Detektion und Positionierung für mobile Roboter und FTS
In automatisierten Abläufen übernehmen Sensoren die Funktion der „Augen“ des Automatisierungssystems und erfüllen eine Vielzahl unterschiedlicher Aufgaben. Sie ermöglichen beispielsweise die Erkennung von Objekten, die Überwachung von Positionen, die Identifikation von Komponenten sowie die präzise Ausrichtung und Positionierung entlang der X- und Y-Achse.
Für diese unterschiedlichen Anforderungen stehen zahlreiche Sensortechnologien zur Verfügung. Je nach Einsatzgebiet kommen unter anderem Lichttaster, Ultraschallsensoren, optische Abstandssensoren, Positionssensoren sowie Induktivsensoren zur Endlagenerkennung zum Einsatz. Die Auswahl der geeigneten Technologie erfolgt abhängig von den Umgebungsbedingungen, der erforderlichen Genauigkeit und der jeweiligen Automatisierungsaufgabe.
Sensor-Applikationen bei Fahrzeugen
Bei mobilen Robotern übernehmen Sensoren eine zentrale Rolle, um die einzelnen Prozessschritte zuverlässig und sicher auszuführen. Für unterschiedlichste Funktionen – von der Erkennung einer vorhandenen Ladung über die Bestimmung einer definierten Hubposition bis hin zur Aktivierung eines integrierten Transportbands für Be- und Entladevorgänge – sind präzise Sensorsignale erforderlich.
Da mobile Roboter überwiegend batteriebetrieben und auf maximale Flexibilität ausgelegt sind, spielen kompakte Bauformen, geringes Gewicht sowie ein niedriger Energieverbrauch der eingesetzten Sensorik eine entscheidende Rolle.
Sensor-Applikationen im Detail
1. Vertikale Positionierung des Lastaufnahmemittels
Anforderung:
Für die zuverlässige Ein- und Auslagerung der Palette oder des Behälters muss das Lastaufnahmemittel des FTS oder mobilen Roboters genau und wiederholsicher in der richtigen Höhe positioniert (Hubachse) werden.
Lösung:
Das Laser-Positioniersystem AMS 100 liefert alle 2 ms Messdaten mit einer absoluten Genauigkeit von ± 2 mm. Die Daten können über unterschiedlichste Schnittstellen an die Steuerung übergeben werden.
2. Anwesenheits- / Positionskontrolle zur Lokalisierung der Palette
Anforderung:
Nach Übernahme des Behälters/ der Palette auf das FTS oder den mobilen Roboter ist zu prüfen, ob der Ladungsträger korrekt aufgesetzt wurde. Dazu soll an einer oder mehreren definierten Positionen die Anwesenheit der Ladung geprüft werden.
Lösung:
Die kompakten Lichttaster HT 3C oder HT 23 detektieren durch die aktive Hintergrundausblendung und die Fremdlichtfestigkeit zuverlässig Ladungsträger. Die Serie HT 3C umfasst Varianten für robuste Lösungen, z. B. für die Erkennung von farblich strukturierten Objekten, Objekten mit Durchbrüchen oder mit hochpolierten Oberflächen.
3. Feinpositionierung der Gabel
Anforderung:
Für eine automatische Aufnahme einer Palette oder Gitterbox durch die Gabel der Hubvorrichtung müssen die Zwischenräume der Füße erkannt und deren Zugänglichkeit detektiert werden.
Lösung:
Kompakte Lichttaster wie HT 3C detektieren Objekte materialunabhängig und eignen sich durch die präzisen Schaltpunkte auch zur Feinpositionierung, z.B. im Regalfach.
4. Bestimmung der Ladungsposition auf der Gabel
Anforderung:
Für die zuverlässige Aufnahme einer Palette oder Gitterbox ist es nötig den jeweiligen Abstand zwischen Stirnwand der Hubvorrichtung und Palette zur Steuerung der Vorwärtsbewegung zu erfassen.
Lösung:
Die Distanztaster ODT 3 oder ODT 25 mit TOF- Technologie erkennen Farben und Oberflächen wiederholgenau. Die Technologie erlaubt hohe Reichweiten bis zu mehreren Metern mit hoher Winkeltoleranz.
5. Erkennen der Riegelposition am Regal
Anforderung:
Zum korrekten Einlagern muss die Oberkante des Regalriegels, auf dem das Objekt abgelegt werden soll, angetastet werden.
Lösung:
In die Gabel integrierbare kompakte Lichttaster HT 3C mit präzisen Schaltpunkten eignen sich optimal für diese Aufgabe. Mit zwei Schaltpunkten ausgestattet können diese gleichzeitig auch zur Feinpositionierung auf der Gabel eingesetzt werden.
6. Transportsteuerung an automatischer Übergabe
Anforderung:
Automatisierte Übergabestationen von mobil auf stationär und umgekehrt erfordern berührungslose Signale zum Start von Transportbändern für eine Übernahme.
Lösung:
Dazu eignen sich Einweg-Lichtschranken SR 5B. Die kompakten Sensoren sind fremdlichtunempfindlich und durch das gut sichtbare Rotlicht leicht auszurichten.
7. Anwesenheit des Transportguts
Anforderung:
Für eine zuverlässige Übernahme muss überwacht werden, ob das Transportgut vollständig auf oder vom AMR / FTS transportiert wurde.
Lösung:
Leicht integrierbare Miniatur-Reflexionslichtschranken PRK 23 oder PRK 5B mit Fremdlichtunterdrückung arbeiten besonders zuverlässig.
8. Hochpräzise Feinpositionierung für die Übergabe
Anforderung:
In manchen Anwendungen ist eine extrem genaue Positionierung zur Materialübergabe nötig, z.B. für eine erschütterungsfreie Übernahme empfindlicher Objekte.
Lösung:
Der kamerabasierte Positionssensor IPS 200 ermittelt die Position zu einem Marker mit einer hohen Genauigkeit bis 0,1 mm. Abweichungen werden über ethernetbasierte Schnittstellen ausgegeben zur Nachsteuerung des Lastaufnahmemittels bzw. FTS.
