Ingenjörer från Saarbrücken har utvecklat ett system för självövervakande transportrullar för att lösa viktiga logistikproblem för sortering av kontor och pakettjänster. Drivsystemspecialist professor Matthias Nienhaus från Saarlands universitet och hans team av ingenjörer har hittat ett sätt att förvandla motorn inuti varje drivrulle till en sensor. När transportören går, drivmotorerna genererar kontinuerligt data. Med endast denna data, Nienhaus teknik kan styra var och en av transportörvalsarna exakt så att den kan svara på förändrade driftförhållanden. Den nya tekniken kan användas för att tillhandahålla ett kostnadseffektivt sätt att påskynda paketsorteringsoperationer och kan ge större flexibilitet överallt där transportsystem används. Forskningsingenjörerna från Saarlands universitet är i Hannover för att leta efter industriella partners som är intresserade av att utveckla den nya tekniken till försäljningsbara produkter.

Teamet kommer att ställa ut en transportbanddemonstrator gjord av dessa smarta rullar på Hannover Messe den 23-27 april på Saarlands forsknings- och innovationsstand (Hall 2, Stativ B46).

Onlinehandeln blomstrar. Allt fler paket och paket måste skickas snabbt till sina destinationer. Detta innebär stora utmaningar för pakettjänster. Men hastigheten är inte det enda som måste optimeras - paketens berg som kommer in i ett paketsorteringsnav måste transporteras, sorteras och distribueras i minsta möjliga utrymme utan avbrott och utan fel. I ett paketsorteringscenter, det finns varken tid eller plats för pakethögar. Och dagens paketsorteringsnav måste hantera föremål vars storlekar och vikter kan skilja sig enormt, från en motionscykel till en bok. Konventionella transportband med platta sängar innehåller ett stort antal tätt packade rullar som drivs av ett centralt drivsystem. Valsarna roterar alla i samma riktning och med samma hastighet. "Om det finns ett stort gap mellan två paket, gapet förblir konstant när paketen rör sig längs linjen. Det finns inget sätt att ändra eller definiera avståndet mellan paketen, "säger professor Matthias Nienhaus vid Saarlands universitet. Att täppa till dessa luckor har inte varit möjligt förrän nu. Som ett resultat, tid och utrymme för att förmedla paketen används inte på ett optimalt sätt. Och om en av rullarna misslyckas, hela bältet kan stanna.

Nienhaus och hans team av ingenjörer har hittat ett sätt att göra rullbanor mycket mer flexibla och lyhörda. I deras rullbanetransportsystem, varje rulle går oberoende, springer ibland framåt, ibland bakåt, roterar ibland lite snabbare, ibland lite långsammare - justera dess driftstillstånd efter behov vid det specifika ögonblicket. Till skillnad från de konventionella transportband som används för närvarande, var och en av rullarna i Saarbrücken -systemet vet precis vad det ska göra. "Rullarna i vårt system kan upptäcka luckor mellan paketen som transporteras och, om de känner en lucka, de kan rotera snabbare för att stänga gapet. Eller, om paket börjar hopa sig, rullarna börjar rotera långsammare. Om en rulle misslyckas, de andra rullarna kommer att registrera detta faktum och kan kompensera i enlighet därmed - så vi har ett system där rullarna effektivt kommunicerar med varandra, "förklarar Nienhaus.

Eftersom tekniken inte behöver några ytterligare sensorer, kostnaden för det nya systemet är extremt attraktiv. Tricket är att fokusera på de små elmotorerna inuti rullarna. "Vi registrerar driftsdata vid vissa punkter i drivenheterna. Vi använder sedan dessa data för att beräkna rotorns status och för att dra slutsatser om hur den kan behöva reagera. En av mätningarna innebär att bestämma hur styrkan hos motorns elektromagnetiska fält distribueras. Inuti elmotorn, permanenta magneter roterar runt spolar. Att låta elektrisk ström flöda genom dessa spolar genererar ett elektromagnetiskt fält. Genom att studera mätdata, forskarna kan se hur detta fält förändras när motorn roterar, ger dem mycket exakt information om enhetens tillstånd.

"Genom att utvärdera denna typ av data, vi har möjlighet att styra motorerna i rullarna mycket effektivt, "säger Nienhaus. Drivsystemspecialisterna har utvecklat nya förfaranden som gör det enklare att analysera data och beräkningsfiltrera bort oönskade artefakter. En patentansökan har lämnats in." I framtiden, vi kommer att använda data för en ännu mer avancerad analys av enhetens driftsstatus, "förklarar professor Nienhaus. Genom att utvärdera vinkeldata, det är möjligt att avgöra hur tungt ett paket är eller om ett paket faktiskt ligger över en viss rulle eller inte. "Våra metoder gör att vi kan observera även de minsta förändringarna i motorerna, "säger Nienhaus. Om en av rullarna inte längre roterar på grund av att lagret har slitit eller på grund av kortslutning, magnetfältet som genereras av motorn kommer att förändras och detta kommer att registreras omedelbart av systemet. Systemet vet vilken rulle som påverkas och varför. "Eftersom varje rulle har tillgång till ett nätverksoperativsystem, tusentals enskilda rullar kan kopplas samman för att bilda ett integrerat smart rullsystem. Dessa rullar kan i huvudsak kommunicera med varandra och kan därför reagera flexibelt när ett oväntat tillstånd uppstår, "förklarar körspecialisten Nienhaus.

Saarbrücken -ingenjörerna kommer att ta med ett litet transportsystem till Hannover Messe för att visa upp sin smarta rullteknik. Forskargruppen söker kommersiella och industriella partners som de kan utveckla sitt system för konkreta praktiska tillämpningar med.