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Mauerstetten, 02.11.2021

Sicherheit für vollautomatisierte Intralogistik

Zuverlässige Sicherheitsbremsen für Fahrerlose Transportsysteme
Sicherheit für vollautomatisierte Intralogistik

In der modernen Intralogistik kommen heute verstärkt Fahrerlose Transportsysteme zum Einsatz. Ihre kompakte Bauform und die bodennahen Fahrantriebe mit Batterie stellen besondere Anforderungen an die Sicherheitsbremsen. Deshalb ist es wichtig, bei der Auswahl der Bremsen einige Punkte zu beachten.

Wie kleine Heinzelännchen transportieren sie fleißig Kisten, Bauteile, Baugruppen oder auch mobile Roboter durch die Produktionshallen – Fahrerlose Transportfahrzeuge (FTF) oder auch Automated Guided Vehicles (AGV) sind aus der modernen Intralogistik nicht mehr wegzudenken. Denn überall dort, wo standardisierte Transporte erfolgen, können Prozesse mit Fahrerlosen Transportsystemen (FTS) – also dem Zusammenwirken mehrerer FTF über eine Leitsteuerung – automatisiert werden. Im Gegensatz zur fest installierten Fördertechnik brauchen sie wenig Platz und die Raumnutzung bleibt flexibel. Die Fahrerlosen Transportfahrzeuge werden automatisch gesteuert und jeweils mit einer eigenen Antriebsbatterie betrieben. Damit sie auf ihrem Weg durch die Fabrikhallen immer zielgerichtet anhalten und keinen Schaden an Material oder gar Personen verursachen, sind zuverlässige und exakt arbeitende Sicherheitsbremsen unabdingbar – gerade auch deshalb, weil eben kein Fahrer an Bord ist.

Möglichst lange Batterielaufzeit: Energieeffiziente Bremsen mit hoher Leistungsdichte

Die Bremsen die in FTF zum Einsatz kommen, müssen nicht nur kompakt, sondern gleichzeitig auch leistungsdicht und verschleißfest sein. „Bei einem geschlossenen Antriebssystem empfehlen wir ROBA®-servostop® Bremsen“, erläutert Bernd Kees, Produktmanager bei mayr® Antriebstechnik in Mauerstetten. Diese Bremsen sind nicht nur sehr leicht und bauen schlank, sondern sind auch im magnetischen Aktuieren extrem schnell. Zudem überzeugen sie durch eine hohe zulässige Reibarbeit bei dynamischen Bremsungen. „Wir stellen Sicherheitskennwerte für die ROBA®-servostop® Bremsen bereit. Daneben sind diese Bremsen so ausgelegt, dass der Bauraum optimal ausgenutzt und möglichst viel Energie eingespart wird“, fährt Bernd Kees fort. Ein weitaus größeres Einsparpotenzial bietet sich aber im Betrieb durch die intelligente Ansteuerung der Bremsen mit einem ROBA®-switch Gleichrichter oder aber einer neuen Ausführung des Ansteuer- und Überwachungsmoduls ROBA®-brake-checker: Denn nur beim Einschalten wird die Bremse kurzzeitig mit einer hohen Spannung bestromt. In dieser Phase ist eine hohe Magnetkraft erforderlich, um die Ankerscheibe über den Luftspalt anzuziehen. Liegt die Ankerscheibe dann allerdings am Spulenträger an, reicht eine wesentlich kleinere Magnetkraft aus, um die Bremse offen zu halten. Deshalb kann in dieser Phase die Spannung deutlich abgesenkt werden. Senkt der Gleichrichter die Spannung nach dem Lüften der Bremse ab, sinkt die Spulenleistung und damit auch der Energieverbrauch auf nur mehr ein Viertel. „Die Batterie läuft damit länger und muss nicht so oft geladen werden“, resümiert Bernd Kees. Zudem hält dies die Temperaturen im so häufig beschränkten Bauraum niedrig, was der Lebensdauer und der erforderlichen Isolationsklasse des gesamten Systems zu Gute kommt.

Robuste Motorbremsen – geschützt gegen Schmutz

Werden die Bremsen dagegen nicht in einem geschlossenen sondern in einem offenen Antriebssystem oder außen am FTF eingesetzt, wo sie Staub und Schmutz ausgesetzt sind, eignen sich die robusten ROBA-stop®-M Motorbremsen besonders gut. Denn sie sind in geschlossener und dichter Ausführung in Schutzart IP 66 verfügbar. Diese Industriebremse bietet neben Sicherheitskennwerten auch viele Standardoptionen und Zulassungen an.

Bremsen stabil betreiben – auch wenn die Batteriespannung fällt

Für die Ansteuerung und Überwachung der Sicherheitsbremsen bietet mayr® Antriebstechnik umfassendes elektrisches Zubehör. Dazu gehört zum Beispiel neben dem ROBA®-switch Gleichrichter auch das intelligente Modul ROBA®-brake-checker. In der neuesten Ausführung liefert es für verschiedene Batteriespannungen eine geregelte Ausgangsspannung und kann auch die Übererregungsspannung konstant halten. „Dadurch wird nicht nur eine sehr gute Auslegung der Bremsen möglich“, erklärt Bernd Kees. „Sondern mit dem Modul ist es zudem auch möglich, die Bremsen stabil zu versorgen und damit in jedem Betriebszustand sicher zu betreiben, also auch trotz abfallender bzw. veränderlicher Batteriespannung: auch wenn sich die Batterie entlädt, die Bremse wird trotzdem immer sicher geöffnet.“

Intelligentes Bremsenmonitoring

Neben der Ansteuerung ist das intelligente Modul ROBA®-brake-checker auch für das Monitoring der Bremsen zuständig. Das nachrüstbare Modul erkennt durch eine erweiterte Analyse von Strom und Spannung die Bewegung der Ankerscheibe und weiß, in welchem Zustand sich die Bremse befindet. Es arbeitet sensorlos und leistet neben der Überwachung von Schaltzustand und kritischer Spulentemperatur auch eine präventive Funktionsüberwachung auf Verschleiß, Funktionsreserve und Fehler. In einer erweiterten Ausführung ist das Modul ROBA®-brake-checker mit einer zusätzlichen Platine mit kundenspezifischer Schnittstelle (z. B. optisch, W-Lan, IO Link, Profibus, etc.) ausgestattet. Über diese Schnittstelle kann es Daten zu Schaltzeit, Strom, Spannung, Widerstand, Leistung und relativem Anzugsstrom liefern. Damit sind auch Verläufe auswertbar, Auffälligkeiten im Prozess lassen sich schnell erkennen und somit Schlüsse aus komplexen Zusammenhängen ziehen – ein Vorteil nicht nur für die vorausschauende Wartung, sondern auch beim Zusammenspiel von Robotern, Transport oder Lagerlogistik. Darüber hinaus ist auch die Integration in Fernwartungssysteme möglich. Dadurch dass das Modul ROBA®-brake-checker vom Schaltschrank aus, also in geschützter Umgebung, arbeitet, haben Staub und Schmutz im Bereich der bodennahen Antriebseinheiten der FTF keinen Einfluss auf die zuverlässige Funktion. Initiatoren und Mikroschalter dagegen könnten durch Verunreinigung ggf. Fehlsignale erzeugen und müssten von Zeit zu Zeit geprüft bzw. gereinigt werden. Das Wegfallen von Sensoren inklusive Verkabelung, gerade in ungeschützten Bereichen, erhöht also die Zuverlässigkeit und verhindert Ausfallzeiten durch anfällige Sensoren.

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