Mobac – parar quando o fim se aproxima
Com base no valor de reflexão, o sensor detecta se está apontado para o arame ou o corpo da bobina.
Aproveitamento ideal do truque de reflexão no sensor O3D
A Mobac GmbH é especializada em desbobinamento de arames e cabos. Fiel ao princípio dos líderes na fabricação de arames e cabos, “Quem fabrica arames e cabos deve poder frear”, as suas instalações dão atenção especial ao ponto de frenagem perfeito. Pois, o arame fixo ao corpo da bobina certamente destruiria o mecanismo de rebobinamento e as bobinas, se o processo de desbobinamento em alta velocidade não fosse parado a tempo, antes de atingir o fim do arame. Para isso, a Mobac utiliza um sensor de câmera da ifm. Este detecta de modo confiável a última camada no corpo da bobina e inicia o processo de frenagem a tempo.
Michael Will, diretor técnico na Mobac: “Fabricamos instalações para bobinar, desbobinar ou rebobinar os mais diversos materiais. Nossa origem está na indústria de arames e cabos, mas agora já enrolamos películas, produtos extrudados, cordas, mas também fibras, por exemplo, fibras de carbono. Ou seja, tudo que requer algum desbobinamento e bobinamento e que precisa de versatilidade e flexibilidade na aplicação.”
Rebobinamento de arames de solda
Uma destas máquinas especiais, específica para o cliente é uma instalação de rebobinamento para diversos arames de solda. Sua tarefa é distribuir arame de solda de uma grande bobina de estoque para muitas pequenas bobinas específicas do cliente.
Michael Will explica o problema: “Nosso cliente desejava parar o processo de rebobinamento automaticamente, antes que o material na bobina de estoque acabasse. Pois, normalmente o fim do arame está bem preso à bobina de estoque. Se a instalação se movesse com alta velocidade de desenrolamento até o fim do arame, as bobinas ou outros componentes da estação de rebobinamento seriam destruídos, porque arames de solda têm alta resistência à tração.
No passado, um operador observava a bobina de desenrolamento e parava o processo manualmente a tempo. Então ele realizava os enrolamentos restantes em operação intermitente manual ou simplesmente cortava e descartava o final. Isso não é muito seguro nem eficiente. O desafio foi criar um desbobinador capaz de funcionar a alta velocidade até a última camada e detectar de forma autônoma o início do desbobinamento da última camada na bobina de estoque.”
O sensor freia
Com esta problemática a Mobac consultou a empresa especializada em automação ifm. Deveria ser indicado um sensor para detectar a última camada na bobina em desenrolamento, acionando uma frenagem suave, porém em tempo da instalação de rebobinamento.
A Mobac testou diversos tipos de sensores ópticos, para detectar o fim do arame em diferentes corpos de bobina. O mais confiável e ao mesmo tempo mais universal provou ser o sensor 3D O3D da ifm. Em princípio, este sensor serve para a detecção tridimensional de objetos e cenários. No entanto, nesta aplicação foi aproveitada outra característica do sensor.
Desbobinadores para recebimento de diversos corpos de bobina
Valores de reflexão e regiões de interesse
Stefan Leimann, Senior Sales Engineer Position Sensors na ifm explica como funciona: “Para cada ponto de imagem da câmera o sensor fornece um valor de reflexão, o qual utilizamos. Este é representado pelo sensor com um valor de amplitude de 0 até 65.536. Quando o sensor está observando o arame, ele vê uma linha branca clara, que é a luz refletida pelo arame. Isso gera um valor de amplitude muito alto. Se não for atingido determinado valor limite, significa que a reflexão ficou baixa. Este é o caso quando não há mais arame presente.
No sensor da câmera definimos dois lugares, as assim chamadas áreas de interesse a serem analisadas pelo sensor, ou seja; o lado esquerdo e direito da bobina. Então não faz diferença se a última camada está sendo desbobinada pela esquerda ou pela direita. Assim que uma das duas áreas de interesse do sensor vê o corpo da bobina, o valor de reflexão diminui. Então o processo de desbobinamento é parado a tempo através do sinal do sensor, antes que se atinja o último enrolamento, fixo ao corpo da bobina. Dessa forma, danos à máquina são evitados de modo confiável.”
Flexibilidade máxima
Havia um desafio a solucionar: as bobinas de estoque podem ser diferentes entre si. Às vezes são bobinas de plástico com corpo maciço, outras vezes são bobinas clássicas para arame de solda, feitas de uma estrutura de arame. Os tipos de arame também variam: arame metálico nu ou arame pintado em diferentes cores.
“Nesta instalação, nosso cliente utiliza arames com diversos diâmetros, enrolados sobre diversas bobinas. Pudemos parametrizar o sensor de forma universal, para que não haja necessidade de alteração dos parâmetros, mesmo com as mais diversas combinações entre arame e bobina. A detecção da última camada através do valor de reflexão sempre funciona perfeitamente. Este foi o motivo da nossa decisão por este sensor da ifm. Com ele cobrimos toda a faixa de possibilidades. Nosso cliente pode operar com qualquer bobina, mesmo que ainda não a tenhamos testado nesta máquina”, diz Michael Will.
A Mobac também equipará máquinas futuras com este automatismo de desligamento, quando necessário. “Fabricamos de acordo com os desejos do cliente. A câmera faz sentido quando não há operador no local ou quando um operador precisa atender várias instalações simultaneamente. Então oferecemos este sensor como opcional ao nosso cliente.”
O corpo de bobina vazio reflete significativamente menos luz do que o arame. O sensor sinaliza “Sem presença de arame”.
Conclusão
Às vezes é preciso pensar fora da caixa. E então, um sensor que foi desenvolvido para tarefas totalmente diferentes revela ser a solução perfeita para o problema. Na Mobac há entusiasmo: “Compacto, robusto, de fácil utilização. O O3D da ifm é ideal para a nossa aplicação e resolveu aquilo que esperávamos. Se soubéssemos isso desde o início, não precisaríamos testar os outros sensores. Para nós foi interessante ver tudo o que o sensor é capaz de fazer”, conclui Michael Will.