Lasertechnik dirigiert fahrerlose Stapler sicher zum Ziel
Stockender Materialfluss im Unternehmen drückt die Produktivität jedes Maschinenparks in den Keller, was in Krisenzeiten teuer zu stehen kommen kann. Automatisierung per Funk und Laser könnte hier weiterhelfen: So navigieren jetzt fahrerlose Gabelstapler durch den Betrieb und übernehmen das automatische Be- bzw. Entladen von Lkw. Lasereinsatz beschleunigt auch das Ausrichten schwerer Werkzeuge, wenn beim Werkzeugwechsel die Zeit läuft.
Lasertechnik kann helfen, die Lagerhaltung zu automatisieren.
Foto: Viastore
„Flurförderzeuge sind heute nichts anderes als intelligente Werkzeuge mit der Hauptaufgabe, den Materialfluss wirtschaftlicher zu gestalten“, so Martin Suffel, Vertragshändler von Linde Material Handling in Aschaffenburg. Solche Aufgaben lassen sich heute vor allem mithilfe ständiger Innovation bewerkstelligen. So können sich Stapler-Fahrzeuge dank einer neuen Entwicklung von Siemens, Nürnberg, autark ohne Fahrer in Hallen bewegen, ohne auf zusätzliche Orientierungshilfen angewiesen zu sein. Um die Staplerposition während der selbstständigen Fahrt zu bestimmen, benötigt das System eine Karte der Umgebung. Dafür misst ein schwenkbarer Laser- scanner in drei Raumrichtungen die Entfernungen zu Objekten der Umgebung.
Navigationssystem ANS scant mittels Lasertechnik die Umgebung und erstellt eine dreidimensionale Karte
Der Clou: Das Navigationssystem „Autonomous Navigation System“ (ANS) vermisst mit einem schwenkbaren Laserscanner die Umgebung und erstellt eine dreidimensionale Karte auf wenige Zentimeter genau. Dem ANS-System genügt dabei zur Orientierung in der Regel schon die Trägerstruktur der Hallendecke, die alle nötigen Navigationsinformationen liefert. Nach vorgegebenen Kriterien extrahiert ANS dazu aus der Decken- und Wandstruktur die entscheidenden Landmarken. Neue Fahrstrecken werden durch einmaliges Abfahren programmiert. Bisher eingesetzte Systeme sind hingegen noch auf externe Navigationshilfen wie Reflektoren, Magnete oder induktive Leitdrähte angewiesen. Das neue Siemens-Navigationssystem läuft schon auf Gabelstaplern von Nissan Forklift, Oberhausen. Der Stapler führt dabei hochpräzise ohne Fahrer festgelegte Transportaufträge vom Start bis zum Ziel aus.
Auch im Druckhaus des Springer-Verlags in Ahrensburg navigieren Roboter, die kleinen Gabelstaplern ähneln, per Funk und Laser. In dem größten Druckzentrum Europas holen sie selbstständig die tonnenschweren Zeitungsrollen ab und bringen sie durch die Hallen zur Klebevorbereitung. Die intelligenten „Lastesel“ suchen sich selbstständig ihren Weg durch die Hallen und kommunizieren dabei untereinander. So wissen sie immer, wo sich die anderen Last-Roboter befinden und können ausweichen. Per Laser orientieren sich auch die automatisierten Gabelhubwagen der Fox GmbH, eines Unternehmens der Götting KG: Ein in das Fahrzeug integrierter Laserscanner ermöglicht zusammen mit optischen Marken an den Paletten die Ermittlung der exakten Position innerhalb der Umgebung.
Zudem ermittelt eine Odometrie auf Basis der Zahl der Radumdrehungen und Richtungsänderungen ständig die relative Position des Fahrzeugs. So gelingen etwa das automatische Be- und Entladen eines Lkw mit Paletten. Die Automatisierung wurde im Rahmen eines Demonstrationsprojektes in Zusammenarbeit mit DaimlerChrysler und dem Anbieter von hydraulischen Hebe-, Lade- und Handlingsystemen Palfinger entwickelt.
Ganz sicher und möglichst schnell – das sind die entscheidenden Eigenschaften, über die moderne Werkzeugwechsler für die Automobilindustrie verfügen müssen. Auch dort kommen heute automatisierte Hubfahrzeuge zum Einsatz. So etwa in den Ford-Werken in Saarlouis, wo u. a. die Innen- oder Außenbleche für die Typen Focus, C-Max und Kuga gepresst und gestanzt werden. Die Fuldaer Hubtext Maschinenbau GmbH realisierte dort den Werkzeugwechsler WWT 500, mit dem sich die bis zu 35 t schweren Press- und Stanzwerkzeuge wechseln lassen.
Laser hilft beim Werkzeugwechsel
Der Werkzeugwechsel läuft folgendermaßen ab: Nachdem das letzte Blechteil durch die Produktion gefahren ist, wird die Pressenanlage geöffnet und das Werkzeug durch den WWT 500 entnommen. Lediglich 18 min darf der Umbautrupp – ein eingespieltes Team aus insgesamt acht Ford-Beschäftigten – im Schnitt für einen kompletten Linienumbau benötigen, bis das erste Blech mit dem neuen Werkzeug gepresst wird. „Ab dem letzten Blech läuft bei uns die Zeit“, betonte Heinrich Nemesheimer von der Abteilung Maintenance and Equipment Engineering im Ford-Werk Saarlouis.
Zugstangen fassen das neue Werkzeug und eine massive Zug-Schubkette zieht es auf den Tisch des Hubfahrzeugs. Wenn das Werkzeug präzise angefahren und angedockt wird, befindet es sich mittig in der Führung, so dass es auf dem Tisch zur Positionierung nicht mehr hin- und hergeschoben werden muss. Ein Laser hilft dem Fahrer, schnell den Mittelpunkt der Presse zu finden. Die Press- und Stanzwerkzeuge werden regelmäßig gewechselt, um die Fahrzeugteile gemäß der Produktionsplanung just-in-sequence vorrätig zu haben.
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