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Verfahren und Einrichtung zur Positionierung eines Fahrzeuges Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Positionierung
eines Fahrzeuges, das auf einer vorgegebenen/ eine Anzahl ortsfester Haltestellen
aufweisenden Bahn beweglich ist. Bei einem solchen Verfahren wird überlicherweise
jede einzelne haltestelle durch berührungslose Ablesung eines Identifizierungsm
erkmales erkannt.
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Bei Prozesssteuerungen für sich wiederholende, mehr oder weniger komplizierte
Tätigkeiten, beispielsweise an Transfer- und Umsetzeinrichtungen zu Werkzeugmaschinen,
Spritzgussmaschinen, Verkehrsanlagen, lagereinrichtungen usw. stellt sich häufig
das Problem, den Bewegungsablauf eines einzelnen, beweglichen Elementes
einer
solchen Anlage, z. 3. des Fbrderfahrzeuges bei Regaleinrichtungen, automatisch so
zu steuern, dass ein vorgegebenes Ziel mit Sicherheit und grosser Genauigkeit erreicht
wird. Die hauptanforderung, die an eine solche automatische Positionierung gestellt
wird, besteht darin, dass das Ziel mit kleinstmöglichem Zeitaufwand, aber trotzdem
mit der erforderlichen Genauigkeit angefahren wird.
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Dabei soliden die zur Verwicklichung dieser Anforderungen verwendeten
Mittel wirtschaftlich tragbar und sehr zuverlässig im Betrieb sein. Ausserdem sollte
das verwendete System möglichst anpassungsfähig sein, um Umprogrammierungen zuverlässig
und ohne grossen Zeitverlust vornehmen zu kannen.
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Besonders bei Grossanlagen mit grossen Wegstrecken, die das zu positionierende
Fahrzeug zurückzulegen hat, haben sich in letzter Zeit die Systeme mit berührungsloser
Ablesung eines Identifizierungsmerkmales, welches an der Haltestelle angebracht
ist, durchgesetzt. Ein bekanntes System der berührungslosen Ablesung eines codierten
Identifizierungsm erkmales ist folgendermassen aufgebaut: Am zu positionierenden
Fahrzeug sind horizontal in Serie nebeneinander eine Reihe von induktivarbeitenden
Hessköpfen befestigt, welche als sog. Schlitzinitiatoren ausgebildet sind.
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Diese weisen einen im wesentlichen U-fdrmigen Querschnitt auf und
deren Ansahl ist abhängig vom verwendeten Code und von der Anzahl der anzusteuernden
Haltestellen. A«it diesen GV«esE*6pfen wirken
Positionskennzeichen
zusammen, welche als dünne, prisma tische Körper ausgebildet und in einer Reihe
nebeneinander an jeder Haltestelle angeordnet sind. Die Position und die Lage dieser
Kennzeichen sind dabei so gewählt, dass sie bei Vorbeifahrt des Fahrzeuges in den
durch die Aiesskdpfe gebildeten Schlitz eintauchen.
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Durch die wahlweise Anordnung von metallischen und nicht-metallischen
Positionskennzeichen in derselben Reihe wird bei Vorbeifahrt des Fahrzeuges an den
bfiessköpfen eine bestimmte Impulsreihe erzeugt, welche als Erkennungscode für die
eben passierte Haltestelle dient. Die horizontale Anordnung bedingt aber eine sehr
schnelle Ablesung dieses Codes und macht demzufolge eine Speicherung der Werte notwendig,
damit sie mit einem vorgegebenen, dem anzusteuernden Ziel entsprechenden Code verglichen
werden kann.
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Es ist auch eine andere Lösung bekannt geworden, bei welcher die am
Fahrzeug angebrachten Messköpfe als Näherungsinitiatoren ausgebildet und zu einer
Gruppe zusammengefasst sind. Aiit diesen Ablesungseinheiten wirken eine Anzahl,
auf einer nicht-leitenden Platte angeordneter RetallplSttchen zusammen, welche an
jeder Haltestelle angebracht sind. Dabei ist Vorkehrurg getroffen, dass einzelne
Plättchen von mehr als einem baesskopf gelesen werden können. Auf diese Weise wurde
erreicht, dass der Code sofort als Gruppe zur Verfügung steht und nicht mehr gespeichert
zu werden
braucht. Andererseits wurde dieser Vorteil dadurch erkauft,
dass die Ablesung des Identifizierungsmerkmales nur bei sehr niedriger Fahrgeschwindigkeit
erfolgen kann, was aber entweder eine sehr zeitraubende Beförderungsart der zu transportierenden
Güter oder aber eine Abbremsung des FErderfahrzeuges im gereiche jeder Haltestelle
bedingt.
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Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, die tischteile der vorstehend
beschriebenen Systeme unter gleichzeitiger Wahrung ihrer Vorteile zu vermeiden und
ein Verfahren zur Positionierung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, welches
eineterahrungslose Ablesung der an den Haltestellen angebrachten Identifizierungsmerkmale
ohne Zwischenspeicherung und bei vorteilhaft hoher Fahrgeschwindigkeit erlaubt.
Gemäss der Erfindung wird dies bei einem Verfahren, bei welchem das Identifizierungsmerkmal
während einer gewissen, von der Geschwindigkeit des Fahrzeuges abhängigen Zeitdauer
integral abgelesen und mit einem Sollwert verglichen wird, dadurch erreicht, dass
die Ablesung des Identifizierungsmerkmales und der Vergleich mit dem Sollwert während
der Vorbeifahrt des Fahrzeuges am Identifizierungsmerkmal durch berührungslose Ablesung
eines Zeichens ausgelöst und beendet wird.
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Eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Einrichtung weist
am Fahrzeug angebrachte, berührungslos arbeitende Ableseorgane auf, die an eine,
mit einem Sollwert gespeiste Vergleichseinrichtung
angeschlossen
sind und ist gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die im Bereiche der
Haltestellen angebrachten Identifizierungsm erkmale eine Anzahl parallel zueinander,
auf einem Rahmen lösbar und verschiebbar angeordnete Metallwinkelprofile aufweisen.
Ausser einer, vom verwendeten Code und von der Anzahl der zu identifizierenden Haltestellen
'abhängigen Anzahl von Winkelprofilen zur Identifizierung der Haltestelle, kann
das Identifizierungsmerkmal mindestens ein weiteres, kürzeres Winkelprofil zur Bestimmung
des Beginns und des Endes der Ablesungsdauer aufweisen, welches mit einem zusätzlichen,
am Fahrzeug angebrachten Ablesungsorgan zusammenwirken kann. Ferner kann ein weiteres
Winkelprofil vorgesehen sein, um die genaue Halteposition des an der Haltestelle
befindlichen Fahrzeuges zu bestimmen, welches weitere Wiinkelprofil mit zwei zusätzlichen,
am Fahrzeug angeordneten Ablesungsorganen zusammenwirken kann.
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Auf beiliegenden Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der vorgeschlagenen
Einrichtung dargestellt, mit Hilfe dessen das vorgeschlagene Verfahren im folgenden
näher erläutert werden soll.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Ansicht eines Identifizierungsmerkmales von
vorne, Fig. 2 ein Seitenriss desselben mit ausschnittweise angedeutetem,
vorbeifahrenden
Fahrzeug, Fig. 3 eine Ansicht von oben, Fig. 4 den Grundriss eines Regallagers,
und Fig. 5 den Seitenriss des Regallagers von Fig. 4.
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Das IdentifizierungskexmzeNgemäss Fig. 1 - 3 besteht aus einem Rahmen,
der durch handelsübliche, genormte Aletallprofile 1 und 2 gebildet wird. Dieser
Rahmen ist im Bereiche der Haltestelle beispielsweise durch ein Befestigungsorgan
3, (Fig. 2) befestigt.
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An der Vorderseite des Rahmens sind eine Anzahl gleich langer Aietallwinkelprofile
4. 1, 4. 2 und 4. 6 horizontal, parallel und im Abstand zueinander lösbar und verschiebbar
festgeklemmt. Im Beispiel gemäss Fig. 1 - 3 ist der Rahmen für eine Gesamtzahl von
sechs Winkelprofilen 4 angelegt, von denen aber nur drei montiert sind. Die Lage
der weiteren drei ist strichpunktiert angedeutet. Unterhalb dieser Gruppe von maximal
sechs Profilen 4 sind zwei weitere, ähnliche Xetallwinkelprofile 3 und 6 parallel
zu den Profilen 4 angeordnet. Das unterste Profil 6 weist eine etwas geringere Länge
als die Profile 4 auf, während das Profil 5 gegenüber dem Profil 6 nochmals kürzer
ausgebildet ist.
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Am schematisch angedeuteten Fahrzeug 7 sind übereinander in einer
Reihe eine Anzahl berührungslos arbeitender Ableseorgane 8. 1 - e, 8 vorgesehen.
Der gegenseftige Abstand dieser Ableseorgane
8 entspricht dabei
dem Abstand der Profile 4, 5 und 6 untereinander, so dass die Ableseorgane 6'. 1
- &. 6 mit den Profilen 4.1 - 4.6, das Ableseorgan 6.7 mit dem Profil 5 und
das Ableseorgan 8. 8 mit dem Profil 6 zusammenwirkt. Dieses Zusammenwirken erfolgt
in der weiser dass die senkrecht vom Rahmen abstehende Flanke des Profiles in einem
Schlitz der als induktiv arbeitende Messköpfe ausgebildeten Ableseorgane 8 eintaucht
und so ein Verändern der Induktivität der Messköpfe bewirkt.
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Die obersten sechs Profile 4. 1 - 4. 6 sind für die sechs Kennzeichen
bestimmt, aus denen sich der Code für die Position der haitestelle zusammensetzt.
Wenn mehr als sechs Codezeichen benötigt werden, so kann selbstverständlich ein
entsprechend höherer Rahmen verwendet werden, auf dem entsprechend mehr Profile
4 angeordnet werden können. Im dargestellten Beispiel sind die Stellen 3 - 5 leer,
und nur für die Stellen 1, 2 und 6 ist ein Winkelprofil 4 angeklemmt. Der Positionscode
wird als von den, den möglichen Stellen entsprechend angeordneten lVlessköpfen 8,
als "L, L, O, O, O, L" gelesen Das unterste Winkelprofil 6, welches mit dem Messkopf
8. u zusammenarbeitet, dient dazu, die Ablesung des Codes auszulösen. Erst wenn
dieses unterste Profil 6 in den Yiesskopf 8.6 eingetaucht ist, gibt dieser ein Signal,
wodurch die Messköpfe
8.1 - 8. 6 eingeschaltet werden. Auf diese
Weise wird erreicht, dass die Profile 4.1 - 4.6 mit Sicherheit in die entsprechenden
Nessköpfe 8. 1 - 8. 6 eingetaucht sind. Dadurch spielen Ungenauigkeiten in den Abmessungen
der Codeprofile 4 bzw. ungenaue Montage einzelner dieser Profile keine Rolle und
können die zuverlässige Positionierung nicht nachteilig beeinflussen. In entsprechender
Weise werden die Messköpfe o. 1 - 6. 6 ausgeschaltet, sobald der Messkopf 8. 8 am
Ende des Profiles angelangt ist. Zu diesem Zeitpunkt sind in die Messköpfe 8.1 -
8. 6 noch mit Sicherheit die Profile 4.1 - 4.6 eingetaucht, so dass eine eiventuelle
Störung der Ablesung durch Unterschiede in der Länge der Profile 4 mit Sicherheit
vermieden wird.
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Das kürzeste Profil 5 dient zum genauen Ausrichten des Fahrzeuges
an der Zielhaltestelle. Zu diesem Zwecke können beispielsweise zwei in horizontaler
Richtung im Abstand voneinander angeordnete Sviesskopfe 6.7 vorhanden sein, deren
Abstand der Länge dieses Profiles 5 entspricht. Die genaue Position des Fahrzeuges
ist dann erreicht, wenn dieses Profil, in beide dieser Messköpfe 8.7 eingetaucht
ist.
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In Fig. 4 ist der Grundriss eines Siochregallagers dargestellt, in
welchem das vorstehend beschriebene Positioniersystem mit Vorteil verwendet werden
kann. Das Lager ist mit sechs Gängen 9. 1 - 9. 6 ausgerüstet, in welchen beidseitig
Regalreihen angeordnet
sind. Gemäss Fig. 5 sind acht Stockwerke
mit solchen Regalreihen vorhanden. Entlang der einen Schmalseite des Lagers ist
ein senkrecht zu den Gängen 9 angeordneter Quergang 10 vorgesehen, in welchem ein
Förderturm 11 fahrbar angeordnet ist. Dieser Förderturm 11 kann in die einzelnen
Gänge 9 eingefahren werden und ist mit einer Hubplattform 12 versehen, die in vertikaler
Richtung den einzelnen Stockwerken entlang verschiebbar ist.
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Entlang des Querganges 10 sind für jeden Längsgang 9 je ein Iden tifizierungsm
erkmal 13a angebracht, während einer je den Regalfachkolonne Identiiizierungsnerkmale
13b zugeordnet sind.
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In entsprechender Weise ist schliesslich in vertikaler Richtung am
Förderturm jedem Stockwerk der Regalreihen je ein Identifizierungsmerkmal 13c zugeordnet.
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Angenommen, die Förderplattform 12 wird an der Rampe 14 mit dem zu
lagernden Gut beladen. Gleichzeitig wird in den zur Steuerung verwendeten Rechner
ein Informationsträger eingegeben, welcher die Zielposition des einzulagernden Gutes
in codierter Form enthält. Dieser Rechner steht mit dem am Förderfahrzeug angebrachten
Ableseorgan für die Erfassung der Identifizierungsmerkmale 13a, 13b, 13c in Verbindung
undlrergleicht laufend die von den Ableseorganen gelieferten Werte mit dem
eingegebenen
Sollwert. Das Förderfahrzeug beginnt sich also von der Rampe 14 weg entlang des
Ganges 10 zu bewegen, wobei laufend die am Rand des Ganges angeordneten Identifizierungs-.
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merkmale 13e abgelesen werden. Wenn der Code des beispielsweise dem
Gang 9. 5 zugeordneten Identifizierungsmerkmales 13a mit dem eingegebenen Sollwert
übereinstimmt, stoppt der F6rderturm 11 und beginnt sich entlang des Ganges 9. 5.
zu bewegen. In entsprechender kreise werden nun die in diesem Gang angebrachten
Identifizierungsmerkmale 13b während der Fahrt des Turmes 11 abgelesen und ein Abstoppen
desselben bewirkt, sobald wieder eine Uebereinstimmung mit dem Sollwert festgestellt
wird. Der ganze Vorgang wiederholt sich schliesslich in vertikaler Richtung, bis
sich die Plattform 12 am Ziel befindet, wo das Gut ausgeladen wird.
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Gemäss dem vorgeschlagenen Verfahren ist es möglich, den Förderturm
bzw. die Plattform immer mit voller Fahrgeschwindigkeit zu bewegen, ohne dass irgendwelche
Störungen bei der Ablesung der Identifizierungsmerkmale auftreten können. Ein weiterer
Vorteil der vorgeschlagenen Einrichtung, insbesondere im Zusammenhang mit solchen
Hochregallagern, besteht darin, eine äusserst schnelle und mühelose Korrektur der
genauen Positon der Identifizierungsmerkmale vornehmen zu können, was besonders
wichtig ist, weil sich diese Lager bekannterweise im Laufe der Zeit etwas setzen
bzw. anderweitig verschieben können, beispielsweise
durch thermische
Einflüsse.
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Durch die vorgeschlagene Anordnung des Auslöseprofils 6 ist die Einrichtung
völlig unempfindlich. in Bezug auf geringe Längenänderung bzw. 2vontageungenawgkeiten
der Profile 4.1 bis 4. 6.
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Es soll noch darauf hingewiesen werden, dass das Identifizierungs
merkmal während der Vorbeifahrt relativ lange und dadurch bei jeder Fahrgeschwindigkeit
ablesbar ist. Die/ffektive Ablesezeit kann gegebenenfalls mit grosser Genauigkeit
gemessen werden und ist damit für eine Fahrgeschwindigkeitsbestimmung- und steuerung
anwendbar. Die Ablesung erfolgt für alle Codezeichen simultan mit direkter Umwandlung
in die Schaltung als digitale Steuerglieder, Eine Zwischenspeicherung der Istwerte
wird nicht bendtigt, womit eine nicht unwesentlich Störmöglichkeit entfällt. Bei
Stromausfall bleibt das Fahrzeug stehen und der Istwert der Position voll erhalten
und ist bei Rückkehr des Stromes sofort wieder voll zugänglich.