In automatischen Lagern sorgen Regalbediengeräte für eine schnelle Abarbeitung der Aufträge. Ein 2D-Laserscanner sorgt dabei für einen reibungslosen Betriebsablauf, indem er in die Gasse ragende Objekte vor einem Zusammenstoß erkennt.

Automatische Hochregal- (HRL) und Kleinteilelager (AKL) sind das Rückgrat vieler produzierender Unternehmen. Daher können Störungen hohe Produktionsausfallkosten nach sich ziehen. Fehleinlagerungen und ungenügend gesicherte Gebinde können im automatischen Lager aus dem Regal in die Fahrgasse des Regalbediengerätes (RGB) fallen und mit dem vorbeifahrenden Bediengerät kollidieren oder mitgerissen werden. Daher sind Einrichtungen, die diese Kollisionen vermeiden, entsprechend wichtige Investitionen. Bisherige Lösungen mit Lichtschranken oder Lichtvorhängen können ein in die Gasse ragendes Objekt oder einen Behälter zwar detektieren, doch haben am Fahrmast montierte Lichtschranken nur eine kurze Vorwarnzeit, sodass eine Kollision selten verhindert, sondern der Schaden nur verringert wird. Als Lösung wird hier der 2D-Laserscanner R2000 Detection aus dem Hause Pepperl+Fuchs eingesetzt.

1.800 Umdrehungen pro Minute, 54.000 Einzelmessungen pro Sekunde
Das Messmodul des R2000 ist nicht stationär angeordnet, sondern rotiert um die eigene Achse. Der sich drehende Messkopf sorgt neben einer Rundumsicht von 360° auch für eine kompakte Bauform des gesamten Scanners. Dabei ermöglicht der Lichtaustritt knapp unterhalb der Gehäusekante eine Montage sehr nahe an der Regalfront. Die Messoptik basiert im Gegensatz zu vielen anderen Scannern nicht auf einer Linsen-, sondern einer Spiegeloptik. 

Die sonst zur Strahlumlenkung übliche Spiegelmechanik wird folglich nicht benötigt und die daraus resultierenden Ungenauigkeiten werden vermieden. Das Ergebnis ist eine über den gesamten Messwinkel ebene Scanfläche. Damit wird sichergestellt, dass eine Justierung der Scanebene an der Regalfront in jede Richtung mit gleichem und kleinem Abstand zum Regal erfolgen kann. Die Lichtfleckgeometrie ist so gestaltet, dass auch bei größeren Distanzen der Durchmesser von wenigen Millimetern nicht überschritten wird. Damit wird sichergestellt, dass der Lichtvorhang des zweidimensionalen Laserscanners R2000 in den schmalen Spalt zwischen Regalbediengerät und Regalfront passt.

Als Messverfahren wird die Pulse Ranging Technology (PRT) verwendet. Eine echte Pulslaufzeitmessung, die für geringe Reaktionszeit und hohe Fremdlichtunempfindlichkeit steht. Die Scanrate von bis zu 1.800 Umdrehungen pro Minute sowie 54.000 Einzelmessungen pro Sekunde ermöglichen Messungen mit hoher Präzision. Erst die Kombination aus diesen Eigenschaften des Laserscanners, das kompakte Design, die gleichmäßige Scanebene und der schmale Lichtfleck, machen einen Einsatz als Kollisionsschutz im automatischen Lager möglich. Über mehrere Meter voraus überwacht der Lichtvorhang des R2000 die Regalfront auf hervorstehende Objekte. Es ist genügend Spielraum vorhanden, um Vibrationen oder das Spiel des Regalbediengerätes mit einzubeziehen und eine hohe Verfügbarkeit des Lagers zu gewährleisten. Bei starken Verwindungen des Regals ist eine Montage von mehreren R2000 an der Regalfront der Montage am Regalbediengerät vorzuziehen.

Anwender definiert Überwachungsfelder per DTM
Ein weiterer Vorteil ist das integrierte, interaktive Rundumdisplay. Durch die Rotation des Messmoduls und die 24 an dessen Rückseite befindlichen LEDs entsteht ein Display, auf dem Text und grafische Botschaften dargestellt werden können. So ist eine einfache Justierung ohne Laptop möglich und während des laufenden Betriebs können Betriebs- und Diagnoseinformationen direkt über das Display ausgegeben werden.

Durch die integrierte Auswerteeinheit ist der Laserscanner in der Lage, die Messdaten selbständig zu bewerten und die Ergebnisse an bis zu vier Schaltausgängen als entsprechendes Ausgangssignal zur Verfügung zu stellen. Die binären Schaltsignale lassen sich von der RGB-Steuerung weiterverarbeiten. Bis zu vier frei programmierbare Überwachungsfelder kann der Scanner gleichzeitig verarbeiten. So ist ein weit vorauseilendes Feld für die Schnellfahrt und ein kleineres Feld für die Schleichfahrt oder bei Erreichen des Gassenendes umsetzbar.

Die Überwachungsfelder definiert der Anwender mithilfe eines Device Type Managers (DTM). Dieser kann beispielsweise in eine FDT-Rahmenapplikation wie PACTware genutzt werden, sodass am PC-Bildschirm eine grafisch unterstützte Parametrierung von Überwachungsfeldern erfolgt. Sie dürfen beliebige Geometrien annehmen, sodass sich Aufbauten und Überstände berücksichtigen lassen. Ein Überwachungsfeld kann sich über 360° erstrecken, darf aber ebenso auch nur einen Teilbereich umfassen.

Steuerungsfunktionalität mit logisch verknüpfbaren I/O-Ports
Während des Betriebs vergleicht der Scanner fortlaufend die aktuellen Messdaten mit den definierten Überwachungsfeldern. Sobald er Gegenstände detektiert, die in das Überwachungsfeld eindringen, setzt das System den zugehörigen Schaltausgang. Da sich die Felder und Eingänge nahezu beliebig mit den Ausgängen logisch verknüpfen lassen, stellt der Laserscanner nebenbei einfache flexible Steuerungsfunktionen zur Verfügung. Als Eingang konfigurierte I/O-Ports verwendet man, um den Scanner ferngesteuert zu aktivieren beziehungsweise zeitweise zu deaktivieren, zum Beispiel bei Be- und Entladungsvorgängen oder zum Umschalten zwischen verschieden großen Überwachungsfeldern.