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確保工作人員和機器設備的安全是航空業的首要任務。這也延伸到了在飛機上執行的裝配和維修任務：必須排除可能與機身發生的任何碰撞，包括手動操作的錯誤。德國 HUBTEX 公司根據其美國客戶的要求，開發了一個創新的、多向的工作平臺，用于飛機制造中的裝配任務。HUBTEX 與倍加福進行合作，他們相信倍加福的專家能提供他們所需的、符合安全標準的傳感器解決方案。為了防止發生碰撞，在升降平臺上配備了倍加福 R2100 2-D LiDAR 傳感器。通過這些多光路 LED 掃描儀，可以有效檢測工作平臺所有運動方向上的周圍環境，當它們離機身太近時就會停止。當伸縮臂伸展時，或者當工作平臺發生移動時，通過一個傾角傳感器發出信號，實時顯示車輛的安全位置。
除了始終存在的安全隱患需要考慮外，盡可能地減輕重量也是飛機結構制造的一部分。現代材料的更新迭代意味著如今的飛機比前幾十年要輕得多。特別是新型輕金屬合金和碳纖維增強復合材料，真正刺激了輕量化結構的發展。然而，在組裝由這些材料制成的外殼時，需要采取特別的防護措施。若發生不適當的意外接觸可能會導致機身發生結構性損壞——-而這種損壞通常是肉眼無法察覺的。若發生失控的機械接觸，甚至僅僅與重物的一次微小碰撞，都可能造成致命的后果。在這種情況下，為了避免高空作業平臺和飛機發生碰撞，確保工作人員和機器設備的安全性和完整性，必須配備相應的安全警報和輔助系統。
實現三維防護
HUBTEX 是生產定制化物流設備、移動升降平臺，以及為裝配和內部物流系統定制解決方案的專家。公司總部位于德國富爾達，多年來一直為眾多行業提供產品和服務，其中包括航空業。"盡管我們在這一領域具備很多年經驗，但面對我們美國客戶的這個要求，還需要開辟了一些全新的方面，" HUBTEX 負責電氣工程開發的同事 Christian Koempel 這樣回憶道。
"飛機制造商的說明書中描述了一個帶有長伸縮臂的自由移動升降平臺，用于在機身頂部執行裝配任務。需要可靠地排除工作平臺在接近機身時發生碰撞的可能性，" Koempel 解釋說。"就這種工作平臺類型及其三維機動性而言，這可不是一件小事。" 以前標準化的裝配平臺和其他平臺都是通過手動操縱進入裝配區域。這些車輛通常并未配備碰撞檢測輔助系統，通常是采用塑料或泡沫保險杠防止撞擊。然而，多向升降平臺的安全定位和對潛在碰撞物輪廓的可靠檢測都是必需的。
Christian Koempel, HUBTEX公司 電氣工程開發團隊負責人
就這種多向工作平臺類型的三維移動而言，碰撞保護可不是一件小事。
為這種復雜的應用開發量身定制的解決方案是 HUBTEX 的優勢之一。因此，讓一個精通定制要求的傳感器技術供應商參與進來，這是非常有意義的。"需要高質量的傳感器來提供可靠的碰撞保護，" Koempel 根據經驗繼續說道。"在這一領域，我們與倍加福一直保持著密切的合作關系"。
寬廣的檢測范圍，實現更契合的解決方案
倍加福銷售工程師/新業務開發經理 Hans-Guenter Busch ，長期以來一直是 HUBTEX 合作團隊中的一員。開展合作后沒過多久，就想出了一個適合這項任務的解決方案："倍加福的 R2100 產品，一種靜態二維多光路 LED 掃描儀，正是為這些類型的應用而開發的。其監測的傳感范圍很大，而且堅固耐用、性能可靠。" Busch 繼續補充道："這種應用需要高可靠性、高重復性的測量結果，而不受環境條件的影響，如表面結構、顏色和環境光等。R2100 符合以上所有的要求。"
憑借成熟的脈沖測距技術及其 11 個 LED，R2100 提供精確的測量結果，從而確?？煽康呐鲎脖Ｗo。
倍加福采用成熟的脈沖測距技術（簡稱 PRT）設計了 R2100 產品，該技術也被用于旋轉式 R2000 2-D LiDAR 傳感器中。R2100 通過排列在一起的 11 個 LED 發射光脈沖。這些脈沖會從目標物反射到設備接收單元。傳感器的電子裝置每秒發送 20 次脈沖，通過脈沖持續時間來確定與目標物的距離。整個過程*沒有容易發生磨損和故障的機械裝置，也沒有移動部件。因此，2-D LiDAR 傳感器可以抵抗外部機械的影響。LED 不傷眼睛，因此可以無限制地使用。當工作人員在測量范圍內移動時將會啟用安全防護措施。
Hans-Guenter Busch, 德國倍加福 銷售工程師/新業務開發經理
這種應用需要高可靠性、高重復性的測量結果，而不受環境條件的影響，如表面結構、顏色和環境光等。R2100 符合以上所有的要求。
"如果使用其他類型的傳感器或一維測量原理，這將是一項更加復雜和棘手的任務。為了達到同樣的效果，就需要大量的傳感器來實現，也意味著需要更多的安裝和裝配工作，" Busch 說。R2100 的智能設計在應用中還可以節省空間。它可以通過 CANopen 接口輕松地集成到自動化解決方案中。
保障測量準確性
工作平臺外側共安裝了 5 個 R2100 傳感器，用于監測平臺前方、下方和兩側的區域。
這樣可以將裝配吊籃安全地移動到飛機上方的工作位置。機器外殼上安裝了一個橡膠防塵套。工作人員站在一個小斜坡上，借助一道門固定住自己，將其駕駛到工作站。工作平臺的其余部分在底部是開放的。當到達最終位置時，門才可以打開，工作人員進入機身安裝雷達天線等設備。采用防塵套確保在工作進行時松動的部件不會發生滾落。
定制化安全概念
為了滿足嚴格的安全法規要求，除了碰撞保護外，還需要另一項預防措施。承載伸縮臂和工作平臺的車輛在使用時必須保障穩定和安全。底盤的位置取決于工作平臺的位置和伸縮臂伸展的高度和寬度。為了防止傾倒，必須對車輛進行強制性的、可靠的傾角檢測，保障安全運行。倍加福 F99 傾角傳感器，通過檢測車輛與水平位置的角度偏差提供保護。如果超過某一特定的數值，該傳感器將向安全電路發送信號。
除了用于碰撞保護的 R2100 2-D LiDAR 傳感器外，F99 系列傾角傳感器確保移動工作平臺始終處于可靠和穩定的位置，并防止其傾倒。
"如今，市場上沒有一個傾角傳感器能夠單獨滿足安全性和穩健性方面的嚴格要求，" 倍加福負責安全概念的新業務開發經理Stefanie Arnold 解釋道。"這只有在安全概念的框架內才能實現。因此，我們為該應用開發了一個定制的解決方案，能夠實現所需的性能安全等級 PL c ，"Arnold 補充道。
在機械操作人員存在風險的情況下，具備法律效力的國際標準對技術安全防范措施提出了嚴格的要求。ISO 標準 13849 將安全等級定義為性能等級。風險越大，所使用的技術要求的等級就越高。"目前的趨勢是，不僅在航空領域，在工作平臺的各種其他關鍵領域，都有使用安全輔助系統，" Arnold 強調說。
Stefanie Arnold, 倍加福 Vertrieb Deutschland GmbH 新業務發展經理
我們為該應用開發了一個定制的解決方案，能夠實現所需的性能安全等級 PL c。
具有診斷功能的、可靠的數據流
需要一個可靠、堅固耐用的傳感器來檢測傾斜度。F99 傾角傳感器在各方面都能滿足這一要求。它擁有一個適用于戶外的堅固外殼，其防護等級高達 IP68/69K，并被批準用于公共道路交通。精巧的裝配概念和靈活的參數化選項可以根據各自的應用進行出色的個性化定制。
安全操作的第二個要求是有保障的、可靠的數據流。倍加福團隊已經能夠充分利用整個公司的詳細專業知識，包括傳感器技術和通信技術。通信技術至關重要，特別是在需要診斷功能的情況下。傾角傳感器通過 CANopen 接口定期發送心跳信號。這個心跳信號被控制面板用來檢測設備是否正常運作，即使此時并沒有關鍵值需要報告。節點保護功能支持主動查詢控制面板，并對已連接的節點進行檢查。這就確保了 PL c 所需的診斷。
作為整體安全概念的一部分，當伸縮臂伸展時，或者當工作平臺發生移動時，F99 傾角傳感器實時發出車輛安全定位信號。
合作共贏
"我們還可以為其他傳感器和應用開發、實施和認證這種安全概念。解決方案始終來源于同一個供應商。" Arnold 強調說。Christian Koempel 認為倍加福的專業知識是這次合作的主要優勢："我們可以獲得大量的產品組合，還可以在很短的時間內收到用于實際開發的產品樣品。這意味著我們能夠非常高效地實現可行的解決方案，獲得所有需要的支持——即使我們定制的機器中經常出現需要的數量僅為一個"。
