Aufrufe
vor 1 Monat

Der Konstrukteur 11-12/2022

  • Text
  • Schnell
  • Zudem
  • Komponenten
  • Einsatz
  • Fertigung
  • Antriebstechnik
  • Unternehmen
  • Anwendungen
  • Produkte
  • Konstrukteur
Der Konstrukteur 11-12/2022

KONSTRUKTIONSELEMENTE

KONSTRUKTIONSELEMENTE ZUG UM ZUG GEGEN VIBRATIONEN Autonomes Fahren – was für den Straßenverkehr noch perfektioniert wird, ist beim Materialtransport vom Lager zur Montage schon Alltag. Dort sind herstellerunabhängige Spezialkits zur Umrüstung von handelsüblichen Elektroschleppern zu fahrerlosen Transportsystemen eine Innovation, wie sie die Schiller Automatisierungstechnik GmbH anbietet. Die Elektronik schützen die Konstrukteure mithilfe von Gummi-Metall-Isolatoren von ACE. Ein Lastzug, der zu 99,986 Prozent verfügbar ist, selbstständig fährt und die schnellste Strecke wählt, das ist für den Fernlastverkehr noch Zukunftsmusik. Für die autonomen Transportfahrzeuge der Schiller Automatisierungstechnik ist es Realität. Das Unternehmen hat jüngst im Auftrag eines großen bayerischen Automobilherstellers ein Projekt mit 22 autonomen Routenzügen erfolgreich abgeschlossen. Die Flotte transportiert je Arbeitstag über 500 t Material vom Lager zur Montage und legt dabei täglich eine Strecke von mehr als 300 km zurück. Während des Tests über zehn Schichten wurden über 1.550 km bei höchster Verfügbarkeit autonom absolviert. ZU AUTONOM FAHRENDEN SYSTEMEN UMRÜSTEN 1985 von Ewald Schiller gegründet, hat die Schiller Automatisierungstechnik GmbH heute mehr als 240 Beschäftigte in Deutsch- Robert Timmerberg M. A., plus2 GmbH, Düsseldorf land und dem chinesischen Shenyang. Elektrik, Mechanik und IT für die Bereiche Automatisierung, Logistik, Reinraum und Elektroplanung gehören zu den Kernkompetenzen. Die Grundlage für die Entwicklung von Lösungen für autonome Routenzüge schaffte Schiller im Jahr 2018. „Es war uns schnell klar, dass für unsere fahrerlosen Transportsysteme die Sicherheitstechnik ein zentrales Thema sein wird, weil man bei Routenzügen, so wie beim Betrieb mit Anhängern im Allgemeinen, die Spuruntreue der Anhänger als eine wichtige Aufgabenstellung zu lösen hat“, erläutert Peter Stoiber, Bereichsleiter Mobile Robotics bei Schiller, eine der Herausforderungen während der Entwicklungsarbeit. Auch um die strengen Vorschriften der Maschinenrichtlinien einzuhalten, mussten der Ingenieur und sein Team die Fehlerwahrscheinlichkeit aller Bauteile durchrechnen und für höchste Verfügbarkeit sorgen. Die Entwicklungsarbeiten führten zur Perfektionierung eines Indoor-GPS, mit dessen Hilfe der Routenzug stets erkennt, wo er sich befindet. Dadurch sind auf dem Transportweg keine baulichen Veränderungen zur Orientierung nötig. Jeder Routenzug von Schiller lässt sich zudem leicht veränderten Situationen im Fertigungsprozess anpassen und ist auch an anderen Standorten einsetzbar. Der größte Vorteil der Lösung: handelsübliche Elektroschlepper können mit der Schiller-Technologie zu autonom fahrenden Systemen umgerüstet werden. 12 DER KONSTRUKTEUR 2022/11-12 www.derkonstrukteur.de

KONSTRUKTIONSELEMENTE 01 Weiterentwickelt: der autonome Routenzug als Outdoor-Lösung 02 Diese Gummi-Metall-Isolatoren sorgen mit einer Eigenfrequenz von 16 bis 46 Hz für effektive Schwingungsisolation AUSFALLSICHERHEIT DER ELEKTRONIK Auch wenn die Routenzüge prinzipiell noch nach der Ausstattung mit den Umrüstkits per Fahrer zu bedienen sind, zeigt der Autopilot Tag für Tag im Alltag seine Stärken. Ist der Routenzug beispielsweise in der Nähe der nächsten Arbeitsstation angekommen, meldet eine Smartwatch am Handgelenk des zuständigen Mitarbeiters per Vibrationsalarm den Status. Dieser kann die Waggons dann be- oder entladen und das Signal „alle Aktionen erledigt, Zug weiterschicken“ geben. Auf diese Weise wird die Route ohne Zeitverzug fortgesetzt. Unnötige Wegezeiten des Personals entfallen. So smart der Schiller-Routenzug auch ist, eins kann er noch nicht, fliegen. Und das war im Entwicklungsprozess eines der letzten Probleme, denen sich Peter Stoiber als Bereichsleiter Mobile Robotics mit seinem Team zu stellen hatte. Schließlich muss der Zug auf den vielen unterschiedlichen Wegen durch das Automobilwerk auch mal auf unebenen Strecken fahren oder Gebäudegänge überqueren. Dies sind potenzielle Gefahrenstellen, die die Ausfallsicherheit der Elektronik gefährden. Deshalb galt es zu vermeiden, dass der Schaltschrank in Schwingungen versetzt wird. Dafür sollte der Routenzug an den entscheidenden Stellen mit Schwingungsdämpfern ausgerüstet werden. LÖSUNG: GUMMI-METALL-ISOLATOREN Wie bei allen elektronischen und mechanischen Bestandteilen des Systems wurden die potenziellen Lösungen hierfür seitens Schiller analysiert und getestet. Als idealen Lösungspartner ermittelte die Konstruktionsabteilung ACE Stoßdämpfer. „ACE überzeugte uns zuerst durch die große Auswahl an in Frage kommenden Komponenten und weil wir auf der ACE-Homepage die Schwingungsdämpfer konfigurieren und berechnen konnten“, blickt Peter Stoiber zurück. „Der Vertrieb von ACE reagierte dann sehr schnell auf unsere Anfrage und überzeugte mit einer Bemusterung. Das schaffte zusätzliches Vertrauen in Qualität und Langlebigkeit der vorgeschlagenen Lösungen.“ Basierend auf den Eckdaten der Maximalgeschwindigkeit von 10 km/h und des Schaltschrankgewichts von 50 kg, wurden vier Gummi-Metall-Isolatoren vom Typ AAM-52205 ermittelt. Diese Familie der wartungsfreien und einbaufertigen Schwingungsdämpfer ist dafür geschaffen, um Belastungen zwischen 0,5 kg und 22,7 kg aufzunehmen. Damit helfen die kleinen stoß- und schwingungsisolierenden Verbindungselemente effektiv beim Schutz leichterer Komponenten. Sie isolieren in allen Richtungen und sind in jeder gewünschten Raumachse montier- und für Belastungen in Schub-, Druck- und Zugrichtung einsetzbar. Standardmäßig aus verzinktem Metall und mit Gummibauteilen aus Neopren gefertigt, lassen sie sich für Sonderanwendungen gegen schwere Stöße auch mit hoch dämpfendem Silikon bestellen. Auch wenn sie in dem hier geschilderten Einsatzfall in ihrer Standardausführung erstmals an fahrerlosen Transportsystemen der Logistikbranche zum Einsatz kommen, so ist die Fahrzeugtechnik für diese Maschinenelemente schon seit langem ein bekanntes Terrain. Kunden von ACE setzen sie weltweit zum Schutz vor Stößen und Vibrationen in leichteren elektronischen Anlagen und Komponenten ein, dies auch in Geländefahrzeugen und Lastkraftwagen, die aber bis dato immer von Menschenhand gelenkt wurden. Bilder: Aufmacher + 01 Schiller Automatisierungstechnik, 02 ACE Stoßdämpfer www.ace-ace.de 01 02 bewegen spannen heben toss-gmbh.de PNEUMATIC-BAUSTEIN www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR 2022/11-12 13