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ArgoDrive

Flexibel und kompakt: Wie ein Fahr-Lenk-System die Lagernutzung optimiert

Autonome Roboter navigieren sicher auf engstem Raum und bedienen jeden Platz.

Der mobile Logistik-Roboter SOTO von Magazino schließt die Lücke zwischen dem automatisierten Lager und der automatisierten Produktion. Bild: Magazino
Der mobile Logistik-Roboter SOTO von Magazino schließt die Lücke zwischen dem automatisierten Lager und der automatisierten Produktion. Bild: Magazino
ebm-papst

Wenn es immer schwieriger wird, Mitarbeitende für den regelmäßigen Materialtransport zu finden, insbesondere in den Nachtschichten, können fahrerlose Transportfahrzeuge (FTF) zu wahren Problemlösern werden. Zumal sie die Transport- und Fertigungsprozesse wesentlich effizienter machen. Dazu müssen sie intelligent, wendig und sicher sein sowie hohe Traglasten bewegen können. All dies stellt hohe Anforderungen an ihre Antriebstechnik. Aus diesem Grund nahm sich Magazino – a Jungheinrich company bei der Entwicklung des mobilen Roboters SOTO viel Zeit, um verschiedene Antriebseinheiten zu testen und zu vergleichen. Das Rennen machte das Fahr-Lenk-System ArgoDrive von ebm-papst.

Mobiler Roboter für Brown- und Greenfieldanwendungen

Als Bindeglied zwischen dem automatisierten Lager und der automatisierten Produktion übernimmt SOTO das intelligente Handling von Kleinladungsträgern (KLTs). Das Besondere dabei: Der Roboter entnimmt die KLTs auch aus Regalen mit gerade mal 400 mm Förderhöhe. Insgesamt transportiert er bis zu 24 KLTs bei einer maximalen Nutzlast zwischen 200 und 249 kg. Mit einer Transporthöhe von 2.160 mm und einer virtuellen Grundfläche von 2.500 mal 1.310 mm passt er durch 1.650 mm breite Gänge. All das erforderte eine kompakte, omnidirektionale Antriebseinheit.

Das kompakte Fahr-Lenk-System ArgoDrive von ebm-papst macht SOTO omnidirektional beweglich, ermöglicht eine geringe Greifhöhe und steigert die Effizienz. Bild: ebm-papst

Das kompakte Fahr-Lenk-System ArgoDrive von ebm-papst macht SOTO omnidirektional beweglich, ermöglicht eine geringe Greifhöhe und steigert die Effizienz. Bild: ebm-papst.

Flexibler und robuster Antrieb

Das Fahr-Lenk-System ArgoDrive besteht aus zwei bürstenlosen DC-Motoren, Getriebe, sicherheitstauglicher Sensorik und erforderlichen Anschluss-Steckern. Die zwei Motoren tragen durch ein Überlagerungsgetriebe zum Lenken, Fahren, Beschleunigen oder Bremsen bei – je nach Anforderung. Dadurch entsteht ein unendlicher Lenkwinkel, der FTFs flächenbeweglich und wendig macht. So kann jede Position exakt angefahren, auf der Stelle nachjustiert oder ein Hindernis flexibel umfahren werden.

Da alle Komponenten durch die Bewegung zwangsläufig Vibrationen und anderen Kräften ausgesetzt sind, zählte für die SOTO-Entwickler die Robustheit des Systems. Bei ArgoDrive sind alle notwendigen Anschlusskabel fest verlegt. Das verhindert Kontaktschwächen – den Ausfallgrund Nummer 1 bei fahrerlosen Transportfahrzeugen.

Kompakte Bauform

Ganz besonders freut sich Magnus Eldevik, Product Marketing Manager bei Magazino, aber über die Kompaktheit des Antriebs: „Insbesondere, weil ArgoDrive so flach baut, konnten wir eine niedrige Greifhöhe von 400 mm realisieren. Das bedeutet, dass teurer Lagerplatz möglichst effizient genutzt werden kann. Gleichzeitig bedeuten kompakte Abmaße des Antriebs aber auch mehr Platz für Greifer oder eben die Nutzlast. Und je höher die Nutzlast, desto effizienter ist letzten Endes der mobile Roboter.“ ArgoDrive gibt es in drei Varianten: Light bis 100 kg Traglast, Standard bis 300 kg und Heavy bis 500 kg. Bei allen Varianten misst das Antriebsgehäuse 250 mm in der Länge und 170 mm in der Breite. Die Höhe variiert zwischen 103 und 205 mm.

Gefahrloser Einsatz

Wo mobile Roboter und FTFs mit Menschen zusammenarbeiten, spielt Sicherheit eine essenzielle Rolle. Jedes Hindernis muss erkannt werden. Bei Schutzfeldverletzungen braucht es einerseits eine entsprechend hohe Bremsleistung. Andererseits muss der Befehl der Sicherheitssteuerung zum Stopp zuverlässig ausgeführt werden. Dazu unterstützt ArgoDrive standardmäßig verschiedene Safety-Funktionen für den sicheren Betrieb fahrerloser Transportfahrzeuge. Alle für Sicherheitszertifizierungen relevanten Sicherheitskennzahlen stehen zur Verfügung, wie z. B. MTTFd- und B10-Werte. Damit werden die Anforderungen der FTS-Normen ISO 13849 und ISO 3691-4 erfüllt. Standardisierte Kommunikations- und Safety-Schnittstellen wie CANopen, EtherCAT oder Profinet ermöglichen die einfache Integration in gängige Steuerungssysteme. Hier setzt Magazino auf die Sicherheitssteuerung von SICK und einen Industrie-PC für die Fahrzeugsteuerung.

SOTO entnimmt Kleinladungsträger aus passiven Regalen. ECI-Motoren von ebm-papst sorgen für die Kipp-Bewegungen im Rucksackregal. Bild: Magazino

SOTO entnimmt Kleinladungsträger aus passiven Regalen. ECI-Motoren von ebm-papst sorgen für die Kipp-Bewegungen im Rucksackregal. Bild: Magazino

Hoher Wirkungsgrad und großes Portfolio

Überzeugt hat die Entwickler auch der hohe Wirkungsgrad des ArgoDrives mit einem Verhältnis von 5:1. Das bedeutet bei 8 Stunden Betrieb rund 1,5 Stunden Ladezeit. Zur Effizienz trägt auch die Green-break-Funktion bei, die den Energiebedarf beim gelüfteten Zustand der Bremse im Vergleich zu anderen Brems-Ansteuerungskonzepten erheblich senkt. Das i-Tüpfelchen für Magazino war, dass ebm-papst ein großes Antriebsportfolio bietet. So werden nun beispielsweise ECI-Motoren für Kipp-Bewegungen genutzt, um die KLTs im Rucksackregal aufzunehmen. „Im gesamten mobilen Roboter mit verschiedenen Antrieben desselben Herstellers arbeiten zu können, erleichtert uns natürlich die Schnittstellenthematik deutlich“, erläutert Eldevik. Sowohl den ebm-papst Antriebsbaukasten als auch den ArgoDrive gibt es übrigens vom 11. bis 13. März live auf der LogiMAT in Stuttgart zu sehen.

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