W. v. d. Heyde – Έλεγχος διαρροής τροχών αλουμινίου

Το IO-Link βοηθά στον έλεγχο διαρροής σε τροχούς αλουμινίου

Εάν σε έναν τροχό του αυτοκινήτου διαφεύγει αέρας, οι περισσότεροι από εμάς υποθέτουμε φυσικά ότι το ελαστικό έχει τρυπήσει - και δικαίως. Αλλά μόνο λίγοι άνθρωποι γνωρίζουν ότι αέρας μπορεί επίσης να διαφεύγει από τις ζάντες. Ο λόγος είναι ότι κατά την κατασκευή των τροχών εκχέεται υγρό ελαφρύ μέταλλο σε ένα καλούπι. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας μπορεί να εμφανιστούν λεπτές ρωγμές πόρων ή διαδρομές διαρροής, μέσα από τις οποίες μπορεί αργότερα να διαφεύγει αέρας. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι κατασκευαστές τροχών αλουμινίου επιθεωρούν σχολαστικά τις ζάντες για διαρροές πριν τις διαθέσουν στην αγορά.

Η W. v. d. Heyde, μία οικογενειακή επιχείρηση μεσαίου μεγέθους με έδρα το Stade της Γερμανίας, έχει ειδικευτεί στην παραγωγή βιομηχανικών μηχανών ανίχνευσης διαρροών για την αυτοκινητοβιομηχανία. Ο Διευθύνων Σύμβουλος Gerald Lüdolph εξηγεί: «Με προσωπικό επί του παρόντος περίπου 90 εργαζόμενων, σχεδιάζουμε και κατασκευάζουμε εξατομικευμένες λύσεις για τον έλεγχο διαρροών με αέριο δοκιμής έναντι κενού. Η τεχνογνωσία μας χρονολογείται από τα μέσα της δεκαετίας του 1990, όταν ξεκινήσαμε να αναπτύσσουμε μηχανές ανίχνευσης διαρροών για τροχούς αλουμινίου. Σήμερα, διανέμουμε τα προϊόντα μας παγκοσμίως και έχουμε καθιερωθεί σε αυτόν τον τομέα ως ηγέτης της παγκόσμιας αγοράς».

Διαδικασία ελέγχου

Τα μηχανήματα ανίχνευσης διαρροών βασίζονται στην τεχνολογία κενού και στην έγχυση αερίου. Για τον έλεγχο διαρροών, το χείλος του τροχού σφραγίζεται και στις δύο πλευρές με μία λαστιχένια πλάκα και ένα κάλυμμα. Στη συνέχεια, το εξωτερικό και το εσωτερικό του χείλους εκκενώνονται με αντλίες κενού. Τέλος, ένα αέριο δοκιμής εισάγεται στο σφραγισμένο εξωτερικό μέρος του χείλους. Για τον σκοπό αυτόν χρησιμοποιείται συνήθως το ήλιο, επειδή είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικό στην ανίχνευση ακόμη και πολύ μικρών διαρροών.

Λόγω της διαφοράς πίεσης μεταξύ του εξωτερικού και του εσωτερικού του χείλους, το μείγμα αερίου ηλίου περνά μέσα από τυχόν πόρους ή τριχοειδή αγγεία στην εσωτερική περιοχή του χείλους. Εδώ μετράται η συγκέντρωση ηλίου χρησιμοποιώντας ένα φασματόμετρο μάζας υψηλής ακρίβειας. Εάν δεν υπερβαίνει ένα συγκεκριμένο όριο, ο τροχός αλουμινίου θεωρείται στεγανός, διαφορετικά απορρίπτεται.

Πριν εγκριθεί ο τροχός, το μείγμα αερίου δοκιμής ηλίου εξάγεται και ανακτάται. «Χάρη σε αυτή τη διαδικασία, μπορούμε να προσφέρουμε στους πελάτες μας υψηλό επίπεδο οικονομικής απόδοσης, καθώς το χρησιμοποιημένο αέριο δοκιμής δεν απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα αλλά ανακυκλώνεται», δηλώνει ο Jens Westmeier, Επικεφαλής Τμήματος Μηχανικού Σχεδιασμού στην von der Heyde.

Επανασχεδιασμός μηχανών

Στο παρελθόν, ο έλεγχος διαρροών και η επεξεργασία αερίου δοκιμής πραγματοποιούνταν σε ξεχωριστά μέρη του μηχανήματος. Αυτό έχει αλλάξει ριζικά με τον επανασχεδιασμό.

«Ο βασικός στόχος του επανασχεδιασμού ήταν να μετατραπούν δύο ξεχωριστά μηχανήματα σε ένα, ώστε να μειωθεί το περιβαλλοντικό αποτύπωμα και να προσφέρουμε στους πελάτες μας μία συμπαγή λύση, η οποία ενσωματώνει όλες τις απαραίτητες λειτουργίες που προηγουμένως εκτελούνταν από δύο μηχανές. Αυτό εξοικονομεί πολύ χώρο στην αίθουσα παραγωγής του πελάτη», αναφέρει ο Jens Westmeier.

Αυτοματισμός με IO-Link

Στο πλαίσιο του επανασχεδιασμού, το επίπεδο αισθητήρων αναβαθμίστηκε πλήρως σε IO-Link, το οποίο προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα. Ο Joost Bochynski, Υπεύθυνος Τεχνολογίας Ελέγχου, εξηγεί: «Χρησιμοποιούμε μία ποικιλία αισθητήρων από την ifm, συμπεριλαμβανομένων φωτοηλεκτρικών αισθητήρων, αισθητήρων ροής και αισθητήρων πίεσης. Χάρη στο IO-Link, μπορούμε να αναλύουμε βέλτιστα αυτούς τους αισθητήρες και να λαμβάνουμε πολλές πληροφορίες, στις οποίες στο παρελθόν δεν είχαμε πρόσβαση. Ένα παράδειγμα είναι ο αισθητήρας ροής SD. Χρησιμοποιούμε διάφορες εκδόσεις του: SD6500 για πεπιεσμένο αέρα, SD6600 για μείγμα υδρογόνου-αζώτου και SD6800 για ήλιο. Οι αισθητήρες μας επιτρέπουν να βλέπουμε τις τάσεις κατανάλωσης, κάτι που δεν θα ήταν δυνατό με τέτοια ακρίβεια χωρίς το IO-Link. Χάρη στις εκτενείς πληροφορίες από τον αισθητήρα, μπορούμε να συλλέγουμε ημερήσια, εβδομαδιαία και μηνιαία δεδομένα κατανάλωσης στον ελεγκτή, να παρέχουμε στους πελάτες πληροφορίες για σημαντικές τάσεις και να ανιχνεύουμε εσωτερικές διαρροές στους αγωγούς των μηχανών. Οι πελάτες μας επωφελούνται μακροπρόθεσμα από την εξοικονόμηση κόστους. Η απόδοση και η ποιότητα έχουν βελτιωθεί σημαντικά με τη χρήση αισθητήρων IO-Link σε σύγκριση με τα αναλογικά σήματα. Τώρα μπορούμε να προσδιορίζουμε με πολύ μεγαλύτερη ακρίβεια εάν ένας αισθητήρας, π.χ. ο αισθητήρας πίεσης, έχει πρόβλημα ή λειτουργεί αξιόπιστα. Οι διαγνωστικές μας δυνατότητες δεν ήταν τόσο διευρυμένες πριν, το οποίο σημαίνει ότι η αυτοματοποίηση ήταν πολύ πιο δύσκολη. Χάρη στη λειτουργία διάγνωσης μέσω του IO-Link, μπορούμε να σταματάμε τη διεργασία εγκαίρως και να αποφεύγουμε κοστοβόρα επακόλουθα σφάλματα».

Σύνδεση αναλογικών αισθητήρων μέσω IO-Link

Επιπλέον, οι συμβατικοί αναλογικοί αισθητήρες με έξοδο 4...20 mA μπορούν να ενσωματωθούν απρόσκοπτα στην υποδομή IO-Link χρησιμοποιώντας το βύσμα πομπού DP2200. Ένα παράδειγμα είναι οι αντλίες κενού, οι οποίες διαθέτουν μεταδότες απόλυτης πίεσης υψηλής ακρίβειας (PT0505) με αναλογική έξοδο ρεύματος. Το βύσμα πομπού ενσωματώνει αυτούς τους αισθητήρες ψηφιακά στην υποδομή IO-Link και τους συνδέει με τον ελεγκτή.

Ασφάλεια μέσω IO-Link

Μέσω IO-Link μπορούν να μεταδοθούν ακόμα και σήματα που σχετίζονται με την ασφάλεια. Η W. v. d. Heyde χρησιμοποιεί τη μονάδα IO-Link AL200S PROFIsafe της ifm.

Thorben Reyelt, Επικεφαλής Τμήματος Ηλεκτρομηχανολογίας: «Έχουμε ενσωματώσει τη μονάδα IO-Link AL200S στη μηχανή, ώστε να μπορούμε να σταματάμε με ασφάλεια την κίνηση των ενεργοποιητών. Αυτό σημαίνει ότι η μηχανή μας παραμένει σε ασφαλή κατάσταση και σταματά όταν η πόρτα είναι ανοιχτή. Η ασφάλεια του χειριστή είναι εξασφαλισμένη, διότι δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί καμία κίνηση στη μηχανή σε αυτήν την κατάσταση. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό κατά την εκτέλεση εργασιών συντήρησης ή τον έλεγχο των διεργασιών εντός του συστήματος».

Η μονάδα IO-Link PROFIsafe διαθέτει ψηφιακές εισόδους και εξόδους που σχετίζονται με την ασφάλεια που μπορούν να χρησιμοποιηθούν, για παράδειγμα, για τη σύνδεση ασφαλών μηχανικών επαφών, ενεργοποιητών ή αισθητήρων OSSD. Ελέγχεται μέσω του τηλεγραφήματος PROFIsafe, το οποίο αποστέλλεται μέσω IO-Link. Η μονάδα AL200S διαθέτει οκτώ ψηφιακές εισόδους και τέσσερις ψηφιακές εξόδους, οι τελευταίες με μέγιστη τιμή δύο αμπέρ.

Ένδειξη κατάστασης

Οπτικά σήματα υποδεικνύουν με σαφήνεια την κατάσταση του συστήματος ελέγχου. Η περιοχή ελέγχου είναι εξοπλισμένη με έγχρωμες ενδείξεις LED, οι οποίες ανάβουν με λευκό χρώμα κατά τη ρύθμιση του συστήματος. Μόλις ολοκληρωθεί ο έλεγχος της ζάντας, το χρώμα των ενδείξεων LED αλλάζει ευδιάκριτα σε πράσινο ή κόκκινο, ανάλογα με το αποτέλεσμα του ελέγχου.

Επιπλέον, η κατάσταση της μηχανής και του ελέγχου εμφανίζεται έγχρωμη στην οροφή της μηχανής με έναν πύργο φωτός LED 3 τμημάτων τύπου DV2310. Ο πύργος φωτός μπορεί επίσης να ελεγχθεί εύκολα μέσω IO-Link.

Επιπλέον, η W. v. d. Heyde αξιοποίησε ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό του πύργου φωτός: Εάν οι αισθητήρες ροής ανιχνεύσουν διαρροή στους σωλήνες του συστήματος, για τον εντοπισμό της διαρροής χρησιμοποιείται ένας ανιχνευτής διαρροών, τον οποίο ο χρήστης καθοδηγεί χειροκίνητα κατά μήκος των σωλήνων. Το σήμα μέτρησης από τον ανιχνευτή διαρροών ελέγχει την ακουστότητα του βομβητή που είναι ενσωματωμένος στον πύργο φωτός σε εύρος από 0 έως 100 τοις εκατό μέσω IO-Link. Έτσι, όσο πιο κοντά πλησιάζει ο ανιχνευτής στη διαρροή, τόσο πιο δυνατό γίνεται το σήμα του βομβητή. Αυτή η ακουστική ανάδραση επιτρέπει στον χρήστη να εντοπίζει εύκολα και γρήγορα τις διαρροές στη μηχανή, ακόμα και σε θορυβώδες περιβάλλον παραγωγής.

Η απόδοση και η ποιότητα έχουν βελτιωθεί σημαντικά με τη χρήση αισθητήρων IO-Link σε σύγκριση με τα αναλογικά σήματα.

Joost Bochynski Υπεύθυνος Τεχνολογίας Ελέγχου

Σχετικά με την W. v. d. Heyde

Η εταιρεία W. v. d. Heyde (vdh), με έδρα το Stade, είναι παγκόσμιος ηγέτης στην κατασκευή μηχανών για τον έλεγχο στεγανότητας σε ζάντες τροχών.