Artykuł Depaletyzacja jajek pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Rodzaje czujników stosowanych w przemyśle

Nowoczesne systemy bezpieczeństwa i kontroli maszyn wykorzystywanych w firmach produkcyjno-przemysłowych mogą sprawnie działać tylko wtedy, kiedy zostaną wzbogacone o precyzyjne sensory elektroniczne.

Najpopularniejsze urządzenia stosowane masowo w zakładach przemysłowych to czujniki:

• Indukcyjne – znajdują zastosowanie w przypadku konieczności wykonania pomiarów w ramach bezdotykowej detekcji metalowych przedmiotów. Takie sensory znajdują zastosowanie w branży spożywczej i automotive.
• Optyczne – służą do bezdotykowego pomiaru wszelkiego rodzaju materiałów sypkich i nieprzezroczystych cieczy. Sprawdzają się w branży produkcji opakowań np. do rozpoznawania koloru produktów.
• Pojemnościowe – umożliwiają łatwy pomiar poziomu cieczy, wykrywają obiekty sypkie i pozwalają na pełną automatyzację przemysłu. Dodatkowo czujniki są odporne na wibracje i działanie pól magnetycznych.
• Magnetyczne – wykrywają zmiany w polu magnetycznym i wspierają efektywność pracy zakładów przemysłowych. Znajdują zastosowanie w spawalnictwie, a także są przystosowane do pracy w trudnych warunkach przemysłowych.

Uzupełnieniem systemów nadzorujących pracę maszyn przemysłowych są takie, elementy jak czujniki ciśnienia, ultradźwiękowe, zaworowe, radarowe, podciśnienia, a także precyzyjne przepływomierze. 

Czujniki ciśnienia w firmach produkcyjno-przemysłowych – kiedy warto je stosować?

Nowoczesne czujniki ciśnienia ze zintegrowaną jednostką oceniającą sprawdzają się w przemyśle. Można je wykorzystać do monitorowania i kontrolowania ciśnienia. Dzięki temu bezpieczeństwo pracy w zakładach przemysłowo-produkcyjnych jest utrzymywane na najwyższym poziomie.

Czujniki ciśnienia są powszechnie wykorzystywane w aplikacjach przemysłowych np. do kontroli gotowych wyrobów żywnościowych. 

Ten typ urządzeń pomiarowych jest odporny na duże przeciążenia i uderzenia ciśnienia. Dzięki temu można je swobodnie stosować np. przy szybko zamykających się zaworach wodnych pracujących pod dużym ciśnieniem np. do 600 barów.

Praktyczne zastosowanie czujników ciśnienia w firmach przemysłowych obejmuje wykrywanie ciśnienia systemowego w maszynach, pomiar poziomu ciśnienia np. w zbiornikach, a także kontrolę procesów homogenizacji produktów w zakładach mleczarskich.

Jak wykorzystać precyzyjny czujnik temperatury na produkcji?

Proces kontrolowania sprawności urządzeń wchodzących w skład linii produkcyjnej wymaga bieżącej weryfikacji wielu parametrów poszczególnych urządzeń i podzespołów, np. ciśnienia, stabilności, mocy wstrząsów, a także temperatury pracy maszyny.

Odpowiednio dobrany czujnik temperatury opiera się na zasadzie samokontroli. To oznacza, że sensor połączony z maszyną i sterownikiem jest w stanie praktycznie natychmiastowo wykryć uszkodzenie jednego ze swoich elementów pomiarowych i tym samym zapewnić bezpieczeństwo urządzeń lub podzespołów linii produkcyjnej oraz pewność utrzymania właściwych parametrów procesu.

Wdrożenie czujnika temperatury do mobilnych maszyn roboczych i wolnostojącego sprzętu wykorzystywanego w przemyśle pozwala na:

• utrzymanie maksymalnego bezpieczeństwa pracy,
• zachowanie odpowiednich parametrów technicznych produkcji np. wyrobów farmaceutycznych,
• ochronę urządzeń przed przegrzaniem podczas intensywnej pracy.

W praktyce czujniki temperatury pracy urządzeń, czujniki ciśnienia i inne sensory kontrolujące pracę linii produkcyjnej w zakładzie przemysłowym ułatwiają wdrożenie w przedsiębiorstwie zagadnień związanych z Przemysłem 4.0, czyli automatyzacją procesów w przemyśle.

Artykuł Czujniki w systemach automatyki procesów produkcyjnych – właściwości, rodzaje i zastosowanie pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Śruba i wkrętak krzyżakowy radykalnie przyspieszyły proces produkcji i usprawniały montaż w amerykańskim przemyśle już od lat 30-tych XX wieku. Wynalazek spopularyzowany przez Henry’ego Phillipsa sprawił, że wkrętak krzyżakowy stał się niezbędnym wyposażeniem każdej skrzynki narzędziowej.

Patent Philipsa z 1936 r. był udoskonaloną wersją wynalazku, którego autorstwo przypisuje się współpracownikowi Philipsa – Johnowi P. Thompsonowi.

Thompson złożył wniosek o prawa patentowe na „śrubę” (U.S. Patent 1908080) z innowacyjnym „rowkiem krzyżowym” i pasującym do niego „śrubokrętem” (U.S. Patent 1908081) w 1932 r. I chociaż nie była to pierwsza tego typu śruba — około sześćdziesiąt lat wcześniej angielski wynalazca John Frearson opatentował śrubę z „otworem w kształcie krzyża” — to właśnie wynalazek Thompsona ostatecznie zrewolucjonizował linie montażowe.

Rok później, w 1933 r., Philips odkupił od Thompsona oba jego patenty, po czym założył w Portland firmę Phillips Screw Company z zamiarem udzielania licencji producentom i pobierania od nich opłat licencyjnych. Wkrótce do produkcji śruby krzyżakowej udało mu się przekonać E.E. Clarka, prezesa American Screw Company, a w ciągu następnych czterech lat Phillips Screw Company uzyskała sześć dodatkowych patentów modyfikujących projekt.

Patent Phillipsa wspominał o montażu prowadzonym „ręcznie lub za pomocą narzędzi napędzanych mechanicznie”. Do czasu wynalezienia śruby krzyżakowej linie montażowe oraz rzemieślnicy używali zwykłych śrub z prostym rowkiem. Ta konstrukcja była jednak problematyczna z kilku powodów: płaski śrubokręt miał tendencję do ześlizgiwania się z otwartych końców, otwór w śrubie wymagał ściśle dopasowanego do niego bitu, a przy masowej produkcji ustawianie pozycji wkrętarek było czasochłonne i nieefektywne. Śruby z nacięciem krzyżakowym rozwiązywały te problemy.

W 1936 roku śruba była już ogólnie dostępna dla konsumentów, a pierwszym klientem przemysłowym została firma General Motors, która od 1937 r. zastosowała śruby Phillipsa przy montażu samochodów marki Cadillac. Wkrótce potem śruby Philipsa zostały zaadoptowane przez przemysł kolejowy i lotniczy. Przed wybuchem II wojny światowej licencje na produkcję śrub krzyżakowych posiadało dwadzieścia firm na całym świecie.

Już po przejściu Philipsa na emeryturę w 1947 r. rząd Stanów Zjednoczonych złożył pozew przeciwko Phillips Screw Company (i siedemnastu producentom śrub i wkrętów Phillipsa), zarzucając im antykonkurencyjne praktyki sięgające 1933 r., m.in. ustalanie cen, tłumienie konkurencyjnych technologii i praktyki kartelowe. Sprawa została zakończona w 1949 r. ugodą, która rozwiązywała ochronę większości patentów związanych z wynalazkiem.

Źródło: Michael J. Allen Phillips screw and driver – The Oregon Encyclopedia

Artykuł Śruba krzyżakowa i wkrętak – patent Henry’ego Philipsa z 1936 r. pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Każda linia produkcyjna składa się z różnych maszyn, urządzeń i narzędzi. Każda aplikacja ma specyficzne potrzeby dotyczące przewodów do transmisji danych, takie jak maksymalne szybkości transmisji danych, odporność na temperaturę, EMC, odporność na zginanie i skręcanie lub odporność mechaniczną i chemiczną.

Nasze rozwiązania dla Twoich wyzwań

• Przewody PROFINET produkowane w naszej fabryce są dopuszczone do użytku w motoryzacji
• Szeroki zakres komponentów PROFINET łącznie ze światłowodami
• Twój ekspert ds. zastosowań samochodowych jest w stanie doradzić Ci w zakresie zatwierdzonych produktów
• Szeroka gama produktów katalogowych dostępnych na całym świecie
• Aprobaty międzynarodowe
• Rozwiązania kablowe dla Cat. 5, 5e, 6, 6a, 7
• Przewodu do różnych typów połączeń ruchomych
• Dostępność i szybkie dostawy

Specjalne zastosowania dla Twojej branży

• Szafa sterownicza
• Maszyna
• Szafa sterownicza do szafy sterowniczej
• Roboty
• Prowadnice łańcuchowe
• Budynki i biura
• Topologia łańcuchowa

Rozwiązania połączeniowe to nasza misja

Ethernet – przewody

• ETHERLINE® FD P FC CAT5 2x2xAWG22
• ETHERLINE® PN Cat.5 Y FLEX FC
• ETHERLINE® FD P CAT5e 4X2XAWG26
• ETHERLINE® FD P CAT.6 4X2XAWG26
• ETHERLINE® PN CAT.7 FRNC A
• ETHERLINE® PN Cat. 6A P FD FC 

Ethernet – patchcordy

• ETHERLINE®  LAN Cat.6A

Kable światłowodowe

• HITRONIC® POF DUPLEX PNB PA-PUR

Złącza do montażu w terenie

• EPIC® DATA M12D
• EPIC® DATA M12X
• EPIC® DATA RJ45

Aktywne komponenty sieciowe

• ETHERLINE® ACCESS PNF
• ETHERLINE® ACCESS U

Artykuł Komunikacja przemysłowa w branży motoryzacyjnej pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Artykuł Awaria na linii rozlewniczej browaru pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

LAPP stworzył i rozwinął niezawodne złącze wykonane ze specjalnego stopu miedzi, przeznaczone do użytku w fabrykach makaronu.

Ci, którzy lubią przygotowywać potrawy z makaronem, zawsze mają dwa wyjścia: albo zrobić makaron samodzielnie w domu, albo kupić gotowy, zapakowany w supermarkecie. Jak nietrudno się domyśleć, większość miłośników makaronu wybiera opcję drugą,  bo daje ona duże możliwości przechowywania, jak również możliwość szybkiego przygotowania do spożycia. Taki makaron musi być bardzo dobrze wysuszony, żeby mógł być długo przechowywany w domowych warunkach. W procesie produkcyjnym makaronu, woda jest mieszana z mąką i glutenem z pszenicy durum i ta mieszanina jest formowana w dowolne formy makaronu. Następnie taki makaron, np. typu tagliatelle wisi w suszarni, która ma wymiary 6×20 metrów. Wygląda to nieco jak burza długich blond włosów położona na specjalnej konstrukcji. Suszenie polega na przewietrzeniu świeżego makaronu gorącym powietrzem o temperaturze od 100 do 130 stopni Celsiusa. Proces ten ma znaczący wpływ na jakość produkowanego makaronu. Im więcej czasu makaron spędza w suszarni tym jego szlachetność wzrasta co oznacza, że wyższa jakość makaronu wiąże się z wyższymi kosztami jego wytworzenia. Większość produkowanych makaronów spędza w suszarni około 3 godzin.

Gorące powietrze

Wentylatory zamontowane w suficie suszarni zapewniają produkowanemu makaronowi ciągłą i równą „kąpiel” w gorącym powietrzu. We wcześniejszych rozwiązaniach, takie wentylatory były elektrycznie podłączane poprzez zaciski śrubowe. Było to jednak niefortunne rozwiązanie. Nawet doświadczeni elektrycy potrzebowali dość dużo czasu, żeby podłączyć po kolei każdy wentylator, których, w takim systemie suszenia makaronu, było bardzo wiele. Innym palącym problemem były wymiany uszkodzonych sztuk, które niestety wymagały niepotrzebnej konsumpcji czasu. W dużych systemach suszarni makaronu, nawet jedna godzina przestoju wiązała się z tonami straconego produktu.

Właśnie dlatego jeden z klientów LAPP zdecydował o zastosowaniu złączy EPIC do podłączania wentylatorów. Klient ten jest jedną z wiodących na świecie firm produkujących linie technologiczne do wytwarzania makaronu. Ich maszyny są tak ogromne, że niekiedy potrafią wypełnić całą wielką halę produkcyjną. Dla następnych generacji swoich linii technologicznych firma zdecydowała, że do podłączenia wentylatorów w suszarniach zastosuje złącza EPIC, co pozwoli na szybkie wymiany podczas awarii komponentu. Pierwszym podejściem było zastosowanie złącza standardowe, ale niestety zakończyło się to porażką, ponieważ nie wytrzymały one obciążeń termicznych i chemicznych, chociaż jak wiemy, od elementów tworzących linię do produkcji makaronu nie wymaga się odporności na czynniki chemiczne. Jednak podczas suszenia makaronu, paruje z niego kwas mlekowy, który może powodować efekt korozji  metalowych elementów, w tym także styków złączy elektrycznych. W konsekwencji nie powinno się używać złączy w obudowach z odlewów cynkowych, nawet posiadających  wielokrotne powłoki  zabezpieczające. Wcześniej czy później powłoki ulegały erozji, a następnie odkryty materiał bazowy obudowy złącza ulegał zniszczeniu w dość krótkim czasie.

Solidnie i ekonomicznie

Producent linii technologicznej znów zwrócił się do firmy LAPP, lidera zintegrowanych rozwiązań z zakresu połączeń przemysłowych. Inżynierowie firmy LAPP zostali zaproszeni do fabryki makaronu w celu obejrzenia całego procesu wytwarzania makaronu a w szczególności do analizy systemu podłączeń wentylatorów w suszarni. Klient oczekiwał prostego rozwiązania podłączenia wentylatorów, które byłoby wystarczająco odporne na wilgotne i kwaśne powietrze oraz nie podrożyłoby kosztów produkcji urządzeń. Warunki te wyeliminowały oba wcześniejsze rozwiązania oraz wyeliminowały rozwiązania wykonane ze stali nierdzewnej, które byłyby zbyt kosztowne.

Nasz klient potrzebował praktycznego i niezawodnego rozwiązania, odpornego na wilgoć i gorące zakwaszone powietrze, ale, żeby nie było zbyt kosztowne.

Inżynierowie LAPP znaleźli kolejną alternatywę materiałową w postaci specjalnego stopu miedzi. Stop ten może pracować w temperaturach panujących w suszarniach makaronu pozwalając  także na dość prostą obróbkę mechaniczną. Złącze wykonane z takiego materiału jest niewiele droższe od złącza wykonanego z materiału standardowego. Dopóki złącze nie ma kontaktu z produktem, nie jest wymagany także specjalny certyfikat FDA (Food and Drug Administration). Złącza takie mogą być czyszczone mechanicznie zamiast czyszczenia wodnego lub przy użyciu chemikaliów.

Potencjalną alternatywą dla tego rozwiązania może być zastosowanie tworzyw sztucznych, niestety bez zastosowania specjalnych powłok nie zabezpiecza to przed polem elektromagnetycznym w przypadku stosowania silników z płynną regulacją prędkości zasilanych z falowników. Większość tworzyw sztucznych nie posiada wymaganego stopnia sztywności mechanicznej. Ten specjalny stop miedzi wydaje się być idealnym rozwiązaniem, zabezpieczającym odporność na kwas mlekowy, odpornym na temperaturę, zachowującym kompatybilność elektromagnetyczną EMC oraz posiadający dużą trwałość mechaniczną. Pomimo, że rozwiązanie to jest nieco bardziej kosztowne od standardowego, to jednak jest ono dużo tańsze niż w przypadku wykonania ze stali nierdzewnej. Szacuje się, że mogłoby to być na poziomie nawet do 5x kosztowniejsze niż wykonanie z materiałów standardowych.

Gładka powierzchnia

W celu uniknięcia gromadzenia się kurzu i nieczystości na złączu lub w jego bezpośredniej bliskości, zostało ono zaprojektowane zgodnie z wytycznymi dotyczącymi wykonań tzw. higienicznych. Ten specjalny stop miedzi charakteryzuje się gładką powierzchnią i nie musi posiadać specjalnych powłok, które z czasem mogłyby się złuszczać. Takiej gładkości nie da się uzyskać przy stali nierdzewnej a jeżeli nawet tak, to jest to okupione długim procesem obróbki oraz wysokimi kosztami.

Złącze wykonane ze specjalnego odlewu miedzianego, odporne na temperatury panujące w suszarni, łatwe w montażu o cenie zbliżonej do standardowego rozwiązania.

Samo rozwiązanie połączenia to nie jest tylko mechaniczne złącze, ale dotyczy to też zastosowanego przewodu. Jeżeli przewód będzie zbyt cienki albo będzie miał niewłaściwą powierzchnię płaszcza, wtedy może powstać luz w miejscu wprowadzenia przewodu co może spowodować jego mechaniczne uszkodzenie. Podobnie jak od złącza, od przewodu także oczekiwana jest odporność na temperaturę, chemię oraz urazy mechaniczne. Ostatecznie klient wybrał  przewód Olflex Heat 180, czyli przewód w izolacji silikonowej, odporny na temperaturę 180 stopni oraz odporny na oleje roślinne i tłuszcze zwierzęce. Żeby uniknąć pomyłek w trakcie montażu złącza, LAPP oferuje gotowe zmontowane złącza. W złączu zastosowane są specjalne uszczelnienia z gumy fluorozynowanej FKM (fluorinated rubber), wysokiej jakości materiału o szerokich zastosowaniach w przemyśle.

Złącze z wielkim potencjałem

Nasz klient testował to specjalnie opatentowane złącze w jednej z fabryk przez okres jednego roku. Testy zakończyły się pomyślnie i rozwiązanie zostało zaaprobowane. Złącze zostanie zaaplikowane w najnowszej generacji suszarniach do podłączenia wentylatorów. „Widzimy wielki potencjał dla tego typu złącza, w szczególności w branżach spożywczych, gdzie może konkurować z rozwiązaniami wykonanymi ze stali nierdzewnej” – mówi Joachim Strobel, Product Manager złączy EPIC ® w LAPP. Wyjaśnia też, że bardzo często producenci artykułów spożywczych nie wiedzą, jakimi środkami myjącymi są traktowane ich linie technologiczne, gdyż zazwyczaj robią to firmy podwykonawcze. W konsekwencji powoduje to także brak takiej wiedzy u producentów maszyn, więc nie zawsze wiadomo jaki materiał do budowy urządzenia zastosować. Dzięki ścisłej współpracy z inżynierami LAPP, zawsze można znaleźć właściwe rozwiązanie.

Autor: Zbigniew Bańkowski, pracownik firmy LAPP

Artykuł Złącza LAPP w liniach produkcji makaronu pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.