Elektrotrekkers bestand tegen een stootje dankzij trillingdempers van ACE

Autonoom rijden: wat voor het wegverkeer nog wordt geperfectioneerd, is bij het transport van materiaal van het magazijn naar de werkvloer al aan de orde van de dag. Hier zijn vooral fabrikantonafhankelijke speciale kits voor de ombouw van de bekende elektrotrekkers tot zelfrijdende transportsystemen een innovatie. Een van de leveranciers van deze kits is Schiller Automatisierungstechnik GmbH uit Beieren. De elektronica die nodig is voor deze onbemande, zelfrijdende voertuigen, wordt door rubber-metaal-isolatoren van het Duitse ACE Stoßdämpfer GmbH beschermd tegen schokken en trillingen.

Een elektrotrekker die altijd beschikbaar is, autonoom rijdt en de snelste route kiest, is voor het langeafstandsvervoer over de weg nog toekomstmuziek. Voor de autonome transportvoertuigen van Schiller Automatisierungstechnik GmbH is het echter al realiteit. Het bedrijf heeft onlangs in opdracht van een grote Beierse autofabrikant met succes een project met 22 zelfrijdende elektrotrekkers afgerond. De vloot vervoert per werkdag meer dan 500 ton materiaal van het magazijn naar de assemblagelijn, waarbij een afstand van meer dan 300 kilometer per dag wordt afgelegd. Tijdens de test in 10 ploegen legden de trekkers zonder uitval geheel onbemand en zelfstandig 1.550 kilometer af.

Van bemande elektrotrekker tot zelfrijdend transportvoertuig

Schiller Automatisierungstechnik GmbH werd in 1985 opgericht en is uitgegroeid tot een onderneming met meer dan 240 medewerkers in Duitsland en China. Het bedrijf is gespecialiseerd in elektronica, mechanica en IT voor de automatisering, logistiek, cleanrooms, etc. Schiller legde in 2018 de basis voor de ontwikkeling van oplossingen voor zelfrijdende elektrotrekkers. “Het werd ons al snel duidelijk dat veiligheidstechniek een belangrijk punt zou zijn voor onze zelfrijdende transportsystemen, omdat je bij elektrotrekkers, net als bij trailers en aanhangers in het algemeen, te kampen hebt met het uitbreken ervan”, legt Peter Stoiber, hoofd mobile robotics bij Schiller, uit. Om te voldoen aan de strenge voorschriften van de machinerichtlijnen, moesten de ingenieur en zijn team bovendien de foutkans van alle componenten berekenen en de hoogst mogelijke beschikbaarheid garanderen. Deze werkzaamheden leidden tot de perfectionering van een indoor GPS, waardoor de onbemande zelfrijdende elektrotrekker altijd precies weet waar hij zich bevindt. Daardoor zijn op de transportroute geen bouwkundige aanpassingen nodig. Elke elektrotrekker van Schiller kan bovendien eenvoudig worden aangepast aan licht gewijzigde omstandigheden in het productieproces en kan ook op andere locaties worden ingezet. Het grootste voordeel daarvan: gangbare elektrische elektrotrekkers kunnen met de technologie van Schiller worden omgebouwd tot autonoom rijdende systemen.

De opdracht: de betrouwbaarheid van de elektronica waarborgen

Hoewel de trekkers ook na de ombouw nog steeds door een bestuurder kunnen worden bediend, laat de automatische piloot dag in, dag uit zien wat zijn sterke punten zijn. Wanneer de trekker bijvoorbeeld bij het volgende werkstation is aangekomen, meldt een smartwatch om de pols van de verantwoordelijke medewerker de status via een trilalarm. De medewerker kan de karren vervolgens laden of lossen en het signaal ‘alle handelingen voltooid, trein doorsturen’ geven. Zo wordt de route zonder vertraging voortgezet. Personeel hoeft zich niet meer onnodig te verplaatsen.

Hoe slim de trekker van Schiller ook is, één ding kan hij echter nog niet: vliegen. En dat was een van de laatste problemen in het ontwikkelingsproces waar Peter Stoiber en zijn team mee te maken kregen. De elektrotrekker met karren moet op alle verschillende routes in de autofabriek ook wel eens over hobbelige paden rijden of wegen tussen gebouwen oversteken. Dit zijn potentiële gevaarlijke plekken die de betrouwbaarheid van de elektronica in gevaar brengen. Daarom was het belangrijk om te voorkomen dat de schakelkast zou gaan trillen. Daartoe moest de elektrotrekker met karren op een aantal punten met trillingsdempers worden uitgerust.

De oplossing: rubber-metaal isolatoren beschermen schakelkast

Net als bij alle elektronische en mechanische componenten van het systeem testte en analyseerde Schiller de mogelijke oplossingen hiervoor zeer zorgvuldig. De ontwerpafdeling kwam uiteindelijk uit bij ACE Stoßdämpfer GmbH, onderdeel van de Stabilus Group, als geschikte partner en leverancier. “ACE overtuigde ons in eerste instantie met de grote keuze aan componenten en omdat we de trillingsdempers op de homepage van ACE konden configureren en berekenen”, vertelt Peter Stoiber over de calculatietool. “Het salesteam van ACE reageerde snel op ons verzoek en stuurde ons een aantal dempers toe. Dit wekte extra vertrouwen in de kwaliteit en duurzaamheid van de voorgestelde oplossingen.” Op basis van de kerngegevens van een maximale snelheid van 10 km/u en het gewicht van de schakelkast van 50 kg werd gekozen voor vier rubber-metaal isolatoren van het type AAM-52205. Deze serie onderhoudsvrije, inbouwklare trillingsdempers is ontworpen om belastingen tussen 0,5 kg en 22,7 kg te op te vangen. Zo worden lichtere onderdelen doeltreffend beschermd. De dempers isoleren in alle richtingen en kunnen in elke gewenste ruimtelijke as worden gemonteerd. Bovendien kunnen ze worden gebruikt voor belastingen in de duw-, druk- en trekrichting. Ze zijn standaard uitgevoerd in gegalvaniseerd metaal en voorzien van rubberen componenten van neopreen. Voor speciale toepassingen kunnen ze bij ACE echter ook worden besteld met sterk dempende siliconen voor het opvangen van zware schokken.