Fahrerlose Transportsysteme für Kleinladungsträger
Wendig und belastbar
Fahrerlose, omnidirektionale und höhenverstellbare Transportsysteme für Kleinladungsträger basieren auf zwei Systemen. Hier kommt sowohl ein Baukasten für flächenbewegliche Flurfahrzeuge als auch ein Profil- und Lineartechniksystem zum Einsatz. Auf diese Weise lässt sich eine besonders flexible Kleinteilmontage erreichen.
Das fahrerlose Transportsystem für standardisierte Kleinladungsträger ist für eine Höchstlast von 150kg ausgelegt und ist in der Lage, Montagekleinteile in unterschiedlichen Höhen abzugeben bzw. aufzunehmen. (Bild: RK Rose+Krieger GmbH)
Auf Kundenwunsch entwickelte die Imeton Gesellschaft für industrielle Mechatronik ein allgemein anwendbares Transportsystem für standardisierte Kleinladungsträger. Dabei war es erforderlich, dass das System für eine Maximallast von 150kg ausgelegt und in der Lage ist, einem Montageautomaten 40 Kleinteile pro Stunde an 24 Stunden pro Tag und sieben Tagen in der Woche zuzuführen. Da die Entnahme und Abgabe der Kleinteile in unterschiedlichen Höhen zu erfolgen hat, war es zudem notwendig, dass das System automatisch verstellbar ist. Weitere Herausforderungen waren der Batteriebetrieb und ein begrenzter Raum für die Bewegung des Transportwagens. Das System musste wendig sein und aufgrund der aufzunehmenden Maximallast über momentsteife, gleichzeitig wegen des Batteriebetriebs jedoch leichte Linearführungen für die Höhenverstellung verfügen.
Das fahrerlose Transportsystem Mecanum FTS verbindet ein DonkeyMotion-Chassis von Imetron mit Aufbauten aus dem Blocan-Profilsystem und Multilift-Hubsäulen von RK Rose+Krieger. (Bild: RK Rose+Krieger GmbH)
Zwei Baukästen, ein Transportsystem
Für das Fahrzeug griff das Unternehmen auf seinen DonkeyMotion-Baukasten für flächenbewegliche Flurförderfahrzeuge unterschiedlicher Größe zurück. Herzstück des Baukastens für omnidirektionale, fahrerlose Transportsysteme (FTS) sind die eigens entwickelten Mecanum-Räder. Auf ihnen bewegt sich der Transportwagen wie ein Luftkissenfahrzeug und ist damit sehr agil – gut geeignet für die engen Flure in Distributionszentren und Produktionshallen. Das Rad fährt auf beweglichen tonnenförmigen Rollen, die im Winkel von 45° zur Achse montiert sind. Richtung und Geschwindigkeit der Raddrehung gibt die Steuerung einzeln vor. Je nach Kombination der Radbewegungen lässt sich das Flurförderfahrzeug auf der Stelle drehen, vorwärts, rückwärts, schräg oder seitlich fahren – flächenbeweglich ohne Einschränkung. Neben den Spezialrädern umfasst der Baukasten auch Antriebseinheiten, Steuerungen, Batterien, Sicherheitssensorik und mehr. Damit lässt sich ein Fahrzeug an den Bedarf des Anwenders anpassen und mit Hebe- oder Rollbühnen, Greifarmen oder höhenverstellbaren Kleinladungsträgern ausrüsten. „Unser Vorbild war Lego“, erläutert Markus Mayr, Projektleiter bei Imetron, „auspacken, anschrauben, Kabelsätze einstecken, Steuerung konfigurieren – fertig!“ Für den Aufbau des fahrerlosen Transportsystems suchte das Unternehmen nach einem geeigneten Kooperationspartner für eine längerfristige Zusammenarbeit und fand ihn in RK Rose+Krieger aus Minden. Die Firma für Linear-, Profil-Montage-, Verbindungs- und Modultechnik konfektionierte aus seinem Blocan-Profilbaukasten die erforderlichen Aufbauten und lieferte darüber hinaus die Lineartechnik für die Höhenverstellung der einzelnen Kleinladungsträger.
Konstruktionsprofile der Baugröße F-80×80/2, F-40×80 L und F-40×40 kamen im FTS zum Einsatz. (Bild: RK Rose+Krieger GmbH)
Rahmen aus Aluminiumprofilen
Das Profilsystem umfasst mehr als 110 verschiedene Profilgrößen und -querschnitte in Baugrößen von 15×40 (Sonderprofile) bis 160×320 (Schwerlastprofile) sowie umfangreiches Zubehör. Die Einsatzmöglichkeiten der Konstruktions-, Sicht-, Rahmen-, Sonder- und Schwerlastprofile aus Aluminium sind groß, während der Konstruktionsaufwand gering ist. Da die Profile für die Montage lediglich auf die erforderliche Länge zu kürzen sind und sich ohne weitere mechanische Bearbeitung einzig über spezielle Profilverbinder miteinander oder bauseitig verknüpfen lassen, entstehen niedrige Planungs- und Montagekosten. Im Fall des omnidirektionalen, höhenverstellbaren Transportfahrzeugs bilden Konstruktionsprofile der Baugröße F-80×80/2 und F-40×80/L den Grundrahmen für die weiteren Aufbauten. Sie tragen sowohl die Batterie für die Stromversorgung des Systems als auch zwei synchronverfahrende Hubsäulen vom Typ Multilift Synchro mit innenliegendem Schlitten. Diese elektrisch verstellbaren Hubelemente bewegen einen Rahmen aus Konstruktionsprofilen der Baugrößen F-40×40 und F-40×80/L, auf dem der Kleinlastträger befestigt ist.
Elektrische Höhenverstellung
Die 1.030mm hohen und 48mm breiten Hubsäulen sind über ihre Grundplatte auf den Konstruktionsprofilen des Grundrahmens montiert. Der Rahmen für den Kleinladungsträger ist über Ausfräsungen im Außenprofil der beiden Hubsäulen an den Längsnuten des innenliegenden Schlittens befestigt. Insgesamt lässt sich durch diese Varianten der ausgewählten Hubsäulen ein Verstellbereich von 820mm realisieren. Die beiden Hubelemente werden im Synchronlauf verfahren. Dabei gewährleistet die Steuerung in Verbindung mit integrierten Sensoren den Gleichlauf und eine dauernde Niveauanpassung der Säulen in beide Fahrtrichtungen – auch bei unterschiedlicher Belastung. Die Gleichlaufgenauigkeit beträgt je nach Hubgeschwindigkeit 0 bis 2mm (8mm/s) bzw. 0 bis 4mm (16mm/s). Die Hubelemente, die beim Transportfahrzeug zum Einsatz kommen, sind jeweils für Zug und Druckkräfte bis 1.000N sowie Momente bis 150 bzw. 100Nm und gelegentliche Verstellungen ausgelegt. „Eine weitere Lösung für das häufigere Verstellen – konkret 40 Fahrten pro Stunde – befindet sich gerade in der gemeinsamen Entwicklung“, sagt Markus Mayr abschließend.
