排除安全隐患，实现更可靠的安全防护

除了始终存在的安全隐患需要考虑外，尽可能地减轻重量也是飞机结构制造的一部分。现代材料的更新迭代意味着如今的飞机比前几十年要轻得多。特别是新型轻金属合金和碳纤维增强复合材料，真正刺激了轻量化结构的发展。然而，在组装由这些材料制成的外壳时，需要采取特别的防护措施。若发生不适当的意外接触可能会导致机身发生结构性损坏——-而这种损坏通常是肉眼无法察觉的。若发生失控的机械接触，甚至仅仅与重物的一次微小碰撞，都可能造成致命的后果。在这种情况下，为了避免高空作业平台和飞机发生碰撞，确保工作人员和机器设备的安全性和完整性，必须配备相应的安全警报和辅助系统。

HUBTEX 是生产定制化物流设备、移动升降平台，以及为装配和内部物流系统定制解决方案的专家。公司总部位于德国富尔达，多年来一直为众多行业提供产品和服务，其中包括航空业。"尽管我们在这一领域具备很多年经验，但面对我们美国客户的这个要求，还需要开辟了一些全新的方面，" HUBTEX 负责电气工程开发的同事 Christian Koempel 这样回忆道。

"飞机制造商的说明书中描述了一个带有长伸缩臂的自由移动升降平台，用于在机身顶部执行装配任务。需要可靠地排除工作平台在接近机身时发生碰撞的可能性，" Koempel 解释说。"就这种工作平台类型及其三维机动性而言，这可不是一件小事。" 以前标准化的装配平台和其他平台都是通过手动操纵进入装配区域。这些车辆通常并未配备碰撞检测辅助系统，通常是采用塑料或泡沫保险杠防止撞击。然而，多向升降平台的安全定位和对潜在碰撞物轮廓的可靠检测都是非常重要的。

Christian Koempel, HUBTEX公司 电气工程开发团队负责人

就这种多向工作平台类型的三维移动而言，碰撞保护可不是一件小事。

为这种复杂的应用开发量身定制的解决方案是 HUBTEX 的优势之一。因此，让一个精通定制要求的传感器技术供应商参与进来，这是非常有意义的。"需要高质量的传感器来提供可靠的碰撞保护，" Koempel 根据经验继续说道。"在这一领域，我们与倍加福一直保持着密切的合作关系"。

倍加福销售工程师/新业务开发经理 Hans-Guenter Busch ，长期以来一直是 HUBTEX 合作团队中的一员。开展合作后没过多久，就想出了一个适合这项任务的解决方案："倍加福的 R2100 产品，一种静态二维多光路 LED 扫描仪，正是为这些类型的应用而开发的。其监测的传感范围很大，而且坚固耐用、性能可靠。" Busch 继续补充道："这种应用需要高可靠性、高重复性的测量结果，而不受环境条件的影响，如表面结构、颜色和环境光等。R2100 符合以上所有的要求。"

倍加福采用成熟的脉冲测距技术（简称 PRT）设计了 R2100 产品，该技术也被用于旋转式 R2000 2-D LiDAR 传感器中。R2100 通过排列在一起的 11 个 LED 发射光脉冲。这些脉冲会从目标物反射到设备接收单元。传感器的电子装置每秒发送 20 次脉冲，通过脉冲持续时间来确定与目标物的距离。整个过程完全没有容易发生磨损和故障的机械装置，也没有移动部件。因此，2-D LiDAR 传感器可以抵抗外部机械的影响。LED 不伤眼睛，因此可以无限制地使用。当工作人员在测量范围内移动时将会启用安全防护措施。

Hans-Guenter Busch, 德国倍加福 销售工程师/新业务开发经理

这种应用需要高可靠性、高重复性的测量结果，而不受环境条件的影响，如表面结构、颜色和环境光等。R2100 符合以上所有的要求。

"如果使用其他类型的传感器或一维测量原理，这将是一项更加复杂和棘手的任务。为了达到同样的效果，就需要大量的传感器来实现，也意味着需要更多的安装和装配工作，" Busch 说。R2100 的智能设计在应用中还可以节省空间。它可以通过 CANopen 接口轻松地集成到自动化解决方案中。

这样可以将装配吊篮安全地移动到飞机上方的工作位置。机器外壳上安装了一个橡胶防尘套。工作人员站在一个小斜坡上，借助一道门固定住自己，将其驾驶到工作站。工作平台的其余部分在底部是开放的。当到达最终位置时，门才可以打开，工作人员进入机身安装雷达天线等设备。采用防尘套确保在工作进行时松动的部件不会发生滚落。

为了满足严格的安全法规要求，除了碰撞保护外，还需要另一项预防措施。承载伸缩臂和工作平台的车辆在使用时必须保障稳定和安全。底盘的位置取决于工作平台的位置和伸缩臂伸展的高度和宽度。为了防止倾倒，必须对车辆进行强制性的、可靠的倾角检测，保障安全运行。倍加福 F99 倾角传感器，通过检测车辆与水平位置的角度偏差提供保护。如果超过某一特定的数值，该传感器将向安全电路发送信号。

"如今，市场上没有一个倾角传感器能够单独满足安全性和稳健性方面的严格要求，" 倍加福负责安全概念的新业务开发经理Stefanie Arnold 解释道。"这只有在安全概念的框架内才能实现。因此，我们为该应用开发了一个定制的解决方案，能够实现所需的性能安全等级 PL c ，"Arnold 补充道。

在机械操作人员存在风险的情况下，具备法律效力的国际标准对技术安全防范措施提出了严格的要求。ISO 标准 13849 将安全等级定义为性能等级。风险越大，所使用的技术要求的等级就越高。"目前的趋势是，不仅在航空领域，在工作平台的各种其他关键领域，都有使用安全辅助系统，" Arnold 强调说。

Stefanie Arnold, 倍加福 Vertrieb Deutschland GmbH 新业务发展经理

我们为该应用开发了一个定制的解决方案，能够实现所需的性能安全等级 PL c。

需要一个可靠、坚固耐用的传感器来检测倾斜度。F99 倾角传感器在各方面都能满足这一要求。它拥有一个适用于户外的坚固外壳，其防护等级高达 IP68/69K，并被批准用于公共道路交通。精巧的装配概念和灵活的参数化选项可以根据各自的应用进行个性化定制。

安全操作的第二个要求是有保障的、可靠的数据流。倍加福团队已经能够充分利用整个公司的详细专业知识，包括传感器技术和通信技术。通信技术至关重要，特别是在需要诊断功能的情况下。倾角传感器通过 CANopen 接口定期发送心跳信号。这个心跳信号被控制面板用来检测设备是否正常运作，即使此时并没有关键值需要报告。节点保护功能支持主动查询控制面板，并对已连接的节点进行检查。这就确保了 PL c 所需的诊断。

"我们还可以为其他传感器和应用开发、实施和认证这种安全概念。解决方案始终来源于同一个供应商。" Arnold 强调说。Christian Koempel 认为倍加福的专业知识是这次合作的主要优势："我们可以获得大量的产品组合，还可以在很短的时间内收到用于实际开发的产品样品。这意味着我们能够非常高效地实现可行的解决方案，获得所有需要的支持——即使我们定制的机器中经常出现需要的数量仅为一个"。