O+P Fluidtechnik 5/2022

NEIGUNGSSENSOREN

NEIGUNGSSENSOREN DYNAMISCHE NEIGUNGSSENSOREN MIT ZUSATZNUTZEN Mit einem dualen Messsystem und jeder Menge Rechenpower liefern die beschleunigungskompensierten Neigungssensoren Dynamic Tiltix auch unter rauesten Umgebungsbedingungen exakte Positionswerte. In den Sensoren arbeiten gleich mehrere Systeme an der exakten Messung. Daraus ergeben sich spannende Fähigkeiten. MOBILE MASCHINEN Anders als konventionelle Neigungssensoren, die bei ihren Messungen auf einen einzigen Beschleunigungssensor setzen, greift bei der Dynamic Tiltix-Serie des Sensorherstellers Posital ein gedoppeltes System. Dem singulären Messsystem wurde ein 3D-Gyroskop zur Seite gestellt, mit dem sich die tatsächliche Drehrate in den unterschiedlichen Achsen ermitteln lässt. So führen heftige Beschleunigungen und Vibration nicht mehr zu einem Verrauschen der ermittelten Signale. Im Tandem sorgen der elektromechanische Beschleunigungssensor und das Gyroskop für die präzise Bestimmung der tatsächlichen Neigungsposition. Prädestiniert sind die Dynamic Tiltix-Geräte, die mit CANopen und SAE J1939 über die wichtigsten Schnittstellen des mobilen Maschinenmarktes verfügen, für den zuverlässigen Betrieb in Heavy Duty-Applikationen wie schwerem Baugerät, Kränen, Landmaschinen sowie in Mining-Equipment. Neben mehr Betriebssicherheit sorgen sie auch für handfeste Zeit- und Kostenersparnis – etwa bei Baggern, die ihre Arbeit bislang immer wieder kurzzeitig stoppen mussten, um klare Messsignale zu generieren. Die dynamischen Tiltix-Sensoren, eignen sich für horizontale wie vertikale Montage und haben einen Messbereich von ±180° über zwei Achsen. Die Elektronik ist in einem besonders strapazierfähigen Aluminiumdruckgussgehäuse vergossen, das bis zu 100 g schockresistent und für Schutzklasse IP68/69K ausgelegt ist. Der Sensor kann in neue Maschinen verbaut werden, ist aber auch für Retrofits geeignet. Die Montage erfolgt schnell und einfach über vier Löcher bzw. Schrauben. Anschließend muss das Gerät nur noch per Kabel mit der Steuerung verbunden werden. VIELFÄLTIGE EINSATZFELDER UND ‚MORE TO COME’ Da über das System – neben den präzisen Neigungswerten – auch die Beschleunigungskräfte und Rotationsgeschwindigkeit für alle drei Achsen erfasst werden, lassen sich mit dem Tiltix-Sensor weitere Applikationen erschließen, bei denen es unter dem Strich fast immer um mehr Sicherheit geht. So kann etwa die Beschleunigungskraft gezielt erfasst und an die Steuerung weitergegeben werden, die ab klar definierten Grenzwerten eine Maschine runterregelt oder komplett abschaltet. Auch im weiten Feld Material Handling gibt es spannende Anwendungen. So kann das Gerät etwa in Gabelstaplern eingesetzt werden, um die Neigung des Staplers sowie der Gabeln zu überwachen. Durch Auslesen der Beschleunigungskräfte lassen sich Schwingungen analysieren, um frühzeitig zu erkennen, ob die Last das maximal zulässige Gewicht überschreitet. Auf riesigen Ship-to-Shore-Anlagen sorgen sie während der komplexen Bewegungsabläufe dafür, vorgeschriebene Neigungswerte strikt einzuhalten und das Nachschwingen von Containern zu minimieren. Kommt es zu Abweichungen, wird die Steuerung aktiviert, um über gezielte Gegenschwingungen die Bewegungen zu beruhigen. www.posital.de Verrauschtes Signal vs. klares Messergebnis durch Kombination aus Beschleunigungssensor und Gyroskop 48 O+P Fluidtechnik 2022/05 www.oup-fluidtechnik.de

NEIGUNGSSENSOREN KONKRET GEFRAGT Andreas Racke, Posital Premiere hatte der Dynamic Tiltix auf der Bauma 2019. Längst hat sich Xxxx der unkonventionelle Neigungssensor mit dem Produktnamen AKS zu einem etablierten Serienprodukt entwickelt, wobei immer wieder neue Anwendungen hinzukommen. O+P Fluidtechnik sprach mit Key Accounter Andreas Racke über die Resonanz auf Kundenseite. Was sind aktuell die Einsatzfelder der dynamischen Neigungssensoren und welche neuen Applikationen gibt es? Bei schwerem Gerät wie Baggern, Frontladern, Betonpumpen oder Straßenfertigern sind sie eine feste Größe. Mit der E1-Zulassung durch das Kraftfahrt-Bundesamt sind weitere Anwendungen etwa in Fahrzeugen mit Hubarbeitsbühnen hinzugekommen. Den größten Push registrieren wir aktuell bei autonom bzw. selbstfahrenden Fahrzeugen, wo wir vor allem bei AGVs schon länger Fuß gefasst haben. Wie genau treten die dynamischen Neigungssensoren beim autonomen Fahren in Aktion? Wie bei vielen anderen Anwendungen punkten die AKS-Sensoren auch hier nicht allein mit dem per Rechenpower geglätteten und präzisierten Neigungssignal. Ihr volles Potenzial schöpfen sie in Kombination mit weiteren Basisdaten aus, die der Steuerung über das duale Messsystem mit Gyroskop und Beschleunigungssensor zur Verfügung gestellt werden. Ein gutes Beispiel sind AGVs, bei denen durch die Verknüpfung von Neigungsüberwachung, Beschleunigung und Drehrate neben dem ‚Nicken‘ und ‚Kippen‘ auch die aktuelle Position exakt erfasst werden kann. Die Daten werden bspw. mit dem GPS-Signal abgeglichen, so dass bei Abweichungen gezielt nachgesteuert werden kann und die Maschinensicherheit erhöht wird. Warum hat niemand schon früher die beiden Sensoriken in einem Gerät verbaut? Die zentrale Herausforderung war, die komplett unterschiedlichen Signale von Gyroskop und Beschleunigungssensor zu einem präzisen Wert über den tatsächlichen Neigungswinkel zu verschmelzen. Erst die Power neuester Mikrochips und die Entwicklung eines innovativen Algorithmus, an dem wir rund drei Jahre intensiv gefeilt hatten, machten den Weg frei für die dynamisch kompensierten Neigungssensoren. www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2022/05 49