheten (dvs hastigheten vid 10 v) i motorns drivmodul. Dock kan jag inte skala om signalen, utan 0 V betyder 0 rpm och 10 V = programmerad maxfart. Dock kan jag eventuellt programmera in en enkel reglerloop, något i stil med "om Ain < setpoint then velocity = velocity + 100", men det känns som att det kan vara riktigt svårt att få att fungera bra.

Det bästa hade såklart varit om motorerna kunde kommunicera med varandra, eller om en bättre PLC hade reglerat båda, men tyvärr kan dom inte det och jag är låst till att använda de motorerna som finns och den LOGO-PLC som finns.

Edit: cypher, tack, jag ska kolla upp vad de har för sensorer!

> Det absolut mest optimala vore om spindelmotorn snurrade med 4000 rpm (maxhastigheten på motorn) konstant

OK. Kan du inte byta styrningen mellan de två motorerna?
D.v.s så att spindelmotorn blir varvtalsstyrd och "Avrullningsmotorn"
"constant torque" ?

Vad är det du vill uppnå? Kortare totaltid för omrullningen
eller är det kvalitetshöjningar på de omrullade rullarna?

Jag testade det först, dvs att köra constant torque på avrullningen istället, men då blir "smårullarna" mindre och mindre / hårdare och hårdare upprullade ju mindre material det finns kvar på rullen som de spolas av från.

Kortare totaltid med bibehållen kvalitet är målet. Nu tar hela förloppet totalt ca 20 sekunder, varav själva upprullningen tar ca 18 sekunder. Jag vill komma ner på under 10 sekunder för hela förloppet. Det övriga som tar tid är uppfästning av pappersremsan på spindeln (vakuum), påläggning och fästning (värme, plastbelagt papper) av en sekundär pappersremsa/"snipp" som sticker ut ett par cm från centrum av den färdiga rullen, värmeförsegling av den färdiga rullen, klippning av remsan och sist avskjutning från spindeln.

Håller på och leker med en sån här: http://www.electrokit.com/avstandssenso ... 21yk.48727

Den ger en spänning ut som varierar med avståndet, 10 - 80 cm. Den borde kunna fungera med en uc som fixar till rätt utsignaler.

electrokits är nog ok.

tex http://www.ifm.com/products/s/ds/O1D102.htm är en typ som
nog är lite dyrare men lite mer industri-anpassad.

Vi har pappersrullar hos också, jobbar på tryckeri, men de lyfts upp hydrauliskt tills de når
ett accelerationsband och via ett par potentiometrar på armarna som håller
rullarna så kan maskinen 'räkna' ut papperslängd och annat (ja, man anger papperstjockleken).

Vi handlar en del udda givare av ifm o än så länge har de levt upp till förväntningarna.
Dock har vi ingen sån jag länkat till.

Edit : Dom har oftast bra säljare oxo som gärna labbar och testar över telefon om
man talar om vad man vill uppnå så att risken att det ska fungera är stor efter att man beställt.

har en liknande sak på jobbet, det är en etikettmaskin som sätter dit stycketiketter på brädor (man kan se dom på brädor/plank och läkt på tex byggmax, k-rauta mf)
Där sitter det en arm med en rulle som är fjäderbelastad i mot den stora rullen, sen sitter det några induktivagivare som känner olika lägen.
På den nyare maskinen sitter det en potensiometer eller något liknande som ändrar sig med diametern på rullen.

http://www.markem-imaje.se/common/img/l ... 1500px.png

/Peter

https://www.di-soric.com/en/LAT-51-M-50 ... 22189.html

fast jag fick se att det bara var teach in på switching points.... inte på den analoga 0-10v.

Nu är det väl inget alternativ, men, det *finns* iaf avståndssensorer baserade på laser.

Dock dystert prisläge på den, ca 6-8k stycket.