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Leitweg-Fördersystem mit Flurförderzeugen Die Erfindung betrifft ein
Leitweg-Fördersystem mit Flurförderzeugen, bei welchem die Förderzeuge vorne einen
auf eine fest verlegte Leitwegmarkierung ansprechenden berührungslosen Fühler aufweisen,
der die Lenkbewegungen einer lenkbaren Vorderachse des Flurförderzeuges steuert,
und mit einem durch einen Richtungsschalter umschaltbaren Fahrantrieb versehen sind
Es sind Fördersysteme bekannt, bei denen Flurförderzeuge die Beförderung von tasten
ohne manuelle Steuerung übernehmen Die Flurförderzeuge? sind mit berührungslosen
Fühlern ausgestattet, die ein Regelsignal für den Lenkantrfeb des Fahrzeugs erzeugen.
Die Fühler sprechen auf eine vorverlegte L.eitwegmarkierung an, bei der es sich
beis.pLeSs.weise um einen mit Hochfrequenz gespeisten elektrischen Leiter oder um
eine optisch
erkennbare Linie handelt.. Die Regelung der Fahrzeuglenkung
erfolgt in der Weise, daß der Fühler, der am Fahrzeug bzw. an einer lenkbaren Achse
des Fahrzeugs. befestigt ist, stets bestrebt ist, eine Position genau oberhalb der
Leitwegmarkierung einzunehmen.
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Die Ausbildung und Funktionsweise eines elektromagnetischen Füh-lers,
der für eine Hochfreq-uenz-Leitwegmarkierung geeignet ist, ist bekannt (Jürgen Schlick
"Die Lenkregelung von Flurförderzeugen im Leitwegsystem", Zeitschrift Elektronik
Nr. 12, Dez. 1969). Der Fühler besteht bei dem bekannten System aus zwei Spulen,
einer Regelsignalspule mit vertikaler Achse, die an einer Art Deichsel des Fahrzeugs,
die mit der lenkbaren Vorderachse fest verbunden ist, befestig, ist, und einer Referenzsignalspule,
die horizontal liegend am Fahrzeug befestigt ist. Ein im Boden verlegter Draht erzeugt
ein kreisförmiges Magnetfeld, das rechts und links neben der durch den Draht hindurchgehenden
Vertikalebene eine vertikale Komponente aufweist. Nur exakt oberhalb des Drahtes
ist der Vektor der magnetischen Feldstärke horizontal, ohne vertikale Komponente.
Die Amplitude der vertikalen Komponente des Magnet feldes wird bei dem bekannten
Verfahren zur Ermittlung der seitlichen Abweichung des Flurförderzeuges von seiner
Solline ausgenutzt. Mit der horizontal liegenden Referenzsignalspule wird festgestellt,
ob die Abweichung, die mit der Regelsignalspule gemessen wird, rechts oder links
vom.
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Draht aufgetreten ist. Die Signale der beiden Spulen werden einem
Lenkregler zugeführt, der einem Lenkmotor entsprechende Regelsignale zuführt. Der
Lenkmotor verstellt den Lenkausschlag der Vorderachse des Flurför-
derzeuges.
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Die bekannten Flurförderzeuge eignen sich in der Regel nur für eine
schleifenförmige Leitwegführung, weil sie größere Strecken nur in Vorwärtsfahrt
durchfahren können.
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Sofern eine Rückwärtsfahrt im Rahmen des Leitwegsystems möglich ist,
handelt es sich jeweils nur um kürzere Strecken zum Aufnehmen bzw. Absetzen einer
Last. Bei einer Rückwärts fahrt befindet sich die Lenkachse des Flurförderzeuges
in Fahrtrichtung gesehen hinten. Wenn die Vorderachse durch Bodenunebenheiten oder
andere Einflüsse von der Sollinie abgedrängt wird, läuft das Fahrzeug in eine Kurve.
Der Fühler registriert eine Abweichung von der Leitwegmarkierung und erzeugt über
den Regler zusätzlich einen Lenkimpuls, der die Fehlausrichtung des Fahrzeugs noch
verstärkt. Die bekannten Flurförderzeuge sind daher beispielsweise nicht für die
Verwendung in engen geradlinigen Regalgängen geeignet, die nur nach einer Seite
hin zum Einfahren und Ausfahren geöffnet sind.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Leitwegsystem zu schaffen,
mit dem es möglich ist, die Flurförderzeuge über größere Strecken sowohl in Vorwärtsals
auch in Rückwärtsfahrt zu betr.eiben. Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß
vorgeschlagen, daß bei einem Leitweg-Fördersystem der eingangs genannten Art das
Flurförderzeug zusätzlich eine lenkbare Hinterachse aufweist, die durch einen am
hinteren Ende vorgesehenen zweiten berührungslosen Fühler steuerbar ist, und daß
die Einschaltung desjenigen Fühlers, der die Steuerung der Lenkbewegungen übernimmt,
mit dem Richtungsschalter des Fahrantriebs gekoppelt ist.
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Ein derart,i,ges - Flurforder.zeug wird. bei -Vorwartsfahrt von seinem
vorderen Fühler gelenkt, der die lenkbare Vorderachse entsprechend den festgestellten
Abweichungen von der Leitwegmarkierung verstellt. Wird das Fahrzeug auf Rückwärtsfahrt
umgeschaltet, dann.wird der vordere Fühler außer Funktion gesetzt und die Führung
übernimmt nunmehr der rückwärtige Fühler, der bei Rückwärtsfahrt vorne liegt. Er
wirkt.auf die lenkbare Hinterachse des Fahrzeugs ein. Auf diese Weise erreicht man,
daß stets die in Fahrtrichtung vornliegende Achse des Fahrzeugs die Lenkung übernimmt,
wodurch man die größtmögliche Spurtreue und die geringsten Abweichungen von der
Leitwegmarkierung e.rtä-lt.
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Die Erfindung ermöglicht den Einsatz einer Leitwegsteuerung auch für
Regal-Förderzeuge und andere Fahrzeuge, die längere Strecken sowohl in Vorwärts-
als auch im Rückwärtsbetrieb zurücklegen müssen. Die Abweichungen werden bei beiden
Betriebsarten so gering wie nur möglich gehalten.
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Der Begriff "Fühler", der in der vorliegenden Beschreibung und den
Ansprüchen verwendet wird, ist im Zusammenhang mit der jeweils verwendeten Leitwegmarkierung
zu verstehen. Handelt es sich bei der -Leitwegmarkierung um einen mit Hochfrequenz
gespeisten Draht, so enthält der Fühler beispielsweise eine vertikale Regelsignalspule
und eine horizontale Referenzsignalspule, die gemäß der oben erwähnten Literaturstelle
eingesetzt werden. Bei der optischen Leitwegmarkierung, z.B. durch eine entlang
des Leitweges auf dem Fußboden angebrachte weiße Linie, verwendet man optische Fühlersysteme.
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Wenn weiterhin von einer "Achse" oder "Le'nkachse" gesprochen wird,
dann ist herunter nicht ausschließlich eine Anordnung von zwei Rädern mi't-einer-starren-Verbindung
zu verstehen. Die Räder können vielmehr auch einzeln aufgehängt und durch eine Spurstange
oder del, miteinander verbunden seinZoder eine Achse wei-st-nur ein einziges Rad
auf.
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Flurförderzeuge müssen häufig auf kleinstem Raum manövriert werden
können. Für den Einsatz in schmalen Gängen hat sich die Allradlenkung, bei der sämtliche
Achsen des Fahrzeugs lenkbar und miteinander gekuppelt sind, außerordentlich bewahrt.
Bei einem derartigen Fahrzeug mit Allradlenkung ist auch die Erfindung mit besonderem
Vorteil anwendbar. Man benötigt nur einen einzigen Lenkantrieb zum synchronen Verstellen
beider Lenkachsen. Der Lenkantrieb wird in Abhängigkeit von der Stellung des Richtungsschalters
für den Fahrantrieb entweder von dem vorderen oder von dem hinteren Fühler gesteuert.
Der-zusätzliche Aufwand gegenüber einem Fahrzeug, das über längere Strecken nur
in Vorwärtsrichtung an einem Leitweg entlanggeführt werden kann, beschränkt sich
demnach auf den zusätzlichen Fühler und die Umschaltevorrichtung.
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Der Regler sowie der Lenkantrieb sind nur einmal vorhanden und werden
sowohl bei-Vorwärtsfahrt als auch bei Rückwärtsfahrt benutzt.
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Bei einem Fahrzeug, bei dem die beiden lenkbaren Achsen voneinander
unabhängig sind, sind in zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung Blockiervorrichtungen
vorgesehen, die die Lenkung einer Achse blockieren, wenn der der anderen Achse zugeordnete
Fühler eingeschaltet ist.
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Die in Fahrtrichtung -hinten liegende Achse wird also -jeweils blockiert,
wahrend die vorn liegende Achse mit dem zugehörigen Fühler die Lenkung übernimmt.
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Zwischen den lenkbaren Achsen können eine oder mehreren starre Achsen
angeordnet sein. Auch hier übernimmt die in Fahrtrichtung vornliegende enkachsemit
dem zugehörigen Fühler die Steuerung.
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Bei Fahrzeugen, die vorwiegend in Vorwärtsrichtung betrieben werden,-
jedoch auch über größere Strecken, z.B'.
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in schmalen Gängen, in der Lage sein müssen, rückwärts zu fahren,
ist zweckmäßigerweise der maximale Lenkausschlag der lenkbaren Hinterachse wesentlich
geringer als der maximale Lenkausschlag der vorderen Achse. Da die Lenkung der Hinterachse
in der Regel nur für die Einhaltung der Geradeausfahrt in Rückwärtsrichtung bestimmt
ist, genügt hier ein relativ kleiner Regelbereich.
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Wenn Kurven durchfahren werden müssen, geEhieht dies bei einem derartigen
Fahrzeug durch Lenkung mit der vorderen Achse.
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Bei Fahrzeugen mit Allradlenkung, aber auch bei anderen Lenksystemen,
kann das Einfahren in einen engen Gang zwischen zwei Lagerregalen sowie das Ausfahren
aus dem Gang gewisse Schwierigkeiten bereiten, insbesondere wenn der an der Stirnseite
der Regale entlangführende Quergang schmal ist. In diesem Falle kann es zweckmäßig
sein, die Leitwegmarkierung für das Einfahren in den Regalgang entlang einer anderen
Linienführung zu verlegen, als die Leitweg-markierung für das Ausfahren aus dem
Regalgang. Die beiden Leitwegmarkierungen können
sich durch. unterschiedliche
Frequenzen der in ihnen fließenden Erregerströme unterscheiden.
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In--vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind die Fühler induktive
Elemente, die auf in den drahtförmigeia Leitwegmarkierungen durch Hochfrequenzströme
erzeug--te elektromagnetische Felder ansprechen,:wobei der vordere Fühler auf eine
andere Frequenz anspricht als-der hintere Fühler.
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@ed Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die-Fi.g%uren
--an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt ein Flurförderzeug nach der Erfindung in Seitenansicht,
-Fig. -2 zeigt eine Draufsicht des Flurförderzeuges nach Fig. 1, Fig. 3 zeigt eine
Seitenansicht des Lenkantriebs,und Fig. 4 eine Draufsicht des Lenkantriebs.
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Fig. 5 zeigt in Draufsicht das Prinzip des..Befahrens @langer schmaler
Regalgänge mit dem Flurförderzeug der, Fig. 1 bis 4 einschließlich Einfahrt und
Ausfahrt.
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Fig. 6 zeigt in Prinzipdarstellung den Grundriß eines weiteren Flurförderzeuges
mit zwei voneinander unabhängigen lenkbaren Achsen, von denen jeweils eine blockiert
wird,
und Fig. 7 zeigt im Grundriß ein Flurförderzeug mit drei Achsen,
von denen die mittlere Achse starr ist.
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Das in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Flurförderzeug ist ein dreirädriges
Fahrzeug mit Allradlenkung. Der Wagen ist mit einem hebbaren Schlitten 3 mit einer
Standplattform 4 versehen und besitzt einen Ständer 5 mit einer Hubvorrichtung 6.
Auf dem Schlitten 3 ist eine weitere Plattform 7 angeordnet, die an dem Ständer
8 in Höhenrichtung verstellt werden kann. Der Fahrantrieb des Flurförderzeuges befindet
sich an der (links dargestellten) Vorderseite und ist mit 2 bezeichnet.
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Das Flurförderzeug weist die Laufräder 9, 10 und 11 auf, von denen
das Laufrad 9 in der Mittellängsachse des Fahrzeugs an dessen vorderem Ende gelagert
ist, und die Laufräder 10, 11 am hinteren Ende des Fahrzeugs an dessen'Längsseiten
angeordnet sind. Die Laufräder 9, 10,,11 sind jeweils um vertikale Drehachsen drehbar,
und zwar das Laufrad um die Drehachse 12 herum und die beiden anderen Laufräder
10 und 11 um die Drehachsen 13 und 14. Die Lenkung des Mittellaufrades 9 kann manuell
über die Handkurbel 15 erfolgen.
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Die Seitenlaufräder 10 und 11 sind um die vertikalen Achsschenkelbolzen
13 und 14 schwenkbar. Die an den Radachsen 35 befestigten Spurhebel 18 sind in bekannter
Weise an ihren Enden gelenkig mit einer Spurstange 16 verbunden.
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Die Drehbewegungen der Kurbel 15 werden über die verti-
kale
Welle 20, an deren unterem Ende sich ein Kettenrad 21 befindet, das über eine Kette
das Kettenrad 22 antreibt, übertragen. Das Kettenrad 22 sitzt auf einer Welle 23,
an deren unterem Ende sich ein Zahnrad 24 befindet, das mit dem Zahnrad 25 in Eingriff
steht. Das Zahnrad 25 liegt horizontal etwa mittig über dem Laufrad 9. Durch Drehen
des Zahnrades 25 wird der Spurwinkel des Laufrades 9 verstellt. Aus Gründen der
Ubersichtlichkeit sind die Ubertragungsglieder, mit denen das Zahnrad 25 mit der
Gabel des Laufrades 9 gekoppelt ist, nicht dargestellt. An dem Zahnrad 25 befindet
sich ein Zapfen 26, an dem eine Lasche 27 gelenkig angreift. Diese Lasche 27 steht
über eine Achse 28 mit einem drehfest mit der vertikalen Achse 30 verbundenen Arm
29 in Verbindung.
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Die Achse 30 ist in einer Halterung 31 drehbar gelagert.
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An ihrem unteren Ende trägt sie einen Hebelarm 32, an dem die Kupplungsstange
33 angelenkt ist. Das andere Ende der Kupplungsstange ist über ein Gelenk 34 mit
dem Spurhebel 18 des Rades 10 gelenkig verbunden. Dadurch sind die durch die Spurstange
16 verbundenen Laufräder -10 hinsichtlich der Lenkbewegungen mit dem Laufrad 9 gekoppelt.
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Die Laufräder 9,10 und 11 sind so miteinander gekoppelt, daß, wenn
das Laufrad 9 in der einen Drehrichtung verschwenkt wird, die Laufräder 10 und 11
in Gegenrichtung verschwenkt werden. Dies wird durch den Ubertragungsmechanismus
26, 27, 28, 29, 30, 32, 33 erreicht, durch den bei der Kopplung der Laufräder 9
und 10 eine Richtungsumkehr erreicht wird.
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An dem Fahrzeug befindet sich in Bodennähe am vorderen Ende ein Fühler
40, der berührungslos auf eine' Leitwegmarkierung 41 anspricht. Die Leitwegmarkierung
41 ist ein im Boden verlegter Draht, der mit Hochfrequenzenergie gespeist wird.
Der Fühler 40 besteht in bekannter Weise aus einer vertikalen Regelsignalspule 42
und einer horizontalen Referenzsignalspule 43. Beide Spulen liefern gemeinsam ein
Signal, das die Abweichungsrichtung (rechts oder links) von der Leitwegmarkierung
41 und die Größe der Abweichung repräsentiert.
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Ein ähnlicher Fühler 44 ist am rückwärtigen Ende des Fahrzeugs in
Bodennähe angebracht. Die beiden Fühler 40 und 44 sind über einen Schalter 46 alternativ
an einen Regler 45 anschaltbar. In die von dem Fühler 44 kommende Leitung ist zusätzlich
eine Richtungsumkehrstufe 47 geschaltet, die das Signal dem Betrag nach unverändert
läßt, die Richtung (rechts bzw. links) jedoch ändert.
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Der Ausgang des Reglers 45 ist mit dem Lenkmotor 48 verbunden, der
z.B. über einen Schneckentrieb 49 und ein Zahnrad 50 an das Zahnrad 25 angekuppelt
ist.
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Der Schalter 46 ist in der. Stellung für Vorwärtsbetrieb dargestellt,
in der der vordere Fühler 40 an den Regler 45 angeschlossen ist. Es sei angenommen,
daß das Fahrzeug führerlos ist bzw. der Fahrer nicht in die Lenkung eingreift. Ist
der Fahrantrieb eingeschaltet, so hält der Fühler 40 das Fahrzeug auf der Leitwegmarkierung
41, denn etwaigen seitlichen Abweichungen wird über den Regler 45 und den Lenkmotor
48 sofort dadurch entgegen-
wirkt, daß das Laufrad 9 in eine entsprechende
Richtung verschwenkt wird. Gleichzeitig werden die hinteren Laufräder 10 und 11
in Gegenrichtung verschwenkt.
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Bei Rückwärtsfahrt wird der Schalter 46 umgelegt, so daß der Füh-ler
40 wirkungslos ist und stattdessen der Fühler 44-über die Umkehrstufe 47 mit dem
Regler 45 verbunden wird. Bei Rückwärtsfahrt übernehmen also die Laufräder 10 und
11 die Lenkung in Abhängigkeit von den Signalen des Fühlers 44, während das Laufrad
9, das nun hinten liegt, in Gegenrichtung gelenkt wird. Die Richtungsumkehrstufe
47 ist wegen der gegenläufigen Verschwenkung der Laufräder 9 und 10 erforderlich.
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In Fig. 5 ist ein Leitwegschema für die Verlegung der Leitwegmarkierungen
angedeutet. Mehrere langgestreckte Lagerregale, die nebeneinanderliegen, sind jeweils
durch Regalgänge 52 voneinander getrennt. In die parallellaufenden Regalgänge 52
muß das Flurförderzeug 1, dessen Breite nur unwesentlich kleiner ist als die Weite
der Regalgänge 52, von einem Quergang 53 aus einfahren können. Das Förderzeug 1
ist entsprechend dem in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Fahrzeug ausgebildet. Der
Que,rgang 53 ist aus Gründen der Platzersparnis möglichst eng gehalten.
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Die Leitwegmarkierungen,- die in Form von Drähten verlegt sind, werden
aus einem Hochfrequenzgenerator 57 gespeist. Es sind entweder mehrere zum Teil parallele
Drähte vorhanden, von denen jeder mit einer separaten Frequenz gespeist wird, oder
ein Draht wird gleichzeitig mit mehreren Frequenzen gespeist. Die Drähte
sind
in dem Quergang 53 zunächst zusammenverlegt und zweigen dann einzeln bzw. paarweise
in die Regalgänge 52 ab.
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Da bei der Ausfahrt ein anderer Fühler 40, 44 eingeschaltet ist als
bei der Einfahrt in den Regalgang 52, beschreibt das Flurförderzeug 1 bei der Einfahrt
einen anderen Weg als bei der Ausfahrt. Während bei der Einfahrt der vordere Fühler
40 das Fahrzeug so steuert, daß es aus einer Kurvenfahrt heraus senkrecht vor den
Regalgang fährt, muß bei Rückwärtsfahrt der entsprechende Fühler zunachst auch nach
dem Verlassen des Regalganges das Fahrzeug weiterhin Geradeausfahrt steuern, bis
dieses in seiner Gesamtlänge den Gang verlassen hat. Erst dann erfolgt der Lenkeinschlag.
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Dadurch wird das Fahrzeug wieder auf die Sollinie im Quergang 53 gesteuert.
Da der Weg, den der Fühler 44 für die Rückwärts fahrt am Ende des Regalganges 52
beschreibt, ein anderer ist als bei der Einfahrt, müssen auch die Leitwegmarkierungen
für Einfahrt und Ausfahrt unterschiedlich verlegt sein. Mit 54 ist in Fig. 5 die
Leitwegmarkierung, d.h. der Verlegeweg des Drahtes, fUr die Einfahrt in den Regalgang
52 bezeichnet, und mit 55 die Leitwegmarkierung für die Ausfahrt aus dem Regalgang.
In dem Quergang 53 laufen sämtliche Leitwegmarkierungen zusammen.
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Die einzelnen Drähte für die Einfahrt in den Regalgang werden mit
unterschiedlichen Frequenzen gespeist. Die von dem Fühler auszuwertende Frequenz
wird an dem Fahrzeug eingestellt, so daß dieses sich automatisch entlang des Weges
bewegt, in dem der mit dieser Frequenz ge-
speiste Draht verlegt
ist. Auf diese Weise ist derjenige Regalgang 52 vorwahlbar, in den das Fahrzeug
ein fahren soll.
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Die Ausfahrleitungen 55 für die Rückwärts fahrt aus den Regalgängen
heraus und durch den Querga.ng 53 hindurch, ist für alle Regalgänge die gleiche.
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Die Regalgänge 52 sind nur zum Quergang 53 hi offen, am gegenüberliegenden
Ende jedoch verschlossen. Zur Bildung einer vollständigen Leiterschleife ist einen
Rückführungsleitung 56 vorgesehen, die vom Ende eines jeden Regalganges zum Hochfrequenzgenerator
57 zurüekführt.
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Andere Ausführungsbeispiele für die Lenkung von Flurförderzeugen gemäß
der Erfindung sind in den Fig. 6 und 7 dargestellt. Bei der Schemadarste-llurg der
Fig. 6 handelt es sich um ein zweiachsiges Fahrzeug, dessen beide Achsen unabhängig
voneinander sind. An dem Achsschenkel des einen Rades der vorderen Achse 60 greift
eine Stange 61 an, die über einen Lenkmotor 62'1ä,ngsverschiebbar ist. Der Lenkmotor
62 wird von dem vorderen Fühler 63 beinflußt, und verstellt die vorderen Räder demnach
so, daß das Fahrzeug sich auf dem vorgeschriebenen Weg bewegt. Eine an der Spurstange
der Achse 60 angreifende Arretierungsvorrichtung 64 erlaubt es, die vordere Achse,
wenn diese bei Rückwärtsfahrt des Fahrzeuges hinten liegt, zu arretieren.
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In gleicher Weise greift an den Achsschenkel eines Rades der Hinterachse
65 eine Stange 66 an, die von einem
zweiten Lenkmotor 67 verstellbar
ist. Der zweite Lenkmotor 67 wird von dem hinteren Fühler 68 über einen nicht dargestellten
Regler beeinflußt. Auch hier ist eine Blockiervorrichtung 69 vorgesehen, die die
Lenkung der Hinterachse bei Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs blockiert.
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Es ist jeweils nur derjenige Fühler 63, 68 wirksam, der in Fahrtrichtung
vorn liegt und dessen Achse von der entsprechenden Blockiervorrichtung 64, 69 freigegeben
ist.
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Bei dem in Fig. 7 skizzierten Ausführungsbeispiel ist zwischen der
vorderen Achse 70 und der hinteren Achse 71> die beide lenkbar und über eine
Stange 77 miteinander gekoppelt sind, eine dritte Achse am Fahrzeug vorgesehen,
die starr ist. Der Fahrzeugantrieb kann über die starre Achse 72 erfolgen.
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Die vordere Achse 70 kann über einen Lenkmotor 73 verschwenkt werden,
und die hintere Achse 71 über denselben Lenkmotor 73. Der Fühler für die vordere
Achse 70 ist mit 75 bezeichnet und der Fühler für die hintere Achse 71 mit 76.