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antriebstechnik 11/2018

antriebstechnik 11/2018

SENSORIK UND MESSTECHNIK

SENSORIK UND MESSTECHNIK Sensorik für die mobile Automation Funktionalität und Sicherheit bei der Abfallentsorgung Die wachsenden Anforderungen an die Automatisierung mobiler Arbeitsmaschinen verlangen nach ausgereiften und effizienten Komponenten. Dies gilt besonders für die Sensorik, die stets präzise und zuverlässig alle funktions- und sicherheitsrelevanten Daten zur Verfügung stellen muss, unberührt von den oftmals schwierigen Umgebungsbedingungen im Außeneinsatz. Ein Beispiel dafür liefern moderne Fahrzeuge zur Abfallentsorgung. Smart City heißt die Zukunft unserer Städte, ein Trend der auch das Thema Abfallentsorgung nicht unberührt lässt. Fahrzeuge, die automatisch Abfallcontainer aufnehmen, entleeren und wieder abstellen, gehören heute in etlichen Gemeinden bereits zum Straßenbild. Als Spezialist für solche modernen Abfall-Entsorgungssysteme gilt die Villiger AG in Oberrüti, Schweiz. Ihr Produkt-Spektrum reicht von Ober- und Unterflur-Containern über Lift- und Kransysteme bis hin zu mobilen Reinigungsanlagen für Abfallsammelbehälter. Mit mehr Dipl. Ing. (FH) Ralf Steinmann ist Industry Segment Manager und Manager Motion Control bei der Baumer Group in Villingen-Schwenningen und Ellen-Christine Reiff, M.A., ist Fachjournalistin beim Redaktionsbüro Stutensee als 150 000 installierten Entsorgungssystemen in der Schweiz und Europa gehört das Unternehmen zu den Branchenführern und setzt mit innovativen Entsorgungslösungen immer wieder Maßstäbe. Ein Beispiel dafür ist das Entsorgungssystem „Speed Lifter“. Ausgestattet mit einem speziellen Greifund Haltemechanismus, dem sogenannten Gripper, ermöglicht es ein automatisches und schonendes Handling der Abfallcontainer. Eine ganze Reihe unterschiedlicher Sensoren trägt dazu bei, dass der Gripper die Container schnell und sicher führt. Seilzug-Wegmesser überwachen z. B. die Länge und den Stellwinkel des Auslegers, Absolut- Drehgeber seine Rotation, induktive Sensoren die Position der Stützfüße und Neigungssensoren dienen der Stabilitätskontrolle. Anhand dieser Messwerte lässt sich der maximale Arbeitsbereich einrichten. Schließlich darf das Entsorgungsfahrzeug auch bei ungünstigen Bedingungen, etwa wenn es auf abschüssigen Straßen oder unebenem Untergrund arbeitet, nicht kippen. Robuste Sensoren am Ausleger Auf der Suche nach passenden Sensoren wurden die Schweizer Entsorgungsspezialisten im Produktportfolio von Baumer fündig, denn der Sensorikexperte bietet eine breite Palette robuster Sensorlösungen, von der Neigungs- und der Winkelmessung für die drehbaren Aufbauten über die Anwesenheitskontrolle und Positionsmessungen für die beweglichen Teile bis hin zu Last-, Hydraulikdruck- und Füllstandmessungen. Zahlreiche Varianten sind speziell ausgelegt für die mobile Automation und auch in redundanter Ausführung erhältlich. Sie sind optimiert in Bezug auf höhere Schock- und Vibrationsbelastungen sowie Verschmutzungen und Temperaturschwankungen, erfüllen 46 antriebstechnik 11/2018

01 Die robusten Seilzug-Wegsensoren sind für den Einsatz im Außenbereich und für Anwendungen mit beengtem Montageraum konzipiert 02 Die magnetischen Absolut- Drehgeber gewährleisten hohe Zuverlässigkeit und präzises Positionieren die E1-Anforderungen, bieten einen Korrosionsschutz nach C5-M und Schutzarten bis IP69K. Für den Einsatz in funktional sicheren Systemen sind viele Sensoren mit ISO 13849 konformer Firmware entwickelt worden. Der kompakte Seilzug-Wegsensor GCA5, der die Auslegerverlängerung des Grippers zuverlässig erfasst, ist speziell auf die Anforderungen im mobilen Außeneinsatz ausgelegt und auch in redundanter Ausführung verfügbar. Durch die geringe Einbautiefe von 65 mm ließ sich der Seilzug-Geber am Kranausleger des Speed Lifters platzsparend montieren. Mit seinem Gehäuse aus schlagfestem Kunststoff, dem korrosionsbeständigen Edelstahlseil mit abriebfestem Nylonmantel und der berührungslosen, verschleißfreien, magnetischen Abtastung eignet sich der GCA5 für den betriebssicheren und wartungsarmen Einsatz bei der Abfallentsorgung. Elektronik und Edelstahlfeder sind dicht gegenüber der Seiltrommel gekapselt. Ein flexibler, integrierter Schmutzabweiser am Seileintritt schützt zusätzlich alle Komponenten vor Feuchtigkeit und anderen schädlichen Umwelteinflüssen. Der maximale Messbereich liegt bei 4 700 mm, bei einer Auflösung von 0,3 mm und einer Linearität von ± 0,5 % des Messbereichs. Die Rotation präzise im Griff Robust und präzise sind aber auch die anderen am Speed Lifter eingesetzten Sensoren. Die Rotation des Auslegerarms z. B. wird mit dem redundanten und magnetischen Absolut-Drehgeber EAM580R erfasst. Mit seiner absoluten Winkelgenauigkeit bis 0,15° gewährleistet er ein präzises Positionieren. Durch E1-konformes Design für hohe elektromagnetische Verträglichkeit, Schutzart IP67 und Korrosionsfestigkeit C5-M ist auch dieser Sensor für Außenanwendungen ausgelegt. Zudem ist die Firmware entsprechend den Anforderungen der ISO 13849 entwickelt worden. So sind die Drehgeber als Standardkomponenten in funktional sicheren Systemen bis Performance Level d einsetzbar. Die Konnektivität wird durch im Automotiv-Bereich übliche Steckverbinder vereinfacht und dank der kompakten Abmessungen ließ sich der Drehgeber platzsparend im Aus leger des Speed Lifters montieren. Kommunikation über CANopen Ihr Messsignal geben die im Speed Lifter eingesetzten Sensoren über eine CANopen- Schnittstelle an die Steuerung des Entsorgungsfahrzeugs weiter. Absolute Drehgeber der Serie BMMH58 etwa überwachen den Winkel des Auslegerarms, induktive Schalter der Serie IR18 finden ihren Einsatz bei der Positionierung der Stützfüße. Ein Neigungssensor der Serie GNAMG dient zur Stabilitätskontrolle des Fahrzeugs. Anhand all dieser Diagnosedaten ermittelt die Steuerung den maximalen Arbeitsbereich. Die aufbereiteten Daten werden in einem Chartdiagramm visualisiert, sodass der Fahrer den maximalen Arbeitsbereich jederzeit vor Augen hat und entsprechend sicher und effizient sein Fahrzeug positionieren kann. Die robusten Sensoren haben sich beim Einsatz in den modernen Entsorgungsfahrzeugen bewährt und auch bei anderen Projekten arbeitet die Villiger AG mit dem Sensorikspezialisten zusammen. So werden Baumer-Sensoren z. B. auch in der mobilen Reinigungsanlage CD 300 eingesetzt, die eine systematische und kostenoptimierte Pflege zur Werterhaltung der Abfallsammelbehälter ermöglicht. www.baumer.com [ ] ... das man kaum sieht

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