KR20220154769A - 적재하중 승강 장치를 구비한 무인 수송 차량 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 적재하중을 운반하기 위한 무인, 특히 자동 유도식, 수송 차량(1), 특히 플랜트 내의 재료 수송 차량으로서, 적재하중 승강 장치(2)를 구비한 수송 차량(1)에 관한 것이다. 승강 장치(2)의 특히 비용-효율적이고 여전히 강건하며 효율적인 구조를 위해, 본 발명에 따르면, 상승 과정이 편심 구동부에 의해 실현된다.

Description

적재하중 승강 장치를 구비한 무인 수송 차량

본 발명은 적재하중을 운반하기 위한 무인, 특히 자동 유도식, 바람직하게는 자율 자동 유도식 수송 차량에 관한 것이다. 이와 같은 차량은 바람직하게는 자율 주행하면서, 예를 들어 창고 내에서 또는 창고로부터 제조 라인으로 특정 적재하중을 수송하기 위해, 제조 공장 내의 이른바 산업용 트럭 또는 재료 수송 차량으로 일반적으로 사용된다.

이와 같은 수송 차량의 경우, 하중은 적재하중 자체, 및 적재하중이 별도로 적재될 수 있는 적재하중 캐리어, 예를 들어 랙, 롤러 트롤리 등으로 직접 구성될 수 있다. 여기서, 수송 차량이 이와 같은 적재하중 캐리어 아래로 주행하며, 상기 적재하중 캐리어를 독립적으로 상승시키고, 상기 적재하중 캐리어를 목적지까지 수송하며, 거기에서 상기 적재하중 캐리어를 다시 내려놓을 수 있는 것을 의도로 한다. 이런 목적으로, 수송 차량에는, 통합 승강 장치가 장착되어 있다.

승강 기능을 실시하기 위한 다양한 해결안이 관례적으로 공지되어 있다. 큰 하중을 신속하고 정확하게 상승시킬 수 있도록, 승강 장치는 높은 강성, 및 고전력 모터 구성 및 대응하는 높은 전기 에너지 수요를 필요로 하고, 이는 결과적으로 더 높은 중량, 더 큰 배터리, 더 높은 비용, 또는 더 짧은 주행 범위를 수반한다.

DE 102013013438 A1에는, 예를 들어, 승강 기능이 다양한 추력 및 레버 장치를 통해 실시되는 수송 차량이 개시되어 있는데, 이러한 장치는, 이의 설계 원리 및 강성 요건으로 인해, 높은 시스템 중량을 보이며 큰 구조적 공간 요건을 갖는다.

EP 102706 A1에는, 승강 장치가 볼 나사 구동부를 가지고 구성되는 다른 수송 차량이 개시되어 있는데, 볼 나사 구동부는 제조가 복잡하며 비교적 고비용이다.

이를 배경으로, 본 발명의 목적은 가장 저렴하고 동시에 가능한 한 강건하며 효율적인 구성으로 이루어질 수 있는 승강 장치를 구비한 수송 차량을 제안하는 데에 있다.

상기 목적은 독립항에 기재된 특징들의 조합에 의해 달성된다. 본 발명의 다른 구현예 및 개선예는 종속항 및 후술하는 설명과 도면에서 드러난다.

본 발명은 상승 작동이 편심 구동부를 통해 실시되는 것을 제공한다. 큰 하중을 상승 및 유지하기 위한 간단하고 저렴하며 강건한 저유지보수 해결안이 이를 통해 실현될 수 있다.

특히 컴팩트하며 유지보수 관점에서 유리한 수송 차량의 구성을 실현하기 위해, 상기 수송 차량은 구동 구성요소들이 내부에 배치된 편평한 차대를 구비하고, 차대에 대해 높이-조절가능하며 적재하중을 운반하는 역할을 하는 적어도 하나의 하중 캐리어 요소를 구비한다. 여기서, 편심 구동부는 상승 작동 중에 하중 캐리어 요소 내로 상승력을 도입하는 적어도 하나의 회전가능하게 장착된 편심 요소를 구비한다. 이를 통해, 상승 주행이 편심 요소의 구성을 통해 구조적으로 용이하고 효과적으로 획정될 수 있고, 작동 신뢰성이 증가되며, 오작동 및 고장이 방지된다.

본 발명의 하나의 바람직한 개선예에 따르면, 신뢰할 만한 승강 동기화를 위해, 승강 장치는, 실질적으로 전체 차대를 통해 횡방향으로 연장되며 반대편 단부들에 각각의 경우 하나의 편심 요소를 구비하는 승강 샤프트를 포함한다. 그에 따라, 또한, 상승 작동이 승강 샤프트 상에 작용하는 단일 구동 유닛을 통해 용이하고 저렴하게 실시될 수 있다.

하나의 바람직한 구현예에 따르면, 구동 유닛으로부터 승강 샤프트로의 힘의 강력한 전달, 및 동시에 구조적 공간의 특히 유연하며 효과적인 활용을 목적으로, 승강 샤프트는 랩어라운드 구동부에 의해 작동된다.

저렴하게 실시될 수 있는 하중 캐리어 요소의 효율적인 유도(guidance) 및 지지를 위해, 하중 캐리어 요소의 개구의 적어도 하나의 외주부가 상승 방향으로의 하중 캐리어 요소의 유도 및 상승 방향에 대해 횡방향으로의 지지를 위해 제공되되, 상기 개구는 승강 샤프트가 이를 통해 연장되도록 구성된다.

본 발명의 다른 개선예에 따르면, 하중 캐리어 요소의 추가로 개선된 유도 및 지지를 위해, 이는, 단부측에, 상승 방향과 평행하게 형성되며, 종방향으로 차대의 대응하는 영역을 지탱하고, 그 위에서 슬라이딩하는 평탄한 표면부를 구비한다.

바람직한 구현예에 따르면, 안정적이고 동시에 중량절약적인 구성을 위해, 수송 차량은 각각의 경우 차대의 양측에 반대로 배치되는 2개의 하중 캐리어 요소를 구비한다.

강성을 증가시키거나 기능적 범위를 강화하기 위해, 2개의 하중 캐리어 요소는 적어도 하나의 횡방향 연결에 의해 서로 연결될 수 있다.

종방향으로의 승강 장치의 용이하게 실시된 강건한 동기화를 위해, 본 발명의 하나의 바람직한 구현예는, 승강 장치가, 동일한 하중 캐리어 요소 상에 작용하며 랩어라운드 구동부에 의해 서로 결합되는 적어도 2개의 편심 요소를 구비하는 것을 제공한다.

본 발명의 특히 바람직한 구현예에 따르면, 편심 요소는, 외부에서 반경방향으로 배치되며 상승 작동 중에 하중 캐리어 요소 상에서 롤링하는 롤링 베어링 요소를 구비한다. 따라서, 편심 요소 및 이의 카운터베어링은 마모를 감소시키기 위해 강화될 필요가 없다. 마찬가지로, 오염되기 쉬운 유지보수-집약적 윤활유, 또는 마모되기 쉬운 슬라이딩 코팅을 생략하는 것이 가능하다. 게다가, 구동 모터는 하중에 더하여 편심 요소와 이의 카운터베어링 사이의 큰 마찰 저항을 극복할 필요가 없다. 구동 유닛의 전력이 더 적은 구조적 공간 및 더 낮은 에너지 소비를 위해 감소될 수 있거나, 더 큰 하중이 상승 및 수송될 수 있다.

바람직한 구현예에 따르면, 승강 장치는, 서로 결합되며 강제로 동시 이동가능하고 하중을 상승 및 하강시키는 역할을 하는 4개의 편심 요소를 포함할 수 있다.

따라서, 하중의 중단 없는 균일한 상승 및 하강이 별도의 제어 기술 비용 없이 순전히 기계적으로 실현될 수 있다.

본 발명은 예시적인 구현예에 기반하여 이하에 보다 상세히 논의될 것이다.
도 1은 수송 차량의 매우 단순화된 도면으로, 승강 장치의 평면도(도 1a), 인입된 승강 장치의 측면도(도 1b), 및 전개된 승강 장치의 측면도(도 1c)이다.
도 2는 추가로 적재하중 캐리어와 함께, 도 1에 따른 도면을 도시한다.
도 3은 적재하중이 적재하중 캐리어 내에 있는 수송 차량의 구현예의 예시도이다.
도 4는 차대 및 승강 장치의 몇몇 요소들의 3차원도(도 4a), 및 하중 캐리어 요소의 개구 내의 유도의 확대도(도 4b)이다.
도 5는 상승된 수송 위치(도 5a) 및 하강된 주차 위치(도 5b)에서의 수송 차량(1) 및 승강 장치(2)의 몇몇 요소들의 부분 측면도를 도시한다.
도 6은 롤링 베어링 요소를 갖는 편심 요소의 구현예를 도시한다.
도 7은 승강 샤프트의 구동부의 세부도를 도시한다.

도 1

무인 수송 차량(1)은 특히, 예를 들어 제조 라인으로/으로부터 또는 부품 창고 내에서 부품 및 구성요소를 수송하려는 목적으로, 제조 및 조립 공장 내의 매끄러운 바닥 상에서 적재하중을 운반하는 역할을 한다. 수송 차량(1)은 통합 공간 모니터링 센서 및 제어 시스템(본원에서 강조 및 도시되지 않음)에 기반하여 자율적으로 주행 경로를 선택한다.

수송 차량(1)은 편평하고 컴팩트한 차대(8)를 구비하되, 모든 제어 및 구동 구성요소가 그 안과 위에 배치된다.

도시된 구현예에서, 수송 차량(1)은 한 쌍의 지지 휠(15) 및 한 쌍의 구동 휠(14)로 이동한다. 구동 휠들(14)은 서로 무관하게 개별적으로 구동가능하여, 수송 차량(1)을 추진 및 조향하는 역할을 한다.

하중의 운반 또는 하중의 배치를 위해, 수송 차량(1)은 승강 장치(2)의 구성부를 형성하는 2개의 하중 캐리어 요소(9, 9')를 구비한다. 하중 캐리어 요소들(9, 9')은 종방향으로 또는 주행 방향(F)과 평행하게 세장형 형태로 이루어지며, 상부 영역에서 차대(8)의 측방향 측면들에 위치한다. 도시된 구현예에서, 각각의 하중 캐리어 요소(9, 9')는 박스형 중공체로 구성된다. 하중을 상승시키기 위해, 하중 캐리어 요소들(9, 9')은 인입된 주차 위치(도 1b)로부터 전개된 수송 위치로 상승 주행(16)에 의해 수직 상승 방향(H)으로 상승될 수 있다.

하중 캐리어 요소들(9, 9')은 예를 들어 강성을 증가시키기 위해 및/또는 더 넓은 편평한 적재면을 실현하기 위해 하나 이상의 스트럿, 스트립, 또는 패널(이에 미도시)을 통해 교차-연결될 수 있다(21).

도 2

수송 차량(1)은 우선적으로 별개의 적재하중 캐리어(6) 내의 적재하중을 수송하도록 설계된다. 적재하중 캐리어(6)는 다양한 형태(도시된 바와 같은 랙의 형태, 트롤리 또는 롤러 트롤리의 형태 등)로 구성될 수 있다.

적재하중 캐리어(6)는, 하중 캐리어 요소들(9, 9')이 주차 위치에 있는 수송 차량(1)이 적재하중 캐리어(6) 아래로 주행할 수 있도록, 구성된다. 적재하중 캐리어(6)는 주행 방향에 대해 횡방향으로 진행되는 2개의 트래버스(7, 7')를 구비하되, 하중 캐리어 요소들이 적재하중 캐리어(6)의 상승 및 수송 중에 그 위에 지지된다. 도시된 구현예에서, 트래버스들(7, 7')은 2개의 외부에 위치한 종방향 부재(17, 17')를 통해 연결된다.

하중을 수송하기 위해, 수송 차량(1)은 적재하중 캐리어(6) 아래로 주행하며 승강 장치(2)를 활성화한다. 여기서, 하중 캐리어 요소들(9, 9')은 상승 방향(H)으로 상승되고, 트래버스들(7, 7')과 접경하며, 바닥으로부터 적재하중 캐리어(6)를 상승시킨다. 그 결과, 적재하중 캐리어(6)는 목적지까지 수송되며, 거기에서 역순으로 다시 바닥 상에 내려놓아질 수 있다.

도 3

도 3은 수송 차량(1)의 예시적인 사용 시나리오를 도시하며, 도 2b에 도시된 상황에 실질적으로 대응한다. 수송 차량(1)의 구현예는 롤러 트롤리로 구성되는 적재하중 캐리어(6) 아래에 위치한다. 적재하중 캐리어(6)에는, 부대들로 채워진 와이어-메시 박스로 구성되는 적재하중(22)이 실려있다.

도 4

도 4는 승강 장치(2)의 구성요소들과 함께 차대(8)의 몇몇 구조적 요소들을 도시한다.

승강 장치(2)는 회전축(D)을 중심으로 회전가능한 승강 샤프트(10)를 구비하되, 이는 실질적으로 전체 차대(8)를 통해 횡방향으로 연장되며, 그렇게 함으로써, 이의 단부들이 2개의 반대편 하중 캐리어 요소(9, 9')와 맞물리게 된다. 각각의 경우 하나의 디스크형 편심 요소(3, 3'')가 승강 샤프트(10)의 양 단부 상에 공동 회전 방식으로 고정되도록 배치된다. 전반적으로, 승강 장치(2)는 수직 방향으로 하중 캐리어 요소들(9, 9')을 지지하는 4개의 디스크형 편심 요소(3, 3', 3'', 3''')를 구비한다.

각각의 하중 캐리어 요소(9, 9')는 승강 샤프트가 맞물리게 되는 개구(11)를 구비한다. 각각의 개구는 수직 방향으로 세장형 형태로 이루어지며, 서로 및 상승 방향(H)과 평행하게 배향되는 2개의 직선형 외주부(12)를 구비한다. 이러한 2개의 외주부(12)에 의해, 특히 주행 방향(F)과 평행하게, 또는 상승 방향(H)에 대해 횡방향으로 작용하는 힘이 하중 캐리어 요소(9)로부터 승강 샤프트(10) 및 그에 따라 차대(8) 내로 도입된다. 이를 통해, 외주부들(12)은 하중 캐리어 요소들(9, 9')에 대한 힘의 지지 및 유도의 역할을 한다.

게다가, 각각의 하중 캐리어 요소(9, 9')는, 단부측에, 상승 방향(H)과 평행하게 형성되는 평탄한 표면부(13, 13')를 구비한다. 이러한 표면부들(13, 13')도 마찬가지로 상승 작동 중의 수직 유도, 및 차대(8) 내로의 종방향 힘의 지지 및 도입의 역할을 한다.

도 5

도 5는 상승된 수송 위치(도 5a) 및 하강된 주차 위치(도 5b)에서의, 하중 캐리어 요소(9)의 측벽이 제거된, 수송 차량(1) 및 승강 장치(2)의 몇몇 요소들의 부분 측면도를 도시한다.

수송 차량(1)의 각 측에서, 승강 장치(2)는 동일 하중 캐리어 요소(9)에 작용하는, 동일한 크기의, 각각의 경우 2개의 편심 요소(3, 3')를 구비한다. 여기서, 승강 샤프트(10) 상에 안착되는 구동측 편심 요소(3)는 랩어라운드 구동부(18)에 의해 다른 출력측 편심 요소(3')에 결합되고, 그에 따라 승강 샤프트(10)가 회전할 때, 양 편심 요소(3, 3')는 동일한 방향으로 동시에 회전한다. 상기 구현예에서, 랩어라운드 구동부(18)는 체인 구동부로서 실시된다. 그러나, 예를 들어 치형 벨트 구동부 형태의 다른 구현예도 마찬가지로 본 발명 내에서 용인가능하게 남아있다.

상승 운동을 수행하기 위해, 승강 샤프트(10)의 회전 운동은 편심 요소(3, 3')에 의해 상승 방향(H)과 평행한 하중 캐리어 요소(9)의 병진 운동으로 변환된다. 하중 캐리어 요소(9)의 상부 수평 레일은 편심 요소들(3, 3')에 대한 카운터베어링의 역할을 한다. 편심 요소들(3, 3')과 하중 캐리어 요소(9) 사이의 마찰을 감소시키기 위해, 각각의 편심 요소(3, 3')에는, 외부에서 반경방향으로, 롤링 베어링 요소(4)가 장착되고, 그에 의해 상기 편심 요소는 카운터베어링 상에서 낮은 마찰로 조용하게 롤링한다. 상기에 이미 언급된 바와 같은 개구(11)의 외주부들(12) 및 표면부(13)에 의해, 편심 요소들(3, 3')이 하중 캐리어 요소(9) 상에서 롤링함에 따라 발생하는, 상승 방향(H)에 대해 횡방향으로 지향되는 힘 성분들이 차대(8) 내로 도입된다.

도 6

도 6은 편심 요소(3)의 구현예를 도시한다. 롤링 베어링 요소(4)가 편심 디스크(24)의 반경방향 외부 에지에 위치한다. 도시된 구현예에서, 롤링 베어링 요소(4)는 편심 디스크(24) 상에 가압된 볼 베어링으로 구성된다. 그러나, 본 발명 내에서, 편심 디스크(24) 자체가 롤링 베어링의 구성부, 예를 들어 내부 링으로 구성되는 것을 동등하게 고려할 수 있다.

승강 장치(2)의 상승 주행(16)은 구조적으로 승강 샤프트 리셉터클(23)의 중심의 회전축(D)과 편심 디스크(24)의 중심점(M) 사이의 반경방향 거리의 2배로 획정된다.

도 7

도 7은 전동 구동 유닛(20)에 의해 활성화되는 랩어라운드 구동부(19)에 의한 승강 샤프트(10)의 작동의 바람직한 구현예를 도시한다. 그에 따라, 구동 유닛(20)은 승강 장치(2)의 승강 구동부로 기능한다.

도시된 바람직한 구현예에서, 랩어라운드 구동부(19)는 체인 구동부로 제공된다. 그러나, 본 발명 내에서, 이는 요건에 따라 소정의 다른 구성, 예를 들어 벨트 구동부의 형태를 가질 수 있다.

1 수송 차량
2 승강 장치
3 편심 요소
4 롤링 베어링 요소
5 카운터베어링
6 적재하중 캐리어
7 트래버스
8 차대
9 하중 캐리어 요소
10 승강 샤프트
11 개구
12 외주부
13 표면부
14 구동 휠
15 지지 휠
16 상승 주행
17 종방향 부재
18 랩어라운드 구동부
19 랩어라운드 구동부
20 구동 유닛
21 횡방향 연결
22 적재하중
23 승강 샤프트 리셉터클
24 편심 디스크
M 중심점
D 회전축
F 주행 방향
H 상승 방향

Claims (11)

1. 하중을 수송하기 위한 무인, 특히 자동 유도식, 수송 차량(1)으로서, 상기 하중이 상승된 상태로 수송될 수 있도록 상기 하중을 상승시키도록 구성되는 승강 장치(2)를 구비하되, 상승 작동은 편심 구동부를 통해 실시되는 것을 특징으로 하는 수송 차량(1).
2. 제1항에 있어서, 상기 수송 차량(1)은 구동 구성요소들이 내부에 배치된 차대(8)를 구비하고, 상기 승강 장치(2)는, 상기 차대(8)에 대해 높이-조절가능하며 적재하중을 운반하는 역할을 하는 적어도 하나의 하중 캐리어 요소(9)를 포함하고, 상기 편심 구동부는 상승 작동 중에 상기 하중 캐리어 요소(9) 내로 상승력을 도입하는 적어도 하나의 회전가능하게 장착된 편심 요소(3)를 구비하는 것을 특징으로 하는 수송 차량(1).
3. 제2항에 있어서, 상기 승강 장치(2)는, 실질적으로 상기 전체 차대(8)를 통해 횡방향으로 연장되며 반대편 단부들에 각각의 경우 하나의 편심 요소(3, 3'')를 구비하는 승강 샤프트(10)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수송 차량(1).
4. 제3항에 있어서, 상기 승강 샤프트(10)는 랩어라운드 구동부(19)에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는 수송 차량(1).
5. 제3항 및 제4항 중 적어도 한 항에 있어서, 상기 하중 캐리어 요소(9)는 상기 승강 샤프트(10)가 연장되는 적어도 하나의 개구(11)를 구비하고, 상기 개구(11)의 적어도 하나의 외주부(12)가 상승 방향(H)으로의 상기 하중 캐리어 요소(9)의 유도 및 상기 승강 샤프트(10) 상의 상기 상승 방향(H)에 대해 횡방향으로의 지지를 위해 구성되는 것을 특징으로 하는 수송 차량(1).
6. 제2항 내지 제5항 중 적어도 한 항에 있어서, 상기 하중 캐리어 요소(9)는, 단부측에, 상기 상승 방향(H)과 평행하게 형성되며, 종방향으로 상기 차대(8) 내로의 힘의 도입 및 지지를 위해 제공되는 평탄한 표면부(13)를 구비하는 것을 특징으로 하는 수송 차량(1).
7. 제2항 내지 제6항 중 적어도 한 항에 있어서, 상기 수송 차량(1)은 각각의 경우 상기 차대(8)의 양측에 반대로 배치되는 2개의 하중 캐리어 요소(9, 9')를 구비하는 것을 특징으로 하는 수송 차량(1).
8. 제7항에 있어서, 상기 2개의 하중 캐리어 요소(9, 9')는 적어도 하나의 횡방향 연결(21)에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 수송 차량(1).
9. 제2항 내지 제8항 중 적어도 한 항에 있어서, 상기 승강 장치(2)는, 상기 동일한 하중 캐리어 요소(9) 상에 작용하며 랩어라운드 구동부(18)에 의해 서로 결합되는 적어도 2개의 편심 요소(3, 3')를 구비하는 것을 특징으로 하는 수송 차량(1).
10. 제2항 내지 제9항 중 적어도 한 항에 있어서, 상기 편심 요소(3)는, 외부에서 반경방향으로 배치되며 상승 작동 중에 상기 하중 캐리어 요소(9) 상에서 롤링하는 롤링 베어링 요소(4)를 구비하는 것을 특징으로 하는 수송 차량(1).
11. 제1항 내지 제10항 중 적어도 한 항에 있어서, 상기 승강 장치(2)는, 서로 결합되며 강제로 동시 이동가능하고 하중을 상승 및 하강시키는 역할을 하는 4개의 편심 요소(3, 3', 3'', 3''')를 포함하는 것을 특징으로 하는 수송 차량(1).

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