DE102019132553A1

DE102019132553A1 - Fahrzeug zum gleichzeitigen Transport von Werkstücken und Werkern in einer Fertigungsstätte

Info

Publication number: DE102019132553A1
Application number: DE102019132553.6A
Authority: DE
Inventors: Herbert Schulze
Original assignee: Eisenmann SE
Current assignee: Eisenmann De GmbH
Priority date: 2019-11-29
Filing date: 2019-11-29
Publication date: 2021-06-02

Abstract

Ein Fahrzeug (10) zum gleichzeitigen Transport von Werkstücken (34) und Werkern (12) in einer Fertigungsstätte hat eine Werkstückaufnahme (30), eine für Werker (12) begehbare Montageplattform (14), einen Antrieb (26) zum Antreiben des Fahrzeugs (10) und eine Steuereinrichtung (28) zur Steuerung des Antriebs (26). Erfindungsgemäß ist die Montageplattform (14) aus mehreren beweglich miteinander verbundenen Segmenten (SZ, S1 bis S6) zusammengesetzt, die jeweils mindestens ein Rad (18, 20) haben, mit dem sie sich während des Betriebs auf einer Fahrfläche (16) abstützen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug zum gleichzeitigen Transport von Werkstücken und von Werkern in Fertigungsstätten. Solche Fahrzeuge werden insbesondere bei der Endmontage von Kraftfahrzeugen, großen Haushaltsgeräten oder von anderen Maschinen eingesetzt, die in großen Stückzahlen hergestellt werden.
Beschreibung des Standes der Technik
Bei der Endmontage von Werkstücken werden häufig Fahrzeuge eingesetzt, die Werker über einen längeren Zeitraum gemeinsam mit den Werkstücken transportieren. Auf diese Weise können die Werker Arbeiten an den Werkstücken verrichten, ohne neben den Werkstücken herlaufen zu müssen.
Derartige Fahrzeuge weisen eine Werkstückaufnahme zur Befestigung des Werkstücks, eine für die Werker begehbare Montageplattform und ein Fahrwerk mit Rädern auf. In der Regel bilden die Fahrzeuge einen Schubverband, während sie Werker gemeinsam mit den Werkstücken transportieren. Bei älteren Fördersystemen dieser Art schiebt das jeweils letzte Fahrzeug dabei die vorausfahrenden Fahrzeuge von hinten an, wobei es durch ortsfeste externe Antriebsmittel angetrieben wird. Bei diesen Antriebsmitteln kann es sich beispielsweise um Reibräder handeln, die von außen an den Längsseiten der jeweils letzten Montageplattform angreifen und auf diese Weise die für die Vorwärtsbewegung des gesamten Schubverbands erforderliche Schubkraft aufbringen. Durch das Anschieben von hinten wird erreicht, dass die Montageplattformen innerhalb des Schubverbands spaltfrei aneinander angrenzen, sodass die Werker gefahrlos auf benachbarte Montageplattformen überwechseln können.
Aus der DE 40 20 286 C2 sind derartige Fahrzeuge bekannt, die zusätzlich eigene Antriebe aufweisen. Dadurch können sich die Fahrzeuge zwischen den Fertigungsabschnitten selbstständig fortbewegen. Sobald ein Fahrzeug in den Schubverband aufgenommen ist, wird der Eigenantrieb abgeschaltet. Die Antriebsräder der Fahrzeuge können um 90° Grad eingeschlagen und so quer zum nächsten Fertigungsabschnitt fahren, um dort in einen anderen Schubverband aufgenommen zu werden.
Ein ähnliches Fördersystem ist aus der DE 10 2005 034 582 A1 bekannt. Der Antrieb der Fahrzeuge wird dort auch zur Förderung im Schubverband verwendet, so dass auf die externen ortsfesten Antriebsmittel verzichtet werden kann. Die Fahrzeuge müssen deswegen nicht den großen Längs- und Querkräften standhalten, die durch das Fahren im Schubverband durch die seitlichen Reibräder hervorgerufen werden, und können deswegen leichter gebaut werden.
Das Fahren im Schubverband bringt jedoch auch Nachteile mit sich. So werden beispielsweise Kraftfahrzeuge heute immer stärker individualisiert. Dadurch kommt es immer häufiger vor, dass einzelne Kraftfahrzeuge erheblich mehr oder andere Bearbeitungsschritte benötigen als andere Kraftfahrzeuge des gleichen Models. Außerdem werden bereits jetzt bei einigen Herstellern unterschiedliche Modelle auf der gleichen Fertigungslinie montiert, um eine gleichmäßigere Auslastung zu ermöglichen. Bislang sind alle Bearbeitungsstationen hintereinander angeordnet, so dass jedes Kraftfahrzeug alle Bearbeitungsstationen durchläuft, auch wenn dort überhaupt keine Bearbeitung stattfindet.
Aus der WO 2018/153604 A1 ist auch eine Lösung für diese Probleme bekannt. Die dort beschriebenen Fahrzeuge haben ebenfalls eigene Antriebe, werden aber so gesteuert, dass sie in Abhängigkeit von dem transportierten Werkstück individuell unterschiedliche Abfolgen von Bearbeitungsstationen abfahren können.
Soll mit einem selbstfahrenden Fahrzeug ein Fahrzeugkarosserie oder ein anderes ähnlich großes Werkstück gefördert werden, so sind Außenmaße der Montageplattform von bis zu 4m x 6m erforderlich, damit die Werker bequem von allen Seiten an das Werkstück herantreten können. Aus Gründen der Sicherheit und Ergonomie sollte die Montageplattform gleichzeitig eine niedrige Bauhöhe von deutlich weniger als 25 cm und vorzugsweise von weniger als 18 cm haben.
Es ist allerdings konstruktiv schwierig, so großflächige und flach bauende Montageplattformen ausreichend stabil und starr zu realisieren. Wenn die Montageplattform nicht ausreichend starr ist, kann sie sich undefiniert bei Bodenwellen oder anderen Unebenheiten der Fahrfläche verbiegen, wodurch Werker das Gleichgewicht verlieren oder sich zumindest bei ihrer Arbeit gestört fühlen können. Selbst wenn es gelingt, zu vertretbaren Kosten eine starre Montageplattform zu realisieren, so besteht das Problem, dass es bei Unebenheiten zu statischen Unbestimmtheiten („Kippeln“) kommen kann. Dem lässt sich zwar prinzipiell mit gefederten Radsätzen begegnen, jedoch steht dafür kaum Bauraum zur Verfügung. Gefederte Radsätze lassen sich allenfalls mit teuren Spezialkonstruktionen realisieren.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der Erfindung ist es, ein kostengünstiges Fahrzeug zum gleichzeitigen Transport von Werkstücken und Werkern in einer Fertigungsstätte anzugeben, das großflächige und flach bauende Montageplattformen ermöglicht und auch bei Bodenwellen und anderen Unebenheiten der Fahrfläche einen sicheren Betrieb ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch ein Fahrzeug mit einer Werkstückaufnahme, einer für Werker begehbaren Montageplattform, einem Antrieb zum Antreiben des Fahrzeugs und mit einer Steuereinrichtung zur Steuerung des Antriebs gelöst. Erfindungsgemäß ist die Montageplattform aus mehreren beweglich miteinander verbundenen Segmenten zusammengesetzt, die jeweils mindestens ein Rad haben, mit dem sie sich während des Betriebs auf einer Fahrfläche abstützen.
Infolge dieser Abstützung müssen die einzelnen Segmente keine großen Kräfte aufnehmen. Dadurch kann die Montageplattform leicht und flach bauen, da sie keine Trägerkonstruktion benötigt, die wegen ihrer hohen Belastbarkeit schwer und voluminös ist. Die fehlende Notwendigkeit, hochbelastbare Trägerkonstruktionen einzusetzen, führt ferner zu geringeren Herstellungskosten und zu einem niedrigeren Eigengewicht, was sich günstig auf den Energieverbrauch auswirkt.
Wenn das erfindungsgemäße Fahrzeug über Bodenwellen oder andere Unebenheiten der Fahrfläche fährt, werden die Segmente relativ zueinander ausgelenkt. Das Fahrzeug erhält dadurch ein Fahrwerk, das von seiner Funktion dem einer Pendelachse gleicht. Dadurch ist sichergestellt, dass die Räder der einzelnen Segmente auch bei Unebenheiten stets den Bodenkontakt behalten und statische Unbestimmtheiten des Fahrzeugs vermieden werden.
Solange ein Werker mit beiden Füßen auf einem einzelnen Segment steht, kann dieses zusammen mit dem Werker angehoben oder abgesenkt werden, wenn das Rad des betreffenden Segments eine Unebenheit überfährt. Ein solcher Vorgang wirkt sich auf das Gleichgewicht des Werkers jedoch erfahrungsgemäß weniger aus, als wenn die Füße unterschiedlichen Bewegungen ausgesetzt sind, wie dies bei undefinierten Verbiegungen von Montageplattformen auftreten kann. Falls sich nicht vermeiden lässt, dass der Werker gleichzeitig auf benachbarten Segmenten steht, so zeigt ihm der Übergang zwischen den Segmenten an, dass es an seinem momentanen Standort eventuell zu ungleichmäßigen Bewegungen der Füße kommen kann.
Vorzugsweise sind zumindest einige benachbarte Segmente so miteinander verbunden, dass sie um im Wesentlichen horizontal verlaufende Pendelachsen relativ zueinander verschwenkbar sind. Scharniergelenke und andere Gelenke mit nur einem Freiheitsgrad können in der Regel jedoch nicht zwischen allen benachbarten Segmenten eingesetzt werden, da dann keine Schwenkbewegungen um zwei orthogonale Schwenkachsen möglich sind. Flexiblere Relativbewegungen zwischen benachbarten Segmenten lassen sich mit Haken realisieren, da Hakenverbindungen mehr Freiheitsgrade und dadurch Ausgleichbewegungen zwischen benachbarten Segmenten zulassen. Es ist auch möglich, bestimmte benachbarte Segmente überhaupt nicht direkt miteinander zu verbinden.
Da der Spalt zwischen benachbarten Segmenten vorzugsweise überdeckt ist, können auch windschiefe Relativbewegungen zwischen benachbarten Segmenten zugelassen werden. Bei den typischen Unebenheiten, wie sie die Fahrflächen in Fertigungsstätten aufweisen, betragen diese Relativbewegungen an den Außenrändern der Segmente meist nicht mehr als einige wenige Zentimeter.
Bei einem Ausführungsbeispiel sind in einem ausgewählten Segment die Werkstückaufnahme, der Antrieb und die Steuereinrichtung gemeinsam angeordnet. Die technisch anspruchsvollen Baugruppen des Fahrzeugs sind dadurch in dem ausgewählten Segment konzentriert, was aus mehreren Gründen vorteilhaft ist. Zum einen kann das ausgewählte Segment bei Bedarf auch allein genutzt werden, wenn die übrigen Segmente demontiert werden. Außerdem kann als ausgewähltes Segment ein bereits vorhandenes fahrerloses Transportfahrzeug (FTF) verwendet werden, wodurch das erfindungsgemäße Fahrzeug nicht vollkommen neu von Grund auf konstruiert werden muss.
Idealerweise ist ein solches ausgewähltes Segment aus Symmetriegründen vollständig von den übrigen Segmenten umgeben.
Wenn das ausgewählte Segment ein Fahrwerk hat, dessen Räder an Pendelachsen befestigt sind, können Unebenheiten der Fahrfläche besonders gut ausgeglichen werden, ohne dass das ausgewählte Segment mit dem davon getragenen Werkstück nennenswert um seine Längsachse kippt. Pendelachsen sind auch bei den anderen Segmente zweckmäßig, wenn sie sich nicht nur jeweils mit einem, sondern mit mehreren Rädern an der Fahrfläche abstützen. Am einfachsten ist es jedoch, wenn zumindest die nicht angetriebenen Segmente jeweils genau ein Rad haben, mit denen sie sich auf der Fahrfläche abstützen. Auf diese Weise werden statische Unbestimmtheiten vermieden, wie sie bei mehreren starr befestigten Rädern auftreten können.
Um ein eigenständiges Fahren zu ermöglichen, sollte mindestens ein Segment einen Umfelderkennungssensor tragen. Am einfachsten ist es, wenn das mindestens eine Segment außen angeordnet ist und somit die Außenkontur des Fahrzeugs mitdefiniert. Vor allem dann, wenn das ausgewählte Segment ein bereits vorhandenes fahrerloses Transportfahrzeug (FTF) mit einem oder mehreren Umfelderkennungssensoren ist, das ganz oder teilweise von den übrigen Segmenten umgeben ist, so kann mindestens eines dieser übrigen Segmente einen Durchlass haben, durch den hindurch der am ausgewählten Segment angebrachte Umfelderkennungssensor das Umfeld erfassen kann.
Vorzugsweise liegt die gesamte vom Fahrzeug überdeckte Fläche zwischen 10 m² und 30 m², und der Abstand einer begehbaren Laufebene der Montageplattform von der Fahrfläche beträgt zwischen 10 cm und 18 cm und vorzugsweise zwischen 10 cm und 15 cm.
Falls die benachbarten Segmente nicht über ihre gesamte Länge hinweg über Scharniergelenke miteinander verbunden sind, so verbleiben zwischen den Segmenten Spalte, die ein Sicherheitsrisiko darstellen. Zur Überdeckung der Spalte können z.B. sich schuppenartig überlappende Trittelemente verwendet werden, die vorzugsweise aus Metall, Kunststoff oder Gummi bestehen. Alternativ hierzu können die Spalte mit elastisch oder plastisch verformbaren Elementen verfüllt sein.
An den Segmenten, welche die Außenkontur des Fahrzeugs definieren, können elektrische Einrichtungen wie Scheinwerfer, Fahrtrichtungsanzeiger oder Sensoren angebracht sein. Falls auf der Montageplattform Druckluft für Schrauber oder ähnliche Werkzeuge benötigt wird, können an den Segmenten auch Druckluftanschlüsse vorgesehen sein. Vor allem dann, wenn der Antrieb, die Energieversorgung und die Steuereinrichtung in dem ausgewählten zentralen Segment angeordnet sind, ist es zweckmäßig, wenn zwischen benachbarten Segmenten eine Kabelverbindung besteht, um Strom und/oder Signale und/oder Druckluft zu übertragen. Die Kabelverbindungen verfügen über genügend Elastizität, um sich bei einer Relativbewegung zwischen benachbarten Segmenten entsprechend zu verformen.
Bei einem Ausführungsbeispiel ermöglicht das mindestens eine Rad omnidirektionale Bewegungen. Bei dem Rad kann es sich beispielsweise um ein Allseitenrad oder um einen Teil eines Rad-Dreh-Moduls handeln. Dadurch kann das Fahrzeug ohne Kurvenfahrten seitwärts fahren und benötigt daher praktisch keine Rangierflächen in der Fertigungsstätte.
Figurenliste
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:

1: eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs;
2: das in der 1 gezeigte Fahrzeug in einem Querschnitt;
3: das in den 1 und 2 gezeigte Fahrzeug in einem Längsschnitt;
4 und 5 das in den 1 und 2 gezeigte Fahrzeug in einem schematischen Querschnitt in verschiedenen Fahrsituationen;
6: eine der 4 entsprechende Darstellung eines Fahrzeugs gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, bei dem Radsätze des zentralen Segments über eine Pendelachse miteinander verbunden sind;
7: eine Variante des in der 6 gezeigten Ausführungsbeispiels, bei dem die äußeren Segmente über Durchbrüche verfügen, die mit Sensoren am zentralen Segment zusammenwirken;
8: eine perspektivische schematische Darstellung eines Schubverbandes, der aus mehreren erfindungsgemäßen Fahrzeugen zusammengesetzt ist;
9: eine Draufsicht auf den in der 8 gezeigten Schubverband, in der auch ein Einfahr- und ein Ausfahrbereich dargestellt sind;
10 bis 13 eine Draufsicht auf erfindungsgemäße Fahrzeuge mit unterschiedlichen Segmentaufteilungen.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
Erstes Ausführungsbeispiel
Die 1 bis 3 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen und insgesamt mit 10 bezeichneten Fahrzeugs in einer Draufsicht, einem Querschnitt bzw. einem Längsschnitt. Das Fahrzeug 10 hat eine für Werker 12 begehbare Montageplattform 14, die aus mehreren Segmenten zusammengesetzt ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Montageplattform 14 aus insgesamt 5 Segmenten, nämlich einem zentralen Segment SZ in der Mitte des Fahrzeugs 10 sowie weiteren Segmenten, die das zentrale Segment SZ von allen Seiten umgeben. Bei diesen weiteren Segmenten handelt es sich hier um ein linkes Segment S1, ein rechtes Segment S2, ein vorderes Segment S3 und ein hinteres Segment S4. Jedes Segment SZ, S1 bis S4 stützt sich mit mindestens einem Rad auf einer Fahrfläche 16 in der Fertigungsstätte ab. Bei der Fahrfläche 16 kann es sich um einen Hallen- oder Geschossboden oder um den Boden eines besonderen, z.B. aufgeständerten, Fahrwegs handeln. Es wird unterstellt, dass die Fahrfläche zumindest im Wesentlichen eben ist, aber Steigungen und Unebenheiten wie Bodenwellen, Rippen oder Löcher haben kann.
Das zentrale Segment SZ verfügt im dargestellten Ausführungsbeispiel über insgesamt vier Doppelradsätze 18 an allen vier Ecken des Segments, während die umgebenden Segmente S1 bis S4 jeweils nur ein Einzelrad 20 haben. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden hinteren Radsätze 18 des zentralen Segments SZ angetrieben und die beiden vorderen Radsätze 18 des zentralen Segments SZ lenkbar, während die Einzelräder 20 der umgebenden Segmente S1 bis S4 frei laufend Räder sind, deren Drehachse um eine vertikale Hochachse drehbar ist. Dadurch können die Einzelräder 20 Kurvenfahrten des Fahrzeugs 10 folgen.
Bei anderen Ausführungsbeispielen lassen die Räder 18, 20 omnidirektionale Bewegungen zu und können zu diesem Zweck beispielsweise als Allseitenrad, Kugelrollen oder Teile eines Rad-Dreh-Moduls ausgeführt sein. Um die Reibung zu erniedrigen, können an den umgebenden Segmenten S1 bis S4 auch jeweils mehrere Räder 20 befestigt sein. Um statische Unbestimmtheiten zu vermeiden, sollten diese dann jedoch gefedert oder an Pendelachsen aufgehängt sein.
Wie am besten in den Quer- und Längsschnitten der 2 bzw. 3 erkennbar ist, umfasst jedes der umgebenden Segmente S1 bis S4 eine Rahmenstruktur 22, die jeweils einen durchgehenden und für den Werker 12 begehbaren Segmentboden 24 trägt. Die Räder 20 sind an der Rahmenstruktur 22 befestigt.
Das zentrale Segment SZ ist anders aufgebaut und enthält die für den Fahrbetrieb notwendigen Komponenten. Dabei handelt es sich um einen schematisch bei 26 angedeuteten Antrieb, eine Steuereinrichtung 28 für den Antrieb 26 und eine nicht dargestellte Energieversorgung, zum Beispiel in Form einer wiederaufladbaren Batterie. Das zentrale Segment SZ trägt ferner eine höhenverstellbare Werkstückaufnahme 30, an der das zu fördernde Werkstück befestigt ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Werkstück um eine Fahrzeugkarosserie 32, an der während der Endmontage unterschiedliche Bauteile und Baugruppen vom Werker 12 positioniert und befestigt werden sollen.
Damit das Fahrzeug 10 selbständig navigieren kann, ist es mit mehreren, mit der Steuereinrichtung 28 verbundenen Umfelderkennungssensoren ausgestattet, von denen in der 1 lediglich ein vorderer Umfelderkennungssensor 34a und ein hinterer Umfelderkennungssensor 34b angedeutet sind. Falls die Umfelderkennungssensoren 34a, 34b ein Hindernis auf dem geplanten Weg des Fahrzeugs 10 zu einem Zielpunkt erkennen, wird der Antrieb 26 so angesteuert, dass das Fahrzeug 10 möglichst rasch zum Halten kommt, ohne die sich darauf befindenden Werker 12 zu gefährden.
Das Fahrzeug 10 kann auch über zusätzliche Plattformsensoren verfügen, wie sie in einer am 05.11.2019 von der Anmelderin eingereichten und als DE 10 2019 129 801 A1 veröffentlichten Anmeldung beschrieben sind.
Die Segmente S1 bis S4 sind über Scharniergelenke 36 mit dem zentralen Segment SZ verbunden, deren Anordnung am besten in der 1 erkennbar ist. Die Scharniergelenke 36, die das erste Segment S1 und das zweite Segment S2 an dem zentralen Segment SZ anlenken, haben Schwenkachsen, die parallel zur Längsrichtung des Fahrzeugs 10 verlaufen. Die Scharniergelenke 36, die das dritte Segment und das vierte Segment S2 an dem zentralen Segment SZ anlenken, haben hingegen Schwenkachsen, die parallel zu einer Fahrzeugquerrichtung verlaufen. Die Räder 20 an den umgebenden Segmenten S1 bis S4 sind somit über horizontale und zueinander orthogonale Pendelachsen an dem zentralen Segment SZ festgelegt.
Die umgebenden Segmente S1 bis S4 sind untereinander nicht über Schwenkgelenke verbunden, so dass die Schwenkbewegungen der umgebenden Segmente S1 bis S4 voneinander entkoppelt sind. Die Spalte zwischen den direkt aneinander angrenzenden umgebenden Segmenten S1 bis S4 können beispielsweise von schuppenartig sich überlappenden Trittplatten 35 aus Metall, Gummi oder Kunststoff überdeckt sein, wie sie beispielshaft mit gestrichelten Linien für einen Segmentübergang in der 1 angedeutet sind. Auf diese Weise können z.B. geringe Höhenunterschiede ausgeglichen werden, wenn erste Segment S1 nach oben und das dritte Segment S3 nach unten schwenkt.
Der segmentierte Aufbau der Montageplattform 14 ermöglicht es, Unebenheiten der Fahrfläche 16 durch pendelartige Schwenkbewegungen auszugleichen, wie dies in den Querschnitten der 4 und 5 dargestellt ist. Man erkennt, dass auch bei Unebenheiten 40, 42 der Fahrfläche 16 die Radsätze 18 und die Räder 20 alle in Kontakt mit der Fahrfläche 16 bleiben. Dadurch werden nicht nur instabile Fahrzustände vermieden, sondern es wird auch die permanente Abstützung alle Segmente SZ sowie S1 bis S4 auf der Fahrfläche 16 gewährleistet. Dadurch genügt eine vergleichsweise leichte und flach bauende Rahmenstruktur 22 zum Aufgabe der Montageplattform 14.
Da die Räder 20 der umgebenden Segmente S1 bis S4 nahe an der Außenkontur der Montageplattform 14 angeordnet sind, sind die Schwenkwinkel beim Überfahren von Unebenheiten 42 klein, wie dies die 5 illustriert. Entsprechend wenig bewegt sich der Werker 12, wenn er während einer solchen Schwenkbewegung in der Mitte des ausgelenkten Segments S1 bis S4 steht.
Weitere Ausführungsbeispiele
Die 6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 10, bei dem am linken Segment S1 und rechten Segment S2 jeweils Fahrtrichtungsanzeiger 44a bzw. 44b an der Außenseite angebracht sind. Über plastisch oder elastisch verformbare elektrische Kabelverbindungen 46a, 46b sind die Fahrtrichtungsanzeiger 44a bzw. 44b mit der Steuereinrichtung 28 verbunden, wodurch der Spalt zwischen dem zentralen Segment SZ und den beiden links und rechts angeordneten Segmenten S1 bzw. S2 überwunden wird.
Außerdem sind die Radsätze 18 des zentralen Segments SZ an einer Pendelachse 52 befestigt. Wie der Vergleich mit den 4 und 5 zeigt, lässt sich auf diese Weise erreichen, dass das zentrale Segment SZ bei Überfahren von Unebenheiten nicht zusammen mit dem darauf befestigten Werkstück 32 um seine Längsachse kippt. Dadurch bleibt das Werkstück für die daran arbeitenden Werker 12 auch bei Überfahren von Bodenwellen und anderen Unebenheiten der Fahrfläche 16 lagestabil, was die Bearbeitung wesentlich erleichtert.
Die 7 zeigt eine Variante des in der 6 gezeigten Ausführungsbeispiels, bei der Abstandsensoren 48a, 48b an den Seitenflächen des zentralen Segments SZ angebracht sind. Eine solche Anordnung der Abstandssensoren 48a, 48b ergibt sich dann, wenn es sich bei dem zentralen Segment SZ um ein fertiges fahrerloses Transportfahrzeug (FTF) handelt, das zum Fördern von Werkstücken dient, aber keine begehbare Montageplattform aufweist. Soll ein solches fahrerloses Transportfahrzeug zu einem erfindungsgemäßen Fahrzeug 10 aufgerüstet werden, können die umgebenden Segmente S1 bis S4 über die Scharniergelenke 36 mit dem fahrerlosen Transportfahrzeug verbunden werden. Da sich die für den selbsttätigen Fahrbetrieb erforderlichen Sensoren dann allerdings in der Mitte am fahrerlosen Transportfahrzeug befinden, müssen Maßnahmen getroffen werden, damit diese Sensoren die Umgebung trotz der umgebenden Segmente S1 bis S4 erfassen können.
Bei dem in der 7 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die beiden Segmente S1 und S2 zu diesem Zweck jeweils mit einem Durchbruch 50a bzw. 50b versehen, durch den hindurch die Abstandssensoren 48a, 48b durch das jeweilige Segmente S1, S2 die Abstandsmessung durchführen kann. Bei Bedarf und in Abhängigkeit vom verwendeten Sensortyp können selbstverständlich auch zusätzliche optische Elemente wie Faltungsspiegel oder Periskopoptiken verwendet werden, um den Sensoren am zentralen Segment SZ einen Zugang zur Umgebung des Fahrzeugs 10 zu ermöglichen.
Die 8 zeigt in einer perspektivischen Darstellung 4 erfindungsgemäße Fahrzeuge 10, die als Schubverband 55 hintereinander herfahren. Aufgrund der sehr niedrigen Bauhöhe zwischen 15 cm und 20 cm können die Werker 12 bequem und gefahrlos von der durchgehenden Montageplattform 14 absteigen und kleinere Bauteile und Baugruppen aus Behältern 54 entnehmen, die neben dem Schubverband 55 verteilt sind.
Die 9 zeigt einen Schubverband 55 in Draufsicht. Während die Fahrzeuge 10 beim links angedeuteten Einfahren in den Schubverband 55 eine Kurvenfahrt zurücklegen, werden sie am Ende des Schubverbandes zunächst durch Erhöhen der Geschwindigkeit vereinzelt und dann durch eine reine Seitwärtsbewegung abgesondert. Zu diesem Zweck verfügen die Fahrzeuge 10 über Räder 18, 20, die omnidirektionale Bewegungen ermöglichen.
Die 10 bis 13 zeigen in schematischen Draufsichten unterschiedliche Möglichkeiten, wie die Montageplattform 14 in mehrere Segmente aufgeteilt sein kann und wie die Gelenke 36 angeordnet sein können.
Bei dem in der 10 gezeigten Ausführungsbeispiel verlaufen die Pendelachsen, um welche die umgebenden Segmente S1 bis S4 relativ zum zentralen Segment SZ verschwenkbar sind, ebenfalls teils parallel, teils quer zur Längsrichtung des Fahrzeugs 10. Die Spalte zwischen benachbarten umgebenden Segmenten verlaufen dort allerdings im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel nicht quer, sondern parallel zur Längsrichtung.
Bei der in der 11 gezeigten Aufteilung sind im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel das erste Segment S1 und das zweite Segment S2 nochmals in Querrichtung unterteilt, was eine noch flexiblere Anpassung an Unebenheiten der Fahrfläche 16 ermöglicht.
Bei der in der 12 gezeigten Aufteilung haben die vier umgebenden Segmente S1 bis S4 jeweils die Form eines Trapezes. Eine solche Form ist besonders dann günstig, wenn bei den einzelnen Bearbeitungsschritten die Werker 12 immer nur Zugang von einer einzigen Seite des Werkstücks 32 benötigen, da sie dann keine Segmentübergänge betreten müssen.
Die Aufteilung gemäß der 13 entspricht im Wesentlichen derjenigen der 11. Im Unterschied dazu sind jedoch das vordere Segment S3 und das hintere Segment S4 starr mit dem zentralen Segment SZ verbunden. Die übrigen Segmente S1 und S2 sind über Scharniergelenke 36 angelenkt, deren Schwenkachsen parallel zur Längsrichtung verlaufen. Eine solche Ausgestaltung ist vor allem dann zweckmäßig, wenn das zentrale Segment SZ als fahrerloses Transportfahrzeug ausgebildet ist, das bereits über zwei kleine Montageplattformen S3 und S4 vorne bzw. hinten verfügt.
Im Unterschied zu den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die Spalte zwischen benachbarten Segmenten mit plastisch oder elastisch verformbaren Material 56 verfüllt, das sich bei Relativbewegungen zwischen benachbarten Segmenten entsprechend verformt.
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 4020286 C2 [0004]
DE 102005034582 A1 [0005]
WO 2018/153604 A1 [0007]
DE 102019129801 A1 [0032]

Claims

Fahrzeug (10) zum gleichzeitigen Transport von Werkstücken (34) und Werkern (12) in einer Fertigungsstätte, mit einer Werkstückaufnahme (30), einer für Werker (12) begehbaren Montageplattform (14), einem Antrieb (26) zum Antreiben des Fahrzeugs (10) und mit einer Steuereinrichtung (28) zur Steuerung des Antriebs (26), dadurch gekennzeichnet, dass die Montageplattform (14) aus mehreren beweglich miteinander verbundenen Segmenten (SZ, S1 bis S6) zusammengesetzt ist, die jeweils mindestens ein Rad (18, 20) haben, mit dem sie sich während des Betriebs auf einer Fahrfläche (16) abstützen.
Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige benachbarte Segmente (SZ, S1 bis S6) so miteinander verbunden sind, dass sie um im Wesentlichen horizontal verlaufende Pendelachsen relativ zueinander verschwenkbar sind.
Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (SZ, S1 bis S6) über Scharniergelenke (36) miteinander verbunden sind.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ausgewählten Segment (SZ) die Werkstückaufnahme (30), der Antrieb (26) und die Steuereinrichtung (28) gemeinsam angeordnet sind.
Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das ausgewählte Segment (SZ) vollständig von den übrigen Segmenten (S1 bis S6) umgeben ist.
Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das ausgewählte Segment (SZ) ein Fahrwerk hat, dessen Räder (18) an Pendelachsen (52) befestigt sind.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Segment (SZ, S1 bis S6) einen Umfelderkennungssensor (34a, 34b; 48a, 48b) trägt.
Fahrzeug nach Anspruch 4 und nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfelderkennungssensor (48a, 48b) an dem ausgewählten Segment (SZ) angeordnet ist, und dass ein benachbart zu dem ausgewählten Segment (SZ) angeordnetes Segment (S1, S2) einen Durchlass (50a, 50b) hat, durch den hindurch der Umfelderkennungssensor (48a, 48b) das Umfeld erfassen kann.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte vom Fahrzeug (10) überdeckte Fläche zwischen 10 m² und 30 m² liegt.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand einer begehbaren Laufebene der Montageplattform (14) von der Fahrfläche (16) zwischen 10 cm und 25 cm und vorzugsweise zwischen 10 cm und 18 cm beträgt.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen benachbarten Segmenten (SZ, S1 bis S4) Spalte verbleiben, die zumindest teilweise mit elastisch oder plastisch verformbaren Elementen (56) verfüllt sind.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei benachbarten Segmenten eine Kabelverbindung besteht, um Strom und/oder Signale und/oder Druckluft zu übertragen.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Rad (18, 20) omnidirektionale Bewegungen ermöglicht.