DE10331773A1

DE10331773A1 - Lenkbares Trägerfahrzeug

Info

Publication number: DE10331773A1
Application number: DE2003131773
Authority: DE
Inventors: Hans-Gerhard Spöler; Roland Heinz Aßmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2003-07-11
Filing date: 2003-07-11
Publication date: 2005-02-10

Abstract

Die Erfindung betrifft ein lenkbares Trägerfahrzeug (1) zum Transport von Werkstücken oder anderen Lasten, insbesondere zur Handhabung von Karosserien oder Fahrzeugteilen in der Automobil-Endmontage. Um ein neues Lösungskonzept für derartige Trägerfahrzeuge zu schaffen, das aufwendige Eckumsetzungen entbehrlich macht, eine optimal große nutzbare Oberfläche, auch in den Umsetzbereichen, aufweist und äußerst flexibel, sowohl bezüglich der Herstellung als auch hinsichtlich der Anwendung, ist, wird vorgeschlagen, das Trägerfahrzeug (1) selbstfahrend auszubilden, wozu mindestens einige der Tragrollen (3) als Antriebsrollen (6, 7) mit einem zum Fahren und zum Lenken des Trägerfahrzeuges (1) kombinierten Eigenantriebssystem (9) verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein lenkbares Trägerfahrzeug zum Transport von Werkstücken oder anderen Lasten, insbesondere zur Handhabung von Karosserien oder Fahrzeugteilen in der Automobil-Endmontage sowie in sonstigen Logistikanlagen, bestehend aus einer die Last aufnehmenden Plattform, unterhalb derer unter Bildung einer Abstützbasis mehrere Tragrollen im Abstand zueinander angeordnet sind, von denen gegebenenfalls einzelne Tragrollen um vertikale Achsen verschwenkbar gelagert sind.

Derartige Trägerfahrzeuge sind in verschiedenen Größen und Ausführungsformen für unterschiedliche Anwendungen bekannt. In der Lager- und Warenumschlagtechnik werden solche Trägerfahrzeuge als Rollwagen für den Transport von Waren verwendet, sie bestehen gewöhnlich aus einer die Last aufnehmenden Plattform, auf deren Unterseite mehrere Räder befestigt sind, von denen mindestens eines der Räder um eine vertikale Schwenkachse schwenkbar angeordnet ist ( EP 0675 829 B1 ).

In entsprechend größeren Abmessungen werden solche Trägerfahrzeuge auch in der Automobilfertigung zum Transport und zur Montage von Kraftfahrzeugen oder Kraftfahrzeugteilen, insbesondere von Karosserien oder Teilkarosserien verwendet, sie werden dort gewöhnlich als Plattformen innerhalb von Plattformsysteme bezeichnet. Bekannt sind beispielsweise Schubplattformsysteme, bei denen stirnseitig lückenlos aneinanderstoßende Plattformen eine begehbare ebene zusammenhängenden Fläche bilden, auf denen die Montage der Kraftfahrzeuge stattfinden kann. Der Antrieb derartiger Schubplattformsysteme erfolgt überwiegend durch Reibmitnahme, indem Reibräder an den Seitenflanken oder entsprechend vorgesehenen Anbauteilen der Plattformen angreifen und diese "vorwärts schieben". Die Plattformen sind auf Tragrollen am Boden verfahrbar.

Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Schubplattformsysteme besteht darin, dass diese in der Regel nicht kurvengängig sind. Um einen kontinuierlichen Umlauf der Plattformen auf einer geschlossenen Bahn zu ermöglichen, sind aufwendige Eckumsetzer erforderlich, die die Plattformen am Ende der Montagestrecke quer umsetzen und auf einer parallelen Bahn zurück zum Anfang der Montagestrecke führen.

Es sind auch kurvengängige Plattformsysteme bekannt geworden, bei denen die beiden ineinanderlegbaren Stirnseiten jeder Plattform kreisbogenförmig konvex und konkav gestaltet sind, wodurch eine Kurvenumlenkung in den Endbereichen der Montagestrecke möglich wird. Nachteilig ist, dass durch den beim Umlenken entstehenden Polygoneffekt der um die Kurve geführten einzelnen Plattformen deren nutzbare Oberflächenbereiche stark eingeschränkt werden, weil in der Kurvenstrecke die Randbereiche der Plattformen aus Sicherheitsgründen mit flachen Abdeckblechen verdeckt werden müssen (DE-A-198 58 989)

Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, ein neues Lösungskonzept für derartige Trägerfahrzeuge zu schaffen, insbesondere für die Handhabung von Karosserien oder Fahrzeugteilen in der Automobil-Endmontage. Das neuartige Konzept soll aufwendige Eckumsetzungen entbehrlich machen, soll eine optimal große nutzbare Oberfläche, auch in den Umsetzbereichen, aufweisen und äußerst flexibel, sowohl bezüglich der Herstellung, als auch hinsichtlich der Anwendung ausgeführt sein.

Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das Trägerfahrzeug selbstfahrend auszubilden, wozu mindestens einige der Tragrollen als Antriebsrollen mit einem zum Fahren und zum Lenken des Trägerfahrzeuges kombinierten Eigenantriebsystem verbunden sind.

Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, die bekannte Trägerfahrzeuge (Rollpaletten oder Plattformen) nicht nur lenkbar zu gestalten, sondern zusätzlich mit einem Eigenantrieb zu verbinden sind, um die Notwendigkeit externer Antriebsmittel, wie Reibradantriebe oder dergleichen zu umgehen. Durch die verwendeten Eigenantriebe wird ein flexibles Trägerfahrzeuges geschaffen, das hinsichtlich seiner Verwendung, vor allem im Verbund mit anderen Trägerfahrzeugen, einen größeren Einsatzbereich abdeckt, als das bei bekannten Systemen, insbesondere bei Schubplattformsystemen möglich ist.

Nach einem besonders günstigen Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Antriebssystem des Trägerfahrzeuges aus zwei unabhängig drehrichtungsumsteuerbaren Antrieben für jeweils ein von zwei im Abstand voneinander gelagerten Antriebsrädern besteht. Durch diesen besonderen Vorschlag der Erfindung, nämlich die Verwendung von zwei unabhängig drehrichtungsumsteuerbaren Antrieben wird es möglich, die Lenkbewegung des Trägerfahrzeuges nach dem "Panzerkettenprinzip" dadurch einzuleiten, dass von den beiden voneinander beabstandeten Antriebsrädern eines mit einer Differenzgeschwindigkeit zum anderen Antriebsrad angetrieben wird, oder aber dass beide Antriebsräder in unterschiedlichen Drehrichtungen angetrieben werden. Je nach Differenzgeschwindigkeit oder Drehrichtung kann dadurch das Trägerfahrzeug Kurven durchfahren oder auch auf der Stelle drehen.

Vorzugsweise sind die Antriebsräder und deren Antriebe an einer gemeinsamen Traverse gelagert; als Antriebe kommen Getriebemotoren in Frage, die unmittelbar mit den Antriebsrädern gekoppelt sind.

In einer weiteren besonders günstigen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Traverse zentral um eine vertikale Achse verschenkbar unter der Plattform gelagert ist.

Durch diese Lösung wird die Flexibilität und Lenkbarkeit des Trägerfahrzeuges zusätzlich erhöht, weil es möglich wird, die Orientierung der Antriebsräder in Bezug auf die Ausrichtung der Plattform zu variieren.

Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die in den Eckbereichen des Trägerfahrzeuges angeordneten Tragrollen frei verschwenkbar sind und die Traverse mit den Antriebsrädern und deren Antrieben auf der Unterseite der Plattform im Bereich zwischen den Tragrollen um die vertikale Achse verschwenkbar gelagert ist. Je nach Verschwenkstellung der Traverse mit den daran gelagerten Tragrollen kann die Orientierungs- und Fahrtrichtung des Trägerfahrzeuges verändert werden, bis hin zur Verfahrbarkeit der Plattform in Querrichtung des Trägerfahrzeuges.

Dazu ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass die Traverse an der Plattform in mindestens zwei um 90° versetzten Verschwenkstellungen festbelegbar ist. Diese Festlegung ermöglicht das Verfahren des Trägerfahrzeuges zunächst in einer vorgegebenen Richtung, beispielsweise durch Antrieb der beiden Antriebsräder mit gleicher Drehzahl in gleichem Drehsinn. Für eine Änderung der Fahrtrichtung um 90° ohne Kurvenfahrt, beispielsweise für eine Eckumsetzung, wird bei festgehaltener Plattform die Traverse nach Lösen einer Fixierung an der Plattform um 90° verschwenkt, indem die Antriebsräder in unterschiedlichen Drehrichtungen angetrieben werden. In der um 90° verschwenkten Stellung wird die Traverse an der Plattform, beispielsweise durch Verbolzen wieder fixiert, so dass beim Antrieb der Antriebsräder in gleichem Drehsinn mit gleicher Drehzahl ein Verfahren der Plattform quer zu seiner Ursprungsfahrtrichtung erfolgt.

Das Lenkprinzip der vorliegenden Erfindung lässt sich auf verschiedene Weise variieren. So ist ein Lenken der Plattform dadurch möglich, dass jeweils ein Antriebsrad mit dessen Antrieb sowie eine Tragrolle an der Unterseite der Plattform auf einer Seite der Längsachse des Trägerfahrzeuges angeordnet ist. Auch durch diese Lösung kann, ebenfalls nach dem "Panzerkettenprinzip" ein Lenken der Plattform erfolgen, auch ohne die Traverse zu verschwenken, nur durch differenziertes Ansteuern der Antriebe der jeweiligen Antriebsräder.

In einer günstigen Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, Energie, Daten und Weginformationen an das selbstfahrende Trägerfahrzeug berührungslos induktiv zu übertragen. Dazu werden Übertragungssysteme verwendet, die ansich bekannt sind, so dass hier nicht näher darauf eingegangen werden muß. Transponder und Transponderantennen übertragen zusätzlich Daten und Weginformationen an das selbstfahrende Trägerfahrzeug. Die Orientierung des Trägerfahrzeuges erfolgt beispielsweise entweder durch Leitschienen am Boden oder durch Auswerten eines Magnetfeldes eines am Boden verlegten elektrischen Leiters. Die Informationen werden in einem elektronischen Steuergerät umgesetzt. Letztere Lösung hat den Vorteil, keine die Überfahrt anderer Fahrzeuge über den Fahrweg der Trägerfahrzeuge störenden Einbauten zu benötigen.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die Plattformen mit Zusatzeinrichtungen, wie beispielsweise Hubtischen zu versehen.

Nach dem Gedanken der Erfindung können mehrere Trägerfahrzeuge zu einem Zug miteinander gekoppelt werden, um, ähnlich wie bei Schubplattformsystemen, zusammenhängende Montageebenen zu bilden oder Waren im Zugverband zu transportieren. Ein derartig zusammengesetzter Zug von Trägerfahrzeugen kann flexibel im Endbereich, beispielsweise einer Montagestrecke, aufgelöst werden, wobei dort die abgekoppelten Trägerfahrzeuge, etwa durch Querverfahren in der Art eines Eckumsetzers bewegt werden können. Es ist durch die Erfindung auch denkbar, eine Vielzahl von Trägerfahrzeugen in endloser Folge auf eine geschlossenen Umlaufbahn zu bewegen, ohne dass bei der Eckumsetzung ein Polygoneffekt auftritt. Somit ist eine optimale Nutzung der Plattformoberfläche, auch in dem Bereich möglich ist, in denen ein Umsetzen oder Querverfahren der Trägerfahrzeuge bzw. der Plattformen stattfindet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigt:
1 ein Trägerfahrzeug nach der Erfindung in perspektivischer Darstellung von unten betrachtet,
2 das Trägerfahrzeug nach 1 von unten mit verschwenkter Traverse,
3 drei erfindungsgemäße Trägerfahrzeuge im Eckumsetzbereich einer Förderstrecke,
4 die Trägerfahrzeuge nach 3 perspektivisch von unten,
5 das Prinzip einer Förderstrecke mit zweifacher Eckumsetzung und
6 mehrere als Plattformen ausgebildete Trägerfahrzeuge im Bereich der Eckumsetzung.
In den nachfolgenden Zeichnungsfigurenen ist das erfindungsgemäße Trägerfahrzeug jeweils grob schematisch dargestellt, andere konstruktive Varianten sind gleichsam denkbar. Das Trägerfahrzeug ist insgesamt mit 1 bezeichnet, es besteht vereinfacht im wesentlichen aus der Plattform 2 und den in den Eckbereichen der Plattform 2 angeordneten Tragrollen 3. Die Tragrollen 3, sind in diesem Beispiel aus Tragfähigkeitsgründen jeweils als Doppelrollen an einem gemeinsamen Lagerschemel 4 gelagert, der zusammen mit den Tragrollen 3 um eine zur Plattform senkrechte Achse verdrehbar ist. Um Zentrum 2a der Plattform 2 ist eine, um eine senkrecht zur Plattform verlaufende Achse, drehgelagerte Traverse 5 vorgesehen, an der beidendig paarweise ausgebildete Antriebsrollen 6 und 7 in Lagerblöcken 8 gelagert sind, die zu einem aus Elektromotor 9 mit angeflanschten Getriebe bestehenden Antriebssystem gehören. Die Elektromotoren 9 sind einzeln ansteuerbar und drehrichtungsumkehrbar, so dass die Antriebsräder 6 und 7 sowohl gemeinsam, wie auch unabhängig voneinander, antreibbar sind.
Bei einem Blick unter die Plattform 2 (2) des Trägerfahrzeuges 1 ist erkennbar, das die Traverse 5, wie in der Stellung 5a verdeutlicht ist, um 90° verschwenkbar ist, so dass ein Querverfahren des Trägerfahrzeuges quer zu seiner Längsachse 10 möglich wird. Dies ist beispielsweise erforderlich, wenn, wie in 3 schematisch gezeigt, ein oder mehrere Trägerfahrzeuge 1 mit ihren Plattformen um eine Ecke gelenkt werden müssen, beispielsweise am Ende einer Montagestrecke in der Automobil-Endmontage. Diese geschieht, wie in 4 schematisch gezeigt, dadurch, dass die zunächst quer zur Fahrtrichtung (siehe Richtungspfeil) der Plattform 2 orientierte Traverse 5 mit den daran angelenkten Antriebsrädern 6, 7 im Eckbereich, wie bei 5a angedeutet, um 90° zu seiner ursprünglichen Ausrichtung verschwenkt wird, was durch unterschiedliche Beaufschlagung der Antriebsräder 6 und 7 durch das Antriebssystem selbst bewerkstelligt werden kann.
Die in der um 90° verschwenkten Stellung fixierte Traverse 5a ermöglicht nach Umsteuern der Antriebsmotoren 9 im Sinne eines Gleichlaufs der Antriebsräder ein Verfahren der Plattform 2 in Querrichtung, wie dies bei der äußerst linken Plattform 2 in 4 durch den Richtungspfeil erkennbar ist. Erkennbar ist dort auch, dass die Traverse 5a gegenüber der Traverse 5 (äußerst rechte Plattform) um 90° verdreht ist.
Durch diese Weise wird, wie in 5 dargestellt das Verfahren der Plattformen 1 bzw. der Trägerfahrzeuge 2 auf einer Bewegungsbahn möglich, an deren Enden 90° Eckumsetzungen stattfinden. Natürlich ist es auch denkbar, die Trägerfahrzeuge 1 aus der Förderbahn seitlich herauszuführen bzw. andere Trägerfahrzeuge 1 einzuschleusen.
In 6 ist in der oberen Detaildarstellung die Traverse 5 mit den Antriebsmotoren 9 und den Antriebsrädern 6 und 7 isoliert dargestellt. In dieser schematischen Darstellung ist die zentrale (vertikale) Schwenkachse 11 der Traverse 5 erkennbar, um die die Traverse 5 an der Unterseite der Plattform schwenkbar gelagert ist. Bei 12 ist ein Bolzen angedeutet, der dem Festlegen der Traverse 5 an der Unterseite der Plattform 2 dient, indem dieser Bolzen 12 in eine entsprechende Ausnehmung der Plattform 2 eingeklinkt wird. Zum Verschwenken der Traverse 5, deren Verschwenkvorgang in der Darstellung links daneben erkennbar gemacht wird, wird zunächst der Bolzen 12 aus der Verriegelung der Plattform 2 herausgezogen, durch Beaufschlagung der Antriebsräder 6 und 7 in unterschiedlichen Drehrichtungen wird die Traverse 5 gegenüber der Plattform so lange verdreht, bis in einer um 90° verschwenkten Stellung der Bolzen 12 in einer anderen Ausnehmung der Plattform 2 verriegelt wird. Nachdem der Verriegelungsvorgang beendet ist, werden die Antriebsmotoren 9 mit gleicher Drehzahl und dem gleichen Drehsinn in Bewegung gesetzt, so dass die Antriebsräder 6 und 7 die Plattform 2 bzw. das Trägerfahrzeug 1 quer zum ursprünglichen Fahrweg herausfahren. Dieser Vorgang ist schematisch unterhalb der vorstehen beschriebenen Detaildarstellungen gezeigt, wobei die umgesetzten Plattformen 2 in Eckbereich der Förderbahn zentral geöffnet gezeichnet sind, um die unterschiedliche Orientierung der Traversen 5 bzw. 5a, sowie der um vertikal Achsen verschwenkbaren Räder 3 in den Eckbereichen der Plattform 2 sichtbar zu machen.

Claims

Lenkbares Trägerfahrzeug zum Transport von Werkstücken oder anderen Lasten, insbesondere zur Handhabung von Karosserien oder Fahrzeugteilen in der Automobil-Endmontage sowie in Logistikanlagen, bestehend aus einer die Last aufnehmenden Plattform, unterhalb derer unter Bildung einer Abstützbasis mehrere Tragrollen im Abstand zueinander angeordnet sind, von denen gegebenenfalls einzelne Tragrollen um vertikale Achsen verschwenkbar gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerfahrzeug (1) selbstfahrend ausgebildet ist, wozu mindestens einige der Tragrollen (3) als Antriebsrollen (6 ,7) mit einem zum Fahren und zum Lenken des Trägerfahrzeuges (1) kombinierten Eigenantriebsystem verbunden sind.
Lenkbares Trägerfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Eigenantriebsystem aus zwei unabhängig drehrichtungsumsteuerbaren Antrieben (Antriebsmotore 9) für jeweils ein von zwei im Abstand voneinander gelagerten Antriebsrädern (6, 7) besteht.
Lenkbares Trägerfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsräder (6, 7) und deren Antriebe (9) an einer gemeinsamen Traverse (5) gelagert sind.
Lenkbares Trägerfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Traverse (5) zentral um eine vertikale Achse (11) verschwenkbar unter der Plattform (2) gelagert ist.
Lenkbares Trägerfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Eckbereichen des Trägerfahrzeuges (1) angeordneten Tragrollen (3) frei verschwenkbar sind und die Traverse (5) mit den Antriebsrädern (6, 7) und deren Antrieben (9) auf der Unterseite der Plattform (2) im Bereich zwischen den Tragrollen (3) um die vertikale Achse (11) verschwenkbar gelagert ist.
Lenkbares Trägerfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Traverse (1) an der Plattform (2) in mindestens zwei um 90° versetzten Verschwenkstellungen festlegbar (12) ist.
Lenkbares Trägerfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Antriebsrad (6 oder 7) mit dessen Antrieb (9) sowie eine der Tragrollen (3) an der Unterseite der Plattform (2) auf einer Seite der Längsachse (10) des Trägerfahrzeuges (1) angeordnet ist.
Lenkbares Trägerfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Energie, Daten und Weginformationen an das selbstfahrende Trägerfahrzeug berührungslos induktiv übertragbar sind.
Lenkbares Trägerfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebe (9) für die Antriebsräder (6, 7) an diese angekoppelte umsteuerbare Elektromotore sind.
Lenkbares Trägerfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattform (2) mit einem Hubtisch versehen ist.
Lenkbares Trägerfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Trägerfahrzeuge (1) zu einem Zug miteinander gekoppelt sind.
Lenkbares Trägerfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei zu einem Zug miteinander gekoppelten Trägerfahrzeugen (1) einzelne Trägerfahrzeuge (1) nicht angetrieben sind.
Lenkbares Trägerfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Trägerfahrzeugen (1) in endloser Folge auf einer geschlossenen Umlaufbahn bewegbar sind.
Lenkbares Trägerfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dass die Energie- und Datenversorgung für weitere aktive Elemente, z.B. Hubtische oder Palettenförderer ausgelegt ist.