Wykrywanie i pozycjonowanie w robotach mobilnych i pojazdach AGV
W procesach zautomatyzowanych czujniki pełnią rolę „oczu” systemu automatyki i realizują szeroki zakres funkcji. Umożliwiają one na przykład wykrywanie obiektów, monitorowanie pozycji, identyfikację elementów oraz precyzyjne wyrównywanie i pozycjonowanie wzdłuż osi X i Y.
Aby sprostać tym różnorodnym wymaganiom, dostępne są liczne rodzaje technologii czujnikowych. W zależności od zastosowania do wykrywania pozycji końcowej wykorzystuje się między innymi czujniki dyfuzyjne, czujniki ultradźwiękowe, optyczne czujniki odległości, czujniki pozycji oraz czujniki indukcyjne. Wybór odpowiedniej technologii zależy od warunków otoczenia, wymaganej dokładności oraz konkretnego zadania automatyzacji.
Zastosowania czujników w pojazdach
W robotach mobilnych czujniki odgrywają kluczową rolę w niezawodnym i bezpiecznym wykonywaniu poszczególnych etapów procesu. Precyzyjne sygnały z czujników są niezbędne do realizacji szerokiego zakresu funkcji – od wykrywania obecności ładunku, poprzez określenie zdefiniowanej pozycji podnoszenia, aż po uruchomienie zintegrowanego przenośnika taśmowego do operacji załadunku i rozładunku.
Ponieważ roboty mobilne są zasilane głównie z akumulatorów i są zaprojektowane z myślą o maksymalnej elastyczności, decydującą rolę odgrywają kompaktowa konstrukcja, niska waga oraz niskie zużycie energii przez stosowaną technologię czujnikową.
Szczegółowe zastosowania czujników
1. Pozycjonowanie pojemników na ładunki w pionie
Wymaganie:
Aby zapewnić niezawodne składowanie i pobieranie palety lub kontenera, pojemnik ładunkowy pojazdu AGV lub robota mobilnego musi być precyzyjnie i powtarzalnie ustawiony na właściwej wysokości (oś podnoszenia).
Rozwiązanie:
Laserowy system pozycjonowania AMS 100 dostarcza dane pomiarowe co 2 ms z dokładnością bezwzględną ±2 mm. Dane te mogą być przekazywane do układu sterowania za pomocą wielu rodzajów interfejsów.
2. Monitorowanie obecności/pozycji w celu lokalizacji palety
Wymaganie:
Po przeniesieniu kontenera/palety na pojazd AGV lub robot mobilny należy sprawdzić, czy skrzynia ładunkowa została prawidłowo umieszczona. W tym celu należy sprawdzić obecność ładunku w jednej lub kilku określonych pozycjach.
Rozwiązanie:
Kompaktowe czujniki dyfuzyjne HT 3C lub HT 23 niezawodnie wykrywają skrzynie ładunkowe dzięki aktywnemu tłumieniu tła i wysokiej czułości na światło otoczenia. Seria HT 3C zawiera warianty, które zapewniają trwałe rozwiązania, przeznaczone np. do wykrywania obiektów z otworami i obiektów o kolorowej lub polerowanej powierzchni.
3. Precyzyjne pozycjonowanie wideł
Wymaganie:
Aby automatycznie podnieść paletę lub kosz za pomocą wideł urządzenia podnoszącego, należy zidentyfikować odstępy między nóżkami oraz wykryć ich dostępność.
Rozwiązanie:
Kompaktowe czujniki dyfuzyjne, takie jak HT 3C, wykrywają obiekty niezależnie od materiału, z którego są wykonane, a dzięki precyzyjnym punktom przełączania przeznaczone są również do precyzyjnego pozycjonowania, np. w regale.
4. Określanie pozycji załadunku na widłach
Wymaganie:
Aby niezawodnie podnieść paletę lub kosz, konieczne jest zmierzenie odległości między przednią krawędzią urządzenia podnoszącego a paletą w celu sterowania ruchem do przodu.
Rozwiązanie:
Czujniki odległości ODT 3 lub ODT 25 z technologią TOF niezawodnie wykrywają kolory i powierzchnie z wysoką powtarzalnością. Technologia ta umożliwia uzyskanie dużego zasięgu roboczego, sięgającego nawet kilku metrów, przy wysokiej tolerancji kątowej.
5. Wykrywanie położenia belki na regale
Wymaganie:
W celu prawidłowego składowania należy wykryć górną krawędź belki regałowej, na której ma zostać umieszczony przedmiot.
Rozwiązanie:
Do tego zadania idealnie nadają się kompaktowe czujniki dyfuzyjne HT 3C z precyzyjnymi punktami przełączania, które można zintegrować z widłami. Wyposażone w dwa punkty przełączania, mogą one być również wykorzystywane jednocześnie do precyzyjnego pozycjonowania wideł.
6. Sterowanie transportem w automatycznych punktach przeładunkowych
Wymaganie:
Zautomatyzowane stacje przeładunkowe, służące do przenoszenia ładunków z urządzeń mobilnych na stacjonarne i odwrotnie, wymagają bezkontaktowych sygnałów do uruchamiania przenośników taśmowych w celu realizacji przeładunku.
Rozwiązanie:
Do tego celu przeznaczone są bariery świetlne jednokierunkowe SR 5B. Te kompaktowe czujniki są odporne na światło zewnętrzne i łatwe do ustawienia dzięki dobrze widocznemu czerwonemu światłu.
7. Obecność ładunku
Wymaganie:
Aby zapewnić niezawodny transfer, należy sprawdzić, czy ładunek został w całości przetransportowany do lub z pojazdu AMR/AGV.
Rozwiązanie:
Łatwe w integracji miniaturowe fotoelektryczne czujniki refleksyjne PRK 23 lub PRK 5B z funkcją tłumienia światła zewnętrznego charakteryzują się wyjątkową niezawodnością działania.
8. Precyzyjne pozycjonowanie do celów transferu
Wymaganie:
W niektórych zastosowaniach wymagana jest wyjątkowo wysoka dokładność pozycjonowania podczas transferu materiałów, np. w przypadku przenoszenia delikatnych obiektów bez żadnych drgań.
Rozwiązanie:
Czujnik położenia oparty na kamerze IPS 200 określa położenie względem markera z wysoką dokładnością sięgającą 0,1 mm. Odchylenia są przekazywane za pośrednictwem interfejsów opartych na sieci Ethernet w celu ponownego wyregulowania pojemnika ładunkowego lub pojazdu AGV.
