DE69119168T2

DE69119168T2 - Transportsystem

Info

Publication number: DE69119168T2
Application number: DE69119168T
Authority: DE
Inventors: Hideo Hamaguchi Hide Hamaguchi; Shigeyoshi Nishihara Nishihara; Hideichi Tanizawa Hid Tanizawa
Original assignee: Daifuku Co Ltd
Current assignee: Daifuku Co Ltd
Priority date: 1990-09-13
Filing date: 1991-08-16
Publication date: 1996-08-14
Anticipated expiration: 2011-08-17
Also published as: EP0475106A1; ES2086443T3; US5323098A; KR920007293A; DE69119168D1; CA2049224A1; KR960001953B1; EP0475106B1; CA2049224C; TW200605B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Transportsystem, und insbesondere ein Stromaufladesystem zum Laden eines elektrisch angetriebenen Transportfahrzeugs, welches eine Batterie zum automatischen Vortrieb des Transportfahrzeugs entlang einer vorbestimmten Transportroute trägt.
Bei dieser Art von Stromaufladesystemen wird der Aufladevorgang für das Transportsystem allgemein an einer Ladestation durchgeführt, die speziell für das System vorgesehen ist, da das Aufladen eine lange Zeit benötigt. Nach einem anderen herkömmlichen Verfahren wird eine erschöpfte Batterie von dem Transportfahrzeug abgebaut und durch eine neu geladene Batterie ersetzt.
Im vorigen Falle bleibt das Transportfahrzeug außer Dienst für z.B. einen Transportvorgang, während das Fahrzeug an der Ladestation hält. Im letzteren Falle ist das Auswechseln der Batterie zeitraubend und mühsam. In jedem Fall leidet die Leistungsfähigkeit des gesamten Systems.
Zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit des Systems ist es wesentlich, den Zeitraum zwischen den Ladevorgängen zu maximieren, indem man den Verbrauch der Batterie minimiert. Herkömmlich wird dieses durch eine besondere Konstruktion des Transportfahrzeugs ausgeführt, indem man die Wirtschaftlichkeit des Verbrauchs verbessert oder indem man das Transportfahrzeug hilfsweise in der Mitte des Transportvorgangs auflädt.
Der Aufladevorgang an der Station wird allgemein durchgeführt, während das Transportfahrzeug zum Laden auf oder Entladen von dem Fahrzeug anhält. Anders ausgedrückt ist der Zeitraum, der zum Ladevorgang zur Verfügung steht, durch den Zeitraum begrenzt, der für das Laden oder Entladen benötigt wird. Damit verliert das System Leistungsfähigkeit, wenn das Fahrzeug an der Station nur zum Laden hält, nachdem der Arbeitsvorgang beendet ist.
Auch die JP-A-61 218 303 (Hitachi) beschäftigt sich mit dem oben genannten Problem. Die Aufgabe besteht darin, die verfügbare Zeit einer Batterie zu verbessern, indem man Stromversorgungsdrähte als einen Teil der Fahrtstrecke eines Förderwagens anordnet und einen dehnbaren Stromkollektor in Bezug auf die Drähte auf dem Wagen anbringt.
Der Stand der Technik nach der Hitachi-Druckschrift beschreibt einen Förderwagen, der durch eine Führung geleitet entlang einer Schleife fährt. Stromversorgungsdrähte sind in der vorgeschriebenen Länge entlang der Schleife als Teil eines allgemeinen Abschnitts von verschiedenen Schleifen angeordnet, um eine Ladezone zu bilden. Wenn ein Fahrzeugauffindeschalter die Durchfahrt des Wagens feststellt, wird eine Schaltersteuereinrichtung in Gang gesetzt, um die Batterie des Wagens auf zuladen, und die Energiezufuhr wird durch einen Schalter beendet. Der Wagen weist auch einen Näherungsschalter auf, ein Pantograph wird durch ein Stahlteil nahe des Schalters abgesenkt, und durch ein Stahlteil nahe des Schalters angehoben.
Nachteilig weist die Hitachi-Konstruktion eine Stromaufnahmeelektrode in fester Position von der Unterseite des Wagens vorragend auf, die eine Stromversorgungselektrode berührt, die sich wie eine Schiene oberhalb des Erdbodens befindet und ein Sicherheitsrisiko darstellt. Ein weiterer Nachteil ist der Einsatz von Wechselstrom in dem Elektrodenpaar und die vollständige Umwandlung in Gleichstrom innerhalb des Wagens, wodurch es notwendig wird, die Stromversorgungsschienen zuzuordnen, wenn mehrere Wagen im Einsatz sind.
Von der GB-A-2 072 562 ist es bekannt, eine Werkzeugelektrode in elektroerosiven Werkzeugmaschinen zu verschieben. In diesem Dokument ist ein Antriebsapparat zur Durchführung einer gesteuerten Verschiebung einer beweglichen Elektrode im Verhältnis zu einer Gegenelektrode entlang einer vorbestimmten Achse in einer elektroerosiven Werkzeugmaschine mit einer Vorschubspindel und einer Vorschubmutter versehen, die jeweils durch ein festes Teil, z.B. einen Arm oder eine Säule in der Werkzeugmaschine gehalten und um die Achse drehbar sind, und durch eine axiale Elektrodenhalterung, die gleitend durch ein festes Teil getragen ist. Ein erster, in einer Richtung drehbarer Motor, der die Vorschubspindel oder die Vorschubmutter antreibt, wird durch eine Folge von Antriebsimpulsen von variabler Frequenz betätigt und bewegt die Elektrodenhalterung entlang der Achse in eine Richtung, so daß die bewegbare Elektrode sich der Gegenelektrode nähert. Ein zweiter, in einer Richtung drehbarer Motor, der das andere Element der Vorschubspindel oder der Vorschubmutter antreibt, wird durch eine feste Energiezuführung betätigt oder durch eine Folge von Antriebsimpulsen in einer festen Frequenz, um es zum Zurückführen der Elektrodenhalterung anzutreiben. Wenn die beiden Motoren simultan bettigt werden, wird eine Verschiebung der bewegbaren Elektrode mit einem minimalen Einfluß auf Trägheit und Rückstoß des mechanischen Systems und mit einer extrem hohen Ansprechgeschwindigkeit und Einstellgenauigkeit bewirkt.
Natürlich fliegen Funken zwischen den Elektroden, um Material abzutragen, so daß dieses System zu gefährlich für den Einsatz in einem Transportsystem ist.
Die vorliegende Erfindung wendet sich diesen Nachteilen des Standes der Technik zu. Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Transportsystem zu schaffen, wobei das System wirksam den Wagen aufladen kann, ohne Leistungsfähigkeit des gesamten Transportsystems zu opfern, wobei der Energieverbrauch dieses Transportfahrzeugs minimiert wird.
Zum Erfüllen der oben erwähnten Aufgabe umfaßt ein erfindungsgemäßes Transportsystem:
ein Transportfahrzeug (A), auf dem eine Batterie (12) angeordnet ist, die das Transportfahrzeug antreibt, eine Fahrspur, entlang der das Transportfahrzeug (A) automatisch fährt, und ein Stromaufladesystem für das Transportfahrzeug, wobei das Stromaufladesystem eine Stromversorgungselektrode (R) umfaßt, die entlang und an einem vorbestimmten Abschnitt der Fahrspur angeordnet ist, und eine Stromaufnahmeelektrode, die an dem Transportfahrzeug (A) angeordnet und mit der Batterie (12) verbunden ist und einen Gleitkontakt mit der Stromversorgungselektrode (R) während der automatischen Fahrt des Fahrzeugs aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromaufnahmeelektrode ein Kollektorteil (8) ist, das verlängerbar von und zurückziehbar zu einem Bodenabschnitt des Fahrzeugs ist, wobei die Stromversorgungselektrode (R) eine Stromversorgungsschiene ist, die in der Fahrspur eingebettet ist, und daß die Stromversorgungselektrode (R) mit einer Wechselspannung beaufschlagt ist, während das Fahrzeug (A) einen Batterieauflader (24) trägt zum Herabtransformieren der durch die Stromaufnahmelektrode aufgenommenen Wechselspannung und auch zum Gleichrichten die ser herabtransformierten Wechselspannung in eine niedrige Gleichspannung. Funktionen und Wirkungen dieser Konstruktion werden als nächstes beschrieben.
Nach der erfindungsgemäßen Konstruktion wird der Aufladevorgang auf dem Fahrzeug durchgeführt, während das Transportfahrzeug fährt oder an dem vorbestimmten Abschnitt hält, und zwar durch den Gleitkontakt zwischen der Stromversorgungselektrode und der Stromaufnahmeelektrode. Der vorbestimmte Abschnitt kann eine Arbeitsstation und/ oder einen geraden Abschnitt umfassen, wo das Transportfahrzeug mit relativ niedriger Geschwindigkeit fährt. Demgemäß kann der Ladevorgang stabil über eine längere Zeitperiode ausgeführt werden.
Da der Ladevorgang ausgeführt wird, während das Transportfahrzeug fährt oder anhält, d.h. während der Fahrzeugbenutzung unter Einschluß seiner Fahrt zwischen Stationen, kann das erfindungsgemäße System wirksam das Transportfahrzeug aufladen, ohne daß die Leistungsfähigkeit des gesamten Transportsystems herabgesetzt ist, wobei der Energieverbrauch des Transportfahrzeugs minimiert wird, so daß die Intervalle zwischen vollständigen Ladevorgängen ausgedehnt werden können.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Fahrspur eine Transportfahrzeugleitlinie auf, und das Transportfahrzeug weist einen Sensor zum Auffinden der Leitlinie auf, so daß das Fahrzeug aufgrund des Auffindens des Sensors automatisch entlang der Leitlinie fährt.
Mit diesen Merkmalen ist die Fahrt des Fahrzeugs in den vorbestimmten Abschnitten durch die Leitlinie geführt, und wenn die Stromversorgungselektrode entlang dieser Leitlinie angeordnet ist, wird der Gleitkontakt zwischen den Elektroden stabil aufrecht erhalten, ohne daß man besondere Mittel bereitstellen muß, damit die Stromaufnahmeelektrode der Stromversorgungselektrode folgt.
Mit dem obigen Merkmal kann demgemäß der Mechanismus zum Einrichten eines Kontaktes zwischen der Stromaufnahmeelektrode und der Stromversorqungselektrode einfach ausgeführt sein, so daß das System die oben beschriebenen ausgezeichneten Wirkungen mit einem nur geringen Kostenanstieg erreichen kann.
Erfindungsgemäß ist die Stromversorgungselektrode in der Fahrspur eingebettet, während die Stromaufnahmeelektrode so ausgeführt ist, daß sie frei verlängerbar von und zurückziehbar zu einem Bodenabschnitt des Fahrzeugs ist.
Deswegen ist außer in den vorbestimmten Abschnitten beim Fahrzeug die Stromaufnahmeelektrode in den Fahrzeugkörper oder die Unterfläche hineingezogen, und nur in den vorbestimmten Abschnitten wird die Stromaufnahmelektrode daraus herausgefahren, um den Kontakt mit der Stromversorgungselektrode herzustellen, die entlang der Fahrt eingerichtet ist.
Da nach dem obigen Merkmal die Stromversorgungselektrode in der Fahrspur eingebettet ist, vermeidet diese Anordnung wirksam Nachteile wie Kurzschluß oder Kriechströme, die durch das Anhängen von leitenden Fremdteilen an der Elektrode verursacht werden, unzureichenden Kontakt durch Ankleben von Staub, Schmutz, Öl und dgl., was leicht auftritt, wenn die Elektrode der Umgebung auf der Fahrspur ausgesetzt ist. Da weiter die Stromaufnahmelektrode auf dem Fahrzeug von der Fahrspur weggezogen ist, kann somit die Elektrode wirksam gegen Beschädigungen geschützt werden, wenn das Transportfahrzeug über ein Objekt fährt, welches irrtümlich auf der Fahrspur abgestellt wurde, und kann auch einen Fahrtunfall vermeiden, der durch ein Zusammentreffen der Stromaufnahmeelektrode und dem Objekt hervorgerufen wird, so daß das System auch zur Verbesserung der Sicherheit dient.
Diese und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Wirkungen der Erfindung gehen aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung von Ausgestaltungen der Erfindung unter Bezug auf anhängende Zeichnungen hervor.
Anhängende Zeichnungen zeigen bevorzugte Ausgestaltungen eines Stromaufladesystems für ein erfindungsgemäßes Transportfahrzeug, wobei die Figuren darstellen:
Figur 1 eine Draufsicht mit einer schematischen Darstellung eines gesamten Transportsystems,
Figur 2 ein geschnittenes Blockdiagramm mit wesentlichen Abschnitten des Systems in Richtung der Fahrt des Transportfahrzeugs gesehen,
Figur 3 eine schematische Draufsicht, welche die Beziehung zwischen einer Konstruktion eines Transportfahrzeugs und einer Fahrspur zeigt,
Figur 4 eine geschnittene Seitenansicht, die die Konstruktion einer Stromversorgungselektrode zeigt,
Figur 5 ein Schaltbild, welches schematisch die elektrische Verbindung des gesamten Stromaufladesystems für ein Transportfahrzeug gemäß der Erfindung zeigt,
Figur 6 ein geschnittenes Blockdiagramm, welches größere Abschnitte des Systems gesehen in Fahrtrichtung des Transportfahrzeugs zeigt,
Figur 7 eine schematische Draufsicht, die eine Beziehung zwischen einer Konstruktion eines Transportfahrzeugs und einer Fahrspur zeigt,
Figur 8 eine geschnittene Seitenansicht, die die Konstruktion der Stromversorgungselektrode zeigt, und
Figur 9 eine perspektivische Darstellung, die eine Stützkonstruktion zum Tragen einer Stromaufnahmeelektrode zeigt.
Bevorzugte Ausgestaltungen eines Transportsystems nach der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezug auf die anhängenden Zeichnungen detailliert beschrieben.
Wie in Figur 1 gezeigt, ist eine Transportfahrzeugleitlinie L in Form einer Schleife entlang einer Fahrspur eines Transportfahrzeugs A zum Transportieren für Ladung angeordnet. Eine Vielzahl von Stationen ST zum Laden auf und Entladen von dem Transportfahrzeug A sind entlang dieser Leitlinie L angeordnet. Gemäß dem Ladungstransportsystem wird die Ladung nach und von den Stationen ST durch das Fahrzeug transportiert, welches automatisch zwischen den Stationen ST fährt.
Die Leitlinie L hat einen rechteckigen Querschnitt und weist ein Magnetteil mit dem Nordpol in seiner Vorderseite und den Südpol in seiner Rückseite auf. Das Magnetteil ist fest mit Epoxyharz abgedeckt, so daß es eine bündige Ebene mit der Fahrspur bildet.
An vorbestimmten Abschnitten der Fahrspur ist entlang der Leitlinie L eine Stromversorgungsschiene R als Beispiel einer Stromversorgungselektrode zum Laden des Transportfahrzeugs A angebracht. Weiter sind Markierungen M nahe entgegengesetzten Enden der vorbestimmten Abschnitte vorgesehen, so daß das Transportfahrzeug A die Anfangs- und Endenden der vorbestimmten Abschnitte auffinden kann. Diese Markierung M ist ein Magnetelement, welches entlang der Fahrspur eingebettet ist und den Südpol an seiner Vorderseite und den Nordpol an seiner Rückseite aufweist. Die Polanordnung dieser Markierung M kann abhängig von den Umständen umgekehrt sein.
Größere Abschnitte der Konstruktion des Transportfahrzeugs A sind in dem Blockdiagramm in Figur 2 und in der Draufsicht in Figur 3 dargestellt. Wie gezeigt umfaßt das Transportfahrzeug an seiner vorderen Position ein Antriebs-Steuerrad 3, welches zum Antrieb des Transportfahrzeugs von einem Vortriebsmotor 1 über einen Vortriebsmotorantrieb 10 angetrieben und durch einen Steuermotor 2 gesteuert ist. Das Transportfahrzeug umfaßt an seiner hinteren Position ein Paar von rechten und linken mitgenommenen Rädern 4. Weiter ist vor dem Antriebsrad 3 ein Magnetsensor 5 zum Auffinden der Leitlinie und zum Entnehmen von Steuerkontrolldaten daraus vorgesehen, wobei der Sensor 5 mit dem Antriebs-Steuerrad 3 steuerbar ist.
Wie in den Figuren 2 und 3 gezeigt, besteht der Magnetsensor 5 aus einer Vielzahl (vier in dieser Konstruktion) von magnetempfindlichen Elementen, die entlang der Querrichtung des Fahrzeugktrpers angeordnet sind. Die Elemente sind mit vorbestimmten Abstand dazwischen angeordnet. Wenn in der Breite gesehen ein mittiges Zentrum dieses Magnetsensors 5 richtig in Bezug auf die Leitlinie L ausgerichtet ist, d.h. wenn das Breitenzentrum in der Mitte dieser Leitlinie L positioniert ist, spürt das innere Paar der vier magnetempfindlichen Elemente den Magnetismus der Leitlinie L, während es das äußere Paar Elemente nicht tut. Wenn andererseits das Transportfahrzeug A seitlich in Bezug auf die Leitlinie L versetzt ist, spüren die äußeren zwei Elemente den Magnetismus der Leitlinie L.
Ein Aufspürsignal des Magnetsensors 5 wird in einen Steuerapparat 9 gegeben, der einen Mikrocomputer umfaßt. Auf Basis dieses Signals führt der Steuerapparat 9 eine Steuerkontrolloperation zum Steuern des versetzten Transportfahrzeugs A aus, und führt es auf die richtige Position in Bezug auf die Leitlinie L zurück, indem der Steuermotor 2 eingeschaltet wird.
An einer linken Seite des Magnetsensors 5 ist ein Markierungssensor 6 zum Aufspüren der Markierungen M vorgesehen, die in der Fahrtoberfläche angeordnet sind. Dieser Markierungssensor 6 ist ebenfalls eine Art von Magnetsensor, welcher die Markierung M auf spürt, die durch das Magnetelement gebildet ist, wenn er in seine Nähe gelangt.
In Längsrichtung in einer mittigen und linken Position des Transportfahrzeugs ist eine Kommunikationsvorrichtung 7 vorgesehen, die ein Licht sendendes und Licht empfangendes Element aufweist. Andererseits ist eine korrespondierende Kommunikationsvorrichtung mit einem Licht sendenden Element und einem Licht empfangenden Element an einer Position jeder Station ST angeordnet, wo dieses Transportfahrzeug A an der Station ST anhält. Demgemäß wird eine Kommunikation zwischen der Station ST und dem Transportfahrzeug A eingerichtet. Oder es wird durch die Station ST eine Kommunikation zwischen dem Transportfahrzeug A und einer zentralen Kontrollvorrichtung C eingerichtet, die die Operation des gesamten Systems steuert. Wenn z.B. das Transportfahrzeug A der Station ST die Fertigstellung einer Arbeit an dieser Station meldet, versorgt die Station ST das Transportfahrzeug A mit Adressdaten einer nächsten Zielstation, wohin das Transportfahrzeug A für eine nächste Aufgabe fahren soll.
Das Transportfahrzeug A trägt eine Batterie 12 als Ener giequelle zum Durchführen der Arbeiten an der Station ST und der Kommunikation. Wenn die Kapazität dieser Batterie durch Entladung absinkt, wird die Batterie 12 aus dem Transportfahrzeug A entnommen und durch eine neu geladene Batterie ersetzt. Die entnommene Batterie 12 wird durch ein Batterieladegerät aufgeladen.
Um die Leistungsfähigkeit des Systems zu erhöhen, ist es wesentlich, den Zeitraum zwischen Ladevorgängen dadurch zu maximieren, daß der Energieverbrauch der auf dem Transportfahrzeug A angebauten Batterie 12 minimiert wird. Es ist deswegen nötig, die Häufigkeit der Batterieauswechselungen zu mindern.
Zusätzlich zu einem besonderen Aufbau des Transportfahrzeugs A zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Energieverbrauchs, wird erfindungsgemäß der Ladevorgang der Batterie von der Fahrspur vorgenommen, w.hrend das Transportfahrzeug fährt oder an vorbestimmten Abschnitten anhält, die in der Fahrstrecke vorgesehen sind, so daß der Energieverbrauch der Batterie 12 eingeschränkt wird und ein fahrender Ladevorgang durchführbar ist. Zu diesem Zweck ist wie in Figur 1 gezeigt die Stromversorgungsschiene R in jedem vorbestimmten Abschnitt unter Einschluß der Station ST vorgesehen. Andererseits trägt das Transportfahrzeug A wie in Figur 2 dargestellt ein Kollektorteil 8 als Beispiel einer Stromaufnahmeelektrode, welche in gleitendem Kontakt mit der Stromversorgungsschiene R ist.
Wie in den Figuren 2 bis 4 gezeigt weist diese Stromversorgungsschiene R ein paralleles Paar von Leitern auf, die in der Fahrspur eingebettet sind, und welche mit Wechselstrom versorgt sind. In Anbetracht der Verläßlichkeit der leitenden Fläche und der Sicherheit, hat die Stromversorgungsschiene R auf ihrer leitenden Fläche eine Isolierung R1 und eine Grubenabdeckung R2, so daß die Schiene bündig mit der Fahrspur angeordnet ist und nicht daraus hervorragt. Demgemäß wird der Gleitkontakt zwischen einer unteren Seitenfläche der Stromversorgungsschiene R und dem Kollektorteil 8 des Transportfahrzeugs A eingerichtet.
Das Kollektorteil 8 des Transportfahrzeugs A ist wie in Figur 2 gezeigt an einem Rahmen 21 befestigt, wobei das Teil 8 elastisch durch eine Schraubenfeder 20 gegen den Rahmen gedrückt ist.
Der Rahmen 21 ist so an dem Fahrzeug A befestigt, daß dieser Rahmen 21 durch einen Motor 22 und einen Schraubtriebmechanismus 23 vertikal dazu bewegt ist. Im besonderen umfaßt dieser Schraubtriebmechanismus 23 eine Schraube 23a, die an einer Welle des Motors 22 befestigt ist und eine Führung 23c, die mit der Schraube 23a zum vertikalen Gleiten des Rahmens 21 im schraubenden Eingriff ist. Wenn der Motor 22 vorwärts oder rückwärts durch den Steuerapparat 9 angetrieben ist, bewegt sich der Rahmen 21 nach oben oder nach unten, wodurch er den Kollektorteil 8 in Bezug auf den Bodenabschnitt des Transportfahrzeugs A verlängert oder zurückzieht.
Wie vorstehend beschrieben sind die Markierungen M an den Anfangs- und Endenden der vorbestimmten Abschnitte angeordnet, wo die Stromversorgungsschienen R eingebettet sind. Wenn sich das Transportfahrzeug A dem vorbestimmten Abschnitt nähert, spürt der Steuerapparat 9 des Transportfahrzeugs die Markierung M durch den Markierungssensor 6 auf, worauf der Apparat 9 den Motor 22 zum Absenken des Kollektorteus 8 von dem Bodenabschnitt des Transportfahrzeugs A antreibt. Das Kollektorteil 8 bewegt sich nach unten durch ein Loch H1, das in einer Position vor dem Anfangsende der eingebetteten Stromversorgungsschiene eingerichtet ist und hält in einer vorbestimmten Position. Wenn das Transportfahrzeug A entlang der Leitlinie L fährt, hält das Kollektorteil 8 seine obere Kontaktfläche in Gleitkontakt mit der unteren Fläche der Stromversorgungsschiene R.
Am Endende des vorbestimmten Abschnitts und nach Auffinden der Markierung M, die vor dem Endende der Stromversorgungsschiene R angeordnet ist, treibt der Steuerapparat 9 den Motor 22 zum Heben des Kollektorteils 8 und zum Lagern am Bodenabschnitt des Wagens A, so daß das Kollektorteil 8 durch ein Loch H2 angehoben wird, welches in der Fahrspur nach dem Endende der Stromversorgungsschiene R angebracht ist.
Der vorbestimmte Abschnitt umfaßt die Station ST und ist an einem Spurabschnitt eingerichtet, wo das Fahrzeug A mit niedriger Geschwindigkeit geradeaus fährt. Während das Fahrzeug A an der Station ST hält, wird der Kontakt zwischen dem Kollektorteil 8 und der Stromversorgungsschiene R zum Beibehalten des Ladevorgangs aufrecht erhalten.
Wie vorher beschrieben, ist erfindungsgemäß die Energie zum Vortrieb des Transportfahrzeugs A an den vorbestimmten Abschnitten und für die Arbeit an der Station ST durch den Bodenabschnitt des Systems gegeben, so daß der Energieverbrauch der Fahrzeugbatterie 12 eingespart wird und auch durch den Hilfsladevorgang des gleitenden Ladens das Intervall zwischen vollständigen Ladevorgängen ausgedehnt werden kann.
Es ist zum Laden der Batterie 12 nicht immer nötig, dieselbe von dem Transportfahrzeug A, wie in der vorhergehenden Ausgestaltung beschrieben, zu entfernen. Es ist Alternative ausführbar, das Fahrzeug A mit der darauf befindlichen Batterie 12 zu einem Ort außerhalb der Fahrspur für den Transportvorgang zu fahren, so daß die Battene 12 an dieser Station geladen werden kann. Auch in diesem Fall kann das Ladesystem gemäß vorliegender Erfindung eingesetzt werden. Auch in dieser Konstruktion ist das Kollektorteil 8 als Stromaufnahmeelektrode auf dem Fahrzeug A eingesetzt, und die Stromversorgungsschiene R wird an der Ladestation eingerichtet als Stromversorgungselektrode für den Kontakt mit der Kollektorelektrode 8.
Als nächstes wird das erfindungsgemäße Transportsystem für das Transportfahrzeug beschrieben.
In diesem System wird die Stromversorgungselektrode R mit einem Wechselstrom versorgt und ist an vorbestimmten Abschnitten der Fahrspur eingerichtet. Andererseits trägt das Transportfahrzeug A die Stromaufnahmeelektrode 8 zum Kontakt mit der Stromversorgungselektrode R und ein Batterieladegerät zum Herabtransformieren des Wechselstroms, der durch die Stromaufnahmeelektrode 8 aufgenommen wird, und auch zum Gleichrichten dieser herabtransformierten Wechselspannung in eine niedrige Gleichspannung.
Nach diesem System wird das Transportfahrzeug A durch den Systembodenabschnitt mit Wechselstrom versorgt, und der niedrige Gleichstrom, der durch das Batterieladegerät erhalten wird, wird auf die Batterie 12 gelegt. Wenn der Wagen A an dem vorbestimmten Abschnitt anhält nimmt er Wechselspannung auf, so daß diejenigen Einrichtungen, die mit Wechselspannung arbeiten, in Betrieb bleiben. Zum Beispiel kann als Energiequelle zum Betrieb einer Ladeeinrichtung ein Induktionsmotor, der sehr widerstandsfähig gegen Lastwechsel ist, eingesetzt werden. Da in diesem Fall die Wechselstromquelle die Energie für eine große Last liefert, bleibt der niedrige Gleichstrom vom Ladegerät stabil, ohne daß er durch Lastwechsel beeinflußt wird. Im Ergebnis kann der stabile Strom auf die Batterie 12 gegeben werden.
In dem oben beschriebenen System umfaßt die Stromversorgungselektrode R vorzugsweise die Stromversorgungsschiene, die an dem vorbestimmten Abschnitt entlang der Fahrspur des Fahrzeugs eingerichtet ist, während die Stromaufnahmeelektrode 8 den Kollektorteil 8 umfaßt, der in Gleitkontakt mit der Stromversorgungsschiene ist.
Bei der obigen Anordnung wird das Transportfahrzeug von dem Bodenabschnittsteil mit Wechselspannung versorgt, während dieses Fahrzeug fährt oder an dem vorbestimmten Abschnitt anhält. Sogar bei einer Vielzahl von Fahrzeugen, die zur gleichen Zeit sich in dem vorbestimmten Abschnitt aufhalten, wo die Stromversorgungsschiene eingerichtet ist, sinkt die Wechselspannung auf der Stromversorgungsschiene fast überhaupt nicht ab. Anders als bei einem herkömmlichen System mit konstantem Gleichstrom entfällt bei dem erfindungsgemäßen oben beschriebenen System die Notwendigkeit, die Stromversorgungsschienen den Wagen zuzuteilen, so daß das erfindungsgemäße System sogar noch eine größere Anwendung finden kann.
Diese Eigenschaft der Erfindung wird insbesondere unter Bezug auf die Figuren 5 bis 9 beschrieben.
Wie in den Figuren 6 und 9 gezeigt ist ein Paar von Kollektorteilen 8 des Transportfahrzeugs A an einem Stütztisch 30 befestigt, wobei die Teile 8 elastisch durch Schraubenfedern 20 dagegengedrückt werden. Der Stütztisch 30 ist schwenkbar an einem Relaistisch 30b mit einer vertikalen Achse P gelagert und durch eine Schraubenfeder 30c gegen ein Zentrum seines Schwenkbereichs gedrückt. An vertikalen Zentren des Stütztisches 30 ist ein Paar Führungsrollen 30a vorgesehen, und diese Rollen 30a sind mit einer Innenseite einer Grubenabdeckung R2' in Kontakt gebracht. Das heißt, daß auch diese Grubenabdeckung R2' als Führung für die Rollen 30a wirkt.
Der Relaistisch 30b ist an einem Rahmentisch 21a angebracht, wobei der Relaistisch 30b innerhalb eines vorbestimmten Bereichs in einer Richtung normal zur Fahrtrichtung des Transportfahrzeugs A schwenkbar ist. Vier Schraubenfedern 21b drücken den Relaistisch 30b gegen ein Zentrum des vorbestimmten Schwenkbereichs.
Bei der oben genannten Konstruktion hält das Kollektorteil 8 verläßlichen Gleitkontakt mit der Stromversorgungsschiene R als Stromversorgungselektrode, wobei er wirksam leichte seitliche und vertikale Verschiebungen des Transportfahrzeugs A in Bezug auf die Leitlinie L ausgleicht.
Wie in Figur 6 gezeigt ist der Rahmen 21 an dem Fahrzeug A befestigt, so daß der Rahmen 21 durch einen Motor 22 und einen Schraubtriebmechanismus 23 vertikal bewegt wird. Dieser Schraubtriebmechanismus 23 weist eine Schraube 23a auf, die an der Welle des Motors 22 befestigt ist und ein Außengewinde trägt, ein Folgeteil 23b im schraubenden Eingriff mit der Schraube 23a und am Rahmen 21 befestigt, und die Führung 23c zum Einschränken der Drehung des Folgeteils 23b und zum Führen desselben entlang der Längsachse (vertikalen Achse) der Schraube 23a. Wenn der Steuerapparat 9 den Motor 22 vorwärts oder rückwärts antreibt, wird der Rahmen 21 auf und nieder bewegt, wodurch das Kollektorteil 8 vom Bodenabschnitt des Transportfahrzeugs A verlängert oder dahin zurückgezogen wird.
Andererseits wird wie in Figur 5 gezeigt die Stromversorgungsschiene R mit Wechselstrom (200 V) vom Netzanschluß des Bodenabschnitts des Systems versorgt. Am Fahrzeug A wird dieser Wechselstrom durch den Kollektorteil 8 aufgenommen, herabtransformiert und durch das Batterie ladegerät 24 gleichgerichtet, um den niedrigen Gleichstrom zu erhalten. Dieser niedrige Gleichstrom wird an die Gleichstromlastenträger 26 verteilt, die den Vortriebsmotor 1, den Steuermotor 2, den Steuerapparat 9 u.s.w. einschließen, und auch durch einen strombegrenzenden Widerstand 24a auf die Batterie 12 gegeben. Eine Bezugsmarkierung 24b bezeichnet eine Diode zur Stromversorgung der Gleichstromlastträger 26 von der Batterie 12, wenn die Energie nicht von dem Bodensystemabschnitt geliefert wird.
Dieser niedrige Gleichstrom, der vom Batterieladegerät 24 vom zugeführten Wechselstrom gewonnen wird, wird etwas höher als die Spannung der Batterie 12 eingestellt. Während des Ladevorgangs ist die Diode 24b umgekehrt vorgespannt, so daß die gesamte Energie für die Gleichstromlastträger 26 vom Batterieladegerät 24 geliefert wird, und wobei gleichzeitig ein gleitender Ladevorgang für die Batterie 12 bewirkt wird.
Da eine große Energiemenge für die Arbeit an der Station ST benötigt wird, wie Lastenbewegung, wird zur Betätigung ein Induktionsmotor oder dgl. eingesetzt, der mit der zugeführten Wechselspannung arbeitet. Das heißt, daß die Wechselspannung, die aut das Fahrzeug A gegeben wird, nicht nur dem Batterieladegerät 24 zugeführt wird, wie vorher beschrieben wurde, sondern auch den Wechselstromlastträgern 27, wie dem Induktionsmotor.
Da die Energie für die großen Lasten direkt aus dem Wechselstrom zugeführt wird, variiert die Ausgangsspannung des Batterieladegeräts 24 nur wenig. Damit wird ein stabiler Ladestrom der Batterie 12 zugeführt, womit der gleitende Ladevorgang bewirkt wird.
Außerdem ist es möglich, daß sich eine Vielzahl von Fahrzeugen A an einer vorbestimmten Station aufhält und Energie aus der gleichen Stromversorgungsschiene entnimmt. Wie insbesondere in Figur 5 gezeigt entnehmen zwei Transportfahrzeuge A, die an diesen Stationen ST anhalten, die Energie aus einer gemeinsamen Stromversorgungsschiene R, wenn diese über zwei Stationen ST hin eingerichtet ist. In diesem Fall kann jedes Batterieladegerät 24 unabhängig einen stabilen Gleichstrom abgeben, da jedes Transportfahrzeug A ein Batterieladegerät 24 trägt. Bei dieser besonderen Ausgestaltung ist die spezifische Konstruktion des vorbestimmten Abschnitts nicht auf den dargestellten beschränkt. So kann z.B. der vorbestimmte Abschnitt eine einzelne Örtlichkeit umfassen, d.h. in diesem Falle ist das Fahrzeug elektrisch mit dem Bodensystem nur für den Ladevorgang verbunden, während es an der Station ST anhält, so daß der Ladestrom stabil der Batterie 12 zugeführt wird, ohne daß er während dieses Vorgangs durch Lastwechsel beeinflußt wird.
Außerdem ist die besondere Konstruktion der Leitlinie L nicht auf die in den vorigen Ausgestaltungen beschriebene beschränkt. So kann z.B. die Leitlinie L ein Magnetband aufweisen, welches an der Fahrspur befestigt ist. Oder die Leitlinie L kann ein lichtreflektierendes Band aufweisen. In diesem Fall trägt das Fahrzeug A einen Lichtsensor anstelle des Magnetsensors 5.
Außerdem kann die vorstehende Erfindung an einem Transportsystem mit keiner Leitlinie eingesetzt werden, wobei das Fahrzeug eine selbständige Fahrt ausführt. In diesem Fall ist es zum Sicherstellen und Erleichtern des Gleitkontaktes zwischen der Stromversorgungsschiene R und dem Kollektorteil 8 des Fahrzeugs vorstellbar, eine Leitlinie nur an den vorbestimmten Abschnitten einzurichten, wo die Stromversorgungsschiene 8 eingerichtet ist.
Der vorbestimmte Abschnitt der vorherigen Ausgestaltung ist vorgesehen, wo das Transportfahrzeug A mit niedriger Geschwindigkeit fährt. Es ist in dem Fall ausführbar, daß das Fahrzeug seine Geschwindigkeit weiter verringert oder zeitweilig an dem Anfangs- und Endende des vorbestimmten Abschnitts anhält, um die Zeiteinstellung zwischen der Fahrposition des Fahrzeugs A und der Ausfahrund Zurückfahrbewegung des Kollektorteils 8 zu erleichtern.
Die Erfindung kann in anderen Formen ausgeführt werden, ohne von den anhängenden Ansprüchen abzuweichen.
Deswegen sollen die vorliegenden Ausgestaltungen in jeder Hinsicht als illustrativ und nicht einschränkend angesehen werden, wobei der Umfang der Erfindung eher durch die anhängenden Ansprüche als durch die vorangegangene Beschreibung dargestellt werden soll.

Claims

1. Transportsystem, umfassend:

ein Transportfahrzeug (A), auf dem eine Batterie (12) angeordnet ist, die das Transportfahrzeug antreibt,

eine Fahrspur, entlang der das Transportfahrzeug (A) automatisch fährt, und

ein Stromaufladesystem für das Transportfahrzeug, wobei das Stromaufladesystem eine Stromversorgungselektrode (R) umfaßt, die entlang und an einem vorbestimmten Abschnitt der Fahrspur angeordnet ist, und eine Stromaufnahmeelektrode, die an dem Transportfahrzeug (A) angeordnet und mit der Batterie (12) verbunden ist und einen Gleitkontakt mit der Stromversorgungselektrode (R) während der automatischen Fahrt des Fahrzeugs aufweist,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Stromaufnahmeelektrode ein Kollektorteil (8) ist, das verlängerbar von und zurückziehbar zu einem Bodenabschnitt des Fahrzeugs ist, wobei die Stromversorgungselektrode (R) eine Stromversorgungsschiene ist, die in der Fahrspur eingebettet ist, und daß die Stromversorgungselektrode (R) mit einer Wechselspannung beaufschlagt ist, während das Fahrzeug (A) einen Batterieauflader (24) trägt zum Herabtransformieren der durch die Stromaufnahmeelektrode aufgenommenen Wechselspannung und auch zum Gleichrichten dieser herabtransformierten Wechselspannung in eine niedrige Gleichspannung.

2. Transportsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrspur eine Leitlinie (L) aufweist, wobei das Fahrzeug (A) einen Sensor (5) umfaßt zum Auffinden der Leitlinie (L), so daß das Fahrzeug (A) aufgrund des Auffindesn des Sensors (5) automatisch entlang der Leitlinie (L) fährt.

3. Transportsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitlinie (L) ein Magnetteil mit entgegengesetzten Polen an seinen Vorder- und Rückseiten aufweist, wobei das Magnetteil fest mit einer Epoxyharzschicht bedeckt ist, so daß es eine bündige Oberfläche mit der Fahrspur bildet.

4. Transportsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Markierungen (M) an einem Anfangsende und an einem Schlußende des vorbestimmten Abschnitts vorgesehen sind, so daß das Fahrzeug (A) die Anfangs- und Schlußenden auffindet.

5. Transportsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Markierung (M) ein Magnetteil mit entgegengesetzten Polen an seinen Vorder- und Rückseiten aufweist.

6. Transportsystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportfahrzeug (A) an seiner vorderen Position ein Antriebs- und Steuerrad (3) aufweist, das zum Antrieb des Transportfahrzeugs von einem Vortriebsmotor (1) durch eine Vortriebsmotorantriebsvorrichtung (10) angetrieben, und durch einen Steuermotor (2) gesteuert ist, und an seiner hinteren Position ein Paar von rechten und linken mitgenommenen Rädern (4) aufweist, und einen Markierungssensor (6) zum Auffinden der Markierung (M).

7. Transportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektorteil (8) durch ein elastisches Teil (20) an einem Rahmen (21) befestigt ist, welcher wiederum an dem Transportfahrzeug (A) befestigt ist, wobei das Kollektorteil (8) durch einen Motor (22) und einen Schraubtriebmechanismus (23) auf und niederbewegbar ist.

8. Transportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgungselektrode (R) eine Stromversorgungsschiene aufweist, die in der Fahrspur eingebettet ist, während die Stromaufnahmeelektrode (8) einen Kollektorteil aufweist, der verlängerbar vom und zurückziehbar zu einem Bodenabschnitt des Fahrzeugs (A) ist.

9. Transportsystem nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektorteil (8) durch ein elastisches Teil (20) an einem Stütztisch (30) des Rahmens (21) befestigt ist, welcher wiederum an dem Wagen (A) befestigt ist, wobei der Rahmen (21) vertikal durch einen Motor (22) und einen Schraubtriebmechanismus (23) bewegbar ist.

10. Transportsystem nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß der Stütztisch (30) schwenkbar an einem Relaistisch (30B) durch eine vertikale Achse (P) gelagert und zu einem Zentrum des Schwenkbereichs durch ein elastisches Teil (30C) gedrängt ist, wobei ein Paar von Führungsrollen (30A) an vertikalen Zentren des Stütztisches (30) angeordnet ist.

11. Transportsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrollen (30A) in Kontakt mit einer Innenseite einer Grubenabdeckung (R2') gesetzt sind, die die Stromversorgungsschiene (R) abdeckt.

12. Transportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die niedrige Gleichspannung, die von dem Batterieauflader (24) kommt, etwas höher als eine Spannung der Batterie (12) eingestellt ist.