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Bild: traffic_analyzer, iStock
Positioniersysteme

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Jederzeit auf der richtigen Spur

Text: Harry Jacob, A&D
Für fahrerlose Transportsysteme gibt es verschiedene Konzepte, wie sie den Weg von A nach B finden – und jeweils eigene Steuerungskomponenten. Wie wäre es, wenn sich situationsbedingt das jeweils beste Konzept anwenden ließe, weil sie alle auf der gleichen Technik aufsetzen?

Wie von Geisterhand bewegt fährt der autonome Transporter durch die Werkhalle. Er folgt dem Farbstreifen auf dem Boden, der seinen Weg vorgezeichnet hat. Es gibt Streifen unterschiedlicher Farbe, die jeweils andere Stationen im Produktionsprozess miteinander verbinden. Am Bestimmungsort angekommen stoppt das Fahrzeug nicht einfach nur, sondern rangiert ein wenig, um seine Fracht exakt in Position zu bringen. Doch nicht die Farbstreifen weisen ihm jetzt den Weg, sondern Data Matrix Codes dienen hier als Einparkhilfe. Nach dem Entladen bekommt der Transporter eine neue Aufgabe und macht sich auf den Weg zu seiner nächsten Anlaufstation.

Möglich macht diese Art des Transports eine einzige Komponente: das Positioniersystem Position Guided Vision (PGV) von Pepperl+Fuchs. Es ist das erste Positioniersystem, das Farb­band-Verfolgung und exakte Positionierung auf Data Matrix Code in einem Gerät vereint. Im Gegensatz zu magnetischen oder funkbasierten Systemen ist die optische Erkennung flexibler und weniger aufwendig. Es müssen keine Hallenpläne programmiert oder spezielle Materialien am Boden aufgebracht werden. Bei Änderungen im Streckenverlauf genügt es, einfach neue Farblinien anzubringen. Für das Erkennungssystem macht es keinen Unterschied, ob diese geklebt oder aufgemalt sind.

Integrierte Lösung

Die Kombination beider Techniken in einem Gerät eröffnet neue Möglichkeiten zur optischen Spurführung von fahrerlosen Transportsystemen (FTS). Der vorgegebene Weg wird automatisch verfolgt, bei Data Matrix Codes werden zusätzlich permanent Position und Geschwindigkeit zurückgemeldet. Die Daten liefert ein 2D-Kamerasystem mit integrierter Signalverarbeitung, LED-Beleuchtung, Feldbus-Schnittstellen in einem Gehäuse. Über ein Lesefenster von 80 x 120 mm erkennt das Kamerasystem sowohl Farbbänder von 10 bis 40 mm Breite als auch daneben angebrachte Data Matrix Codes.

Aufgrund der großen Fläche, die kontinuierlich abgetastet wird, ist auch bei beschädigten oder verschmutzten Spurbändern eine sichere Erkennung möglich. Zum anderen lassen sich dadurch Kurvenradien bis herunter zu 0,5 m realisieren, was zu einer platzsparenden Streckenplanung beiträgt. Die automatische Wahl von Blende und Shutter-Zeit verhindert eine Überbelichtung auch bei intensiver Beleuchtung und stark reflektierenden Bodenflächen.

Bewegt sich ein FTS entlang eines Farb- oder Data Matrix Codebandes, wird die exakte Position bestimmt. Spurabweichungen werden mittels Ausgabe der X- und Y-Position sowie des Winkels automatisch korrigiert. Bei einem Data Matrix Codeband regelt das Positioniersystem zusätzlich die Geschwindigkeit der FTS. Data Matrix Codes können beispielsweise Steuercodes übergeben, spezifische Abbiegevorgänge einleiten oder für eine exakte Positionierung sorgen.

Flexibel in der Anwendung

In der Praxis zeichnet sich das Positioniersystem von Pepperl+Fuchs durch seine Vielseitigkeit aus. Das offene Protokoll erlaubt den Anschluss des PGV an alle Steuerungssysteme. Schaltein- und -ausgänge sowie die gängigen Schnittstellen – RS485, Profibus und CANopen – sind in das Sensorgehäuse integriert. Darüber lässt sich eine Anbindung des Fahrerlosen Transportsystems bis ins Leitsystem realisieren. Die Parametrierung der Kamera erfolgt entweder über die Fahrzeugsteuerung, über ein Parametriertool oder mittels Codekarten, wodurch die Inbetriebnahme vereinfacht wird.

Die kompakte Bauform ermöglicht den Einsatz selbst in kleinsten Transportsystemen. Das Gehäuse ist mechanisch robust aufgebaut und erfüllt die Schutzart IP67, so dass das PGV auch im Outdoor-Bereich eingesetzt werden kann.

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