DE102011109597A1

DE102011109597A1 - Flurförderzeug

Info

Publication number: DE102011109597A1
Application number: DE102011109597A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Habisreitinger Uwe
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2011-08-05
Filing date: 2011-08-05
Publication date: 2013-02-07

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Flurförderzeug (12) zum Transportieren von Kraftwagen (10), mit zumindest einer Aufnahme (28) zum Aufnehmen der Räder (14) einer Achse (16) des Kraftwagens (10), mittels welcher die Räder (14) um einen vorgegebenen Abstand vom Boden (42) abhebbar sind, sowie mit einem Antrieb (22) zum autonomen Bewegen des Flurförderzeugs (12) entlang eines vorgebbaren Förderwegs.

Description

Die Erfindung betrifft ein Flurförderzeug zum Transportieren von Kraftwagen.
Im Kraftwagenbau werden die zu bearbeitenden Kraftwagen bzw. Kraftwagenkarosserien üblicherweise mittels fest installierter Förderzeuge von an sich bekannter Art wie beispielsweise Bänder, Skids, G-Bogen-Gehänge oder dergleichen transportiert. Dies gilt auch im Bereich der Endmontage, obwohl die Kraftwagen dort oftmals bereits mit Rädern und einem funktionsfähigen Fahrwerk ausgestattet sind. Gerade im Bereich des Bandendes müssen die Fahrzeuge dann häufig manuell durch Werker von einem Band zu einem anderen Band oder zu anderen Gebäuden der Fertigungsanlage gefahren werden. Dies ist zeit- und personalaufwändig.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Flurförderzeug der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches einen verbesserten Transport von Kraftwagen im Bereich der Endmontage und im End-of-Live-Bereich (Finish) erlaubt.
Diese Aufgabe wird durch ein Flurförderzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Ein derartiges Flurförderzeug zum Transportieren von Kraftwagen umfasst zumindest eine Aufnahme zum Aufnehmen der Räder einer Achse des Kraftwagens, mittels welcher die Räder um einen vorgegebenen Abstand vom Boden abhebbar sind, sowie einen Antrieb zum autonomen Bewegen des Flurförderzeugs entlang einer vorgebbaren Förderstrecke. Mit anderen Worten handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Flurförderzeug um ein autonomes Schieppsystem für Kraftwagen in der Endfertigung, die bereits mit Rädern und Fahrwerk ausgestattet sind. Hierdurch kann bereichsweise auf die Verwendung von fest installierten Förderzeugen verzichtet werden, wodurch die Produktionsanlage, in welcher derartige Flurförderzeuge Verwendung finden, besonders flexibel gestaltet werden kann. Auch beim Transport von Kraftwagen zwischen einzelnen Bändern, Arbeitsstationen oder Gebäuden einer Fertigungsanlage kann das erfindungsgemäße Flurförderzeug nutzbringend eingesetzt werden. Durch die Fähigkeit zur autonomen Navigation entfällt die Notwendigkeit, im wesentlichen fertig montierte Kraftwagen manuell durch Werker bewegen zu lassen, so dass Kosten und Personal eingespart werden können.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Navigationseinrichtung zum Bestimmen einer Position des Flurförderzeugs vorgesehen. Mit Hilfe einer derartigen Navigationseinrichtung ist ein besonders flexibler Betrieb des Flurförderzeugs ermöglicht, da keine fest verlegten, beispielsweise durch Induktionsschleifen durchgängig gekennzeichneten Fahrtrouten notwendig sind. Besonders zweckmäßigerweise umfasst die Navigationseinrichtung zumindest einen Sensor bzw. ein Sensorlineal zum Bestimmen der Relativlage des Flurförderzeugs bezüglich im Boden einer Betriebsfläche für das Flurförderzeug angeordneter Magneten. Bei dieser Ausgestaltung der Navigationseinrichtung sind die außerhalb des Flurförderzeugs angeordneten Komponenten des autonomen Navigationssystems rein passiv, benötigen also keinerlei Energie oder aktive Ansteuerung. Fertige im Boden verlegte Permanentmagneten sind zudem äußerst robust gegen Umgebungseinflüsse, wie beispielsweise Staub, Schmutz oder Verschleiß der Bodenoberfläche. Mittels eines geeigneten Rasters von Permanentmagneten können mittels der Navigationseinrichtung beliebige Fahrtrouten realisiert werden. Zur Kalibrierung eines spezifischen Flurförderzeugs ist dabei lediglich eine einzige Referenzierung der Relativlage des Flurförderzeugs bezüglich des Magnetrasters notwendig, so dass das System auch im Betrieb besonders einfach ist.
Alternativ hierzu kann die Navigationseinrichtung zumindest einen Sensor zum Bestimmen der Relativlage des Flurförderzeugs bezüglich wenigstens eines Radiofrequenzsenders bzw. Radiofrequenztransponders umfassen. Verglichen mit einem Magnetraster im Boden ist dieses System besonders einfach zu installieren, minimal müssen lediglich drei Transponder pro Werkshalle installiert werden, was schnell und gegebenenfalls auch temporär geschehen kann. Bei diesen Systemen muss jedoch Sichtverbindung zwischen den Fahrzeugen und den Transpondern bestehen, was in einer Montagehalle nur sehr eingeschränkt möglich ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Flurförderzeug eine Eingabevorrichtung zum direkten Eingeben und/oder drahtlosen Empfangen von Routenvorgaben. Die Routenplanung für individuelle Flurförderzeuge kann dabei von einem zentralen Prozessleitsystem aus erfolgen, welches drahtlos die Transportaufgaben und die damit assoziierten Routen auf die einzelnen Flurförderzeuge verteilt. Eine direkte manuelle Eingabe kann von Werkern benutzt werden, um die Flurförderzeuge für Sonderaufgaben zu konfigurieren, ohne dass in das Prozessleitsystem eingegriffen werden muss.
Im Folgenden wird die Erfindung und ihre Ausführungsformen anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 einen Kraftwagen beim Transport mittels eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Flurförderzeugs;
2 das Flurförderzeug gemäß 1 vor Aufnahme eines Kraftwagens;
3 das Flurförderzeug gemäß 1 in Transportkonfiguration;
4 ein Ausführungsbeispiel für ein Navigationssystem für das Flurförderzeug gemäß 1; und
5 ein alternatives Ausführungsbeispiel für ein Navigationssystem für das Flurförderzeug gemäß 1.
Um einen Kraftwagen 10, der im Rahmen seiner Fertigung bereits mit Fahrwerk und Rädern versehen ist, besonders einfach und flexibel transportieren zu können, findet ein Flurförderzeug 12 Anwendung, mittels dessen die Räder 14 einer Förderachse 16 des Kraftwagens 10 angehoben werden. Die Räder 14 der Hinterachse 18 bleiben in Bodenkontakt und können frei rollen, so dass der Kraftwagen 10 mittels des autonom navigierenden Flurförderzeugs 12 geschleppt werden kann.
Das Flurförderzeug 12 ist dabei so flach gestaltet, dass es den Kraftwagen 10 unterfahren kann. Es umfasst einen Grundrahmen 20, an welchem Antriebsrollen 22 sowie eine Lenkrolle 24 angeordnet sind. Querstreben 26 versteifen den Rahmen 20. Zwischen den Querstreben 26 sind zwei Aufnehmer 28 für die Räder 14 des Kraftwagens 10 angeordnet, die in Richtung der Pfeile 30 verschiebbar sind, so dass die Räder 14 aufgegabelt und angehoben werden können. Die Aufnehmer 28 sind, wie in den 2 und 3 erkennen, beispielsweise mittels Zahnstangen 32 durch eine Antriebseinheit 34 verschiebbar. Alternativ könnten statt der Zahnstangen auch Linearantriebe zum Antrieb verwendet werden, beispielsweise elektrische.
Zum Aufnehmen des Kraftwagens 10 unterfährt das Flurförderzeug 12 also den Frontbereich des Kraftwagens 10, bis es unterhalb der Vorderachse 16 positioniert ist. Anschließend werden die Aufnahmen 28 seitlich ausgefahren und der Kraftwagen 10 aufgenommen. Nun kann der Transport des Kraftwagens 10 erfolgen. Zur Energieversorgung des Flurförderzeugs 12 dient dabei eine Batterie 36. Alternativ kann die Energieversorgung auch mittels eines Doppelschichtkondensators erfolgen (Supercap). Diese Lösung zeichnet sich durch sehr kurze Ladungszyklen, beispielsweise 3 Sekunden, aus. Zusätzlich kommt bei dieser Lösung eine Pufferbatterie 38 zum Einsatz, da das FTF auch bei leerem Kondensator noch die nächste Ladestation erreichen muss bzw. die Steuerung aktiv bleiben muss. Ein Steuergerät 40 steuert die Antriebsrollen 22 sowie die Lenkrolle 24 an. Das Flurförderzeug 12 kann nun den aufgenommenen Kraftwagen 10 zu einer anderen Arbeitsstation, zu einem anderen Band oder einem anderen Werksgebäude transportieren.
Um die Navigation des Flurförderzeugs 12 im Raum zu ermöglichen, ist, wie in 4 dargestellt, in einer ersten Alternative im Boden 42 des Arbeitsbereichs für das Flurförderzeug 12 ein Magnetraster aus einzelnen Permanentmagneten 44 verlegt, die in 4 der Übersichtlichkeit halber nicht alle bezeichnet sind. Mittels eines Magnetsensors 46 kann das Flurförderzeug 12 die Permanentmagneten 44 detektieren. Bei Inbetriebnahme des Flurförderzeugs 12 findet eine Positionsreferenzierung statt. Jedem Permanentmagneten im Boden 42 der Werkshalle sind dabei individuelle x-, y-Koordinaten zugeordnet. Bei der anfänglichen Referenzierung wird dem Flurförderzeug 12 mitgeteilt, an welcher Koordinatenposition es sich befindet. Aus der Anzahl und der Lage der bei der Fortbewegung des Flurförderzeugs 12 mittels des Magnetsensors 46 detektierten Permanentmagneten 44 kann geplante Route gefahren werden. Zur Kompensation von Einflüssen wie Schlupf an den Rädern wird ein permanenter Soll-/Ist-Vergleich durchgeführt und die Bahn entsprechend korrigiert. Zusammen mit den durch die Lenkrolle 24 aufgewendeten Lenkwinkeln ist somit eine exakte Positionsbestimmung des Flurförderzeugs 12 innerhalb des Arbeitsbereichs, in diesem Fall der Bodenfläche 42, möglich.
Das System ist besonders robust, da außerhalb des Flurförderzeugs 12 keine aktiven Komponenten vorgesehen sind. Die im Boden verlegten Permanentmagneten 44 sind resistent gegen Schmutz und Verschleiß, so dass praktisch keine Wartung für das System notwendig ist. Um zusätzlich einen Kollisionsschutz sicherzustellen, kann ein Sensor 48 vorgesehen sein, der sich an der Front des Flurförderzeugs 12 befindet und beispielsweise mittels Radar, Laser, Ultraschall, Infrarot oder dergleichen Objekte im geplanten Fahrweg des Flurförderzeugs 12 erkennen kann, so dass dieses die Fahrt bei Gefahr unterbrechen bzw. ein Ausweichmanöver einleiten kann.
Alternativ zur Verwendung von Permanentmagneten 44 können auch, wie in 5 gezeigt, mehrere Transponder 50 in der Werkshalle angebracht werden. Ein Empfänger 52 am Flurförderzeug 12 kann dann die jeweiligen Richtungen ausgehend vom Flurförderzeug 12 zu den Transpondern 50 feststellen und durch Triangulation immer die Position des Flurförderzeugs 12 zuverlässig bestimmen. Dieses System besitzt einen geringeren Installationsaufwand als das Magnetsystem gemäß 4, weist jedoch außerhalb des Flurförderzeugs 12 angeordnete aktive Komponenten auf und ist daher gegebenenfalls wartungsaufwändiger. Weiterhin ist hier immer eine Sichtverbindung zwischen den Flurförderzeugen 12 und den Transpondern 50 bestehen, was in einer Montagehalle unter Umständen nur eingeschränkt möglich ist.
Die geplanten Pfade können der Steuereinrichtung 40 drahtlos mitgeteilt werden. Dies ermöglicht die Einbindung des Flurförderzeugs 12 in ein Prozessleitsystem, welches für individuelle Flurförderzeuge 12 jeweilige Arbeitsaufgaben und die damit assoziierten Fahrwege übermittelt. Gegebenenfalls kann auch eine manuelle Eingabevorrichtung vorgesehen sein, die es einem Werker ermöglicht, ein Flurförderzeug 12 für Sonderaufgaben schnell und problemlos unabhängig vom Prozessleitsystem zu konfigurieren.
Insgesamt wird so ein besonders flexibles Transportsystem für Kraftwagen 10 geschaffen, welches ohne fest installierte Förderzeuge auskommt, und somit besonders leicht und einfach umkonfiguriert werden kann. Ein manueller Transport der Fahrzeuge 10 durch Werker kann entfallen, so dass Arbeitszeit und Prozesskosten eingespart werden können.

Claims

Flurförderzeug (12) zum Transportieren von Kraftwagen (10), mit zumindest einer Aufnahme (28) zum Aufnehmen der Räder (14) einer Achse (16) des Kraftwagens (10), mittels welcher die Räder (14) um einen vorgegebenen Abstand vom Boden (42) abhebbar sind, sowie mit einem Antrieb (22) zum autonomen Bewegen des Flurförderzeugs (12) entlang eines vorgebbaren Förderwegs.
Flurförderzeug (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Navigationseinrichtung zum Bestimmen einer Position des Flurförderzeugs (12) vorgesehen ist.
Flurförderzeug (12) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Navigationseinrichtung (12) zumindest einen Sensor (46) zum Bestimmen der Relativlage des Flurförderzeugs (12) bezüglich im Boden einer Betriebsfläche (42) für das Flurförderzeug (12) angeordneter Magneten (44) umfasst.
Flurförderzeug (12) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Navigationseinrichtung zumindest einen Sensor (52) zum Bestimmen der Relativlage des Flurförderzeugs (12) bezüglich wenigstens eines Radiofrequenzsenders bzw. Radiofrequenztransponders (50) umfasst.
Flurförderzeug (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Eingabevorrichtung zum direkten Eingeben und/oder drahtlosen Empfangen von Routenvorgaben vorgesehen ist.