CN106114090B

CN106114090B - 牵引连接器组件和牵引系统

Info

Publication number: CN106114090B
Application number: CN201610201402.7A
Authority: CN
Inventors: 亨里克·林德布姆
Original assignee: Toyota Material Handling Manufacturing Sweden AB
Current assignee: Toyota Material Handling Manufacturing Sweden AB
Priority date: 2015-05-07
Filing date: 2016-03-31
Publication date: 2020-06-02
Anticipated expiration: 2036-03-31
Also published as: EP3090887B1; EP3090887A1; CN106114090A

Abstract

一种牵引连接器组件(1)，其中，牵引连接器组件(1)包括可连接至运载车辆(15)的第一部分(2)和可附接至牵引车(20)的第二部分(3)，第二部分(3)可相对于第一部分(2)在第一缩回配置(A)与第二延伸配置(B)之间滑动地移动，其中，在第一部分(2)连接至运载车辆(15)时，牵引车(20)可通过接合第二部分(3)的连接部分(4)将第二部分(3)拉动到第二延伸配置(B)中，其中，第二延伸配置(B)允许牵引运载车辆(15)，并且其中，在牵引车(20)脱离连接部分时，第二部分(3)将通过安装的缩回装置(5)自动实现第一缩回配置(A)，缩回装置用于使第一部分(2)可滑动地缩回。本公开还涉及一种牵引系统(30)。

Description

牵引连接器组件和牵引系统

技术领域

本发明涉及一种牵引连接器组件(towing hitch assembly)以及涉及一种牵引系统。

背景技术

在工业生产设施中，越来越普遍地使用用于在工业生产设施内运输的自动引导车辆。例如，可以是运输装配线上组装的部件的运输，或者可以是运输设施的另一个部分内要处理的废品。使用自动引导车辆的目标在于提高效率并且减少用于简单任务人工时间。自动引导车辆可以自己传送运输的商品或者使用另一个车辆传送商品。在后一种情况下，通常使用某种类型的货车。

发明内容

在牵引情况下使用自动引导车辆时，通过避免用于使运载车辆和牵引车连接和分离的人机互动，需要进一步减少人工时间(man hour，工时)。通常，这可以通过在牵引车上具有机构来实现，该牵引车在运载车辆上脱离连接凹部。然而，人们已经发现，可以限制操纵牵引车和运载车辆的组合系统。实现不影响在不使用时储存运载车辆的可能性的其解决方案具有挑战性。

由一种牵引连接器组件提供了上面讨论的至少一个问题的解决方案，其中，所述牵引连接器组件包括可连接至运载车辆的第一部分以及可附接至牵引车的第二部分，所述第二部分在第一缩回配置与第二延伸配置之间相对于所述第一部分可滑动地可移动，该牵引连接器组件的特征是，在所述第一部分附接至运载车辆时，牵引车可以通过接合所述第二部分的连接部分来将所述第二部分拉动到所述第二延伸配置中，其中，所述第二延伸配置允许牵引所述运载车辆，并且其中，在牵引车脱离连接所述连接部分时，所述第二部分通过安装的缩回装置自动实现所述第一缩回配置，所述安装的缩回装置可用于使所述第一部分滑动地缩回。

以上牵引连接器组件具有以下优点：可以非常方便地储存与组件附接的运载车辆。另一个优点在于，牵引连接器组件不通过人手作用就可以自动连接和分离。进一步优点在于，连接的牵引车的操纵性能调节，而不影响装载运载车辆的能力。

根据本发明的另一个方面，所述缩回的第二部分通过所述缩回装置保持处于所述第一缩回配置中。

该方面的优点在于，牵引连接器组件不会从缩回配置中意外地移动到延伸配置中。进一步，优点在于，在使用之后，不需要特定的装置将牵引连接器组件保持在原位。

根据缩回装置的进一步方面，包括螺旋弹簧和/或气弹簧。

这具有以下优点：成本低并且实现简单。另一个优点在于，可以现成获得，并且不需要为了实现而特别修改。

根据连接部分的进一步方面，连接部分包括凹部。

其优点在于，特别容易连接至连接部分。对于可连接至凹部的牵引车，实现突出部分是简单的。

根据进一步的方面，所述凹部具有三角形形状，优选地，所述凹部的三角形形状的角定位在运载车辆的主牵引方向上，以便在连接至所述凹部时，可由三角形形状的成角度的边实现引导。

其优点在于，在牵引连接器上节省材料，但是依然提供大的底边，在该底边处，牵引车的突出部分可以接近凹部。为了比较，圆孔需要大幅去除更多的材料，以便提供可比的底边宽度。通过提供如上所述定位的三角形形状，以特别简单的方式提供了引导。

根据牵引连接器组件的进一步方面，在所述第二部分上设置锁定装置。

在所述第二部分上设置锁定装置的优点在于，防止第二部分在牵引期间缩回。代替地，第二部分保持在延伸配置内直到牵引车分离。这具有进一步优点，保证牵引车自由移动。

根据锁定装置的进一步方面，锁定装置使用牵引车的保持在锁定位置中的一侧，其中，所述侧面优选地是牵引车的上侧。

使用牵引车的一侧将锁定装置保持在锁定位置中的优点在于，锁定特别简单，并且不需要改变牵引车。使用上侧来锁定，提供了将重力用作将锁定装置保持在锁定位置中的装置。

根据锁定装置的进一步方面，使用重力来到达恰当的位置，以用于能够接合牵引车，优选地使用不贯穿所述锁定装置的重心的横轴(transversal axis)来到达所述恰当的位置。

由于不需要其他弹簧或其他装置，所以锁定装置的该配置特别有利。因此，可靠并且成本低，并且简单。

根据本发明的进一步方面，提供了一种牵引系统，包括牵引车、运载车辆、以及连接至所述运载车辆的根据以上方面中的任一项的牵引连接器组件。

牵引系统特别有利地用于在生产设施内运输。

根据牵引系统的进一步方面，所述运载车辆包括两个旋转轮，优选地包括四个旋转轮。

通过将两个旋转轮应用于运载车辆中，牵引系统的操纵性大幅增大。进一步提供以下优点：如果人们希望向旁边移动运载车辆的后端，那么这可以容易实现，而无需大幅施加力量。如果应用4个旋转轮，那么运载车辆的两端可以更自由地移动。如果除了这4个旋转轮，不应用进一步的车轮，那么运载车辆可以在任何方向容易移动。

根据牵引系统的进一步方面，所述运载车辆具有受限的行驶速度15km/h，优选地7km/h，甚至更优选地3km/h，和/或所述运载车辆具有最大总重量400kg，优选地200kg。

通过应用受限的行驶速度，车轮在移动时没有伤害任何人的风险。还具有以下优点：可以通过特别简单的方式设计运载车辆，因此，成本非常低，但是重量也轻。提供了最大总重量400kg或者甚至200kg的优点在于，基本设计可以保持简单。可以由简单的框架结构构成。

根据牵引系统的进一步方面，该牵引系统仅适合于室内使用。

该方面的优点在于，牵引车、牵引连接器组件以及运载车辆可以由不需要能够处理雨、风等的简单材料制成。进一步的优点在于，系统操作所在的支撑表面通常是平坦的，并且没有在室外发现的不规则性。因此，系统的重量和成本可以降低。牵引车的电子设备不需要防水。所使用的材料不需要防腐蚀，并且不需要暴露到紫外光中时的稳定性。

根据牵引车的进一步方面，具有接合所述牵引连接器组件的连接部分的高点，以便所述牵引车全部可以在所述牵引连接器组件下方通过，用于接合所述连接部分。

这特别有利，这是因为提供了一种简单并且稳定的牵引车。由于牵引车是低的，所以不容易翻车。而且，进一步地，牵引车本身的受限高度通过牵引车提供了不需要任何复杂的运动模式的连接功能，因为在连接至牵引连接器组件时，可以在基本上笔直的线路中向前移动。这与使用牵引连接器的所有其他车辆形成对比，这些车辆需要在与其连接之前向后移动到牵引连接器。

根据牵引车的另一个方面，所述牵引车是自动引导车辆，优选地是电动车辆。

由于具有执行运输以及连接和分离的自动引导车辆，所以尽可能地减少了人机互动的需要，并且生产率大幅增大。

根据牵引系统的另一个方面，其中，所述牵引车的宽度小于所述运载车辆的宽度。

由于确保牵引车可以通过，而不阻挡或者使运载车辆移动，所以该牵引系统具有优点。

附图说明

图1公开了根据本发明的一个方面的牵引连接器组件；

图2公开了根据图1的牵引连接器组件；

图3公开了根据本发明的一个方面的处于缩回配置中的牵引连接器组件；

图4公开了处于延伸配置中的根据图3的牵引连接器组件；

图5公开了第一部分的锁定装置；

图6公开了在与牵引车的上侧接合时根据图5的锁定装置；

图7公开了根据本发明的一个方面的牵引连接器组件和牵引系统；

图8公开了连接至牵引车的根据本发明的牵引连接器组件；

图9公开了根据本发明的一个方面的牵引连接器组件和牵引系统；

图10a至图10d公开了锁定装置的功能；

图11a和图11b公开了具有球轴套(ball bushing)的第一部分。

具体实施方式

本公开的一般目标或理念在于，解决上文以及下文描述的现有技术解决方案的至少一个或一些缺点。应当主要在逻辑的意义上理解下文结合示图描述的各种步骤。

在本文中使用的术语仅用于描述本公开的特定方面的目标，并非旨在将本公开限于任何特定的实施方式。如在本文中所使用的，单数形式“a”、“an”以及“the”旨在还包括复数形式，除非上下文另有明确规定。

根据图1，公开了牵引连接器组件1。牵引连接器组件具有能在第一部分2中滑动地接合的第二部分3。第二部分3进一步具有前端10和后端11。后端11可以连接至缩回装置5，如图7中所示。后端11与缩回装置5之间的连接可以通过在后端11内的开口12来执行。

牵引连接器组件1的功能如下。下面连接至运载车辆15。牵引车20在运载车辆15下面穿过并且接合第一部分2的连接部分4；例如，参照图7和图9。由于牵引车20在运载车辆15下面穿过，所以第二部分从缩回位置A拉动到延伸配置B，如图3和图4中所示。

第一部分2可附接至运载车辆15，如图3和图4中所示。通常，第一部分2可以由两个基本上平行的管制成。为了降低管内部的摩擦，可以提供润滑剂，以便第二部分3可以在第一部分2内部容易滑动。如果需要更多的引导，那么可以向第一部分2提供球轴套(ballbushing)47，如在图11a和图11b中所示。由于在每个管内具有彼此相距某一距离的两个球轴套47，所以摩擦明显更低，并且第二部分3在第一部分2内部的引导大幅提高。然而，管配置并非强制的，第一部分2可以由(例如)具有孔的方杆(squared bar)制成。第一部分2还可以由横杆和轮组件制成。

在图1和图2中最佳地示出了第二部分3。第二部分3包括连接前端10、连接部分4、锁定装置9以及后端11。下面将进一步论述特征。第二部分3包括优选地两个纵向管14，所述纵向管可以在第一部分2内部滑动。对于牵引连接器组件1的功能，通过尽可能低的摩擦来执行该滑动是重要的。即使管14显示为具有圆形形状，这也要理解为不是强制性形状。只要第一部分2适合于具有良好的滑动性能，则第二部分3的管14也可以具有方形部分。第二部分3的管14不需要完全笔直，即使对于最佳滑动性能这是优选的。

第一部分的前端10具有圆形形状。该形状允许第二部分3在延伸期间在没有钩到运载车辆15上时在第一部分2中向前滑动。前端10优选地设置成相对于第二部分3的主长度成一角度。该角度确保在与牵引车20分离时，第二部分3在往回滑动时不会钩在突出部分内。该角度还设置成用于处于操作中的牵引车20，以通过朝着牵引连接器组件1向后进行移动来连接至连接部分4。具体而言，有利的是，如果牵引车20具有弹性连接装置22，则该角度有助于向下推动连接装置22，以便可以连接至连接部分4。

后端11通过与前端10相同的方式成角度。具体而言，有利的是，在牵引车20从后端11进入时，如果牵引车20具有弹性连接装置22，那么该角度有助于向下推动连接装置22，以便可以连接至连接部分4。由于后端11不需要圆形形状，所以可以制成为简单的形状，例如方形形状。后端还设置有凹部12，以用于连接至缩回装置，如下面所述。凹部12当然最容易地制造成通孔。但是，当然凹部可以设置成附接钩或者成角度的边缘或者任何其他连接方式。

锁定装置9设置在第一部分的中心部分40的中间的凹槽内。锁定装置9优选地制造成不规则形状的元件，如图5和图6中所示。锁定装置设置有通孔41。通过应用通孔41，使得不贯穿锁定装置9的重心42，锁定装置设置为旋转到静止位置内。在牵引车经过锁定装置时，锁定装置向上旋转并且保持搁置在牵引车20的上侧21。通过该位置，锁定装置以及未示出的边缘防止第二部分3在运载车辆15下面往回滑动。其他锁定系统当然也可考虑。提出的锁定装置9特别简单并且允许重要的功能，以允许在使用之后自动缩回第二部分3。在图10a-图10d中可以看出该功能。锁定装置9锁定到牵引车20的上侧21。在图10a中，牵引车20根据箭头45移动到位。锁定装置9在箭头9a的方向上顺时针旋转，经过运载车辆15上的边缘44。在图10b中，锁定装置9处于抵靠牵引车20的上侧21锁定位置中。如果运载车辆试图接近牵引车，那么由锁定装置9防止这样做，因为这回对着边缘44和上侧21而推动锁定装置9。因此，避免了牵引车20与运载车辆15之间振动。在图10c中，牵引车20与牵引连接器组件1的连接部分4分离。因此，由于牵引车20在箭头46的方向继续向前，所以牵引连接器组件1的第二部分3可以朝后缩回。上侧21不再存在于锁定装置9下方，因此，锁定装置9可以根据箭头9b旋转，以便允许第二部分3缩回。这在图10d中进一步显示，其中，锁定装置9在边缘44之下在箭头9c的方向上与第二部分3一起移动。

连接部分4优选地由凹部6构成，参照图1和图2。凹部6定位成比第二部分3的后端11更接近前端10。凹部6通常具有三角形形状。三角形有利地定位成使得三角形的一个角(corner)7与前端10一致，参照图2。这表示角7定位成使得在成直线牵引时，该角与牵引车20的连接装置22接触，参照图9。进一步，具有三角形形状的凹部6可以引导连接装置22。由于连接装置从凹部6的底边(base line)钩起，所以这成为可能。即，连接装置22从后往前穿过运载车辆，因此，也沿着凹部从底边42进入角7。因此，三角形的边引导连接装置22，以使得可以容易地接合角7。连接部分4进一步有利地设置有盖板13。在到达角7之前，盖板13引导连接装置22。盖板13防止连接装置22延伸穿过凹部6。盖板13主要引导连接装置22进入角7，在该角处，连接装置可以自由地向上突出并且在纵向方向上由边缘43支撑。如果连接装置22在整个凹部6内自由地向上突出，那么牵引车的上侧21具有与第二部分3接触的风险，并且阻碍了连接装置22在凹部6内向前的引导。这不是理想的，因为这会阻碍牵引车20自由移动。盖板13优选地具有圆形边缘43，该边缘将接合的牵引车20保持在包括角7和圆形边缘43的较小的凹部内的适当位置。在牵引运载车辆15时，这提供了更好的操作。

在图7和图9中可以看到缩回装置5。缩回装置5优选地是螺旋弹簧。缩回装置应当连接至牵引连接器组件1的第二部分3并且连接至运载车辆15框架。缩回装置5还可以由气弹簧5a或气弹簧与螺旋弹簧的组合制成。当然，其他设计也可考虑。可以应用使第二部分3缩回的电驱动机构。还可以牵引连接器组件设置成一角度，并且通过重力来执行缩回运动。即，牵引连接器组件1设置有比第一部分2更高的第二部分3，并且均成一角度。然后，在发生牵引车20的分离之后，第二部分3可以通过重力向后滑动。缩回装置5的操作是施加缩回力以使第一部分从延伸配置B缩回到缩回配置A。其目标还在于，将第二部分3保持在缩回配置中。通过将第二部分3保持在缩回位置中的这种方式，这提供了拉动第二部分3的可能性，而无需解锁任何额外的锁等。

进一步公开了一种牵引系统，该牵引系统包括如上所述的牵引连接器组件1、运载车辆15以及牵引车20。

运载车辆15优选地由管结构构造。运载车辆优选地适合于室内使用。因此，可以通过非常简单的方式制成。所述运载车辆的受限的行驶速度优选地是15km/h，更优选地是10km/h或者更优选地是7km/h，尤其是3km/h。低速限制设置使运载车辆可以具有非常简单的配置。运载车辆15优选地包括至少两个旋转轮16，参照图7。必要时，可以具有更多的旋转轮。当然，可以具有不止4个旋转轮。例如，可以是这样的构造，即在运载车辆的前面和后面具有两个旋转轮并且围绕纵向方向的中间具有两个轮。优选地，在该配置中，中间轮是没有转向功能的线性轮。优选的配置是在牵引连接器组件可以突出的端部处具有两个旋转轮16，并且在另一端具有两个线性轮16a，如图7中所示。在改变方向时，这提供了一种稳定的操作和良好的操作。而且，运载车辆15的最大总重量优选地是400kg或者优选地低于200kg。提供最大总重量400kg或者甚至200kg的优点在于，基本设计可以保持简单。基本设计可以由简单的框架结构构成。

牵引车20优选地是电动车辆。牵引车20的动力优选地从可充电的内部电池中提供。牵引车的重要设计在于低于牵引连接器组件1附接至运载车辆15所在的平面的高度。本公开的主要方面在于，在操作期间，牵引车20全部经过运载车辆下方并且接合牵引连接器组件的第二部分3的连接部分4。而且，然后，牵引车20在牵引连接器组件1的方向上继续移动，并且使第一部分延伸出来，以使得牵引连接器组件1获得延伸配置，如图4中所示。牵引车20的接合部优选地由连接装置22构成，即，牵引车20的高点22。高点/连接装置22优选地是销22。销22可以具有弹簧弹性功能，以便在从上面向下按压时，向下弹性移动。这提供了连接部分4的容易地接合，因为在牵引车20在牵引连接器组件1下方移动时，销可以首先由第一部分的后端11部分地向下按压，然后，由中间部分40更加向下按压。在销22到达连接部分4时，可以朝上弹性延伸，从而接合凹部6，并且最后，在从边8引导之后，到达凹部6的角7。如果凹部6不是三角形，那么到达凹部6的端部的效率变低。在这之后，牵引车20可以使第一部分移动到延伸配置B，并且这样做还使缩回装置5延伸。牵引车20优选地是AGV或者自动引导车辆，这表示可以独立操作，无需直接人工控制。这表示可以编程为执行任务，然后，无需任何人工干预执行任务。即使并非优选，牵引车20也可以编程为通过在运载车辆15的前面应用向后运动，来从第一配置A到第二配置B拉拔牵引连接器组件1，然后，接合牵引连接器组件1的凹部6。在这之后，AGV的方向变化会拉动第二部分3。

在释放第一部分时，牵引车优选地使高点22降低。这由在牵引车20内未示出的机构执行。在执行这个之后，牵引车20可以自由地移动，并且缩回装置5使第一部分缩回，并且牵引连接器组件到达缩回位置。

Claims

1.一种牵引连接器组件(1)，其中，所述牵引连接器组件(1)包括能连接至运载车辆(15)的第一部分(2)以及能附接至牵引车(20)的第二部分(3)，所述第二部分(3)能相对于所述第一部分(2)在第一缩回配置(A)与第二延伸配置(B)之间滑动地移动，其特征在于，在所述第一部分(2)附接至运载车辆(15)时，所述牵引车(20)能通过接合所述第二部分(3)的连接部分(4)来将所述第二部分(3)拉动到所述第二延伸配置(B)中，其中，所述第二延伸配置(B)允许牵引所述运载车辆(15)，并且其中，在所述牵引车(20)脱离连接所述连接部分时，所述第二部分(3)通过安装的缩回装置(5)自动实现所述第一缩回配置(A)，所述缩回装置用于使所述第一部分(2)能滑动地缩回。

2.根据权利要求1所述的牵引连接器组件(1)，其中，缩回的所述第二部分(3)通过所述缩回装置(5)保持处于所述第一缩回配置(A)中。

3.根据权利要求1或2所述的牵引连接器组件(1)，其中，所述缩回装置(5)包括螺旋弹簧。

4.根据权利要求1或2所述的牵引连接器组件(1)，其中，所述缩回装置(5)包括气弹簧(5a)。

5.根据权利要求1或2所述的牵引连接器组件(1)，其中，所述缩回装置(5)包括螺旋弹簧和气弹簧(5a)。

6.根据权利要求1或2所述的牵引连接器组件(1)，其中，所述连接部分(4)包括凹部(6)。

7.根据权利要求6所述的牵引连接器组件(1)，其中，所述凹部(6)具有三角形形状。

8.根据权利要求7所述的牵引连接器组件(1)，其中，所述凹部(6)具有的所述三角形形状的角(7)定位在所述运载车辆(15)的主牵引方向上，以便在连接至所述凹部(6)时，能通过所述三角形形状的成角度的边(8)来实现引导。

9.根据权利要求1或2所述的牵引连接器组件(1)，其中，在所述第二部分(3)上设置有锁定装置(9)。

10.根据权利要求9所述的牵引连接器组件(1)，其中，所述锁定装置(9)使用所述牵引车(20)的一侧面来保持在锁定位置中。

11.根据权利要求10所述的牵引连接器组件(1)，其中，所述侧面是所述牵引车(20)的上侧(21)。

12.根据权利要求9所述的牵引连接器组件(1)，其中，所述锁定装置(9)使用重力以到达恰当的位置，以用于能够接合所述牵引车(20)。

13.根据权利要求12所述的牵引连接器组件(1)，其中，所述锁定装置(9)通过使用不贯穿所述锁定装置(9)的重心的横轴来到达所述恰当的位置。

14.一种牵引系统，所述牵引系统包括牵引车(20)、运载车辆(15)以及附接至所述运载车辆(15)的根据权利要求1至13中任一项所述的牵引连接器组件(1)。

15.根据权利要求14所述的牵引系统，其中，所述运载车辆(15)包括两个旋转轮(16)。

16.根据权利要求14所述的牵引系统，其中，所述运载车辆(15)包括四个旋转轮。

17.根据权利要求14至16中任一项所述的牵引系统，其中，所述运载车辆(15)具有15km/h的受限的行驶速度。

18.根据权利要求14至16中任一项所述的牵引系统，其中，所述运载车辆(15)具有7km/h的受限的行驶速度。

19.根据权利要求14至16中任一项所述的牵引系统，其中，所述运载车辆(15)具有3km/h的受限的行驶速度。

20.根据权利要求14至16中任一项所述的牵引系统，其中，所述运载车辆(15)具有最大总重量400kg。

21.根据权利要求14至16中任一项所述的牵引系统，其中，所述运载车辆(15)具有最大总重量200kg。

22.根据权利要求14至16中任一项所述的牵引系统，其中，所述牵引系统仅适合于室内使用。

23.根据权利要求14至16中任一项所述的牵引系统，其中，所述牵引车(20)具有接合所述牵引连接器组件(1)的连接部分(4)的高点(22)，以使得所述牵引车(20)全部能在所述牵引连接器组件(1)下方通过，以用于接合所述连接部分(4)。

24.根据权利要求14至16中任一项所述的牵引系统，其中，所述牵引车(20)是自动引导车辆。

25.根据权利要求24所述的牵引系统，其中，所述牵引车(20)是电动车辆。

26.根据权利要求14至16中任一项所述的牵引系统，其中，所述牵引车(20)的宽度小于所述运载车辆(15)的宽度。