DE102020104801A1 - Driverless transport vehicle with a load-bearing platform that can be raised and lowered by means of a threaded spindle drive - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Fahrerloses Transportfahrzeug (1), insbesondere für den Transport von Ladungsträgern (LT), das ein fahrbares Untergestell (2) und eine Lastaufnahmeplattform (5) zur Aufnahme eines Ladungsträgers (LT) aufweist, wobei das Untergestell (2) in vertikaler Richtung unterhalb der Lastaufnahmeplattform (5) angeordnet ist und die Lastaufnahmeplattform (5) mittels einer Hubvorrichtung (7) an einem Fahrzeugrahmen des Untergestells (2) in vertikaler Richtung anhebbar und absenkbar angeordnet ist, wobei die Hubvorrichtung (7) als Gewindespindelantrieb (50) mit mindestens einem vertikal angeordneten Gewindespindeltrieb (50a; 50b; 50c) ausgebildet ist. Zwischen dem Fahrzeugrahmen (3) und der Lastaufnahmeplattform (5) ist mindestens eine vertikal angeordnete Linearführungseinrichtung (80) angeordnet. Die Linearführungseinrichtung (80) ist derart ausgebildet, dass von der Linearführungseinrichtung (80) Kräfte in einer senkrecht zu einer vertikal angeordneten Spindelachse (SA) des Gewindespindeltriebs (50a; 50b; 50c) liegenden Ebene von der Lastaufnahmeplattform (5) auf den Fahrzeugrahmen (3) übertragen werden.The invention relates to an automated guided vehicle (1), in particular for the transport of load carriers (LT), which has a mobile underframe (2) and a load-bearing platform (5) for receiving a load carrier (LT), the underframe (2) in a vertical position Direction is arranged below the load-bearing platform (5) and the load-bearing platform (5) can be raised and lowered in the vertical direction by means of a lifting device (7) on a vehicle frame of the undercarriage (2), the lifting device (7) as a threaded spindle drive (50) at least one vertically arranged threaded spindle drive (50a; 50b; 50c) is formed. At least one vertically arranged linear guide device (80) is arranged between the vehicle frame (3) and the load-bearing platform (5). The linear guide device (80) is designed in such a way that forces from the linear guide device (80) in a plane lying perpendicular to a vertically arranged spindle axis (SA) of the threaded spindle drive (50a; 50b; 50c) from the load-bearing platform (5) to the vehicle frame (3 ) be transmitted.
Description
Die Erfindung betrifft ein fahrerloses Transportfahrzeug, insbesondere für den Transport von Ladungsträgern, das ein fahrbares Untergestell und eine Lastaufnahmeplattform zur Aufnahme eines Ladungsträgers aufweist, wobei das Untergestell in vertikaler Richtung unterhalb der Lastaufnahmeplattform angeordnet ist und die Lastaufnahmeplattform mittels einer Hubvorrichtung an einem Fahrzeugrahmen des Untergestells in vertikaler Richtung anhebbar und absenkbar angeordnet ist, wobei die Hubvorrichtung als Gewindespindelantrieb mit mindestens einem vertikal angeordneten Gewindespindeltrieb ausgebildet ist.The invention relates to a driverless transport vehicle, in particular for the transport of load carriers, which has a mobile underframe and a load-bearing platform for receiving a load carrier, the underframe being arranged in the vertical direction below the load-bearing platform and the load-bearing platform by means of a lifting device on a vehicle frame of the undercarriage can be raised and lowered in the vertical direction, the lifting device being designed as a threaded spindle drive with at least one vertically arranged threaded spindle drive.
Zur Optimierung und Automatisierung des innerbetrieblichen Transports werden zunehmend fahrerlose und somit autonome Transportfahrzeuge, sogenannte AGV (automated guided vehicles), für den innerbetrieblichen Transport verwendet. Hierzu werden vermehrt verschiedene Formen kompakter und flacher selbstfahrender, als Plattformwagen ausgebildeter Transportfahrzeuge eingesetzt, die einen Ladungsträger, beispielsweise eine Palette oder einen mit Rollen versehenen Rollwagen oder ein mit Abstellfüßen versehenes Regal, unterfahren und leicht anheben, um diesen horizontal zu verfahren und somit zu transportieren und wieder abzusetzen. Diese fahrerlosen Transportfahrzeuge steuern und navigieren sich hierbei automatisch und somit autonom.To optimize and automate internal transport, driverless and thus autonomous transport vehicles, so-called AGVs (automated guided vehicles), are increasingly being used for internal transport. For this purpose, various forms of compact and flat self-propelled transport vehicles designed as platform vehicles are increasingly being used, which drive under a load carrier, for example a pallet or a roller cart or a shelf with parking feet, and lift it slightly in order to move it horizontally and thus transport it and stop again. These driverless transport vehicles control and navigate themselves automatically and thus autonomously.
Einsatzbereiche für derartige fahrerlose Transportfahrzeuge im innerbetrieblichen Transport sind beispielsweise der Transport von Paletten oder Rollwagen oder Regalen vom Abstellort zu einem Kommissionierarbeitsplatz und zurück oder von einem Kommissionierarbeitsplatz an einem Produktionsarbeitsplatz.Areas of application for such driverless transport vehicles in internal transport are, for example, the transport of pallets or trolleys or shelves from the storage location to a picking workstation and back or from a picking workstation at a production workstation.
Zum Anheben und Absenken der Lastaufnahmeplattform sind verschiedene Ausführungen von Hubvorrichtungen bekannt, beispielsweise Scherenheber, Kurven- oder Exzenterscheiben mit angetriebenen Exzentern, die ein Anheben der Lastaufnahmeplattform im Bereich von 20mm bis 40mm ermöglichen, oder Hydraulikzylinder oder ein Gewindespindelantrieb mit mindestens einem vertikal angeordneten Gewindespindeltrieb.Various designs of lifting devices are known for raising and lowering the load-bearing platform, for example scissor jacks, cam or eccentric disks with driven eccentrics, which enable the load-bearing platform to be raised in the range of 20mm to 40mm, or hydraulic cylinders or a threaded spindle drive with at least one vertically arranged threaded spindle drive.
Ein gattungsgemäßes fahrerloses Transportfahrzeug, bei dem die Hubvorrichtung zum Anheben und Absenken der Lastaufnahmeplattform als Gewindespindelantrieb mit mindestens einem vertikal angeordneten Gewindespindeltrieb ausgebildet ist, ist aus der
Eine derartige Hubvorrichtung zum Anheben und Absenken der Lastaufnahmeplattform, die als Gewindespindelantrieb mit mindestens einem vertikal angeordneten Gewindespindeltrieb ausgebildet ist, ermöglicht eine große Leistung, so dass eine schwere Last mit einem schnellen Hub angehoben werden kann, und weist einen kleinen Bauraum auf, so dass der Gewindespindelantrieb in einem flachen und kompakten Transportfahrzeug eingebaut werden kann. Zudem ermöglicht ein derartiger Gewindespindelantrieb einen großen Hub und somit eine große Hubhöhe der Lastaufnahmeplattform von mindestens 100mm, so dass ein auf der Lastaufnahmeplattform aufgenommener Ladungsträger soweit angehoben werden kann, dass dessen Abstellfüße oder Rollen so weit von der Fahrbahnoberfläche angehoben sind, dass sich beim Fahren des Transportfahrzeugs die Abstellfüße oder Rollen des transportierten Ladungsträgern oberhalb eines beispielsweise von an dem Untergestell de Tansportfahrzeugs angeordneten Laserscannern erzeugten Sicherheitsfeldes befinden, so dass von den Laserscannern erzeugte Sicherheitsfeld nicht gestört ist von den Abstellfüße oder Rollen des transportierten Ladungsträgern. Dadurch wird ein schnelles Manövrieren des Transportfahrzeugs ermöglicht sowie ein weniger komplexes Sicherheitssystem des Transportfahrzeugs erzielt.Such a lifting device for raising and lowering the load-bearing platform, which is designed as a threaded spindle drive with at least one vertically arranged threaded spindle drive, enables high performance so that a heavy load can be lifted with a quick lift, and has a small installation space, so that the Screw drive can be installed in a flat and compact transport vehicle. In addition, such a threaded spindle drive enables a large stroke and thus a large stroke height of the load-bearing platform of at least 100mm, so that a load carrier picked up on the load-bearing platform can be raised so far that its parking feet or rollers are raised so far from the road surface that when the Transport vehicle, the parking feet or rollers of the transported load carriers are located above a safety field generated, for example, by laser scanners arranged on the underframe de transport vehicle, so that the safety field generated by the laser scanners is not disturbed by the parking feet or rollers of the transported load carriers. This enables the transport vehicle to be maneuvered quickly and achieves a less complex safety system for the transport vehicle.
Bei einer derartigen Hubvorrichtung zum Anheben und Absenken der Lastaufnahmeplattform, die als Gewindespindelantrieb mit mindestens einem vertikal angeordneten Gewindespindeltrieb ausgebildet ist, soll der Gewindespindeltrieb möglichst nur Kräfte in Richtung der Spindelachse des Gewindespindeltriebs, d.h. Kräfte in vertikaler Richtung, und die sich aufgrund von Reibung ergebenden Drehmomente um die Spindelachse des Gewindespindeltriebs übertragen. Querkräfte und Biegemomente quer und somit senkrecht zur Spindelachse des Gewindespindeltriebs, die beispielsweise durch ein Beschleunigen oder durch ein Verzögern oder während einer Kurvenfahrt des Transportfahrzeugs auftreten, können die Lebensdauer des Gewindespindeltriebs deutlich reduzieren und bis zur Zerstörung des Gewindespindeltriebs führen, so dass die Hubvorrichtung keinen zuverlässigen Betrieb aufweist.In such a lifting device for raising and lowering the load-bearing platform, which is designed as a threaded spindle drive with at least one vertically arranged threaded spindle drive, the threaded spindle drive should, if possible, only force forces in the direction of the spindle axis of the threaded spindle drive, i.e. forces in the vertical direction, and the torques resulting from friction transferred around the spindle axis of the threaded spindle drive. Lateral forces and bending moments transverse and thus perpendicular to the spindle axis of the threaded spindle drive, which occur, for example, when the transport vehicle accelerates or decelerates or while cornering, can significantly reduce the service life of the threaded spindle drive and lead to the destruction of the threaded spindle drive, so that the lifting device is not reliable Operation.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Transportfahrzeug der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, bei dem die Hubvorrichtung einen zuverlässigen Betrieb aufweist.The present invention is based on the object of providing a transport vehicle of the type mentioned at the outset, in which the lifting device operates reliably.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen dem Fahrzeugrahmen und der Lastaufnahmeplattform mindestens eine vertikal angeordnete Linearführungseinrichtung angeordnet ist, die derart ausgebildet ist, dass von der Linearführungseinrichtung Kräfte in einer senkrecht zu einer vertikal angeordneten Spindelachse des Gewindespindeltriebs liegenden Ebene von der Lastaufnahmeplattform auf den Fahrzeugrahmen übertragen werden.This object is achieved according to the invention in that at least one vertically arranged linear guide device is arranged between the vehicle frame and the load-bearing platform, which is designed in such a way that forces from the linear guide device in a plane perpendicular to a vertically arranged spindle axis of the threaded spindle drive from the load-bearing platform to the vehicle frame be transmitted.
Der erfindungsgemäße Gedanke besteht somit darin, zwischen dem Fahrzeugrahmen und der Lastaufnahmeplattform mindestens eine vertikal angeordnete Linearführungseinrichtung anzuordnen, die entsprechende Kräfte in einer horizontalen Ebene von der Lastaufnahmeplattform auf den Fahrzeugrahmen überträgt, die senkrecht zu der vertikal angeordneten Spindelachse des Gewindespindeltriebs ist. Querkräfte und Biegemomente quer und somit senkrecht zur Spindelachse des Gewindespindeltriebs werden somit über die Linearführungseinrichtung von der Lastaufnahmeplattform auf den Fahrzeugrahmen übertragen, wodurch in effektiver Weise sichergestellt werden kann, dass der Gewindespindeltrieb nur Kräfte in Richtung der Spindelachse des Gewindespindeltriebs, d.h. Kräfte in vertikaler Richtung, und die sich aufgrund von Reibung ergebenden Drehmomente um die Spindelachse des Gewindespindeltriebs überträgt, wodurch ein zuverlässiger Betrieb der Hubvorrichtung erzielt wird.The idea according to the invention therefore consists in arranging at least one vertically arranged linear guide device between the vehicle frame and the load-bearing platform, which transmits corresponding forces from the load-bearing platform to the vehicle frame in a horizontal plane that is perpendicular to the vertically arranged spindle axis of the threaded spindle drive. Lateral forces and bending moments transverse and thus perpendicular to the spindle axis of the threaded spindle drive are thus transferred from the load-bearing platform to the vehicle frame via the linear guide device, which can effectively ensure that the threaded spindle drive only forces in the direction of the spindle axis of the threaded spindle drive, i.e. forces in the vertical direction, and transmits the torques resulting from friction about the spindle axis of the threaded spindle drive, as a result of which reliable operation of the lifting device is achieved.
Bei einem erfindungsgemäßen Transportfahrzeug treten im Betrieb durch Beschleunigung, Verzögerung, Kurvenfahrt, Fahrbahnunebenheiten und Schwingungen immer dynamische Massenkräfte in allen möglichen Richtungen auf. Diese Kräfte und Drehmomente können mit der mindestens einen vertikal angeordneten Linearführungseinrichtung in einfacher Weise von der Lastaufnahmeplattform auf den Fahrzeugrahmen übertragen werden, so dass vermieden wird, dass an dem Gewindespindeltrieb Querkräfte und Biegemomente quer und somit senkrecht zur Spindelachse des Gewindespindeltriebs auftreten. Dies ermöglicht eine hohe Lebensdauer des Gewindespindeltriebs und damit einen zuverlässigen Betrieb der Hubvorrichtung.In a transport vehicle according to the invention, dynamic inertia forces always occur in all possible directions during operation due to acceleration, deceleration, cornering, uneven road surfaces and vibrations. These forces and torques can be easily transferred from the load-bearing platform to the vehicle frame with the at least one vertically arranged linear guide device, so that transverse forces and bending moments occur on the threaded spindle drive transversely and thus perpendicular to the spindle axis of the threaded spindle drive. This enables a long service life of the threaded spindle drive and thus reliable operation of the lifting device.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung weist die Linearführungseinrichtung mindestens eine Linearführung auf, die eine an der Lastaufnahmeplattform befestigte Führungsstange aufweist, die in einer an dem Fahrzeugrahmen angeordneten Gleitführung geführt ist. Mit einer derartigen Linearführung können auf einfache Weise Kräfte in einer horizontalen Ebene, die senkrecht zu der vertikal angeordneten Spindelachse des Gewindespindeltriebs ist, von der Lastaufnahmeplattform auf den Fahrzeugrahmen übertragen werden, so dass verhindert wird, dass an dem Gewindespindeltrieb Querkräfte und Biegemomente quer und somit senkrecht zur Spindelachse auftreten. Die Linearführung ist hierbei an einem Ende mittels der Führungsstange mit der Lastaufnahmeplattform verbunden und in vertikaler Richtung unterhalb der Lastaufnahmeplattform mittels der Gleitführung mit dem Fahrzeugrahmen verbunden und an diesem abgestützt sind. Jeweils einer dieser beiden Verbindungen, beispielsweise die Verbindung der Linearführung mit der Lastaufnahmeplattform bzw. mit dem Fahrzeugrahmen, sollte biegesteif ausgeführt sein und die andere Verbindung, beispielsweise die Verbindung der Linearführung mit dem Fahrzeugrahmen bzw. mit der Lastaufnahmeplattform, sollte biegeweich ausgeführt sein.According to an advantageous embodiment of the invention, the linear guide device has at least one linear guide which has a guide rod which is fastened to the load-bearing platform and which is guided in a sliding guide arranged on the vehicle frame. With such a linear guide, forces in a horizontal plane, which is perpendicular to the vertically arranged spindle axis of the threaded spindle drive, can be easily transferred from the load-bearing platform to the vehicle frame, so that transverse forces and bending moments on the threaded spindle drive are prevented from transversely and thus perpendicularly occur to the spindle axis. The linear guide is connected to the load-bearing platform at one end by means of the guide rod and is connected to the vehicle frame in the vertical direction below the load-bearing platform by means of the sliding guide and is supported on it. One of these two connections, for example the connection of the linear guide to the load-bearing platform or to the vehicle frame, should be rigid and the other connection, for example the connection of the linear guide to the vehicle frame or to the load-bearing platform, should be flexible.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Linearführungseinrichtung zwei Linearführungen auf, wobei eine erste Linearführung ausgebildet ist, Kräfte in allen Richtungen in der senkrecht zu der vertikal angeordneten Spindelachse des Gewindespindeltriebs liegenden horizontalen Ebene von der Lastaufnahmeplattform auf den Fahrzeugrahmen zu übertragen, und eine zweite Linearführung ausgebildet ist, Drehmomente um eine Längsachse der ersten Linearführung von der Lastaufnahmeplattform auf den Fahrzeugrahmen zu übertragen. Mit zwei derartigen Linearführungen wird eine definierte Übertragung der Kräfte in der horizontalen Ebene, die senkrecht zu der vertikal angeordneten Spindelachse des Gewindespindeltriebs ist, möglich. Die erste Linearführung überträgt hierbei Kräfte quer und somit senkrecht zur Spindelachse des Gewindespindeltriebs in allen Richtungen von der Lastaufnahmeplattform auf den Fahrzeugrahmen, während die zweite Linearführung Drehmomente um die Längsachse der ersten Linearführung aufnimmt. Die zweite Linearführung bildet somit eine Art Drehmomentstütze.According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the linear guide device has two linear guides, a first linear guide being designed to transfer forces from the load-bearing platform to the vehicle frame in all directions in the horizontal plane perpendicular to the vertically arranged spindle axis of the threaded spindle drive, and a second Linear guide is designed to transmit torques about a longitudinal axis of the first linear guide from the load-bearing platform to the vehicle frame. With two such linear guides, a defined transmission of the forces in the horizontal plane, which is perpendicular to the vertically arranged spindle axis of the threaded spindle drive, is possible. The first linear guide transfers forces transversely and thus perpendicular to the spindle axis of the threaded spindle drive in all directions from the load-bearing platform to the vehicle frame, while the second linear guide absorbs torques about the longitudinal axis of the first linear guide. The second linear guide thus forms a type of torque support.
Die erste Linearführung weist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung eine Führungsstange mit einem Kreisquerschnitt auf, die in einer kreisringförmigen Gleitführung, insbesondere einer Gleitbuchse, spielarm geführt ist. Eine derartige Linearführung ermöglicht es bei einem einfachen Aufbau Kräfte quer und somit senkrecht zur Spindelachse des Gewindespindeltriebs in allen Richtungen von der Lastaufnahmeplattform auf den Fahrzeugrahmen zu übertragen.According to an advantageous embodiment of the invention, the first linear guide has a guide rod with a circular cross section, which is guided with little play in an annular sliding guide, in particular a sliding bush. With a simple structure, such a linear guide enables forces to be transmitted transversely and thus perpendicular to the spindle axis of the threaded spindle drive in all directions from the load-bearing platform to the vehicle frame.
Die zweite Linearführung weist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung eine Führungsstange mit einem kantigen Querschnittsprofil, insbesondere einem Rechteckquerschnitt, auf, das in einer ein kantiges Querschnittsprofil aufweisenden Gleitführung, insbesondere einer rechteckförmigen Gleitführung, derart geführt ist, dass die Führungsstange an der Gleitführung in Fahrzeugquerrichtung spielarm geführt ist und in Fahrzeuglängsrichtung zur Gleitführung ein Spiel aufweist. Die in der am Fahrzeugrahmen befestigten Gleitführung angeordnete Führungsstange überträgt somit durch entsprechende Gestaltung des Spiels zwischen Führungsstange und Gleitführung nur Kräfte in einer einzigen Richtung quer und somit senkrecht zur Spindelachse des Gewindespindeltriebs, beispielsweise in Fahrzeugquerrichtung, wodurch bei einfachem Aufbau der zweiten Linearführung mit dieser Drehmomente um die Längsachse der ersten Linearführung aufgenommen werden können.According to an advantageous embodiment of the invention, the second linear guide has a guide rod with an angular cross-sectional profile, in particular a rectangular cross-section, which is guided in a sliding guide having an angular cross-sectional profile, in particular a rectangular sliding guide, in such a way that the guide rod on the sliding guide has little play in the transverse direction of the vehicle is guided and has a game in the vehicle longitudinal direction to the sliding guide. The guide rod arranged in the sliding guide attached to the vehicle frame thus only transmits forces in a single direction transversely and thus perpendicular to the spindle axis of the threaded spindle drive, for example in the transverse direction of the vehicle, due to the corresponding design of the play between the guide rod and the sliding guide the longitudinal axis of the first linear guide can be added.
Die erste Linearführung ist hierzu vorteilhafterweise von der zweiten Linearführung in Fahrzeuglängsrichtung beabstandet angeordnet. Dadurch ergibt sich auf einfache Weise ein entsprechend großer Abstand und somit Hebelarm der zweiten Linearführung von der ersten Linearführung, damit die zweite Linearführung die entsprechenden Drehmomente um die Längsachse der ersten Linearführung aufnehmen und übertragen kann.For this purpose, the first linear guide is advantageously arranged at a distance from the second linear guide in the longitudinal direction of the vehicle. This results in a correspondingly large distance and thus lever arm of the second linear guide from the first linear guide in a simple manner, so that the second linear guide can absorb and transmit the corresponding torques about the longitudinal axis of the first linear guide.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Gewindespindeltrieb eine an dem Fahrzeugrahmen drehbar gelagerte Spindelmutter, die mittels einer Antriebseinheit der Hubvorrichtung antreibbar ist, und eine in der Spindelmutter geführte Gewindespindel auf, die an der Lastaufnahmeplattform drehfest befestigt ist. Der Gewindespindeltrieb besteht somit aus einer Spindelmutter, die am Fahrzeugrahmen drehbar gelagert ist und mittels der Antriebseinheit angetrieben ist und rotiert, und einer durch die Spindelmutter geführte Gewindespindel, die am Rotieren gehindert ist und hierzu an der Lastaufnahmeplattform drehfest befestigt ist. Die Rotation der von der Antriebseinheit angetriebenen Spindelmutter wird somit in eine vertikale Linearbewegung der Gewindespindel und somit eine Hubbewegung der Lastaufnahmeplattform umgewandelt.According to an advantageous embodiment of the invention, the threaded spindle drive has a spindle nut rotatably mounted on the vehicle frame, which can be driven by means of a drive unit of the lifting device, and a threaded spindle guided in the spindle nut, which is fixedly attached to the load-bearing platform. The threaded spindle drive thus consists of a spindle nut, which is rotatably mounted on the vehicle frame and is driven and rotates by means of the drive unit, and a threaded spindle guided through the spindle nut, which is prevented from rotating and for this purpose is non-rotatably fastened to the load-bearing platform. The rotation of the spindle nut driven by the drive unit is thus converted into a vertical linear movement of the threaded spindle and thus a lifting movement of the load-bearing platform.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung weist der Gewindespindelantrieb zumindest zwei Gewindespindeltriebe, die mittels eines Zugmittelantriebs, insbesondere eines Zahnriemenantriebs, von der Antriebseinheit angetrieben sind. Mit mehreren Gewindespindeltrieben kann auf einfache Weise eine hohe Leistung der Hubvorrichtung erzielt werden, um eine schwere Last mit einem schnellen Hub anheben zu können. Unter Verwendung eines Zugmittelantriebs, insbesondere eines Zahnriemenantriebs, können mehrere Gewindespindeltriebe auf einfache Weise von einer einzigen Antriebseinheit angetrieben werden.According to a preferred embodiment of the invention, the threaded spindle drive has at least two threaded spindle drives, which are driven by the drive unit by means of a traction mechanism drive, in particular a toothed belt drive. With several threaded spindle drives, a high performance of the lifting device can be achieved in a simple manner in order to be able to lift a heavy load with a rapid stroke. Using a traction drive, in particular a toothed belt drive, several threaded spindle drives can be driven in a simple manner by a single drive unit.
Die Spindelmutter jedes Gewindespindeltriebs ist hierzu gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung mit einem Zahnrad, insbesondere einer Zahnriemenscheibe, drehfest verbunden, die von dem Zugmittel des Zugmittelantriebs, insbesondere einem Zahnriemen des Zahnriemenantriebs, angetrieben ist. Die Spindelmutter des entsprechenden Gewindespindeltriebs ist somit jeweils mit einem Zahnrad, beispielsweise einer Zahnriemenscheibe, drehfest verbunden, so dass das von dem Zugmittel angetriebene Zahnrad, beispielsweise die von dem Zahnriemen angetriebene Zahnriemenscheibe, gemeinsam mit der Spindelmutter des entsprechenden Gewindespindeltriebs rotiert.According to an advantageous embodiment of the invention, the spindle nut of each threaded spindle drive is non-rotatably connected to a gearwheel, in particular a toothed belt pulley, which is driven by the traction mechanism of the traction mechanism drive, particularly a toothed belt of the toothed belt drive. The spindle nut of the corresponding threaded spindle drive is thus in each case connected to a gear, for example a toothed belt pulley, so that the gear driven by the traction means, for example the toothed belt pulley driven by the toothed belt, rotates together with the spindle nut of the corresponding threaded spindle drive.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Zugmittelantrieb eine an dem Fahrzeugrahmen drehbar gelagerte Umlenkrolle auf, über die das Zugmittel geführt ist, wobei die Umlenkrolle konzentrisch zu einer Längsachse der Linearführung angeordnet ist. Eine Umlenkrolle des Zugmittelantriebs kann hierdurch in platzsparender Weise konzentrisch um die Linearführung angeordnet werden.According to an advantageous development of the invention, the traction mechanism drive has a deflecting roller rotatably mounted on the vehicle frame, over which the traction mechanism is guided, the deflecting roller being arranged concentrically to a longitudinal axis of the linear guide. A deflection roller of the traction mechanism drive can thereby be arranged concentrically around the linear guide in a space-saving manner.
Die Verbindung des Gewindespindeltriebs mit der Lastaufnahmeplattform ist vorteilhafterweise weitgehend biegeweich ausgeführt. Hierzu ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung die Gewindespindel mit der Lastaufnahmeplattform über ein Federelement, insbesondere einen Gummiring, befestigt.The connection of the threaded spindle drive with the load-bearing platform is advantageously designed to be largely flexible. For this purpose, according to an advantageous embodiment of the invention, the threaded spindle is attached to the load-bearing platform via a spring element, in particular a rubber ring.
Die Verbindung des Gewindespindeltriebs mit dem Fahrzeugrahmen ist vorteilhafterweise weitgehend biegeweich ausgeführt. Hierzu ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung die Spindelmutter in dem Fahrzeugrahmen mittels eines Pendelrollenlagers drehbar gelagert.The connection of the threaded spindle drive to the vehicle frame is advantageously designed to be largely flexible. For this purpose, according to an advantageous embodiment of the invention, the spindle nut is rotatably mounted in the vehicle frame by means of a spherical roller bearing.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Gewindespindel in einer am Fahrzeugrahmen befestigten Schutzhülse angeordnet. Mit einer am Fahrzeugrahmen angeordneten Schutzhülse, in der die Gewindespindel angeordnet ist, kann der Gewindespindeltrieb in einfacher Weise gegen von der Fahrbahnoberfläche aufgewirbelten Staub geschützt werden. Mit derartigen Schutzhülsen kann die Zuverlässigkeit der Hubvorrichtung mit geringem Zusatzaufwand weiter erhöht werden.According to an advantageous development of the invention, the threaded spindle is arranged in a protective sleeve attached to the vehicle frame. With a protective sleeve arranged on the vehicle frame, in which the threaded spindle is arranged, the threaded spindle drive can be protected in a simple manner against dust whirled up by the road surface. With protective sleeves of this type, the reliability of the lifting device can be further increased with little additional effort.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist der Fahrzeugrahmen ein Fahrwerk mit mindestens einer um eine vertikale Drehachse lenkbaren Radeinheit auf, wobei die Führungsstange der Linearführung und/oder die Gewindespindel des Gewindespindeltriebs derart angeordnet ist, dass die Führungsstange der Linearführung und/oder die Gewindespindel des Gewindespindeltriebs einen Freiraum im Rotationsbereich der lenkbare Radeinheit um die vertikale Drehachse nutzt. Für die ungestörte Lenkbewegung der Radeinheit um die vertikale Drehachse ist an dem Transportfahrzeug ein entsprechender Freiraum im Rotationsbereich der lenkbaren Radeinheit und somit der gelenkten Räder vorzusehen. Sofern die Führungsstange der Linearführung und/oder die Gewindespindel des Gewindespindeltriebs derart angeordnet ist, dass die Führungsstange der Linearführung und/oder die Gewindespindel des Gewindespindeltriebs den vorhandenen Freiraum im Rotationsbereich der lenkbaren Radeinheit um die vertikale Drehachse nutzt, kann der begrenzte vorhandene Raum in einem kompakten und flachen Transportfahrzeug effektiv genutzt werden.According to a further development of the invention, the vehicle frame has a running gear with at least one wheel unit that can be steered about a vertical axis of rotation, the guide rod of the linear guide and / or the threaded spindle of the threaded spindle drive being arranged in such a way that the guide rod of the linear guide and / or the threaded spindle of the threaded spindle drive has a Uses free space in the rotation area of the steerable wheel unit around the vertical axis of rotation. For the undisturbed steering movement of the wheel unit around the vertical axis of rotation, a corresponding free space must be provided on the transport vehicle in the rotation area of the steerable wheel unit and thus the steered wheels. If the guide rod of the linear guide and / or the threaded spindle of the threaded spindle drive is arranged in such a way that the guide rod of the linear guide and / or the threaded spindle of the threaded spindle drive uses the free space available in the rotation range of the steerable wheel unit around the vertical axis of rotation, the limited space available in a compact and flat transport vehicle can be effectively used.
Die Führungsstange der Linearführung und/oder die Gewindespindel des Gewindespindeltriebs ist hierzu gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung koaxial zu der vertikalen Drehachse der lenkbaren Radeinheit angeordnet. The guide rod of the linear guide and / or the threaded spindle of the threaded spindle drive is preferred for this purpose Embodiment of the invention arranged coaxially to the vertical axis of rotation of the steerable wheel unit.
Insbesondere bei der Ausführung der lenkbaren Radeinheit als passiv, mittels eines Nachlaufs gelenkter Radeinheit, bei der die horizontale Drehachse des gelenkten Rades von der vertikalen Drehachse beabstandet angeordnet ist, kann mit einer koaxial zu der vertikalen Drehachse der lenkbaren Radeinheit angeordneten Führungsstange der Linearführung und/oder Gewindespindel des Gewindespindeltriebs der vorhandene Freiraum im Rotationsbereich der lenkbare Radeinheit um die vertikale Drehachse in einfacher Weise von der Führungsstange der Linearführung und/oder von der Gewindespindel des Gewindespindeltriebs genutzt werden.In particular, when the steerable wheel unit is designed as a passive wheel unit steered by means of a caster, in which the horizontal axis of rotation of the steered wheel is arranged at a distance from the vertical axis of rotation, a guide rod of the linear guide and / or which is arranged coaxially to the vertical axis of rotation of the steerable wheel unit can be used Threaded spindle of the threaded spindle drive, the free space available in the range of rotation of the steerable wheel unit around the vertical axis of rotation can be used in a simple manner by the guide rod of the linear guide and / or by the threaded spindle of the threaded spindle drive.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist die lenkbare Radeinheit als Doppelrad mit zwei beabstandet angeordneten Rädern ausgebildet, wobei die Führungsstange der Linearführung und/oder die Gewindespindel des Gewindespindeltriebs zwischen den beiden Rädern des Doppelrades angeordnet ist. Durch die Verwendung eines Doppelrades anstelle eines Einzelrades und eines entsprechenden Abstandes (Spur) der beiden Räder wird es auf einfache Weise ermöglicht, die Führungsstange der Linearführung und/oder die Gewindespindel des Gewindespindeltriebs der vorhandene Freiraum im Rotationsbereich der lenkbare Radeinheit einzubauen ohne die Funktion der lenkbaren Radeinheit zu beinträchtigen.According to an advantageous embodiment of the invention, the steerable wheel unit is designed as a double wheel with two spaced apart wheels, the guide rod of the linear guide and / or the threaded spindle of the threaded spindle drive being arranged between the two wheels of the double wheel. By using a double wheel instead of a single wheel and a corresponding distance (track) between the two wheels, it is made possible in a simple manner to incorporate the guide rod of the linear guide and / or the threaded spindle of the threaded spindle drive into the available free space in the rotation area of the steerable wheel unit without the function of the steerable wheel unit To affect the wheel unit.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Gewindespindeltrieb mit einer Bremseinrichtung versehen. Mit einer derartigen Bremseinrichtung wird auf einfache Weise in deren Bremsstellung verhindert, dass sich die Lastaufnahmeplattform mit der aufgenommene Last bei einer Funktionsstörung oder einem Defekt der Hubvorrichtung unkontrolliert absenkt oder schief absenkt.According to an advantageous development of the invention, the threaded spindle drive is provided with a braking device. With a braking device of this type, in its braking position, it is prevented in a simple manner that the load-bearing platform with the picked-up load is lowered in an uncontrolled manner or lowered at an angle in the event of a malfunction or a defect in the lifting device.
Die Bremseinrichtung ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung als elektrisch in eine Lösestellung betätigbare Federspeicherbremse ausgebildet. Eine derartige Federspeicherbremse ist von einer Federeinrichtung in die Bremsstellung beaufschlagt und von einer elektrischen Betätigungseinrichtung, beispielsweise einem Elektromagnet in die Lösestellung beaufschlagbar. Unter Verwendung einer entsprechenden Sensorik und einer die Bremseinrichtung ansteuernden elektronischen Steuereinrichtung können hierbei verschiedene und mehrere Funktionsstörungen/Defekte der Hubvorrichtung erkannt werden, in denen die Bremseinrichtung in die Bremsstellung angesteuert wird, beispielsweise ein Riss des Zugmittels des Zugmittelantrieb oder ein Bruch einer Antriebswelle der Antriebseinheit. Eine derartige elektrisch in eine Lösestellung betätigbare Federspeicherbremse ermöglicht es ebenfalls, im normalen Betrieb des Transportfahrzeugs bei angehobener Lastaufnahmeplattform die Federspeicherbremse in die Bremsstellung anzusteuern, so dass die Antriebseinheit zur Energieeinsparung abgeschaltet werden kann.According to an advantageous embodiment of the invention, the braking device is designed as a spring-loaded brake that can be electrically actuated into a release position. Such a spring-loaded brake is acted upon by a spring device in the braking position and can be acted upon in the release position by an electrical actuating device, for example an electromagnet. Using a corresponding sensor system and an electronic control device that controls the braking device, various and multiple malfunctions / defects in the lifting device can be detected in which the braking device is activated in the braking position, for example a crack in the traction mechanism of the traction mechanism drive or a break in a drive shaft of the drive unit. Such a spring-loaded brake that can be electrically actuated into a release position also makes it possible to control the spring-loaded brake into the braking position during normal operation of the transport vehicle with the load-bearing platform raised, so that the drive unit can be switched off to save energy.
Die Bremseinrichtung ist gemäß einer alternativen und ebenfalls vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung als eine auf das Zahnrad wirkende Klauenbremse ausgebildet, die von einer Federeinrichtung in Richtung einer Bremsstellung betätigt ist und von dem Zugmittel des Zugmittelantriebs, insbesondere einem Zahnriemen des Zahnriemenantriebs, in Richtung einer Lösestellung betätigt ist. Die Klauenbremse ist somit von dem gespannten Zugmittel des Zugmittelantriebs entgegen der Kraft der Federeinrichtung in die Lösestellung betätigt. Sofern das Zugmittel reißt, wird somit die Klauenbremse von der Federeinrichtung in die Bremsstellung beaufschlagt, in der Klauen der Klauenbremse in die Verzahnung des Zahnrades eingreifen und den Gewindespindeltrieb in Senkenrichtung blockieren. Mit einer derartigen Klauenbremse kann somit mit geringem Bauaufwand für die Bremseinrichtung bei einem Riss des Zugmittels des Zugmittelantriebs der Gewindespindeltrieb abgebremst und blockiert werden.According to an alternative and also advantageous embodiment of the invention, the braking device is designed as a claw brake acting on the gearwheel, which is actuated by a spring device in the direction of a braking position and is actuated by the traction means of the traction mechanism drive, in particular a toothed belt of the toothed belt drive, in the direction of a release position . The claw brake is thus actuated by the tensioned traction mechanism of the traction mechanism drive against the force of the spring device in the release position. If the traction device breaks, the claw brake is thus urged into the braking position by the spring device, in which the claws of the claw brake engage the toothing of the gearwheel and block the threaded spindle drive in the lowering direction. With such a claw brake, the threaded spindle drive can be braked and blocked with little construction effort for the braking device in the event of a crack in the traction mechanism of the traction mechanism drive.
Das erfindungsgemäße Transportfahrzeug weist eine Reihe von Vorteilen auf.The transport vehicle according to the invention has a number of advantages.
Die erfindungsgemäße Hubvorrichtung mit der zusätzlichen Linearführungseinrichtung ermöglicht eine lange und reproduzierbare Lebensdauer des Gewindespindelantriebs, da auf den mindestens einen Gewindespindeltrieb einwirkende Querkräfte und Biegemomente sicher vermieden werden.The lifting device according to the invention with the additional linear guide device enables a long and reproducible service life of the threaded spindle drive, since transverse forces and bending moments acting on the at least one threaded spindle drive are reliably avoided.
Die erfindungsgemäße Hubvorrichtung mit der zusätzlichen Linearführungseinrichtung weist ein gleichbleibendes Antriebsdrehmoment über den gesamten Hubbereich auf, wodurch eine gleichmäßige Hubgeschwindigkeit und damit eine kurze Hubzeit möglich ist und ermöglicht es, die Antriebseinheit der Hubvorrichtung klein und kostengünstig auszuführen.The lifting device according to the invention with the additional linear guide device has a constant drive torque over the entire lifting range, whereby a uniform lifting speed and thus a short lifting time is possible and makes it possible to make the drive unit of the lifting device small and inexpensive.
Die erfindungsgemäße Hubvorrichtung mit der zusätzlichen Linearführungseinrichtung ermöglicht bei geringer Komplexität der Konstruktion und somit in kostengünstiger Weise einen großen Hubbereich der Lastaufnahmeplattform.The lifting device according to the invention with the additional linear guide device enables a large lifting range of the load-bearing platform with low complexity of the construction and thus in a cost-effective manner.
In Verbindung mit einem abgedichteten Lager der Spindelmutter und einer Schutzhülse für die Gewindespindel wird eine wartungsarme bzw. wartungsfreie Hubvorrichtung erzielt.In connection with a sealed bearing of the spindle nut and a protective sleeve for the threaded spindle, a low-maintenance or maintenance-free lifting device is achieved.
Die erfindungsgemäße Hubvorrichtung mit der zusätzlichen Linearführungseinrichtung ermöglicht einen guten Wirkungsgrad, beispielsweise bei Ausführung des Gewindespindeltriebs als Kugelgewindetrieb. Dadurch kann die Antriebseinheit der Hubvorrichtung klein und kostengünstig ausgeführt werden und es ergibt sich eine Energieersparnis und ein geringer Wärmeeintrag in das Transportfahrzeug, wodurch eine Kühlung des Transportfahrzeugs einfach umzusetzen ist oder ganz entfallen kann.The lifting device according to the invention with the additional linear guide device enables good efficiency, for example when the threaded spindle drive is designed as Ball screw. As a result, the drive unit of the lifting device can be made small and inexpensive and there is energy saving and a low heat input into the transport vehicle, which means that cooling of the transport vehicle is easy to implement or can be omitted entirely.
Die erfindungsgemäße Hubvorrichtung mit der zusätzlichen Linearführungseinrichtung ermöglicht aufgrund der zusätzlichen Linearführungseinrichtung gute mechanische Steifigkeit durch definierte und direkt wirkende Linearführungen. Dadurch ergibt sich eine geringe Neigung zu Schwingungen.The lifting device according to the invention with the additional linear guide device enables good mechanical rigidity due to the additional linear guide device through defined and directly acting linear guides. This results in a low tendency to vibrations.
Bei Verwendung mehrerer Gewindespindeltriebe, die von einem Zugmittelantrieb, beispielsweise einem Zahnriemenantriebs, angetrieben sind, ergibt sich in einfacher Weise eine zuverlässige mechanische Synchronisation der Gewindespindeltriebe durch das Zugmittel des Zugmittelantriebs.If several threaded spindle drives are used, which are driven by a traction drive, for example a toothed belt drive, a reliable mechanical synchronization of the threaded spindle drives by the traction of the traction drive results in a simple manner.
Mit der Bremseinrichtung an dem Gewindespindeltrieb wird mit geringem Bauaufwand eine Sicherheitsbremse erzielt, mit der bei einer Funktionsstörung oder einem Defekt der Hubvorrichtung, beispielsweise einem Riss des Zugmittels des Zugmittelantrieb, der Gewindespindeltrieb abgebremst und blockiert werden kann.With the braking device on the threaded spindle drive, a safety brake is achieved with little construction effort, with which the threaded spindle drive can be braked and blocked in the event of a malfunction or a defect in the lifting device, for example a crack in the traction mechanism of the traction mechanism drive.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigt
-
1 ein erfindungsgemäßes fahrerloses Transportfahrzeug in einer perspektivischen Darstellung, -
2 das Transportfahrzeug der 1 mit angehobener Lastaufnahmepl attform, -
3 das Transportfahrzeug der 1 und2 ohne Gehäuse, -
4 das Transportfahrzeug der 1 bis 3 mit angehobener Lastaufnahmeplattform und darauf befindlichem Ladungsträger und -
5 einen Ausschnitt der3 , -
6 ein erfindungsgemäßes Transportfahrzeug in einer Darstellung von unten ohne Fahrwerk, -
7 einen Längsschnitt eines Gewindespindeltriebs der Hubvorrichtung, -
8 einen Längsschnitt einer Weiterbildung eines Gewindespindeltriebs der Hubvorrichtung, -
9 einen Längsschnitt der ersten Linearführung der Linearführungseinrichtung, -
10 einen Ausschnitt des Zugmitteltriebs, -
11 ein erfindungsgemäßes Transportfahrzeug in einer Darstellung von unten mit lenkbaren Radeinheiten, -
12 einen Längsschnitt durch eine lenkbare Radeinheit auf ebener Fahrbahnoberfläche, -
13 einen Längsschnitt durch eine lenkbare Radeinheit bei einer Rampenfahrt und -
14 eine Bremseinrichtung des Gewindespindeltriebs in einer vergrößerten Darstellung.
-
1 a driverless transport vehicle according to the invention in a perspective view, -
2 the transport vehicle of1 with raised load handling platform, -
3 the transport vehicle of1 and2 without housing, -
4th the transport vehicle of1 to3 with a raised load-carrying platform and load carrier on it and -
5 a section of the3 , -
6th a transport vehicle according to the invention in a representation from below without chassis, -
7th a longitudinal section of a threaded spindle drive of the lifting device, -
8th a longitudinal section of a further development of a threaded spindle drive of the lifting device, -
9 a longitudinal section of the first linear guide of the linear guide device, -
10 a section of the traction drive, -
11 a transport vehicle according to the invention in a representation from below with steerable wheel units, -
12th a longitudinal section through a steerable wheel unit on a level road surface, -
13th a longitudinal section through a steerable wheel unit when traveling on a ramp and -
14th a braking device of the threaded spindle drive in an enlarged view.
In den
Das Transportfahrzeug
Das Untergestell
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Lastaufnahmeplattform
Das Untergestell
Das Fahrwerk
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Räder
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Radeinheit
Die Radeinheit
Die Radeinheit
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Radeinheit
Die Radeinheit
Die Radeinheit
In der
Aus der
An dem Fahrzeugrahmen
Die Hubvorrichtung
Die Gewindespindeltriebe
Der Gewindespindeltrieb
Die Spindelmutter
Die Gewindespindel
Die Spindelmutter
In der
Wie aus der
Der Zahnriemenantrieb
Sofern die elektrische Antriebseinheit
Die Gewindespindeltriebe
Bei einem erfindungsgemäßen Transportfahrzeug
Die vertikal angeordnete Linearführungseinrichtung
Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Linearführungseinrichtung
Um die auftretenden Kräfte mit den beiden Linearführungen
Die Führungsstange
Die Führungsstange
Wie aus der
Weiterhin ist die sich in vertikaler Richtung bewegende Gewindespindel
Mit einer derartigen Anordnung der Führungsstange
Um für eine derartige Anordnung der Führungsstange
Die lenkbare Radeinheit
Die Umlenkrolle
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Gewindespindelantrieb
Die Bremseinrichtung
Die Klauenbremse
Die Klauenbremse
Um einen möglichst reibungs- und verschleißarmen Kontakt zwischen dem zweiten Hebelarm
Im Betrieb der Hubvorrichtung
Sollte der Zahnriemen
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Es versteht sich, dass auch mehr als drei Gewindespindeltriebe vorgesehen sein können.The invention is not limited to the illustrated embodiment. It goes without saying that more than three threaded spindle drives can also be provided.
Der Zugmittelrieb kann alternativ zu einem Zahnriemenantrieb
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 202013004209 U1 [0005]DE 202013004209 U1 [0005]
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