CN1976826A - 轨道引导的输送系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及轨道导引的输送系统，具有至少一个由支承元件和轨道导引元件组成的行驶路径，至少一辆输送车作为主车辆在它上面行驶，主车辆具有用于沿行驶路径自动前进运动的元件，并且沿行驶路径铺设的初级线路用滑接导线或无接触地向它输送能量，其中主车辆包括一升降台，它可由一驱动装置，特别是例如一电机或驱动电机，驱动，在升降台上有至少一台卫星车，它同样包括一驱动装置，例如电机或驱动电机，以便沿另一行驶路径自动前进运动，并做得用来输送货物，其中行驶路径包括一卫星车行驶路径分段，用于卫星车的定位和停放，卫星车行驶路径分段可通过主车辆的定位与沿其行驶路径垂直于它设置的卫星车行驶路径对齐，这些卫星车行驶路径设置在货架上，其中卫星车行驶路径分段和卫星车行驶路径包括初级导体，它们由主车辆无接触地供给能量，为了在固定站、基体车和/或卫星车之间无接触地传输信息向初级导体和/或初级线路供给高频，特别是调制成中频的电流。
Description
技术领域
本发明涉及一种轨道引导的输送系统。
背景技术
由DE 19735624 C1已知一种将电力从一具有中等频率FM的中频电源通过传输段和配设给运动的用电器的、带有连接在后面的用来调整传输段承受的功率的匹配调节器(Anpasssteller)的传输头无接触地传送到一个或多个用电器上，其中传输段由中频电源供应在电力传输过程中有效值保持不变的中频电流。
匹配调节器将从传输头中注入的中频电流转变成直流电。如DE19735624 C1的图3、7a和7b及相关说明中所述，开关Ts与变化过程同步并以匹配调节器输入电流两倍的频率运行。但是一个明显的缺点是，这种高的开关频率2FM造成高的开关损失。另一个缺点是，在采用多个异步工作的用于给匹配调节器供电的供电装置时，不再能保持符合同步原则。
由DE 10053373 A1已知一种方法，与DE 19735624 C1不同，它异步运行并具有较小的开关损失。
由DE 3342184 A1已知一种输送装置，它包括导轨，并可利用强制转向装置在弯道上行驶。
由DE 19849276 C2已知一种用来利用用于高架仓库的可曲线行驶的货架输送车驶过路段的方法，这种系统用不是无磨损地工作的滑接导线供电。
由网页http：//www.sew-eurodrive.de/deutsch/03_produkte/index_produkte.htm已知高架仓库和所属货架操作机。
由SEW-EURODRIVE GmbH&CO.KG公司的宣传单Produktankündigung，MOVITRANS同样已知一些系统元件，其中传输头称为拾波器(Pick UP)，并连接在匹配调节器上，它提供用于一个负载的电源。
由DE 19626966 A1已知一种具有卫星车的输送系统，其中无接触地向主车辆供给能量。此外，同样无接触地向卫星车供给能量。这里缺点是，由于U形的传输头的空间需求卫星车具有高的结构高度。此外在主路段和侧巷道或者货架内都要铺设初级回路，即直线导体，它们必须始终通电。因此辐射损失大。
由Kaschke KG公司的用于SMPS，即开关网络部件的平面芯片2003年的样本已知E形的平面芯片。
由EP 0961743 B1已知一种输送系统，其中根据第6栏第[0020]段，在一固定站，一卫星车和一基体车之间通过无线电进行信息传输。然而无线电传输的缺点是，只有当不存在对于无线电波的反射和死角时才能应用。作为另一种选择建议了一种开槽的同轴电缆，这在铺设在设备内时是复杂和昂贵的。此外需要必要的平板式天线(Patch-Antenne)的安装空间。
发明内容
因此本发明的目的是，改进高架仓库和所属的货架操作装置，所述操作装置可以设计成可良好地控制的、经济和紧凑的。
按照本发明这个目的通过按权利要求1中给出的特征的输送系统实现。
在输送系统方面，本发明的主要特征是，它设计成具有至少一条由支承元件和轨道引导元件组成的行驶路径，在所述行驶路径上引导至少一个作为主车辆的输送车，所述输送车具有用于沿行驶路径自动前进运动的装置，能量从一沿行驶路径铺设的具有滑接导线的初级回路或无接触地传输到所述输送车上，
其中，主车辆包括一升降台，所述升降台可由一驱动装置一特别是例如电机或者带传动装置的电机—驱动，并且在升降台上设有至少一台卫星车，所述卫星车同样包括一用于沿另一行驶路径自动前进运动的驱动装置，例如电机或带传动装置的电机，并设计成用于输送货物，
其中，行驶路径包括一卫星车行驶路径段，以用于卫星车的定位和停放，
其中，卫星车行驶路径段可通过主车辆在沿其行驶路径的定位与横向于行驶路径设置的卫星车路径对齐地布置，其中所述卫星车行驶路径安装在货架上，
其中，卫星车行驶路径段和卫星车行驶路径包括由主车辆无接触地供给能量的初级回路。
这里有利的是，需要较少的布线，降低了辐射，减少配电箱和所属的电气与电子元件的费用和成本。此外，输送系统可以做得紧凑。借助于信息传输，货架操作装置可以良好地由中央(控制)站控制，因为所述中央站可以和卫星车交换信息，并且也可以处理卫星车或其它部件的传感器和致动器的信息。在路径内有利地不需要同轴电缆。此外，有利的是，对于任何几何形状的设备都可以可靠地进行信息传输，因为与无线电传输不同，经调制的电流基本上不受环境中物体的影响。
此外有利的是，其它固定的或运动的部件可与初级部件感应地耦合，因此也可以与这些部件进行数据交换。也就是说用本发明在一定程度实现了一种用于传输系统的专门总线系统，其中总线用户可通过初级部件，即通过所设置的中频能量分配系统无接触地进行数据交换。
在一种有利的实施形式中，无接触地向升降台的驱动装置供给能量。特别是无接触地向卫星车的驱动装置供给能量。这里有利的是，减少了磨损和维护费用。
在一种有利的实施形式中，可在至少一个位置由主车辆向至少一条侧巷道的至少一个货架的至少一个初级导线无接触地传输能量。这里有利的是，只向有卫星车的货架通电。其它初级导线不必通电。因此不需要电分配装置。此外可降低辐射和成本。
在一种有利的实施形式中，为了无接触地传输能量，设置至少一个传输头。这里有利的是可以设计得紧凑和/或具有高的效率。
在一种有利的实施形式中，主车辆包括一输入装置，它向设置在主车辆上的初级导线输电，所述初级导线和传输头感应耦合，所述传输头与一用于阻抗补偿的、向至少一条设置在卫星车行驶路径段中的初级导体供电的接线盒连接。这里有利的是，根据应用场合的不同可对阻抗进行匹配。
在一种有利的实施形式中，主车辆具有一初级导线，该初级导线在对齐布置时可以与一铺设在地面中的传输头感应耦合，所述传输头通过用于阻抗补偿的接线盒与至少一个设置在货架中的初级导线连接。这里有利的是，主车辆的位置控制货架的初级导线的通电。因此不需要其它分配装置。
在一种可选的、结构不同的、有利的实施形式中，升降台包括一初级导线，特别是一设置成初级导线的传输头，所述初级导线在主车辆对齐布置和升降台(对齐地)垂直定位时可与设置在货架上的传输头感应耦合，该传输头通过一用来阻抗补偿的接线盒与至少一个设置在货架内的初级导线连接。特别是由主车辆对相应货架的初级导线进行供电。这里优点是，由主车辆和升降台的定位控制对货架的初级导线的通电。
在一种有利的实施形式中，至少一个传输头设计成具有U形或C形或E形的铁氧体芯。这里有利的是，可以实现高效率。
在一种有利的实施形式中，至少一个传输头包括一设计成扁平绕组的绕组。这里有利的是，对于包括主车辆和卫星车的高架仓库可以实现非常紧凑的结构。
在一种有利的实施形式中，扁平绕组围绕E形芯的中间分支设置。这里优点是，尽管是扁平绕组，在无接触能量传输时也可实现高效率。
在一种有利的实施形式中，E形的分支短于彼此相邻的分支之间的距离。这里优点是，结构非常紧凑。
在一种有利的实施形式中，初级导线做成馈线和回线或馈线和一至少部分地包围设置的型材。这里优点是，无接触能量传输的系统可以根据应用场合的不同进行匹配。
其它优点由从属权利要求得到。
下面借助于附图详细说明本发明：
本发明包括用于无接触能量传输的系统，如在现有技术中所示，这里特别是在运动部分上设置一包括至少一个绕组的传输头。系统的不运动部分包括至少一直线导体和一回线作为初级导线。回线既可布置在型材内也可设计成直线导体。传输头与直线导体感应耦合，如果回线设置在型材内，则传输头设计成使得至少其铁氧体芯至少部分地包围直线形的馈线。因此传输头设计成U形或C形的。次级绕组—即传输头的绕组—围绕U形或C形的分支布置。如果回线设计成直线导体，则铁氧体芯有利地设计成E形芯，其中两条导线—即馈线和回线-设置在E形的分支之间或沿分支方向与该位置略微隔开。
图1中示出根据本发明的高架仓库及所属的货架操作装置。
货架操作装置包括一主车辆8，在主车辆上面设有卫星车9，卫星车可从由一驱动装置垂直带动的升降台上移动到高架仓库的一货架上。在图1中高架仓库具有两个货架。
货架相互叠置地设置在一侧巷道内。其它的侧巷道在图2中象征性地用草图示出。图2中还示出作为初级导线铺设在货架内的带馈线和回线的直线导体1，其中此初级导体与一接线盒5电连接，所述接线盒又与一固定安装在地面上的扁平传输头7连接。接线盒5包括一用于阻抗匹配的、示例性地在图3中示出的电子装置，其中在其它实施例中也可设置结构类似的、至少包含图3功能的线路。
如图1所示，在升降台上设一直线导体，它在到达高架仓库货架的准确高度后布置成使得位于侧巷道内的直线导体1与升降台的直线导体对齐。由此可以给卫星车无接触地供应能量，特别是在从升降台移入货架或移回时。
为了获取能量，卫星车9包括一扁平传输头2。此外卫星车9包括一车辆控制装置，它由传输头2和一与传输头电连接的未示出的也称为匹配调节器的电子线路供电。在本发明的另外的实施例中，所述部件也可以设计成内置的，并由此只需要较小的结构空间。特别是可设置一用于内置结构的壳体，从而可以减小重量，这有助于提高车辆的动态性能。
升降台可垂直运动并包括一用于垂直运动的驱动装置，所述驱动装置由主车辆的初级导线无接触地供电。为此在升降台上设置一U形传输头3，并在主车辆上设一直线导体10作为初级导线。因此在传输能量时存在高效率。U形传输头的空间需求不会造成干扰，因为无接触能量供给装置侧向—即在运动方向上—设置在主车辆上。
主车辆的驱动装置和至少一个输入装置4用未示出的滑接导线供电。输入装置4给垂直的直线导体10和另一铺设在主车辆的车辆底部上的水平直导体13供电。所述另一个直线导线13同样由输入装置4供电并设置成，在主车辆的直线导体12在与侧巷道的直线导体1对齐定位时，使直线导体13定位在铺设在地面中的扁平传输头7的上方。因此可以由直线导体13向扁平传输头7传输能量。扁平传输头7与接线盒5电连接，所述接线盒设置成用来向货架的直线导体1配电。
卫星车还包括至少一个扁平传输头7，以获取能量，所述传输头与升降台或货架上的直线导体耦合。因为输入装置直接或间接地给两个直线导体供电，在卫星车从升降台中移出时没有明显的供电波动。
在本发明其它的实施例中，卫星车9包括多个扁平传输头2，以获取能量。因此根据需要可向运动的车辆部分输送更多的能量。
图4中示出本发明的另一个实施例，其中在升降台上安装一扁平传输头15，在升降台的卫星车的行驶路径的直线导体12和货架的直线导体1对齐定位时，该扁平传输头同样在一与货架固定连接的扁平传输头14之前对齐地定位，传输头14与货架的直线导体1电连接并向它供电。因此仅仅向相应货架的相应必要的直线导体1通电，并且只损失尽可能少的能量。
升降台包括接线盒11，所述接线盒与U形传输头3电连接并给升降台的直线导体12供电。在按图4的实施例中接线盒11还向装在升降台上并在对齐定位时向相应的扁平传输头14供电的扁平传输头15供电。
图3示出接线盒5的接线图。其中图1中铺设在地面中的扁平传输头7的次级绕组7通过一用来补偿传输头电感7的电容器16与匹配变压器17的初级绕组连接。所述变压器的次级绕组通过一用来补偿路径—即直线导体7的电容器18与作为初级导体的直线导体1串联。从而可借助于电容器16和18及匹配变压器17优化阻抗。
在本发明其它的实施例中，代替用滑接导线对主车辆进行供电，也可设想借助于用于无接触能量传输的系统进行供电。因此可以有利地进一步降低磨损和维护费用。
在本发明其它的实施例中，可设置不是两个而是更多货架，不是一个而是多个升降台，不是一台而是多台卫星车。
在本发明其它的实施例中，也可以代替扁平传输头采用U形或C形传输头。
本发明不仅涉及货架操作装置，而且还涉及其它具有至少一条由支承和轨道导向元件组成的行驶路径的轨道导引输送系统，在所述行驶路径上引导至少一辆作为主车辆的输送车，输送车具有用于沿行驶路径自动前进运动的元件，并由一沿行驶路径铺设的初级回路向所述输送车无接触地传输能量，其中主车辆包括一可由一驱动装置—例如电机或带传动装置的电机—驱动的升降台，在升降台上有至少一辆卫星车，所述卫星车同样包括一驱动装置—例如电机或带传动装置的电机，用于沿另一行驶路径的自动前进运动，并且所述卫星车设计成用来输送货物。这里卫星车行驶路径由一属于升降台的并可称为卫星车行驶路径段的第一部分和至少另一个属于货架等的并可称为卫星车行驶路径的部分构成。这里在卫星车行驶路径内即一方面在位于升降台上的部分内，另一方面在位于货架上的部分内设置一初级导线，例如直线导体或初级绕组。
卫星车包括一传输头，所述传输头与初级导体感应连接，并因此可以无接触地传输能量。同样升降台也包括一传输头，该传输头与一初级导体—如直线导体或初级绕组—感应耦合，因此也可以无接触地给升降台供给能量。传输头可以设计成U形的或有利地设计成扁平的。在扁平结构时传输头包括一绕E形芯的中间分支设置的扁平绕组。这里E形的分支设计得非常短，因为扁平绕组在E形的分支的方向只有很小的高度。这里初级导线设计成馈线和回线。与U形相比...
对于本发明重要的还有，由主车辆对相应货架的初级导体进行通电，因此可节省布线费用。此外不必设置复杂的带分配器的能量分配装置或者甚至可控制的配电箱。因此在具有许多货架的高架仓库中费用和成本的节省非常大。
初级导线设计成拉长的导体结构。供电装置4设计成用来给连接的初级导线供电的中频电源。
在图5中以横向剖视图象征性地示出示例性的扁平传输头2、7、14，E形平面芯54用一单层扁平绕组52卷绕，所述扁平绕组浇注在填料53中。E形平面芯部分地由一铝板51包围。在本发明的其它实施例中代替单层的扁平绕组也可设置多层的扁平绕组。
在本发明其它的实施例中，也可采用结构不同而仅仅相似的作用相同的传输头。
对于本发明重要的是，为了在固定的站、基体车和/或卫星车之间进行无接触的信息传输，向初级导体和/或初级回路供给特别是调制成比中频高的较高频率的电流。为此，固定的站、基体车和/或卫星车配备至少一个用来耦合输入和/或耦合输出较高频率电流的耦合单元。
因此，通过初级回路、初级导体和传输头尤其是不仅可以设想用中频电流来传输能量，而且还可设想用调制到比中频高的电流来传输数据。在用于能量传输的15至30kHz的中频的情况下，对于信息传输高于100kHz的电流是有利的。但是在考虑整个设备的结构尺寸、结构形式和设计的情况下也可以采用MHz或GHz范围内的频率。
耦合单元可以主要设计成电感式的或电容式的。例如在传输头上可以电连接一高通滤波器，以分离电流的高频部分，即分离经调制的电流分量。
在路径内有利地不需要同轴电缆。此外有利的是，在设备是任何几何形状时都可以可靠地进行信息传输，因为，与无线电传输不同，经调制的电流基本上不受环境中物体的影响。
此外，一个重要的优点是，不需要设置附加的构件以实现无接触的信息传输在路径内。因为传输头可与初级部件感应耦合，从而也适合于无接触地传输经调制的电流分量。
在本发明中有利的是，可以经过多个传输头，特别是3、14、15实现信息传输。
附图标记表
1 侧巷道的直线导体
2 扁平传输头
3 U形传输头
4 供电器
5 接线盒
6 车辆控制装置
7 扁平传输头
8 主车辆
9 卫星车
10 主车辆直线导体，垂直
11 接线盒
12 直线导体，升降台
13 水平铺设在主车辆底面上的直线导体
14 扁平传输头
15 扁平传输头
16 补偿电容器
17 匹配变压器
18 路径补偿电容器
57 铝板
52 扁平绕组
53 填料
54 平面芯片
Claims (15)
1、轨道导引的输送系统，具有至少一个由支承元件和轨道导向元件组成的行驶路径，在所述行驶路径上引导至少一个作为主车辆的输送车，所述输送车具有用来沿行驶路径自动前进运动的元件，能量从一沿行驶路径铺设的具有滑接导线的初级回路或无接触地传输到所述输送车上，
其特征为：
主车辆包括一升降台，所述升降台可由一驱动装置-特别是例如电机或者带传动装置的电机-驱动，并且在升降台上设有至少一台卫星车，所述卫星车同样包括一用于沿另一行驶路径自动前进运动的驱动装置-例如电机或带传动装置的电机，并设计成用于输送货物，
其中，行驶路径包括一卫星车行驶路径段，以用于卫星车的定位和停放，
其中，卫星车行驶路径分段可通过主车辆在沿其行驶路径的定位与横向于行驶路径设置的卫星车路径对齐地布置，其中所述卫星车行驶路径安装在货架上，
其中，卫星车行驶路径段和卫星车行驶路径包括由主车辆无接触地供给能量的初级回路，
其中，为了在固定的站、基体车和/或卫星车之间进行无接触的信息传输，向初级导体和/或初级回路供给调制导高于中频的较高频率的电流。
2、按上述权利要求之至少一项的输送系统，其特征为：
固定的站、基体车和/或卫星车具有至少一个用来耦合输入和/或耦合输出所述较高频率的电流的耦合单元。
3、按上述权利要求之至少一项的输送系统，其特征为：
无接触地给升降台的驱动装置供给能量。
4、按上述权利要求之至少一项的输送系统，其特征为：
无接触地给卫星车的驱动装置供给能量。
5、按上述权利要求之至少一项的输送系统，其特征为：
可在至少一个位置由主车辆无接触地给至少一个侧巷道的至少一个货架的至少一个初级导体传输能量。
6、按上述权利要求之至少一项的输送系统，其特征为：
为了无接触地传输能量，设置至少一个传输头。
7、按上述权利要求之至少一项的输送系统，其特征为：
主车辆包括一供电装置，所述供电装置给设置在主车辆上的初级导线供电，该初级导线与一与阻抗补偿的接线盒(11)连接的传输头感应耦合，所述接线盒给至少一个设置在卫星车行驶路径段内的初级导线供电。
8、按上述权利要求之至少一项的输送系统，其特征为：
主车辆包括一初级导线，所述初级导线在与铺设在地面中的传输头对齐时可感应耦合，所述传输头通过用于阻抗补偿的接线盒(5)与至少一个设置在货架上的初级导线连接。
9、按上述权利要求之至少一项的输送系统，其特征为：
升降台包括一初级导线，特别是包括一设置成初级导线的传输头，所述初级导线在主车辆对齐布置和升降台垂直定位时可与设置在货架上的传输头感应耦合，所述传输头通过用于阻抗补偿的接线盒(5)与至少一个设置在货架上的初级导线连接。
10、按上述权利要求之至少一项的输送系统，其特征为：
由主车辆对相应货架的初级导体进行通电。
11、按上述权利要求之至少一项的输送系统，其特征为：
至少一个传输头设计成具有U形或C形或E形的铁氧体芯。
12、按上述权利要求之至少一项的输送系统，其特征为：
至少一个传输头包括一设计成扁平线圈的绕组。
13、按上述权利要求之至少一项的输送系统，其特征为：
所述扁平绕组围绕E形芯的中间分支设置。
14、按上述权利要求之至少一项的输送系统，其特征为：
E形的分支比彼此相邻的分支之间的距离短。
15、按上述权利要求之至少一项的输送系统，其特征为：
初级导线设计成馈线和回线或馈线和至少部分地包围设置的型材。
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