Fahrerloses Transportsystem mit Mecanum-Rädern

Die Innovationskraft, die Deutschland nachgesagt wird, und die über alle Grenzen hinweg die deutschen Produkte so begehrt macht, wird zu einem großen Anteil durch innovative mittelständische Unternehmen auf den Weg gebracht. imetron ist so ein Unternehmen, das sich vom reinen Fertigungsdienstleister zum Technologieunternehmen entwickelt hat. Der Schwerpunkt von Forschung und Entwicklung liegt auf neuen visionären Technologien, gerade für den Bereich der Intralogistik (Lagerlogistik).
Dabei arbeitet imetron gemeinsam mit Lehrstühlen und namhaften Industriepartnern wie Audi, Sick und Bosch zusammen. Zudem wurde ein intelligentes Produkt – der Donkeymotion-Baukasten – entwickelt, der modular an Umgebungsbedingungen angepasst werden kann. Weiter projektiert das Ingenieur- und Entwicklerteam individuelle Lösungen im Auftrag der Kunden.

Speziell im Bereich „Fahrerlose Transportsysteme der Zukunft” forscht imetron aktuell in drei Kooperationsprojekten: Projekt „KARIS PRO” des Instituts für Fördertechnik und Logistiksysteme des KIT in Karlsruhe unter der Leitung von Prof. Dr. Ing. Kai Furmans und ebenfalls am KIT in dem Projekt „Objektschutz”. Das dritte Projekt „Mechanische und mechatronische Entwicklung von omnidirektionalen FTF” erfolgt in der Zusammenarbeit mit der FH Dortmund unter der Leitung von Prof. Dr. Christoph Röhrig.

Gegenstand der Forschung sind dezentral gesteuerte Transportsysteme, die kollisionsfrei und flexibel fungieren, da sie intelligent und selbstständig arbeiten. Die Fahrerlosen Transportsysteme mit Mecanum-Rädern sind schwarmartig untereinander vernetzt und können auf diese Weise ein umfassendes, sicheres Versorgungssystem gewährleisten. Speziell „KARIS PRO” soll ein innovatives Materialversorgungssystem werden, das in der Lage ist, sich selbst zu organisieren, und bedarfsabhängig Funktionen anbietet. So realisiert das intuitiv bedienbare System auch komplexe Aufgaben.

In der Hightech-Studie der Bundesregierung wird eine Revolution hin zur „Industrie 4.0” prognostiziert, die sich durch maximale Flexibilität und Individualität auszeichnet. Dafür wird das passende Logistiksystem benötigt, das schnell und vielfältig einsatzfähig an wechselnde Anforderungen angepasst werden kann. Der Donkeymotion- Baukasten bringt die nötigen Eigenschaften mit und lässt sich modular und kosteneffizient einsetzen. Das Team um Prof. Dr. Christoph Röhrig forscht an der Entwicklung eines omnidirektionalen Roboters, der für den Transport von Lasten in der Intralogistik eingesetzt werden kann. Dabei hat die Hochschule ein Funklokalisierungssystem in Echtzeit entwickelt, das Fahraufträge und Statusmeldungen sowie die Lokalisierung des Roboters ermöglicht. Installierte Sicherheitslaserscanner realisieren das präzise Andocken an Übergabestationen und erkennen gleichzeitig Personen und Hindernisse.

Systembaukasten Donkeymotion – flexibel dank Mecanum-Technologie

„Donkeymotion“ by imetron bietet die optimalen Voraussetzungen für die Umsetzung einer maximal flexiblen, schnell umrüstbaren und automatisierten Fertigungslogistik. Damit wird das fahrerlose Transportsystem den wachsenden Anforderungen an eine individuelle und spezialisierte Produktion gerecht. Die Mecanum-Technologie in Form eines Donkeymotion- Systembaukastens macht diese Spitzentechnologie schlagartig für eine breite Anwenderzahl zugänglich. Gerade für den Transportweg durch schmale Gänge und Gassen in Fertigung oder Lager bietet Donkeymotion die passende Lösung, denn Transportsysteme mit Mecanum-Rädern besitzen auf einem ebenen Untergrund drei unabhängige Freiheitsgrade: zwei translatorische entlang der x- bzw. y-Achse, plus Rotation um die z-Achse – sie können demzufolge problemlos auf der Stelle drehen, absolut weiche Bewegungen ausführen und präzise sowie kontrolliert positioniert werden.

Die Fahrzeuge des intelligenten Baukastens „Donkeymotion” ermöglichen so individuelle und flexible Fertigung in allen 3 Freiheitsgraden – auch bei schwierigen Umgebungsbedingungen.Der modulare Aufbau der Mecanum-Fahrzeuge bietet neben umfangreichen Einsatzmöglichkeiten auch einen nicht zu unterschätzenden wirtschaftlichen Vorteil: Ohne große Umbaumaßnahmen können die fahrerlosen Transportsysteme in neue und bestehenden Gegebenheiten integriert werden. Individuelle Lösungen, andere Rahmenbedingungen und eine Anpassung an neue Produkte lassen sich durch die standardisierten Komponenten des Baukastens unkompliziert und schnell realisieren. Zudem sparen die aufeinander abgestimmten und wiederverwendbaren Komponenten erheblich Zeit und Geld bei der Konstruktion und Entwicklung. Teile sind schnell lieferbar und funktionserprobt. Die Investition in den Donkeymotion-Systembaukasten ist eine sichere und langfristige Kapitalanlage. Nur Entwicklungs-Know-how aus Deutschland kann die steigenden Anforderungen an immer spezifischere Produktionsabläufe möglich machen.

Donkeymotion-Sytembaukasten ermöglicht Flexibilität

Die Handhabung ist spielend leicht: Komponenten auspacken, anschrauben, Kabelsätze einstecken, Steuerung konfigurieren und schon ist das fhrerlose Fahrzeug bereit. Auch spezifische mobile Transporteinheiten können schlüsselfertig bei imetron bestellt werden. Donkeymotion steht für standardisierte Komponenten oder Systeme; darauf aufbauend können die Entwickler jedoch individuelle und kosteneffiziente Lösungen projektieren. Für viele dieser Lösungen stellen die „MecanumChassis“ – Grundgestelle der mobilen Plattform – die passende Ausgangsbasis dar. Die Chassis können in Millimeterschritten bedarfsgerecht bestellt werden.

Die in zwei Baugrößen lieferbaren „Mecanumdrives“ (Antriebseinheiten) bestehen aus dem Mecanum-Rad und den Antriebskomponenten und können weiter als Standard -oder High- Load-Variante geordert werden.

Beispielsweise kann das Mecanum-Fahrwerk bei Werkzeugwechselwagen seine Stärken in der millimetergenauen Positionierung ausspielen, damit schwere Werkzeuge sicher und schnell an der Maschine montiert werden können. Mobile Montageplattformen mit Mecanum-Rädern ermöglichen die ergonomische Ausrichtung der zu montierenden Produkte ohne zusätzliche aufwändige Drehtische. Fahrzeuge zum innerbetrieblichen Materialtransport, z.B. Paletten-Shuttle, können seitlich einparken, um die Last abzusetzen. Die Nutzfläche des Lagers kann hierdurch effizienter genutzt werden. Die Anwendungsmöglichkeiten des Baukastens sind vielfältig und schnell realisierbar und lassen sich zeitnah an die spezifischen Anforderungen anpassen.

Aber nicht nur der Markt der Flurfördergeräte kann mit der Donkeymotion-Innovation bedient werden, auch in Autohäusern, auf Theater- oder Studiobühnen und im Medizinsektor kann Donkeymotion eingesetzt werden.
Das sympathische Entwicklerteam mit dem Schwarzwälder Erfindergeist legt großen Wert darauf, die Kunden mit dem Baukasten oder ihren Ideen nicht alleine zu lassen. Die unterstützende Dienstleistung reicht je nach Kundenwunsch von der technischen Beratung bis zum Bau schlüsselfertiger Komplettlösung, egal, in welchem Anwendungsgebiet.

Funktionsweise des Mecanum-Rads

Die Mecanum-Rad-Kraftvektoren verlaufen entsprechend dem Winkel der tonnenförmigen Rollen schräg zur Achse, nicht wie an einem normalen Rad in Umfangsrichtung. Die Kombination von vier starr am Fahrzeug gelagerten Rädern definiert das System voll und ermöglicht jederzeit Richtungswechsel ohne Zeitverzögerung. Die individuelle Ansteuerung der Räder bewegt das System – ähnlich einem Luftkissen – in alle Richtungen.
Die Radnabenantriebseinheiten können am Fahrzeug sehr frei positioniert werden. Radstand und Spurweite sind frei wählbar. Einzige Grundvoraussetzung ist, dass die Antriebe alle achsparallel angeordnet sind. Mit den Koordinaten der Antriebseinheiten gefüttert sorgt die Steuerung dafür, dass die Räder richtig drehen.

Firmeninformation:
imetron | Gesellschaft für industrielle Mechatronik mbH Ansprechpartner: Dipl. Ing. Markus Mayr
+49 (0)7665 - 50255-0
m.mayr @ imetron.de
http://www.donkey-motion.de