遠隔操作式ロックブレーカーにEllipse-A mini AHRSが選ばれました
当社のEllipse-Aは、Transminのリモート操作式ロックブレーカーに統合され、正確なアーム位置決めを実現します。
「センサーが機械の振動に耐え、センサーのキャリブレーションまたは再キャリブレーションの必要性をなくすことで、アフターセールスのメンテナンスが不要になり、より効率的なワークフローが可能になります。」 | Transminのシニアオートメーション＆コントロールエンジニア、Michael H.
Transmin社は、西オーストラリア州のパースに拠点を置くオーストラリアの企業です。同社は、鉱業資源およびばら積み貨物取扱産業向けに、革新的な設計機器とサービスを提供しています。1987年以来、以下の製品を製造しています:
– ロックブレーカー、
– ヘビーデューティービン分離ゲート、
– ロープロファイルフィーダー、
– ベルトフィーダー、
– 石灰および凝集剤用のパッケージ化された試薬プラント。
同社のロックブレーカー制御システムはRockLogicと名付けられており、速度、生産性、安全性を最大化するように設計されています。
リアルタイムのロックブレーカーアームの姿勢/相対位置
Transmin社のRockLogicロックブレーカーは、高性能なAttitude and Heading Reference System (AHRS) であるEllipse-Aを使用し、ロックブレーカーのアームの向きを監視し、その相対位置を特定します。
当社はEllipse-Aをアームに直接設置し、システム全体を自律的に操作するTransmin社のPLCシステムに接続しました。
オペレーターはTransmin社のロックブレーカーをローカルまたはリモートで制御できます。さらに、AHRSによる支援は衝突回避にも役立ちます。
当社のEllipseシリーズは、正確な相対位置を提供し、周囲の機器との衝突や、ロックブレーカーと現場の両方の損傷を防ぎます。
Ellipse-Aは、3Dロール、ピッチ、磁気ヘディングを提供する小型の産業用グレードAHRSです。選択されたモデルは、粉塵や水の侵入に対して堅牢な、耐久性のあるIP68エンクロージャを備えています。
Ellipse-Aと会社のPLCシステムとのインターフェースは、Ellipseシリーズの標準であるCAN Busプロトコルのおかげで簡単でした。センサーを接続するための標準準拠のインターフェースを備えているため、設置と使用が迅速かつ簡単になります。
小型AHRS、振動に対する最大限の耐性
ロックブレーカーは、高速動作と岩のハンマー打ちの両方により、多くの振動と衝撃を発生させることは間違いありません。同社は主にこれらの振動への対処に重点を置いていました。
これらの極端な条件に対応できる、高精度で堅牢な慣性センサーを見つけることは困難でした。
いくつかの市販センサーとの比較テストにより、SBG Systems製品の優れた品質と性能が実証され、Transmin社はEllipse-Aを選択しました。当社の新しいEllipseセンサーラインは、その堅牢性で知られています。
当社は、市場で入手可能なハイエンドコンポーネントからEllipseの加速度計とジャイロを選択しました。
長年にわたり、当社は重機の特定のダイナミクスに対応するために、Ellipseアルゴリズムを開発および強化してきました。
ドリフトのない、コヒーレントで堅牢な測定値が得られました。その後、フィルタリングは振動の処理に役立ち、設置パラメータもソリューションを改善できます。
「Ellipseは長年使用されており、常に長期間の運用を提供してくれています。」 | Transmin社、シニアオートメーション＆コントロールエンジニア、Michael Hamilton。
オーストラリアの砂漠：キャリブレーションが重要な理由
Transmin社のロックブレーカーは主にオーストラリアとその砂漠地帯で稼働しており、気温は通常0〜45℃の範囲ですが、日差しによっては60℃まで上昇することもあります。
このような極限状態において、いかにして高い信頼性を実現しているのか？
すべてのEllipse小型センサーは、多軸回転テーブルと温度チャンバーを使用した個別のハイエンドキャリブレーションの恩恵を受け、-40°Cから85°Cまでの高性能を可能にします。
厳格なスクリーニングプロセスのおかげで、仕様を満たすセンサーのみが納品用に保持されます。これが、SBG Systemsが顧客との信頼を築く方法です。
最後に、SBG SystemsのMEMSベースの製品は定期的なキャリブレーションを必要としないため、Transminはセンサー自体を再キャリブレーションしたり、品質管理チェックを追加したりする手間を省くことができます。
Transminは主にオーストラリア全土で事業を展開していますが、チリ、南アフリカ、カナダでも事業を展開しています。彼らの事業のほとんどは、地下鉱山や遠隔地の鉱山地域など、アクセスが困難な遠隔地で運営されています。
したがって、メンテナンスのためにメインサイトまで戻ることは、キャリブレーションされたセンサーほど効率的ではありません。
Ellipse-Aはリモート操作を容易にし、メンテナンスコストの削減にも役立ちます。これにより、機器は中断することなく毎日継続的に動作し、膨大な時間を節約できます。
「センサーのキャリブレーションまたは再キャリブレーションの必要がないため、センサーのアフターサポートの必要がなくなります。これは、設置および稼働後にさらなるメンテナンス作業を必要としない製品を提供することで、より効率的であると見なすことができます。」 Michael H.はコメントしました。
Ellipse-A
Ellipse-Aは、手頃な価格で高性能な姿勢方位基準システム（AHRS）です。最適なヘディングのためのクラス最高の磁気キャリブレーション手順が組み込まれており、低〜中程度の動的アプリケーションに適しています。
-40℃〜85℃で工場出荷時にキャリブレーションされており、この堅牢な慣性運動センサーは、ロール、ピッチ、ヘディング、およびHeaveデータを提供します。
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AHRSとINSの違いは何ですか？
Attitude and Heading Reference System（AHRS）とInertial Navigation System（INS）の主な違いは、その機能と提供するデータの範囲にあります。
AHRS は、車両またはデバイスの姿勢（ピッチ、ロール）および方位（ヨー）に関する情報を提供します。通常、ジャイロスコープ、加速度計、磁力計などのセンサーの組み合わせを使用して、姿勢を計算および安定化します。AHRS は、3 軸（ピッチ、ロール、ヨー）の角度位置を出力し、システムが空間内での姿勢を理解できるようにします。航空、UAV、ロボット工学、および海洋システムで、正確な姿勢および方位データを提供するために使用されることが多く、これは車両の制御および安定化に不可欠です。
INSは、姿勢データ（AHRSなど）を提供するだけでなく、車両の位置、速度、および加速度を時間とともに追跡します。慣性センサーを使用して、GNSSのような外部参照に依存せずに、3D空間での動きを推定します。AHRS（ジャイロスコープ、加速度計）にあるセンサーを組み合わせますが、位置と速度の追跡のためのより高度なアルゴリズムも含まれる場合があり、多くの場合、精度を高めるためにGNSSのような外部データと統合されます。
要約すると、AHRSは向き（姿勢と方位）に焦点を当てていますが、INSは位置、速度、向きを含むナビゲーションデータの完全なスイートを提供します。
相対位置とは？
相対位置とは、絶対的な地理座標系ではなく、既知の開始点に対して測定される移動プラットフォームの変位を指します。緯度、経度、高度で位置を表現する代わりに、相対位置はプラットフォームが初期参照フレームからどれだけ移動したか、そしてどの方向に移動したかを記述します。
INSは、測定された加速度と角速度を時間積分することでこれを算出します。加速度計は速度の変化を検出し、その速度を再度積分することで位置の変化を得ます。これらはすべて、ボディフレームやローカルナビゲーションフレームといった定義された座標系内で表現されます。
相対位置は、GNSS、無線ビーコン、ランドマークなどの外部信号に依存しないため、GNSSが利用できない環境、屋内作業、水中航行、または最後の既知の地点からの動きのみが必要なミッションで非常に役立ちます。
ただし、相対位置の精度は、センサーのバイアスやノイズによって生じるドリフトにより、時間とともに低下します。そのため、INSソリューションでは、慣性データをGNSS、走行距離計、DVL、気圧計などの補助ソースと組み合わせて、誤差の増大を抑制することがよくあります。最終的に、相対位置は、継続的かつ自律的な方法で移動を追跡し、航空宇宙、海洋、ロボット工学における多くの用途で、推測航法、誘導、および制御システムのバックボーンを形成します。
