Ausgereifte Ladesysteme für elektrische Fahrerlose Transportsysteme (FTS)

Und ein automatisches Schnellladesystem sorgt für die autarke Energieversorgung bei automatisierten Logistikprozessen, die ohne Eingriff von Personal reibungslos funktionieren.

Waren werden in der Logistik bewegt: vom Lager zum Warenausgang, eingelagert bei Ankunft ab Rampe, von Transportfahrzeugen umgelagert – alles ist stetig in Bewegung. Fahrerlose Transportsysteme (FTS), im englischen Sprachgebrauch auch Automated Guided Vehicles (AGV) genannt, sind als Elektrofahrzeuge ein fester Bestandteil von zukunftsorientierten Logistikanwendungen. Sie navigieren batteriebetrieben durch Lagerhallen oder Containerhäfen und tragen wesentlich zur Effizienzsteigerung und Kostenreduktion in den Logistikprozessen bei. Darüber hinaus lässt sich der Transport mit diesen Fahrzeugen emissionsfrei und umweltschonend gestalten. Um die FTS konstant im Fluss zu halten und die Arbeitsabläufe nicht zu unterbrechen, kommen automatische Batteriewechselsysteme oder hochleistungsfähige Ladestationen zum Einsatz. Wichtig dabei: Der Ladevorgang muss schnell abgewickelt werden, um Stillstandszeiten zu vermeiden und die Kosten tief zu halten.

Ein automatischer Batteriewechsel erfolgt robotergesteuert, weshalb die Anschlüsse zur Stromübertragung steck- und trennbar sein müssen. Ausrichtungsfehler bis zu einem bestimmten Grad benötigen Kompensation und die Verbindungslösung muss einer hohen Anzahl von Steckzyklen standhalten. Das modulare Steckverbindersystem CombiTac des Schweizer Spezialisten Stäubli Electrical Connectors ermöglicht die freie Konfiguration der zu übertragenden Medien und wird für diese Anwendung mit einem zusätzlichen Rahmen ausgerüstet, um eine ungenaue Führung auszugleichen. Zur Signalübertragung stehen verschiedene Kontakte und hochdichte Kontaktträger zur Auswahl, spezielle Last-Mate-First-Break-Kontakte überwachen und kontrollieren den Verbindungsstatus und sorgen für erhöhte Sicherheit. Ein 10-Gbit-Modul für Industrial-Ethernet-Anwendungen erfüllt die Anforderungen von CAT6A und eignet sich für den Echtzeit-Datenaustausch.

Damit die Steckverbinderlösung individuell auf die Anwendung abgestimmt ist, kann das Schweizer Unternehmen, das über mehr als über 50 Jahre Erfahrung verfügt, auch kundenspezifische Designs entwickeln. Vertriebsingenieure und Konstrukteure unterstützen während des gesamten Prozesses, und stellen auch 3D-CAD-Modelle für die einfache Integration in Kundenzeichnungen sowie Eins-zu-eins-Muster bereit. Die Multilam-Kontakttechnologie des Spezialisten ist auf sehr hohe Steckzyklen ausgelegt: Produkte aus dem Sortiment rund um Automationstechnik (Dockingline) gewährleisten sowohl bis zu einer Million Steckzyklen als auch einen wartungsreduzierten Betrieb der Anlage. Die breite industrielle Expertise ermöglicht es, optimal zugeschnittene Standard- oder spezifische Kundenlösungen zu konzipieren.

Bei automatisierten Logistikprozessen, die ohne Eingriff von Personal reibungslos funktionieren, muss auch die Energieversorgung autonom stattfinden. Dabei kommuniziert das automatische Ladesystem nicht nur mit dem Fahrzeug, sondern auch mit einer übergeordneten Software, die den gesamten Ladeprozess steuert und überwacht. Der Trend in Richtung flexibler Systeme, die leitlinienfrei fahren oder deren Leitlinie zumindest ohne größeren baulichen Aufwand geändert werden kann, zeichnet sich ab. Somit sind auch anpassungsfähige Ladesysteme gefragt, die sich sowohl an die Anwendung als auch an die bestehende Infrastruktur anpassen lassen.

Mit dem automatischen Schnellladesystem QCC (Quick Charging Connection) bietet Stäubli Electrical Connectors eine marktreife automatische Kontaktierungslösung an, die sich bereits im Einsatz bewährt. Das Kernstück bildet die Multilam-Technologie, bei welcher ein konstanter Federdruck der Multilam-Stege eine über die gesamte Lebensdauer gleichbleibende Kontaktierung zwischen den Kontaktflächen sicherstellt und so eine dauerhaft hohe Effizienz der Leistungsübertragung ermöglicht. Zusätzlich bietet die Multilam-Technologie einen Selbstreinigungseffekt bei jedem Steckvorgang. So lassen sich auch ohne zusätzliche Reinigung oder Wartung dauerhaft hohe Ströme  übertragen. Diese Eigenschaften führen zu kürzester Ladezeit der FTS-Batterien, sodass der Arbeits- oder Fahrplan der FTS nicht unterbrochen wird.

Der Laderhythmus lässt sich an die Anwendung anpassen. Durch regelmäßige, kurze Ladezyklen kann die Baugröße der eingesetzten Batterie klein gehalten werden, was sich positiv auf das Fahrzeuggewicht, den Platzbedarf an Bord und die Betriebskosten auswirkt. Das Nachladen erfolgt während der geplanten Boxenstopps oder bei Umladevorgängen an Ladestationen entlang der Strecke. Solch kurze Zwischenladungen, sogenanntes Opportinity Charging, können schonender für die Batterien sein als eine Vollladung. Dieses Schnellladesystem ist auf über 100.000 Steckzyklen ausgelegt für dauerhaften und langjährigen Betrieb.

Die Ladevorrichtungen verfügen zudem über eine patentierte mechanische Führung, welche mit hoher Toleranzaufnahme Lageungenauigkeiten und Abweichungen in der Positionierung ausgleicht. Ein optionales automatisches Selbstreinigungssystem mit Druckluft entfernt vor dem Ladevorgang mögliche Fremdkörper in der Ladevorrichtung, um einen zuverlässigen und wartungsarmen Betrieb sicherzustellen – sowohl im Innen- als auch Außenbereich. Dank der wasserdichten Ausführung (IP55) verhindert das innovative System zusätzlich starke Verschmutzungen oder Wassereintritt, der zu gefährlichen Kurzschlüssen führen kann.

Auch für Sicherheit ist gesorgt. Das System ist so ausgelegt, dass in jeder Situation, ob gesteckt oder ungesteckt, alle spannungsführenden Teile berührungsgeschützt sind. Erst wenn die Verbindung vollständig gesteckt ist, werden die Leistungs- und Signalkontakte freigelegt und es erfolgt die elektronische Freigabe zum Start des Ladevorgangs. Durch diesen vollständigen Berührungsschutz bis zum Abschluss des Steckvorgangs und die zusätzliche elektronische Freigabe ist das System doppelt sicher. Es gibt keine freiliegenden spannungsführenden Teile wie Oberleitungen oder Stromschienen, die berührt werden könnten. Die sicheren, vielseitig anpassbaren und leistungsfähigen Ladelösungen von Stäubli unterstützen wirkungsvoll die Effizienzsteigerung in den Logistikprozessen der Zukunft. aru