Bei der Entwicklung nachhaltiger Maschinen für die Landwirtschaft sind oft alternative Bauteile gefragt. Ein Beispiel dafür liefert Kilter mit dem vollautomatischen Landwirtschaftsroboter AX-1 der per GPS autonom über Felder fährt. Er erkennt Unkraut mit einem Vision-System und künstlicher Intelligenz. Statt großflächig Herbizide zu versprühen, bringt der Roboter winzige Tropfen gezielt über ein Düsensystem auf das Unkraut auf – ähnlich präzise wie ein Tintenstrahldrucker. „Wir können dank dieser gezielten Aufbringung den Ertrag um bis zu 35 Prozent steigern, da die Nutzpflanzen ohne Unkrautdruck gedeihen und ihr Stoffwechsel nicht mehr durch Herbizide beeinträchtigt wird“, sagt Anders Brevik, Geschäftsführer von Kilter. Gleichzeitig sinkt der Chemikalienverbrauch um 95 Prozent.
Schmierfreie Komponenten schonen den Boden
Die Lösung aus Norwegen schont zudem den Boden, sowohl durch den reduzierten Chemikalieneinsatz als auch durch das Design des Roboters selbst. „Uns war wichtig, dass der AX1 auch technisch möglichst umweltschonend arbeitet“, sagt Trygve Weum, Konstrukteur bei Kilter. Gleichzeitig sollten die Komponenten möglichst leicht sein, damit der Roboter den Boden im Einsatz nur minimal verdichtet. Besonders herausfordernd war das beim Verstellmechanismus des Sprühmoduls. Denn die meisten verfügbaren Linearsysteme arbeiten mit Schmiermitteln und sind relativ schwer. „Entsprechend froh waren wir, als wir eine schmierfreie und leichte Lösung bei Igus fanden.“ In der Intralogistik ist die Maximierung der Lagerkapazität entscheidend. Kompakte Sensoren spielen dabei eine Schlüsselrolle: Höchste Leistung in kompakter Bauform schafft mehr Platz für die Ware, denn die Technik macht sich klein. ‣ weiterlesen
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Sprühsystem an die Pflanzenhöhe angepasst
Um die Höhe des Sprühdüsenmoduls der aktuellen Pflanzenhöhe anpassen zu können, nutzen die Konstrukteure von Kilter ein Linearmodul der Serie Drylin SLW-25120 von Igus. Das System basiert auf einer robusten Drylin W Linearführung aus hartbeschichtetem Aluminium und einer Trapezgewindespindel mit Elektromotor. Durch die Rotation der Spindel bewegt sich die Gewindemutter entlang einer Achse – und mit ihr ein Linearschlitten, der mit dem Sprühdüsenmodul verbunden ist. Das Grundgewicht des Moduls liegt bei etwa 5,9kg, zuzüglich rund 0,9kg pro 100mm Hublänge. Eine weitere Besonderheit: Für diese Bewegungen der Mutter und des Schlittens ist kein Schmierfett erforderlich. Mutter und Gleitlager des Schlittens bestehen aus einem Hochleistungskunststoff, in den mikroskopisch kleine Festschmierstoffe integriert sind. Sie ermöglichen einen reibungsarmen Trockenlauf. „Ebenso wichtig ist, dass sich nun kein Schmierfett mehr mit dem Staub vom Feld zu einer reibungserhöhenden Paste verbinden kann“, ergänzt Weum. „Das macht die Mechanik ausfallsicherer.“ Landwirte sparen zudem Zeit, da keine Nachschmierarbeiten anfallen.
Ausfallsicherer Roboter
Das Linearmodul konnte zudem durch seine Robustheit überzeugen. „Die verwindungssteife Doppelwellenkonstruktion sorgt für eine hohe Stabilität. Mit einer maximalen axialen Traglast von 2.500N und einer zulässigen Radialkraft bis 10.000N bietet das System eine mehr als ausreichende Sicherheitsreserve, um das rund 60kg schwere Sprühmodul über Jahre zuverlässig zu bewegen“, sagt Michael Hornung, Produktmanager Drylin Linear- und Antriebstechnik. Es bliebe somit genug Spielraum für zusätzliche Belastungen, etwa durch Stöße auf dem Feld. „Diese Robustheit des Linearmoduls wissen wir sehr zu schätzen“, so Weum. „Das Modul trägt maßgeblich zur Ausfallsicherheit des Roboters und somit zur Zufriedenheit der Landwirte bei.“ Digitale Souveränität in der Automation: Fraunhofer IOSB-INA entwickelt einen KI-Assistenten für die SPS-Programmierung. ‣ weiterlesen
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