Entre os setores que mais evoluíram graças à automação industrial, está a indústria têxtil.
A demanda massiva por produtos de alta qualidade não seria atendida por mão-de-obra humana. Nem seria possível realizar tamanha otimização de matéria-prima para a redução de desperdício como tem ocorrido.
O que tem sido observado, desde a preparação das fibras até o acabamento dos tecidos, é um controle de processo e velocidade expressivos, com variáveis como tensão e temperatura amarradas ao posicionamento e sincronismo entre equipamentos.
Mas resultados como esses são obtidos somente se forem utilizados os equipamentos corretos para essa aplicação.
E é neste cenário que sensores industriais e inversores de frequência (drives) assumem um papel fundamental.
Neste artigo, veremos onde essas tecnologias são utilizadas e por que se tornam essenciais para garantir estabilidade, economia e maior qualidade de produto.
Por que a automação é tão importante no setor têxtil?
Assim como em outros setores industriais, diversos problemas podem ocorrer no setor têxtil.
No entanto, cada setor diferente possui processos distintos, os quais têm seus respectivos critérios de qualidade a serem seguidos.
A indústria têxtil é categorizada principalmente pela fiação de matérias-primas (fibras naturais e artificiais) em filamentos, lãs, fios ou cordas que podem ser tecidos, tricotados, costurados, emaranhados ou amarrados.
Neste contexto, há diversos materiais que são extremamente sensíveis às variações de velocidade e tensão.
Desta forma, quando não controladas as oscilações, há risco de provocarem:
- Rompimento de fios;
- Deformação do tecido;
- Diferenças de espessura;
- Falhas de tingimento;
- Desperdício de matéria-prima;
- Necessidade de retrabalho.
Além disso, a matéria-prima em processo passa por diversas operações simultâneas, exigindo sincronização perfeita entre seus motores.
Neste cenário, onde múltiplos processos devem estar acompanhados de operações críticas, é que sistemas automatizados conseguem oferecer resultados muito superiores aos controles puramente mecânicos.
O que são os sensores neste contexto
Os sensores são, simplesmente, os “olhos” da automação. Não há algo que possa ser melhorado sem ser medido, e é neste ponto em que entende-se a importância dos sensores.
Eles são os responsáveis por fornecer informações em tempo real para CLPs, IHMs e sistemas supervisórios, registrando também dados que são fundamentais para melhorias contínuas.
Na indústria têxtil, alguns dos sensores mais utilizados são:
Sensores de proximidade
São empregados para detectar a presença de bobinas, rolos, tecidos e componentes mecânicos sem contato físico.
E existem diferentes sensores.
- Sensores indutivos: detectam objetos metálicos;
- Sensores capacitivos: detectam metais e materiais não metálicos (plástico, vidro, madeira, papel, líquidos, pós, tecidos);
- Sensores ópticos (fotoelétricos): captam a presença, distância ou passagem de objetos por meio de luz;
- Entre outros.
Assim, tornam-se possíveis aplicações como:
- Alimentação automática de matéria-prima;
- Posicionamento de bobinas;
- Contagem de peças;
- Proteção de máquinas;
- Identificação de embalagens
Encoders
Os encoders são utilizados em conjunto com os inversores de frequência e neste contexto e podem monitorar a velocidade, posição e deslocamento dos eixos.
Assim, tornam-se fundamentais para:
- Sincronização entre cilindros;
- Controle da velocidade linear do tecido;
- Corte automático;
- Enrolamento preciso.
Sensores de tensão
Por meio de sensores específicos, que muitas vezes são verdadeiros segredos industriais de empresas, é possível monitorar continuamente a tensão exercida durante a operação, permitindo que o sistema ajuste automaticamente a velocidade dos motores.
Isso reduz significativamente:
- Rompimentos;
- Rugas;
- Deformações;
- Variações dimensionais.
Sensores de temperatura
São amplamente utilizados em:
- Estufas;
- Secadores;
- Processos de tingimento;
- Acabamento térmico.
O controle de temperatura, nas operações têxteis, garantem que o produto final tenha:
- Cor uniforme;
- Qualidade de acabamento;
- Maior eficiência energética;
Onde os drives fazem mais diferença?
Os drives exercem a importante função de controlar a execução daquilo que o sensor “enxerga”.
Isso é feito variando continuamente a frequência e a tensão fornecidas ao motor, resultando em controle de velocidade, torque e aceleração, tudo de forma precisa.
E você encontra isso em diversos drives de frequência de qualidade, como é o caso do Inversor de Frequência VACON® 100 Danfoss.
Este inversor de frequência ganha destaque para diversas aplicações no setor têxtil, como:
- Polimerização
- Empenamento
- Preparação do empenamento
- Preparação da trama
- Tecelagem
- Entrançamento
- Desenho do entrançamento
- Tingimento
- Desenho
- Frisadora
- Secadora
- Cortadora
- Ciclo de Giro
- Fiação de anel
- Cardagem
- Tricô
- Tricô circular
- Extrusão
- Tingimento de peça
- Desenhar texturização
- Acabamento
- Bobinamento de cone
- Tingimento de tecido
- Mistura e sopro
- Desenhar chassi
- Acabamento do colo em prata/fita
- Fiação aberta
- Penteadeira
- Bobinamento
- Chassi do filatório/chassi de velocidade
- Acabamento
- Costura
- Umidificação
Quer mais precisão e eficiência no controle de máquinas têxteis?
Conheça o Inversor de Frequência VACON® 100 Danfoss e suas aplicações na automação industrial.
Controle da velocidade das máquinas
Como a velocidade é um parâmetro crítico para a qualidade do produto, o inversor de frequência atua de forma dinâmica para cada tipo de tecido diferente, segundo suas especificidades.
Além de tempo de setup reduzido, isso aumenta a flexibilidade da fábrica.
Sincronização entre diversos motores
Como diferentes motores devem trabalhar em velocidades iguais para prover sincronia entre as etapas de fabricação, principalmente em:
- Fiação;
- Tecelagem;
- Laminadoras;
- Linhas de acabamento;
- Enroladeiras.
Os drives com comunicação industrial utilizam realimentação por encoder para manter o sincronismo entre os eixos.
Controle de tensão do tecido
Tensionar excessivamente ou pouco demais é algo que pode ser um problema para diferentes materiais.
E temos outro problema: a variação do diâmetro da bobina.
Se o diâmetro da bobina aumenta ou diminui, a velocidade periférica muda.
O inversor de frequência, neste cenário, serve o processo ajustando automaticamente a rotação do motor para manter a tensão constante durante todo o processo.
Partidas suaves
As rampas de aceleração e desaceleração aplicadas por inversores de frequência fazem com que os motores, ligados diretamente à rede, produzam acelerações menos bruscas (mais suaves).
Economia de energia
Máquinas têxteis são acionadas, é claro, por motores elétricos, e muitas vezes esses funcionam em velocidade máxima, mesmo quando não precisam.
Os drives, neste cenário, tornam-se responsáveis por ajustar a velocidade conforme a demanda do processo.
O Inversor de Frequência VACON® 100 Danfoss possibilita :
- Otimizar controles de processo;
- Controle vetorial;
- Compensação de carga;
- Modos econômicos.
Dependendo da aplicação, as economias de energia podem ser bastante expressivas, especialmente em ventiladores, exaustores, bombas e sistemas auxiliares.
Considerações finais
Trabalhando de forma integrada, sensores e inversores de frequência apresentam o verdadeiro potencial da automação.
A tensão do tecido em máquinas de enrolamento/bobinamento, por exemplo, podem ser continuamente monitoradas.
Caso essa tensão aumente acima do valor desejado, o drive reduz imediatamente a velocidade do motor, devido ao comando recebido pelo controlador.
Mas, no momento em que a tensão retorna ao valor ideal, o motor acelera novamente.
Portanto, as frações de segundo que você acha que não importam, a automação industrial transforma em competitividade de mercado.
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FAQ – Automação na indústria têxtil
1. Qual é a importância da automação na indústria têxtil?
A automação permite controlar com maior precisão variáveis como velocidade, tensão, temperatura e sincronismo, contribuindo para reduzir desperdícios, retrabalhos e falhas de qualidade.
2. Quais sensores são utilizados na indústria têxtil?
Sensores de proximidade, encoders, sensores de tensão e sensores de temperatura estão entre os principais dispositivos utilizados para monitorar os diferentes processos da produção têxtil.
3. Onde os inversores de frequência são utilizados na indústria têxtil?
Eles podem ser utilizados em processos como fiação, tecelagem, tingimento, secagem, acabamento, corte, bobinamento e outras aplicações que exigem controle preciso dos motores.
4. Quais são as vantagens dos drives nos processos têxteis?
Os drives permitem controlar velocidade, torque e aceleração, sincronizar motores, manter a tensão do tecido, proporcionar partidas mais suaves e reduzir o consumo de energia.
