Für autonome Fahrzeuge

Eine wichtige Anforderung in Fahrzeugen ist es, Winkel und Drehzahlen sicher zu erfassen – beispielsweise bei autonom fahrenden Flurförderfahrzeugen. Möglich ist das durch funktional sichere und zertifizierte Drehgeber mit passender Safety-Schnittstelle an Drehachsen oder Antriebsmotoren. Durch die sicheren Daten ‚Position und Geschwindigkeit‘ können die sich selbstständig bewegenden Fahrzeuge zügig ihre Zielpositionen anfahren. Die Überwachung durch Kompakt-Drehgeber dient dem Schutz von Umwelt, Mensch und Maschine.

Insbesondere in der Branche der autonom fahrenden Fahrzeuge wird zertifizierte Sicherheitssensorik in kleiner Bauform verlangt. Hier sind insbesondere ‚Fahrerlose Transportsysteme‘ FTS (engl.: Automatic Guided Vehicles AGV) und ‚Autonome Mobile Roboter‘ AMR zu nennen. Wobei die AMR aufgrund ihrer flexibleren Navigation ohne Spur- und Routenvorgabe und weitere Infrastruktur anpassungsfähiger an die aktuelle Arbeitssituation sind. Sie können ihre Fahrrouten situativ anpassen und oft eine effizientere Logistik realisieren. Gerade hier ist eine leistungsstarke Sensorik wichtig, um einen sicheren Betrieb zu erreichen. Der Lenkwinkeleinschlag, die Rad-Geschwindigkeit und die Position ggf. vorhandener Arbeitsgeräte müssen jederzeit verlässlich vorliegen.

Da bei den wendigen und kompakten Systemen mit Platz und Gewicht gespart werden muss, sind kleine und leichte Safety-Sensoren gefragt. Für diesen Einsatzzweck stellt TWK ein Portfolio an zertifizierten Sensoren in Kompaktbauform mit unterschiedlichen Safety-Schnittstellen bereit: Beispielsweise Singleturn-Drehgeber mit nur 38 mm Gehäusedurchmesser und -länge mit Fail-Safe-over-EtherCAT (FSoE) Schnittstelle (TRK38) oder Geräte mit nur 30 mm Gehäusetiefe und CANopen Safety Interface bei 55 mm Durchmesser (TBN55). Diese und weitere Safety-Schnittstellen, wie PROFIsafe über PROFINET, sind in verschiedenen Gehäusebauformen verfügbar. Ausführungen mit dem bewährten Multiturn-Getriebe sind schon ab 42 mm Durchmesser erhältlich.

Die Miniaturdrehgeber lassen sich für die Erfassung der Fahrgeschwindigkeit direkt an den Rädern von Fahrerlosen Transportsystemen platzieren. Oder sie werden an den Antriebsmotor gesetzt. Hierfür gibt es Ausführungen in Gehäusen aus magnetisch abschirmendem Edelstahl. Sie können Drehzahlen bis 15.000 U/min verarbeiten und haben eine typische Positionsauflösung von 16 Bit/360°.

Kleine Ausführungen von Drehgebern werden auch bei der Erfassung des Lenkwinkels des Fahrzeugs verwendet. Auch hier kann an den Rädern oder, nach zwischengeschaltetem Übersetzungsgetriebe, am Stellmotor gemessen werden. Im letzteren Fall gibt es von TWK Geräte mit einer SIL2 zertifizierten Software – genannt Drehkranzsoftware – die die Position der Motor/Sensor-Wellenstellung auf die Stellung der Räder (Lenkeinschlag) sicher umrechnet – sogar, wenn beliebig weit in eine Richtung gedreht und damit der Messbereich komplett durchlaufen würde. Selbst bei abgeschaltetem Drehgeber kann die Welle mindestens 1024 Umdrehungen absolvieren. Nach Wiedereinschalten wird die Radstellung sicher und korrekt ausgegeben. Der Anwender übermittelt bei Inbetriebnahme über die Schnittstelle des Gebers das Übersetzungsverhältnis des Getriebes und die gewünschte Auflösung als Parameter und kann starten.

Alle Geräte sind nach IEC 61508 und/oder nach ISO 13849 zertifiziert – mit Level SIL2 bzw. PLd. Weitere Geräte sind mit SIL3 Zertifikat erhältlich. Darüber hinaus bietet TWK Zertifikate für UL, E1 Baumusterprüfung, ATEX/IECEx sowie vollredundante Sensoren (R2) an.