DE2724171A1

DE2724171A1 - Transportsystem fuer automatisch gesteuerte motorbetriebene transportwagen und transportwagen fuer das transportsystem

Info

Publication number: DE2724171A1
Application number: DE19772724171
Authority: DE
Inventors: Ulf Lennart Thole
Original assignee: Volvo AB
Current assignee: Volvo AB
Priority date: 1976-06-01
Filing date: 1977-05-27
Publication date: 1977-12-15
Also published as: GB1568890A; SE7606169L; FR2353426A1; CA1091793A; IT1078865B; JPS52152032A; US4127182A; FR2353426B1; DE2724171C2; CH620164A5

Description

AB VOLVO, Göteborg, Schweden

Transportsystem für automatisch gesteuerte motorbetriebene Transportwagen und Transportwagen für das Transportsystem

Die Erfindung betrifft ein Transportsystem, bei dem ein oder mehrere motorbetriebene Wagen längs eines Weges geführt werden, mit einer Einrichtung, die entlang dem Weg Signale aussendet. Diese Signale steuern den Bewegungszustand der Wagen. Die Erfindung betrifft ferner einen Transportwagen für das genannte System, der ein vorderes und ein hinteres Antriebsrad aufweist, mit individuellen Antriebsmotoren, Steuermotoren und einer Antennenausrüstung sowie mit wenigstens einem zusätzlichen Rad, das frei drehbar und frei schwenkbar gelagert ist.

Ein Transportsystem und -wagen der genannten Art sind an sich bereits bekannt, beispielsweise aus der schwedischen Patentanmeldung 7401503-3. Die Signalsendeeinrichtung des Transportsystems ist aus einem elektrischen Draht gebildet, der in Richtung des Weges verlauft und dessen Signale die Wagen steuern. Die Antriebsräder der Wagen liegen in einer Ebene parallel zur Längsrichtung der Wagen und werden von dem Draht derart gesteuert, daß bei einer ersten Steuerfunktion das in Bewegungsrichtung vordere Antriebsrad als Hauptrad arbeitet, dessen Antennenausrüstung die Signale aus dem Draht ermittelt

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und das Hauptrad längs des Drahtes mithilfe einer Steuerausrüstung lenkt. Das hintere Rad arbeitet als zwangsgeftihrtes Rad, auf das der Drehwinkel des Hauptrades nicht parallel übertragen wird. Auf diese Weise folgen beide Antriebsräder dem Draht über gerade und gezackt gekrümmte Teile des Weges. Die Steuerausrüstung kann auf eine zweite Steuerfunktion umgeschaltet werden, bei der das zwangsgeführte Rad parallel zu dem Hauptrad gesteuert wird, wodurch seitliche Bewegungen der Wagen ermöglicht werden. Um die Bewegungsmöglichkeiten der Wagen weiter zu verbessern, kann die Steuerausrüstung auf eine dritte Steuerfunktion geschaltet werden, in der die zwei Räder in einer Stellung senkrecht zur Längsachse des Wagens festgestellt werden. Ein Rad folgt dem Draht, und die Bewegung des Wagens wird durch individuelle Steuerung der Geschwindigkeit der Räder gesteuert.

Das beschriebene System hat einen relativ komplizierten Aufbau, unter anderem wegen der auf den Wagen montierten Steuerausrüstung, die zwischen drei verschiedenen Funktionen umgeschaltet werden kann. Dies macht wiederum erforderlich, daß der sich längs des Weges erstreckende elektrische Draht mit Hilfsdrähten versehen ist, deren Frequenzen sich mit der Frequenz des Hauptdrahtes überlappen, damit der Schaltvorgang eingeleitet wird. Aufgrund seines komplizierten Aufbaus ist das System relativ störanfällig. Ferner sind die Bewegungsmöglichkeiten der Wagen immer noch eingeschränkt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein vereinfachtes Transportsystem und geeignete Wagen dafür zu schaffen, durch die die Bewegungsmöglichkeiten der Wagen praktisch unbegrenzt werden.

Diese Aufgabe wird durch ein Transportsystem der eingangs beschriebenen Art gelöst, das gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Signalsendeeinrichtung aus zwei in den

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Weg gelegten elektrischen Steuerdrähten gebildet 1st, die verschiedene Steuersignale zur Steuerung von einzelnen Rädern an den Wagen aussenden, wobei die Räder individuell gelenkt und angetrieben werden.

Aufgrund der Tatsache, daß die angetriebenen Räder an den Wagen unabhängig voneinander an einzelnen getrennten Steuerdrähten gelenkt und angetrieben werden können, entfällt die sonst erforderliche komplizierte Ausrüstung, die zwischen verschiedenen Steuerfunktionen umschaltbar ist. Zusätzlich zu den beschriebenen Bewegungsmöglichkeiten ermöglicht das System ferner beispielsweise eine seitliche Bewegung der Wagen mit nichtparallelen Antriebsrädern, so daß ein Wagen während der seitlichen Bewegung um seine Achse gedreht werden kann.

Der Transportwagen für das Transportsystem ist gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch eine Steuerausrüstung, die so ausgebildet ist, daß sie die Relativgeschwindigkeiten der Antriebsräder abhängig von der Differenz zwischen den Ablesewerten des Lenkwinkels der Antriebsräder reguliert.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 das Bewegungsmuster eines Wagens, der sich über einen Abschnitt des Weges in einem erfindungsgemäßen Transportsystem bewegt;

Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Wagens von unten, wobei ein Ausführungsbeispiel einer Radanordnung gezeigt ist;

Fig. 3 ein Blockschaltbild der Steuerausrüstung in einem Wagen; und

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Fig. 4 ein Blockdiagramm der Recheneinheit in der Steuerausrüstung nach Fig. 3.

Längs des in Fig. 1 gezeigten Wegabschnittes verlaufen zwei Steuerdrähte 1 und 2, die jeweils aus frequenzgespeisten elektrischen Drähten gebildet sind, die auf dem Boden bzw. im Boden verlegt sind. Die Drähte besitzen verschiedene Frequenzen, um Steuersignale jeweils an individuelle Antriebs- und Lenkräder A bzw. B an einem Wagen 3, der schematisch dargestellt ist, abzugeben, wobei der Wagen ferner zwei Schwenkräder C und D aufweist. Die Räder A und B weisen Antriebs- und Lenkmotoren (im einzelnen hier nicht dargestellt) auf, die so ausgebildet bzw. angeordnet sein können, wie dies in der bereits erwähnten schwedischen Patentanmeldung 7401503-3 erläutert ist, sowie jeweils eine individuelle Antennenausrüstung zur Ermittlung der Steuersignale aus den Drähten 1 und 2. Die Antennenausrüstung ist in Form von zwei Induktionsspulenpaaren 4 für jedes Rad angedeutet, die mit den Rädern A und B geschwenkt werden. Die Antennenausrüstung steuert die Lenkmotoren in bekannter Weise über einen Signalempfänger, so daß ein Regelsignal den Lenkmotoren zur Richtungskorrektur zugeführt wird, sobald das Induktionsgleichgewicht zwischen den Induktionsspulenpaaren 4 gestört ist. Das Rad A folgt somit dem Draht 1, und das Rad B folgt dem Draht 2. In dem dargestellten Abschnitt liegen die Drähte 1 und 2 zu Anfang und zu Ende der Kurve nahe beieinander, und da die Räder A und B hier in derselben Ebene parallel zur Längsachse des Wagens 3 liegen, wird der Wagen parallel zu den Drähten bewegt. In dem gekrümmten Abschnitt weisen die Drähte verschiedene Krümmungen auf, und der Wagen 3 bewegt sich folglich seitlich, wie in der Zeichnung gestrichelt angedeutet ist, was bedeutet, daß der Wagen gleichzeitig mit einer seitlichen Bewegung um seine Achse gedreht wird. Die Räder A und B müssen folglich mit verschiedener Drehgeschwindigkeit angetrieben werden. Hierfür weist der Wagen eine Steuerausrüstung zur relativen Geschwindigkeitsregulierung der Räder A und B auf, welche unter Bezugnahme auf die Figuren 2-4 im folgenden beschrieben wird. 709850/0944

In Fig. 2 ist schematisch die Unterseite eines Wagens 3 gezeigt, bei dem die Antriebsräder A und B diagonal angeordnet sind. Diese als Alternative vorgesehene Anordnung besitzt bestimmte Vorteile gegenüber der in Fig. 1 gezeigten Anordnung, wie aus der folgenden Erläuterung ersichtlich wird.

Fig. 3 zeigt die GeschwindigkeitssteuerausrUstung für die Räder A und B. Sie enthält einen Winkelfühler bzw. -meßwertgeber 10 für jedes Rad A und B, der den Lenkeinschlagswinkel ex. bzw. β des jeweiligen Rades zu einer Verbindungslinie L zwischen den Lenkwellen der Antriebsräder (siehe Fig. 2) mißt. Die Winkelwerte ικ und β werden in eine Recheneinheit 11 eingespeist, in die ferner die befohlene Wagengeschwindigkeit V_Q eingespeist wird. V₀ kann eine feste Geschwindigkeit sein oder durch Signale aus den Steuerdrähten 1 und 2 bestimmt werden. Die Recheneinheit 11 berechnet den gewünschten Wert für die Geschwindigkeiten der Räder, nämlich jeweils V_A und V_ß, wobei diese Geschwindigkeiten in einem Geschwindigkeitsregler 12 für den Antriebsmotor 13 des jeweiligen Rades A, B eingespeist werden. In dem Geschwindigkeitsregler 12 wird also der gewünschte Geschwindigkeitswert mit dem tatsächlichen Wert verglichen, der aus einem Tachometer 14 erhalten wird, welcher an den jeweiligen Motor 13 angekoppelt ist, und der Geschwindigkeitsregler führt dann eine entsprechende Korrektur der Geschwindigkeit durch.

Die Recheneinheit berechnet den gewünschten Wert für V_A und V_ß nach der Formel V_A . cosol = V_ß . cosß, wobei sie so ausgebildet ist, daß sie den größeren Wert von V_A und V_ß gleich V. wählt.

Durch Berechnung der gewünschten Geschwindigkeitswerte nach dieser Formel sind die auf die Verbindungslinie L projizierten Geschwindigkeiten bzv/. Geschwindigkeitskomponenten gleich, wpdurch gewährleistet ist, daß das Verhältnis zwischen den Ge-

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schwindigkeiten stets korrekt ist, so daß an einem oder an beiden Antriebsrädern kein Schlupf auftritt. Der Grund dafür, daß der größere Wert von V_A und V„ gleich V_Q gewählt wird, liegt darin, daß der hier betroffene Typ von Transportwagen häufig mit umgebenden berührungsempfindlichen Notbremseinrichtungen versehen ist, die als Kollisionsschutz dienen und den Wagen auf einer bestimmten Strecke bei einer gegebenen Höchstgeschwindigkeit anhalten. Wenn dasselbe Antriebsrad stets die Geschwindigkeit V_Q erhält, so kann es passieren, daß das zweite Antriebsrad manchmal eine merklich höhere Geschwindigkeit aufweist, was ein Abbremsen des Wagens auf der gegebenen Strecke nicht ermöglichen würde.

Der Vorteil der diagonalen Anordnung der Antriebsräder A, B liegt darin, daß die Lenkwinkel χ und β bezüglich der Verbindungslinie L nicht 90° betragen, wenn der Wagen direkt seitlich angetrieben wird, wobei die Räder einen Winkel von 90° zur Längsachse des Wagens bilden. Coso, und Cos/3 sind daher nicht 0. Wenn dies der Fall wäre, so würde der Wagen angehalten, da V, und V_ß, nach der gegebenen Formel berechnet, gleich 0 wären.

Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm der Recheneinheit 11. Die eingegebenen Winkelwerte α und β werden in Einheiten 20 in die entsprechenden Cosinuswerte umgesetzt, die in Multiplizierer eingespeist werden. Der Wert der Geschwindigkeiten V. und V_ß wird in eine Übertragungseinheit 2 2 eingespeist, die den grösseren Wert von V_A und V_ß, als V_Aß bezeichnet, zu einer Verstärkereinheit 23 überträgt, in die auch die befohlene Geschwindigkeit V₀ eingespeist wird. In der Verstärkereinheit 23 wird die Differenz zwischen V_Q und V_AB multipliziert mit einem Verstärkungsfaktor K, und der erhaltene Wert wird in die Multiplizierer 21 eingespeist. Der Verstärkungsfaktor K bestimmt, wie nahe der größere Wert von V_A und V_ß an den Wert V_Q ange-

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nähert ist. Die Verstärkung wird dadurch erforderlich, daß die auf die Verbindungslinie L projizierten Geschwindigkeiten der Räder absinken, wenn die Steuerwinkeleinschläge zunehmen. Die Differenz zwischen V_Q und V-g steigt jedoch an, wodurch die Verstärkung ansteigt. Wenn V_Q gleich V^ ist, so ist die Verstärkung gleich null.

Die Erfindung wurde vorstehend unter Bezugnahme auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der SteuerausrUstung zur Regelung des Verhältnisses zwischen den Geschwindigkeiten der Antriebsräder an einem Wagen, der entlang zwei Steuerdrähten gelenkt wird, beschrieben. Es soll jedoch betont werden, daß weitere Wege möglich sind, eine solche Geschwindigkeitsregulierung zu erzielen, die unter den Erfindungsgedanken fallen.

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Claims

Patentansprüche

1.^Transportsystem, bei dem ein oder mehrere motorbetriebene Wagen längs eines Weges geführt werden, mit einer längs des Weges Signale aussendenden Einrichtung, wobei die Signale den Bewegungszustand der Wagen steuern, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalsendeeinrichtung aus zwei in den Weg gelegten elektrischen Steuerdrähten (1, 2) gebildet ist, die verschiedene Steuersignale zur Steuerung von einzelnen Rädern an den Wagen (3) aussenden, wobei die Räder (A, B) einzeln gelenkt und angetrieben werden.

2. Transportwagen für ein Transportsystem nach Anspruch 1, mit einem vorderen und einem hinteren Antriebsrad, die jeweils einen individuellen Antriebsmotor, einen Lenkmotor und eine Antennenaus rüstung enthalten, und mit wenigstens einem zusätzlichen Rad, das frei drehbar und frei schwenkbar gelagert ist, gekennzeichnet durch eine Steuerausrüstung (10, 11, 12, 13, 14), die so ausgebildet ist, daß sie die Relativgeschwindigkeiten der Antriebsräder (A, B) abhängig von der Differenz zwischen den Lenkwinkeleinschlägen (α,,β) der Antriebsräder reguliert.

3. Transportwagen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerausrüstung eine Recheneinheit (11) enthält, in die die befohlene Geschwindigkeit V₀ für den Wagen (3) eingespeist wird, und daß die Recheneinheit so ausgebildet ist, daß sie die Beziehung zwischen den jeweiligen gewünschten Geschwindigkeiten V_A und Vq für die Antriebsräder nach der Formel V_A . Cosa, - Vq . Cos/5 berechnet, worin a. und β die Lenkwinkeleinschläge für die jeweiligen Antriebsräder (A, B) bezüglich einer Verbindungslinie (L) zwischen den Antriebsrädern sind.

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0RK5IMAL

4. Transportwagen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet/

daß die Recheneinheit (11) geeignet ist, den höchsten gewünschten Wert der Geschwindigkeiten V. und V„ der Antriebsräder (A, B) gleich der befohlenen Geschwindigkeit V_Q zu wählen.

5. Transportwagen nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsräder (A, B) so an dem Wagen (3) angeordnet sind, daß eine Verbindungslinie (L) zwischen den Lenkwellen dieser Räder schräg zur Längsachse des Wagens verläuft.

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