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Encoder compatti sicuri per veicoli autonomi

La misurazione sicura degli angoli e delle velocità è un requisito fondamentale nei veicoli, compresi i carrelli industriali autonomi. Ciò è possibile utilizzando encoder funzionalmente sicuri e certificati con un'adeguata interfaccia di sicurezza su assi rotanti o motori di azionamento. I veicoli autonomi possono avvicinarsi rapidamente alle loro posizioni finali con dati di posizione e velocità sicuri. Il monitoraggio tramite encoder di sicurezza compatti aiuta a proteggere l'ambiente, le persone e le macchine.

Pubblicato il 30 giugno 2023

Soprattutto nel campo dei veicoli autonomi vi è la necessità di sensori di sicurezza certificati in formati ridotti, in particolare per i veicoli a guida automatica (AGV) e i robot mobili autonomi (AMR). In confronto, gli AMR sono più adattabili alla situazione lavorativa attuale. Ciò è dovuto alla loro navigazione più indipendente che non richiede corsie, specifiche del percorso o altre infrastrutture. Possono adattare i loro percorsi alla situazione e spesso realizzano una logistica più efficiente. In tali circostanze, la tecnologia dei sensori ad alte prestazioni è fondamentale per ottenere un funzionamento sicuro. L’angolo di sterzata, la velocità delle ruote e la posizione di qualsiasi veicolo devono essere sempre disponibili in modo affidabile.

Sono necessari sensori di sicurezza piccoli e leggeri per risparmiare spazio e peso in sistemi agili e compatti. TWK offre un portafoglio di sensori certificati in un design compatto con diverse interfacce di sicurezza: ad esempio, un encoder monogiro con un diametro della custodia e una lunghezza di soli 38 mm e un’interfaccia Fail-Safe-over-EtherCAT (FSoE) (TRK38), oppure dispositivi con una profondità della custodia di soli 30 mm e un’interfaccia di sicurezza CANopen con un diametro di 55 mm (TBN55). Per queste e altre interfacce di sicurezza, come PROFIsafe tramite PROFINET, sono disponibili diverse forme della custodia. I sensori con il riduttore multigiro sono disponibili a partire da 42 mm di diametro.

Gli encoder miniaturizzati possono essere montati direttamente sulle ruote di un veicolo a guida automatica per rilevare la velocità del veicolo. In alternativa, possono essere montati sul motore di azionamento del veicolo. I dispositivi sono disponibili anche con custodie in acciaio inossidabile schermate magneticamente. Possono gestire velocità fino a 15.000 giri/min e hanno una risoluzione di posizione tipica di 16 bit/360°.

Un’altra applicazione degli encoder compatti è il rilevamento dell’angolo di sterzata del veicolo. Qui si possono effettuare misure anche sulle ruote o, dopo una fase intermedia di trasmissione, sul servomotore. In quest’ultimo caso, TWK offre dispositivi con software certificato SIL2 – la cosiddetta funzionalità ralla – che converte in modo affidabile la posizione dell’albero motore/sensore nella posizione delle ruote (angolo di sterzata). Funziona per rotazioni arbitrarie sull’intero campo di misura e per almeno 1024 giri anche quando l’encoder non è alimentato. La posizione della ruota viene emessa in modo affidabile e corretto alla riaccensione. Durante la messa in servizio, l’utente trasferisce il rapporto di trasmissione e la risoluzione richiesta come parametri tramite l’interfaccia dell’encoder e l’encoder è pronto per l’uso. Tutti i dispositivi sono certificati secondo IEC 61508 e/o ISO 13849 – a livello SIL2 o PLd. Ulteriori dispositivi sono disponibili con certificazione SIL3. Inoltre, TWK offre sensori certificati UL, E1, ATEX/IECEx e completamente ridondanti (R2).

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