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Die Erfindung betrifft ein spurliniengeführtes fahrerloses Transportsystem sowie ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Transportsystems.
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Spurliniengeführte fahrerlose Transportsysteme finden Einsatz, um die Automatisierung, beispielsweise im Produktions-, Fertigungs- oder Montageumfeld weiter zu erhöhen. Hierbei finden fahrerlose Kraftfahrzeuge, also sogenannte autonom fahrende Fahrzeuge, Einsatz, um Lasten, wie Werkstücke oder Werkzeuge, zu verfahren.
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Bei den bekannten spurliniengeführten fahrerlosen Transportsystemen ist an den autonom fahrenden Kraftfahrzeugen ein Lesegerät angeordnet, das in Richtung Fahruntergrund ausgerichtet ist und durch das eine am Fahruntergrund aufgebrachte Spurlinie erfassbar ist. Das autonom fahrende Kraftfahrzeug, also das fahrerlose Kraftfahrzeug, kann hierdurch die Spurlinie erfassen und folgt dieser.
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Bei den bekannten spurliniengeführten fahrerlosen Transportsystemen hat es sich als nachteilig herausgestellt, dass diese unflexibel sind, da die fahrerlosen Kraftfahrzeuge ausschließlich einer einzigen Spurlinie folgen können. Zum Folgen bzw. Abfahren einer neuen Route muss eine neue Spurlinie manuell erzeugt, insbesondere geklebt werden beziehungsweise die vorhandene Spurlinie in ihrem Verlauf geändert werden.
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Bei den bekannten spurliniengeführten fahrerlosen Transportsystemen umfassen die fahrerlosen Kraftfahrzeuge ein derart hohes Gewicht, dass ein Umsetzen des Kraftfahrzeugs von einer Spurlinie auf eine weitere Spurlinie nicht oder nur sehr umständlich möglich ist.
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Eine Aufgabe eines Ausführungsbeispiels der Erfindung ist, ein spurliniengeführtes fahrerloses Transportsystem sowie ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Transportsystems vorzuschlagen, mit dem das Abfahren mehrerer Spurlinien erleichtert ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein spurliniengeführtes fahrerloses Transportsystem mit mindestens zwei Spurlinien, die zumindest abschnittsweise parallel oder schräg zueinander verlaufen und die jeweils voneinander abweichende Fahrrouten definieren, und mit mindestens einem fahrerlosen Kraftfahrzeug, das eine Steuereinheit, mindestens ein der Steuereinheit zugeordnetes optisches Sensormittel und mindestens eine Einstelleinheit umfasst, an der das optische Sensormittel festgelegt ist, wobei das optische Sensormittel durch die Einstelleinheit von einer ersten Erfassungsposition, in der das optische Sensormittel zum Erfassen einer der mindestens zwei, im Erfassungsbereich des Sensormittels angeordneten Spurlinie festgelegt ist, in mindestens eine weitere Erfassungsposition überführbar und darin festlegbar ist, in der das optische Sensormittel zum Erfassen einer weiteren der mindestens zwei, im mitüberführten Erfassungsbereich des Sensormittels angeordneten Spurlinie festgelegt ist, und wobei das Kraftfahrzeug durch die Steuereinheit zum Folgen der durch das Sensormittel jeweils erfassten Spurlinie ansteuerbar ist.
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Dadurch, dass das spurliniengeführte fahrerlose Transportsystem eine Einstelleinheit umfasst, mit der das optische Sensormittel von der ersten Erfassungsposition in mindestens eine weitere Erfassungsposition überführbar und daran festlegbar ist, können durch ein und dasselbe fahrerlose Kraftfahrzeug mehrere Spurlinien abgefahren werden, ohne dass das Kraftfahrzeug hierzu in einer anderen Position angeordnet werden muss.
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Bei dem fahrerlosen Kraftfahrzeug kann es sich um ein autonom geführtes und autonom fahrendes Kraftfahrzeug handeln.
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Das optische Sensormittel kann ein Lesegerät umfassen.
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Dadurch, dass bei dem erfindungsgemäßen spurliniengeführten fahrerlosen Transportsystem das optische Sensormittel in unterschiedlichen Erfassungspositionen anordenbar ist, kann auf ein kostengünstig und technisch einfach gestaltetes Sensormittel zurückgegriffen werden.
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Bei einer Weiterbildung des Transportsystems erweist es sich als vorteilhaft, wenn das optische Sensormittel in der ersten Erfassungsposition und/oder in der mindestens einen weiteren Erfassungsposition bezüglich der Hochachse des Kraftfahrzeugs zur mindestens einen Spurlinie berührungsfrei beabstandet und quer zur Hochachse mit einer der mindestens zwei Spurlinien in Gänze oder abschnittsweise überlappend angeordnet ist, kann das Sensormittel oberhalb der jeweiligen Spurlinie angeordnet sein und mit dieser fluchten. Insbesondere kann das optische Sensormittel mittig bezüglich der Spurlinie angeordnet sein, wobei der Erfassungsbereich sein Zentrum in der Mitte der Spurlinie umfasst.
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Um zu verhindern, dass durch das optische Sensormittel mehr als eine Spurlinie erfasst wird, erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Transportsystem mindestens einen Einstellabschnitt umfasst, in dem die mindestens zwei Spurlinien im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen, wobei mindestens zwei der mindestens zwei Spurlinien einen Abstand zueinander aufweisen, der größer ist als die Hälfte des Durchmessers des Erfassungsbereichs des Sensormittels - quer zur Fahrtrichtung betrachtet.
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Hierdurch kann gewährleistet werden, dass durch das Sensormittel lediglich eine einzige Spurlinie erfasst wird.
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Bei einer Weiterbildung zuvor genannter Ausführungsform erweist es sich als vorteilhaft, wenn die erste Erfassungsposition und die mindestens eine weitere Erfassungsposition einen Abstand zueinander aufweisen, der dem Abstand der ersten Spurlinie zur weiteren Spurlinie entspricht.
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Hierdurch kann gewährleistet werden, dass das Sensormittel jeweils mittig zur jeweiligen Spurlinie angeordnet ist.
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Ferner sind Ausführungsformen des Transportsystems denkbar, bei denen das Sensormittel durch die Einstelleinheit manuell und/oder automatisch von der ersten Erfassungsposition in die mindestens eine weitere Erfassungsposition und wieder zurück überführbar ist und/oder bei denen die Überführungsrichtung, entlang der das Sensormittel von der ersten Erfassungsposition in die mindestens eine weitere Erfassungsposition und wieder zurück überführbar ist, quer zur Fahrtrichtung verläuft.
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Wenn das Sensormittel durch die Einstelleinheit manuell von der ersten Erfassungsposition in die mindestens eine weitere Erfassungsposition und wieder zurück überführbar ist, kann das Transportsystem technisch einfach ausgebildet sein.
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Wenn das Sensormittel durch die Einstelleinheit automatisch von der ersten Erfassungsposition in die mindestens eine weitere Erfassungsposition und wieder zurück überführbar ist, ist der Automatisierungsgrad des Transportsystems steigerbar.
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Um ein exaktes Positionieren des Sensormittels zu gewährleisten, ist bei einer Weiterbildung des Transportsystems vorgesehen, dass die Einstelleinheit ein Führungsmittel umfasst, durch das das Überführen des optischen Sensormittels von der ersten Erfassungsposition in die mindestens eine weitere Erfassungsposition entlang einer quer zur Fahrtrichtung und quer zur Hochachse des Kraftfahrzeugs erstreckten Überführungsrichtung geführt ist.
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Das Führungsmittel lässt sich grundsätzlich beliebig ausbilden, sofern es der Funktion nachkommt, das optische Sensormittel von der ersten Erfassungsposition in die mindestens eine weitere Erfassungsposition zu führen.
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Das Führungsmittel lässt sich einfach und kostengünstig ausbilden, wenn das Führungsmittel eine Führungsschiene und/oder einen Linearantrieb umfasst. Das Führungsmittel kann solchenfalls beispielsweise eine Linearachse umfassen.
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Um ein ortsfestes Festlegen des Sensormittels in der ersten Erfassungsposition und/oder in der mindestens einen weiteren Erfassungsposition gewährleisten zu können, ist bei einer Weiterbildung des Transportsystems vorgesehen, dass die Einstelleinheit ein Festlegemittel umfasst, durch das das Sensormittel manuell und/oder automatisch in der jeweiligen Erfassungsposition relativ zum Kraftfahrzeug ortsfest festlegbar ist und/oder dass die Einstelleinheit mindestens zwei maschinen- und/oder anwendererfassbare Anzeigeelemente umfasst, wobei ein erstes Anzeigeelement ortsfest an der ersten Erfassungsposition und wobei ein weiteres Anzeigeelement ortsfest an der weiteren Erfassungsposition festgelegt ist.
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Wenn die Einstelleinheit manuell betätigbar ist, kann das Festlegemittel beispielsweise einen Spannhebel oder dergleichen umfassen. Dadurch, dass das Transportsystem mindestens ein anwendererfassbares Anzeigeelement umfasst, kann bei einer manuell betätigbaren Einstelleinheit durch einen Anwender die erste Erfassungsposition und/oder die mindestens eine weitere Erfassungsposition einfach erfasst und das Sensormittel dort angeordnet und festlegt werden.
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Darüber hinaus wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines spurliniengeführten fahrerlosen Transportsystems mit mindestens einem der zuvor genannten Merkmale, mit den Schritten:
- a. Positionieren des fahrerlosen Kraftfahrzeugs an einem Einstellabschnitt, an dem mindestens zwei der mindestens zwei Spurlinien parallel oder schräg zueinander verlaufen;
- b. Auswählen einer Fahrroute, die jeweils einer der mindestens zwei Spurlinien zugeordnet ist, und Überführen des optischen Sensormittels in eine Erfassungsposition, die der ausgewählten Spurlinie zugeordnet ist;
- c. Fahrendes Folgen der durch das Sensormittel jeweils erfassten Spurlinie durch das Kraftfahrzeug.
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Das Positionieren des fahrerlosen Kraftfahrzeugs an dem Einstellabschnitt kann beispielsweise ein Verfahren des fahrerlosen Kraftfahrzeugs entlang einer der Spurlinien umfassen, bis die Spurlinie mit einer weiteren Spurlinie den Einstellabschnitt bildet. Darüber hinaus kann das Positionieren des fahrerlosen Kraftfahrzeugs an dem Einstellabschnitt auch ein Absetzen oder Umsetzen des Kraftfahrzeugs umfassen.
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Jede Spurlinie umfasst eine in Gänze oder zumindest abschnittsweise in sich geschlossene Kontur. Hierbei führen die unterschiedlichen Fahrrouten an unterschiedlichen Arbeitsstationen und/oder einem Lager oder Speicher vorbei. Darüber hinaus kann die Fahrroute auch eine Beladeposition kreuzen, an der manuell oder durch Manipulatoren, wie Roboter oder Handlingeinheiten, Lasten an den Kraftfahrzeugen anordenbar sind. Die Beladeposition kann den Einstellabschnitt umfassen.
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Das fahrende Folgen kann ein Abfahren der Spurlinie umfassen.
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Schließlich erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Überführen des optischen Sensormittels in eine Erfassungsposition ein Erfassen der Position des Sensormittels durch die Steuereinheit und/oder ein Anpassen einer Kollisionsberechnung umfasst.
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Wenn durch die Steuereinheit die Position des Sensormittels in den unterschiedlichen Erfassungspositionen erfassbar ist, kann ein Hinausragen des Kraftfahrzeugs über die jeweilige Spurlinie - quer zur Fahrrichtung betrachtet - ermittelt werden. Solchenfalls kann durch die Steuereinheit erfasst werden, ob das Kraftfahrzeug beim fahrenden Folgen der Spurlinie, also beim Abfahren der Spurlinie, gegebenenfalls mit Arbeitsstationen oder Raumpunkten kollidieren kann.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen, aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform des Transportsystems.
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In der Zeichnung zeigt:
- 1 eine Draufsicht auf ein schematisch dargestelltes spurliniengeführtes fahrerloses Transportsystem;
- 2 eine perspektivische Detailansicht eines Sensormittels des Transportsystems gemäß 1;
- 3 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 versehenes spurliniengeführtes fahrerloses Transportsystem. Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das spurliniengeführte fahrerlose Transportsystem 2 drei Spurlinien 4, die zumindest abschnittsweise parallel oder schräg zueinander verlaufen.
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Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Spurlinien 4 an einem Einstellabschnitt 6 angeordnet, an dem die drei Spurlinien 4 im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
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Darüber hinaus umfasst das spurliniengeführte fahrerlose Transportsystem 2 ein fahrerloses Kraftfahrzeug 8, das eine Steuereinheit 10, mindestens ein der Steuereinheit 10 zugeordnetes optisches Sensormittel 12 und mindestens eine Einstelleinheit 14 umfasst. Das Sensormittel 12 ist an der Einstelleinheit 14 festgelegt.
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Durch die Einstelleinheit 14 ist das optische Sensormittel 12 von einer ersten Erfassungsposition 22 (1), in der das optische Sensormittel 12 zum Erfassen einer der drei Spurlinien festgelegt ist, in mindestens eine weitere Erfassungsposition 24 überführbar und daran festlegbar ist, in der das optische Sensormittel 12 zum Erfassen einer weiteren Spurlinie 4 angeordnet und festgelegt ist.
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Durch die Steuereinheit 10, der das optische Sensormittel 12 zugeordnet ist, ist das Kraftfahrzeug 8 zum Folgen der jeweiligen Spurlinie 4 ansteuerbar.
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2 zeigt eine Detailansicht des Sensormittels 12. Aus 2 ist ersichtlich, dass durch das Sensormittel 12 ein Erfassungsbereich 16 optisch erfassbar ist und dass die jeweilige Spurlinie 4 im Wesentlichen zentrisch zum Zentrum des Erfassungsbereichs 16 verläuft. Das Sensormittel 12 ist oberhalb der Spurlinie 4 entlang einer Hochachse des Neigefahrzeugs 8 versetzt angeordnet. Solchenfalls überdeckt beziehungsweise überlappt das Sensormittel 12 die jeweilige Spurlinie 4.
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Mit Blick in 1 ist ersichtlich, dass die Spurlinien 4 jeweils einen Abstand zueinander aufweisen, der zumindest die Hälfte des Durchmessers des Erfassungsbereiches 16 des Sensormittels 12 - quer zur Fahrtrichtung 19 betrachtet - aufweist.
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Bei dem in 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel des spurliniengeführten fahrerlosen Transportsystems 2 umfasst die Einstelleinheit 14 ein Führungsmittel 18, das durch einen Linearantrieb 20 gebildet ist. Durch dieses ist das Sensormittel 12 von einer ersten Erfassungsposition 22 in mindestens einer weiteren Erfassungsposition 24 anordenbar.
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Durch das durch einen Linearantrieb 20 gebildete Führungsmittel 18 ist das Sensormittel 12 automatisch von der ersten Erfassungsposition 22 in die mindestens eine weitere Erfassungsposition 24 und wieder zurück überführbar.
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Anhand der Darstellung der 1 und 2 wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.
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In einem ersten Schritt 100 wird das fahrerlose Kraftfahrzeug 8 an dem Einstellabschnitt 6 positioniert.
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In einem nachfolgenden Schritt 101 wird eine Fahrroute ausgewählt, die jeweils einer der drei Spurlinien 4 zugeordnet ist. Hiernach wird das optische Sensormittel 12 in die Erfassungsposition überführt, die der ausgewählten Spurlinie 4 zugeordnet ist.
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In einem anschließenden Schritt 103 folgt das Kraftfahrzeug fahrend der durch das Sensormittel 12 jeweils erfassten Spurlinie 4.
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Zwischen dem Schritt 101 und 103 kann ein Schritt 102 erfolgen, bei dem das Überführen des optischen Sensormittels 12 in eine Erfassungsposition ein Erfassen der Position des Sensormittels 12 durch die Steuereinheit 8 umfasst. Hierdurch ist durch die Steuereinheit 8 ein Anpassen einer Kollisionsberechnung ermöglicht.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen sowie in der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung, können sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination in der Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen im Rahmen des Schutzumfangs der nachfolgenden Ansprüche wesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Spurliniengeführtes fahrerloses Transportsystem
- 4
- Spurlinie
- 6
- Einstellabschnitt
- 8
- fahrerloses Kraftfahrzeug
- 10
- Steuereinheit
- 12
- optisches Sensormittel
- 14
- Einstelleinheit
- 16
- Erfassungsbereich
- 18
- Führungsmittel
- 19
- Fahrtrichtung
- 20
- Linearantrieb
- 22
- erste Erfassungsposition
- 24
- weitere Erfassungsposition
