德國TWK 公司自 1962 年以來一直在開發(fā)編碼器和傳感器。去年，該公司推出系列產(chǎn)品，再次強調(diào)了此類組件如何影響自動車輛和機器人的安全性。

為了保護環(huán)境、人員和機器，AGV 和 AMR 操作需要功能強大的傳感器技術。圖片由 TWK 提供。

自動導引車（AGV）和自動移動機器人（AMR）需要進行多項測量才能安全運行。否則，它們和整個車隊就無法導航并移動到目標位置。必要的測量包括速度（車輪速度）和轉向角（車輪位置）。此外，還必須知道貨叉或吊臂的升力。這些變量會影響車輛的傾斜度，并在適當?shù)那闆r下影響車輛的振動，尤其是在載重行駛時。

TWK 等公司提供可確保功能安全的編碼器和傳感器，包括經(jīng)過認證的位置、速度、傾角、加速度傳感器以及拉線式線性傳感器和附件。讓我們來看幾個例子。

速度編碼器

測量速度可確保 AGV 和 AMR 快速、安全地到達特定位置。速度直接在車輪上測量，當接近目標點時速度會降低。帶有集成傳感器的伺服驅(qū)動器可執(zhí)行此任務；但在許多情況下，必須使用單獨的編碼器，以保護環(huán)境、人員和機器。

例如，在空間有限的情況下，超小型 TRK38/S3 單圈安全編碼器的直徑和外殼長度僅為 38 毫米。憑借故障安全轉換-EtherCAT 接口 (FSoE)，該編碼器具有完全的 SIL2/PLd 性能，分辨率高達 16 位，轉速高達 15,000 rpm - 通過安全接口快速安全地傳輸?shù)娇刂破?。速度信號質(zhì)量有了顯著提高，時間尺度上的位置檢測精度現(xiàn)在約為 1 μs。這種等距離對于精確速度至關重要，它以計算每個時間單位的位置差為基礎。

TWK 的產(chǎn)品組合還包括帶有安全位置和速度信號的 CANopen Safety 或 PROFIsafe（通過 PROFInet 接口）認證編碼器。在這些設備的幫助下，可在最多樣化的情況下進行功能安全的速度檢測和監(jiān)控，使機器和系統(tǒng)更加安全。

位置傳感器

特別是在 AGV 和 AMR 的蓬勃發(fā)展領域，可以使用的不是普通的傳感器（用于角度和速度測量的編碼器）。這里使用的是尺寸盡可能小的專用設備或具有特殊功能或?qū)ｉT設計的通信配置文件的設備。最重要的是，它們必須功能安全，以消除任何故障風險。SIL2、PLd 或 SIL3 認證是先決條件，有時還需要 UL、ASIL D 或 ATEX（適用于潛在爆炸性環(huán)境）認證。

例如，TWK 為其用于狀態(tài)監(jiān)測的 NVx 振動傳感器配備了獨特的信號處理功能和算法。這樣，用戶就可以更輕松地監(jiān)控機器，特別是對于始終處于運動狀態(tài)的 AGV。此外，附帶編碼器的牽引線傳感器通過將線性沖程轉換為旋轉運動來測量叉子或手臂的提升力。通過 SIL2/PLd 認證的傾角儀帶有陀螺儀，可提供來自六個軸的冗余微機電系統(tǒng) (MEMS) 傳感器和動態(tài)校正傾斜角的原始值。原始信號，尤其是來自加速度計的信號，可同時用于監(jiān)測車輛狀況（振蕩和振動）或控制車輛。

該 NVT/S3 PLd 振動傳感器由加速度傳感器、控制器單元和基于 PROFINET 的輸出接口 PROFIsafe 組成。圖片由 TWK 提供。

這些只是可用于各種移動傳感應用的各種緊湊、安全傳感器的幾個示例。無論是轉向角、輪速、車輛傾斜還是振動，這些量都必須快速可靠地記錄并傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)的安全接口。