ELTIM은 평면 웹 형태로 생산되는 소재의 기저 중량 및 두께를 비접촉 방식으로 인라인 측정하기 위한 초음파 기반의 무방사선 센서 시스템입니다. 이 시스템은 고주파와 좁은 감지 영역 덕분에 특히 얇은 소재에 대해 최고의 정확도를 제공합니다. 또한 특수 센서를 통해 주변 온도, 소재 온도, 대기 습도, 기압 등의 데이터를 기록합니다.
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인라인 평량 및 두께 측정의 장점
모든 생산 공정에서 궁극적으로 원자재의 품질을 보장해야 하며, 제조 과정에서 개선이 가능한 부분은 즉시 파악해야 합니다. ELTIM 시스템을 사용하면 측정된 면중량을 바탕으로 원자재의 분포와 사용량을 정밀하게 파악할 수 있습니다. 이를 통해 고객은 원자재 사용량을 줄여 에너지 소비를 최적화하고 비용을 절감할 수 있습니다.
방사선으로 인한 위험 없음
다른 기저 중량 및 두께 측정 시스템과 달리, ELTIM은 측정에 X선이나 방사성 동위원소를 사용하지 않습니다. 이 시스템은 초음파 센서를 활용하며, 기존 생산 라인에 훨씬 적은 시간과 비용으로 통합될 수 있습니다. 또한, 초음파 기반의 무방사선 센서는 산업 안전보건 요건을 완화하고, 미해결된 방사성 폐기물 처리 문제로 인한 환경 피해 위험을 제거합니다.
ELTIM에 대한 모든 신청서
- 변환
- 라미네이션
- 도장
- 접착 테이프
- 제지 가공
- 리튬 이온 배터리
- 연료 전지
- 태양전지
- 도장
- 인쇄 전자
- 필름 연신기
- 연마재
- 의료 제품
- 필름 압출
- 캘린더링
- 바닥재 (예: PVC)
- 고무 제조
- 기술용 필름/포일
초음파 측정 공정의 원리
이 과정에서 초음파 송신기와 수신기를 사용하여, 재료 웹을 통과하며 전파되는 초음파 펄스의 흡수량을 비접촉 방식으로 측정합니다. 그 후, 이 흡수량과 보정 계수를 바탕으로 평량(basis weight)을 산출합니다.
범례
| 1. | 송신기 |
| 2. | 초음파 변환기 |
| 3. | 환경 센서 시스템 |
| 4. | 수신기 |
| 5. | 지지 롤러 |
초음파 측정 공정의 원리
이 과정에서 초음파 송신기와 수신기를 사용하여, 재료 웹을 통과하며 전파되는 초음파 펄스의 흡수량을 비접촉 방식으로 측정합니다. 그 후, 이 흡수량과 보정 계수를 바탕으로 평량(basis weight)을 산출합니다.
범례
| 1. | 송신기 |
| 2. | 초음파 변환기 |
| 3. | 환경 센서 시스템 |
| 4. | 수신기 |
| 5. | 지지 롤러 |
ELTIM O-프레임: 생산 라인을 위한 전체 폭 제어
ELTIM O-프레임은 평면 필름 압출 및 광폭 코팅 라인과 같은 광폭 웹에서 인라인 기저 중량 및 두께 측정을 위해 설계되었습니다. 횡단 센서가 웹 전체를 가로질러 스캔하여, 고정된 지점만 측정하는 대신 완전한 횡방향 프로파일을 생성합니다. 이를 통해 전체 폭에 걸친 두께 또는 코팅 편차를 정밀하게 감지할 수 있을 뿐만 아니라, 웹 가장자리의 결함도 스캔하여 확인할 수 있습니다. 예를 들어, 압출 공정에서는 이 데이터를 활용하여 다이 볼트를 조정하고 두께 프로파일을 실시간으로 보정할 수 있습니다. 코팅 공정에서는 도커 블레이드나 도포 시스템을 제어하여 균일한 코팅 중량을 확보하고 결함을 방지할 수 있습니다. 이 시스템은 색상 변화에 영향을 받지 않으며, 통합 센서와 지지 롤러와 같은 기계적 설계 요소를 통해 웹 높이가 변동하더라도 안정적인 성능을 유지합니다. 지속적인 재보정을 통해 재현 가능한 측정 결과를 보장하며 품질 기준을 준수합니다.
ELTIM C-프레임: 유연한 통합을 위한 소형 측정 솔루션
ELTIM C-프레임은 표적 측정이면 충분한 소형 인라인 기저 중량 및 두께 측정, 기계 레이아웃상 더 큰 프레임의 사용이 불가능한 경우, 또는 보다 경제적인 솔루션을 선호하는 경우에 최적화되어 있습니다. 컴팩트한 설계 덕분에 기존 압출, 코팅 및 가공 라인에 쉽게 통합할 수 있으며, 개조 시나리오에도 적용 가능합니다. 작은 설치 면적에도 불구하고, C-프레임은 동일한 초음파 측정 원리를 사용하여 동등한 수준의 정확도를 제공합니다. 공정 요구 사항에 따라 고정 측정 지점으로 사용하거나, 트래버스 시스템에 장착하여 웹의 다양한 위치를 측정할 수 있습니다. 개방형 설계로 인해 작동, 세척 및 유지보수 시 접근성이 향상될 뿐만 아니라, 개발, 품질 보증 또는 샘플 검사를 위한 실험실과 같은 인라인 및 오프라인 환경에서도 유연하게 사용할 수 있습니다.
| 기술 사양 | ELTIM O-프레임 | ELTIM C-프레임 |
|---|---|---|
| 측정 범위 (기저 중량 측정) | 최대 4000 g/m² | |
| 측정 정확도 | 교정편의 기저 중량의 ±0.5 % 미만 | |
| 분해능 | 0.001 g/m² | |
| 센서 유형 | 미국산 초음파 센서 | |
| 측정 지점 크기 | Ø 25 mm | |
| 측정 시스템의 사이클 시간 | 120 Hz | |
| 통과 높이 | 40 mm (측정 헤드에서 측정 헤드까지) | |
| 웹의 높이 변동 | 중앙부 ±5 mm; 플러터링 없음 | |
| 센서의 최대 작동 속도 | 300 mm/s | 150 mm/s (크로스빔이 장착된 모델에만 해당) |
| 상대 습도 | 최대 95 % (비응결) | |
| 주변 온도 | +10 °C ~ +40 °C | |
| 센서 부근의 주변 온도 | +10 °C ~ +40 °C | |
| 보관 온도 | -20 °C ~ +80 °C | |
| 방호 등급 / 인증 | IP 54, UL 50e: 타입 12 | UL/CSA (선택 사항) |
| 작동 전압 | 24 V DC, 10 A | 24 V DC, 4 A (크로스빔이 있는 모델의 경우 10 A) |
| 공칭 폭(NW) | 500 mm ~ 2500 mm (더 넓은 폭은 요청 시 제공) | 130 mm (5”) ~ 610 mm (24”) (더 넓은 폭은 요청 시 제공) |
| 치수 | L (NW + 932 mm) x H 960 mm x D 270 mm | L (NW + 228 mm) x H 144 mm x D 140 mm |
당사의 중앙 ELQ 소프트웨어는 귀사의 E+L 시스템 운영 및 최적화를 위해 설계되었으며, 표준 인터페이스를 통해 타사 시스템에서 수집된 데이터를 포함한 모든 생산 데이터의 관리를 담당하여 품질 데이터에 대한 포괄적인 평가, 분석 및 문서화를 지원합니다.
모듈식 구조 덕분에 공초점, 간섭계, 레이저 삼각측량 센서를 갖춘 두께 측정 시스템, 면적 중량 측정 시스템, 새로운 EL.NET 기술을 기반으로 한 폐쇄 루프 제어 시스템, 웹 장력 측정 시스템 등 다양한 시스템과 센서를 연결할 수 있습니다. 모든 데이터는 터치스크린이 장착된 사용자 친화적인 패널 PC의 대시보드에 표시됩니다. 하드 드라이브 용량은 최대 1년 치의 아카이브 데이터를 저장하기에 충분합니다. 또한 오래된 데이터는 자동으로 삭제될 수 있습니다.
- 통계적 평가 (최대값 및 최소값, 표준편차, Cp, Cpk 등)
- 자동화된 MSA 테스트를 통한 측정 장비 능력 검증
- 아카이브에 자동 저장되는 주문/릴 로그
- 중앙 레시피 관리
- 운영 및 최적화
- 다양한 고객 인터페이스(이더넷 IP/UDP, Profinet, SQL, OPC-UA 등)
- PDF 형식의 릴 로그
- 릴별 측정 데이터를 CSV 형식으로 내보내기
- 데이터베이스 인터페이스 지원
- MES(제조 실행 시스템)와의 연동 가능
- 확장된 보기 기능을 통한 대시보드의 높은 수준의 사용자 정의
보고서
ELQ 소프트웨어를 사용하면 측정 데이터를 PDF 또는 CSV 형식으로 빠르고 간편하게 출력할 수 있습니다. PDF 파일은 내부 품질 보증, 감사 및 고객 보고서를 위한 명확하고 간결한 문서를 제공합니다. CSV 파일을 활용하면 데이터를 손쉽게 추가 처리하여 심층 분석을 수행하거나 자체 (MES) 시스템에 통합할 수 있습니다. 이를 통해 품질을 보장하고, 투명성을 확보하며, 생산 공정을 지속적으로 최적화할 수 있습니다.
측정 시스템 분석(MSA)
자동화된 MSA 조사를 통해 측정 장비의 성능 검사는 매우 간단하고 수행하기 쉽습니다. Cg 및 Cgk 값은 측정값의 표준편차와 체계적 측정 오차를 바탕으로 계산됩니다.
동일 지점 측정
두 개 이상의 측정 프레임(O-프레임 또는 C-프레임)이 공정 단계 전후의 소재 면중량을 측정합니다. 이때, 동일한 측정 라인상에서 정확히 동일한 위치에 있는 측정 지점을 공정 단계 전후로 측정합니다. 이러한 방식으로 코팅 등의 표면 중량 차이를 높은 정밀도로 파악할 수 있습니다.
표면 중량 차이 = ELTIM 2의 기저 중량 - ELTIM 1의 기저 중량
범례
━━━ 측정 라인 ELTIM 1
━━━ 측정선 ELTIM 2
차선 및 주행 패턴 감지
명암 센서를 사용하면 소재의 밑면이나 윗면에 코팅이 간헐적으로 되어 있는 경우에도 코팅된 표면을 안정적으로 식별할 수 있습니다. 코팅되지 않은 영역은 측정 대상에서 제외되며, 코팅된 영역과 코팅되지 않은 영역 사이의 경계 영역에서 얻은 측정값은 자동으로 제외됩니다. 이는 품질 편차를 방지하고 일관된 제품 성능을 보장하기 위해 패턴 코팅을 정밀하게 모니터링해야 하는 코팅 및 접착제 응용 분야에서 특히 중요합니다.
전체 표면 코팅 또는 코팅되지 않은 소재를 위한 이송 시스템
웹 이동 방향에 수직으로 간헐적으로 코팅하기 위한 횡방향 이송 시스템
웹 이동 방향으로 종방향 간헐 코팅을 위한 이송 시스템
웹 이동 방향 및 웹 이동 방향에 수직인 방향으로 분할된 매트릭스 코팅을 위한 이송 시스템
적용 사례: 박리 현상 감지
눈에 보이지 않는 결함 – 심각한 결과
접착제 도포나 재료 두께에 아주 미세한 변동만 있어도 눈에 띄지 않는 박리 현상이 발생할 수 있습니다. 생산 과정에서 발생하는 재료의 불규칙성이나 접착제의 불균일한 분포는 기판에 눈에 보이지 않는 결함을 초래하며, 때로는 심각한 결과를 낳기도 합니다:
- 제품의 불안정성
- 클레임 발생 위험 증가
- 피할 수 있었던 비용
해결책 – ELTIM은 보이지 않는 것을 보이게 합니다
정상 작동 시, ELTIM 시스템은 기저 중량에 대한 정확한 데이터를 제공합니다. ELTIM이 공정 중 박리 구역을 감지하면, 지능형 소프트웨어가 해당 이상 현상을 분석하고 즉시 대응합니다:
- 시각적 또는 청각적 경보를 발령하고
- 후속 분석을 위해 정확한 위치를 표시함으로써
- 품질 검증을 위해 자동으로 기록
이러한 방식으로 제품의 품질이 점검될 뿐만 아니라 보장됩니다.
측정 곡선에서 명확히 알 수 있듯이, 정상 작동 시에는 수치가 안정적으로 유지되지만, 박리 현상이 발생하면 급격한 피크가 나타납니다.
1. 신뢰할 수 있는 계측 장비 성능
통합 MSA 테스트를 통해 ELTIM 시스템의 계측 장비 적합성은 생산 개시 전에 검증 및 문서화됩니다. 별도의 실험실 테스트는 필요하지 않으며, 즉시 생산을 시작할 수 있습니다.
2. 가동 중단 시간 단축 – 생산량 증대
ELTIM의 인라인 평량 및 두께 측정 기능을 사용하면 수동 시료 채취와 번거로운 오프라인 측정을 위해 기계를 멈출 필요가 없습니다. 생산 공정은 가동 시작부터 정상 가동 상태에 이르기까지 중단 없이 지속적으로 모니터링되며, 가동 중단 시간도 발생하지 않습니다. 그 결과:
- 상당한 시간 절감
- 더 빠른 가동 절차
- 가동률 향상
- 생산량 증가
- 눈에 띄게 향상된 생산 효율
3. 안정적인 공정 – 일관된 품질
ELTIM을 사용하면, 기저 중량을 지속적으로 모니터링하고 수동 또는 완전 자동으로 정밀하게 제어할 수 있습니다. 작업자가 수동으로 제어하더라도 ELTIM을 사용하지 않는 공정에 비해 편차를 현저히 줄일 수 있습니다. 자동 폐루프 제어는 정밀도를 한층 더 높이고 공정 신뢰성을 극대화하는 반면, ELTIM을 사용하지 않는 생산 과정에서는 감지되지 않은 공차 편차가 발생하여 재측정을 통해서만 확인되는 불량품이 발생할 수 있습니다. ELTIM을 사용했을 때의 결과:
- 불량 감소
- 편차가 작아져 공차 범위가 더 좁아짐
- 더 높은 제품 품질
생산 개시 시 불량 발생 감소
생산 중단 없이 지속적인 품질 보증을 실시하므로, 생산 과정에서 감지되지 않은 불량품이 발생하지 않습니다.
자동 제어는 공차를 줄이고 자재를 절약합니다
안정적인 공정으로 인한 기계 가동률 향상
ELTIM은 Erhardt+Leimer에서 개발한 인라인 측정 시스템으로, 이동 중인 웹의 기저 중량과 두께를 지속적으로 측정합니다. 초음파 기술을 기반으로 하는 이 시스템은 비접촉 방식으로 재료 특성을 측정하며, 압출, 코팅, 필름 생산, 접착 테이프 생산, 제지 가공 및 기타 가공 공정에서 실시간 모니터링과 최적화를 가능하게 합니다.
인라인 측정은 생산 공정에 대한 지속적인 가시성을 제공합니다. 편차를 즉시 감지할 수 있으므로 제조업체는 공정 매개변수를 실시간으로 조정하고, 기계 가동 중지 시간을 줄이며, 시동 시간을 단축하고, 공차 범위를 더욱 엄격하게 유지할 수 있습니다. 이를 통해 제품 품질을 향상시키고, 자재 소비를 줄이며, 생산 효율을 높일 수 있습니다.
ELTIM은 초음파 투과 현상을 바탕으로 재료의 물성을 측정합니다. 초음파 신호가 재료를 통과하면 시스템이 그 흡수량을 측정합니다. 그런 다음 이 흡수량과 보정 계수를 사용하여 평량과 두께를 계산합니다. 방사선 측정 시스템과 달리, ELTIM은 X선이나 방사성 물질을 사용하지 않습니다.
무방사선 측정 방식은 방사성 원료와 X선 시스템이 필요하지 않습니다. 따라서 제조업체는 이와 관련된 규제 요건, 안전 절차, 허가 의무, 원료 교체 비용 및 폐기 문제를 피할 수 있습니다. 이는 운영을 간소화하고 총 소유 비용을 절감할 수 있습니다.
ELTIM은 특히 필름 압출, 코팅, 접착 테이프 생산, 제지 가공 및 기타 이동하는 웹이 포함된 제조 공정에 적합합니다. 이 시스템은 평량과 두께를 지속적으로 모니터링함으로써, 제조업체가 다양한 가공 분야에서 품질의 일관성을 높이고 자재 낭비를 줄일 수 있도록 지원합니다.
ELTIM O-프레임은 넓은 웹 폭에 맞춰 설계되었으며, 횡단 센서 시스템을 사용하여 웹 전체에 걸친 완전한 횡단 방향 프로파일을 생성합니다. ELTIM C-프레임은 설치 공간이 제한적이거나, 특정 부위에 대한 측정만으로도 충분하거나, 보다 비용 효율적인 구매를 선호하는 용도를 위한 컴팩트한 솔루션입니다. 이 시스템은 인라인 및 오프라인 모두에서 사용할 수 있으며, 예를 들어 개발, 품질 보증 또는 샘플 검사를 위한 실험실 환경에서 활용됩니다. 두 시스템 모두 동일한 초음파 측정 기술을 사용하며, 유사한 측정 정확도를 달성합니다.
ELTIM은 내장된 환경 센서를 사용하여 온도, 습도, 기압 등의 요소를 지속적으로 기록합니다. 신속한 재보정 루틴은 변화하는 환경적 요인을 자동으로 보정하여, 생산 전 과정에 걸쳐 안정적이고 재현성 높은 측정 결과를 유지할 수 있도록 돕습니다.
ELTIM은 동일한 지점 측정을 통해 공정 단계 전후에 동일한 측정 선상의 정확히 동일한 위치를 측정합니다. 이를 통해 코팅이나 냉각 전후와 같이 면적당 중량 및 두께를 매우 정확하게 비교할 수 있으며, 상세한 공정 분석과 목표 지향적인 최적화를 지원합니다.
ELTIM은 차선 및 패턴 감지를 위해 대비 센서를 사용합니다. 이를 통해 코팅이 간헐적으로 도포된 경우에도 코팅된 영역과 코팅되지 않은 영역을 안정적으로 식별할 수 있습니다. 가장자리 영역의 측정값은 자동으로 제외되므로, 코팅 및 접착제 도포 공정에서 정확한 공정 모니터링과 신뢰할 수 있는 품질 관리를 지원합니다.