KR20220154770A

KR20220154770A - 개선된 유지보수성을 갖는 무인 수송 차량

Info

Publication number: KR20220154770A
Application number: KR1020227035712A
Authority: KR
Inventors: 스펜 마인츠; 자샤 게르버
Original assignee: 콘티넨탈 오토모티브 테크놀로지스 게엠베하
Priority date: 2020-05-19
Filing date: 2021-05-10
Publication date: 2022-11-22
Also published as: JP7483930B2; US20230192461A1; CN115461300A; JP2023522336A; DE102020206276A1; EP4153525A1; WO2021233506A1; MX2022014638A

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. 특히 전기 및 전자 구성요소와 시스템에 대한 개선된 유지보수 능력을 위해, 복수의 전기 및/또는 전자 구성요소가 결합되는 착탈식 교체형 모듈(2)이 차대(8) 내에 배치되는 것이 제안된다.

Description

개선된 유지보수성을 갖는 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 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.

공지된 선행 기술로, 예시의 차원에서 DE 20 2013 004 209 U1 또는 EP 102706 A1을 참조한다.

수송 차량의 매우 다양한 기능을 실현할 수 있도록, 수많은 전기 및 전자 구성요소가 그 안에 설치된다. 소정의 상황에서, 예를 들어 결함의 발생시, 가능한 한 신속하고 용이하게, 개별 구성요소 또는 전체 시스템이 확인될 수 있어야 하고, 필요시 교체될 수 있어야 한다. 그러나, 제한된 설치 공간으로 인해, 경우에 따라, 영향을 받은 구성요소가 상당한 수고를 들여서만 제거 및 재설치될 수 있다.

이를 배경으로, 본 발명의 목적은 특히 전기 및 전자 구성요소와 시스템에 대한 개선된 유지보수 용이성을 갖는 일반적인 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, 수송 차량의 차대 내에, 다수의 전기 및/또는 전자 구성요소가 결합되는 착탈식 교체형 모듈이 배치되는 것을 제공한다.

그에 따라, 전기 및 전자 구성요소와 시스템의 상당부가 편리하게 사전조립된 후 수송 차량에 삽입될 수 있다.

예를 들어 구성요소 결함의 발생시, 재프로그래밍 또는 계획된 구성요소 교환을 위해, 전체 교체형 모듈이 먼저 호환가능한 온전한 교체형 모듈로 신속하고 효과적으로 교체될 수 있고, 그에 따라 비가동 시간이 상당히 감소된다. 결함있는 구성요소의 장애 진단, 장애 분석, 프로그래밍 및 교환은 최적으로 장착된 워크스테이션의 무분진 환경에서 추후 수행될 수 있다. 오염되었을 수 있는 무거운 수송 차량이 이런 목적으로 별도로 수송 및 세척될 필요가 없고, 마찬가지로 정교한 오염제거 방안이 수송 차량의 위치에서 수행될 필요가 없다.

차량의 제조에 대해서도, 이러한 모듈은 예를 들어 전문 제조업자에 의해 수송 차량의 구조의 잔여 부분과 전적으로 무관하게 사전조립될 수 있다는 이점을 제공한다.

게다가, 신속하게 교환될 수 있는, 상이하게 장착되고/되거나 프로그래밍된 교체형 모듈이 상이한 작업 시나리오를 위해 제공될 수 있다.

교체형 모듈의 효율적인 취급을 위해, 본 발명은 교체형 모듈이 전기 및/또는 전자 구성요소가 수용되는 별개의 모듈 하우징을 구비하는 것을 추가로 제공한다.

효과적인 사용 및 강화된 유용성을 위해, 본 발명의 바람직한 개선예에서, 적어도 하나의 전자 제어 유닛이 교체형 모듈 내에 포함되는 것이 가능하다.

수송 차량의 제조 및 유지보수성을 추가로 개선하며 민감한 전자 구성요소의 효과적인 보호를 제공하기 위해, 하나의 바람직한 구현예는 수송 차량이 전방 차량 부분, 중간 차량 부분, 및 후방 차량 부분을 구비하고, 전방 차량 부분은 전방 파티션에 의해 중간 차량 부분으로부터 분리되며, 후방 차량 부분은 후방 파티션에 의해 중간 차량 부분으로부터 분리되고, 교체형 모듈은 중간 차량 부분에 배치되는 것을 제공한다.

효과적인 기능 분배를 위해, 바람직한 구현예는 차량 주변을 감지하기 위한 적어도 하나의 제1 센서 장치, 및 적어도 2개의 차량 휠, 특히 지지 휠이 전방 차량 부분에 배치되는 것을 추가로 제안한다.

동일한 이유로, 바람직한 구현예는 차량 주변을 감지하기 위한 적어도 하나의 제2 센서 장치, 및 관련 트랙션 구동부를 갖는 적어도 2개의 구동 휠이 후방 차량 부분에 배치되는 것을 마찬가지로 제안한다.

기계 구성요소의 개선된 유지를 위해, 본 발명의 바람직한 구현예는 승강 장치를 작동시키기 위한 승강 구동부가 중간 차량 부분에 배치되는 것을 추가로 제공한다. 그에 따라, 상기 승강 구동부는 특히 용이하게 액세스될 수 있고, 게다가, 훨씬 더 나은 접근성을 위해, 교체형 모듈이 신속하게 제거될 수 있다.

본 발명의 바람직한 개선예에 따르면, 승강 장치는 편심 구동부를 통해 작동된다. 이를 통해, 상기 승강 장치는 특히 간단하며 강건하고 동시에 공간절약적인 구성으로 이루어질 수 있고, 게다가, 예를 들어 다수의 별개의 개별 작동가능한 승강 요소와 관련하여 훨씬 적은 제어 기술 비용을 요구한다. 예를 들어, 각 측에 쌍으로 배치되며 서로 결합되는 편심 요소들이 박스형 하중 캐리어 요소 내에 공간절약적 방식으로 수용된다.

수송 차량 내의 전기 및 전자 소비자의 효과적이고 신속한 연결을 위해, 일 구현예는 전방, 중간, 및 후방 차량 부분의 전기 및/또는 전자 구성요소가 전기선을 통해 교체형 모듈에 연결되는 것을 제공한다.

일 개선예에 따르면, 전기적 연결의 특히 신속하고 효율적인 구축을 위해, 교체형 모듈은 바람직하게는, 교체형 모듈의 외부에서 다수의 전기 및/또는 전자 구성요소의 동시 연결을 위해 설계되는, 바람직하게는 적은 수의, 특히 바람직하게는 하나의, 복합 전기 인터페이스(들)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 일 개선예에 따르면, 교체형 모듈은 후방 차량 부분 내의 모든 소비자의 연결을 위한 하나의 복합 전기 인터페이스, 및 전방 및 중간 차량 부분 내의 모든 소비자의 연결을 위한 다른 복합 전기 인터페이스를 구비할 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 교체형 모듈이 제거된 수송 차량(도 4a) 및 교체형 모듈이 삽입된 수송 차량(도 4b)의 3차원도이다.
도 5는 수송 차량(1)의 단순화된 평면도이다.
도 6은 모듈 하우징의 구현예의 3차원도이다.
도 7은 상승된 수송 위치(도 7a) 및 하강된 주차 위치(도 7b)에서의 승강 장치의 측면도를 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(도 4 및 도 5의 18, 18' 참조) 및 제어 시스템(이에 미도시)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(25)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 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.

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(25)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 수송 차량(1)의 본 발명에 따른 구현예를 도시한다. 용이하게 교환될 수 있는 교체형 모듈(2)이 차대(8)의 내부에 배치된다. 수송 차량(1)의 폐루프 및 개루프 제어에 요구되는 대부분의 전자 구성요소(23)가 상기 교체형 모듈 내에 배치된다. 예를 들어, 전자 제어 유닛(4) 및 차량 제어 시스템의 추가적인 요소들이 그 안의 중앙에 수용된다.

교체형 모듈(2)은 전용 모듈 하우징(3)을 구비하고, 이는 차대(8) 내에 이를 위해 제공되는 안착부에 삽입되며, 예를 들어 나사, 베이오닛 체결구, 텐션 클램프, 또는 비교적 용이하고 신속하게 해제될 수 있는 다른 체결 요소와 같은, 적은 수의 체결 요소(이에 명시적으로 도시되지 않음)에 의해 그 안에 고정된다.

도 5

본 발명에 따른 수송 차량(1)은, 종방향으로 또는 주행 방향(F)을 따라, 전방 파티션(13) 및 후방 파티션(13')에 의해 서로 분리되는 3개의 차량 부분으로 구조적 및 기능적으로 분할된다.

차량 주변을 감지하기 위한 제1 센서 장치(18)가 전방 차량 부분(10)에 위치하며, 2개의 지지 휠(15, 15')이 또한 거기에 배치된다.

교체형 모듈(2)은 중간 차량 부분(11)에 배치된다. 교체형 모듈 외에도, 승강 장치(25)를 작동시키기 위한 승강 구동부(19), 하나 이상의 전기 배터리(21), 및 가능하게는 충전 작동을 제어하기 위한 충전 및 전원 구성요소(24)가 중간 차량 부분(10)에 위치한다.

차량 주변을 감지하기 위한 제2 센서 장치(18'), 및 관련 전기 트랙션 구동부(20)를 갖는 2개의 구동 휠(14, 14')이 후방 차량 부분(12)에 위치한다.

도시된 구현예에서, 교체형 모듈(2)은 실질적으로 중간 차량 부분(11)의 전체 내부 폭에 걸쳐 횡방향으로 연장된다.

상이한 차량 부분들의 전술한 구성요소들은 교체형 모듈(2) 내의 다양한 전자 구성요소(23) 및 전자 제어 유닛(4)에 연결되어야 한다. 이런 목적으로, 도시된 구현예에서, 교체형 모듈(2)은 전방측 및 후방측에 각각의 경우 하나의 복합 전기 인터페이스(5, 5')를 구비한다. 전방 전기 인터페이스(5)는 전방 및 중간 차량 부분(10, 11)의 전기 및 전자 구성요소를 연결하는 역할을 하는 반면, 후방 전기 인터페이스(5')는 후방 차량 부분(12)의 전기 및 전자 구성요소의 연결을 위해 제공된다.

그러나, 본 발명 내에서, 교체형 모듈(2)의 외부에서 구성요소들에 대한 모든 필요한 연결의 구축을 위해 제공되는 단일 공통 전기 인터페이스가 구비되는 것을 동등하게 고려할 수 있다.

본 발명 내에서, 이와 같은 공통 전기 인터페이스는 연결 과정 및 분리 과정이 각각 수송 차량(1)으로의/으로부터의 교체형 모듈(2)의 삽입 및 제거 중에 각각 강제로 자동으로 일어나도록 설계되는 것을 추가로 고려할 수 있다. 이와 같은 공통 인터페이스는 예를 들어 모듈 하우징(4)의 밑면 상에 배치될 수 있다.

2개의 센서 장치(18, 18')는 상이한 위치들에 배치되는 다수의 개별 센서들의 실제 조합을 나타내는 플레이스홀더로서 상징적으로, 단지 예시의 차원에서 이에 도시된다.

도 6

도 6은 모듈 하우징(3)의 구현예를 도시한다. 도시된 예시적인 구현예에서, 모듈 하우징(3)은 판금으로 제조된다. 이는 실질적으로 트로프형 구성으로 이루어지며, U자형으로 절곡되는 판금 프로파일을 가지되, 이는 모듈 하우징(3)의 기저부 및 측벽을 형성하며, 횡방향 금속판들에 의해 전방측 및 후방측에서 강화 및 안정화된다. 전자 구성요소의 설치를 위해, 모듈 하우징(3)에는, 보어, 펀칭 개구, 판금 너트, 레일 등과 같은 모든 대응하는 체결 인터페이스가 제공될 수 있다.

도 7

도 7은 상승된 수송 위치(도 7a) 및 하강된 주차 위치(도 7b)에서의 수송 차량(1)의 승강 장치(25)의 몇몇 요소들의 부분 측면도를 도시한다.

수송 차량(1)의 각 측에서, 승강 장치(25)는 동일 하중 캐리어 요소(9)에 작용하는, 동일한 크기의, 각각의 경우 2개의 편심 요소(26, 26')를 구비한다. 2개의 편심 요소(26, 20')는 랩어라운드 구동부를 통해 서로 결합되고, 그에 따라, 승강 구동부(19)가 활성화될 때, 상기 편심 요소들은 강제로 동일한 방향으로 동시에 회전하며, 그렇게 함으로써, 하중 캐리어 요소(9)를 상승 또는 하강시킨다. 편심 요소들(3, 3')과 하중 캐리어 요소(9) 사이의 마찰을 감소시키기 위해, 각각의 편심 요소(26, 26')에는, 외부에서 반경방향으로, 롤링 베어링 요소가 장착되고, 그에 의해 상기 편심 요소는 하중 캐리어 요소(9) 상에서 낮은 마찰로 조용하게 롤링한다.

1 수송 차량
2 교체형 모듈
3 모듈 하우징
4 전자 제어 유닛
5 전기 인터페이스
6 적재하중 캐리어
7 트래버스
8 차대
9 하중 캐리어 요소
10 전방 차량 부분
11 중간 차량 부분
12 후방 차량 부분
13 파티션
14 구동 휠
15 지지 휠
16 상승 주행
17 종방향 부재
18 센서 장치
19 승강 구동부
20 트랙션 구동부
21 배터리
22 적재하중
23 전자 구성요소
24 전원 구성요소
25 승강 장치
26 편심 요소
F 주행 방향
H 상승 방향

Claims

하중을 수송하기 위한 무인, 특히 자동 유도식, 수송 차량(1)으로서, 전기 및 전자 제어 및 구동 구성요소가 내부에 배치된 차대(8)를 포함하되, 상기 차대(8) 내에, 다수의 전기 및/또는 전자 구성요소가 결합되는 착탈식 교체형 모듈(2)이 배치되는 것을 특징으로 하는 수송 차량(1).
제1항에 있어서, 상기 교체형 모듈(2)은 상기 전기 및/또는 전자 구성요소가 수용되는 모듈 하우징(3)을 구비하는 것을 특징으로 하는 수송 차량(1).
제1항 및 제2항 중 적어도 한 항에 있어서, 상기 교체형 모듈(2)은 적어도 하나의 전자 제어 유닛(4)을 포함하는 것을 특징으로 하는 수송 차량(1).
제1항 내지 제3항 중 적어도 한 항에 있어서, 상기 수송 차량(1)은 전방 차량 부분(10), 중간 차량 부분(11), 및 후방 차량 부분(12)을 구비하고, 상기 전방 차량 부분(10)은 전방 파티션(13)에 의해 상기 중간 차량 부분(11)으로부터 분리되며, 상기 후방 차량 부분(12)은 후방 파티션(13')에 의해 상기 중간 차량 부분(11)으로부터 분리되고, 상기 교체형 모듈(2)은 상기 중간 차량 부분(11)에 배치되는 것을 특징으로 하는 수송 차량(1).
제4항에 있어서, 차량 주변을 감지하기 위한 적어도 하나의 제1 센서 장치(18), 및 적어도 2개의 차량 휠(15, 15')이 상기 전방 차량 부분(10)에 배치되는 것을 특징으로 하는 수송 차량(1).
제4항에 있어서, 차량 주변을 감지하기 위한 적어도 하나의 제2 센서 장치(18), 및 적어도 2개의 구동 휠(14, 14')과 적어도 1개의 트랙션 구동부(20)가 상기 후방 차량 부분(12)에 배치되는 것을 특징으로 하는 수송 차량(1).
제4항에 있어서, 상기 하중을 상승시킬 목적으로 승강 장치(25)를 작동시키기 위한 적어도 하나의 승강 구동부(19)가 상기 중간 차량 부분(11)에 배치되는 것을 특징으로 하는 수송 차량(1).
제7항에 있어서, 상기 승강 장치(25)는 편심 구동부를 통해 작동되는 것을 특징으로 하는 수송 차량(1).
제4항 내지 제8항 중 적어도 한 항에 있어서, 상기 전방, 중간, 및 후방 차량 부분(10, 11, 12)의 전기 및/또는 전자 구성요소가 전기선을 통해 상기 교체형 모듈(2)에 연결되는 것을 특징으로 하는 수송 차량(1).
제1항 내지 제9항 중 적어도 한 항에 있어서, 상기 교체형 모듈(2)은 상기 교체형 모듈(2)의 외부에서 다수의 전기 및/또는 전자 구성요소의 동시 연결을 위해 설계되는 적어도 하나의 복합 전기 인터페이스(5)를 구비하는 것을 특징으로 하는 수송 차량(1).