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精确的磁翻板液位计技术构成了工业4.0的基础

来源:编辑::发表时间:2019-09-05 15:08:44

    因此,工程师可以随时知道手指如何拉动,扩展或收缩胶片。借助算法,团队可以在控制单元中计算这些运动序列,然后用计算机处理结果。

    对于开发过程的下一阶段,科学家们希翼手套能够通过诸如振动或脉冲之类的触觉信号直接与佩戴者进行通信,这些信号将由佩戴者的手指感觉到。“ 然后,计算机可以向操作员的指尖发送脉冲信号,告诉他们你采取了错误的部件,或者发出振动信号确认这是正确的部件,”Steffen Hau说明道。

    除了作为磁翻板液位计之外,还可以使薄的硅树脂膜在需要时振动或脉冲或者采用任何所需的形状。科学家们可以准确地控制他们的有机硅薄膜,并可以根据需要不断改变其运动频率,从高频振动到慢速脉冲或弯曲运动。将来,这种高响应性的薄膜可用于防止技术人员或装配操作员从分拣箱中取出错误的元件。

    磁翻板液位计有助于生产和物流过程的自动化,因此是有效增值的基础。精确的磁翻板液位计技术构成了工业4.0的基础。到目前为止,基于雷达的磁翻板液位计在工业中扮演着边缘角色。然而,他们的回报是显而易见的:与光学磁翻板液位计相比,雷达系统不受具有挑战性的视觉条件的影响,与X射线相反,它们不会对健康构成威胁。该弗劳恩霍夫应用固体物理IAF创建紧凑和高分辨率的雷达系统,可以大大提高各种工业过程的效率。最新技术将于4月1 日至5 日在2019年汉诺威工业博览会(2号展厅,C22展位)展出。

 

 

磁翻板液位计.jpg

 

    在Fraunhofer IAF创建的雷达系统在毫米波范围内工作,能够穿透大多数非金属材料,如木材,纸板,塑料,纺织品甚至烟雾,灰尘和雾。它们可以精确测量间距,距离和速度,即使物体几乎不可见或隐藏。Fraunhofer IAF的专家利用毫米波的这些特性为工业磁翻板液位计系统创建高分辨率雷达模块。在2019年汉诺威工业博览会上,弗劳恩霍夫国际宇航联合会推出了紧凑型W波段雷达(75-110 GHz),可以远程和实时地检查包装货物的内容和整体性。通过这种方式,它可以在运输之前分类有缺陷的货物交付,从而减少回流。

    即使在极具挑战性的视觉条件下也非常精

    到目前为止,通常在光学磁翻板液位计(如激光器)中用于制造过程中的存在检测。在这种情况下,挑战是激光器在能见度较低且无法通过光学屏障测量的环境中不起作用。然而,无论能见度条件和亚毫米精度,W波段雷达都能提供非常精确的距离测量。除存在检测外,Fraunhofer IAF形成的雷达技术提供了广泛的应用:“大家的雷达磁翻板液位计可用于需要无接触材料检测或在需要加热或限制视力等困难条件下进行高精度距离测量的地方”Fraunhofer IAF的科学家Christian Zech说明道。目前,弗莱堡的弗劳恩霍夫研究所正在开展几个项目,以使其雷达技术适应特定的工业要求。

    更安全的人机协作

    Zech的项目团队将雷达用于人机协作,这将有助于提高人们的福祉。预计人类和磁翻板液位计将在未来的狭小生产环境中逐渐直接相互作用。安全系统对于保证人们的安全至关重要。同时,必须使磁翻板液位计的相对不间断的运动成为可能,以实现全面的效率。因此,研究人员致力于建立一个基于紧凑型高分辨率雷达系统的人们安全的新解决方案,该系统可以根据情况调查协作空间,测量动态安全区域并改变磁翻板液位计的速度和运动。利用这些资源,磁翻板液位计可以根据人类行为调整自己的运动而不会干扰其任务,因此,“这种雷达安全系统可以在最小距离处利用最大可能的移动速度。这导致了人与磁翻板液位计之间更快,更有效的合作“, ”RoKoRa“项目经理Christian Zech总结道。

    节约钢铁行业的能源

    钢铁行业是最大的能源密集型行业之一。热处理厂和工业炉几乎占工业能源总需求的40%。为了保持全球竞争力,钢铁行业需要提高当前生产工厂的效率,并显着降低能耗。为实现这一目标,包括Fraunhofer IAF在内的多学科联盟为热轧机开发了一种基于雷达的测量技术:这种雷达磁翻板液位计技术不仅有助于对扁钢的位置和距离进行强大的高分辨率检测,而且还可以实现精确的和无接触的速度和长度测量。“粗糙的条件主导着热轧机 - 极高的温度,灰尘,高湿度和蒸汽使光学测量系统的使用变得复杂。高分辨率雷达磁翻板液位计控制精确的波段和工艺尺寸,从而确保减少有缺陷的货物,这相当于增加了利润。这节省了资源和??能源, “Fraunhofer IAF”Rad-Energy“项目经理Benjamin Baumann说明道。

    更持久的风力磁翻板液位计

    毫米波雷达技术不仅可以建立材料的尺寸,还可以穿透它们,例如,定位材料中的缺陷及其精确位置。项目“InFaRo”的研究人员开发了一种创新的风力发电机转子叶片测试技术,可以在制造过程中发现缺陷。这大大提高了它们的质量,同时也节省了操作和生产成本。

    风力磁翻板液位计的生产,组装和工作正在逐步发展。由夹层设计的纤维复合材料制成的转子叶片,作为空心部件构造,需要在操作时承受极大的力。转子叶片的尺寸从40米(2006年)扩展到超过80米(2014年),导致其制造需求不断增长。叶片中的裂缝和裂缝导致巨大的材料损坏和低效的发电厂甚至对生命构成风险。

    直接材料检查具有许多优点:转子叶片的质量显着提高,风力磁翻板液位计变得更加耐磨,因为缺陷可以降低到最低限度。

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