In der modernen Produktion und Logistik ist die präzise Steuerung von Materialströmen ein entscheidender Wettbewerbsfaktor. Es genügt nicht mehr, lediglich zu wissen, dass sich Material auf dem Förderband befindet – der Schlüssel zur Effizienz liegt in der vollständigen Transparenz. Gefragt sind detaillierte, verlässliche Informationen über Volumen, Position und Auslastung – in Echtzeit. Genau hier setzt Volume3D an: Das System erzeugt einen digitalen Zwilling der Förderbandbeladung und wandelt Rohdaten aus Laserscans in aussagekräftige Kennwerte um, die nahtlos in bestehende Kundenprozesse integriert werden können.
Aus 2D-Scan wird 3D-Intelligenz
Kern des Systems ist die berührungslose LiDAR-Technologie (Light Detection and Ranging). Einer oder mehrere Laserscanner erfassen die Kontur des Förderguts aus der Vogelperspektive mittels rotierendem Laserstrahl. Durch Laufzeitmessung wird die Entfernung von tausenden Einzelpunkten pro Scan exakt bestimmt – es entsteht ein hochauflösendes 2D-Profil der Beladung. Diese Scandaten werden in der zentralen Multi-Scan-Auswerteeinheit (MSEU) mit der dritten Dimension – der Fördergeschwindigkeit – kombiniert. Diese Geschwindigkeit lässt sich flexibel über einen mitgelieferten Inkremental-Drehgeber (ENI58IL), über ein SPS-Signal oder einen festen Parameterwert definieren. Das Ergebnis ist ein detailreiches 3D-Modell der Beladung – die Grundlage für zahlreiche Analysen. Ein großer Vorteil: Das System erkennt Anfang und Ende eines Objekts direkt aus den Scandaten – zusätzliche Lichtschranken oder Trigger sind nicht erforderlich.
Modularität als Stärke
Förderanlagen unterscheiden sich stark hinsichtlich Breite, Geschwindigkeit und Transportgut. Volume3D begegnet dieser Vielfalt mit einem durchdacht modularen Aufbau. Je nach Anforderung stehen die passenden Komponenten zur Auswahl:
Für präzise Messungen in rauer Umgebung empfiehlt sich der LiDAR-Sensor R2000. Mit seiner hohen Winkelauflösung von 0,042 Grad ermöglicht er die Erfassung feiner Strukturen. Eine integrierte Verschmutzungserkennung überwacht den Zustand der Sensoroptik kontinuierlich und meldet Reinigungsbedarf proaktiv – besonders wichtig in staubigen Anwendungen wie Bergbau, Kompostierung oder Recycling.
Für Hochgeschwindigkeitsanwendungen, etwa in Paketverteilzentren, ist der LiDAR-Sensor R2300 mit einer Scanrate von bis zu 100 Hz die optimale Wahl. Auch bei hoher Fördergeschwindigkeit erfasst er jedes Paket zuverlässig.
Bei komplexen oder sehr breiten Fördergütern – beispielsweise beladenen Paletten, großvolumigem Schüttgut oder breiten Förderstrecken – können bis zu drei Sensoren kombiniert werden. Die MSEU fusioniert deren Daten zu einem kohärenten 3D-Abbild. Dies steigert nicht nur die Genauigkeit erheblich, sondern eliminiert auch tote Winkel, wie sie bei Einzelsensorlösungen auftreten können.
Prozesse intelligent steuern
Die wahre Stärke von Volume3D liegt in der intelligenten Weiterverarbeitung der erfassten Daten. Die MSEU dient nicht nur der Datensammlung, sondern übernimmt auch die prozessrelevante Analyse. Mit Hilfe intelligenter Algorithmen werden Störsignale ausgefiltert und verschiedene Kennzahlen in Echtzeit berechnet. Neben Basiswerten wie Gesamtvolumen und Volumenstrom liefert das System zum Beispiel die maximale Objekthöhe – eine essenzielle Größe zur Vermeidung von Kollisionen an Engstellen wie Tunneln oder Übergaben.
Besonders praktisch ist die Höhenanalyse in 16 Zonen über die Bandbreite: Für jede Zone wird eine gemittelte Höhe ausgegeben. In der Logistik lässt sich so eine ungleichmäßige Beladung erkennen, die Schwerpunktlage bestimmen und ein Herabfallen von Paketen verhindern. Bei Schüttgut wiederum ermöglicht diese Funktion eine präzise Analyse der Materialverteilung – wichtig für nachgelagerte Prozesse wie Zerkleinerung oder Siebung.
Die ermittelten Daten lassen sich unmittelbar zur Prozessoptimierung einsetzen: Etwa zur besseren Auslastung von LKWs und Waggons, zur gesteuerten Materialzufuhr in Produktionsanlagen oder zur automatisierten Qualitätskontrolle – etwa durch die Erkennung von Fremdkörpern oder Volumenabweichungen. Dank intelligenter Triggerfunktionen startet und stoppt Volume3D die Messung vollautomatisch, objektbasiert. Auslöser können die Objekthöhe oder die Querschnittsfläche sein. Alternativ ist auch eine manuelle Steuerung via Benutzeroberfläche oder SPS-Signal möglich.
Schnelle Integration, nachhaltiger Nutzen
Trotz seiner technologischen Tiefe ist Volume3D auf einfache Integration ausgelegt. Das System wird als vorverdrahtetes Komplettpaket geliefert – inklusive Montagezubehör für den Drehgeber und konfektionierter Kabel. Robuste M12-Steckverbindungen und ein durchdachtes Klemmenkastendesign reduzieren den Installationsaufwand erheblich.
Ein menügeführter Kalibrierungsassistent unterstützt bei der Inbetriebnahme und sorgt vom ersten Moment an für präzise Messergebnisse. Die flexible Positionierung der Sensoren oberhalb des Förderbands erlaubt eine optimale Anpassung an die baulichen Gegebenheiten vor Ort.
So wird Volume3D zu einem leistungsstarken und zugleich leicht integrierbaren Werkzeug, das bestehende Anlagen zu intelligenten, datengestützten Systemen der Industrie 4.0 aufrüstet – mit messbarem Mehrwert für Effizienz, Sicherheit und Transparenz im Betrieb.
