Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Stützpunkte für Kurven - Bahnberechnungen für Fahrerlose Transportsysteme

03.05.2011
Sie befördern ganze Lkw-Ladungen zwischen verschiedenen Fabrikhallen – Fahrerlose Transportsysteme (FTS) erledigen wiederkehrende Logistikprozesse automatisiert und flexibler als schienengebundene Fahrzeuge.
Entscheidend für den reibungslosen Ablauf sind Navigation und Spurführung der eigenständigen Transporter. Mit dem Designstudio CAD6 können Fahrzeugbewegungen einschließlich Schleppkurven anhand einer vorgegebenen Spur simuliert werden.

Ein Sattelzug dockt von der Laderampe ab und macht sich auf den Weg über das Firmengelände – mit leerer Fahrerkabine. Fahrerlose Transportsysteme (FTS) gehören in vielen Betrieben zum Betriebsalltag. Wo Schienenfahrzeuge oder Förderstraßen zu teuer, zu aufwändig oder zu unflexibel sind, bringen fahrerlose Transportfahrzeuge (FTF) in Form von Gabelstaplern, Frachtplattformen mit eigenem Abtrieb oder Lkw Waren von A nach B: Die Götting KG bietet Lösungen: Unternehmen vom Klebstoffhersteller bis zum Automobilproduzenten wurden bereits mit Spurführungstechniken ausgerüstet.

Die Ingenieure nutzen je nach Anforderung verschiedene Systeme wie Leitdrähte, optische Markierungen oder GPS. Eine häufig genutzte Lösung sind auch Transponder. „Die haben den Vorteil, dass man zur Spurfestlegung nicht die ganze Strecke aufreißen, sondern nur wenige Löcher bohren muss“, erklärt Matthias Götting. „Darüber hinaus funktionieren die Transponder unabhängig von Witterung und Belagszustand. Das Fahrzeug weicht auch bei stark verschmutzter Fahrbahn nicht von der Spur ab.“ Dadurch können die FTF sogar in Hafenbereichen eingesetzt werden.

CAD-Programm simuliert Fahrspur
Berechnung und Festlegung der Spuren für die Transpondersysteme stellen allerdings hohe Ansprüche an die Planer. „Das Problem ist, dass die Kanten eines Fahrzeugs nicht seiner Fahrspur entsprechen. Sie folgen nicht exakt demselben Verlauf. Deshalb kann man zum Beispiel nicht pauschal sagen, dass für einen Lkw von 2,55 Meter Breite eine drei Meter breite Spur ausreicht“, erläutert Götting. Daher wurde zur Trassenbestimmung eine eigene Simulationsanwendung nötig. Als Basis diente die im Unternehmen bereits seit Jahren verwendete Zeichensoftware CAD6 von Malz+Kassner. Entscheidendes Kriterium war, dass das Programm über offene Schnittstellen für eigene Erweiterungen vefügt. Dadurch konnten die FTS-Spezialisten die Berechnungsgrundlagen zur Fahrspurbestimmung entwickeln und diese dann von Malz+Kassner in ein Plug-In umsetzen lassen. Dieses Modul ermöglicht das Erstellen, Bearbeiten und Exportieren von Bahnkurven, die von Fahrzeugcontrollern verarbeitet werden können. Die Grundlage bilden dabei Hallen- oder Geländepläne. Zusätzlich müssen die genauen Parameter des später verwendeten Fahrzeugs wie Typ, Maße, Achsabstand oder Lenkwinkel eingetragen werden. Wird dann die Spur als dünne Bahnkurve in den Plan gezeichnet, berechnet das Programm anhand dieser Parameter die tatsächlichen Ausmaße der Fahrspur. Dabei wird das Abfahren der Bahn durch das Fahrzeug simuliert, um Engstellen und kritische Punkte zu lokalisieren.
Realisierbare Kurvenradien
Vor allem Kurven, Rückwärtsfahrten und Schlepp-Vorgänge sind rechenintensiv, da die Achsen hinter der Lenkachse aus der Spur laufen und dadurch das Fahrzeug eine größere Fläche überstreicht. Die Hinterräder folgen einer so genannten Schleppkurve, wobei der genaue Platzbedarf von Kurvenradius, Länge des Fahrzeugs, Achslage und -zahl sowie der Gliederung des Fahrzeugs bestimmt wird. Je enger die Kurve und je länger das Transportmittel ist, umso größer ist die Fläche, die für die Kurvenbewegung freigehalten werden muss. Die äußere vordere Ecke des Fahrzeugs bestimmt den äußeren Rand des nötigen Raums, die innere hintere Ecke markiert die innere Begrenzung. Ein eventueller Anhänger folgt der Zugmaschine dabei weiter innen im Bogen.

Um die Fahrspur für die Praxis ideal zu gestalten, wird daher ihre Kontur im CAD-Programm mehrfach angelegt, rechnerisch abgefahren, verbessert und erneut abgefahren. Über die Fahrzeugparameter werden dabei die endgültigen Maße der Trasse bestimmt. „Indem die Bahnkurve diese Parameter berücksichtigt und Kurvenradien sowie Lenkbeschleunigungen entsprechend wählt, wird sichergestellt, dass das Fahrzeug später auch alle Kurven bewältigen kann“, führt Software-Entwickler Malz aus. So wird zum Beispiel auch das Nachlaufen von Anhängern einbezogen. Die am Ende entstandene Spur setzt sich aus einer Fülle von Knotenpunkten zusammen. Aus diesen ermittelt das Programm eine Anzahl von Stützpunkten, welche die Strecke definieren.

Hilfsliniensystem als Basis
Neben dieser Sonderanwendung wird CAD6 bei Götting auch für herkömmliche Konstruktionsaufgaben benutzt. „Wir produzieren einige mechanische Teile selbst, zum Beispiel Gehäuse. Diese können wir mit der Software einfach entwerfen und mit den nötigen Daten für die Fertigung versehen“, berichtet Götting. „Dabei ist die Option des Programms, Hilfskonstruktionen einzusetzen, sehr nützlich.“ Diese Hilfslinien sind eine Besonderheit der Zeichen-Software und ermöglichen es, komplexe Geometrien aus einfachen Formen oder Konstanten abzuleiten. So berechnet das Programm beispielsweise die Seiten- oder Winkelhalbierenden eines Rechtecks, wodurch man seinen exakten Mittelpunkt feststellen kann. Über die integrierte Fang-Funktion können Schnitt- und Eckpunkte dieser Hilfslinien direkt als Ausgangspunkte für die weitere Zeichnung benutzt werden. Auch die einzelnen Linien- und Kurvenabschnitte selbst lassen sich mit einfachen Menübefehlen in die Konstruktion einbinden, um etwa Aussparungen oder Winkel zu erzeugen. Malz erklärt die Idee hinter dieser Hilfestellung so: „Das Programm ist in dieser Hinsicht dem realen Arbeiten am Zeichenbrett nachempfunden, was die Handhabung erleichtert und das Gestalten intuitiver macht.“ bw

| handling
Weitere Informationen:
http://www.handling.de/Material-handling/Material-Handling---FTS-Fahrstreckenberechnung.htm

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Flexiblere Turbomaschinen entwickeln
23.05.2017 | FIZ Karlsruhe – Leibniz-Institut für Informationsinfrastruktur GmbH

nachricht WHZ erhält hochmodernen Prüfkomplex für Schraubenverbindungen
23.05.2017 | Westsächsische Hochschule Zwickau

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

DFG fördert 15 neue Sonderforschungsbereiche (SFB)

26.05.2017 | Förderungen Preise

Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

26.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Unglaublich formbar: Lesen lernen krempelt Gehirn selbst bei Erwachsenen tiefgreifend um

26.05.2017 | Gesellschaftswissenschaften