Kosmiczna technologia w zakładach papierniczych

Zagadnienie równoległości osi obrotu walców jest powszechne w całym przemyśle papierniczym. Prawidłowe, równoległe ustawienie walców ma podstawowe znaczenie dla jakości uzyskiwanego produktu, kosztów eksploatacji i samego procesu produkcyjnego. Podczas eksploatacji maszyny, wymiany łożysk lub prac związanych z przezbrojeniem traci się pierwotne, ustawienie. Konieczne jest zatem okresowe kontrolowanie ustawienia i jeśli to konieczne wyznaczenia korekt.

Ponieważ położenie jednego walca jest zdefiniowane w przestrzeni poprzez 6 stopni swobody, ustawienie dokładnego położenia wszystkich walców wchodzących w skład maszyny staje się bardzo złożonym, a tym samym trudnym zadaniem wymagającym wiedzy i doświadczenia Dotychczas stosowane metody pomiarowe opierają się na klasycznych przyrządach optycznych, takich jak: teodolity, teleskopy pomiarowe, lunety liniowe, lunety autokolimacyjne itd. Wszystkie te klasyczne metody wymagają długotrwałych postojów mierzonej instalacji, gdyż konieczne jest precyzyjne, a tym samym czasochłonne ustawienie narzędzi pomiarowych. Dodatkowo potrzebny jest jeszcze czas niezbędny do skalkulowania odchyłek i wyznaczenia korekt. Powstaje więc pytanie: Czy istnieje sposób, aby wykonać ww. pomiary szybciej i dokładniej?

Odpowiedzią jest system pomiarowy PARALIGN firmy PRUFTECHNIK - znanego niemieckiego producenta laserowych systemów pomiarowych. PARALIGN jest systemem umożliwiającym pomiary równoległości walców lub dowolnych innych struktur bez dużych nakładów czasowych z doskonałą precyzją.

"Sercem" systemu pomiarowego PARALIGN są precyzyjne żyroskopy nawigacyjne, wykorzystywane w przemyśle lotniczym i kosmicznym. Korpus PARALIGN skrywa w sobie trzy, precyzyjne, laserowe żyroskopy.

Zasada pomiaru laserowym żyroskopem bazuje na pomiarze różnicowym obiegu dwóch promieni lasera, kierowanych przez trzy zwierciadła w trójkątnym korpusie. Jeden promień biegnie w kierunku ruchu wskazówek zegara, drugi zaś przeciwnie. Obrót układu w płaszczyźnie pętli powoduje zmianę długości fali światła . Na tej podstawie można wyliczyć nawet najmniejsze kąty obrotu.

Jeżeli PARALIGN zostanie ustawiony na walcu referencyjnym, wówczas "uczy" się jego położenia w przestrzeni i porównuje je z położeniem walców mierzonych w dalszej kolejności. Pomiary przekazywane są na bieżąco (on-line) do komputera z wykorzystaniem transmisji radiowej, a uzyskane wyniki są automatycznie przeliczane; podawane jest rzeczywiste ustawienie oraz wartości korekt na łożyskach.

Wykonanie pomiaru jest bardzo łatwe i szybkie. Konstrukcja podstawy PARALIGN ma na spodniej stronie dwie hartowane prowadnice, które w trakcie pomiaru ślizgają się stycznie po powierzchni walca. Metoda pomiarowa określana mianem 'Sweep' uruchamia opatentowaną, matematyczną procedurę obliczeniową, która generuje dokładny wynik. Dzięki metodzie pomiaru 'Sweep', nie ma konieczności idealnie stycznego ustawienia systemu PARALIGN na wale. Wystarczający jest pomiar obejmujący kąt ok. 30 stopni. Kiedy mamy do czynienia z walcami wyoblonymi (których tworząca nie jest linią prostą) należy je zmierzyć w trzech miejscach: od strony napędu, w środku i od strony operatora. Następnie system ustala rzeczywistą oś obrotu walca.

Pomiar 'Sweep': Aby zarejestrować pomiar wystarczy prześlizgnąć PARALIGN po stojącym wale o niewielki odcinek.

Oprogramowanie PC PARALIGN oferuje wiele możliwości oceny, prezentacji i archiwizacji pomiarów. Dzięki wizualizacji graficznej można łatwo zaobserwować rzeczywiste ustawienie poszczególnych walców maszyny odniesione do walca referencyjnego. Wybór walca referencyjnego jest dowolny - nawet po wykonaniu wszystkich pomiarów. Dzięki temu możliwa jest optymalizacja korekt .

Kolorem zielonym oznaczona jest tzw. strona operatora, a kolorem czerwonym strona napędu. Ponadto widoczne jest rzeczywiste ustawienie walca oraz wyliczone korekty na łożysku.

PARALIGN stanowi doskonały system pomiarowy umożliwiający porównanie względnego położenia jednego obiektu z drugim. Obiekty mogą być od siebie oddzielone dużą przestrzenią, gdyż zapamiętanie pomiaru referencyjnego daje możliwość pomiaru odległych obiektów (innych elementów wirujących lub podzespołów) bez konieczności jednoczesnego widzenia elementu referencyjnego i nowo mierzonego elementu. Nie jest wymagane zastosowania innych urządzeń pomocniczych (np. promieni lasera). PARALIGN po przeniesieniu do nowego miejsca pomiarowego jest natychmiast gotowy do pomiaru. W przeciwieństwie do wszystkich klasycznych metod, pomiary odbywają się nieporównywalnie szybciej. Oczywiście PARALIGN umożliwia również pomiar prostopadłości oraz wszelkich innych odchyłek kątowych.

Niewielkie wymiary przyrządu oraz brak połączeń kablowych stanowią o doskonałej mobilności i funkcjonalności systemu. Bardzo krótki czas potrzebny na wykonanie pomiaru oraz niezależność punktów pomiarowych stanowią niezaprzeczalną przewagę sytemu PARALIGN nad konwencjonalnymi technologiami pomiaru. Dzięki temu, krótki postój maszyny papierniczej, mający na celu oczyszczenie lub wymianę filcu, może zostać wykorzystany do pomiarów i korekty położenia poszczególnych walców. Jest to niebagatelna zaleta szczególnie ważna w zakładach, w których nie można sobie pozwolić na długi postój maszyn, jaki jest konieczny w przypadku tradycyjnych metod pomiarowych.