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O+P Fluidtechnik 6/2021

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O+P Fluidtechnik 6/2021

WEGMESSSYSTEM

WEGMESSSYSTEM INTELLIGENTES WEGMESSSYSTEM FÜR HYDRAULIKZYLINDER MOBILE MASCHINEN In mobilen Arbeitsmaschinen entlasten Assistenzsysteme den Fahrer und können zu einer deutlichen Effizienzsteigerung führen. Wenn dabei Hydraulikzylinder involviert sind, erfordert die Umsetzung von Assistenzsystemen präzise Messdaten zur genauen Position des Zylinders. Das Wegmesssystem LiView liefert die notwendigen Echtzeit-Daten über die Position und Geschwindigkeit des Kolbens. „Für unsere neue Raupengeneration war es uns wichtig, auf ein Wegmesssystem zu setzen, das mit der Leistungsfähigkeit unserer Raupe auf einer Stufe steht. Beim Arbeiten mit der Raupe werden teils enorme Kräfte freigesetzt. Das Wegmesssystem LiView hat sich hier als zuverlässige und vor allem auch robuste Lösung erwiesen“, sagt Wolfgang Schulz, Produktlinienleiter Laderaupe bei der Liebherr-Werk Telfs GmbH. In der neuen Raupe LR 636 G8 liefert das Wegmesssystem LiView präzise Messdaten zum Kipp- und Hubzylinder. Basierend auf diesen Messdaten kann der Fahrer unter anderem die Hubautomatik und Senkautomatik der Schaufel aktivieren. Diese Funktion ist für Ladearbeiten vorgesehen, bei denen das Hubgerüst wiederholt auf eine bestimmte Höhe gehoben oder gesenkt werden soll. Sobald die eingestellte Position erreicht ist, stoppt die Hub- oder Senkbewegung automatisch. Nach demselben Schema ist auch für das Ein- und Auskippen der Ladeschaufel jeweils eine Position speicherbar, die über den Arbeitshydraulikgeber automatisch angesteuert werden kann. ECHTZEITDATEN FÜR ANSPRUCHSVOLLE EINSÄTZE Das Wegmesssystem besteht aus der leistungsstarken Auswerteelektronik und zwei Sonden. Es misst die Streuparameter des Hydraulikzylinders über den Frequenzbereich. Daraus berechnet das System die Position und die Geschwindigkeit des Kolbens in Echtzeit. Das ermöglicht eine dynamische Automatisierung von Maschinen. Die Auswerteelektronik erzeugt ein Signal, das über eine Sonde eingekoppelt wird. Das Signal läuft in Richtung des Kolbens und wird reflektiert. Über die zweite Sonde kehrt das Signal zur Elektronik zurück, die die Position und Geschwindigkeit des Kolbens berechnet. Die Einsatzgebiete der Raupe LR 636 G8 umfassen unter anderem Erdbau und Mülldeponien. Sie eignet sich für Einsätze, die 42 O+P Fluidtechnik 2021/06 www.oup-fluidtechnik.de

WEGMESSSYSTEM Das Messprinzip basiert auf zwei Sonden und der Auswerteelektronik, die den Zylinder selbst als robuste Messstrecke nutzen. Die Position und die Geschwindigkeit des Kolbens werden in Echtzeit berechnet POINTIERT WEGMESSSYSTEM BESTEHT AUS DER AUSWERTEELEKTRONIK UND ZWEI SONDEN ZYLINDER DIENT ALS ROBUSTE MESSSTRECKE MESSDATEN FÜR KIPP- UND HUBZYLINDER IN ECHTZEIT ERMÖGLICHT DYNAMISCHE AUTOMATISIERUNG VON MASCHINEN höchste Losbrechkräfte erfordern. Hierbei ist LiView der ideale Partner. Das Wegmesssystem nutzt den Zylinder selbst als äußerst robuste Messstrecke für die Hochfrequenzmessung und eignet sich dadurch bestens für die hohen Ansprüche der Raupe. EINFACH UND FLEXIBEL INTEGRIERBAR Die mechanische Integration des Wegmesssystems geht einfach und schnell vonstatten. Die Auswerteelektronik kann flexibel entweder direkt außen am Zylinder oder an einem beliebigen Ort in der Nähe des Zylinders verbaut werden. In der LR 636 G8 ist das LiView Electronic Module unter der Kabine verbaut. LiView unterstützt die standardisierten Protokolle CANopen. Dadurch lässt sich das Zylinderwegmesssystem einfach in die Steuerungstechnik der Maschine integrieren. Der Raum im Zylinder bleibt vollständig für den Hub nutzbar, da die Integration der Sonden im Kolbenstangenlager erfolgt. Somit kann ohne Änderung der Maschinenkonstruktion die ganze Zylinderlänge genutzt werden. Für die Integration von LiView ist kein Tieflochbohren der Kolbenstange notwendig. Das spart Kosten und sorgt für die volle Stabilität des Zylinders. Das System misst über fest verbaute Sonden. Es werden keine bewegten Teile im Öl (z. B. Magnet) benötigt, die zu einer Ölkontamination samt Maschinenausfall führen können. LIVIEW WEGMESSSYSTEM - TECHNISCHE DATEN n Max. Messbereich: 10 m (andere Größen auf Anfrage) n Messgrößen: Absolute Kolbenposition / Kolbengeschwindigkeit n Messrate: 4 000 Hz n Auflösung: 100 μm n Typische Wiederholgenauigkeit: 250 μm n Max. Druckbereich: 420 bar n Ausgangssignal digital: CANopen n Elektrischer Anschluss: M12 n Betriebsspannung 9 V bis 32 V n Abmessungen (L/B/H): 158,6 / 123,4 / 42,5 mm n Betriebstemperatur: -40 °C bis +105 °C (Öl), -40 °C bis +85 °C (Elektronik) n Schutzart: IP67 / IP68 / IP6K9K SCHNELLER MESSZYKLUS UND FEHLERDIAGNOSE Die genaue Kenntnis der Kolbenposition ist eine Voraussetzung für die Umsetzung von Teach-ins. Fährt der Fahrer wiederholt bestimmte Be- oder Entladepunkte an, speichert er die Kolbenposition. Anschließend kann der Fahrer diese Punkte systemgestützt schnell und exakt anfahren. Diese halbautomatische Positionierung ermöglicht eine Steigerung der Produktivität. Neben der Messgenauigkeit ist auch ein schneller Messzyklus essentiell. Kurzgetaktete Messungen sind die Voraussetzung für eine effiziente und sichere (Teil-)Automatisierung, speziell bei dynamischen Hydraulikzylindern. LiView berechnet die Geschwindigkeit des Kolbens in Echtzeit. Das führt zu geringeren Latenzzeiten für die Steuerung. Damit ist eine hoch performante Positionsregelung des Zylinders möglich. Die Condition Monitoring Funktion von LiView erkennt und diagnostiziert selbstständig Fehler, wie Unterspannung oder eine defekte Sonde. Dadurch können Maschinenstillstandzeiten im Feld reduziert und die Effizienz erhöht werden. Die außenliegende Auswerteelektronik und die Sonden sind sehr gut erreichbar. Das ermöglicht einen zügigen und einfachen Service, ohne Ölablassen, Ausbau oder gar Zerlegen des Hydraulikzylinders. VORGEFERTIGT FÜR DIE SCHNELLE INBETRIEBNAHME In der Raupe LR 636 G8 misst LiView die Position von Liebherr- Zylindern. Der Zylinderhersteller installiert die LiView-Sonden und prüft den Zylinder mit integriertem Wegmesssystem. Der Maschinenhersteller erhält dadurch einen fertig getesteten Zylinder, kann das Elektronikmodul direkt anschließen und die fertig ausgestattete Komponente somit einfach und schnell in Betrieb nehmen. Liebherr-Hydraulikzylinder aus der Serienbaureihe 380 bar können mit bereits integriertem Wegmesssystem geordert werden. Zusätzlich zu hauseigenen Zylindern eignet sich LiView auch für zahlreiche weitere Zylinderarten unabhängig von Länge oder Durchmesser. Ein Quick-Check ermittelt dabei die Kompatibilität mit neuen Zylindern, basierend auf Zeichnungen und 3D- Modellen. Bild: Liebherr www.liebherr.com www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2021/06 43

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