Impulsando la optimización de la producción con nuevos componentes de medición

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Nuestro viaje hacia la Industria 4.0 y la fábrica inteligente exige la digitalización de la cadena de medición piezoeléctrica

Impulsando la optimización de la producción con nuevos componentes de medición

Además de desarrollar continuamente los componentes necesarios, como el sistema de monitorización de procesos maXYmos, Kistler también está lanzando innovaciones como el nuevo amplificador de carga digital mICA con conectividad IO-Link.

Los sensores de cuarzo piezoeléctricos se utilizan para medir parámetros como presión, fuerza, par y aceleración en muchas industrias. Esto fue posible gracias a la invención del amplificador de carga analógica en 1950. Convierte la carga eléctrica mínima de los cristales de cuarzo en valores de medida de rangos habituales. Con el avance de la automatización y la digitalización, los sensores tienen un papel cada vez más importante que desempeñar en la producción: de hecho, son absolutamente esenciales para garantizar que haya datos fiables disponibles para la Industria 4.0.

Superando el desafío de la tasa de transmisión

Los amplificadores de carga son componentes básicos de la cadena de medición piezoeléctrica, por lo que también deben adaptarse a las nuevas condiciones y requisitos. La conversión directa de señales de medición analógicas en datos digitales es un paso importante en el camino hacia la cadena de medición inteligente de acuerdo con la Industria 4.0. También para los amplificadores de carga, las soluciones digitales ofrecen ventajas sobre la tecnología analógica.

Permiten el intercambio continuo de datos con sistemas de nivel superior y no se necesitan componentes adicionales. Otro beneficio: las variables de perturbación que suelen ocurrir en modo analógico debido a acoplamientos inductivos o capacitivos se eliminan con las señales digitales, porque la señal analógica sin procesar ya está digitalizada en el amplificador.

Con el lanzamiento del dICA (amplificador de carga industrial digital), Kistler se ha convertido en el primer proveedor del mundo en ofrecer una solución que presenta todas estas ventajas. El amplificador de carga digital 5074A se comunica a través de Industrial Ethernet y presenta un rango de medición muy amplio, de 20 a 1,000,000 pC.

Hasta cuatro canales ofrecen una excelente flexibilidad y control: cada canal se puede activar individualmente con una sincronización precisa, por lo que diferentes procesos pueden ejecutarse en paralelo a través de un dICA. Pero lo más importante de todo es que este amplificador de carga alcanza una tasa de adquisición de hasta 50 kSps por canal, por lo que la transmisión de datos de medición en tiempo real es posible con tiempos de ciclo de hasta 100 μs.

Conectividad de vanguardia a través de IO-Link

El tamaño y el peso de cada componente adicional son críticos, especialmente cuando se utilizan sensores en elementos móviles de la tecnología de automatización, como brazos robóticos. Esto crea la necesidad de amplificadores de carga digitales pequeños y livianos que ahorren hardware adicional en comparación con los amplificadores analógicos compactos.

En muchas de estas aplicaciones, las altas velocidades de transmisión y los amplios rangos de medición con múltiples canales no son las principales prioridades. Kistler ha desarrollado específicamente el amplificador de carga 5028A para aplicaciones de este tipo, como alternativa al 5074A: con un solo canal de medición, ofrece las ventajas de un diseño compacto y bajo peso combinado con una comunicación eficiente a través de IO-Link.

Gracias a estas características, el mICA (amplificador de carga industrial en miniatura) se puede integrar sin problemas en arquitecturas digitales. Incluye interfaces analógicas y digitales, con acceso directo a los datos a través de la interfaz digital. Gracias a IO-Link, los nuevos parámetros se transfieren directamente en caso de cambios en el sistema.

Un punto a tener en cuenta aquí es que los tiempos de ciclo del amplificador y el sistema de nivel superior deben coincidir, para evitar la falsificación de la curva de medición. En modo digital, el mICA alcanza tiempos de ciclo tan bajos como 0,6 ms, lo suficientemente rápido para la mayoría de las aplicaciones industriales. Los usuarios que necesitan velocidades de transmisión más altas para capturar o controlar procesos muy rápidos pueden elegir el modo analógico: para este propósito, el mICA está equipado con una entrada de reinicio / operación.

Estos dos amplificadores de carga digitales, el 5074A y el 5028A, permiten digitalizar la cadena de medida en muchos casos donde esta opción era técnicamente inviable o económicamente inviable hasta ahora. Máxima digitalización y velocidad máxima con dICA, o máxima flexibilidad y dimensiones compactas con mICA: la tecnología de medición digital de Kistler admite fábricas inteligentes e Industria 4.0.

Supervisión de procesos de vanguardia

La imagen es similar para los sistemas de medición que utilizan datos de sensores para visualizar procesos y reajustarlos según sea necesario. El sistema de monitorización de procesos maXYmos de Kistler ahora se ubica como el estándar para una diversa gama de aplicaciones en muchos sectores. Los ejemplos incluyen el ensamblaje de conectores y productos de tecnología médica, así como la producción de componentes automotrices.

Las tres variantes de maXYmos - BL (nivel básico), TL (nivel superior) y NC (control numérico) - son igualmente adecuadas para su uso en estaciones de trabajo manuales y líneas de producción altamente automatizadas.

maXYmos correlaciona dos variables (X e Y - a menudo fuerza / desplazamiento o fuerza / tiempo) y utiliza criterios de evaluación que puede seleccionar el usuario para verificar si su perfil cumple con los requisitos deseados en el proceso de mecanizado o producción.

Esta información mejora significativamente tanto la transparencia como la confiabilidad del proceso: basándose en los datos proporcionados por los sensores, los usuarios pueden optimizar el proceso y (por ejemplo) configurar la separación automática de las partes buenas y malas. Los beneficios: calidad mejorada del producto con mayor eficiencia de recursos y costos.

La digitalización de la cadena de medición libera potencial

El trabajo de desarrollo en los sistemas de monitoreo de procesos de Kistler nunca se detiene, y la compañía presentó recientemente una nueva versión diseñada específicamente para el sector de tecnología médica. Su nombre: maXYmos TL ML. Esta versión está especialmente optimizada para rangos de medición con fuerzas pequeñas y cuenta con administración de usuarios compatible con la FDA para rastrear todos los cambios en el proceso.

Con los últimos sistemas de monitoreo de procesos de la serie maXYmos, así como los amplificadores de carga digitales dICA y mICA, Kistler está abriendo aún más alcance y muchas más oportunidades para que sus clientes optimicen su producción industrial. La digitalización en curso de la cadena de medición piezoeléctrica será un foco importante del trabajo de desarrollo futuro de Kistler, con un objetivo en vista: ofrecer aún más valor agregado del despliegue de tecnología de medición en la producción industrial.

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