Hvad er en kraftkompenseret vejecelle – og hvorfor vælge Wipotec?

En kraftkompenseret vejecelle er en præcisionsvejecelle, hvor den påførte vægt aktivt modvirkes af en elektromagnetisk kraft.

Wipotec anvender teknologien EMFR (Electro-Magnetic Force Restoration). Teknologien kan anvendes til et bredt udvalg af industrielle vejeopgaver – fra almindelig statisk vejning til dynamiske processer, hvor der stilles høje krav til præcision, hastighed og hurtig registrering af vægten.

Den væsentligste forskel fra en traditionel strain gauge-vejecelle er selve måleprincippet:

• Strain gauge: Vægten bestemmes ved at måle en meget lille fysisk deformation.
• Wipotec EMFR: Vægten bestemmes ud fra den elektromagnetiske kraft, der kræves for at holde vejecellen i balance.

Hvordan fungerer Wipotecs EMFR-teknologi?

Princippet kan sammenlignes med en klassisk balancevægt.

Når et produkt placeres på vejecellen, påvirker vægten et balancesystem. En optisk positionssensor registrerer selv meget små afvigelser fra balancepunktet.

Herefter sker følgende:

1. Produktet belaster vejecellen
Belastningen påvirker balancesystemet.

2. Afvigelsen registreres
En optisk positionssensor registrerer bevægelsen.

3. Der skabes en modkraft
Et reguleringssystem sender strøm gennem en spole i et magnetfelt og skaber en elektromagnetisk kraft i modsat retning.

4. Systemet bringes tilbage i balance
Den elektromagnetiske kraft holder balancesystemet i dets oprindelige position.

5. Vægten beregnes
Den nødvendige strøm er proportional med den påførte vægtkraft og omdannes elektronisk til en digital vægtværdi.

Vejningen baseres altså på den elektromagnetiske kraft, der er nødvendig for at holde systemet i balance.

Hvad er en strain gauge-vejecelle?

En strain gauge-vejecelle fungerer efter et andet princip.

Her påvirker belastningen et elastisk fjederelement, som deformeres ganske lidt. Strain gauges monteret på fjederelementet registrerer deformationen og omdanner den til et elektrisk signal.

Kort fortalt:

Belastning → deformation → elektrisk signal → vægtværdi

Strain gauge er en udbredt og gennemprøvet teknologi, der anvendes i mange forskellige typer vejeudstyr.

Den grundlæggende forskel til Wipotecs EMFR-teknologi er derfor måden, selve vægten registreres på.

EMFR vs. strain gauge – hvad er forskellen?

Den grundlæggende forskel kan opsummeres enkelt:

Strain gauge måler deformation. Wipotec EMFR måler den elektromagnetiske kraft, der kræves for at holde systemet i balance.

Hvorfor vælge en Wipotec-vejecelle?

Wipotecs EMFR-teknologi kan bruges til et bredt udvalg af industrielle vejeopgaver.

Det kan være alt fra almindelig statisk vejning og vægtkontrol til dosering, fyldeprocesser og dynamisk vejning direkte i automatiserede produktionslinjer.

Fordelen er, at den samme grundlæggende EMFR-teknologi også har de egenskaber, der kræves, når applikationen bliver mere krævende, og der eksempelvis skal vejes ved høj hastighed eller registreres meget små vægtafvigelser.

1. Bredt anvendelsesområde

Wipotec tilbyder EMFR-vejeceller i forskellige konstruktioner og vejeområder, så teknologien kan anvendes til mange forskellige industrielle vejeopgaver.

Det omfatter blandt andet:

• statisk vejning
• dynamisk vejning
• kontrolvejning
• dosering og fyldeprocesser
• vægtkontrol i produktionsprocessen
• flerbanesystemer
• integration i maskiner og produktionslinjer
• højhastighedsapplikationer

Wipotec er derfor ikke kun relevant til applikationer med meget høje krav til hastighed og præcision. Teknologien kan også anvendes til mere almindelige industrielle vejeopgaver.

2. Hurtig og stabil vejning

En af styrkerne ved EMFR-princippet er, at vejecellen hurtigt kan stabilisere sig og levere en præcis vægtværdi.

Det er en fordel ved almindelig industriel vejning og bliver særligt vigtigt ved dynamisk vejning, hvor produktet kun befinder sig på vejesektionen i kort tid.

Wipotec fremhæver netop den hurtige stabilisering (settling time) som en central egenskab ved EMFR-teknologien.

3. Høj præcision og repeterbarhed

EMFR-princippet kombinerer høj opløsning og repeterbarhed med hurtig registrering af vægten.

Det giver en stabil og præcis vejning på tværs af forskellige applikationer og gør samtidig teknologien velegnet til processer, hvor selv små vægtafvigelser skal kunne registreres.

4. Op til 1.000 måleværdier pr. sekund

Wipotecs EMFR-teknologi kan arbejde med samplingrater ned til 1 millisekund.

Det svarer til op til:

1.000 måleværdier pr. sekund

Den hurtige dataopsamling giver mulighed for både hurtig processtyring og præcis dynamisk vejning, når produkterne bevæger sig gennem produktionslinjen.

5. Aktiv vibrationskompensation

I industrielle miljøer kan vibrationer fra eksempelvis transportører, motorer og omkringliggende produktionsudstyr påvirke en vejning.

Til relevante EMFR-vejeceller tilbyder Wipotec AVC – Active Vibration Compensation.

AVC registrerer vibrationer fra omgivelserne og kompenserer for deres påvirkning af vejeresultatet.

Det giver bedre muligheder for præcise målinger under reelle produktionsforhold, hvor et fuldstændigt vibrationsfrit miljø ikke altid er muligt.

6. Udviklet til maskinintegration

Wipotecs vejeceller er udviklet til integration direkte i maskiner og produktionslinjer.

Afhængigt af den valgte løsning findes der forskellige vejeområder, konstruktioner og industrielle kommunikationsmuligheder, herunder blandt andet:

• CANopen
• EtherCAT
• EtherNet/IP
• PROFINET IO

Det gør det muligt at integrere vejningen som en aktiv del af den samlede produktionsproces.

Hvornår skal man vælge EMFR frem for strain gauge?

Wipotecs EMFR-teknologi kan anvendes til et bredt udvalg af industrielle vejeopgaver – fra traditionelle vejeapplikationer til avancerede dynamiske processer.

EMFR er derfor ikke begrænset til applikationer med meget høje krav til hastighed eller præcision. Teknologien kan også anvendes som vejeløsning til mere almindelige industrielle opgaver, samtidig med at man får fordelene ved det kraftkompenserede måleprincip.

EMFR er blandt andet relevant til:

• statisk og dynamisk vejning
• kontrolvejning
• dosering og fyldeprocesser
• vægtkontrol direkte i produktionsprocessen
• flerbanesystemer
• integration i maskiner og produktionslinjer
• processer med vibrationer fra omgivelserne
• højhastighedsapplikationer, hvor vægten skal registreres hurtigt og præcist

Sammenlignet med en traditionel strain gauge-vejecelle får man med Wipotecs EMFR-princip en teknologi, der kan dække et bredt spektrum af industrielle vejeopgaver og samtidig har de egenskaber, der bliver særligt værdifulde, når kravene til hastighed, præcision og repeterbarhed stiger.

Kort fortalt

Hvad er en kraftkompenseret vejecelle?
En vejecelle, hvor belastningen aktivt modvirkes af en elektromagnetisk kraft. Wipotec anvender princippet EMFR – Electro-Magnetic Force Restoration.

Hvad er forskellen på EMFR og strain gauge?
En strain gauge-vejecelle bestemmer vægten ved at måle deformation. En Wipotec EMFR-vejecelle bestemmer vægten ud fra den elektromagnetiske kraft, der kræves for at holde systemet i balance.

Hvorfor vælge Wipotec?
Wipotecs EMFR-teknologi kan anvendes til et bredt udvalg af industrielle vejeopgaver og kombinerer høj præcision og repeterbarhed med hurtig og stabil vejning. Teknologien kan desuden på relevante løsninger kombineres med aktiv vibrationskompensation.

Hvilke opgaver kan Wipotec bruges til?
Wipotecs EMFR-vejeceller kan anvendes til blandt andet statisk og dynamisk vejning, kontrolvejning, dosering, fyldeprocesser, flerbanesystemer og integration direkte i maskiner og produktionslinjer.