Hallo zusammen, ich weiß, dass es nicht die feine Art ist, sich neu in einem Forum anzumelden und dann direkt mit einer Fragestellung anzukommen, ich machs jetzt trotzdem mal. Vielleicht hat am Wochenende jemand Muße sich mir anzunehmen... Konkret geht es um die Entfernungsmessung an einem Kran, wobei die Ausladung bestimmt werden soll, also der waagrechte Abstand der Auslegerspitze zur Fahrzeugaußenkante. Dieser Abstand wird aktuell mittels Schnur, Senkel und Maßband ermittelt. Durch Windeinflüsse wird diese Messung jedoch gestört und man benötigt zwei Personen, eine zum Ablesen des Messwertes und eine zur Bedienung des Krans. Mein Gedanke war nun, über einen Ultraschall Sender an der Spitze des Krans und zwei oder drei Empfänger am Boden diesen Abstand zu triangulieren. Hierfür möchte ich einen Arduino nutzen, welcher mir das Ultraschall Signal generieren kann (5V, 25mA Ausgangsleistung) und entsprechende Impulse ausgibt. Über die Laufzeitunterschiede zu den Empfängern wird dann die Entfernung ermittelt. Jetzt kommt die Krux an der Sache: Die direkte Entfernung vom Empfänger zum Sender beträgt 30-70m. Glaubt ihr, dass das machbar ist? Kann mir jemand einen Vorschlag für eine Sender/Empfängerschaltung machen? Ich habe leider irgendwann mal Maschinenbau studiert und meine elektrischen Kenntnisse reichen nicht weit über das Löten nach fertigen Schaltplänen hinaus... Vielen Dank schonmal! Grüße Aron
Du hast Dich schon auf eine Lösung versteift. Hier werden die unterschiedlichsten Lösungen kommen. Zum Teil sehr einfache, an die Du gar nicht gedacht hast! Sei offen dafür! Hier meine Idee: Markierungen mit Zahlen am Ausleger, wo man sieht, wo die Katze ist... Gruss Chregu
Beitrag #5015325 wurde vom Autor gelöscht.
Aron schrieb: > Die direkte Entfernung vom Empfänger > zum Sender beträgt 30-70m. Vergiss es. Das ist viel zu weit, um da einigermassen verlässlich irgendwelche US-Signale zu übertragen (Wind und Umgebungslärm tun da ein übriges). Je nach Kran Typ ist es besser, entweder die Seilrolle oder den Winkel des Kranauslegers mit einem industriellen Drehgeber zu messen. Ich hatte ein ähnliches Projekt, bei dem wir die aktuelle Belastung des 40t Krans aus Seilzugfeder und Winkel errechnen mussten, um ihn nicht zu überlasten und haben dort zwei absolute Drehgeber (Heidenhain und Sick Stegmann mit SSI Interface) montiert. Die Rechnerei übernimmt ein Mega mit LC Display und Alarmgeber.
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Hallo Chregu und Matthias, danke für die Antwort. Leider geht es um Mobilkrane und nicht um Baukrane, es ist also keine Katze vorhanden. Außerdem unterliegen Kranausleger unter Last enormen Durchbiegungen von z.T. mehreren Metern. Eine Ermittlung über Auslegerlänge und Winkel ist daher auch nicht in der gewünschten Gneauigkeit (+-10cm) möglich. Gruß Aron
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Probier doch mal, ob du deine Kranspitze mit einem Laserentfernungsmesser anpeilen und messen kannst. Statt mit USchall halt mit Licht arbeiten.
Hallo Michael, Eine Lasermessung haben wir auch schon versucht, durch Schwankungen des Auslegers bei Wind ist es jedoch auf die große Entfernung quasi unmöglich einen Punkt zu fixieren. Viele Grüße, Aron
Aron A. schrieb: > Hallo Michael, > > Eine Lasermessung haben wir auch schon versucht, durch Schwankungen des > Auslegers bei Wind ist es jedoch auf die große Entfernung quasi > unmöglich einen Punkt zu fixieren. > > Viele Grüße, > Aron Und wenn du die Messung vom Kran aus machst? ZB von der Kanine aus oder vom Mast aus, und dann mit dem Winkel vom Messstrahl zur waagrechten die Ausladung berechnest.
Bei Mobilkranen befindet sich die Kabine am Boden und nicht auf derselben Höhe wie die Katze, wie bei Turmdrehkranen. Und vielen ist es nicht bewusst, aber auch Turmdrehkrane verbiegen sich stark, auch der senkrechte Turm bewegt sich in Kipprichtung... Trotzdem danke!
Vielleicht ist RADAR eine Option, sieh mal hier: https://www.symeo.com/de/anwendungen/distanzmessung/index.html
Aron schrieb: > > Glaubt ihr, dass das machbar ist? > Kann mir jemand einen Vorschlag für eine Sender/Empfängerschaltung > machen? Wenn Du nicht mit kW pulst und damit alle Ohren in der näheren Umgebung beschädigst - nein. BTDT und nach ca. 12m (Signalstrecke) war Schluß mit sinnvollen Ergebnissen mit den üblichen günstigen Sender/Empfängerkapseln. Systemaufbau Sender: Die Kapseln wurden mit max. zulässiger Spannung @ Kapselfrequenz angesteuert. Empfänger: 1. Verstärker, relativ humanes Filter (nicht sehr steil wg. ein/Ausschwingen), VCA (der mit einem Signal, das der Laufzeit entspricht angesteuert wurde), einfacher Diodengleichrichter, ADC - Software. Schaltplan etc stehen nicht zur Verfügung. Bedenke, daß Du wenn Du nicht reflektierst eine verhältnismäßig gute Synchronisation zw. Sender und Empfänger brauchst, damit der Empfänger weiß wann das Signal losgeflogen ist. Was funktioniert ist eine Kamerauswertung, Basis-SW dazu ist frei verfügbar. Wenn Deine Kameras den Ausleger von 2 definierten Punkten "sehen" kann die SW relativ kommod triangulieren. Nur ist das nix, was en passant auf einem Adurino läuft. MiWi
Aron schrieb: > Hallo zusammen, > > Konkret geht es um die Entfernungsmessung an einem Kran, wobei die > Ausladung bestimmt werden soll, also der waagrechte Abstand der > Auslegerspitze zur Fahrzeugaußenkante. Hallo Aron, Bedenke folgendes: Was passiert, wenn Deine Messung oder dein Messsystem einen Falschwert liefert und versagt, der Ausleger dann überbelastet wird und Ausleger oder Kran abknickt. In diesem Fall können eine oder mehrere Personen schwer verletzt werden oder zu Tode kommen. Aus diesem Grunde gibt es eine Maschinenrichtlinie. Demnach würde ich Dein System mit dem Sicherheitsintegritätslevel SIL3 nach IEC61508 einstufen. Die von Dir gewählten Messmethoden (Ultraschall, Infrarot/Laser) dürften nicht so einfach diese Sicherheitsanforderungen erfüllen können. Die gewählte Methode mit Seil kann bei entsprechender Auslegung das erfüllen, darüber haben sich die Entwickler Gedanken gemacht. Basteln: Gerne :) Aber für einen Einsatz an der Maschine bitte unbedingt nochmal nachdenken :) rgds
Es geht um einen reinen Versuchsaufbau im Werk, es ist nicht beabsichtigt in Serie die Ausladung in dieser Genauigkeit zu messen. Es kann also ohne weiteres ein Kabel an die Kranspitze gelegt werden (zur Syncronisierung)
N. schrieb: > Vielleicht ist RADAR eine Option, sieh mal hier: > https://www.symeo.com/de/anwendungen/distanzmessung/index.html Das sieht doch perfekt aus.
Ja die fertigen Radarsysteme sind wirklich genial und wären für die Anwendung ideal. Leider ist mein Chef nicht bereit einen hohen 4 stelligen oder sogar 5 stelligen Betrag dafür bereitzustellen...
Aron schrieb: > Glaubt ihr, dass das machbar ist? Nein. Ultraschall hängt von der Schallgeschwindigkeit ab, und die ist erstens vom Wind überlagert und zweitens stark temperaturabhängig. Die Genauigkeit ist schlechter als 10%.
Aron A. schrieb: > es ist nicht > beabsichtigt in Serie die Ausladung in dieser Genauigkeit zu messen. Beim Thema Sicherheit geht es nicht allein um Genaugkeit sondern auch um Fehlertoleranz. Was hilft es Dir eine Machbarkeit mit einem Arduino nachzuweisen wenn Dein reales System dann doch komplexer werden muss? Ja ich kann mit einem Ersatzrad auch auf der Autobahn für 3min 130km/h fahren, auf Dauer geht es aber nur mit 50km/h. rgds
Aron A. schrieb: > Ja die fertigen Radarsysteme sind wirklich genial und wären für die > Anwendung ideal. > > Leider ist mein Chef nicht bereit einen hohen 4 stelligen oder sogar 5 > stelligen Betrag dafür bereitzustellen... Das alte Problem der Maschinenbauer und - benutzer: Wo man nicht mit dem Hammer draufhauen kann und dann geht es kann nix sein und darf daher nix kosten. Wenn Cheffe das haben will soll er sich Angebote legen lassen. MiWi
Hallo 6a66, Es geht bei unseren Messungen darum, den Kran in eine exakte Position zu bewegen und an dieser Stelle andere Größen aufzunehmen.
Aron A. schrieb: > Leider ist mein Chef nicht bereit einen hohen 4 stelligen oder sogar 5 > stelligen Betrag dafür bereitzustellen... Kinners, wenn ihr damit eure Mäuse verdient und die ganze Sache auch nur ein wenig sicherheitsrelevant ist, kommt nur eine geprüfte und für gut befundene Lösung in Frage. Das hat auch keinen Sinn, wenn du da tage- oder wochenlang runmbastelst und sich zum Schluss herausstellt, das es zwar bei gutem Wetter und in der Halle funktioniert, aber beim ersten Einsatz draussen versagt. Das kostet am Ende mehr Geld als die bewährte industrielle Lösung. Nur in Sonderfällen lohnt es sich manchmal (wie bei mir mit dem o.a. alten Ostkran) da ein paar Stunden zu investieren, um was auf die Beine zu stellen, wenn es keine fertige Lösung gibt.
Wenn ein Lot mit Schnur bei Wind versagt, häng oben den Laser an ein fettes Gewicht pendelnd auf, das vom Wind nicht so einfach verblasen wird und suche am Boden dann den Leuchtpunkt, den du dann mit Massband vermessen kannst.
Aron A. schrieb: > Es geht um einen reinen Versuchsaufbau im Werk, es ist nicht > beabsichtigt in Serie die Ausladung in dieser Genauigkeit zu messen. Drei Schnüre von drei unterschiedlichen Punkten der Decke, Boden oder sonstigen Hilfskonstruktion zum Ausleger führen und deren Länge z.B. mittels Drehgeber bestimmen.
Michael B. schrieb: > Ultraschall hängt von der Schallgeschwindigkeit ab, und die ist erstens > vom Wind überlagert und zweitens stark temperaturabhängig. > > Die Genauigkeit ist schlechter als 10%. Wer Fehler 0-ter Ordnung im System belässt, hat selber Schuld. Zur Kompensation der Windgeschwindigkeit misst man separat die Laufzeit für Hin- und Rückweg. Die Lufttemperatur sollte mit einem simplen Thermometer messbar sein ;-)
triangs schrieb: > Drei Schnüre von drei unterschiedlichen Punkten der Decke, Boden oder > sonstigen Hilfskonstruktion zum Ausleger führen und deren Länge z.B. > mittels Drehgeber bestimmen Es ist definitiv nicht praktikabel Schnüre zu spannen.
Wenn eine Genauigkeit von 1 Meter ausreichen würde, reichen vielleicht auch zwei GPS-Empfänger. Einer am Drehpunkt (Referenzpunkt) und der andere an der Kranauslegerspitze? Die Auswertung kann dann trotzdem mit einem Arduino erfolgen.
Es gibt selbstnivellierende Kreuzlinienlaser, die auch einen Lotpunkt liefern können. Den oben am Ausleger anbringen, dann musst du nur noch unten den Abstand des Lotpunks vom Fahrzeug messen. Keine Schnur, kein Windeinfluss, kein 2. Mann, nur 3-stelliger Betrag und nach den Tests könnt ihr das teil weiterverkaufen oder daheim damit eine gerade Holzdecke oder einen sauberen FLiessenspiegel anbringen.
Hallo Ralf, Eine selbstbau DGPS Lösung wird vermutlich nicht die gewünschte Genauigkeit (+-10cm) liefern... Durch die Dynamik des Auslegers muss sich der Linienlaser ständig nachregulieren, was er nicht schnell genug schafft. Über die große Entfernung wird das Ergebnis schnell ungenau...
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Ich frage mich eher, wohin denn die Last am Kran gehen soll, was nicht mit dem Aufstellwinkel des Arms und der Senkrechtheit der Kranplattform berechnet werden kann. Die Last am Kran hängt doch immer lotrecht runter (plus Windeinflüsse, aber die schwanken eh). Also ein Winkelgeber am Kranarm und ein Lot auf der Kranplattform reicht doch wohl (und daraus kann man berechnen, wie hoch die Last vor dem Umkippen sein darf).
Ich fürchte Ihr unterschätzt alle die Dynamik des Kranarms, die Durchbiegung und die Windeinflüsse. Mein Ziel ist es, die Ausladung der Kranspitze zu bestimmen und nicht die Position der Last.
Aron A. schrieb: > Ich fürchte Ihr unterschätzt alle die Dynamik des Kranarms, die > Durchbiegung und die Windeinflüsse. > > Mein Ziel ist es, die Ausladung der Kranspitze zu bestimmen und nicht > die Position der Last. In Echtzeit oder nur einen aktuellen Lastfall? Es wäre auch evtl möglich von der Seite ein Foto zu machen und mit Hilfe von vorher angebrachten 'Messlatten' als Kalibrierung den Kran zu vermessen. Die 'Messlatten' könnten auch ausgemessene Segmente des Kranes sein.
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Aron A. schrieb: > Eine selbstbau DGPS Lösung wird vermutlich nicht die gewünschte > Genauigkeit (+-10cm) liefern... Und in der Halle schon gar nicht. Dafür ist GPS nicht gemacht. Vielleicht wäre Wägezellen in den Auflagepunkten des Krans eine Möglichkeit. Die sollten, unabhängig von Schräglage und Deformation, melden können, wann der Kran droht die Hinterhufe hochzunehmen.
Die Messungen finden im Freien statt. Wir haben leider keine Halle die groß genug ist um die Krane komplett aufzurichten. Sonst wäre die Messung mit senkel auch kein Problem. Und es geht bei den Messungen nicht um die Standsicherheit sonder wirklich rein um die Position der Kranspitze.
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Geodäten machen so etwas mit einem Tachymeter, einem L1/L2-GNSS-Empfänger oder einem Laserscanner. Solche Geräte kann man auch leihen. Gruß Josef
Hi Aron A. schrieb: > nd es geht bei den Messungen nicht um die Standsicherheit sonder > wirklich rein um die Position der Kranspitze. Diese kann aber doch auch 'nur' um den theoretischen Punkt 'trudeln'. Dadurch dürfte sich die Last über Grund kaum ändern (je steiler der Kranarm, desto größer die Änderung des Abstand zum Kran). Wenn sowohl die Auslegerlänge wie der Winkel bekannt sind, ist doch auch der 'Endpunkt' bekannt. Ich verstehe noch nicht, was hier genau vermessen werden soll und wofür Das gebraucht wird. Eine Gewichtsbegrenzung je nach Entfernung der Senkrechten der Last zum Kran kann's dann auch nicht werden, da hier der Wind an der Last, so denke ich, deutlich mehr Auswirkungen hat, als der Ausleger selber. MfG PS: Ich gehe davon aus, daß der Kran 'handelsüblich' ist, also eh alle Sicherheits-Bestimmungen erfüllt und diese Messung eine Art 'nice-2-have' ist - oder zumindest die Sicherheit in keiner Weise beeinträchtigt
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Patrick J. schrieb: > Wenn sowohl die Auslegerlänge wie der Winkel bekannt sind, ist doch auch > der 'Endpunkt' bekannt. Das reicht eben nicht aus, da die Durchbiegung nicht bekannt ist. Die Durchbiegung aus einer bekannten Last lässt sich noch einigermaßen voraussagen, die aus Wind resultierende Biegung überhaupt nicht. Daher führt kein Weg an der Positionsbestimmung vorbei. Es geht in diesem Test darum, die reale Belastung des Auslegers mit der im PC simulieren Belastung unter der gleichen Lastannahme zu vergleichen. Und dazu ist es unbedingt notwendig, die exakt gleiche geometrische Position des Auslegers in Realität und Simulation abzubilden. Über weitere Vorschläge zur Entfernungsmessung im Freien freue ich mich!
Hi Die Auslegerarm-Spitze 'beleuchten' und dieses Licht 'anpeilen'. Nachführung der Sensoren (wobei Einer pro Achse reichen dürfte) und daraus die relativen Winkel erfassen. Etwas Trigonometrie und der Punkt ist berechnet. Schwierigkeit könnte hier die Auflösung der Nachführung sein, wobei hier ja durchaus Getriebemotoren (statt Modell-Servor, wegen der Auflösung) verwendet werden könnten. Quasi eine 'Navigation per Baken' http://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=IR-bake_f%C3%BCr_den_RP6 MfG
Aron A. schrieb: > Es geht in diesem Test darum, die reale Belastung des Auslegers mit der > im PC simulieren Belastung unter der gleichen Lastannahme zu > vergleichen. Dazu wäre eine hochgenaue Messung erforderlich. Vergiss Ultraschall, nimm 2 Laserentfernungsmesser.
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