7.2.2025Präzise Volumenmessung in Echtzeit
LiDAR-Technologie erfasst Förderbandbeladung in 3-D
Das Volumenerfassungssystem Volume3D von Pepperl+Fuchs vermisst Fördermengen mit hoher Präzision. Eine Kombination aus LiDAR-Sensorik, Drehgeber und intelligenter Auswerteeinheit liefert detaillierte Daten zu Volumen, Volumenstrom und vielen weiteren Parametern des Materialflusses. Der einzigartige modulare Aufbau des Systems erlaubt anlagenspezifisch individuelle Lösungen. Das Spektrum der Anwendungsbereiche reicht von der Intralogistik bis zum Bergbau.
LiDAR-Sensoren für Konturerfassung
Die Grundlage für die Volumenmessung wird von LiDAR-Sensoren geliefert, die ein lasergestütztes Laufzeitverfahren verwenden. Die Geräte „tasten“ in Echtzeit die Konturen der Beladung ab. Dafür stehen zwei Gerätetypen mit unterschiedlichen Eigenschaften zur Verfügung: Sensoren der Serie R2000 bieten mit einer Winkelauflösung von 0,042° höchste Genauigkeit von bis zu ±3%; der R2300 verfügt über eine sehr hohe Scanrate von bis zu 100 Hz. Je nachdem, ob der Schwerpunkt auf besonders robuster und präziser Vermessung oder auf hohem Durchsatz liegt, kann der optimale Sensor dafür gewählt werden.
R2000 LiDAR-Sensor in Anwendung.
R2300 LiDAR-Sensor in Anwendung.
Anti-Abschattung und Verschmutzungserkennung
Auch für die präzise Vermessung größerer und komplexer Strukturen, wie zum Beispiel unregelmäßig beladenen Paletten auf dem Förderband, bietet das System eine passende Lösung: Bis zu drei LiDAR-Sensoren können an die Auswerteeinheit angeschlossen werden, um eine Konturerfassung ohne Abschattungen zu erreichen. Gleichzeitig wird damit der Erfassungsbereich erweitert und die Messgenauigkeit zusätzlich erhöht. Der Sensortyp R2000 verfügt außerdem über eine integrierte Verschmutzungserkennung und ist damit besonders für den Einsatz in staubigen Umgebungen, etwa an Schüttgut-Förderbändern, geeignet.
In dieser Anwendung werden zwei LiDAR-Sensoren eingesetzt, um optimierte Messergebnisse zu gewährleisten.
Ein LiDAR-Sensor erkennt die beladene Palette.
Flexible Geschwindigkeitsmessung und intelligente Auswertung
Um aus den 2-D-Daten der LiDAR-Sensoren ein 3-D-Abbild zu generieren, werden Informationen zur Bandgeschwindigkeit benötigt. Standardmäßig liefert sie der Inkremental-Drehgeber ENI58IL; es lassen sich aber auch andere Geräte aus dem breiten Produktportfolio von Pepperl+Fuchs kombinieren. Außerdem können Informationen zur Fördergeschwindigkeit auch als SPS-Signal oder als voreingestellter statischer Wert zugeführt werden. Die Multi-Scan-Auswerteeinheit (MSEU) des Systems führt die Daten zusammen und filtert mittels intelligenter Algorithmen ungültige Messpunkte heraus. Die vorinstallierte Software erstellt aufgeschlüsselte Datensätze, sodass die Anwender die relevanten Informationen nach Bedarf auswählen können: Volumen, Volumenstrom, Förderbandauslastung, 3-D-Abmessungen der Beladung und weitere Parameter. Die Daten können kontinuierlich oder als konsolidierte Ergebnisse der jeweils letzten Messung – etwa bei ganzen Paletten – abgerufen werden. Die MSEU ist in einem robusten Klemmenkasten eingehaust und mit M12-Anschlüssen ausgestattet. Das gesamte System umfasst neben den Sensoren und der Auswerteeinheit auch Montagezubehör für den Drehgeber sowie alle benötigten Kabel.
Einfache Integration, vielfältige Anwendungen
Zu den besonderen Stärken des Volumenerfassungssystems Volume3D gehören zudem eine schnelle Inbetriebnahme und einfache Integration, auch in bestehende Anlagen. Die Selbstdiagnose des R2000 erlaubt es, die notwendige Reinigung rechtzeitig, aber nur bei Bedarf auszulösen. Die berührungslose Erfassung bei beiden LiDAR-Varianten trägt ebenfalls dazu bei, die Instandhaltungskosten zu minimieren und ungeplanten Stillstand zu vermeiden. Die Palette der möglichen Einsatzbereiche umfasst unter anderem Intralogistik und Materialhandling, chaotische Paketförderung, Vermessung von Paletten, Volumenmessung in Schüttgutanwendungen in der Bergbau- und Metallindustrie sowie Abfallwirtschaft und Recycling. Bei hoher Messgenauigkeit bewältigt das System problemlos großen Durchsatz und schnelle Fördergeschwindigkeiten. Mit den präzisen Daten zur Materialanlieferung, die es in Echtzeit liefert, können die Folgeprozesse optimal abgestimmt werden.
Highlights des Volumenerfassungssystems Volume3D
- Modulares System ermöglicht individuelle Lösungen für Volumenmessung in Förderanlagen
- Anwendungsspezifische Konturerfassung ohne Abschattungen mit wahlweise bis zu drei LiDAR-Sensoren
- Hoher Durchsatz und schnelle Fördergeschwindigkeit dank Abtastrate von bis zu 100 Hz
- Maximale Messpräzision durch höchste Genauigkeit von bis zu ±3% durch eine Winkelauflösung von 0,042 °
- Geschwindigkeitsmessung per mitgeliefertem Drehgeber, SPS-Signal oder einstellbaren statischen Wert
- Umfassende Echtzeitdaten zur flexiblen Nutzung in der Messanwendung
