Mithilfe von zwei 2-D-Laserscannern erkennt der Horizontalkommissionierer seinen Bediener und folgt ihm auf Schritt und Tritt.

Mithilfe von zwei 2-D-Laserscannern erkennt der Horizontalkommissionierer seinen Bediener und folgt ihm auf Schritt und Tritt. STILL / Pepperl+Fuchs

Als Anbieter von intelligenten Intralogistik-Lösungen arbeitet STILL stets an optimierten Logistikprozessen. Im Fall des Horizontalkommissionierers sollte die Effizienz steigen. „Aufgabe war es, die Performance zu erhöhen, dabei ein ermüdungsfreies Arbeiten zu ermöglichen und dank reduzierter Laufwege die Ergonomie zu verbessern“, erklärt Erik Düwel, Produktmanager für autonome Fahrzeuge bei STILL. „Diese Ziele haben wir erreicht und so die Performance bei der Kommissionierleistung um bis zu 30 % gesteigert.“

Um den Horizontalkommissionierer zu bewegen, musste bisher ein Mitarbeiter Auf- und Absteigen. Genau diese Aktion wurde auf ein Minimum reduziert. Das neue Produkt sollte autonom fahren und lenken sowie dem Bedienpersonal intelligent folgen, aber bei Bedarf auch manuell gefahren werden können. „Da unser Vertrieb und unsere Forschungs- und Entwicklungsabteilung seit Jahren eng mit Pepperl+Fuchs zusammenarbeiten, schilderten wir ihnen unseren Wunsch dieser Automatisierung on Demand“, berichtet Düwel. Darüber hinaus muss das Fahrzeug den hohen Sicherheitsanforderungen einer Logistikhalle entsprechen: Hindernissen ausweichen, die Geschwindigkeit bei Bedarf drosseln, Kreuzungen nur unter Bedienerfreigabe überqueren und einen definierten Abstand zum Regal halten.„Der 2-D-Laserscanner R2000 erfüllt die Anforderungen des Robotik-basierten Assistenzsystems“, konstatiert Alexander Hermes, Key Account Manager bei Pepperl+Fuchs. Ausgestattet ist der messende optoelektronische Sensor mit der Pulse Ranging Technology (PRT), die kurze Reaktionszeiten und präzise Messergebnisse unter vielfältigen Objekt- und Umgebungsbedingungen ermöglicht, etwa bei Störeinflüssen durch Fremdlicht. Am Horizontalkommissionierer montierte STILL eine High Density (HD)-Variante aus der R2000-Familie jeweils rechts und links hinter der Fahrerstelle.

Schau mir in die Augen, Kollege

Anstatt der Augen, wie bei der Messedemo, lassen sich im interaktiven Display des 2-D-Laserscanners auch Botschaften an den Bediener darstellen.

Anstatt der Augen, wie bei der Messedemo, lassen sich im interaktiven Display des 2-D-Laserscanners auch Botschaften an den Bediener darstellen. Pepperl+Fuchs

Eine Menüführung, die 2012 zur Hannover Messe als Gimmick begann, erweiterte Pepperl+Fuchs auf die reale Anwendung. Der 2-D-Laserscanner R2000 hat ein interaktives Display, das es ihm ermöglicht, Texte und ­grafische Botschaften darzustellen. Für die erste öffentliche Präsentation wurden dem optoelektronischen Sensor zwei Augen spendiert, die die Bewegungen der Messebesucher verfolgten und ­ihnen somit hinterher schauten.
Bei der Inbetriebnahme des iGo neo CX20 wurde diese Funktion zum integralen Bestandteil der Interaktion zwischen Fahrzeug und Kommissionierer. Durch das Display zeigt der Sensor den Bedienenden an, dass sie bei dem ausgewählte Horizontalkommissionierer angemeldet sind, wenn er im Fahrmodus ist und ­ebenso, wem die Maschine folgt. Die ­damit gewonnenen Entfernungsinformationen und eine intelligente Messdatenauswertung vermindern Störungen aus dem Sensorumfeld und führen zu genaueren Ergebnissen bei der Objekterfassung.

Identifikation auf den ersten Blick

Zu Beginn der Interaktion zwischen Mensch und Fahrzeug muss sich der Mitarbeiter am Horizontalkommissionierer als ‚Partner‘ anmelden. Dies geschieht per Knopfdruck unmittelbar am Fahrzeug. Hierbei identifiziert die Fahrzeugsteuerung aus den R2000-Messdaten diese Person anhand dessen Hüllkurve als verantwortlichen Kommissionierer und verfolgt ihn dauerhaft über eine mehrdimensionale Objekterkennung. Durch seinen 360°-Messwinkel – kombiniert mit einer kleinen Spotgröße, einer hohen Winkelauflösung und einem Messbereich für weite Entfernungen – hat der Sensor somit seine Umgebung und den Kommissionierpartner stets ‚im Blick‘. „Es spielt keine Rolle, ob der Operator vor, neben oder hinter dem Horizontalkommissionierer steht, der iGo neo CX20 findet ihn“, fügt Hermes hinzu. Andere Fahrzeuge oder weiteres Bedienpersonal lenken das System aus Fahrzeugsteuerung und den zwei Laserscannern nicht ab. Darüber hinaus ist die Ersteinrichtung einfach und das Fahrzeug nach der Anlieferung startbereit. „Das Fahrzeug verfolgt den Operator eigenständig, detektiert dessen Standort und bringt sich immer automatisch in die perfekte Position zu Regal und Mensch“, ergänzt Hermes.

Die Intelligenz des Horizontalkommissionierers besteht auch darin, dass er leere Regalfächer erkennt und passiert. All dies geschieht unter Wahrung der Sicherheitsvorschriften – denn dank der exakten Objekt- und Hinderniserkennung kann das Fahrzeug autonom betrieben werden, während das Überqueren einer Kreuzung erst nach Freigabe durch den Mitarbeiter erfolgt. „Mit dieser Anwendung, die den Alltag des Kommissionierens erleichtert und die Konzentration aufs Picken der Teile erhöht, konnten wir einen wichtigen Fortschritt für die Robotik in der Intralogistik erreichen“, resümiert Düwel.

Pulse Ranging Technology im Detail

Prinzip der Pulse Ranging Technology

Prinzip der Pulse Ranging Technology Pepperl+Fuchs

Die neue Generation der messenden optoelektronischen Sensoren von Pepperl + Fuchs verbindet messende Verfahren mit Standardsensorik. Bei dem Messprinzip der Pulse Ranging Technology (PRT) ermöglicht die echte Pulslaufzeit-Messung geringe Reaktionszeiten und eine Unempfindlichkeit gegenüber Fremdlicht. Eine leistungsstarke Lichtquelle sendet kurze Impulse aus, die am Zielobjekt reflektiert und von einem lichtempfindlichen Empfangselement erfasst werden. Aus den ermittelten Werten wird mithilfe der Laufzeiten der Lichtimpulse die Entfernung zum Zielobjekt errechnet. Anders als bei der Triangulation ist der Messbereich mit PRT unabhängig von der geometrischen Anordnung der Optik. Deshalb lassen sich Sensoren auch für größere Messbereiche in relativ kleinen Gehäusen bei gleichzeitig hohen Anforderungen an die Messwertqualität einsetzen.
Den Sensor gibt es als:
– schaltender Sensor R2000 Detection mit einer Winkelauflösung von bis zu 0,071° für Detektions- und Überwachungsaufgaben
– messender Sensor R2000 HD (High Density) mit 84000 Einzelmessungen pro Sekunde und der Winkelauflösung von 0,043° für Konturmessung und Robotik-Anwendungen
– messender Sensor R2000 UHD (Ultra High Density) mit 250000 Einzelmessungen pro Sekunde und der Winkelauflösung von 0,014° für Navigations- und Positionierungsaufgaben

Ursprünglicher Artikel erschienen auf amplify.pepperl-fuchs.com