De vraag naar lineaire sensorsystemen voor de mobiele automatisering in het algemeen en voor hydraulisch aangedreven machines in het bijzonder groeit. Het kwantitatieve aspect is daarbij slechts één kant van de medaille – steeds meer voertuigfabrikanten, integratoren en operationeel managers gaat het ook om kwalitatieve innovaties. Er worden meerwaarden verlangd, zoals ze in de industriële automatisering al lang gebruikelijk zijn: het verzamelen van status- en procesinformatie door de encoders. De nauwkeurige en performante positiemeting moet in de toekomst worden uitgebreid met de mogelijkheid, met behulp van sensorinformatie gedetailleerde analyses uit te voeren, om daarmee de hulpsystemen te ondersteunen of om bijvoorbeeld plotselinge machinestoringen te vermijden, onderhoudsroutines te optimaliseren en in het algemeen de beschikbaarheid van machines te verhogen. In de hydraulische meettechniek voor de mobiele automatisering zijn de lineaire encoders van de productfamilie MAX momenteel de enige apparaten van hun type, die deze meerwaarden kunnen bieden. Ze gebruiken het robuuste werkingsprincipe van de magnetostrictie, leveren als eerste sensoren van hun type uitgebreide diagnosefuncties – en bieden ook daardoor toekomstbestendige meerwaarden voor mobiele machines.
1) De speciaal voor de mobiele automatisering ontwikkelde lineaire encoder MAX maakt contactloos een volledige, geïntegreerde, absolute positiemeting in hydraulische cilinders mogelijk en wordt vooral gebruikt onder de extremen omgevings- - en bedrijfsomstandigheden in applicaties aan mobiele machines.
2) Bij grondwerk vermijdt een via de positiemeting mogelijke dieptecontrole van de graafschop de beschadiging van kabels, buizen of funderingen.
Innovatie met magnetostrictie
Een bepalend kenmerk van de nieuwe SICK lineaire encoders is, dat ze een volledige mechanische compatibiliteit garanderen met bestaande cilinderconstructies, die reeds zijn voorbereid op de integratie van een trajectmeetsysteem. Daardoor is een eenvoudige en snelle integratie in de hydraulische cilinder gewaarborgd.
Een blik in het binnenste van de lineaire encoder toont – vergeleken met de marktstandaard – een rij technologische verschillen en innovaties. SICK STEGMANN heeft een fundamenteel nieuw sensorconcept ontwikkeld. De hoekstenen daarvan zijn onder andere het gebruik van de magnetostrictie, de optimalisatie van de vermogensdichtheid door de minimalisering van metrologische dode zones en de integratie van diagnose- en prognosefunctionaliteiten, waarmee machinestilstanden voorkomen en de bedrijfsplannen zoals ook de onderhoudsroutines van het hele wagenpark geoptimaliseerd kunnen worden.
De technologie van de magnetostrictie biedt voor het gebruik van lineaire encoders in hydraulische machines een serie voordelen. De positiemeting gebeurt absoluut: direct na het actieveren van de boordspanning door starten van de machine is de exacte zuigerpositie bekend – een referentieverplaatsing zoals bij incrementele sensoren is niet vereist. Tijdens werkzaamheden blijkt de magnetostrictie niet alleen uiterst betrouwbaar en slijtagevrij te zijn, maar ook bijzonder robuust zowel bij mechanische belastingen alsook bij extreme elektrische invloeden bijvoorbeeld door uitgestraalde of gekoppelde storingen in het boordnet van een voertuig. De hoge bedrijfszekerheid van de MAX lineaire encoder als keuringsplichtige component aan motorvoertuigen wordt gecertificeerd door het E1-goedkeuringsmerk van het Duits Federaal bureau voor motorvoertuigen.
3) De MAX lineaire encoders openen de mogelijkheid, de werkprocessen van mobiele machines te automatiseren en te bewaken.
4) Bij het opruimen van snelwegwallen kunnen de graafmachines volledig automatisch en tot op de graad nauwkeurig werken.
MAX bieden technische meerwaarden
Met de productfamilie MAX betreedt SICK STEGMANN in veel opzichten nieuw terrein. Producttechnisch vermeldenswaardig is onder andere de meetwaarderesolutie van 0,1 millimeter bij meetbereiken tot 2,5 meter bij de MAX48 en 1,5 meter bij de MAX30. Een verdere bijzonderheid van de lineaire encoder is de duidelijk geminimaliseerde dode zone, die resulteert uit de tot 30 mm gereduceerde nul- en dempingszones. Dienovereenkomstig groter dan bij gangbare positiesensoren zijn de meetbereiken – wat weer een betere benutting van de zuigerslag in de beperkte inbouwruimte van de cilinder mogelijk maakt. Tot slot zijn de MAX-sensoren gespecificeerd voor een uitgebreid temperatuurbereik vloeistoffen van -30 °C tot +95 °C.
Geïntegreerde diagnosefunctie van de MAX lineaire encoder voor hydraulische cilinders
Aan welke slijtage zijn stuurcilinders en veersystemen onderworpen, wanneer is het juiste tijdstip voor het onderhouden van hef- en persmechanismen aan vuilniswagens, wat is de uitvaloorzaak van een hydraulische cilinder voor de lastmomentbegrenzing aan autokranen; hoeveel bedrijfsuren hebben hef-, zwenk- en kantelcilinders aan telescoopkranen? De lineaire encoders MAX zijn de eerste sensoren van hun type, die op deze vraag valide antwoorden leveren. Het bewaken en tellen van zuigerslagen, het registreren van bedrijfsuren en piekbelastingen of het controleren van maximaal toelaatbare olietemperaturen maken uitspraken over de actuele toestand van een machine, hun kostengeoptimlaiseerde bedrijf alsmede over mogelijke externe storingsbronnen mogelijk.
Daarnaast openen de MAX lineaire encoders ook de mogelijkheid, de werkprocessen van mobiele machines te automatiseren en te bewaken. Bij grondwerk vermijdt een via de positiemeting mogelijke dieptecontrole van de graafschop de beschadiging van kabels, buizen of funderingen; bij het opruimen van snelwegwallen kunnen de graafmachines volledig automatisch en tot op de graad nauwkeurig werken. De meting van de zuigerpositie aan de persen in vuilniswagens geeft uitsluitsel over de hoeveelheid van het huidige belading – een nog halfleeg voertuig kan dienovereenkomstig worden herbestemd voor containerlegingen op andere ophaallocaties en oneconomische ritten met half lege voertuigen terug naar de recycling kunnen zo worden vermeden.
De lijst van mogelijke voordelen kan nagenoeg willekeurig worden uitgebreid naar andere toepassingen in de mobiele automatisering – maar dat niet alleen. Ook in de industriële omgeving nemen de toepassingsmogelijkheden van intelligente, toekomstvaste lineaire encoders op basis van magnetostrictie toe – bijvoorbeeld in de houtindustrie, in de rubber- en kunststofverwerking, in de windenergie, in de verpakkingstechniek of in de machinebouw.
