34 |

MOBILE AUTOMATION 2014 |

D ie automatisiert übernomme-nen Funktion werden auch bei mobilen Arbeitsmaschinen im-

mer komplexer. Viele Aufgaben die vormals mittels hydraulischer oder pneumatischer Systeme umgesetzt wurden, werden heute effizienter und kostengünstiger mittels elektromecha-nischer Lösungen realisiert. Dafür bie-

Flexible Sensorkonzepte für mobile Arbeitsmaschinen

Sensoren nehmen auch im Bereich der mobilen Arbeitsmaschinen eine immer

wichtigere Rolle ein. Dabei werden bezüglich der Sicherheit und der Erfüllung der

spezifischen Umfeldbedingungen keine Kompromisse akzeptiert. Dafür bieten

die Sensorbaukästen von Cherry eine gute Lösung denn ein einheitliches System-

design beschleunigt die Auslegung und Entwicklung von Varianten.

Alle

Bild

er: C

herr

y

zum Beispiel Elektroantriebe mit Dreh-zahlregelung bei Off-Road- und Flurför-der-Fahrzeugen, sowie in der Förder- und Automatisierungstechnik.

Die Sensoren ermöglichen eine Viel-zahl von kundenindividuellen Lösungen und sind für einen Temperaturbereich von -40 °C bis +140/150 °C ausgelegt, das Gehäuse erfüllt mindestens IP67 Spezifikationen.

Für den Baukasten werden bewähr-te Ein-Chip-Sensorbausteine mit ei-nem standardisierten und teilweise vollintegriertem Magnetkreis aus dem Automobilbereich der Konzernmutter verwendet und auf die Industrietechnik übertragen. So entstehen ausgereifte, einfach aufgebaute Sensor-Produkte mit hoher Performance zu einem güns-tigen Preis.

Discounter-Prinzip

Die Idee für den Sensor-Baukasten entstammt dem Discounter-Prinzip: Der Kunde kann für jedes Merkmal aus mehreren vorgegebenen Alternativen seine individuelle Konfigurationen wäh-len. Vordefinierte Erstmuster für die Funktionserprobung auf dem Prüf-stand sind so kurzfristig verfügbar. Die Sensoren ermöglichen aufgrund stan-dardisierter Elemente und Schnittstel-len eine Vielzahl von kundenindividuel-len Lösungen.

Der bereits verfügbare Drehzahlsen-sorbaukasten hat gezeigt, wie erfolg-reiche Produkte, durch eine Kombinati-

ten die modularen und skalierbaren Sensorbaukästen von Cherry, die mitt-lerweile für Weg, Winkel, Drehzahl und Position verfügbar sind, eine gute Al-ternative.

Die Sensoren können beispielswei-se teurere Ausführungen in Metallge-häusen ersetzen und sind ideal geeig-net für Industrieanwendungen, wie

Gabelstapler mit elektrischem Antrieb und elektri-scher Lenkung.

34 |

MOBILE AUTOMATION 2014 |

|

MOBILE AUTOMATION 2014 |

35

on aus Flexibilität der Kundenschnitt-stellen, hoher Performance bei einfa-chem Aufbau und einer kurzfristigen Verfügbarkeit bei geringen Investiti-onskosten, für den Kunden entstehen können.

Gehäusetechnik

Der elektrische Anschluss der Senso-ren erfolgt hier mittels 2-Draht-, 3-Draht- oder 4-Draht-Schnittstellen. Kontaktiert werden die Bauelemente mittels Kabelabgang oder direkt ge-steckt. Das zylindrische Gehäuse ist mit Durchmessern ab 12 mm und einer Länge ab 20 mm erhältlich. Bei der Schraubbefestigung ist der Kunde in Bezug auf Buchsenart, Buchsendurch-messer, Lage/Winkel und Ausrichtung der Halterung sehr flexibel.

Je nach Zielgeometrie werden die Sensoren als geometrieabbildende Single-Hall-Lösung für grobe Geber-rad-Strukturen oder als Different- Hall-Lösung für filigrane Geberrad- Strukturen ausgeführt. Die Bewertung bezüglich der jeweiligen Applikations-anforderungen wird auf Wunsch von Cherry unterstützt.

Gleiches gilt für Weg- und Winkel-sensoren. Um bei Stellantrieben und Aktoren eine bessere Leistungsfähig-keit zu erreichen, reicht die klassische Steuerung nicht mehr aus und es wird ein Regelkreis aufgebaut, der den Ein-satz eines Sensors voraussetzt. Der Baukasten für Weg- und Winkelsenso-ren deckt den stark gestiegenen Be-darf bei Stellantrieben ab. Die Gehäuse der Weg- und Winkelsensoren sind vo-lumenoptimiert, damit sie auch in kleinsten Bauräumen eingebaut wer-den können.

SIL-Anwendung

Für sicherheitskritische Syste-me liefert Cherry die Voraus-setzung für eine Auslegung nach SIL. Die neuen Weg- und Winkelsensoren sind von der Bauteilauswahl und der Konst-ruktion so ausgelegt, dass die notwendigen Parameter für SIL-Anwendungen vorhanden sind. So sind z. B. die Zuverläs-sigkeitswerte optimiert und verfügbar, wie auch die Mög-

lichkeiten, dem System die geforderte Diagnosefähigkeit bereitzustellen. Alle Sensoren sind auch vollredundanter Ausführung erhältlich.

Die elektrischen Schnittstellen sind sowohl für einfache Protokolle wie 4-20 mA, 0-10 V, 2-10 V, 0,5 V – 4,5 V und PWM, wie auch für klassische Da-tenprotokolle wie RS485 und SPI, bis hin zu anspruchsvollen Busprotokollen wie Open-CAN, Profibus, automotive CAN, PSI5 und SENT verfügbar.

Praxisbeispiel Gabelstapler

Für elektrische Antriebe mit Asyn-chronmaschinen werden mit Hilfe der Drehzahl und der Stromaufnahme der Betriebszustand eindeutig ermittelt und somit instabile Betriebszustände im Bereich des Kippmoments sicher vermieden. Hierzu wir ein Cherry Drehzahlsensor direkt an der E- Maschine verbaut, welcher die Dreh-zahlinformation direkt zur weiteren Verarbeitung an das Steuergerät wei-terleitet. Durch den Einsatz von elekt-rischen Lenkungen können bis zu 10% der Antriebsenergie eingespart wer-den. Weiterhin reduziert sich das Fahr-zeuggewicht deutlich durch den Weg-fall hydraulischer Komponenten. Dies setzt den Einsatz eines redundanten Winkelsensors im Bereich des Lenk-antriebes voraus. Somit tragen die Sensoren hier wesentlich zur Sicher-heit, zur Energie- und Gewichtsein-sparung bei. Dies lässt natürlich in ver-gleichbarer Weise auch auf alle ande-ren Arten von mobilen Arbeitsmaschi-nen für Logistik, Bau- und Agrartechnik übertragen da hier ähnliche Anforde-rungen bestehen. W (oe)

j ZF Friedrichshafen AG www.cherryswitches.com

Winkelsensor von Cherry.

Infineon Technologies

Die Infineon Technologies AG setzt ihren Schwerpunkt auf drei zentrale Herausforderungen der modernen Ge-sellschaft: Energieeffizienz, Mobilität und Sicherheit.

Automobilelektronik

Infineon ist einer der beiden weltweit führenden Chipanbieter für die Automo-bilelektronik. Für alle Fahrzeugklassen liefert der Geschäftsbereich Sensoren, Mikrocontroller, Leistungshalbleiter und -module, die mit Blick auf geringeren Verbrauch, niedrigere Emissionen, ver-besserte Sicherheit einen wichtigen Bei-trag zur nachhaltigen Mobilität leisten.

Industrieelektronik

Effiziente Stromerzeugung und -übertra-gung sowie zuverlässige Bereitstellung sind für die umweltfreundliche Elektrizi-tät von entscheidender Bedeutung. Infi-neon bietet Leistungshalbleiter und -mo-dule, die bei der Stromerzeugung und der Übertragung zum Einsatz kommen. Unsere Produkte spielen bei der Ener-gieversorgung der Zukunft eine außeror-dentlich wichtige Rolle, wenn es um die Nutzung erneuerbarer Energien und den effizienten Einsatz geht.

Chipkarten- und Sicherheitsan-wendungen

Auf Basis der Kernkompetenzen in den Bereichen Sicherheit, kontaktlose Kommunikation und integrierte Mikro-controller-Lösungen bietet Infineon ein umfassendes Portfolio halbleiterba-sierter Sicherheitsprodukte für viele Chipkarten- und Sicherheitsanwen-dungen. Mit dieser Expertise erhöht Infineon die Sicherheit in einer zuneh-mend vernetzten Welt: zum Beispiel für das mobile Bezahlen, für Systemsi-cherheit und sichere elektronische ho-heitliche Dokumente.

FIR

ME

NP

RO

FIL

Infineon Technologies AGAm Campeon 1-1285579 Neubiberg/München, GermanyT +49/800/951 951 951www.infineon.com