DE102021206820A1 - Driverless transport vehicle with power take-off, load carrier and conveyor system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein fahrerloses Transportfahrzeug (1) mit einem Fahrantrieb (6), einer Steuervorrichtung und wenigstens einem Nebenabtrieb (2), dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Nebenabtrieb (2) eine universelle Schnittstelle (3) aufweist, mittels welcher externe und/oder interne Geräte betrieben werden können. Ferner sind ein Ladungsträger und ein Fördersystem (8) umfasst.The invention relates to a driverless transport vehicle (1) with a travel drive (6), a control device and at least one power take-off (2), characterized in that the at least one power take-off (2) has a universal interface (3) by means of which external and/or or internal devices can be operated. A load carrier and a conveyor system (8) are also included.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein fahrerloses Transportfahrzeug (FTF, englisch Automated Guided Vehicle - AGV) mit wenigstens einem Nebenabtrieb (Power Take Off - PTO), mittels welchem externe und/oder interne Geräte oder Anlagen angetrieben werden können. Ferner betrifft die Erfindung einen Ladungsträger und ein Fördersystem.The present invention relates to a driverless transport vehicle (FTF, English Automated Guided Vehicle - AGV) with at least one auxiliary drive (Power Take Off - PTO), by means of which external and / or internal devices or systems can be driven. Furthermore, the invention relates to a load carrier and a conveyor system.
Aus
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, erweiterte Funktionsumfänge für fahrerlose Transportfahrzeuge bereitzustellen, insbesondere solche, welche über vertikale Hubsysteme hinausgehen.The object of the present invention is to be seen as providing expanded functionality for driverless transport vehicles, in particular those that go beyond vertical lifting systems.
Die Aufgabe wird mit einem erfindungsgemäßen Transportfahrzeug gelöst. Dabei weist das fahrerlose Transportfahrzeug einen Fahrantrieb, eine Steuervorrichtung und wenigstens einen Nebenabtrieb auf. Der Fahrantrieb ist insbesondere elektromotorisch ausgeführt, je nach Ausgestaltung kann ein Zentralantrieb mit entsprechender Leistungsverteilung an die Räder oder jeweils ein separater Radantrieb vorgesehen werden. Bei dem Nebenabtrieb handelt es sich um eine mechanische Antriebsquelle an dem fahrerlosen Transportfahrzeug, an welcher Antriebsleistung in Form einer Dreh- oder Linearbewegung (durch Umwandlung der Drehbewegung in eine Linearbewegung bspw. mittels eines Getriebes) bereitgestellt wird. Die Steuervorrichtung ist dazu geeignet und eingerichtet, den Nebenabtrieb bedarfsgerecht anzusteuern. The object is achieved with a transport vehicle according to the invention. The driverless transport vehicle has a travel drive, a control device and at least one power take-off. The travel drive is in particular designed as an electric motor; depending on the configuration, a central drive with appropriate power distribution to the wheels or a separate wheel drive can be provided in each case. The power take-off is a mechanical drive source on the driverless transport vehicle, at which drive power is provided in the form of a rotary or linear movement (by converting the rotary movement into a linear movement, for example by means of a gear). The control device is suitable and set up to control the power take-off as required.
Hierzu kann die Steuervorrichtung entsprechende Sensoren und Übertragungsschnittstellen zum Datenaustausch aufweisen oder zumindest mit solchen Sensoren und Übertragungsschnittstellen verbunden sein. Ferner kann die Steuervorrichtung die Ansteuerung des Fahrantriebs umsetzen, dies umfasst auch eine Routenplanung und Navigation des fahrerlosen Transportfahrzeugs.For this purpose, the control device can have appropriate sensors and transmission interfaces for data exchange or at least be connected to such sensors and transmission interfaces. Furthermore, the control device can implement the activation of the traction drive, which also includes route planning and navigation of the driverless transport vehicle.
Der wenigstens eine Nebenabtrieb weist eine universelle Schnittstelle auf, mittels welcher externe und/oder interne Geräte oder Anlagen betrieben werden können. Dabei bringt der Begriff „universell“ zum Ausdruck, dass verschiedene Geräte und Anlagen mit ein und derselben (universellen) Schnittstelle kompatibel sind. Unter internen Geräten sind insbesondere Vorrichtungen zum Verrichten einer Aufgabe an bzw. auf dem fahrerlosen Transportfahrzeug zu verstehen, während externe Geräte oder Anlagen solche außerhalb des fahrerlosen Transportfahrzeugs beschreiben. Exemplarisch für externe Geräte oder Anlagen sind Fördersysteme zur Ladungsübergabe, Ladungsträger, arbeitsspezifische Anbaugeräte (z.B. Reinigungsgeräte, Bürsten, Schneidevorrichtungen) oder stationäre Einrichtungen wie betätigbare Türen oder Tore, ein (Wechsel-) Magazin für Ladegut oder aber auch mechanische (Sicherheits-) Verriegelungsmechanismen einer Ladeinfrastruktur zu nennen. Auch kann unter einem externen Gerät ein anderes fahrerloses Transportfahrzeug zu fassen sein, beispielsweise wenn dieses aufgrund eines Defekts abgeschleppt oder über die universelle Schnittstelle mit Leistung versorgt wird. Mitunter kann der Nebenabtrieb dann zur generatorischen Leistungserzeugung dienen. Je nach Ausgestaltung kann für den wenigstens einen Nebenabtrieb ein Freilauf vorgesehen werden, sodass eine Drehrichtung mechanisch entkoppelt ist.The at least one power take-off has a universal interface, by means of which external and/or internal devices or systems can be operated. The term "universal" expresses the fact that different devices and systems are compatible with one and the same (universal) interface. Internal devices are to be understood in particular as devices for performing a task on or on the driverless transport vehicle, while external devices or systems describe those outside of the driverless transport vehicle. Examples of external devices or systems are conveyor systems for load transfer, load carriers, work-specific attachments (e.g. cleaning devices, brushes, cutting devices) or stationary facilities such as operable doors or gates, a (changeable) magazine for loads or mechanical (safety) locking mechanisms of a name charging infrastructure. Another driverless transport vehicle can also be held under an external device, for example if it is towed away due to a defect or is supplied with power via the universal interface. Sometimes the power take-off can then be used to generate power as a generator. Depending on the configuration, a freewheel can be provided for the at least one power take-off so that one direction of rotation is mechanically decoupled.
Alternativ oder ergänzend kann der PTO auch zur generatorischen Leistungserzeugung an dem betreffenden fahrerlosen Transportfahrzeug selbst vorgesehen sein. Über die universelle Schnittstelle kann dazu eine Verbindung mit einer externen Anlage oder einem externen Gerät hergestellt werden, wodurch der Nebenabtrieb angetrieben wird und durch einen motorisch und generatorisch betreibbaren Antrieb bzw. Antriebselement elektrische Energie erzeugt und einem Speicherelement des fahrerlosen Transportfahrzeug zuführt. Beispielsweise kann somit einem niedrigen Energiestand des Speicherelements begegnet werden, insbesondere wenn aktuell keine konventionelle Ladeinfrastruktur zur Verfügung steht (bspw. weil diese belegt), oder diese mit dem aktuellen Energiestand nicht mehr erreicht werden könnte.Alternatively or additionally, the PTO can also be provided for generating power on the relevant driverless transport vehicle itself. A connection to an external system or an external device can be established via the universal interface, whereby the power take-off is driven and electrical energy is generated by a drive or drive element that can be operated as a motor and generator and feeds it to a storage element of the driverless transport vehicle. For example, a low energy level of the storage element can thus be countered, in particular if no conventional charging infrastructure is currently available (e.g. because it is occupied), or it could no longer be reached with the current energy level.
Durch die universelle Schnittstelle erfolgt somit eine mechanische Kopplung des fahrerlosen Transportfahrzeugs mit internen und/oder externen Geräten. Die Ausgestaltung der universellen Schnittstelle kann formschlüssig, bspw. durch eine Steckverbindung oder Zahneingriff, oder kraftschlüssig erfolgen. Der Kraftschluss kann dabei passiv durch Reibung oder Permanentmagnete oder aktiv durch Elektromagnete/Induktion hergestellt werden.The universal interface therefore mechanically couples the driverless transport vehicle to internal and/or external devices. The design of the universal interface can take place in a form-fitting manner, for example by means of a plug-in connection or toothed engagement, or in a force-fitting manner. The frictional connection can be created passively by friction or permanent magnets or actively by electromagnets/induction.
In einer Weiterbildung ist der wenigstens eine Nebenabtrieb stirn- und/oder rückseitig und/oder seitlich an dem fahrerlosen Transportfahrzeug angeordnet. Bei Vorsehen von mehr als einem Nebenabtrieb können diese entweder von ein und derselben Quelle gespeist bzw. angetrieben werden, oder individuelle Antriebe aufweisen. Durch die stirn- und/oder rückseitige bzw. seitliche Anordnung des wenigstens einen Nebenabtriebs steht eine Oberseite des Transportfahrzeugs insbesondere für die Aufnahme von Ladung zur Verfügung.In one development, the at least one power take-off is on the front and/or rear and/or arranged on the side of the driverless transport vehicle. If more than one power take-off is provided, these can either be fed or driven by one and the same source, or have individual drives. By arranging the at least one power take-off at the front and/or rear or side, an upper side of the transport vehicle is available in particular for loading.
In einer Ausgestaltung kann der Nebenabtrieb des fahrerlosen Transportfahrzeugs über den Fahrantrieb gespeist werden. Hierunter ist zu verstehen, dass der Fahrantrieb auch den Nebenabtrieb antreibt. Dies hat den Vorteil, dass kein weiteres Antriebselement in dem fahrerlosen Transportfahrzeug vorgehalten werden muss. Dabei kann der Nebenabtrieb während eines Fahrbetriebs und/oder während eines Stillstands des Transportfahrzeugs betrieben werden.In one embodiment, the power take-off of the driverless transport vehicle can be fed via the traction drive. This means that the travel drive also drives the power take-off. This has the advantage that no further drive element has to be kept available in the driverless transport vehicle. In this case, the power take-off can be operated while the transport vehicle is being driven and/or while it is stationary.
Gemäß einer möglichen Weiterbildung ist eine schaltbare Kupplung vorgesehen, mittels welcher ein Leistungsfluss zwischen dem Fahrantrieb und dem Nebenabtrieb (um-) geschaltet werden kann. Hierunter ist zu verstehen, dass entweder zwischen einem Antrieb des Fahrantriebs und des Nebenabtriebs gewechselt oder ein gleichzeitiger Antrieb des Fahrantriebs und des Nebenabtriebs eingestellt werden kann.According to a possible further development, a switchable clutch is provided, by means of which a power flow can be (reversed) switched between the traction drive and the power take-off. This means that either you can switch between a drive of the travel drive and the power take-off or you can set a simultaneous drive of the travel drive and the power take-off.
Nach einer beispielhaften Weiterbildung kann ein leistungsverzweigtes Getriebe vorgesehen werden, mittels welchem ein Leistungsfluss zwischen dem Fahrantrieb und dem Nebenabtrieb variierbar ist. Je nach Ausgestaltung ist auch eine ausschließliche Leistungsversorgung des Fahrantriebs oder des wenigstens einen Nebenabtriebs einstellbar. Somit kann bedarfsgerecht Leistung für den Fahrantrieb und/oder den Nebenabtrieb bereitgestellt werden.According to an exemplary development, a power-split transmission can be provided, by means of which a power flow between the traction drive and the power take-off can be varied. Depending on the configuration, it is also possible to set an exclusive power supply for the travel drive or for the at least one power take-off. In this way, power can be provided for the traction drive and/or the power take-off as required.
Alternativ zu einer Speisung des Nebenabtriebs über den Fahrantrieb kann ein Antriebselement vorgesehen werden, welches dem Nebenabtrieb funktional zugeordnet oder in diesen integriert ist und diesen antreibt bzw. speist. Insbesondere kann dieses Antriebselement ebenfalls elektromotorisch ausgeführt sein.As an alternative to feeding the power take-off via the travel drive, a drive element can be provided which is functionally assigned to the power take-off or is integrated into it and drives or feeds it. In particular, this drive element can also be designed as an electric motor.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Ladungsträger mit einer universellen Schnittstelle umfasst, welche mit der universellen Schnittstelle des fahrerlosen Transportfahrzeugs in Eingriff bringbar ist, also koppelbar ist. Die universelle Schnittstelle des Ladungsträgers ist dabei mit einer Hubvorrichtung wirkverbunden, sodass der Ladungsträger angehoben oder abgesenkt werden kann. Dies dient insbesondere dazu, den Ladungsträger durch das fahrerlose Transportfahrzeug zu unterfahren und durch das Absenken den Ladungsträger aufzunehmen. Hierdurch kann der Ladungsträger an einen anderen Ort verbracht werden und dieser durch das Anheben an dem anderen Ort abgestellt werden.According to a further aspect of the present invention, a load carrier is included with a universal interface which can be brought into engagement with the universal interface of the driverless transport vehicle, that is to say can be coupled. The universal interface of the load carrier is operatively connected to a lifting device so that the load carrier can be raised or lowered. This serves in particular to allow the driverless transport vehicle to drive under the load carrier and to pick up the load carrier by lowering it. As a result, the load carrier can be brought to another location and this can be parked at the other location by lifting it.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Fördersystem mit einer universellen Schnittstelle, welche mit der universellen Schnittstelle des fahrerlosen Transportfahrzeugs in Eingriff bringbar ist. Dabei ist die universelle Schnittstelle des Fördersystems mit einer Antriebsvorrichtung wirkverbunden, sodass Ladegut von dem Fördersystem auf das fahrerlose Transportfahrzeug gefördert wird. Die Antriebsvorrichtung kann in Form eines Förderbands, einer Zug- und/oder Schubvorrichtung oder eines Hebemechanismus ausgeführt sein. Hierdurch kann das Ladegut, beispielsweise Stückgut (Karton, Palette, Behälter), an einer Übergabestelle von dem Fördersystem an/auf das fahrerlose Transportfahrzeug übergeben werden. Hierzu kann auch das fahrerlose Transportfahrzeug über ein fahrzeugeigenes Fördersystem verfügen, mittels welchem das Ladegut auf dem Fahrzeug selbst positioniert werden kann. Ferner kann eine Sicherungsvorrichtung vorgesehen werden, um das Ladegut während eines Fahrvorgangs gegen ein Verrutschen oder Herunterfallen zu sichern. Beispielsweise könnte hierfür das Fördersystem des fahrerlosen Transportfahrzeugs angehoben und so von einer Antriebsvorrichtung entkoppelt werden. Alternativ könnte eine Ladeplatte angehoben werden, um eine Entkopplung des Fördersystems von dem Ladegut zu gewährleisten. In umgekehrter Weise kann auch Ladegut von dem fahrerlosen Transportfahrzeug an einer Übergabestelle an ein (stationäres) Fördersystem übergeben werden.According to a further aspect, the present invention relates to a conveyor system with a universal interface which can be brought into engagement with the universal interface of the driverless transport vehicle. The universal interface of the conveyor system is operatively connected to a drive device, so that the load is conveyed from the conveyor system to the driverless transport vehicle. The drive device can be designed in the form of a conveyor belt, a pulling and/or pushing device or a lifting mechanism. As a result, the load, for example general cargo (cardboard box, pallet, container), can be transferred from the conveyor system to/onto the driverless transport vehicle at a transfer point. For this purpose, the driverless transport vehicle can also have its own conveyor system, by means of which the load can be positioned on the vehicle itself. Furthermore, a safety device can be provided in order to secure the load against slipping or falling down during a driving process. For example, the conveyor system of the driverless transport vehicle could be raised and thus decoupled from a drive device. Alternatively, a loading plate could be raised to ensure that the conveyor system is decoupled from the load. Conversely, cargo can also be transferred from the driverless transport vehicle to a (stationary) conveyor system at a transfer point.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher beschrieben. Dabei zeigen:
-
1 : ein fahrerloses Transportfahrzeug in einer perspektivischen Darstellung; -
2 : ein fahrerloses Transportfahrzeug in einer Draufsicht; -
3 : ein fahrerloses Transportfahrzeug und ein Fördersystem; -
4 : ein fahrerloses Transportfahrzeug mit einer Sicherungsvorrichtung.
-
1 : a driverless transport vehicle in a perspective view; -
2 : a driverless transport vehicle in a plan view; -
3 : an automated guided vehicle and a conveyor system; -
4 : an automated guided vehicle with a safety device.
In
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Fahrerloses TransportfahrzeugDriverless transport vehicle
- 22
- NebenabtriebPTO
- 33
- universelle Schnittstelleuniversal interface
- 44
- GehäuseHousing
- 55
- Radwheel
- 66
- Fahrantriebtraction drive
- 77
- Antriebselementdrive element
- 88th
- Fördersystemconveyor system
- 99
- universelle Schnittstelleuniversal interface
- 1010
- Antriebswelledrive shaft
- 1111
- Getriebetransmission
- 12, 1312, 13
- Rotationsbewegungrotational movement
- 1414
- Antriebsvorrichtungdrive device
- 1515
- Ladegutcargo
- 1616
- Bewegungsrichtungdirection of movement
- 1717
- Fördersystemconveyor system
- 1818
- Ladeplatteloading plate
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- EP 3515852 A1 [0002]EP 3515852 A1 [0002]
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Legal Events
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---|---|---|---|
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R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |