DE102012020973A1

DE102012020973A1 - Positionserfassungssystem zum Erfassen einer Position eines fahrerlosen Transportfahrzeugs

Info

Publication number: DE102012020973A1
Application number: DE102012020973A
Authority: DE
Inventors: Simon Klumpp
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2012-10-25
Filing date: 2012-10-25
Publication date: 2013-04-25

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Positionserfassungssystem zum Erfassen einer Position eines fahrerlosen Transportfahrzeugs (12) in einer Station (10) einer Produktionsanlage, mit einer Positionserfassungseinrichtung, welche zusammenwirkende Erfassungsmittel (16, 20) auf Seiten des fahrerlosen Transportfahrzeugs (12) und auf Seiten der Station (10) aufweist, wobei eines der Erfassungsmittel ein Roboter (20) ist, mittels welchem das als Positionselement (16) ausgebildete andere Erfassungsmittel erfastbar und basierend darauf die Position des fahrerlosen Transportfahrzeugs (12) ermittelbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Positionserfassungssystem zum Erfassen einer Position eines fahrerlosen Transportfahrzeugs der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
Ein derartiges Positionserfassungssystem ist aus der DE 10 2006 041 799 A1 bekannt. Das Positionserfassungssystem zum Erfassen einer Position eines fahrerlosen Transportfahrzeugs in einer Station einer Produktionsanlage umfasst eine Positionserfassungseinrichtung, welche zusammenwirkende Erfassungsmittel auf Seiten des fahrerlosen Transportfahrzeugs und auf Seiten der Station aufweist. Zur Positionserfassung des fahrerlosen Transportfahrzeugs umfasst das Positionserfassungssystem einen an dem fahrerlosen Transportfahrzeug vorgesehenen Positionsabsolutgeber, der nach dem Lichtlaufprinzip einen Abstand zu einem stationsseitig angebrachten Reflektor bestimmt und entsprechende Positionsmesswerte erzeugt.
Häufig werden fahrerlose Transportfahrzeuge dazu eingesetzt, für die Produktion benötigte Bauteile an einer Station anzuliefern bzw. von dieser abzutransportieren. Insbesondere wenn an diesen Stationen vorgesehene Roboter dazu eingesetzt werden, die fahrerlosen Transportfahrzeuge zu beladen oder zu entladen, ist eine besonders exakte Positionsinformation über das fahrerlose Transportfahrzeug erforderlich.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Positionserfassungssystem der eingangs genannten Art bereitzustellen, mittels welchem auf verbesserte und vereinfachte Weise die Position eines fahrerlosen Transportfahrzeugs in einer Station einer Produktionsanlage ermittelt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Positionserfassungssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nichttrivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Um auf verbesserte und vereinfachte Weise das Erfassen einer Position eines fahrerlosen Transportfahrzeugs in einer Station einer Produktionsanlage zu ermöglichen, ist es bei einem erfindungsgemäßen Positionserfassungssystem vorgesehen, dass eines der Erfassungsmittel ein Roboter ist, mittels welchem das als Positionselement ausgebildete andere Erfassungsmittel erfastbar und basierend darauf die Position des Transportfahrzeugs ermittelbar ist. Im Gegensatz zu dem in der DE 10 2006 041 799 A1 gezeigten Positionserfassungssystem ist es also gerade erfindungsgemäß vorgesehen, kein optisches und somit aufwändiges Erfassungsmittel zum Erfassen einer Position des fahrerlosen Transportfahrzeugs vorzusehen. Stattdessen ist es erfindungsgemäß vorgesehen, einen Roboter in Kombination mit einem entsprechenden Erfassungsmittel zur taktilen Erfassung der Position des fahrerlosen Transportfahrzeugs in der Station der Produktionsanlage vorzusehen. Aufwändige, teure und gegebenenfalls fehleranfällige optische Messsysteme zur Positionserfassung des fahrerlosen Transportfahrzeugs können entfallen, wobei durch die taktile Positionserfassung ein besonders einfaches Einmessen des fahrerlosen Transportfahrzeugs in der Station ermöglicht wird. Dadurch wird eine besonders zuverlässige und einfache Referenzierung des fahrerlosen Transportfahrzeugs gegenüber der Station der Produktionsanlage ermöglicht, so dass das fahrerlose Transportfahrzeug an der Station beispielsweise besonders zuverlässig entladen oder beladen werden kann.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Roboter auf dem fahrerlosen Transportfahrzeug und das Positionselement an der Station angeordnet ist. In alternativer Ausgestaltung der Erfindung ist es auch möglich, dass der Roboter an der Station und das Positionselement an dem fahrerlosen Transportfahrzeug angeordnet ist. Bei dem Positionselement kann es sich beispielsweise um eine Art Dorn handeln, welcher wahlweise an der Station oder an dem fahrerlosen Transportfahrzeug vorgesehen sein kann. Je nach Einsatzzweck des fahrerlosen Transportfahrzeugs und des Roboters kann es dabei entweder zweckmäßig sein, den Roboter an dem fahrerlosen Transportfahrzeug anzuordnen oder diesen stationär innerhalb der jeweiligen Station vorzusehen.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass an dem fahrerlosen Transportfahrzeug ein Betätigungselement vorgesehen ist, mittels welchem eine Fahrtfreigabe für das fahrerlose Transportfahrzeug steuerbar ist. Um dem fahrerlosen Transportfahrzeug zu signalisieren, dass ein Belade- oder Entladevorgang abgeschlossen ist und es weiterfahren kann, ist lediglich das Betätigungselement zu betätigen, was als Startfreigabe dient. Wahlweise kann das Betätigungselement von dem Roboter oder auch von einem Werker manuell bedient werden. Eine Kommunikation über Lichtschranken, WLAN oder dergleichen ist nicht mehr notwendig. Bei der Tasterlösung ist es zudem auch vorteilhaft, dass ein Werker den Roboter ersetzen kann und ohne Umbau bzw. Umprogrammierung dem fahrerlosen Transportfahrzeug signalisiert werden kann, dass dieses die Station wieder verlassen kann. Dies trägt zusätzlich zur Flexibilisierung des fahrerlosen Transportfahrzeugs bei.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass an der Station eine Lichtschranke vorgesehen ist, mittels welcher ein Einfahren des fahrerlosen Transportfahrzeugs in die Station erfassbar ist. Das Vorhandensein des fahrerlosen Transportfahrzeugs kann dadurch bei der Einfahrt in die Station besonders einfach erkannt bzw. abgefragt werden.
Schließlich ist es in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass in dem fahrerlosen Transportfahrzeug eine Navigationseinrichtung vorgesehen ist. Diese dient dazu, dass das fahrerlose Transportfahrzeug autonom die Station anfahren und auch wieder von dieser, beispielsweise zu einer anderen Station, autonom weiterbewegt werden kann.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Station einer Produktionsanlage, innerhalb welcher ein fahrerloses Transportfahrzeug positioniert ist, wobei mittels eines an der Station vorgesehenen Roboters die Position des fahrerlosen Transportfahrzeugs ermittelt wird; und in
2 eine weitere Ausführungsform des fahrerlosen Transportfahrzeugs, wobei im vorliegenden Fall der unter anderem zur Positionserfassung des fahrerlosen Transportfahrzeugs dienende Roboter an dem fahrerlosen Transportfahrzeug selbst angebracht ist.
In den Fig. werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Eine Station 10 einer nicht näher bezeichneten Produktionsanlage, in welcher ein fahrerloses Transportfahrzeug 12 positioniert ist, ist in einer schematischen Ansicht in 1 gezeigt. Das fahrerlose Transportfahrzeug umfasst eine Navigationseinrichtung 14, ein Positionselement 16 und ein Betätigungselement 18. An der Station 10 ist des Weiteren ein Roboter 20 und eine Lichtschranke 22 vorgesehen.
Bei der Station 10 kann es sich beispielsweise um ein Materiallager handeln, in welchem für die Produktion benötigte Materialien von dem fahrerlosen Transportfahrzeug 12 angeliefert oder von der Station 10 zu weiteren, hier nicht gezeigten Produktionsstationen transportiert werden. Zum Erfassen der Position des fahrerlosen Transportfahrzeugs 12 in der Station 10 ist ein nicht näher bezeichnetes Positionserfassungssystem vorgesehen, welches zusammenwirkende Erfassungsmittel auf Seiten des fahrerlosen Transportfahrzeugs 12 und auf Seiten der Station 10 aufweist. Vorliegend ist als eines der Erfassungsmittel der an der Station angeordnete Roboter 20 vorgesehen, mittels welchem das als Positionselement 16 ausgebildete andere Erfassungsmittel ertastbar und basierend darauf die Position des Transportfahrzeugs 12 ermittelbar ist.
Bevor das fahrerlose Transportfahrzeug 12 in die Station 10 eingefahren ist, wird das fahrerlose Transportfahrzeug 12 mittels der Navigationseinrichtung 14 zur Station 10 navigiert. Bei der Navigationseinrichtung 14 kann es sich beispielsweise um eine Rasternavigation, eine Lasernavigation oder dergleichen handeln. Das Einfahren des fahrerlosen Transportfahrzeugs 12 in die Station 10 wird mit Hilfe der Lichtschranke 22 detektiert. Sobald das fahrerlose Transportfahrzeug in die Station 10 eingefahren ist, ertastet der als Leichtbauroboter ausgebildete Roboter 20 das an dem fahrerlosen Transportfahrzeug vorgesehene Positionselement 16. Bei dem Positionselement 16 kann es sich beispielsweise um eine Art Dorn handeln, welcher auf einfache Weise von dem Roboter 20 taktil erfassbar ist. Sobald der Roboter 20 das Positionselement 16 ertastet hat, ermittelt dieser basierend darauf die Position des fahrerlosen Transportfahrzeugs 12 gegenüber dem Roboter 20 und somit auch gegenüber der Station 10. Mit anderen Worten wird also mittels des Roboters 20 im Zusammenspiel mit dem Positionselement 16 eine Referenzierung des fahrerlosen Transportfahrzeugs 12 gegenüber der Station 10 vorgenommen.
Sobald diese Referenzierung abgeschlossen worden ist, kann entsprechendes, hier nicht dargestelltes Material, beispielsweise mittels des Roboters 20 von dem fahrerlosen Transportfahrzeug 12 entnommen und an der Station 10 abgeladen werden. Alternativ ist es auch möglich, dass mittels des Roboters 20 an der Station 10 zwischengelagerte Materialien auf das fahrerlose Transportfahrzeug 12 aufgeladen werden. Zudem ist es auch möglich, dass ein Werker das Beladen oder Entladen des fahrerlosen Transportfahrzeugs 12 mit den Materialien vornimmt.
Sobald der Belade- oder Entladevorgang des fahrerlosen Transportfahrzeugs 12 abgeschlossen ist, kann der Roboter 20 das Betätigungselement 18 an dem fahrerlosen Transportfahrzeug betätigen, mittels welchem eine Fahrtfreigabe für das fahrerlose Transportfahrzeug 12 steuerbar ist. Mit anderen Worten wird, um dem fahrerlosen Transportfahrzeug zu signalisieren, dass ein entsprechender Vorgang abgeschlossen ist und es weiter fahren kann, das beispielsweise als Taster oder Startknopf ausgebildete Betätigungselement 18 von dem Roboter 20 betätigt. Alternativ ist es auch möglich, dass ein hier nicht gezeigter Werker das Betätigungselement 18 betätigt, wonach das fahrerlose Transportfahrzeug 12 autonom die Station 10 verlässt und beispielsweise eine weitere hier nicht dargestellte Station innerhalb der Produktionsanlage anfährt.
In 2 ist eine alternative Ausführungsform des fahrerlosen Transportfahrzeugs 12 und somit auch des nicht näher bezeichneten Positionserfassungssystems gezeigt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Roboter 20 an dem fahrerlosen Transportfahrzeug 12 angeordnet und das Positionselement 16, bei welchem es sich ebenfalls um einen leicht ertastbaren Dorn oder dergleichen handeln kann, ist stationsseitig vorgesehen. Zur Positionserfassung des in die Station 10 eingefahrenen fahrerlosen Transportfahrzeugs 12 ertastet der nun auf dem fahrerlosen Transportfahrzeug 12 angeordnete Roboter 20 das stationsseitig vorgesehene Positionselement 16. Der Roboter 20 ist also im vorliegenden Fall auch dazu ausgelegt, das Positionselement 16 zu ertasten und basierend darauf die Position des Transportfahrzeugs 12 zu ermitteln. Sobald die Referenzierung des fahrerlosen Transportfahrzeugs 12 gegenüber der Station 10 abgeschlossen worden ist, kann wiederum eine Beladung oder Entladung des fahrerlosen Transportfahrzeugs 12 an der Station 10 erfolgen. Die Fahrtfreigabe des fahrerlosen Transportfahrzeugs 12 erfolgt wiederum dadurch, dass das Betätigungselement 18 entweder von dem Roboter 20, einem weiteren hier nicht dargestellten Roboter oder einem Werker betätigt wird.
Insgesamt wird durch das hier erläuterte Positionserfassungssystem eine besonders einfache und zuverlässige Möglichkeit zum Einmessen des fahrerlosen Transportfahrzeugs 12 gegenüber der Station 10 ermöglicht. Ferner kann eine sehr einfache Fahrtfreigabe sowohl für automatisierte Stationen mit Leichtbaurobotern als auch für manuelle Stationen, in welchen Werker zum Beladen und Entladen des fahrerlosen Transportfahrzeugs tätig sind, erfolgen, so dass das Positionserfassungssystem besonders flexibel einsetzbar ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102006041799 A1 [0002, 0006]

Claims

Positionserfassungssystem zum Erfassen einer Position eines fahrerlosen Transportfahrzeugs (12) in einer Station (10) einer Produktionsanlage, mit einer Positionserfassungseinrichtung, welche zusammenwirkende Erfassungsmittel (16, 20) auf Seiten des fahrerlosen Transportfahrzeugs (12) und auf Seiten der Station (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Erfassungsmittel ein Roboter (20) ist, mittels welchem das als Positionselement (16) ausgebildete andere Erfassungsmittel ertastbar und basierend darauf die Position des fahrerlosen Transportfahrzeugs (12) ermittelbar ist.
Positionserfassungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Roboter (20) auf dem fahrerlosen Transportfahrzeug (12) und das Positionselement (16) an der Station (10) angeordnet ist.
Positionserfassungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Roboter (20) an der Station (10) und das Positionselement (16) an dem fahrerlosen Transportfahrzeug (12) angeordnet ist.
Positionserfassungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem fahrerlosen Transportfahrzeug (12) ein Betätigungselement (18) vorgesehen ist, mittels welchem eine Fahrtfreigabe für das fahrerlose Transportfahrzeug (12) steuerbar ist.
Positionserfassungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Station (10) eine Lichtschranke (22) vorgesehen ist, mittels welcher ein Einfahren des fahrerlosen Transportfahrzeugs (12) in die Station (10) erfassbar ist.
Positionserfassungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem fahrerlosen Transportfahrzeug (12) eine Navigationseineinrichtung (14) vorgesehen ist.