Immer auf dem Posten

Trends bei Positions- und Neigungssensoren für AGV
Automated Guides Vehicles, kurz AGV, sind unverzichtbar im boomenden Logistikmarkt – und darüber hinaus. Geleitet von modernster Steuerungstechnik, bis zu GPS-Systemen für komplett fahrerlose Einsätze, garantieren sie reibungslose Abläufe im Warehouse- oder Factory-Bereich. Drehgeber und Neigungssensoren sorgen mit klaren Signalen dafür, dass AGVs präzise und sicher unterwegs sind.
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AGV mit Handling-Cobot und drei typischen Posital-Sensoren Bild: Posital
AGV mit Handling-Cobot und drei typischen Posital-Sensoren Bild: Posital

Drehgeber und Neigungssensoren gehören von Haus aus zum festen Bestand bei der Konstruktion von AGV, wobei sie immer wieder auf neue Vorgaben wie Miniaturisierung oder Digitalisierung nachjustiert und modernisiert werden. Während Drehgeber, echte Kernkomponenten in Sachen „Motion Control“, Rotationsbewegungen in Signale umwandeln und einer Weg- und Winkelposition jederzeit einen exakten Positionswert zuordnen, geben Neigungssensoren Auskunft über die tatsächliche Neigung – wichtig etwa bei der Load-Überwachung von Gabelstaplern. Entsprechend kommen in den meisten AGV, die zur Kategorie der mobilen Maschinen gehören, sowohl Drehgeber wie Neigungssensoren zum Einsatz. Gebündelt und verwertet werden ihre komplexen Signale in der zentralen Steuereinheit, die für den ordnungsgemäßen Betrieb zuständig ist.

Typische Einsatzgebiete

Zu den typischen Einsatzgebieten von Positionssensorik gehört die klassische Lenk- überwachung. Hier sind wahlweise optische oder magnetische Anbaudrehgeber im Einsatz, die auf der Antriebswelle des Lenkmotors montiert sind und die jeweilige Winkelposition an die Steuerung melden. Nachdem in diesem Segment lange hochauflösende, aufwändig gekapselte optische Encoder den Ton angaben, haben zunehmend die von Posital geschaffenen magnetischen Präzisionsgeber, die mit einer Auflösung von 16 Bit aufwarten, das Zepter übernommen. Sie punkten mit batterielosem Multiturn-Betrieb und fallen schlanker, robuster und preiswerter aus als das optische Pendant.

Klassisch sind ebenfalls die Applikationen Längen- und Neigungsüberwachung. Sie greifen etwa beim präzisen Erfassen der Ausfahrhöhe des Hubmastes bzw. der Gabelneigung nach dem Beladen. Ganz in ihrem Metier sind hier Linearsensoren – Drehgeber mit Seilzugtrommel und Federwerk – und statische Neigungssensoren. Sie lassen sich über eine Vielzahl von Parametern wie Gehäuse, Flansch- bzw. Steckeranbindung, Schnittstellen oder Schutzart an die jeweilige Anwendung anpassen. Bei Posital, deren Fertigung kundenspezifisch erfolgt, greift schon länger ein Online-Produktfinder.

Voll im Trend liegen Miniaturisierung und Direct-Drive-Systeme. Schon länger stehen bei AGV die Zeichen der Zeit auf integriertes Motor-Feedback. Hier wird der Geber als Montage-Kit direkt im Motor eingebaut. Forciert wird dieser Trend, bei dem die Position direkt am Antrieb statt über den Umweg an unterschiedlichsten Achsen ermittelt wird, durch die immer geringere Baugröße der magnetischen Messtechnik. Kürzlich hat Posital mit dem 22-Millimeter-Kit das weltweit kleinste Multiturn-Feedbacksystem vorgestellt, das vor allem auf Kleinstantriebe abzielt. Zum Anwendungsfeld der integrierten Encoder-Kits gehört etwa die lückenlose Positions- und Geschwindigkeitsüberwachung. Dabei ist das Kit direkt im Antriebsmotor montiert und liefert in Echtzeit sämtliche Daten digital an die Steuerung.

Schwachstellen eliminiert

Innovation greift auch bei der übergeordneten Neigungsüberwachung. Konkret geht es hier um das „Nicken“ und „Kippen“, das entsteht, wenn ein AGV beschleunigt oder abgebremst wird und mit hoher Geschwindigkeit Kurven fährt. Dynamisch kompensierte Sensoren, die mit einem dualen Messsystem (Beschleunigungssensor und Gyroskop) ausgestattet sind, eliminieren die Schwachstelle herkömmlicher Neigungssensoren, bei denen ruckartige Bewegungen zu einem Verrauschen der ermittelten Signale – und damit zu Fehlern bei der Winkel- und Positionsmessung – führen. Im Duo sorgen Beschleunigungssensor und Gyroskop, deren Signale mit Rechenpower ausgewertet werden, für die präzise Bestimmung der tatsächlichen Neigung. Auch bei voller Geschwindigkeit immer auf Posten zu sein, ist ein echtes Plus – bei AGV wie generell bei mobilen Maschinen.

Jörg Paulus

Jörg Paulus
General Manager – Europe, Posital-Fraba GmbH, Köln
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Immer auf dem Posten
Seite 27
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