DE102013002860B4 - Fahrzeug, insbesondere fahrerloses Transportsystem (FTS) oder automatisch geführtes Fahrzeug (AGV) - Google Patents

Abstract

Fahrerloses Transportsystem (FTS) oder automatisch geführtes Fahrzeug (AGV),wobei das Fahrzeug auf einer Bodenfläche verfahrbar ist,wobei ein Gestänge (1) des Fahrzeugs mittels Bockrollen auf der Bodenfläche bewegbar ist, wobei die Rollen (2) drehbar gelagert sind am Gestänge (1) mittels zweier Lager deren Drehachsen senkrecht zueinander ausgerichtet sind,wobei die Gewichtskraft des Fahrzeugs über die Rollen (2) dem Boden zugeleitet wird.wobei ein an einer Antriebseinheit (4) aufgenommenes, mittels eines Lagers gelagertes, Antriebsrad (3) ein Antriebsmoment des Fahrzeugs dem Boden zuleitet,dadurch gekennzeichnet, dasseine am Gestänge (1) des Fahrzeugs oder an einem aufgenommenen Objekt (20) abgestützte Stelleinheit auf die Antriebseinheit (4) abhängig von der Gewichtskraft des vom Fahrzeug aufgenommenen Objekts (20) drückt, so dass das Antriebsrad (3) mit einem entsprechenden Antriebsdruck gegen den Boden gedrückt ist,wobei die Stelleinheit einen Sensor zur Erfassung der Masse des aufgenommenen Objekts (20) umfasst,wobei das Sensorsignal einem elektrisch versorgten Linearaktor (31) zugeführt wird, der eine Kolbenstellung abhängig von dem Sensorsignal bewirkt zur Erzeugung eines von der erfassten Masse abhängig gesteuerten Anpressdrucks des Antriebsrades (3) gegen die Bodenfläche,wobei der Linearaktor (31) einen verschiebbar angeordneten, auf die Antriebseinheit (4) drückenden Kolben aufweist, dessen Verschiebe-Stellung von einem Elektromotor des Linearaktors (31) steuerbar ist,wobei als Sensor zur Bestimmung der Masse des Objekts (20) das ans Antriebsrad (3) vom Elektromotor übertragene Drehmoment und die Beschleunigung des Fahrzeugs verwendet werden,wobei zur Bestimmung der Beschleunigung ein Winkelsensor zur Erfassung der Winkelstellung des Antriebsrads (3) vorgesehen ist.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere fahrerloses Transportsystem (FTS) oder automatisch geführtes Fahrzeug (AGV).
• Es ist allgemein bekannt, dass Transportsysteme mit Bockrollen über einer Bodenfläche verschiebbar sind.
• Aus der DE 60 215 316 T2 ist als gattungsgemäßer Stand der Technik ein freifliegender Antrieb für ein Fahrzeug bekannt.
• Aus der DE 30 49 198 A1 ist ein Fahrzeug mit einem auf einen Träger seiner Bahn wirkenden Auftriebssystem und mit wenigstens einem einfachen oder mehrfachen Hilfsrad bekannt.
• Aus der DE 195 10 992 A1 ist ein Steuerungssystem für einen Wagen bekannt.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug, insbesondere fahrerloses Transportsystem (FTS) oder automatisch geführtes Fahrzeug (AGV), weiterzubilden, wobei ein Durchdrehen eines Antriebsrads vermeidbar sein soll.
• Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Fahrzeug nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
• Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Fahrzeug, insbesondere fahrerloses Transportsystem (FTS) oder automatisch geführtes Fahrzeug (AGV), sind, dass das Fahrzeug auf einer Bodenfläche verfahrbar ist,
  wobei das Gestänge des Fahrzeugs mittels Rollen, insbesondere Bockrollen, auf der Bodenfläche bewegbar ist, wobei die Rollen drehbar gelagert sind am Gestänge mittels zumindest eines Lagers, insbesondere mittels zweier Lager, deren Drehachsen senkrecht zueinander ausgerichtet sind,
  insbesondere wobei die Gewichtskraft des Fahrzeugs im Wesentlichen über die Rollen dem Boden zugeleitet wird.
  wobei ein an einer Antriebseinheit aufgenommenes, insbesondere mittels eines Lagers gelagertes, Antriebsrad ein Antriebsmoment des Fahrzeugs dem Boden zuleitet,
  wobei eine am Gestänge des Fahrzeugs oder am aufgenommenen Objekt abgestützte Stelleinheit auf die Antriebseinheit abhängig von der Gewichtskraft des vom Fahrzeug aufgenommenen Objekts drückt, insbesondere so, dass das Antriebsrad mit einem entsprechenden Antriebsdruck gegen den Boden gedrückt ist.
• Von Vorteil ist dabei, dass die Gewichtskraft über die Bockrollen an den Boden übertragen wird. Somit muss das Antriebsmoment nur über das Antriebsrad auf den Boden geleitet werden. Die Antriebseinheit mit Antriebsrad ist hierbei vorzugsweise über ein Federelement am Gestänge aufgehängt.
• Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Stelleinheit ein Zusatzfederelement, das am aufgenommenen Objekt abgestützt ist,
  insbesondere wobei der Anpressdruck proportional zur Gewichtskraft des Objekts ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein Durchdrehen der Räder auch bei dem bei vorhandenem zu transportierenden Objekt nötigen größeren Drehmoment verhinderbar ist.
• Bei einer nicht erfindungsgemäßen vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Stelleinheit einen Behälter, der eine Flüssigkeit umfasst, deren Druck von der Gewichtskraft des aufgenommenen Objekts bestimmt ist,
  wobei eine Druckleitung vom Behälter zu einem Linearaktor vorgesehen ist,
  insbesondere wobei der Linearaktor einen verschiebbar angeordneten, auf die Antriebseinheit drückenden Kolben aufweist, dessen Stellung, insbesondere Verschiebe-Stellung, vom Druck abhängt. Von Vorteil ist dabei, dass ein Durchdrehen der Räder auch bei dem bei vorhandenem zu transportierenden Objekt nötigen größeren Drehmoment verhinderbar ist. Dabei wird die detektierte Masse in Form des Druckes durch die Druckleitung übertragen.
• Erfindungsgemäß umfasst die Stelleinheit einen Sensor zur Erfassung der Masse oder Gewichtskraft des aufgenommenen Objekts,
  wobei das Sensorsignal einem Linearaktor, insbesondere einem elektrisch versorgten Linearaktor, zugeführt wird, der eine Kolbenstellung abhängig von dem Sensorsignal bewirkt,
  insbesondere wobei der Linearaktor einen verschiebbar angeordneten, auf die Antriebseinheit drückenden Kolben aufweist, dessen Stellung, insbesondere Verschiebe-Stellung, von einem Elektromotor des Linearaktors steuerbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass die erfasste Masse als elektrisches Signal an einen elektrisch versorgten Linearaktor übertragbar ist und dieser dann den Anpressdruck steuert.
• Erfindungsgemäß wird als Sensor zur Bestimmung der Masse des Objekts das ans Antriebsrad vom Elektromotor übertragene Drehmoment und die Beschleunigung des Fahrzeugs verwendet,
  wobei zur Bestimmung der Beschleunigung ein Winkelsensor zur Erfassung der Winkelstellung des Antriebsrads vorgesehen ist. Von Vorteil ist dabei, dass keine Kraftmesssensoren notwendig sind, welche die Gewichtskraft des Objekts bestimmen.
• Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
• In der 1 ist ein erfindungsgemäßes Fahrzeug, insbesondere fahrerloses Transportsystem oder automatisch geführtes Fahrzeug (automated guided vehicle, AGV) schematisch skizziert, wobei keine zu transportierende Last, also kein zu transportierendes Objekt vorhanden ist.
• In der 2 ist im Unterschied zur 1 eine zu transportierende Last, also ein zu transportierendes Objekt, vorhanden, welches auf ein Zusatzfederelement 6 zur Erhöhung des Anpressdrucks des Antriebsrades 3 an den Boden aufweist.
• In der 3 ist ein alternatives Fahrzeug gezeigt, wobei keine zu transportierende Last, also kein zu transportierendes Objekt vorhanden ist.
• In der 4 ist im Unterschied zur 3 eine zu transportierende Last, also ein zu transportierendes Objekt, vorhanden, welches auf einen Behälter 30 drückt, der den Druck über eine Druckleitung 32 weiterleitet an einen Linearaktor 31, der zur Erhöhung des Anpressdrucks des Antriebsrades 3 an den Boden vorsehbar ist.
• Wie in 1 und 2 gezeigt, weist das Fahrzeug ein Gestänge 1 auf, an welchem Rollen 2, insbesondere Bockrollen, über jeweilige Lager drehbar gelagert sind. Somit ist die Gewichtskraft im Wesentlichen über die Rollen 2 an den Boden geleitet.
• Die Rollen 2 sind außerdem auch drehbar gelagert um eine zur Bodenfläche in Normalenrichtung verlaufende Drehachse. Somit passen sich die Rollen 2 in ihrer Ausrichtung an die Fahrtrichtung des Fahrzeugs an.
• Der Antrieb des Fahrzeugs erfolgt über ein Antriebsrad 3, das an einer Antriebseinheit 4 vorgesehen ist, welche einen elektromotorischen Antrieb aufweist. Dabei treibt ein Elektromotor das Antriebsrad 3 an. Die Antriebseinheit 4 ist von mindestens einem Federelement 5, das an dem Gestänge 1 des Fahrzeugs abgestützt ist, zum Boden hingedrückt vorgesehen. Somit wird ein Anpressdruck des Antriebsrades 3 gegen den Boden erzeugt, der ausreicht, um ein Durchdrehen des Antriebsrades 3 zu verhindern, wenn das Fahrzeug nicht mit einem zu transportierenden Objekt 20 beladen ist.
• Ein Zusatzfederelement 6 drückt auf die Antriebseinheit 4 und erhöht somit den Anpressdruck des Antriebsrades 3 gegen den Boden, wenn ein zu transportierendes Objekt 20 vom Fahrzeug aufgenommen ist.
• Somit wird der Anpressdruck des Antriebsrad 3 gegen den Boden derart vom Zusatzfederelement 6 erhöht, dass ein Durchdrehen des Antriebsrades 3 auch bei vorhandenem transportiertem Objekt 20 verhindert ist.
• Wie in 3 und 4 gezeigt, ist dort statt Erhöhung des Anpressdrucks durch ein Zusatzfederelement 6 die Erhöhung des Anpressdrucks durch einen Linearaktor 31 vorgesehen. Dabei ist der Linearaktor 31 abgestützt am Gestänge 1 und drückt die Antriebseinheit 3 zum Boden hin, also das Antriebsrad 3 gegen den Boden.
• Das Antriebsrad 3 ist über ein Lager an der Antriebseinheit 4 gelagert.
• Der Linearaktor 31 ist mittels einer Druckleitung 32 mit einem Behälter 30 verbunden, der eine Flüssigkeit umfasst, welche von der Gewichtskraft des vom Fahrzeug aufgenommenen Objekts 20 mit Druck beaufschlagt wird, der über die Druckleitung 32 bis zum Linearaktor 31 weitergeleitet wird, insbesondere bis zu einem Kolben des Linearaktors 31, dessen Stellung abhängig vom Druck im Behälter 30 ist. Vorzugsweise wird der Kolben entgegen der Rückstellkraft eines Federelements bewegt. Wenn also kein Objekt 20 vorhanden ist, wird der Kolben von der Antriebseinheit beziehungsweise vom Boden wegbewegt, so dass der Anpressdruck des Antriebsrades 3 gegen den Boden erniedrigt wird. Wenn ein Objekt 20 auf den Behälter aufgenommen ist, wird der Druck im Behälter 30 erhöht und bewegt des Kolbens zur Antriebseinheit hin beziehungsweise bewegt zum Boden hin, so dass der Anpressdruck des Antriebsrades 3 gegen den Boden erhöht wird.
• Bei einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist statt des Behälters 30 ein Kraftsensor vorgesehen, der die Gewichtskraft des Objekts 20 bestimmt und davon abhängig ein Steuersignal über eine statt der Druckleitung 32 elektrische Leitung einem elektrisch steuerbaren Linearaktor zuführt, der abhängig von dem bestimmten Kraftwert eine Kolbenstellung stellt und somit die Antriebseinheit 4 beziehungsweise das Antriebsrad 3 gegen den Boden drückt.
• In allen Ausführungsbeispielen wird also die Gewichtskraft des Fahrzeugs abzüglich der Kraft zum Andrücken der Antriebseinheit 4 gegen den Boden über die Rollen 2 an den Boden geleitet.
• Die Gewichtskraft der Antriebseinheit 4 selbst wird zusammen mit der Kraft zum Andrücken über das Antriebsrad 3 an den Boden geleitet. Die zusätzlich zur Gewichtskraft der Antriebseinheit 4 wirkende Kraft zum Andrücken wird dabei von dem ersten Federelement 5, zweiten Federelement, also Zusatzfederelement 6, und/oder vom Linearaktor 31 erzeugt.
• Da die Masse der Antriebseinheit 4 kleiner ist als die Masse des restlichen Fahrzeugs und die Andrückkraft kleiner ist als die Gewichtskraft des Fahrzeuges, ist es zulässig, davon zu sprechen, dass im Wesentlichen die gesamte Gewichtskraft des Fahrzeugs über die Rollen an den Boden geleitet wird.
• Das Antriebsrad ist in allen Beispielen auch mehrteilig ausführbar.
• Bezugszeichenliste

1

Gestänge

2

Rolle

3

Antriebsrad

4

Antriebseinheit

5

Federelement

6

Zusatzfederelement

20

Objekt, insbesondere zu transportierendes Objekt

30

Behälter

31

Linearaktor, insbesondere Linearaktor mit Hubkolben

32

Druckleitung

Claims (1)

1. Fahrerloses Transportsystem (FTS) oder automatisch geführtes Fahrzeug (AGV), wobei das Fahrzeug auf einer Bodenfläche verfahrbar ist, wobei ein Gestänge (1) des Fahrzeugs mittels Bockrollen auf der Bodenfläche bewegbar ist, wobei die Rollen (2) drehbar gelagert sind am Gestänge (1) mittels zweier Lager deren Drehachsen senkrecht zueinander ausgerichtet sind, wobei die Gewichtskraft des Fahrzeugs über die Rollen (2) dem Boden zugeleitet wird. wobei ein an einer Antriebseinheit (4) aufgenommenes, mittels eines Lagers gelagertes, Antriebsrad (3) ein Antriebsmoment des Fahrzeugs dem Boden zuleitet, dadurch gekennzeichnet, dass eine am Gestänge (1) des Fahrzeugs oder an einem aufgenommenen Objekt (20) abgestützte Stelleinheit auf die Antriebseinheit (4) abhängig von der Gewichtskraft des vom Fahrzeug aufgenommenen Objekts (20) drückt, so dass das Antriebsrad (3) mit einem entsprechenden Antriebsdruck gegen den Boden gedrückt ist, wobei die Stelleinheit einen Sensor zur Erfassung der Masse des aufgenommenen Objekts (20) umfasst, wobei das Sensorsignal einem elektrisch versorgten Linearaktor (31) zugeführt wird, der eine Kolbenstellung abhängig von dem Sensorsignal bewirkt zur Erzeugung eines von der erfassten Masse abhängig gesteuerten Anpressdrucks des Antriebsrades (3) gegen die Bodenfläche, wobei der Linearaktor (31) einen verschiebbar angeordneten, auf die Antriebseinheit (4) drückenden Kolben aufweist, dessen Verschiebe-Stellung von einem Elektromotor des Linearaktors (31) steuerbar ist, wobei als Sensor zur Bestimmung der Masse des Objekts (20) das ans Antriebsrad (3) vom Elektromotor übertragene Drehmoment und die Beschleunigung des Fahrzeugs verwendet werden, wobei zur Bestimmung der Beschleunigung ein Winkelsensor zur Erfassung der Winkelstellung des Antriebsrads (3) vorgesehen ist.

Images