Sensoren Kompakte Laserscanner sichern Shuttles im Kanallager

Autor / Redakteur: Patrick Hochleitner / Dipl.-Betriebswirt (FH) Bernd Maienschein

Platzsparend, dynamisch und prozesseffizient ein- und auszulagern, ist die Aufgabe mobiler Transportplattformen in Kanallagersystemen. Ein Stapleranbieter setzt in seinen kompakten Pallet-Shuttles auf die berührungslosen Schutzfunktionen von kompakten Sicherheitslaserscannern sowie auf eine Sicherheitssteuerung.

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Bild 1: Mit dem Still-Pallet-Shuttle werden eine wesentliche Optimierung der Lagerraumnutzung sowie eine Erhöhung von Palettenumschlag und Durchsatzleistungen im Kanallager erreicht.
Bild 1: Mit dem Still-Pallet-Shuttle werden eine wesentliche Optimierung der Lagerraumnutzung sowie eine Erhöhung von Palettenumschlag und Durchsatzleistungen im Kanallager erreicht.
(Bild: Still)

Bei dem Still-Pallet-Shuttle handelt es sich um ein halbautomatisches Ein- und Auslagerungssystem, bestehend aus einem Shuttle (Bild 2) und einem mehrstöckigen Kanallagersystem (Bild 1) mit Führungsschienen, mit dem eine wesentliche Optimierung der Lagerraumnutzung sowie eine Erhöhung von Palettenumschlag und Durchsatzleistungen erreicht werden können.

Die Funktionsweise ist schnell beschrieben: Das Shuttle nimmt die Palette am Anfang einer Regalebene vom Stapler auf, fährt sie automatisch an das Ende oder den nächstmöglichen freien Platz des Gangs, setzt sie dort vorsichtig auf den Lagerschienen ab und kehrt an den Anfang zurück, um die nächste Palette zu empfangen. Aus sicherheitstechnischer Sicht gilt es zu gewährleisten, dass im halb- oder vollautomatischen Betrieb des Lagersystems Kollisions- und Unfallgefahren durch Personen in den Regalgassen sicher vermieden werden.

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S300: zertifizierte Sicherheit an Bord

Der S300 ist der wesentliche Bestandteil des umfangreichen Fahrzeug-Sicherheitskonzeptes, das Still in Zusammenarbeit mit der Berufsgenossenschaft Handel und Warendistribution entwickelt hat. Der besonders auch für mobile Applikationen einsetzbare Sicherheitslaserscanner erfüllt die sicherheitstechnischen Anforderungen des Performance Level d nach EN ISO 13849 sowie SIL2 nach IEC 61508 und entspricht den Anforderungen an optoelektronische Schutzeinrichtungen gemäß Typ 3 der IEC 61496.

Der Sensor übernimmt in jedem Still-Pallet-Shuttle die Überwachung des Fahrweges beim halbautomatischen Ein- und Auslagern. Für die nur 191 mm hohen Fahrzeugplattformen war die kompakte Bauform des Laserscanners S300 der entscheidende Faktor – wenn auch nicht der alleinige: Der Sicherheitslaserscanner ist auch ein echter Stromsparer und unterstützt das auf lange, nachladungsfreie Betriebszeiten ausgelegte Energieversorgungskonzept der Still-Pallet-Shuttles.

Der große Trumpf des S300 ist die kompakte Bauweise. Dies ermöglicht – wie im Still-Pallet-Shuttle geschehen – eine Installation bei minimalem Platzbedarf. Noch kompakter erweist sich der S300 Mini (Bild 5) – die neuste Entwicklung bei den Sicherheitslaserscannern aus dem Hause Sick. Die Bauhöhe von nur 116 mm macht ihn zum wahren Raumwunder. Damit wird der S300 Mini aktuellen Trends bei der Ausrüstung kompakter Mobilplattformen gerecht – zumal Fahrzeugsegmente wie Klein-AGV (Automated Guided Vehicles), AGC (Automated Guided Carts) und mobile Plattformen (wie das Still-Pallet-Shuttle) einen schnell wachsenden Markt darstellen.

Der S300 und S300 Mini bieten ein Höchstmaß an Sicherheit und automatisierungstechnischem Zusatznutzen. Dadurch können auch komplexere Sicherheitsapplikationen, wie sie in mobilen Anwendungen oft anzutreffen sind, umgesetzt werden. Die Reichweite des 270°-Schutzfeldes beträgt bis zu 3 m.

Plattform geht auf Schleichfahrt

In Verbindung mit der kürzeren Reaktionszeit des Sicherheitslaserscanners ist es möglich, die ohne Last bis zu 1,1 m/s schnellen Plattformen beim Erkennen eines Hindernisses rechtzeitig auf Schleichfahrt zu reduzieren. Insgesamt können mit den Sicherheitslaserscannern bis zu 16 Triple-Feldsätze (Bild 4) – mit einem Schutz- und zwei Warnfeldern – und bis zu 32 Überwachungsfälle realisiert werden.

Dies ist in der Praxis mehr als ausreichend, selbst für anspruchsvollste Anwendungen, die ein häufiges situatives Reagieren auf unterschiedliche Umweltbedingungen erfordern. Hierzu zählt beispielsweise das strecken- oder positionsabhängige, dynamische Umschalten der Feldsätze beim Bremsen und Beschleunigen mit und ohne Last oder beim Erreichen von Gangenden.

Typisch für mobile Absicherungsaufgaben ist auch, dass an einem Fahrzeug oder einer Plattform gleichzeitig mehrere Sicherheitslaserscanner eingesetzt werden. So sind in die Still-Pallet-Shuttles jeweils zwei Sicherheitslaserscanner integriert – je ein Sensor für die Einfahr- und die Ausfahrrichtung im Regalgang. Steuerungsseitig sind die Sicherheitslaserscanner in besonderer Weise auf diese Konfiguration vorbereitet. So verfügen die Sicherheitslaserscanner über die neueste Generation der Sick-EFI-Schnittstelle (Enhanced Function Interface). Mithilfe des Safety Controllers der Sicherheitssteuerung Flexisoft von Sick und einer einheitlichen Bediensoftware können sogar bis zu vier berührungslos wirkende Schutzeinrichtungen mit EFI-Schnittstelle in einem Netzwerk zusammengefasst und so auch komplexe Absicherungsaufgaben umgesetzt werden. Dies hat eine Reihe von Vorteilen.

Flexisoft wird zum zentralen Monitor alle angeschlossenen Sicherheitslaserscanner

Die Vernetzung der beiden Sicherheitslaserscanner per EFI reduziert den Verdrahtungsaufwand im Still-Pallet-Shuttle und vereinfacht die Installation. Gleichzeitig wird die Flexisoft zum zentralen Monitor für die Konfiguration und Diagnose aller angeschlossenen Sicherheitslaserscanner und zur zentralen Systemschnittstelle für überlagerte Anlagen- beziehungsweise Fahrzeugsteuerungen, zum Beispiel das Still-MMS (Materialfluss-Management-System) oder das Still-Diagnosesystem. Zudem erlaubten Erweiterungsmodule die Einbindung zusätzlicher taktiler und elektromechanischer Sicherheitssensoren, wie sie das Fahrzeug-Sicherheitskonzept vorsah. Hierzu zählen beidseitige Not-Halt-Taster sowie beidseitige Sicherheitsschaltleisten.

Mit diesem redundanten Sensorikaufbau erreichen die Still-Pallet-Shuttles – durch die Unterscheidung verschiedener Arten von Hindernissen – ein Höchstmaß an Verfügbarkeit. Erkennt der Sicherheitslaserscanner ein mögliches Hindernis, reduziert das Shuttle seine Geschwindigkeit dynamisch bis hin zu einer Schleichgeschwindigkeit von0,1 m/s. Berührt die Not-Halt-Schaltleiste im Weiterfahren sanft das Hindernis, löst sie den Not-Halt aus – also nur dann, wenn das Hindernis eine Weiterfahrt wirklich unmöglich macht.

Dies hat den entscheidenden Vorteil, dass das Shuttle beispielsweise bei herabhängenden Folien nicht jedes Mal in den Not-Halt geht, sondern die herabhängende Folie langsam unterfährt – ein großer Vorzug der eingesetzten Sicherheitstechnik. Ein totaler Stillstand des Gesamtsystems wird somit auf die Ereignisse beschränkt, die auch wirklich einen Not-Halt erfordern.

Miniaturisierung des Sicherheitslaserscanners für neue Märkte

Der S300 wird den Anforderungen nach Sicherheit, kombiniert mit minimalem Installationsraum und Flexibilität zur Umsetzung komplexer Sicherheitsapplikationen, gerecht. Mit dem S300 Mini folgt Sick konsequent den Marktanforderungen nach Miniaturisierung und Intelligenz. Neben den Sicherheits- und Automatisierungsfunktionen gewährleistet vor allem die platzsparende Bauform des Sicherheitslaserscanners, dass sich kompakte Fahrzeuge und mobile Transportsysteme à la Still-Pallet-Shuttle realisieren lassen.

* Partick Hochleitner ist Produktmanager Multidimensional Sensors, Sick Vertriebs-GmbH.

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