Autonome mobile Roboter

Stefanie Tröndle & Stefan Tröndle, Dunkermotoren / Felix Kneipp, Framo Morat / Anna-Carina Adam, Knapp,

Flexibilität im Lager dank starker Antriebslösungen

Die Open Shuttles, autonome mobile Roboter (AMR), von Knapp ermöglichen eine Automatisierung des innerbetrieblichen Transports ohne Anpassungen der vorhandenen Infrastruktur. Die verbauten Antriebslösungen von Dunkermotoren und dem Getriebehersteller Framo Morat erlauben den sicheren Transport selbst sperriger und schwerer Lasten.

Gleichstrommotoren im Einsatz bei Shuttles von Knapp. © Dunkermotoren/Ametek

Gemäß einer Veröffentlichung von Statista vom Dezember 2021 erwartet ein Großteil der B2C-Kunden aus insgesamt zwölf betrachteten europäischen Ländern ihre online bestellte Ware bereits nach drei bis fünf Tagen. In den Niederlanden soll die Ware bei knapp einem Drittel der Kunden sogar schon nach einem bis zwei Tagen eintreffen. Aber auch im B2B-Commerce steigen die Erwartungen an Geschwindigkeit, Flexibilität und Transparenz.

Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, müssen Logistikprozesse innerhalb einer Organisation so effizient wie möglich gestaltet werden. Doch was heute effizient ist, kann morgen bereits veraltet sein. Arbeitsabläufe müssen sich an die Schnelllebigkeit der Anforderungen und Bedarfe anpassen – und die verbundenen Logistikprozesse müssen damit schritthalten. Eine Lösung auf diese Herausforderungen bietet die Firma Knapp aus Österreich. Open Shuttles sind autonome mobile Transportroboter, die interne Transportaufgaben ohne Anpassungen der vorhandenen Infrastruktur übernehmen. Dank innovativer Flottenkontrollsoftware werden Aufgaben effizient auf die gesamte Flotte an AMR verteilt.

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Fahrantrieb als Herzstück

Die AMR der Open Shuttle Serie sind die flexible Alternative zur klassischen Behälterfördertechnik und transportieren Behälter, Kartons und Trays bis zu 800 x 600 mm und einer maximalen Nutzlast von 100 kg. Dank automatischer Hubvorrichtung und Breitenverstellung können die Open Shuttles Behälter unterschiedlicher Höhe und Breite aufnehmen. Sie verbinden verschiedene Lagerbereiche miteinander und versorgen auch dezentrale Arbeitsplätze.

Neben jeder Menge Intelligenz durch Software und Sensorik ist der Fahrantrieb ein wichtiges Herzstück der AMR. Dunkermotoren, eine Marke von Ametek, konnte hier die passende Lösung bieten. Angetrieben wird der autonome mobile Roboter durch zwei bürstenlose Gleichstrommotoren der Serie BG 75. Der angebaute Regler sorgt für ein sanftes Beschleunigen und Abbremsen des Roboters. Eine ebenfalls im Gesamtantrieb integrierte Bremse aus dem Baukastensystem von Dunkermotoren gewährleistet den sofortigen Stopp des Open Shuttles im Falle einer drohenden Kollision mit anderen Fahrzeugen oder Personen, die dank des integrierten Laserscanners zuverlässig erkannt werden.

Für die benötigte Antriebskraft sorgt das an jedem Antrieb angebaute Nabengetriebe der Firma Framo Morat aus Eisenbach. Gemeinsam konnten die beiden Unternehmen - Dunkermotoren und Framo Morat - schon viele AGV-Projekte realisieren und präsentieren seit 2021 ein Portfolio am Markt, welches speziell für die strengen Sicherheits- und Platzanforderungen von AGV-Lösungen ausgelegt ist. Dabei ist das Gesamtsystem aus Motor und Getriebe über die komplette Lebensdauer wartungsfrei. Sollte der Laufbelag widererwartend Schaden nehmen oder sich aufgrund veränderter Bodenbeschaffenheiten die Anforderungen an das Rad ändern, kann dieses ganz einfach und direkt am Fahrzeug ersetzt und gewartet werden.

Mit einem Beschleunigungsmoment von bis zu 42 Nm sorgt das Nabengetriebe dafür, dass das Open Shuttle selbst schwere Lasten problemlos bewegen kann. Das Not-Aus Drehmoment von 63 Nm gewährleistet einen sofortigen Stopp im Falle einer drohenden Kollision. Somit ist das Open Shuttle mithilfe der Antriebe zu jeder Zeit sicher und zuverlässig unterwegs.

Das besondere an der Antriebslösung ist die kompakte Bauform des Gesamtantriebs. Das Getriebe ist in die Radnabe integriert, und verschwindet somit im Antrieb, ohne dessen Länge zu erhöhen.

Hub- und Lenkantrieb

Der autonome mobile Roboter (AMR), Open Shuttle Fork ist das Modell der Wahl, wenn es um den Transport ganzer Paletten, Regale oder großer Sonderladungsträger geht und hat eine Traglast von bis zu 1.300 kg. Der integrierte automatische Hub ermöglicht die Aufnahme der Ladung direkt vom Boden und erlaubt eine Abgabe der Ladung in bis zu 1,2 Metern Höhe. Antriebe von Dunkermotoren kommen hier sowohl bei der Hub- als auch bei der Lenkbewegung zum Einsatz und ermöglichen dem AMR eine omnidirektionale Flächenbeweglichkeit. Dank integrierter CANopen Elektronik kann die übergeordnete Steuerung des Shuttles die Antriebe einfach ansprechen und regeln.

Der Hub der bis zu 1.300 kg schweren Ladung wird durch den aktuell stärksten Motor aus dem Dunkermotoren Produktportfolio bewerkstelligt. Ein bürstenloser Gleichstrommotor der Serie BG 95 mit passendem Planetengetriebe stemmt selbst schwere Lasten ohne Probleme. Die angebaute Bremse des Typs E 600 hält die Ladung anschließend auf jeder gewünschten Position. Im Extremfall wird die Bremse auch für einen Not-Stopp bei voller Hubbewegung verwendet. Sobald eine gewisse Sicherheitsstufe erreicht ist, wird der Motor sofort ausgeschaltet und die Bremse muss den Halt übernehmen.

Um nie vom rechten Kurs abzuweichen sind im Open Shuttle Fork zwei weitere Dunkermotoren Antriebe als Lenkeinheit verbaut. Die intelligenten BLDC Motoren der Baureihe BG 66 mit Planetengetriebe sind besonders kompakt und daher perfekt für den Einsatz in flachen Fahrzeugen geeignet. Auch hier sorgt die integrierte Elektronik wieder für die benötigte Intelligenz. Dank CANopen Schnittstelle erhält der Motor die Befehle der übergeordneten Steuerung des AMR und kann so selbst minimale Kursanpassungen millimetergenau umzusetzen.

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