MXPA05010166A - Transmision flotante para vehiculo. - Google Patents

Transmision flotante para vehiculo.

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Abstract

Un vehiculo que tiene un bastidor de carga con ruedas, un bastidor de transmision, una rueda de traccion, una rueda rigida no impulsada, y una unidad de union por pivote. La rueda de traccion y la rueda rigida no impulsada estan fijas para moverse con el bastidor de transmision. La unidad de union por pivote acopla el bastidor de transmision al bastidor de carga para permitir que el bastidor de transmision se mueva verticalmente con relacion al bastidor de carga. La unidad de union por pivote tambien tiene un primer eje de pivote alrededor del cual el bastidor de transmision es giratorio con relacion al bastidor de carga.

Description

Fortwo-lettercodes and other abbreviations, referió the "Guid-ance Notes on Codes and Abbreviations" appearing al the begin-ning ofeach regular issue of the PCT Gazette.
TRANSMISIÓN FLOTANTE PARA VEHÍCULO REFERENCIA CRUZADA COM SOLICITUD RELACIOMADA Esta solicitud es una continuación en parte de la Solicitud de Patente U.S. No. de Serie 09/803,864, presentada el 12 de Marzo del 2001, la descripción íntegra de la solicitud se considera forma parte de la descripción de esta solicitud y se incorpora como referencia.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION La presente invención está dirigida en general a vehículos de manejo de materiales y, más particularmente, a un vehículo que tiene una unidad de transmisión verticalmente flotante. Los vehículos guiados automáticamente (AGVs o Automatic Guided Vehicles) se utilizan en toda la industria de manejo de materiales para transportar cargas. El término AGV se utiliza comúnmente para referirse a diseños de vehículos robustos que tienen cualquiera de los diversos sistemas disponibles de guía automatizada. Carros guiados automáticamente (AGCs) es un término comúnmente utilizado para referirse a un vehículo menos robusto, utilizado para aplicaciones similares pero a menor escala. Los diseños actuales de AGC generalmente incluyen un bastidor con ruedas giratorias ubicadas en las cuatro esquinas del P05-05/064-JBW 2 bastidor. Otras características pueden incluir una unidad de rueda de tracción y ruedas rígidas para el control direccional del carro. En un diseño actual, dos ruedas rígidas se fijan al bastidor y se ubican aproximadamente a la mitad entre las ruedas giratorias en cada lado del bastidor del carro. Los dos pares de ejes de las ruedas giratorias y el eje de las ruedas rígidas generalmente son paralelos entre sí. La unidad de transmisión direccionable está acoplada al bastidor del carro, generalmente por medio de una placa que está abisagrada y con resorte desde el bastidor del carro para asegurar que la rueda de tracción direccionable mantenga la tracción adecuada con la superficie de soporte. Mientras este arreglo generalmente es aceptable para superficies de soporte uniforme, las situaciones donde el piso no está nivelado ni plano pueden dar origen a pérdidas en el control direccional del carro . Más particularmente, cuando el carro encuentra una superficie dispareja, el montaje directo de las ruedas giratorias y rígidas al bastidor del carro puede provocar que uno o más de los tres conjuntos de ruedas se lleguen a desacoplar de la superficie de soporte. Ya que las ruedas rígidas se utilizan para el control direccional del carro, la pérdida de contacto entre las ruedas rígidas y el piso puede provocar pérdida de control direccional del carro. La P05-05/064-JBW 3 única rueda que tiene contacto significativamente uniforme con el piso es la rueda de tracción direccionable, abisagrada y con resorte.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN En vista de lo anterior, existe una necesidad de un diseño de AGC que mantenga más efectivamente el control direccional del carro o el AGV. Más particularmente, existe una necesidad de mantener tanto la rueda de tracción direccionable como al menos una rueda rígida en contacto con la superficie del piso todo el tiempo. Para cumplir estas y otras necesidades que serán claras para los expertos en la técnica con base en esta descripción y los dibujos anexos, la presente invención está dirigida a un vehículo de manejo de materiales que tiene un bastidor de soporte que lleva carga, con ruedas para acoplar de manera rodante una superficie de soporte así como una unidad de transmisión que tiene un bastidor de transmisión que soporta una rueda de tracción y una rueda rígida. Una unidad de unión por pivote giratoriamente acoplada al bastidor de carga y al bastidor de transmisión permite que el bastidor de transmisión flote verticalmente y cambie la orientación angular con relación al bastidor de transmisión, con lo cual se asegura que la rueda de tracción y la rueda rígida mantenga contacto operativo con P05-05/OS4-JBW 4 la superficie de soporte incluso sobre contornos disparejos . El alcance adicional de aplicabilidad de la presente invención se aclarará a partir de la descripción detallada, las reivindicaciones, y los dibujos siguientes. Sin embargo, se debe comprender que la descripción detallada y los ejemplos específicos, mientras indican modalidades específicas de la invención, se dan solamente como ilustración, ya que para los expertos en la técnica serán más evidentes diversos cambios y modificaciones dentro del espíritu y alcance de la invención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La presente invención se comprenderá más completamente a partir de la descripción detallada, dada más adelante, las reivindicaciones anexas y los dibujos adjuntos en los cuales: La figura 1 es una vista en perspectiva del lado inferior de un AGC de acuerdo a la presente invención; La figura 2 es una vista en perspectiva superior de la unidad de transmisión y la unidad de acoplamiento flotante ilustradas en la figura 1; La figura 3 es una vista en perspectiva de la unidad de transmisión; La figura 4 es una vista en perspectiva de la P05-05/064-JBW 5 unidad de unión por pivote; La figura 5 es una vista en perspectiva lateral del AGC mostrado en la figura 1 con un tubo de bastidor de carga lateral eliminado por razones de claridad; La figura 6 es una vista en elevación lateral del carro mostrado en la figura 5 con la unidad de transmisión en su posición centrada; La figura 7 es una vista en elevación lateral del carro mostrado en la figura 5 con la unidad de transmisión en su posición totalmente hacia arriba y girada en dirección contra las manecillas del reloj; La figura 8 es una vista en elevación lateral del carro mostrado en la figura 5 con la unidad de transmisión en su posición totalmente hacia abajo y girada en la dirección de las manecillas del relo ; La figura 9 es una vista en sección tomada a lo largo de la línea 9-9 mostrada en la figura 6; La figura 10 es una vista en perspectiva de un AGC de acuerdo a la presente invención, con una segunda modalidad de la unidad de unión por pivote; La figura 11 es una vista en sección tomada a lo largo de la línea 11-11 mostrada en la figura 10; y La figura 12 es una vista en elevación de la unidad de unión por pivote mostrada en la figura 10, que ilustra el embutidor de leva y el acoplamiento del bloque guía.
P05-05/064-JBW 6 DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA MODALIDAD PREFERIDA Un carro 10 guiado automáticamente de acuerdo con la presente invención se ilustra y se describe con referencia a las figuras 1-5. Se debe apreciar que las aplicaciones para la unidad de transmisión verticalmente flotante de acuerdo con la presente invención se pueden utilizar en diversas aplicaciones más allá del AGC ilustrado. Por ejemplo, la presente invención se puede utilizar con vehículos guiados automáticamente de diversas configuraciones así como con otros vehículos de manejo de materiales, lo que permite a los vehículos funcionar con mayor precisión a lo largo de superficies contorneadas de manera dispareja. El AGC 10 incluye un bastidor de carga 12 soportado en cada una de sus esquinas por ruedas giratorias 14. Una unidad de transmisión 16 incluye un bastidor de transmisión 18, una rueda de tracción 20, y un par de ruedas rígidas 22. La rueda de tracción 20 y las ruedas rígidas 22 están fijas para el movimiento con el bastidor de transmisión 18. Como se conoce convencionalmente, la rueda de tracción 20 es giratoria alrededor de un eje de tracción 24 y un eje de dirección 26. Cada una de las ruedas rígidas 22 es giratoria solamente alrededor de un eje simple 28 orientado perpendicular al eje longitudinal 30 de los AGCs . En consecuencia, cuando las ruedas rígidas P05-05/064-JBW 7 se acoplan con la superficie que soporta el carro, las ruedas tienden a mantener el control direccional del carro en su dirección axial. Una unidad de unión por pivote 36 interconecta la unidad de transmisión 16 con el bastidor de carga 12 a través de dos ejes de pivote, con lo cual se permite que la unidad de transmisión flote verticalmente con relación al bastidor de carga. La unidad de unión por pivote 36 también está configurada para permitir la orientación angular de la unidad de transmisión 16 para variar en un intervalo predeterminado con relación al bastidor de carga 12. Una modalidad alternativa de la invención se muestra en las figuras 10-12 y se describe con detalle más adelante para incluir una unidad de unión por pivote 136 que tiene una configuración de leva que permite el movimiento giratorio y vertical de la unidad de transmisión 16 con relación al bastidor 12. En ambos casos, las unidades de unión por pivote 36, 136 proporcionan grados de libertad vertical y angular que mantienen la unidad de rueda de tracción 20 y las ruedas rígidas 22 en contacto con la superficie de soporte del carro, incluso cuando la superficie de soporte tiene un contorno disparejo. En la primera modalidad, la unidad de unión por pivote 36 incluye un primero y segundo rieles laterales 38 y 40 (figura 4) interconectados por una placa de soporte P05-05/064-JBW d 42. Los rieles están acoplados de manera giratoria en cada uno de sus respectivos extremos al bastidor de carga 12 a través de los bloques 44 de soporte del bastidor y al bastidor de transmisión 18 a través de los bloques 46 de soporte de la unidad de transmisión. Un primer eje de pivote 50 conecta giratoriamente el extremo posterior de los rieles 38 y 40 y la placa de soporte 42 a los bloques 44 de soporte del bastidor. De una manera similar, los extremos delanteros de los rieles 38 y 40 están acoplados giratoriamente a los bloques 46 de soporte de la unidad de transmisión respectiva. Los ejes de pivote 50 y 52 están orientados preferentemente paralelos entre sí y paralelos al eje 28 de las ruedas rígidas. Mientras que la unidad de unión por pivote 36 puede tener diversas configuraciones, la modalidad ilustrada incluye estranguladores 56 en la placa 42 para recibir las ruedas rígidas 22. La capacidad de reorientación flotante vertical y angular de la unidad de transmisión, así como la configuración de triciclo de la rueda de tracción y las ruedas rígidas, mantienen la rueda de tracción direccionable y al menos una rueda rígida en contacto con las superficies del piso que tienen contornos disparejos. Como resultado, la integridad del control de transmisión/direccional del AGC es superior a los diseños de carros previos. En las figuras 6-8 se proporciona una P0S-O5/064-JBW 9 ilustración de la capacidad de reorientación flotante y angular de la presente invención. Específicamente, la figura 6 es una vista en elevación lateral del carro 10 con la unidad de transmisión 16 en su posición centrada, por ejemplo, con las superficies de soporte de la rueda de tracción 20, las ruedas rígidas 22, y las ruedas giratorias 14 en la misma elevación. Cuando el carro encuentra una superficie dispareja, la unidad de transmisión 16 gira con relación al bastidor de carga 12 alrededor de los ejes 50 y 52 para proporcionar reorientación flotante vertical y angular. Por ejemplo, la unidad de transmisión 16 se ilustra en la figura 7 en su posición totalmente hacia arriba y girada en el sentido contra las manecillas del reloj y en la figura 8 en su posición totalmente hacia abajo y girada en el sentido de las manecillas del reloj. Se debe notar que estas orientaciones se ilustran para fines ejemplares y que el intervalo del movimiento de la unidad de transmisión no se limita necesariamente a las orientaciones o intervalos específicos, ilustrados y descritos en la presente. El intervalo del movimiento flotante vertical y giratorio permitido por la unidad de unión por pivote 36 se limita preferentemente por los topes de pivote configurados y colocados apropiadamente. En la modalidad ilustrada, el intervalo de flotación vertical se limita a 2.54 cm, con P05-05/064-JBW 10 1.27 cm de flotación que se proporciona arriba y abajo de la posición centrada mostrada en la figura 6. Adicionalmente, un mecanismo de desviación se coloca de manera preferible operativamente entre el bastidor de carga y el bastidor de transmisión para aplicar una carga de resorte hacia abajo sobre la unidad de transmisión 16 de triciclo. Esta carga adicional mejora la tracción de la rueda de tracción 20 y las ruedas rígidas 22 con la superficie de soporte. Finalmente, también es deseable incluir uno o más topes de rotación para prevenir el exceso de rotación del bastidor de transmisión 18. Como se ilustra más claramente en la figura 2, la rueda de tracción 20, y sus interruptores y accionadores de límite asociados 59, se colocan generalmente en el extremo delantero del bastidor 18. Una fuente de energía, como el par ilustrado de baterías 58, están en un compartimiento central, y un compartimiento posterior acomoda los dispositivos electrónicos de control para el carro . En esta configuración, la carga sobre el bastidor de transmisión 18 tiende a girar la unidad de transmisión en una dirección en contra de las manecillas del reloj alrededor del eje 52 como se indica por la flecha 54. Los topes de rotación se utilizan para limitar esta rotación. Algún experto en la técnica tendrá claro que se pueden utilizar numerosas configuraciones de tope de pivote P05-OS/064-JBW 11 y rotación, como ménsulas, pernos, y similares, para limitar la flotación vertical y la rotación de la unidad de transmisión y que pueden servir diversos resortes u otro mecanismo de desviación para mantener la tracción de la transmisión. Por ejemplo, la modalidad ilustrada incluye las unidades de tope 60 que están colocadas cercanas a los bloques 46 de soporte de la unidad de transmisión (figuras 5-9) y que sirven como los topes de pivote y mecanismo de desviación para la unidad de transmisión 16. Cada unidad de tope 60 incluye una ménsula de resorte 62 fija al bastidor de carga 12 y un resorte en espiral 64 colocado alrededor de un perno 65. El resorte 64 se comprime entre la ménsula 62 y la placa de pivote 42 para ejercer una desviación hacia abajo sobre la placa. Una arandela 66 de tope hacia abajo está espaciada normalmente a una distancia predeterminada desde la ménsula 62 por un tubo espaciador 68. De este modo, la unidad de transmisión 16 está habilitada para girar hacia abajo desde su posición centrada (figura 6) hasta que la arandela se desplaza a la distancia predeterminada y colinda con la ménsula 62 (figura 8) . El tope del pivote hacia arriba se suministra con una pestaña de tope 70 (figuras 5 y 9) que se fija al bastidor de transmisión 18 y que incluye una pata 72 colocada para colindar con el bastidor de carga (12) o la ménsula 62 cuando la unidad de transmisión 16 está en su P05-05/064-JBW 12 posición totalmente hacia arriba (figura 7) . Finalmente, en la modalidad ilustrada, una unidad de tope de rotación 76 se coloca cerca al extremo delantero de la unidad de transmisión 16. El tope de rotación (figura 5) incluye una ménsula de rotación 78 que tiene una ranura 80 dentro de la cual se coloca una espiga de tope 82 para el movimiento. Cada una de la ménsula 78 y la espiga 82 se fijan a un bastidor de transmisión 18 y al bastidor de carga 12, de modo que el movimiento relativo del bastidor está limitado por el obturador ménsula/espiga. No obstante, en la descripción anterior de las unidades de tope 60, el resorte 64, y la unidad de tope 76, se darán cuenta los expertos en la técnica que se pueden utilizar diversos mecanismos conocidos en la técnica para proporcionar las funciones de tope y desviación sin apartarse del alcance de la invención, definido por las reivindicaciones anexas . Un beneficio adicional del uso de la unidad de transmisión flotante es que el bastidor de carga 12 y el bastidor de transmisión 18 se cargan independientemente.
De este modo, la carga útil soportada por el bastidor de carga 12 y las ruedas giratorias 14 se puede variar con base en las metas de operación, mientras que la carga sobre la unidad de transmisión depende principalmente del peso de la unidad de transmisión y cualquier desviación P05-05/064-JBW 13 proporcionada por el resorte en espiral 62. También, mediante la inclusión de componentes de energía, control, y mecánicos a bordo, necesarios para el movimiento autónomo, la unidad de transmisión se puede desconectar del bastidor de carga 12 y la unidad de unión por pivote 36 si se desea, para utilizar la unidad de transmisión como un vehículo autónomo . Las aplicaciones posibles para tal uso autónomo incluirían utilizarlo como un dispositivo de pequeño remolque o carro de peso ligero, en donde las restricciones de espacio impiden el movimiento efectivo del bastidor de carga 12 más grande. Una segunda modalidad de un carro guiado automáticamente de acuerdo con la presente invención se muestra en las figuras 10-12 e incluye una unidad de unión por pivote 136 que tiene un miembro guía 138 y una leva 140. Justo como con el carro 10 mostrado en las figuras 1-9, el carro 110 de las figuras 10-12 incluye una unidad de transmisión 16 que tiene un bastidor de transmisión 18 así como una rueda de tracción y un par de ruedas rígidas (no mostradas) fijas para moverse con el bastidor de transmisión 18. El miembro guía 138 está unido a uno del bastidor de carga 12 o el bastidor de transmisión 18 e incluye una ranura vertical 142. La leva 140 está unida al bastidor de carga 12 y al bastidor de transmisión 18 y dispuesta para el movimiento vertical dentro de la ranura P05-05/OS4-JBW 14 142. El acoplamiento de la leva y la ranura permite que la unidad de transmisión flote verticalmente con relación al bastidor de carga 12 y gire con relación a éste alrededor de un eje 144. En la modalidad ilustrada, la leva 140 incluye un seguidor 146 generalmente cilindrico con una pestaña 148 (figuras 11 y 12) . Una espiga 150 y tuerca 152 se pueden utilizar para unir el seguidor 146 al bastidor de transmisión 18 que preferentemente permite la rotación del seguidor 146 alrededor del eje de espiga 144. La tuerca 152 está sobre el lado interno del bastidor de transmisión y un bloque 154 está colocado entre la tuerca y el bastidor para proporcionar espaciamiento adecuado. El uso de una pestaña 148 sobre el seguidor ayuda a centrar adecuadamente la unidad de transmisión con relación al bastidor de carga 12. Los bloques de guía 156 (figura 10) se aseguran preferentemente a un bastidor de transmisión 18 y al bastidor de carga 12 para ayudar adicionalmente al centrado. Los bloques de guía 156 están preferentemente, aunque no necesariamente, comprendidos de un material de baja fricción como UHMW y tienen una superficie de unión suave . El miembro guía 138 se ilustra como un bloque simple con la ranura vertical 142 que tiene un extremo superior abierto 160 y un extremo inferior cerrado curvo P05-05/064-JBW 15 162. El extremo cerrado limita la flotación debajo del bastidor de transmisión con relación al bastidor de carga, mientras que el extremo superior abierto 160 permite el desacoplamiento selectivo de la unidad de transmisión. El miembro guía está comprendido preferentemente de un material resistente al desgaste como el acero. No obstante, en estas ilustraciones ejemplares, los expertos en la técnica se darán cuenta que el material y configuración específicos del miembro guía se pueden modificar sin apartarse del alcance de la invención, definido por las reivindicaciones anexas. Justo como con la unidad de unión por pivote 36, la unidad 136 permite que el bastidor de transmisión 18 se mueva verticálmente, ya sea con o sin un cambio en la orientación angular, con relación al bastidor de carga, con lo cual se permite que la rueda de tracción y las ruedas rígidas de la unidad de transmisión mantengan efectivamente el contacto operativo con la superficie de soporte. Para completar se hace notar que un vehículo que tiene la unidad de unión por pivote 136 es adecuado particularmente para aplicaciones de carga grande debido a la robustez de la unidad. Además, la unidad 136 permite que la unidad de transmisión se desacople fácilmente del bastidor de manejo de carga y presente un diseño simple con un costo de fabricación real. Más aún, el acoplamiento entre la leva P05-05/064-JBW 16 140 y el bloque de gula 138 restringe el movimiento longitudinal del bastidor de transmisión 18 con relación al bastidor de carga 12. La descripción anterior describe y muestra una modalidad ejemplar de la presente invención. Alguien con experiencia en la técnica reconocerá fácilmente a partir de tal descripción, y de los dibujos y reivindicaciones anexos, que se pueden efectuar diversos cambios, modificaciones y variaciones en la presente sin apartarse del espíritu verdadero y alcance amplio de la invención como se define por las siguientes reivindicaciones .
P05-05/064-JBW

Claims (1)

17 REIVINDICACIONES 5 1. Un vehículo que comprende: un bastidor de carga que tiene ruedas; un bastidor de transmisión; una rueda de tracción y una rueda rígida no impulsada, cada una está fija para moverse con el bastidor de transmisión; y una unidad de unión por pivote que acopla el bastidor de transmisión al bastidor de carga para permitir que el bastidor de transmisión se mueva verticalmente con relación al bastidor de carga, la unidad de unión por pivote tiene un primer eje de pivote alrededor del cual el bastidor de transmisión es giratorio con relación al bastidor de carga . 2. El vehículo según la reivindicación 1, en donde la unidad de unión por pivote está acoplada al bastidor de carga en un segundo eje de pivote y al bastidor de transmisión en el primer eje de pivote, el segundo eje de pivote está espaciado desde el primer eje de pivote. 3. El vehículo según la reivindicación 2, en donde la unidad de unión por pivote incluye un par de rieles de pivote que cada uno tiene un primer extremo acoplado giratoriamente al bastidor de carga y un segundo extremo acoplado giratoriamente al bastidor de transmisión. . El vehículo según la reivindicación 1, en P05-05/064-JB 18 donde la unidad de unión por pivote incluye un miembro guía y una leva, el miembro guía tiene una ranura vertical, y la leva está colocada moviblemente en la ranura vertical . 5. El vehículo según la reivindicación 4, que incluye además un bastidor de transmisión, en donde la rueda de tracción y las ruedas giratorias están montadas al bastidor de transmisión, y en donde la unidad de unión por pivote está acoplada al bastidor de carga. 6. El vehículo según la reivindicación 4, en donde la leva incluye un seguidor giratorio alrededor de un eje. 7. El vehículo según la reivindicación 6, en donde el seguidor incluye una pestaña central. 8. El vehículo según la reivindicación 1, que incluye además una segunda rueda rígida, no impulsada, giratoria solamente alrededor de un eje simple y montada al bastidor de transmisión, la rueda de tracción y las ruedas rígidas están colocadas para formar un triángulo. 9. El vehículo según la reivindicación 1, en donde la rueda de tracción es giratoria alrededor de un primer eje para proporcionar una fuerza de transmisión y giratoria alrededor de un segundo eje para proporcionar dirección. 10. El vehículo según la reivindicación 1, en donde la rueda rígida, no impulsada es giratoria solamente P05-05/064-JBW 19 alrededor de un eje simple de rotación. 11. Un vehículo que comprende : un bastidor de carga que tiene ruedas; un bastidor de transmisión; una rueda de tracción y una rueda giratoria rígida no impulsada, cada una está fija para moverse con el bastidor de transmisión, el bastidor de transmisión es giratoria alrededor del primero y el segundo ejes, la rueda giratoria rígida, no impulsada es giratoria solamente alrededor de un eje simple; y el medio conector de pivote acopla el bastidor de transmisión al bastidor de carga, el medio conector de pivote incluye un primer eje de pivote que está fijo a un bastidor de transmisión y al bastidor de carga y es móvil verticalmente con relación al otro bastidor de transmisión y al bastidor de carga, y en donde el bastidor de transmisión es giratorio alrededor del eje de pivote. 12. El vehículo según la reivindicación 11, en donde el medio conector de pivote incluye una unidad de unión por pivote acoplada al bastidor de carga en un segundo eje de pivote y al bastidor de transmisión en el primer eje de pivote, el segundo eje de pivote está espaciado del primer eje de pivote. 13. El vehículo según la reivindicación 12, en donde la unidad de unión por pivote incluye un par de P05-05/064-JBW 20 rieles de pivote, cada uno tiene un primer extremo acoplado giratoriamente al bastidor de carga y un segundo extremo acoplado giratoriamente al bastidor de transmisión. 14. El vehículo según la reivindicación 11, en donde el medio conector de pivote incluye una unidad de unión por pivote que tiene un miembro guía y una leva, en donde el miembro guía tiene una ranura vertical, y en donde la leva está colocada moviblemente en la ranura vertical y define el primer eje de pivote. 15. El vehículo según la reivindicación 14, en donde la leva incluye un seguidor que tiene una pestaña central . 16. El vehículo según la reivindicación 15, en donde el seguidor es giratorio alrededor del primer eje. P05-05/064-JBW
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