CN115989159A - 具有装载物容纳部的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有装载物容纳部(5)的车辆(1)，所述车辆用于运输装载物(2)和用于将装载物(2)转交到装载物接收站(12)，所述装载物容纳部(5)设置在带有行驶机构的车架(3)上，所述行驶机构与驱动单元联接，并且设有车辆控制装置。这里设定，所述装载物容纳部(5)能够围绕倾斜轴线(8)倾斜地铰接在车架(3)上并且构造成至少在卸载边缘(7)上是敞开的或能打开的，所述倾斜轴线(8)和卸载边缘(7)相对于彼此设置成，使得在倾斜位置中装载物(2)能够经由卸载边缘(7)转交到装载物接收站(12)上，为了将装载物(2)转交到装载物接收站(12)上，装载物容纳部(5)通过由于车辆(1)的速度矢量的改变和/或由于对装载物容纳部(5)的弹簧加载产生的转矩而绕倾斜轴线(8)倾斜。

Description

具有装载物容纳部的车辆

技术领域

本发明涉及一种用于运输装载物和用于将装载物转交到装载物接收站上的具有装载物容纳部的车辆，所述装载物容纳部设置在具有行驶机构的车架上，所述行驶机构与驱动单元联接，并且设有车辆控制装置。

背景技术

在运输系统中，特别是在分拣系统中，将装载物从至少一个交付站运输和分拣到至少一个装载物接收站中。在由多个单个车辆组成的、具有高吞吐量的高动态分拣系统中，需要高吞吐量地、即尽可能快地将装载物从车辆转交到装载物接收站(终端站点)上。这里，装载物转交出于成本原因在理想情况下应能完全通过车辆本身触发并且不应以在装载物接收站处的主动受驱动的元件为前提条件，出于成本原因在车辆上也应尽可能避免使用仅是为了转交才需要的附加的主动元件。

在现有技术中对于无人驾驶运输车辆以及由传统的分拣技术已知多种转交原理。无人驾驶的运输车辆多数具有主动的负载接收装置(通常是能水平和/或部分能竖直运动)。这其中包括辊道、带式传送机、货叉、升降台、关节型机器人、专用抓具、翻斗和类似物。因此，这种无人驾驶的运输车辆是特别复杂的。

无人驾驶的运输车辆有时具有被动的平台，人员或固定的主动技术设备从所述平台提取物品。

还已知两种解决方案，在这两个解决方案中，相应的无人驾驶运输车以及装载物接收站都是被动的。由DE 10 2008 039 764 B4已知一种用于在无人驾驶运输车行驶通过站点时梳式地刮掉运输装载物的装置，此时，装载物被截留在站点的静态止挡上。但这种处理方式在速度较高时会导致装载物损坏。

由DE 10 2015 114 370 B4已知仓储和分拣设备中的一种无人驾驶的运输系统，在这种运输系统中，在没有事先主动介入(通过人员取走或通过主动的站点运走)的情况下，不能收集多个依次输出的运输装载物。

由CN 110 756 444 A已知一种物流系统和一种利用运输机器人进行的物流调度方法。由没有在先公开的文献DE 10 2019 122 055 A1已知一种用于从车辆的装载物容纳部将装载物转交到装载物接收站上的方法，其中，所述车辆由车辆控制装置控制。这里，直接在即将到达装载物接收站之前或在到达装载物接收站时改变车辆的速度矢量，并且由车辆控制装置和/或由至少一个设置在装载物接收站的区域内的导向装置在到达装载物接收站之前使车辆这样定向，即，使得由于运动矢量改变而运动离开装载物容纳部的装载物的运动轨道终止于装载物接收站的接纳区中。

发明内容

本发明的目的是，实现一种具有无人驾驶车辆的解决方案，在这种解决方案中，装载物转交通过车辆本身触发，不需要在装载物接收站上设置被主动驱动的元件。

在前面所述类型的车辆中，根据本发明这样来实现所述目的，所述装载物容纳部能够围绕倾斜轴线倾斜地铰接在车架上并且至少在卸载边缘上构造成敞开的或能打开的，所述倾斜轴线和卸载边缘相对于彼此设置成，使得在倾斜位置中，装载物能越过卸载边缘转交到装载物接收站上，为了将装载物转交到装载物接收站上，通过由于车辆的速度矢量的改变和/或由于对装载物接收部的弹簧加载而产生的转矩使所述装载物接收部绕倾斜轴线发生倾斜。

由此，根据本发明装载物从车辆向装载物接收站上的转交在没有附加元件的情况下这样来实现，即，装载物容纳部绕倾斜轴线倾斜并且通过这种倾斜运动使装载物从装载物容纳部滑到装载物接收站上。装载物容纳部的倾斜运动可以通过车辆的制动或加速或通过弹簧加载(压力弹簧、拉力弹簧和/或扭转弹簧)来触发或者通过前面所述两种机制的组合来触发。如果车辆的速度矢量发生改变，则装载物除了装载物容纳部的倾斜运动还附加地通过其惯性朝装载物接收站的方向运动。

在优选的设计方案中设定，装载物容纳部具有锁定元件，通过所述锁定元件能够相对于车架将装载物容纳部锁定在未倾斜的位置中并且在卸载之前能够使所述装载物容纳部解锁。通过所述锁定元件确保了，不会不希望地、例如在车辆行驶期间触发装载物容纳部的倾斜运动。

此时，在根据第一设计方案设定，所述锁定元件能由车辆控制装置解锁。当车辆处于装载物接收站附近时，车辆控制装置则释放锁定元件，从而可以触发倾斜运动。

此时，在优选的设计方案中，所述锁定元件是电磁体。

备选地也可以设定，所述锁定元件与解锁元件联接，所述解锁元件能通过与设置在装载物接收站的区域中的触发元件的机械式接触而激活。根据相应的空间条件，所述触发元件例如可以设置在装载物接收站本身上或者设置在地面区域中。

在另一个设计方案中设定，为了对装载物容纳部进行弹簧加载，在装载物容纳部和车架之间设置至少一个弹簧元件。所述至少一个弹簧元件优选构造成压力弹簧、拉力弹簧或扭转弹簧，也可以组合地设置多个弹簧元件。当然，所述弹簧元件在装载物容纳部和车架之间设置成，使得所述弹簧元件根据其弹簧特性可以触发装载物容纳部的倾斜运动。在这个设计方案中，所述锁定元件通常在即将进行希望的装载物卸载之前才解锁。

相应弹簧元件的预紧可以以不同的方式进行：

根据第一设计方案设定，所述至少一个弹簧元件能通过车辆的速度矢量的改变来预紧。

根据第二设计方案设定，所述车辆具有马达，通过马达能够使所述至少一个弹簧元件预紧。

根据第三设计方案设定，所述至少一个弹簧元件能由于车辆行驶通过滑道导向结构而预紧。

附图说明

下面参考附图举例详细说明本发明。所述附图分别用示意性的透视图：

图1示出根据第一实施形式的车辆的分解图，

图2示出根据图1的车辆，

图3示出相对于图1和2略微变化的车辆，

图4示出装载物容纳部倾斜的车辆，

图5示出根据图4的倾斜轴线不同地设置的根据图1和2的车辆，

图6示出具有用于使得倾斜运动难以进行的拉力弹簧的根据图4的车辆，

图7示出具有压力弹簧和电磁体的根据图4的车辆，

图8示出具有电磁体的根据图4的车辆，

图9示出在行驶靠近装载物接收站期间的根据图1的车辆，

图10示出在制动并且触发倾斜运动之后的根据图9的车辆，

图11示出在装载物转交之后的根据图10的车辆，

图12示出在装载物转交之前的根据图7的车辆，

图13示出在装载物转交时的根据图12的车辆，

图14示出在装载物转交之后的根据图12的车辆，

图15示出在驶入滑道导向结构之前的根据图14的车辆，

图16示出在驶入滑道导向结构以使压力弹簧预紧时的根据图15的车辆，

图17示出在行驶通过滑道导向结构结束时的根据图16的车辆，

图18示出在装载物转交之前带有附加配重和拉力弹簧的车辆，

图19示出在装载物转交期间的根据图18的车辆，

图20示出在装载物转交之后不久的根据图19的车辆，以及

图21示出在装载物转交之后在通过拉力弹簧实现的初始位置中的根据图20的车辆。

具体实施方式

根据本发明的车辆在附图中总体上用1标注。这种无人驾驶的用于运输和用于转交或输出装载物2的车辆1具有总体用3标注的车架，所述车架带有行驶机构，在所述行驶机构中示出行驶滚轮或行驶车轮4。所述行驶机构与设置在车架3上的、未示出的驱动单元，例如电机联接，所述电机与同样未示出的车辆控制装置连接。

在车架3的上侧上设有面式的装载物容纳部5，在所示出的实施例中，所述装载物容纳部至少在后部区域中具有封闭的侧壁6，所述侧壁在这些实施例中在俯视图中观察构造成弧形的，就是说，限定装载物容纳部5的背面和部分地限定装载物容纳部的侧面。所述侧壁也可以设计成不同的，所述侧壁不必是连续封闭的。在前部的卸载边缘7的区域中，装载物容纳部5是敞开的或能打开的。如果所述装载物容纳部构造成能打开的，则没有在图中示出的是，例如可以设置能摆动的或能竖直调节的边缘限定结构，所述边缘限定结构在需要时能由车辆控制装置打开。

装载物容纳部5能够绕倾斜轴线8倾斜地设置在车架3上。为此，在根据图1的实施例中，在底板10上设置两个倾斜支承件9，所述倾斜支承件在上侧与车架3连接。这两个倾斜支承件9并且由此还有倾斜轴线8在这个实施例中设置在车辆1的前部区域中，并且倾斜轴线8平行于前部的卸载边缘7设置。在底板10上，在后部区域中设有两个用于装载物容纳部5的支座11，从而在静止位置(图2)中，装载物容纳部5通常平行于底板10定向。

当根据图1和2的这种车辆1为了装载物转交靠近装载物接收站12(图9)时，则由车辆控制装置首先使所述车辆以正常运输速度运动。

为了进行装载物转交，在这个实施例(图10)中，由车辆控制装置在即将到达装载物接收站12之前减小车辆1的速度矢量，就是说，在这种情况下进行制动。在这个制动过程期间，装载物2必要时由于其惯性已经开始在装载物容纳部5上向前滑动，此外，装载物容纳部5还由于所述制动过程围绕倾斜轴线8发生倾斜，从而车辆1根据图10处于倾斜位置中。在这个位置中，装载物2被卸载到装载物接收站12上。

在装载物转交到装载物接收站12上之后，由车辆控制装置使车辆1沿相反的方向运动并且在没有装载物的情况下重新远离装载物接收站12(图11)。这里，装载物容纳部5由于其自重绕倾斜轴线8重新摆动回到其初始或静止位置中。

在图3中示出车辆1的相对于图1和2略微改变的实施形式。根据图3的这个车辆1与根据图1和2的车辆1的区别在于，在装载物容纳部5的前面的卸载边缘7上设有向上倾斜延伸的装载保险边缘13，所述装载保险边缘在车辆1行驶期间防止装载物2不希望地掉落。

在图4中，根据图1和2的车辆在装载物容纳部5的倾斜位置中示出，在这个实施例中，倾斜轴线8更为靠前设置。

与此不同，图5示出车辆1的一个设计方案，在这个设计方案中，倾斜轴线8比根据图4的实施形式更靠后设置，就是说更居中地设置在车辆1上。通过倾斜轴线8在车辆1上这种不同的设置，可以在结构上影响杠杆比。

在图6中示出相对于图1和2改变的车辆1，所述车辆在后部区域中在车架3或者说底板10与装载物容纳部5之间具有两个拉力弹簧14。所述拉力弹簧14在车辆1的后部区域中使得装载物容纳部5难以发生倾斜运动或防止所述倾斜运动。车辆1的这种设计方案设定为，防止特别在车辆1的行驶期间过为容易地触发倾斜运动，此时，根据拉力弹簧14的选择可以调整通过拉力弹簧14产生的压低力。

在图7中示出车辆1，所述车辆相对于根据图1和2的车辆1具有带有锁定元件的装载物容纳部5，通过所述锁定元件能够相对于车架3将装载物容纳部5锁定在不倾斜的位置中并且能在卸载之前将其解锁。所述锁定元件在根据图7的车辆中构造成电磁体15，所述电磁体固定在底板10上并且在装载物容纳部下侧上固定保持装载物容纳部5，并且所述电磁体由车辆控制装置触发地释放装载物容纳部。所述装载物容纳部5至少在与电磁体15的接触区域中由可磁化的材料组成或者设有磁性板或类似物。优选所述电磁体15是包括永磁体和电磁体的组合，所述永磁体在不施加电压的情况下固定保持装载物容纳部5，所述电磁体在施加电压时可以使永磁体去磁。

为了实现从装载物容纳部5进行装载物转交或装载物卸载，车辆控制装置在装载物转交之前使所述电磁体15失效。

根据图7的车辆此外还在后部的区域中在车架3和装载物容纳部5之间具有两个压力弹簧16，在根据图7的实施例中，所述压力弹簧在释放锁定元件、就是说使电磁体15失效之后使装载物容纳部5绕倾斜轴线8倾斜。

在图8中示出车辆1，该车辆与根据图7的车辆的区别仅在于，没有设置压力弹簧，但该车辆同样设有电磁体15。在即将进行负载转交之前由车辆控制装置使所述电磁体15失效，由此，装载物容纳部5由于车辆1的速度矢量的变化通过惯性发生倾斜，所述装载物容纳部5在装载物卸载之后通过装载物容纳部5的重力重新返回初始位置。

在图12至14中对于根据图7的具有压力弹簧16的车辆1示出装载物转交。

在图12的阶段中，带有装载物2的车辆1靠近装载物接收站12。所述锁定元件仍保持锁定，就是说，在这种情况下电磁体15仍激活。

在即将到达装载物接收站12之前，由车辆控制装置使锁定元件失效，就是说，在这种情况下使电磁体15失效。通过压力弹簧16使装载物容纳部5绕倾斜轴线8摆动，由此装载物2进入装载物接收站12中。所述倾斜运动这里除了压力弹簧16的作用以外附加地还通过车辆1的制动过程来辅助。

图14示出装载物2已经卸载到装载物接收站12上并且车辆1重新远离装载物接收站12的状态，此时，装载物容纳部5仍出于倾斜位置中。

在图15至17中示出一种可以如何在装载物卸载(图14)之后将车辆1重新带回装载物容纳部5不倾斜的正常行驶位置的可能性。为此设定，通过使车辆1行驶通过总体用17表示的滑道导向结构而能够使压力弹簧16预紧。所述滑道导向结构17在图15至17中示意性地示出并且具有通过门18，所述通过门具有两个上侧的、倾斜向下延伸的滑道19。所述通过门18的宽度使得车辆1能够行驶通过所述滑道导向结构17。

在图15中，车辆1连同仍倾斜的装载物容纳部5位于滑道导向结构17的前面，而在图16中，车辆已经驶入滑道导向结构17中。此时，装载物容纳部5以侧壁6与滑道19发生接触，所述滑道在车辆1继续行驶通过时克服压力弹簧16的力将装载物容纳部5向下推压，直到装载物容纳部5贴合到支座11上。在这种状态下，车辆控制装置激活电磁体15，所述电磁体将装载物容纳部5保持在这个位置中。压力弹簧16由此被预紧，从而车辆1在接纳装载物2之后准备好重新通过使装载物容纳部5倾斜来进行装载物卸载。

在图18至21中示出用车辆1进行的装载物卸载，所述车辆如在根据图6的实施例中那样在后部区域中具有两个拉力弹簧14。在装载物容纳部5的前部区域中在两侧分别在装载物容纳部5上设置附加配重20。所述附加配重20使得可以通过速度矢量的变化与倾斜轴线的位置以及拉力弹簧14的尺寸相结合来实现倾斜运动。

在图18中示出的位置中，车辆1未倾斜地靠近装载物接收站12。在图19中，所述车辆1直接位于装载物接收站12的前面，已经由车辆控制装置使所述车辆制动，由此触发了装载物容纳部5的倾斜运动。同时，此前已经由车辆控制装置使可选地设置的电磁体15停止作用。

在图20中示出的位置中，装载物2已经被卸载到装载物接收站12上，车辆1远离装载物接收站12，但装载物容纳部5仍处于略微倾斜的位置中。

但通过拉力弹簧14的力作用，接下来装载物容纳部5摆动返回初始位置(图21)并且可选地通过激活电磁体15来锁定所述装载物容纳部。

当然，本发明不仅限于所示出的实施例。也可以设想其他设计方案，而不会偏离基本构思。这样，为了触发倾斜运动也可以在车辆1的前部区域中在车架3和装载物容纳部5之间设置拉力弹簧，所述拉力弹簧在相应地设置倾斜轴线8时触发装载物容纳部5的倾斜运动。备选地，也可以设置扭转弹簧，所述扭簧设置在倾斜轴线8的区域中。

附图标记列表

1         车辆

2         装载物

3         车架

4         车轮

5         装载物容纳部

6         侧壁

7         卸载边缘

8         倾斜轴线

9         倾斜支承件

10        底板

11        支座

12        装载物接收站

13        装载保险边缘

14        拉力弹簧

15        电磁体

16        压力弹簧

17        滑道导向结构

18        通过门

19        滑道

20        附加配重。

Claims (10)

1.具有装载物容纳部(5)的车辆(1)，所述车辆用于运输装载物(2)和用于将装载物(2)转交到装载物接收站(12)，所述装载物容纳部(5)设置在带有行驶机构的车架(3)上，所述行驶机构与驱动单元联接，并且设有车辆控制装置，其特征在于，所述装载物容纳部(5)能够围绕倾斜轴线(8)倾斜地铰接在车架(3)上并且构造成至少在卸载边缘(7)上是敞开的或能打开的，所述倾斜轴线(8)和卸载边缘(7)相对于彼此设置成，使得在倾斜位置中装载物(2)能够经由卸载边缘(7)转交到装载物接收站(12)上，为了将装载物(2)转交到装载物接收站(12)上，装载物容纳部(5)通过由于车辆(1)的速度矢量的改变和/或由于对装载物容纳部(5)的弹簧加载产生的转矩而绕倾斜轴线(8)倾斜。

2.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述装载物容纳部(5)具有锁定元件(15)，通过所述锁定元件能够相对于车架(3)将装载物容纳部(5)锁定在未倾斜的位置中并且在卸载之前能够解锁所述装载物容纳部。

3.根据权利要求2所述的车辆，其特征在于，能由车辆控制装置使所述锁定元件(15)解锁。

4.根据权利要求3所述的车辆，其特征在于，所述锁定元件是电磁体(15)。

5.根据权利要求2所述的车辆，其特征在于，所述锁定元件(15)与解锁元件联接，所述解锁元件能通过与设置在装载物接收站(12)的区域中的触发元件的机械式接触而激活。

6.根据权利要求1至5中的一项或多项所述的车辆，其特征在于，为了对装载物容纳部(5)进行弹簧加载，在装载物容纳部和车架之间设置至少一个弹簧元件(16)。

7.根据权利要求6所述的车辆，其特征在于，所述至少一个弹簧元件(16)构造成压力弹簧、拉力弹簧或扭转弹簧。

8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，所述至少一个弹簧元件(16)能通过改变车辆的速度矢量来预紧。

9.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，所述车辆具有马达，通过马达能够使所述至少一个弹簧元件(16)预紧。

10.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，所述至少一个弹簧元件(16)能由于车辆(1)的行驶通过滑道导向结构(17)而预紧。

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