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

모바일 로봇 및 AGV를 위한 감지 및 위치 제어

자동화 공정에서 센서는 자동화 시스템의 가장 핵심적인 역할을 수행하며 매우 다양한 작동 방식으로 구동됩니다. 예를 들어, 센서를 활용하여 물체 감지, 위치 모니터링, 부품 식별 뿐만 아니라 X축 및 Y축을 따르는 정밀한 정렬 및 위치 제어 가 가능해 집니다.

이러한 다양한 요구 사항을 충족하기 위해 수많은 종류의 센서 기술 솔루션을 사용할 수 있습니다. 적용 분야에 따라 확산 센서, 초음파 센서, 광학 거리 센서, 거리 측정 센서 및 유도형 센서 등이 최종 위치 감지 등에 사용됩니다. 적절한 기술의 선택은 환경 조건, 요구되는 정밀도 및 특정 자동화 작업에 따라 결정됩니다.


차량용 센서 적용 분야

모바일 로봇에서 센서는 개별 공정 단계를 안정적이고 안전하게 수행하는 데 핵심적인 역할을 합니다. 화물 유무 감지부터 지정된 리프팅 위치 결정, 적재 및 하역 작업을 위한 내장형 컨베이어 벨트 작동에 이르기까지 다양한 기능에 정밀한 센서 신호가 필요합니다.

모바일 로봇은 주로 배터리로 구동되며 최대한의 유연성을 위해 설계되었습니다. 이로 인하여 활용되는 센서 기술의 소형화된 디자인, 경량화 및 낮은 에너지 소비가 결정적인 역할을 합니다. 


센서 적용 분야 상세 설명

Laserpositionssensor AMS 100 fuer Hubachse auf Fahrerlosem Stapler mit Palette

1. 화물 리셉터클의 수직 위치 설정

요구 사항:

팔레트나 컨테이너를 안정적으로 보관 및 회수하기 위해서는 AGV 또는 모바일 로봇의 적재함이 올바른 높이(리프트 축)에 정확하고 반복 가능하게 위치해야 합니다.

솔루션:

AMS 100 레이저 위치 설정 시스템은 ± 2mm의 절대 정확도로 2ms마다 측정 데이터를 제공합니다. 데이터는 다양한 인터페이스를 통해 제어 장치로 전송될 수 있습니다.

Integrierter Lichttaster HT zur Ladungserkennung auf AGV, AMR

2. 팔레트 위치 확인을 위한 유무 및 위치 모니터링

요구 사항:

컨테이너/팔레트를 AGV 또는 모바일 로봇으로 이송하십시오. 이후에 로드 캐리어가 올바르게 안착한 상태인지 확인하십시오. 이를 위해 지정된 하나 이상의 지정된 위치에서 적재물의 유무를 확인해야 합니다. 

솔루션:

콤팩트한 사이즈의 HT 3C 또는 HT 23 확산 센서는 능동 배경 억제 기능 및 주변광 감도 덕분에 로드 캐리어를 안정적으로 감지합니다. HT 3C 시리즈는 색상 구조를 갖춘 물체나 개구부가 있는 물체 또는 고광택 표면의 물체 감지 등 강력한 솔루션을 위한 여러 가지의 제품 모델을 포함합니다.

Lichttaster HT3C zur Feinpositionierung der Hubvorrichtung und Lueckenerkennung am Palettenfuss

3. 포크의 정밀 위치 결정

요구 사항:

리프팅 장치의 포크를 활용하여 팔레트나 메시 박스를 자동으로 픽업하려면 포크 삽입구를 식별해야 합니다. 이후 접근 가능 여부를 감지해야 합니다.

솔루션:

HT 3C와 같은 소형 확산 센서는 재질에 관계없이 물체를 감지하며, 정밀한 스위칭 포인트 덕분에 랙 내의 미세 위치 결정에도 적합합니다.

Lichttaster oder Distanztaster ODT25C zur Positionsbestimmung der Palette auf dem Lastaufnahmemittel

4. 포크상의 적재 위치 결정

요구 사항:

팔레트나 메시 박스를 안정적으로 픽업하려면 리프팅 장치 정면과 팔레트 사이의 거리를 먼저 측정해야 합니다. 이후 전진 이동을 제어해야 합니다.

솔루션:

TOF 기술이 적용된 ODT 3 또는 ODT 25 거리 측정 센서는 높은 반복 정밀도로 색상과 표면을 안정적으로 감지합니다. 이 기술은 높은 각도 허용 오차를 기반으로 최대 수 미터에 달하는 넓은 감지 범위를 지원합니다.

Lichttaster HT3C zur Regalriegelerkennung im Lager fuer AGV oder Hubgabel

5. 랙에서 바 위치 감지

요구 사항:

올바른 적재를 위해 물체를 놓을 선반 바의 상단 가장자리를 감지해야 합니다.

솔루션:

정밀한 스위칭 포인트를 갖춘 소형 HT 3C 확산 센서는 포크에 통합될 수 있으므로 이 작업에 최적화되었습니다. 두 개의 스위칭 포인트를 갖춘 이 센서는 포크의 정밀한 위치 결정에도 동시에 사용할 수 있습니다 가능합니다.

Kamerabasierter Positioniersensor IPS zur Feinpositionierung an automatischer Materialbergabe

6. 자동 이송 지점에서의 운송 제어

요구 사항:

모바일 설비에서 고정식 설비로 또는 그 반대로 물품을 옮기는 자동 이송 스테이션에서는 이송을 위해 컨베이어 벨트를 작동시키는 비접촉 신호가 필요합니다.

솔루션:

SR 5B 투과광 포토 센서는 이러한 용도에 최적화되었습니다. 이 소형 센서는 외부 빛의 영향을 받지 않으며 시인성이 탁월한 적색광 덕분에 손쉽게 정렬이할 수 있습니다.

Integrierter Lichttaster HT zur Ladungserkennung auf AGV, AMR

7. 화물 유무 감지

요구 사항:

안정적인 이송을 보장하려면 화물이 AMR/AGV로 완전히 안착되었거나 이송 완료된 상태인지 반드시 확인해야 힙니다.

솔루션:

통합이 용이한 초소형 반사판 포토센서 PRK 23 또는 PRK 5B는 외란광 억제 기능을 갖추고 있으므로 탁월한 신뢰성으로 작동합니다.

Kamerabasierter Positioniersensor IPS zur Feinpositionierung an automatischer Materialbergabe

8. 이송을 위한 초정밀 미세 위치 결정

요구 사항:

일부 응용 분야에서는 자재 이송 시 매우 높은 결정 정밀도가 요구됩니다. 예를 들면 진동 없이 극도로 민감한 물품을 이송해야 하는 경우가 대표적입니다.

솔루션:

카메라 기반 위치 센서 IPS 200은 마커를 바탕으로 0.1mm까지 높은 정확도로 위치를 파악합니다. 편차 데이터는 적재함 또는 AGV를 재조정하기 위해 이더넷 기반 인터페이스를 활용하여 편차 데이터가 출력됩니다.


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감지 및 모바일 로봇 솔루션에 대해 자주 묻는 질문

적재함의 정밀하고 반복 가능한 위치 제어 기능은 팔레트나 컨테이너와 같은 화물 운반체를 랙 시스템이나 지정된 보관 장소에 문제 없이 자동으로 보관, 회수 또는 이송하기 위해 필수적입니다. AGV의 포크는 화물을 안정적으로 픽업하고 배치할 수 있도록 필요한 높이와 위치에 정확하게 정렬되어야 합니다.

사용되는 센서 기술은 다양한 적재 하중과 변화하는 환경 조건과는 상관없이 일관된 작동 방식을 보장해야 합니다.

이 적용 분야에서는 특히 로프 길이 트랜스미터와 광학 거리 측정 센서가 리프팅 축의 정확한 위치 감지에 사용됩니다. 높은 측정 정확도와 마모 없는 안정적인 센서 기능은 오류 없는 효율적인 작동 방식을 위해 매우 중요합니다.

일반적으로 이러한 목적에는 레이저 위치 제어 시스템이 활용됩니다. 해당 시스템은 측정된 위치 값을 지속적으로 기록하여 차량 제어 시스템으로 직접 전송합니다. 이를 통해 리프팅 동작을 정밀하게 제어할 수 있으며 로드 리셉터클의 반복 위치 제어 결정 정밀도를 보장합니다

포크 위치와 같은 Y축 위치를 정밀하게 감지하기 위해서는 일반적으로 AMS 100과 같은 거리 측정 센서가 활용됩니다. 이 센서는 밀리미터 단위의 정확도로 위치를 측정합니다. 이를 통해 리프팅 동작을 정밀하게 제어할 수 있습니다. 이러한 적용 분야를 흔히 리프트 위치 제어라고 합니다.

배경 억제 기능을 갖춘 확산 센서는 근거리 및 정의된 위치에서 물체나 가장자리를 안정적으로 감지하는 데 최적화되어 있습니다. 이를 통해 센서는 배경 위치와 관계없이 정밀하게 감지를 할 수 있습니다.

더 긴 감지 거리의 경우에는 비행 시간(ToF) 센서를 활용합니다. 그러나 거리가 가변적인 적용 분야의 경우에는 거리 측정 센서가 활용됩니다. 이로써 연속적인 거리 측정과 측정값의 유연한 평가가 가능합니다.