Sicher auf der Spur

Sicherheitstechnik

Laserscanner – Moderne Laserscanner ermöglichen nicht nur den sicheren Betrieb von fahrerlosen Transportfahrzeugen, mobilen Servicerobotern und automatischgeführten Carts, sondern helfen ihnen auch bei der Navigation und Positionierung.

08. November 2010

Personenschutz und Navigationsunterstützung die Zielsetzung der sicheren Laserscanner mit CMS-Funktion ist die gleichzeitige Übernahme absichernder und navigationsunterstützender Funktionen durch einen einzigen Sensor. Hierbei nutzen die Geräte die Messdaten, die bei der sicherheitsgerichteten Erfassung der Raumkonturen anfallen. Ergänzend zur natürlichen Umgebung können bei Bedarf zudem speziell angebrachte Reflektormarken berücksichtigt werden. Das 2-in-1-Konzept der CMS-Sensoren mit standardmäßig vorhandenem Inkrementalgeberanschluss ist montagefreundlich und platzsparend, gerade bei kleineren Fahrzeugen ein wichtiges Argument.

Alle Sicherheitslaserscanner mit CMS-Funktionalität erfüllen die sicherheitstechnischen Anforderungen des Performance Level d nach EN ISO 13849 sowie SIL2 nach IEC 61508 und entsprechen mit Typ 3 nach IEC 61496 den Anforderungen an optoelektronische Schutzeinrichtungen für diesen Einsatzzweck. Je nach Aufgabenstellung bietet das CMS-Portfolio von Sick drei Optionen. Der S300 Professional CMS verfügt über eine Reichweite von 2,0 Metern und bietet vier programmierbare und im Betrieb automatisch umschaltende Schutzfeldsätze. Damit ist das Gerät ideal für kleine Transportfahrzeuge und für Serviceroboter geeignet. Stellen die transport- und fahrwegetechnischen Einsatzbedingungen komplexere Anforderungen an die berührungslose Absicherung, bietet der S300 Expert CMS nochmal vier weitere Feldsätze, bestehend aus je einem Schutz- und einem Warnfeld. Mit diesen insgesamt acht Warn- und Schutzfeldern können dann mehrere Überwachungsrichtungen, schwierige Kurvengeometrien oder unterschiedliche Geschwindigkeiten noch präziser und prozesseffizienter berücksichtigt werden. Zur Absicherung großer und oftmals schneller Fahrzeuge bewährt sich der S3000 Professional CMS mit ebenfalls acht programmierbaren Warn- und Schutzfeldern sowie abstufbaren Reichweiten von 4,0, 5,5 und 7,0 Metern.

Ideale Kombination

Mit ihrem 270-Grad-Scanwinkel ermöglichen die S300 Scannerlösungen der besonderen Art: So kann mit zwei Geräten am Fahrzeugheck eine komplette Heck- und Seitenüberwachung erreicht werden; und zwei diagonal montierte S300 können sogar für eine Rundum-Überwachung sorgen. Interessante Absicherungslösungen lassen sich zudem auch durch die Kombination von Geräten beider Baureihen realisieren, zum Beispiel der große S3000 für die Überwachung der Transportfahrtrichtung und der kleine S300 für die Absicherung des Heckbereiches, zum Beispiel beim langsamen Andocken in Rückwärtsfahrt.

Sicheres Navigieren

Grundsätzlich ist die Kombination von Personenschutz und Navigationsunterstützung in einem Gerät ideal für mobile Anwendungen, weil sie Platz, Montage- und Integrationsaufwand und damit Kosten spart. Vom Funktionsprinzip her erfassen die sicheren Laserscanner mit CMS, parallel zur Detektion von Personen, Gegenstände oder anderen Fahrzeugen, an jeder Stelle eines Parcours natürliche und künstliche Landmarken in der Umgebung. Auf weitere externe Navigationshilfen, zum Beispiel Magnete oder Induktionsschleifen im Boden, kann verzichtet werden. In welchem Umfang die Messdaten dann navigationsunterstützend verwendet werden, hängt vom Einsatzfall ab. Bei großen Fahrzeugen, die sich in der Regel mit einem eigenständigen Navigationssystem, zum Beispiel einem NAV200 von Sick, zurechtfinden, werden die CMS-Daten als redundante Orientierungsinformationen genutzt. Werden vom Scanner Personen oder Objekte erfasst, ermöglichen deren CMS-Messdaten nach der Auswertung im Navigationsrechner ein präzises Ausweichen oder Umfahren durch das Fahrzeug. In bestimmten Bereichen, zum Beispiel in engen Gassen und Kurvendurchfahrten, kann ein Laserscanner mit CMS kurzzeitig anstelle des eigentlichen Navigationssystems das Fahrzeug auf dem richtigen Weg halten.

Individuelle Datennutzung

Wie alle Sicherheitslaserscanner erfassen auch die Geräte mit CMS-Funktionalität während der Bereichsüberwachung eine Vielzahl von Konturdaten und Messwerten. Sie werden aber nicht komplett an eine Fahrzeugsteuerung oder ein Navigationssystem übergeben, sondern in Form vorverarbeiteter Rohdaten, deren Telegrammaufbau individuell definiert werden kann. Bereits in der Konstruktion, aber auch später im Betrieb, kann konfiguriert werden, ob Messdaten kontinuierlich oder getriggert ausgewertet werden sollen, ob der Zustand der statischen Eingänge und der sicheren OSSD-Ausgänge (Output Signal Switching Device) übertragen werden soll und ob Geschwindigkeits- und Inkrementalgeberwerte ebenfalls Teil des Telegramms sein sollen.

Mobile Fahrzeuge, die ihren Fahrweg aus Sicherheitsgründen überwachen müssen, benötigen für die Unterstützung ihres Navigationssystems keine zusätzliche Sensorik, wenn sie sichere Laserscanner von Sick mit CMS-Funktionalität an Bord haben. Durch das 2-in-1-Konzept wird der Aufwand für Komponenten und Verkabelung minimiert und zudem oftmals wertvoller weil knapper Montageplatz eingespart. Dadurch wird mit den CMS-Sensoren auch ein Höchstmaß an Wirtschaftlichkeit und Kosteneffizienz erreicht.csc

Fakten

Die Sick AG zählt als Hersteller von Sensoren und Sensorlösungen für industrielle Anwendungen zu den Technologie- und Marktführern in der Fabrik- und Logistikautomation sowie der Prozessautomation.

Das 1946 gegründete Unternehmen mit Stammsitz in Waldkirch ist heute mit fast 50 nationalen und internationalen Tochtergesellschaften, zahlreichen Vertretungen sowie Beteiligungen rund um den Globus präsent. Für Sick sind mittlerweile mehr als 5.000 Mitarbeiter weltweit tätig.

Erschienen in Ausgabe: 08/2010