Automatisierung

Sensor zur optischen Spurführung für fahrerlose Transportfahrzeuge

16.03.2018 -

Sind für eine Lager- oder Produktionshalle fahrerlose Transportfahrzeuge angedacht,  kann aus zahlreiche Varianten und Leistungsklassen geählt werden: von Systemen, die einer Leitung oder einem Band folgen, bis hin zur Laserpositionierung oder Funklösung. Angestrebt wird häufig eine Kombination zwischen Positionier- bzw. Navigations- und Sicherheitslösung. Doch sollte man die verschiedenen Technologien im Vorfeld genau vergleichen, da sich nicht jede Technologie für jede Anwendung gleichermaßen eignet. Grundsätzlich sollten jedoch immer zwei Themen gemeinsam betrachtet werden: die  Arbeitssicherheit und die Navigation. Hinsichtlich Arbeitssicherheit können beispielsweise Sicherheits-Flächenscanner in Frage kommen, die eine Kollision der Fahrzeuge mit Personen und Gegenständen verhindern. Im Hinblick auf die Navigation sollte untersucht werden, ob ein weiteres Scanner-System oder eine andere Technologie genutzt wird, um das Fahrzeug sicher zu navigieren. Bei den Scannern kommen die Daten üblicherweise als Bitstrom pro Strahl mit Winkel und Distanz zum Objekt. Für die Auswertung der Navigationsdaten des Fahrzeugs ist eine Software mit geeigneter Hardware-Performance erforderlich. Gleichermaßen ist ein Stillsetzen durch die Sicherheitsfunktion zu beachten.

Wie viel Flexibiliät ist wirklich nötig?

Aktuelle Weiterentwicklungen und Leistungssteigerungen der Sicherheits-Laserscanner werden die Ausgabe von Navigationsdaten über bekannte und standardisierte Busschnittstellen künftig zulassen und damit beide Funktionen in einem Gerät zusammenfassen. Dies vereinfacht die Systemintegration und reduziert den Installations- und Schnittstellenaufwand. In Bereichen mit Personen und automatischen Fahrzeugen bietet sich solch eine Kombination gerade zu an. Allerdings ist das nicht überall der Fall und einfachere Lösungen, die Sicherheit und Navigation bzw. Spurführung trennen, reichen aus, wenn sich zum Beispiel nur an wenigen Punkten die Wege von Fahrzeug und Personen kreuzen.
Ein Vertreter dieser kombinierten Lösung ist der Sicherheits-Laserscanner RSL400 mit Profinet von Leuze Electronic. Die Sicherheits-Laserscanner werden gerne auch in Kombination mit Systemen genutzt, die Referenzpositionen mittels Transponder oder Codelesung beinhalten. Dies ist vor allem in Bereichen mit Überlappung von automatischen FTF und bemannten Fahrzeugen zur Unterstützung von Pick-Assistenz-Ssystemen, zum Beispiel bei der Warenannahme, im Versand und bei der Kommissionierung, der Fall. Hier fährt ein entsprechendes Lesegerät im Fahrzeug mit. Auf dem Boden oder an der Decke werden an Kreuzungen oder Referenzpositionen Transponder oder Codes angebracht, die unter anderem für weitere Informationen an Assistenzsysteme gekoppelt sind. Anlagen, die mit Referenzpositionen oder Navigationsscannern arbeiten, sind meist flexibel hinsichtlich Veränderungen. Oft erfolgt eine Anpassung an die neue Situation lediglich durch Einlernen oder grafisches  Einzeichnen der neuen Referenzpunkte. Diese Flexibilität hat viele Vorteile und damit ihren Preis. Im Einsatzfall sollte aber jeweils eine kritische Prüfung erfolgen, da diese Flexibilität nicht grundätzlich immer erforderlich ist.

Induktionsleitung oder Magnetband?

In abgeschlossenen Bereichen nahezu ohne Personenverkehr ist eine einfachere Art sehr verbreitet: die Spurführung mit Induktionsleitung oder Magnetband. Hierbei folgt das Fahrzeug strikt der Leitung/dem Band am Boden. Auf dem Fahrzeug selbst ist nur eine relativ einfache Steuerungsmimik erforderlich. Damit eignet sich diese Lösung auch für simplere Fahrzeuge. Die Leitung selbst ist robust und langlebig, jedoch nicht flexibel, da sie in den Estrich eingebracht werden muss. 
Mehr Flexibilität bringt das Magnetband. Allerdings muss hierbei der Bodenaufbau beachtet werden. In zahlreichen Lagern und Verteilzentren aber auch in vielen Produktionsumgebungen stellt Verschmutzung kein echtes Problem mehr dar, so dass optische Systeme durchaus gute Alternativen darstellen. Diese sind häufig deutlich einfacher aufzubauen oder anzupassen. Optische Varianten, die einer Linie folgen, sind in dieser Leistungsklasse besonders flexibel, da die Linie leicht aufgebracht  bzw. auch verändert werden kann – im Besonderen, wenn sie als Klebeband gestaltet ist. Verbreitet zur optischen Erkennung und Verfolgung der Linie sind Kameras oder Sensoren. Je nach Umfeld sind enge Kurven und Fremdlicht bei Kameras kritischer als bei Sensoren.

Belichtetes Klebeband als Wegweiser

Eine neue Technologie, die auf Kontrasterkennung basiert, stellt der neue Sensor zur optischen Spurführung OGS 600 von Leuze Electronic dar. Dieser Sensor ermöglicht eine Erfassungsbreite von 140 bis 280 mm auf einem belichteten Klebeband mit Linie und – je nach Untergrund mit Kontrastspur. Mit den üblichen einfachen Fahrzeug-Schnittstellen eignet er sich für den Einsatz in fahrerlosen Transportfahrzeugen aller Größen. Durch seine Kantendetektion und das Senden von Steuerungssignalen an den Lenkmotor, kann die Spur optisch geführt werden, so dass das Fahren auf einfache Weise automatisiert werden kann. Die Routen der fahrerlosen Transportsysteme können flexibel angepasst werden. Die kompakte Bauweise des OGS 600 und sein geringer Mindestabstand vom Boden von 10 mm ermöglichen seine Integration auch in flache Fahrzeuge. Varianten mit unterschiedlichen Erfassungsbreiten und Ansprechzeiten bieten vielfältige Einsatzmöglichkeiten, auch bei engen Kurven und hohen Fahrgeschwindigkeiten. Die Parametrierung und Schnittstellenintegration erfolgt über die Software SensorStudio. Ein Assistent analysiert den Kontrast von Boden und Spur individuell und empfiehlt die bestmögliche Spurfarbe. Eine hohe Funktions- und Fremdlichtsicherheit ist dabei gegeben.

Kontakt

Leuze electronic GmbH & Co. KG

In der Braike 1
73277 Owen
Deutschland

+49 7021 573-0

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