DE102014101116B4 - transport device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung (100) mit Fahrzeugen (55), die entlang von Fahrwegen (50), vorzugsweise formschlüssig, verfahrbar sind. Damit die Fahrzeuge (55), deren Position entlang des Fahrweges (50) jederzeit exakt bestimmbar sein soll, eine Kurve entlang des Fahrweges (50) fahren können, und dennoch die Lage des Fahrzeuges (55) exakt bestimmbar ist, befinden sich die Andruckrollen (4) und Ritzel (3) für die Zahnstange (51) im Fahrweg (50) in je einem Führungskopf (2a, b) an dem jeweiligen stirnseitigen Ende des Grundkörpers (1) des Fahrzeuges (55), wobei jeder Führungskopf (2a, b) zwei Paare aus einander genau gegenüberliegender Andruckrolle (4) und Ritzel (3) trägt.The invention relates to a transport device (100) with vehicles (55) which can be moved along guideways (50), preferably in a form-fitting manner. So that the vehicles (55), whose position along the track (50) should be able to be precisely determined at any time, can make a turn along the track (50), and yet the position of the vehicle (55) can be determined exactly, the pinch rollers ( 4) and pinion (3) for the rack (51) in the guideway (50) in a respective guide head (2a, b) at the respective end face of the base body (1) of the vehicle (55), wherein each guide head (2a, b ) carries two pairs of exactly opposite pinch roller (4) and pinion (3).
Description
I. Anwendungsgebiet I. Field of application
Die Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a transport device according to the preamble of
II. Technischer Hintergrund II. Technical background
Um in Verpackungsanlagen z.B. die Verpackungen zu den Produkten zu transportieren, ist seit einigen Jahren von der Anmelderin eine Transportvorrichtung unter dem Namen „Transmodul“ bekannt, wie sie beispielsweise durch die
Dabei fahren einzelne Fahrzeuge, die unabhängig voneinander gesteuert und verfahren werden können, entlang eines Fahrweges, an dem sie formschlüssig geführt sind. An Bahnkörpern sind sowohl auf der Oberseite als auf der Unterseite je ein Fahrweg ausgebildet, sodass die Fahrzeuge sowohl auf der Unterseite als auch entlang der Oberseite des Bahnkörpers fahren können. Am Ende eines Bahnkörpers kann ein Wendemodul vorhanden sein, bei dem der Bahnkörper mit Fahrweg auf der Oberseite und der Unterseite um seine Längsachse um 180° geschwenkt werden kann und dadurch ein auf ihm stehendes Fahrzeug vom unteren Fahrweg zum oberen Fahrweg verbringen kann und umgekehrt. For example, in order to transport the packaging to the products in packaging installations, the applicant has known for some years a transport device under the name "Transmodul", as described, for example, by US Pat
In this case, individual vehicles that can be controlled and moved independently of one another drive along a track on which they are positively guided. On track bodies are each formed on both the top and on the bottom of a track, so that the vehicles can drive both on the bottom and along the top of the railway body. At the end of a track body, a turning module may be present, in which the track body with track on the top and the bottom can be pivoted about its longitudinal axis by 180 ° and thereby can spend a vehicle standing on it from the lower track to the upper track and vice versa.
Der Antrieb der Fahrzeuge entlang des Fahrweges erfolgt mit Hilfe eines Zahnstangen-/Ritzelantriebes, wobei die Zahnstange entlang des Fahrweges vorhanden ist und das motorisch angetriebene und gesteuerte Ritzel am einen Ende des Fahrzeugs. The drive of the vehicles along the track is carried out by means of a rack / pinion drive, wherein the rack along the track is present and the motor-driven and controlled pinion at one end of the vehicle.
Die Energieversorgung der Fahrzeuge erfolgt über eine entlang des Fahrweges verlegte Stromleitung, die induktiv von den Fahrzeugen aus abgegriffen wird. Die Datenübertragung erfolgt von einem im Zentrum der Bahnkörper verlaufenden Leckwellenleiter auf eine Antenne im Fahrzeug. The energy supply of the vehicles via a laid along the track power line, which is tapped inductively from the vehicles. The data transmission takes place from an extending in the center of the railway body leaky waveguide to an antenna in the vehicle.
Bisher konnten die Fahrzeuge nur entlang eines geraden Fahrweges verfahren und exakt positioniert werden, ermöglichten also keine Kurvenfahrt. Die Wendemodule konnten nur am Ende eines Verfahrweges angeordnet werden, weil sie an ihrem freien Ende einen relativ groß bauenden Energiewandler sowie ein Getriebe für die Drehung des Bahnkörpers aufwiesen, die nicht überfahren werden konnten. So far, the vehicles could only travel along a straight track and be positioned exactly, so did not allow cornering. The turning modules could only be arranged at the end of a travel because they had at their free end a relatively large-sized energy converter and a gear for the rotation of the railway body, which could not be run over.
Die Positionsbestimmung entlang des Fahrweges erfolgte über eine Detektion der Ritzel-Drehungen und ist bei einem nicht geraden Fahrweg bei starrem Fahrzeug nur für die Stelle des Ritzels korrekt ermittelt. The position determination along the track was carried out via a detection of the pinion turns and is determined correctly in a non-straight track with a rigid vehicle only for the location of the pinion.
III. Darstellung der Erfindung III. Presentation of the invention
a) Technische Aufgabe a) Technical task
Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, die Konstruktion dieser Transporteinrichtung so zu verbessern, dass zumindest eine Kurvenfahrt möglich ist und insbesondere auch Wendestationen überfahren werden können. It is therefore the object of the invention to improve the construction of this transport device so that at least cornering is possible and in particular turning stations can be run over.
b) Lösung der Aufgabe b) Solution of the task
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen. This object is solved by the features of
Indem das Fahrzeug nicht starr ausgebildet ist, sondern am Grundkörper des Fahrzeuges an jedem Ende schwenkbar um eine Hochachse je ein Führungskopf angeordnet ist, der jeweils zwei Paare aus Ritzel und gegenüber liegender Andruckrolle zum Laufen an der Zahnstange des Fahrweges aufweist, wird jeder Führungskopf tangential an der Zahnstange geführt und der Grundkörper zwischen den Führungsköpfen ebenfalls tangential zur Zahnstange. By the vehicle is not rigid, but on the body of the vehicle at each end pivotally about a vertical axis depending a guide head is arranged, each having two pairs of pinion and opposing pinch roller for running on the rack of the track, each guide head is tangential the rack guided and the main body between the guide heads also tangential to the rack.
Dadurch ist ohne aufwändige Kompensations-Berechnung die Position des mittigen Grundkörpers sowie darauf befestigter Verpackung oder Werkzeuge relativ zum Fahrweg jederzeit exakt bekannt, sodass Verpackungen oder Werkzeuge auf dem Fahrzeug in einer Arbeitsstation genau positioniert werden können, selbst wenn diese zuvor eine Kurve durchlaufen haben oder die Arbeitsstation sogar im Bereich einer Kurve liegt. As a result, the position of the central body and attached thereto packaging or tools relative to the track is known exactly at any time without complex compensation calculation, so that packaging or tools can be accurately positioned on the vehicle in a workstation, even if they have previously gone through a curve or Workstation even lies in the area of a curve.
Bei jedem Paar aus Ritzel und Andruckrolle ist eines dieser beiden Elemente, vorzugsweise die Andruckrolle, quer zur Zahnstange beweglich und in Richtung Zahnstange vorgespannt, sodass unabhängig von auftretendem Verschleiß oder Querversatz bei Kurvenfahrt die Ritzel spielfrei mit der Zahnstange kämmen. In each pair of pinion and pinch roller one of these two elements, preferably the pinch roller, transversely to the rack movable and biased towards the rack, so regardless of occurring wear or transverse offset when cornering the pinion mesh with the rack backlash.
Eines der Ritzel des Fahrzeuges ist als Antriebsritzel ausgebildet und motorisch angetrieben. Vorzugsweise wird dieses Antriebsritzel hinsichtlich seiner Drehung detektiert und ausgewertet für die Positionsbestimmung des Fahrzeuges entlang des Fahrweges. One of the pinions of the vehicle is designed as a drive pinion and driven by a motor. Preferably, this drive pinion is detected with respect to its rotation and evaluated for determining the position of the vehicle along the track.
Vorzugsweise liegen bei jedem Paar aus Ritzel und Andruckrolle sich diese beiden Elemente bezüglich der Längsrichtung der Zahnstange einander genau gegenüber, sodass also die Verbindungslinie von der Mitte des Ritzels zur Mitte der Andruckrolle lotrecht zur Längsrichtung der Zahnstange in diesem Punkt verläuft. Preferably, in each pair of pinion and pinch roller, these two elements are exactly opposite each other with respect to the longitudinal direction of the rack, so that the connecting line from the center of the pinion to the center of the pinch roller is perpendicular to the longitudinal direction of the rack at this point.
Dadurch wird die Veränderung des Abstandes zwischen Zahnrad und Ritzel auf ein Minimum reduziert. Hierfür wird das zusätzliche Ritzel in Kauf genommen, denn allein von der Bestimmtheit der Position wäre ein Ritzel mit zwei Andruckrollen oder umgekehrt ebenfalls ausreichend. As a result, the change in the distance between the gear and pinion is reduced to a minimum. For this, the additional pinion is accepted, because only the positiveness of the position would be a pinion with two pinch rollers or vice versa also sufficient.
Die beweglich gelagerten Andruckrollen sind vorzugsweise auf einer Schwinge exzentrisch zu deren Schwenkpunkt angeordnet, und die gesamte Schwinge ist mittels einer Feder in Richtung der Zahnstange vorgespannt. Dies verringert die Anzahl notwendiger Einzelteile sowie die Montage erheblich. The movably mounted pressure rollers are preferably arranged on a rocker eccentrically to the pivot point, and the entire rocker is biased by a spring in the direction of the rack. This considerably reduces the number of necessary parts and the assembly.
Betrachtet in Längsrichtung des Fahrweges ist dieser punkt-symmetrisch ausgebildet, wenigstens bez. der Zahnstangen
Das Zahnmodul von Zahnstange und Ritzel ist ein metrisches, also nicht mit dem Faktor π behaftetes Zahnmodul, wodurch das Erstellen metrischer, aneinander reihbarer Module vereinfacht wird. The toothed rack and pinion module is a metric tooth module that does not have a factor of π, which makes it easier to create metric modules that can be aligned with each other.
Wenigstens der Führungskopf, der das Antriebsritzel enthält, vorzugsweise beide Führungsköpfe, sind gegenüber dem Grundkörper um eine Schwenkachse verschwenkbar, die konstruktiv als Drehkranz ausgebildet ist, und wobei über das hohle Innere des Drehkranzes die Leitungen für Energie- und Datenübertragung vom Grundkörper in den Führungskopf und umgekehrt geführt werden können. At least the guide head, which contains the drive pinion, preferably both guide heads are pivotable relative to the base body about a pivot axis, which is structurally designed as a turntable, and wherein via the hollow interior of the turntable, the lines for energy and data transmission from the main body into the guide head and can be reversed.
Dabei liegt die Schwenkachse, insbesondere die Mitte des Drehkranzes, genau in der Mitte zwischen den beiden Paaren aus Ritzel und Andruckrolle dieses Führungskopfes, insbesondere auf dem Kreuzungspunkt der Verbindungslinien eines Ritzels zu dem der Andruckrolle des anderen Paares und umgekehrt. Durch diese symmetrische Führung des Führungskopfes sowohl vor als auch hinter der Schwenkachse wird erreicht, dass bei jeweils gleicher Vorspannkraft die beiden Andruckrollen jeweils gleich weit aufgrund der Krümmung der Zahnstange ausgelenkt werden. In this case, the pivot axis, in particular the center of the turntable, located exactly in the middle between the two pairs of pinion and pinch roller of this guide head, in particular at the intersection of the connecting lines of a pinion to the pinch roller of the other pair and vice versa. By this symmetrical guidance of the guide head both before and behind the pivot axis is achieved that at the same biasing force, the two pinch rollers are deflected equally far due to the curvature of the rack.
Dabei ist auf der einen Schwenkachse, insbesondere der Mitte des Drehkranzes, der das Antriebsritzel antreibende Motor angeordnet, sodass sich seine Motorwelle auf der Schwenkachse befindet. Here, on the one pivot axis, in particular the center of the turntable, the drive pinion driving motor is arranged so that its motor shaft is located on the pivot axis.
Auf der anderen Schwenkachse ist eine Unterdruckpumpe angeordnet, die die auf dem Fahrzeug angeordneten Sauger zum Ansaugen und Halten von Gegenständen mit Unterdruck versorgt. On the other pivot axis, a vacuum pump is arranged, which supplies the arranged on the vehicle vacuum cleaner for sucking and holding objects with negative pressure.
Die Wellen von Motor und Unterdruckpumpe werden wegen dieser Anordnung nicht durch eine Schwenkbewegung der Führungsköpfe beeinflusst. The waves of motor and vacuum pump are not affected by a pivoting movement of the guide heads because of this arrangement.
Jeder Führungskopf umfasst zwei Lagerböcke, von denen in einem die beiden Andruckrollen und im anderen die beiden Ritzel gelagert sind, sowie zusätzlich in jedem Lagerbock zwei Laufrollen, die auf der Lauffläche des Fahrweges abrollen. Die beiden Lagerböcke in jedem Führungskopf sind identisch, ggf. bis auf die Vorspannung des Lagerbockes mit den Laufrollen gegen die Zahnstange. Each guide head comprises two bearing blocks, of which the two pinch rollers are mounted in one and the two pinions in the other, as well as two rollers in each bearing block, which roll on the running surface of the track. The two bearing blocks in each guide head are identical, possibly up to the bias of the bearing block with the rollers against the rack.
Diese beiden Lagerböcke sind an der Unterseite des Motorflansches verschraubt, an dem auf der Oberseite bei dem einen Lagerbock der Motor, bei dem anderen die Unterdruck-Pumpe verschraubt ist. These two bearing blocks are bolted to the underside of the motor flange, on which on the top at one bearing block of the engine, in the other, the vacuum pump is screwed.
Von den Fahrweg-Modulen kann eines, insbesondere das Wendemodul, welches um seine Längsachse um 180° schwenkbar ist, eine Hubeinrichtung aufweisen, um den Fahrweg gegenüber dem Basiskörper dieses Bahnkörpers anzuheben. Of the track modules, one, in particular the turning module, which is pivotable about its longitudinal axis by 180 °, have a lifting device in order to lift the track relative to the base body of this track body.
Dadurch kann ein Fahrzeug nicht nur um die Längsachse nach unten auf den unteren Fahrweg gewendet werden, sondern auch ohne Wenden des Bahnkörpermoduls auf eine andere Höhe und fluchtend mit einem anderen Fahrweg gebracht werden. As a result, a vehicle can not only be turned downwards onto the lower travel path about the longitudinal axis, but also be brought to another height and aligned with another travel path without turning the rail body module.
Dies an einem Wendemodul des Bahnkörpers einzusetzen, hat den Vorteil, dass es dann möglich ist, das Fahrzeug nach Anheben des Fahrweges über die stirnseitig an dem Wendemodul sitzenden Wendeantrieb hinweg fahren zu lassen, der sich normalerweise auf Höhe des nicht angehobenen Fahrweges erstreckt. To use this on a turning module of the track body, has the advantage that it is then possible to drive the vehicle after lifting the track on the end face sitting on the turning module turning drive, which normally extends to the height of the non-elevated track.
Wenn zusätzlich der Knickwinkel zwischen dem Grundkörper und wenigstens einem, besser beiden, Führungsköpfen detektiert wird, kann die Lage des mittigen Grundkörpers relativ zur Längsrichtung, also der Zahnstange, noch genauer ermittelt werden. In addition, if the bending angle between the base body and at least one, better two, guide heads is detected, the position of the central body relative to the longitudinal direction, ie the rack, can be determined more accurately.
Durch eine direkte Kopplung der beiden Führungsköpfe hinsichtlich ihrer Schwenkbewegung um den Grundkörper herum kann erreicht werden, dass beide Führungsköpfe gegenüber dem Grundkörper jeweils immer den exakt gleichen Knickwinkel einnehmen, was ebenfalls die Lagebestimmung des mittigen Grundkörpers gegenüber dem Fahrweg, also insbesondere der Zahnstange, verbessert. By a direct coupling of the two guide heads with respect to their pivotal movement around the base body around can be achieved that both guide heads always take the exact same bending angle relative to the base body, which also improves the orientation of the central body relative to the track, so in particular the rack.
c) Ausführungsbeispiele c) embodiments
Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen: Embodiments according to the invention are described in more detail below by way of example. Show it:
Die Roboter
Im Bereich der Pickerstraße verläuft die Transportvorrichtung
Der Fahrweg
Ein solcher Bahnkörper
Der Bahnkörper
The
Der Bahnkörper
Ebenfalls punktsymmetrisch zum Mittelpunkt
Die gegenüberliegende, nicht verzahnte Seite jeder Zahnstange
In einem anderen Höhenbereich ist an der Zahnstange
An dem Fahrzeug
Die punktsymmetrische Lage der beiden Verzahnungen
Deshalb handelt es sich bei der Verzahnung
Auf der nach oben bzw. unten gerichteten Außenseite der Formatplatte
Dabei ist in der oberen Hälfte die Verzahnung
Des Weiteren ist in der unteren Bildhälfte der Stromleiter
Auf dem unteren Fahrweg des Bahnkörpers
Die
Das Fahrzeug
An seinen Enden in Längsrichtung besitzt der Grundkörper
Ein solcher Führungskopf
Dabei soll aufgezeigt werden, warum jeder Führungskopf
It should be shown why every
Ferner liegt auf dem Kreuzungspunkt der diagonalen Verbindungslinien zwischen den beiden Ritzeln
Nur durch diese Anordnung ist sichergestellt, dass beim Übergang von einer geraden Zahnstange
Der Achsversatz kann in der Regel an der Andruckrolle
Insbesondere bei Lösungen mit drei im Dreieck angeordneten Rollen bzw. Ritzeln wäre dieser Achsversatz wesentlich größer und würde zu einer undefinierten Stellung des Führungskopfes führen. In particular, in solutions with three arranged in a triangle roles or pinions of this axial offset would be much larger and would lead to an undefined position of the guide head.
Zu diesem Zweck sind gemäß
Die in Querrichtung zur Längsrichtung
Dadurch ist sichergestellt, dass bei Kurvenfahrt jeder Führungskopf
Durch zusätzliche Maßnahmen kann sichergestellt werden, dass die beiden Knickwinkel
Auf diese Art und Weise können sowohl die Andruckrollen-Einheiten
Die beiden Führungsköpfe
Der das Antriebsritzel
Ein wesentlicher Punkt der beschriebenen Transportvorrichtung ist die Möglichkeit, ein Modul des Bahnkörpers
In diesem Zusammenhang zeigt die
Normalerweise ist das Wendemodul
Dabei ist jedoch der stirnseitig am Wendemodul
Deshalb ist erfindungsgemäß das Wendemodul
In dem angehobenen, also von der Längsmitte
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Grundkörper body
- 2a, b 2a, b
- Führungskopf guide head
- 3 3
- Ritzel pinion
- 4 4
- Andruckrolle pinch
- 5 5
- Schwinge wing
- 6 6
- Schwenkpunkt pivot point
- 7 7
- Feder feather
- 8 8th
- Drehkranz slewing ring
- 9, 9‘ 9, 9 '
- Verbindungslinie connecting line
- 10 10
- Längsrichtung longitudinal direction
- 10‘ 10 '
- Längsmitte longitudinal center
- 11 11
- Hochachse vertical axis
- 12 12
- Inkrementalgeber incremental
- 13 13
- Antriebsritzel pinion
- 14 14
- Motorwelle motor shaft
- 15 15
- Motor engine
- 16 16
- Laufrolle caster
- 17 17
- Lagerbock bearing block
- 18 18
- Motorflansch motor flange
- 19 19
- Unterdruck-Pumpe A vacuum pump
- 20 20
- Knickwinkel bending angle
- 21 21
- Leckwellenleiter Leaky Cable
- 22 22
- Stromleiter conductor
- 23 23
- Formatplatte format plate
- 24 24
- Lauffläche tread
- 25 25
- Sauger sucker
- 26 26
- Akku battery pack
- 27 27
- Servoregler servo controller
- 28 28
- Steuerung control
- 29 29
- Pumpe pump
- 30 30
- Andruck Rollen-Einheit Pressure roller unit
- 31 31
- Excenterachse eccentric axis
- 50 50
- Fahrweg roadway
- 51 51
- Zahnstange rack
- 51a 51a
- Verzahnung gearing
- 52 52
- Bahnkörper roadbed
- 52a 52a
- Mittelpunkt Focus
- 53 53
- Teilkreislinie Pitch line
- 54 54
- Wendemodul turning module
- 55 55
- Fahrzeug vehicle
- 56 56
- Basiskörper base body
- 57 57
- Hubeinrichtung lifting device
- 58 58
- Wendeantrieb turning drive
- 59 59
- Lauffläche tread
- 60 60
- Wendemotor Tilt motor
- 100 100
- Transportvorrichtung transport device
- 101 101
- Behälter container
- 102 102
- Oberarm upper arm
- 103 103
- Unterarm forearm
- 104 104
- Roboter robot
- 105 105
- Brücke bridge
- 106 106
- Transportband conveyor belt
- 110 110
- Längsachse longitudinal axis
- P P
- Produkt product
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