Mobiler Roboter AGV in Produktionsumgebung mit Werkstückträger und Sensoren zur Detektion und Navigation

移動式ロボットおよびAGV(無人搬送車)向けの検知・位置特定

自動化された工程では、センサが自動化システムの「目」となり、さまざまな役割を果たします。例えば、物体検出、位置監視、部品識別に加え、X軸とY軸に沿った正確な位置合わせと位置決めを可能にします。

現在、これらのさまざまな要件を満たすための数多くの種類のセンサー技術を利用することができます。終端位置の検出などには用途に応じて、拡散反射型光電センサー、超音波センサー、光学式距離センサー、位置センサー、誘導型センサーなどが使用されます。適切な技術の選定は、環境条件、要求される精度、および実現すべき具体的な自動化タスクによって異なります。


車両におけるセンサーの用途

移動式ロボットでは、各工程を確実かつ安全に実行するうえで、センサが重要な役割を果たします。積荷の有無の検出、所定のリフト位置の確認、積み降ろし用コンベヤの起動など、さまざまな機能に高精度なセンサ信号が必要です。

また、移動式ロボットは主にバッテリーで駆動し、柔軟に使用できるよう設計されているため、センサにも小型・軽量・低消費電力であることが求められます。 


センサの用途を詳しく見る

Laserpositionssensor AMS 100 fuer Hubachse auf Fahrerlosem Stapler mit Palette

1.荷受け部の垂直位置決め

要件:

パレットやコンテナを確実に保管・取り出しを行うためには、AGVや移動式ロボットの積載部を、正しい高さ(リフト軸)に正確かつ繰り返し可能な位置に配置する必要があります。

ソリューション:

レーザー位置決めシステムAMS 100は、±2 mmの絶対精度で2 msごとに測定データを提供します。データはさまざまなインターフェースを介してコントロールに転送できます。

Integrierter Lichttaster HT zur Ladungserkennung auf AGV, AMR

2.パレットの位置特定のための存在・位置監視

要件:

コンテナまたはパレットをAGVや移動式ロボットに移載した後、搬送物が正しく載せられていることを確認します。この目的のために、1つまたは複数の定義された位置で、積荷の存在を確認する必要があります。 

ソリューション:

コンパクトな拡散反射型光電センサHT 3CまたはHT 23は、アクティブ背景抑制機能と優れた外乱光耐性により、搬送物を確実に検出します。HT 3Cシリーズには、色柄のある物体、穴の開いた物体、光沢の強い表面を持つ物体なども確実に検出できる各種モデルを取り揃えています。

Lichttaster HT3C zur Feinpositionierung der Hubvorrichtung und Lueckenerkennung am Palettenfuss

3.フォークの微細な位置決め

要件:

リフト装置のフォークでパレットやメッシュボックスの自動持ち上げを行うには、脚部の間にあるフォーク差込口の位置を特定し、フォークを差し込める状態か確認する必要があります。

ソリューション:

コンパクトなHT 3Cなどの拡散反射型光電センサは、材質を問わず物体を検出します。スイッチングポイントの精度が高いため、ラック内などでの精密な位置決めにも適しています。

Lichttaster oder Distanztaster ODT25C zur Positionsbestimmung der Palette auf dem Lastaufnahmemittel

4.フォーク上の積載位置の確認

要件:

パレットやメッシュボックスを確実に持ち上げるには、リフト装置の前面からパレットまでの距離を測定し、フォークの前進動作を制御する必要があります。

ソリューション:

TOF技術を採用した距離センサODT 3またはODT 25は、対象物の色や表面状態にかかわらず、高い再現性で確実に検出します。この技術により、対象物の角度が多少変化しても、最大数メートルの広い検出範囲に対応できます。

Lichttaster HT3C zur Regalriegelerkennung im Lager fuer AGV oder Hubgabel

5.ラックの棚受け位置の検出

要件:

対象物を正しい位置に格納するには、対象物を載せる棚受けの上端を検出する必要があります。

ソリューション:

フォークに組み込めるコンパクトな拡散反射型光電センサHT 3Cは、スイッチングポイントの精度が高く、この用途に最適です。また、2つのスイッチングポイントを備えているため、フォークの精密な位置決めにも同時に使用できます。

Kamerabasierter Positioniersensor IPS zur Feinpositionierung an automatischer Materialbergabe

6.自動受け渡し地点での搬送制御

要件:

移動式装置と固定式設備の間で荷物を自動的に受け渡すには、搬送用コンベヤを起動するための非接触信号が必要です。

ソリューション:

この用途には、SR 5B透過型光電センサが適しています。このコンパクトなセンサは外乱光の影響を受けにくく、視認性の高い赤色光を使用しているため、光軸を簡単に調整できます。

Integrierter Lichttaster HT zur Ladungserkennung auf AGV, AMR

7.搬送物の有無の確認

要件:

確実に受け渡すには、搬送物がAMR/AGVに完全に積み込まれたか、またはAMR/AGVから完全に降ろされたかを確認する必要があります。

ソリューション:

組み込みやすい小型の回帰反射型光電センサPRK 23またはPRK 5Bは、外乱光抑制機能を備えており、搬送物を極めて確実に検出します。

Kamerabasierter Positioniersensor IPS zur Feinpositionierung an automatischer Materialbergabe

8.受け渡し時の高精度な位置決め

要件:

用途によっては、振動を避けて繊細な物体を受け渡す場合など、極めて高精度な位置決めが必要になります。

ソリューション:

カメラ式位置センサIPS 200は、マーカーを基準とした位置を最小0.1 mmの精度で測定します。検出した位置ずれ量はEthernetベースのインターフェースから出力され、荷受け部やAGVの位置補正に使用されます。


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検出と移動式ロボットに関するよくある質問

荷受け部を正確かつ再現性高く位置決めすることは、搬送物(パレットやコンテナなど)をラックシステムや指定された保管場所に、自動的かつ問題なく保管、取り出し、または搬送するために不可欠です。荷物を確実に受け取り、所定の場所へ置くには、AGVのフォークを必要な高さと位置に正確に合わせる必要があります。

使用するセンサには、荷物の重量や周囲の環境が変わっても、安定して機能することが求められます。

この用途では、リフト軸の位置を正確に検出するため、主にワイヤ式変位センサや光学式距離センサが使われます。設備を安定して効率よく稼働させるには、高い測定精度に加え、摩耗せず信頼性の高いセンサ機能が重要です。

一般にはレーザー位置決めシステムを使用し、検出した位置を連続的に取得して車両制御システムへ直接送ります。これにより、昇降動作を正確に制御し、荷受け部を毎回同じ位置に合わせることができます。

フォーク位置などのY方向の位置を正確に検出するには、一般にAMS 100などの測定距離センサを使用します。これらのセンサは位置をミリメートル単位で測定できるため、昇降動作を精密に制御できます。この用途は一般に「リフト位置決め」と呼ばれます。

背景抑制機能付き光電センサは、至近距離や所定の位置にある物体やエッジを確実に検出するのに適しています。背景までの距離が変わっても、対象物を正確に検出できます。

検出距離が長い場合は、ToF(飛行時間)方式のセンサを使用します。距離が変化する用途では、距離を連続測定し、測定値を柔軟に評価できる測定センサまたは距離センサを使用します。