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DER KONSTRUKTEUR 05/2023

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DER KONSTRUKTEUR 05/2023

SPECIAL SENSORTECHNIK 02

SPECIAL SENSORTECHNIK 02 02 Darstellung der Datenverarbeitungskette im Sensor SPECIAL nützlich, die durch eine überfüllte und sich schnell ändernde Umgebung gekennzeichnet sind. In ähnlicher Weise lässt sich das FMCW-Radar in landwirtschaftlichen Maschinen einsetzen, um Hindernisse und Gefahren zu detektieren. Ferner erhält der Fahrende und/oder die Maschinenlogik Unterstützung beim Treffen fundierter Entscheidungen sowie der Vermeidung potenzieller Unfälle. Als Beispiele im landwirtschaftlichen Umfeld seien das Rückwärtsfahren, Wenden mit großen Anhängern oder das Erfassen von Überlandleitungen angeführt. ZUVERLÄSSIGE DATENVERARBEITUNG AUCH IN RAUEN UMGEBUNGEN Mobile Maschinen, wie Gabelstapler und landwirtschaftliche Maschinen, werden häufig in rauen Umgebungen sowie unter schwierigen Betriebsbedingungen genutzt. Daher dürfen eisige Temperaturen, tropische Umgebungen, starke Vibrationen sowie Stöße und Schmutz die Sensoren nicht beeinträchtigen. An dieser Stelle bietet die FMCW-Technologie entscheidende Vorteile, denn sie kommt ohne bewegliche Teile aus. Außerdem widersteht das FMCW-Radar extremen Temperaturen, Feuchtigkeit und Vibrationen. Deshalb eignet sich der Sensor bestens für die ALL ELECTRIC SOCIETY Innovative Sensortechnik bildet einen entscheidenden Baustein der digitalen Transformation der Gesellschaft. Nur auf Basis immer detaillierterer Prozessdaten der im Einsatz befindlichen Geräte lassen sich Optimierungspotenziale erkennen und heben. Das trägt unter anderem zu einer besseren Ressourceneffizienz und der Schonung der Umwelt bei – ganz im Sinne der All Electric Society. Das Zukunftsbild der All Electric Society beschreibt eine Welt, in der regenerativ erzeugte elektrische Energie als primäre Energieform weltweit in ausreichendem Maße und vollständig wirtschaftlich zur Verfügung steht. Grundlage dafür ist die umfassende Elektrifizierung, Vernetzung und Automatisierung aller Sektoren der Wirtschaft und Infrastruktur. Mehr Informationen hierzu finden Sie unter www.pulsotronic.de. Verwendung in rauen Umgebungen, in denen herkömmliche Sensoren den Bedingungen nicht standhalten können. Darüber hinaus funktioniert das FMCW-Radar unabhängig vom vorhandenen Umgebungslicht. Das Gerät von Pulsotronic zeichnet sich ferner durch eine geringe Bauhöhe von nur 15 mm aus. Je nach Material kann es auch hinter Kunststoff verbaut werden, um spezielle Designanforderungen zu erfüllen. Aufgrund dieser Eigenschaften lässt sich das FMCW-Radar sowohl in neue ebenso wie bestehende Maschinen integrieren. Trotz der geringen Bauhöhe arbeitet der Sensor in einem großen Winkelbereich von ± 60 °. Die Radartechnologie gilt allgemein als aufwendig in der anwenderspezifischen Applikation. Pulsotronic setzt an diesem Punkt an und stellt ein Software-Framework zur Verfügung, das die individuelle Anpassung durch die Datenaufnahme und -auswertung unterstützt und beschleunigt. Mit dem Python-basierten Framework können die aufgezeichneten Daten zusätzlich durch verschiedene Algorithmen verarbeitet werden. Dieser vereinfachte „Software-in-the-Loop“-Ansatz erlaubt ein Rapid Prototyping bis hin zur Einbindung kundenspezifischer Bibliotheken. Weitere Funktionen – zum Beispiel eine automatische Kalibrierung oder die Eliminierung von statischen Hindernissen – tragen ebenfalls zur schnellen Umsetzung von Applikationen bei. So lässt sich beispielsweise die Überlagerung des Sensorsignals durch konstruktionsbedingte Blechteile im Erfassungsbereich des Sensors reduzieren und damit die Notwendigkeit einer konstruktiven Adaption des Bauraums verhindern. LEISTUNGSFÄHIGE TECHNOLOGIE FÜR MOBILE MASCHINEN Beim FMCW-Radar handelt es sich um eine leistungsfähige Technologie mit vielen Anwendungsmöglichkeiten in mobilen Maschinen wie Gabelstaplern oder Landmaschinen. Die Fähigkeiten des Sensors in den Bereichen Kollisionsvermeidung, Objekterkennung und Füllstandsmessung machen ihn in Verbindung mit seiner Robustheit und Energieeffizienz zu einem wertvollen Werkzeug in der Automatisierung und Prozessdatenaufnahme. In Kombination mit den anwendungsspezifischen Anpassungen durch Pulsotronic erweist sich das FMCW-Radar als interessante Option für alle Unternehmen, die die Effizienz und Leistung ihrer Maschinen verbessern wollen. Bilder: Aufmacher bbernard/shutterstock.com, sonstige Pulsotronic www.pulsotronic.de 48 DER KONSTRUKTEUR 2023/05 www.derkonstrukteur.de

SPECIAL SENSORTECHNIK DATENSICHERHEIT KOSTENLOS ÜBER DIE APP Eine Lösung, die Daten von Füllstand- oder Drucksensoren von Vega sichert, ist die Cloud-Lösung „Back-up and Restore“. Mit ihr gehen Einstellungen und Messwerte nicht verloren, wenn die Sensoren ausgetauscht werden. Kunden des Sensorherstellers können die Software kostenlos nutzen. Mit ihr ist eine schnelle Wiederherstellung möglich, damit wertvolle Prozessdaten für die sofortige Inbetriebnahme, Diagnose oder Prozessanalysen bereitstehen. Zugang zu diesem Service bieten sowohl die Geräte-DTMs als auch die Vega-Tools-App. Mit der App lassen sich die Sensoren via Smartphone oder Tablet direkt ansteuern. Neu ist hier unter „Gerätebedienung“ die Funktion „Back-up and Restore“. Hinter den Seriennummern, die beim Anklicken aufgelistet erscheinen, lassen sich die verfügbaren Back-up-Daten aufrufen und erneut installieren. So kann man auf sämtliche jemals erhobene Daten zurückgreifen. Damit steht den Nutzern unlimitierter Speicherplatz für ihre Daten zur Verfügung. www.vega.com TOF-BASIERTES UNIVERSALTALENT FÜR DIE BEWEGTBILDERFASSUNG Schmersal stellt eine 3D- Kamera für die automatisierte Erfassung von Prozessdaten in Echtzeit vor. AM-T100 ist eine ToF-Kamera, die mithilfe eines Sony Depthsense- Sensors millimetergenaue 3D-Tiefenbilder erzeugt. Die Kamera nutzt die Time-of-Flight-Technik, das heißt, die Laufzeitmessung von ausgesandten Lichtimpulsen im Infrarotbereich (850 nm), die an den zu erfassenden Objekten reflektiert werden. Auf diese Weise wird mit hoher Geschwindigkeit ein 3D-Abbild der Szene erzeugt, das als Punktewolke vorliegt. Die Bildrate von bis zu 60 fps ermöglicht den Einsatz in Fertigung, Logistik und Robotik. Durch IR-Beleuchtung und eine Bildauflösung von 640 × 480 Pixeln erreicht die AM-T100 einen Sichtbereich von 67 ° × 51 ° bei einer Reichweite bis sechs Meter. Die Bilddaten werden über Genicam zur Verfügung gestellt und können mit gängiger Bildverarbeitungssoftware verarbeitet werden. Eine Ethernet-Schnittstelle ermöglicht eine schnelle Datenübertragung und auch die 24 V-Energieversorgung. www.schmersal.com BALGKUPPLUNG MIT INTEGRIERTER SENSORIK Unter dem Motto „Experience the future today“ präsentierte die R+W Antriebselemente GmbH auf der Hannover Messe eine neue Baureihe von Kupplungen mit integrierter Sensortechnik. Künftig wird es neben Lamellen- und Sicherheitskupplungen, Gelenkwellen sowie Flanschen auch das Standardprodukt, die Balgkupplung, mit integrierter Sensorik geben. Der Unterschied zu den bisherigen Baureihen mit Sensorik ist die kürzere Bauweise. Neben allen Eigenschaften einer Serienkupplung dient die intelligente Kupplung zugleich als kabellose Messeinheit. Die integrierte Sensortechnologie misst dabei zum Beispiel Drehmoment, Drehzahl, Beschleunigung und optional auch Axialkräfte und Querkräftedirekt aus dem rotierenden Antriebsstrang. Zur Energieversorgung stehen dabei verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung. Neben einer Lösung mit wiederaufladbarem Akku oder Induktion ist die autarke Energieversorgung über Energy Harvesting möglich. Die Sensorik wird hierdurch dauerhaft mit Energie gespeist und eignet sich besonders für schwer zugänglich Stellen, an denen eine Bestromung nicht möglich ist. www.rw-kupplungen.de SICHERE POSITIONSERFASSUNG FÜR MOBILE MASCHINEN • Kleinste Safety-Multiturn-Drehgeber entwickelt für mobile Maschinen • Schutzart bis IP6K9K • E1-Zulassung (Kraftfahrtbundesamt) IVT EXPO 2023, Halle 11.1, Stand 5056 www.siko-global.com/p/wv3600mr