TITEL » Mobile Maschinen/Agritechnica In zahlreichen Gabelstaplern übernehmen Seilzug-Wegsensoren wichtige Messaufgaben. Wie Inertialsensoren die Leistung mobiler Maschinen optimieren Im Gegensatz zu den Seilzugwegsensoren basieren Inertialsensoren der Reihe inertialSENSOR auf dem Trägheitsprinzip und messen Beschleunigung, Drehrate und Daten zur räumlichen Orientierung des Fahrzeugs oder von Fahrzeugteilen. Inertialsensoren sind besonders nützlich in Situationen, in denen keine externen Referenzpunkte verfügbar sind oder Seilzugwegsensoren aufgrund von begrenztem Platzangebot oder anderen technischen Einschränkungen nicht angewendet werden können. Sie eröffnen neue Möglichkeiten für die präzise Navigation, Positionierung und Stabilitätskontrolle mobiler Maschinen. Einer der wichtigsten Parameter in mobilen Arbeitsmaschinen ist die Neigung, denn wenn diese eine ge- Bild: romaset/stock.adobe.com wisse Grenze überschreitet, ist ein Umstürzen der Maschine kaum noch zu vermeiden. Elektronische Neigungssensoren, die den Winkel zwischen Maschine und der Horizontalen bestimmen, basieren in der Regel auf Beschleunigungssensoren, Gyroskopen oder aus einer Kombination beider Messprinzipien. Im letzten Fall spricht man von einem Inertialsensor. Die Sensoren sind in Mobilen Maschinen Vibrationen und Schocks ausgesetzt, die ohne Kompensation das Messergebnis beeinflussen würden. Der Neigungssensor inertialSENSOR INC5502D von Micro-Epsilon ist speziell für raue Bedingungen entwickelt und eliminiert dabei Messfehler effektiv. Zum Einsatz kommt ein cleverer Algorithmus zur Störungskompensation, der verfälschte Signale deutlich besser als ein einfacher Tiefpassfilter unterdrückt – der sogenannte sensorFusion-Algorithmus. Der Neigungssensor von Micro-Epsilon erreicht dadurch eine sehr gute Signalstabilität und bietet trotzdem eine hohe Dynamik. Selbst in sehr dynamischen Anwendungen erreicht der Sensor eine Genauigkeit von bis zu ± 0,3°. Die hohe Signalgüte des Sensors und eine sehr kurze Reaktionszeit ermöglichen damit genaue Messungen, auch wenn sich die Maschine bewegt. Der Neigungssensor misst in zwei Achsen und kann dabei einen Winkelbereich von 360 Grad in einer Achse und 85 Grad in der zweiten Achse abdecken. Der Sensor ist sehr kompakt, die Abmessungen sind kaum größer als eine Streichholzschachtel. Das Kunststoffgehäuse aus schlagfestem Polyamid ist robust und erfüllt die Schutzart IP69K. Dadurch lässt sich der Sensor flexibel und schnell in mobile Arbeitsmaschinen integrieren. Einsatz in Arbeitsmaschinen Für den inertialSENSOR INC5502D gibt es zahlreiche typische Anwendungen im Bereich der mobilen Ar- Beim Ausfahren der Kranstützen, wird dieser Weg von den Seilzugsensoren genau erfasst. Über die Messergebnisse lässt sich die zulässige Maximallast berechnen und ein sicherer Betrieb gewährleisten. INFO Mehr Informationen zu den Sensor-Lösungen für mobile Maschinen von Micro-Epsilon: hier.pro/TRw8J Bild: T^^F/stock.adobe.com 96 KEMKonstruktion|Automation » 11 | 2023
eitsmaschinen. Die naheliegendste Möglichkeit ist die dauerhafte Messung des Winkels, um ein Umkippen einer Maschine zu verhindern. Dies geschieht zum Beispiel bei selbstfahrenden Walzen-Verdichtern, die über eine Fernsteuerung bedient werden können. Solche Walzen werden zur Verdichtung im Erd- oder Tiefbau eingesetzt und haben überall dort Vorteile, wo beengte Verhältnisse vorherrschen. Die Steuerung schaltet die Maschine sofort ab, wenn der vom Neigungssensor gemessene Winkel einen voreingestellten Grenzwert überschreitet. Ein Umkippen, das eventuell kostspielige Folgen hätte, wird so wirkungsvoll verhindert. Der INC5502D erfasst die Lage schnell und störungsfrei trotz der erheblichen Vibrationen, die in der Walze zur Übertragung der Verdichtungsenergie notwendig sind. Eine weitere Anwendung, bei der es auf die Sicherheit im Betrieb ankommt, ist die Einstellung der maximalen Höhe, in die eine Baggerschaufel bewegt werden darf. Wenn die Neigung des Arbeitsarms gemessen wird, kann die Steuerung über die bekannte Maschinengeometrie die Höhe der Baggerschaufel bestimmen. So lässt sich etwa die Arbeitshöhe beschränken, wenn auf einer Baustelle gearbeitet wird, auf der Freileitungen oberhalb des Arbeitsbereichs verlaufen. Äquivalent funktioniert dies auch bei der Beschränkung der Arbeitstiefe, um beispielsweise sicherzustellen, dass im Erdreich verlegte Leitungen nicht beschädigt werden. (jg) www.micro-epsilon.de Messe SPS: Halle 7A, Stand 130 Zur Stabilisation des Messsignals in dynamischen Anwendungen verwendet der inertial- Sensor von Micro-Epsilon einen 3D-Beschleunigungssensor mit 3D-Gyroskop und integriertem Fusionsfilter. Bild: Micro-Epsilon Bild: Aleksandr Rybalko/stock.adobe.com Für den inertialSensor INC5502D gibt es zahlreiche typische Anwendungen im Bereich der mobilen Arbeitsmaschinen. Die naheliegendste Möglichkeit ist die dauerhafte Messung des Winkels, um ein Umkippen einer Maschine zu verhindern. KEMKonstruktion|Automation » 11 | 2023 97
