19. Oktober 2017
The Eye of the Donkey
Ein Vehikel auf Mecanum-Rädern kann, ähnlich wie ein Luftkissenboot, in jede beliebige Richtung fahren. Das schafft Flexibilität und spart Platz – unschätzbare Vorteile in der Intralogistik. Damit die Bewegungswunder der Firma imetron immer ihren Weg finden, kommt das Positioniersystem PGV von Pepperl+Fuchs zum Einsatz.
„Wir haben unsere Flurförderfahrzeug-Reihe nach dem langohrigen Lasttier ‚DONKEYmotion‘ benannt“, erklärt Projektleiter Markus Mayr vom Mechatronik-Spezialisten imetron in Freiburg. „Wie ein Esel transportiert er schwere Ladungen mit einer Schlepplast von mehreren Tonnen. Gleichzeitig kann der ‚Donkey‘ jede beliebige Richtung ansteuern, Kurven in variablem Radius fahren oder auf der Stelle drehen und ist somit besonders wendig.“ Das Geheimnis der unbegrenzten Beweglichkeit steckt im sogenannten Mecanum-Rad, das im Gegensatz zu gewöhnlichen Rädern keine durchgehende Lauffläche hat. Auf seiner Felge sind drehbar gelagerte, tonnenförmige Rollen im Winkel von 45 Grad zur Radachse angebracht. Drehrichtung und Drehgeschwindigkeit eines jeden Rades werden über eine Steuerung einzeln vorgegeben, wodurch eine enorm hohe Flächenbeweglichkeit entsteht.
„Anders als etwa ein Gabelstapler braucht unser Donkey keine Fläche zum Rangieren“, betont Mayr. „Zudem kann das Fahrzeug der entsprechenden Größe komplett unter einer Europalette verschwinden, weil diese oben aufgeladen wird und kein Fahrzeugteil übersteht.“ Doch nicht nur die hohe Beweglichkeit der Mecanum-Räder macht den Esel zur gefragten Verstärkung in der Intralogistik: Als fahrerloses Transportsystem (FTS) ermöglicht er die Automatisierung von Transportaufgaben. Ein optischer Lesekopf von Pepperl+Fuchs stellt die dafür nötige Spurverfolgung sicher: Der PGV100 wird also förmlich zum Auge des Esels.
Der optische Lesekopf PGV100 wird zum Auge des 'DONKEYmotion'.
Richtungsweisende Technologie
imetron nutzt diesen aus einer 2-D-Kamera und einer LED-Lichteinheit bestehenden Sensor auf zwei Arten. In einer Fahrzeugvariante liest er auf dem Boden angebrachte Data-Matrix-Codebänder, sodass das FTS an jedem Punkt einer vorgegebenen Strecke seine genaue Position wiedergibt. Die andere Version des Donkeys benötigt statt des Bandes nur einzelne QR-Codes. Durch seine hohe Flexibilität deckt der PGV100 dieses Szenario ebenso erfolgreich ab. „Aus dem Code leitet der Sensor neben einer genauen Positionsbestimmung auch die Ausrichtung des Fahrzeugs ab“, erläutert Mayr. „So kann der Donkey selbsttätig von Code zu Code fahren. Er ist zum Beispiel in der Lage, an einem entsprechend definierten Punkt hochpräzise ‚einzuparken‘, um etwa eine schwere Komponente für die Montage bereitzustellen. Das PGV-System sorgt selbst bei stark reflektierendem Untergrund für sichere Spurverfolgung und exakte Positionierung.“ Dank seines großen Lesefensters stellen auch beschädigte und verschmutzte Codes kein Problem für den Betrieb dar. Bei der Konstruktion des FTS erwies sich zudem die extrem platzsparende Bauweise des Sensors als echter Vorteil.
„Die Anbindung an die Fahrzeugsteuerung war aufgrund der CANOpen-Unterstützung des PGV ebenfalls schnell erledigt. Generell gestaltete sich die Montage dank des Plug-and-Play-Charakters des Sensors denkbar einfach“, beschreibt Mayr die Implementierung. Zudem überzeugte der PGV von Pepperl+Fuchs die Experten bei imetron durch seine Robustheit: Das Gehäuse in Schutzart IP67 umschließt die Elektronik für die Signalverarbeitung einschließlich Feldbusschnittstellen. Da er seine Arbeit berührungslos und ohne bewegliche Teile erledigt, ist er zudem wartungsfrei und langlebig.
Die Einsatzbereiche für DONKEYmotion sind vielfältig.
Ein Esel für alle Fälle
imetron setzt den Sensor vom Kompaktmodell bis zum Schwerstlastesel, der bis zu 10 Tonnen trägt, in allen Fahrzeuggrößen ein. Die Donkeys erfreuen sich einer rasant wachsenden Beliebtheit, berichtet der Projektleiter: „Neben der Intralogistik kommen unsere Kunden aus vielen unterschiedlichen Bereichen. So können unsere Fahrzeuge zum Beispiel in der Messepräsentation oder im Theater eine Drehbühne ersetzen, als mobile Montageplattform oder als Werkzeugwechselwagen dienen. Wie für die Bewegung gibt es auch für die Anwendung keine Grenzen.“
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