Carrière Press Inkoop
Carrière Press Inkoop
FAULHABER motoren in logistiek robotica marktcampagne

Magazino heeft een duidelijke visie: het bedrijf wil het eerste zelfdenkende, autonoom handelende magazijn ter wereld opzetten. En het is al een behoorlijk eind op weg. De nieuwe logistieke robot heet TORU. Momenteel bewijst hij zich in praktijktests bij grote transport- en verzendbedrijven. De bedrijven gebruiken het intelligente, zelfrijdende systeem vooral om schoenendozen op te halen tijdens het orderpicken. Het concept achter de TORU berust op zogeheten perceptiebesturing. Met camera's, beeldverwerking, sensoren en kunstmatige intelligentie kan de robot zijn omgeving waarnemen en correct interpreteren. Op basis van deze informatie kan de robot vervolgens zelfstandig beslissingen nemen.

Slimme logistiek in orderpickerrobot TORU

Robot vormt zelf een beeld van zijn omgeving

Beslissingen nemen? Als TORU de opdracht krijgt om een bepaald paar schoenen op te halen, krijgt hij eerst de magazijnlocatie en een streepjescode. Zo weet de robot waar zijn doel zich bevindt. Hij navigeert direct naar de juiste locatie. De hefkolom aan de voorkant van het voertuig draait vervolgens 90 graden richting de stellage en een grijper beweegt naar de opgegeven container. Nu begint TORU zelfstandig beslissingen te nemen. Met driedimensionale camerabeelden vormt de robot zich eerst een beeld van de huidige situatie. "Staat er überhaupt een schoenendoos in deze stellage? Is de juiste streepjescode aanwezig? Kan ik de doos oppakken? Misschien is de doos een paar centimeter opzij geschoven en kan hij vast komen te zitten tijdens het oppakken?" Met deze vragen beschrijft Florin Wahl, de woordvoerder van Magazino, de primaire taken van de visuele analyse. Het Duitse systeem is echter uniek vanwege de antwoorden die het hierop geeft. Als een opdracht is gekoppeld aan een doos die scheef in de stellage is gezet door een medewerker, probeert de robot om zijn grijpproces aan de omstandigheden aan te passen. Als TORU beoordeelt dat grijpen niet mogelijk is, wordt de opdracht teruggegeven aan het systeem. Een magazijnmedewerker moet de order dan alsnog handmatig picken.

Als de robot geen problemen detecteert, zijn het vooral de aandrijvingen van FAULHABER die het mogelijk maken om de schoenendoos te verplaatsen. Motion Controllers, borstelloze DC-servomotoren van de BX4 serie en planetaire tandwielkasten vormen hier een aandrijfsysteem dat een metalen spatel uitsteekt en intrekt. De taak is hier om het gat tussen het voertuig en de onderkant van de stelling te dichten, zodat het pad voor de schoenendozen vlak is. Deze kunnen nu met onderdruk uit de stelling op de spatel worden getrokken.

Uitstekend gedrag bij overbelasting

Magazino gebruikt aandrijvingen type BX4 van FAULHABER om de zuiggrijper te positioneren over een getand geleideframe. Met 62 watt levert deze borstelloze DC-servomotoren een nominaal koppel van 72 mNm bij continubedrijf. Voor Magazino is echter ook het piekkoppel van 96 mNm van belang. Deze overbelastingscapaciteit is doorslaggevend om de aanloopkoppels bij het hanteren van de schoenendozen te overwinnen. Raphael Vening van de technische ontwikkeling bij Magazino: "We hebben motoren nodig met een hoge vermogensdichtheid". Omdat de piekkoppels alleen bijzonder korte tijd nodig zijn, is er geen risico op oververhitting van de motoren.

Slimme logistiek in orderpickerrobot TORU

Kleinere aandrijvingen

Het krachtige overbelastingsgedrag van de motoren – met hun diameter van slechts 32 millimeter – levert diverse voordelen op voor de Duitse logistiekpioniers. Het design levert de basis voor het gebruik van kleinere motoren, die betrouwbaar overweg kunnen met de hoge aanloopkoppels. Het resultaat is dat kleinere aandrijvingen inherent lichter zijn. "Het gewicht van de grijper moet zo klein mogelijk zijn, omdat hij met TORU langs de verticale as moet worden bewogen", licht Raphael Vering toe. Hoe zwaarder de grijpereenheid, des te meer vermogen er nodig is voor de aandrijving van de verticale as. Ook het zwaartepunt is van belang, zeker als TORU een schoenendoos moet ophalen van de bovenste plank op een stellage van twee meter hoog.

Natuurlijk kan het zwaartepunt eenvoudig lager worden gelegd met een dikkere bodemplaat. Dat zou de verplaatsingseenheid echter zwaarder maken, zodat hiervoor ook weer een zwaardere aandrijving nodig zou zijn. Die zou op zijn beurt meer vermogen van de accu vragen, zodat het bereik van de TORU kleiner zou worden. Een lichtgewicht design is ook nodig omdat de TORU niet alleen op vlakke betonnen vloeren op de begane grond wordt ingezet, maar ook op de minder sterke vloercontructies op tussen verdiepingen. "Vooral hier zijn de mogelijke oppervlaktebelastingen heel beperkt. We willen de TORU echter zo veelzijdig mogelijk maken", vertelt Florin Wahl. Grotere motoren zouden ook de hantering hinderen, vooral als de dozen slechts een paar centimeter boven de vloer staan en de aandrijving simpelweg niet in de weg mag zitten. Met de oplossing van FAULHABER kan Magazino de TORU-grijper ver naar beneden verplaatsen en weer omhoog halen. "Dit is extreem belangrijk als je nagaat wat de capaciteit van een magazijn is ten opzicht van het vloeroppervlak. Iedere extra vierkante meter opslagruimte is goud waard", legt Florin Wahl uit.

Het idee achter TORU is om een geavanceerd systeem op te zetten met automatisering, robotica, visuele technologie en autonoom rijden. Bij de selectie van de aandrijvingen was Magazino dus op zoek naar oplossingen met optimale vermogensdichtheid. Daarnaast moesten die oplossingen ook elegant kunnen worden geïntegreerd in het bestaande automatiseringsconcept. "De ondersteuning voor de CANopen-interface was voor ons doorslaggevend", vertelt Raphael Vering. Omdat het bedrijf in München ook een perfect passend compleet Motion Control-systeem van FAULHABER kon gebruiken, had de afdeling Ontwikkeling meer vrijheid om de nieuwe logistieke oplossing verder te optimaliseren. "We hoeven geen tijd te investeren in onze eigen controllers of in de integratie van de encoders", benadrukt Vering. De V2.5 Motion Controllers van FAULHABER vormen samen met de DC-servomotoren een extreem dynamisch positioneringssysteem. Magazino gebruikt analoge Hall-sensoren als feedbackregeling, zodat hiervoor geen aparte encoder nodig is. De geïntegreerde stroomregeling van de Motion Controllers beperkt het koppel en beschermt zo de elektronica en de motor tegen overbelasting. Magazino gebruikt deze functie ook om fouten in de goederenstroom op te merken, bijvoorbeeld als een schoenendoos klem zit in een schap. De uitname-eenheid stopt dan.

Slimme logistiek in orderpickerrobot TORU

Kortom

Magazino levert met de TORU een geslaagde oplossing voor de goederenverwerking, die de efficiëntie in de logistiek eenvoudig en betrouwbaar kan verhogen. Met de huidige lage werkloosheid in Duitsland ligt de potentie van deze uitvinding voor de hand. Er is een groot tekort aan arbeidskrachten, met name 's nachts en in de weekenden. En dat zijn precies de tijdstippen waarop consumenten veel online inkopen. Door het gebruik van zelfstandig werkende, intelligente robots voor de logistiek kan het orderpicken op zijn minst worden voorbereid voor het begin van de week. Hiervoor is de TORU uitgerust met een bewegend schap waarin de uitgenomen dozen worden geplaatst. Centreereenheden met aandrijvingen van FAULHABER helpen om deze dozen op een plaatsbesparende manier neer te zetten.

Producten

FAULHABER BX4
Hoog koppel en toerentalstijfheid dankzij 4-polige technologie
Positieregeling in extreem kleine inbouwruimtes dankzij optionele analoge Hall-sensoren
Modulair, diameterconform montageconcept voor magnetische en optische encoders met hoge resolutie
Versies met geïntegreerde Speed of Motion Controllers beschikbaar
Hoge betrouwbaarheid en lange levensduur
Dynamisch uitgebalanceerde rotor, stille werking
Details
Meer informatie

Aanbevolen inhoud

Hier vindt u externe materialen van YouTube bij dit artikel. Klik om ze te bekijken.

Ik ga ermee akkoord om externe inhoud te zien. Ik ben me ervan bewust dat mijn persoonlijke gegevens kunnen worden gedeeld met externe platformen. Raadpleeg voor meer informatie ons privacybeleid.