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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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。