Sensorik

Ultraschall Safety bietet mehr als nur Mensch-Roboter-Kollaboration

| Redakteur: Jan Vollmuth

Dr. Uwe Reimann ist Mitglied der Geschäftsleitung bei Mayser und zuständig für den Bereich Business Development & Entwicklung.
Bildergalerie: 2 Bilder
Dr. Uwe Reimann ist Mitglied der Geschäftsleitung bei Mayser und zuständig für den Bereich Business Development & Entwicklung. (Bild: Mayser)

Der Ultraschall Safety von Mayser ist als einziger Ultraschallsensor funktional sicher und damit für den Personenschutz zugelassen ist. Welche weiteren Einsatzmöglichkeiten er neben der sicheren Mensch-Roboter-Kollaboration in der Industrie bietet, verrät Dr. Uwe Reimann, Mitglied der Geschäftsleitung bei Mayser, konstruktionspraxis im Interview.

Eignet sich Ultraschallsensorik und speziell der Ultraschall Safety von Mayser auch für die mobile Automation?

Ja, gerade für mobile Anwendungen wird der Ultraschall-Industriesensor und der Ultraschall Safety bereits erfolgreich eingesetzt. So können fahrerlose Transportsysteme (FTS) im Innen- und Außenbereich damit ausgestattet werden. Im Flughafenbereich bietet er überall dort Kollisionsschutz, wo bewegte Objekte Menschen und Material gefährden können. In der Bodenabfertigung, zum Beispiel bei der Gepäckentnahme, werden von der International Air Transport Association (IATA) unterschiedliche Geschwindigkeiten der Fahrzeuge und Hebebühnen gefordert. Hier bietet die Umfeld-, Abstands- und Bereichsüberwachung via Ultraschall ideale Lösungen. Ein weiterer Anwendungsbereich ist die Logistikbranche, in der die Ultraschallsensoren von Mayser sowohl für den Objekt- als auch Personenschutz eingesetzt werden. So werden an Gabelstaplern die Sensoren beispielsweise als Ladungserkennung oder auch zur Rückraumüberwachung verwendet. An FTS sichern die Ultraschallsensoren den Fahrweg ab oder werden ergänzend zu anderen Systemen für die Erkennung von Objekten, die oberhalb des Fahrzeugs in den Weg hineinragen, installiert.

Welche Vorteile machen den Ultraschall Safety in diesen Bereichen interessant?

Ultraschallsensoren, die berührungslos detektieren, sind gerade im Außenbereich sinnvoll, da Ultraschall in der Regel nicht durch Regen, Nebel oder Schnee gestört wird. Die Unempfindlichkeit gegenüber Sonneneinstrahlung ist ein weiterer Vorteil. Ebenso unproblematisch sind Verschmutzungen des Sensorelementes durch Spritzwasser, Staub oder sonstige Verunreinigungen.

Die Ultraschallwandler von Mayser sind von der Auswerteelektronik durch ein Kabel abgesetzt, können flexibel und in ihrer Position unabhängig von der Elektronik montiert werden und weisen eine geringe Bauform auf. Die Wandler besitzen lediglich eine Größe von 21 x 12,6 x 26,6 mm. Mit diesen kann ein stark elliptisches Detektionsfeld von bis zu 2,5 m Ausdehnung räumlich abgesichert werden. Dies stellt sich in vielen Anwendungen als große Stärke heraus, da oft kein Platz für große Sensoren vorhanden ist. Die Wandler können zum Beispiel in die Gabel eines Gabelstaplers eingebaut oder als Fersenschutz bei Hubwagen eingesetzt werden.

Macht Ultraschall Safety andere Sicherheitseinrichtungen wie Laserscanner überflüssig oder ergänzen sich diese vielmehr?

Jede Absicherungsmethode hat ihre Stärken und Schwächen. So bieten bildgebende Verfahren wie 2D-Laserscanner eine gute Möglichkeit, ein exakteres Abbild der Umgebung zu bekommen. Diese Technik hat aber auch ihre Grenzen: In verschmutzten Umgebungen (z. B. bei Mehl-oder Holzstaub, im Bergbau oder auch bei Nebel) kann ein Laserscanner nicht zuverlässig eingesetzt werden. Außerdem besitzen die heute eingesetzten Laserscanner immer noch sich ständig bewegende mechanische Elemente und rotierende Spiegel. Dies macht sie anfällig für Verschleiß und teilweise unzuverlässig bei Bewegungen oder Rütteln.

Der Ultraschallsensor ermöglicht durch eine Teach-In-Funktion das Einlernen der kompletten Messumgebung und der statischen Objekte als Standardumgebung. Die Geometrie des zu überwachenden Bereichs ist durch den Aufbau des Ultraschallwandlers allerdings vorgegeben und lässt zurzeit noch keine variable Änderung des Schallfeldes (wie z. B. beim Radar) zu.

Für viele Anwendungen ist eine Kombination aus taktiler Absicherung für den Nahbereich und der Ultraschallsensorik für den Fernbereich denkbar.

Wie profitieren Konstrukteure und Entwickler vom Ultraschall safety?

Durch die kleine Bauform der Wandler sind sehr kompakte Lösungen möglich. Platz für die Absicherung muss nicht mehr separat eingeplant werden, die Wandler können oft in eine bestehende Lösung verbaut und dezentral direkt an der Gefahrenstelle angebracht werden.

Was müssen sie bei deren Einsatz beachten?

Der größte Einflussfaktor auf die Genauigkeit und damit auf die Ausdehnung des Schutzbereichs ist die Schalllaufzeit, die durch die Temperatur bestimmt wird. Typischerweise zeigt sich dieser Einfluss erst bei relativ großen Absicherungsbereichen. Er ist aber nicht zu vernachlässigen und sollte frühzeitig betrachtet werden.

Ein weiterer Punkt ist die räumliche Schallfeldgeometrie. Das zu überwachende Feld besitzt eine starke elliptische und fächerartige Ausdehnung. Dadurch ist es nicht mit anderen Technologien (z. B. Lichtschranke), die dem Entwickler/Konstrukteur bekannt sind, vergleichbar. Dies macht etwas Umdenken nötig, kann aber zu vorteilhaften Lösungen führen und bietet die Möglichkeit, auch sehr kleine Objekte zu erfassen.

Vielen Dank Herr Dr. Reimann.

Ultraschall-Lösung schützt Anwender bei MRK-Applikationen

Safety

Ultraschall-Lösung schützt Anwender bei MRK-Applikationen

12.04.17 - Die zertifizierte Sensor-Lösung Ultraschall Safety von Mayser, die zur Werkzeugabsicherung geeignet ist, entschärft eine der größten Gefahrenquellen in der Mensch-Roboter-Kollaboration. lesen

Kommentare werden geladen....

Kommentar zu diesem Artikel abgeben

Anonym mitdiskutieren oder einloggen Anmelden

Avatar
  1. Avatar
    Avatar
    Bearbeitet von am
    Bearbeitet von am
    1. Avatar
      Avatar
      Bearbeitet von am
      Bearbeitet von am

Kommentare werden geladen....

Kommentar melden

Melden Sie diesen Kommentar, wenn dieser nicht den Richtlinien entspricht.

Kommentar Freigeben

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Freigabe entfernen

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 45213561 / Sensorik)