Rund um das Aufnehmen, Sichern und Transportieren von Lasten benötigen fahrerlose Transportfahrzeuge (FTF) eine Vielzahl an Informationen, um sichere und reibungslose Prozesse zu gewährleisten. Zunächst muss das automatisierte Fahrzeug an der richtigen Übergabestation präzise andocken. Beim Be- und Entladen muss sichergestellt sein, dass die Warenträger zuverlässig erkannt und korrekt positioniert werden. Auch die Lastidentifikation kann zur Herausforderung werden, wenn beispielsweise mehrere Objekte gleichzeitig erkannt werden sollen oder ein auf dem FTF montierter Roboter zielsicher gesteuert werden muss.
Vom Andocken über die Lasterfassung und -positionierung bis hin zur Lastidentifikation bietet Pepperl+Fuchs ein breites Portfolio an kompakten und robusten Sensoren, die ideal für den Einsatz in fahrerlosen Transportfahrzeugen geeignet sind. Beispielsweise sorgen berührungslose Technologien für eine sichere Materialübergabe, während leistungsstarke Identifikationssysteme die Warenträger auch unter rauen Bedingungen zuverlässig identifizieren.
Für eine korrekte Warenübergabe müssen fahrerlose Transportfahrzeuge automatisch die richtige Position an der Übergabestation finden. Da die Folgeschritte oft sicherheitsrelevant sind, müssen hierbei die Anforderungen der funktionalen Sicherheit erfüllt werden. Dafür sorgt das Positioniersystem safePGV, das mit nur einem einzigen Sensor eine sichere Positionierung und Identifikation bis SIL 3/PL e ermöglicht.
Beim Be- und Entladen müssen mobile Roboter korrekt an einer Station andocken, um eine reibungslose Übergabe des Warenträgers zu gewährleisten. Für die Steuerung dieses Prozesses ist eine einfache, aber robuste Signalübertragung notwendig. Mit zwei Einweg-Lichtschranken des Typs BB10 lässt sich diese Aufgabe auf platzsparende und kosteneffiziente Weise lösen. Zwei unterschiedliche Sendefrequenzen sorgen für eine störungsfreie Signalübertragung, auch bei umliegenden Metallkonstruktionen.
Bei der Übergabe von Warenträgern kann es zu gefahrbringenden Bewegungen an der Dockingstation kommen. Um sowohl die Sicherheit des Bedienpersonals als auch eine durchgängige Anlagenverfügbarkeit zu gewährleisten, kommen Datenlichtschranken des Typs DAD15 zum Einsatz. Diese robuste, kostengünstige Lösung ermöglicht eine sicherheitsgerichtete Verifizierung der korrekten Fahrzeugposition bis PL d.
Beim Be- und Entladen von fahrerlosen Transportfahrzeugen an freien Bodenplätzen muss die Position der Ladung präzise erfasst werden. Um eine korrekte Übergabe zu gewährleisten, wird ein 3-D-LiDAR-Sensor der Serie R2300 am Hubmast des Fahrzeugs befestigt. Dieser liefert bei der Näherung des FTF sowie beim Aufladen der Last Messdaten, die der Fahrzeugsteuerung als 3-D-Punktewolke zur Verfügung stehen.
Bei der Beförderung von Transportgut werden Paletten von autonomen Transportfahrzeugen aufgenommen, an ihren Zielort gebracht und dort wieder abgesetzt. Damit die Paletten dabei nicht verschoben werden, liefert der am Fahrzeug montierte Vision-Sensor SmartRunner Explorer 3-D eine hochaufgelöste 3-D-Abbildung des Zielobjekts als Datengrundlage zur Fahrzeugsteuerung.
Häufig transportieren FTF Bauteile, die sich in Rollwagen befinden. Damit diese Wagen während der Fahrt nicht kippen oder davonrollen, müssen sie korrekt auf dem Fahrzeug positioniert werden. Induktive Sicherheitssensoren gewährleisten eine sichere Erkennung der Materialwagenposition bis SIL 2/PL d. Mit ihrer kompakten Bauform lassen sie sich einfach und platzsparend in fahrerlose Transportfahrzeuge integrieren.
In Produktions- und Lagerhallen transportieren autonome mobile Roboter (AMR) häufig Fördergüter, die sich auf Europaletten befinden. Für die fehlerfreie Erkennung von Palettenfüßen kommt der Reflexionslichttaster OQT400-R200 zum Einsatz. Dank Multipixel Technology (MPT) ist dieser Sensor besonders unempfindlich gegenüber Fremdlichteinflüssen und blendet undefinierte Hintergrundreflexionen zuverlässig aus. So werden Palettenfüße jederzeit fehlerfrei erkannt und Fehldetektionen unterdrückt.
Damit Stapler-FTF Paletten aufnehmen oder ablegen können, muss die Gabel präzise in die Zielposition bewegt werden – bei Hochregallagern auch über große Höhendifferenzen hinweg. Hierbei erfasst der Seilzug-Drehgeber ECA10TL die Höhenposition der Gabel mit maximaler Präzision. Die robuste Ausführung von Drehgeber und Messseil ermöglicht den Einsatz unter rauen Umgebungsbedingungen – ob Staub oder Schmutz, Feuchtigkeit oder starke Temperaturschwankungen.
Für eine zuverlässige Lastidentifikation unabhängig von Umgebungseinflüssen sind RFID-Systeme die ideale Wahl. Da fahrerlose Transportfahrzeuge oft unter rauen Bedingungen arbeiten, müssen die eingesetzten RFID-Systeme großen thermischen und mechanischen Belastungen standhalten. Dafür eignet sich das hochrobuste RFID-Schreib-/Lesegerät F61, das sich mit seiner kompakten Bauform besonders leicht in Klein-FTF integrieren lässt.
Befinden sich auf einem Lastenträger unterschiedliche Objekte, erschwert dies die korrekte Identifikation der zu einem Transportauftrag gehörenden Produkte. Für diese Herausforderung eignet sich das RFID-Schreib-/Lesegerät F190, das per Multitag-Erfassung bis zu 40 Tags in einem Lesevorgang erfasst. Dank der hohen Sendeleistung des Lesegeräts können die RFID-Tags bereits bei Annäherung des Fahrzeugs an den Lastenträger erfasst werden, sodass keine Ladeverzögerung entsteht.
Beim Transport von Trolleys oder Racks fahren Klein-FTF in eine Aussparung unter dem Warenträger, um ihn anzuheben. Hierbei übernimmt das Positioniersystem PGV zwei Aufgaben in einem: Ein an der Oberseite des Fahrzeugs angebrachter PGV-Lesekopf identifiziert den Warenträger mithilfe eines DataMatrix-Tags. Gleichzeitig wird anhand der Ausrichtung des Lesekopfs zum Tag die relative Position des Fahrzeugs bestimmt. Dies gewährleistet eine präzise Ausrichtung des FTF und somit einen sicheren Transport des Warenträgers.
FTF, auf denen ein kollaborativer Roboter mit Mehrachsarm montiert ist, kommen in der Produktion immer häufiger zum Einsatz, um Maschinen die erforderlichen Bauteile zuzuführen. Die Steuerung benötigt dabei eine Vielzahl unterschiedlicher Informationen, damit die Objekte zuverlässig erkannt und die anzufahrenden Positionen zielsicher ermittelt werden. Hierfür bietet der 2-D-Universal-Vision-Sensor VOS2000 ein flexibel kombinierbares Vision-Tool-Set, unter anderem für Lage- und Formerkennung, Konturenvergleich und Identifikationsaufgaben.