CH674095A5 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine fahrerlose Fig. 7 eine perspektivische Darstellung des Führungs-Wagenlenkeinrichtung für den Transport von Waren oder bandes (als Rundleiter gezeigt) zur Erläuterung des für andere Zwecke in einem Warenhaus, einer Fabrik oder Zustandes bei elektrischer Induktion,

dergleichen. 60 Fig. 8 dasselbe in einer zweiten Anordnung des Führungs-

Bisher sind in fahrerlosen Wagenlenkeinrichtungen elek- bandes,

tromagnetische und optische Lenkungsverfahren zur Fig. 9 dasselbe in einer dritten Anordnung des Führungs-

Anwendung gelangt. Beim elektromagnetischen Lenkungs- bandes, und verfahren ist ein dem Bewegungsweg des fahrerlosen Wagens Fig. 10 eine schematische Draufsicht auf einen erfindungsentsprechend unter der Fahrbahnfläche verlegter elektri- 65 gemäss ausgerüsteten fahrerlosen Wagen.

scher Leiter vorhanden. Ein durch Stromfluss in diesem elektrischen Leiter erzeugten Magnetfeld wird durch einen In Fig. 10 ist in schematischer Darsellungsweise ein Bei-Magnetfeldsensor abgetastet, der auf dem fahrerlosen Wagen spiel eines fahrerlosen Wagens gemäss der vorliegenden

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Erfindung gezeigt. An diesem mit 1 bezeichneten Wagen ist ein Paar Antriebsräder 2,3 rechts- und linksseitig an einer im wesentlichen längsmittigen Stelle des Wagenkörpers vorhanden. Antriebsmotoren 4 und 5 sind jeweils direkt mit dem zugeordneten Antriebsrad 2,3 verbunden. Der fahrerlose Wagen 1 kann geradeaus vorwärts und rückwärts fahren, indem das rechte und das linke Antriebsrad mit derselben Drehzahl gleichsinnig umläuft. Drehen der Antriebsräder mit verschiedenen Drehzahlen und in gleichem Drehsinn bewirkt Verschwenken des Wagens um seine eigene Achse. Drehrichtungsänderung der Antriebsräder bei gleichen Umdrehungszahlen bewirken Bewegungen in umgekehrten Richtungen.

Mit 6 und 7 sind Bremsmittel zum Verlangsamen oder Stoppen der Antriebsräder 2 und 3 bezeichnet, und 8,9 sind Pulsgeneratoren zum Ermitteln der Anzahl Umdrehungen, die die Antriebsräder 2,3 ausgeführt haben. Die Nummern 10a und 10b bezeichnen Führungsband-Sensoren zur Ermittlung der Stellung eines Führungsbandes 11, das auf einen Fussboden F aufgeklebt ist. Je nach Bewegungsrichtung des Wagens 1 arbeitet der Sensor 10a oder 10b. Mit 12 sind Antriebsräder bezeichnet, welche in der Art von Laufrollen am Wagenkörper angebaut sind, und mit 13 sind Stoss-stangen bezeichnet.

In Fig. 1 ist der Führungsband-Sensor 10a als Blockdiagramm dargestellt. Der Sensor 10a enthält eine Übertragerspule 20, eine erste Empfängerspule 21 und eine zweite Empfängerspule 22. Der Sensor 10b ist gleich wie der Sensor 10a aufgebaut, so dass auf eine spezielle Erläuterung verzichtet werden kann.

Die Übertragerspule 20 ist mit einem Oszillator 23 verbunden. Die erste Empfängerspule 21 ist über einen Verstärker 24 und einen Gleichrichter 25 mit einer Vergleichsvorrichtung 26 verbunden. Desgleichen ist die zweite Empfängerspule 22 über einen Verstärker 27 und einen Gleichrichter 28 mit der Vergleichsvorrichtung 26 verbunden. Ausgangssignale der Vergleichs Vorrichtung 26 sind Eingangssignale der Motor-Steuerglieder 29,30 der Antriebsmotoren 4 und 5 für das rechte bzw. das linke Antriebsrad. Die von den Gleichrichtern 25 und 28 ausgehenden Signale werden auch einem den Verstärkungsgrad selbststeuernden Verstärker 31 zugeführt. Die Verstärkungspegel in beiden Verstärkern 24 und 27 sind von Verstärker 31 rückkopplungsgesteuert. Die Übertragerspule 20 und die erste und zweite Empfängerspule 21,22 sind an Stellen aufgebaut, in welchen das magnetische Feld seitlich der Übertragerspule 20 nicht von den Empfängerspulen 21 und 22 beeinflusst wird.

Das Führungsband 11 auf dem Boden des Bewegungsweges des fahrerlosen Wagens ist durch Verankerung eines elektrisch leitfähigen Metallbandes oder dergleichen, z. B. eines Aluminiumbandes IIa nach Fig. 4 auf der Bodenoberfläche F, oder durch hochkantes Einbauen eines Aluminiumbandes 1 lb in eine Nut in der Bodenoberfläche F gemäss Fig. 5 befestigt. Eine weitere Verlegungsart für das Führungsband 11 c zeigt Fig. 6, wo dieses flach in den Grund einer Bodennut eingelegt, und anschliessend mit einem Füllmaterial 32 bodeneben überdeckt wird.

Das Führungsband 11 wird so im/auf dem Boden verlegt, dass es elektrisch beaufschlagbar ist. Insbesondere werden seine beiden Enden, wie in Fig. 7 gezeigt, bei 33 an Erde gelegt, oder das Band wird als horizontale Schleife nach Fig. 8, oder als vertikale Schleife nach Fig. 9 verlegt.

Der Lenkvorgang beim fahrerlosen Wagen 1 wird nun beschrieben. Der Oszillator 23 erzeugt ein von der Übertragerspule 20 ausgehendes magnetisches Feld Mi, welches im Führungsband 11 einen Stromfluss hervorruft. Daraus resultiert ein das Führungsband 11 umgebendes magnetisches Feld Mi. Dieses induziert in der ersten und zweiten auf s dem Wagen vorhandenen Empfängerspule 21 und 22 einen Stromfluss.

Die Ausgangssignale der Empfängerspulen 21 und 22 variieren in Abhängigkeit vom Abstand zwischen dem Führungsband 11 und der jeweiligen Empfängerspule. Das Aus-lo gangssignal erreicht sein Maximum, wenn die Spule direkt über dem Führungsband 11 liegt. Wenn sich das Führungsband aus dieser Stellung entfernt, wird das Signal mit jeweils grösserem Abstand schwächer. Dieser Zustand ist in Fig. 2 graphisch dargestellt, wobei die Lage des Führungsbandes 11 15 längs der Abszisse, und der in den Spulen 21 und 22 fliessende Strom längs der Ordinate aufgetragen ist. Die Kurve Pi stellt das Ausgangssignal der ersten Empfängerspule 21, die Kurve P2 das Ausgangssignal der zweiten Empfängerspule 22 dar. Die Ausgangssignale beider Empfängerspulen 21 und 22 20 erreichen den selben Wert, wenn das Führungsband 11 genau zwischen den beiden Empfängerspulen liegt.

Die Ausgangssignale der Empfängerspulen 21,22 laufen, jeweils über einen Verstärker 24 bzw. 27, einen Gleichrichter 25 bzw. 28 und liegen als Eingänge an der Vergleichsvorrich-25 tung 26. In dieser wird die Abweichung des Bewegungsweges des fahrerlosen Wagens 1 vom Führungsband 11 ausgerechnet und die Anzahl Umdrehungen der Motoren 4 und 5 ermittelt, die zur Kurskorrektur notwendig sind. Zur Erläuterung wird angenommen, dass das Führungsband 11 näher 30 bei der zweiten Empfängerspule 22 liege, wie in Fig. 3 gezeigt. Die Lage des Führungsbandes 11 selbstverständlich als stationär zu betrachten. Dadurch dass in Fig. 3 links die zweite Empfängerspule 22 näher beim Führungsband 11 liegt, gilt für die Ausgangssignale Va und Vb der ersten und 35 zweiten Empfängerspule 21,22 ein Verhältnis Va < Vb, wie aus Fig. 2 hervorgeht. Wenn anderseits das Führungsband 11 näher bei der ersten Empfängerspule 21 liegt, lautet das Va/ Vb-Verhältnis Va > Vb. Der Vergleich der Ausgangssignale der beiden Empfängerspulen ermöglicht somit festzustellen, 40 welche Spule sich näher am Führungsband 11 befindet.

Weil der Verstärkungsgrad der Verstärker 24 und 27 durch Rückkopplung an den Verstärker 31 mit automatischer Verstärkungssteuerung festgelegt ist, tritt keine Ausgangssignalerhöhung oder Ausgangssignalreduktion ein, wenn sich 45 der vertikale Abstand des Führungsbandsensors 10a vom Führungsband verkleinert oder vergrössert. Wenn z. B. der Führungsbandsensor 10a vorübergehend höher als normal über der Bodenoberfläche liegt, nehmen die Ausgangssignale insgesamt (durch die strichpunktierten Linien in Fig. 2 50 gezeigt) ab, so dass ein Befehl zur Erhöhung des Verstärkungsgrades der Verstärker 24 und 27 durch den Verstärker 31 gegeben wird, um die Signale anzuheben.

Wie obenstehend dargelegt kann das Führungsband auf sehr einfache Art verlegt werden. Damit sind wirtschaftliche 55 Vorteile erreichbar. Es ist auch möglich, den Bewegungsweg auf einfache Art zu ändern. Es ist nicht länger notwendig,

eine Steuereinheit für einen Induktionsleiter wie beim elektromagnetischen Lenkungsverfahren vorzusehen.

Auch ist es nicht möglich, die Bewegungssteuerung durch 60 Verschmutzung oder Beschädigung eines Reflexionsstreifens zu beeinträchtigen, wie dies bei dem optischen Lenkungsverfahren der Fall ist. Die erfindungsgemässe fahrerlose Wagenlenkeinrichtung kann somit bei sehr unterschiedlichen Betriebsbedingungen eingesetzt werden.

B

3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1. 674095 2

   PATENTANSPRÜCHE montiert ist und diesen entlang dem elektrischen Leiter

   1. Fahrerlose Wagenlenkeinrichtung, gekennzeichnet lenkt. Beim optischen Lenkungsverfahren wird ein Streifen durch ein bodenseitig längs einem Bewegungsweg des aus hochreflektierendem Material verwendet, das auf die Wagens (1) verlegtes elektrisch leitendes Führungsband (11), Fahrbahnfläche aufgetragen ist (meistens wird ein reflektie-eine auf dem Wagen (1) aufgebaute Vorrichtung (20,23) zum s rendes Band auf die Fahrbahnfläche aufgeklebt). Dieser Induzieren einer elektromotorischen Kraft in dem beim Betrieb des Wagens beleuchtete Streifen wird durch genannten Führungsband (11), und eine ebenfalls auf dem einen Photodetektor abgetastet und der Wagen längs des Wagen (1) vorhandene Anlage (10a, 21,22) zum Detektieren Streifens geführt.

   eines magnetischen Feldes (M2), das durch die Erzeugung Bei diesen beiden bekannten Lenkungsverfahren zeigen eines elektrischen Stormes im Führungsband (11) hervorge- 10 sich jedoch folgende Probleme: Wenn beim optischen Len-rufen wird. kungsverfahren der Streifen verschmutzt ist, der Streifen
2. 2. Fahrerlose Wagenlenkeinrichtung nach Anspruch 1, nicht auf dem Boden aufgeklebt ist, und der Streifen selbst zu dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsband (11) ein so wenig Licht reflektiert, wird es unmöglich, eine Leitlinie verlegter elektrisch leitender Metallstreifen ist, dass darin ein abzutasten. Um diesen Nachteil zu vermeiden ist es notelektrischer Strom fliessen kann. is wendig, den Boden sauber zu halten. Wo das unmöglich ist,
3. 3. Fahrerlose Wagenlenkeinrichtung nach Anspruch 2, kann das Verfahren nicht angewandt werden.

   dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Indu- Beim elektromagnetischen Lenkungsverfahren erfordert zieren einer elektromotorischen Kraft im Führungsband (11) das Verlegen des elektrischen Leiters einen hohen Zeit- und eine mit einem Oszillator (23) verbundene Übertragerspule Kostenaufwand, und ein einmal verlegter elektrischer Leiter

   (20) ist. 20 lässt sich nicht leicht auswechseln. Ferner ist die Stroman-
4. 4. Fahrerlose Wagenlenkeinrichtung nach Anspruch 3, speisung kompliziert und erfordert einen grossen Kostenauf-dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage zum Detektieren wand.

   eines magnetischen Feldes (M2) eine erste Empfängerspule Neben diesen beiden genannten Lenkungsverfahren sind

   (21) und eine zweite Empfängerspule (22) enthält, von auch andere Verfahren vorgeschlagen worden, aber nur welchen je eine auf beiden Seiten des Führungsbandes (11) 25 wenige davon haben sich in der Praxis durchzusetzen verangeordnet ist, dass die erste (21) und die zweite Empfänger- mocht.

   spule (22) über je einen Verstärker (24; 27) und einen Gleich- Die Erfindungsaufgabe ist deshalb eine fahrerlose Wagenrichter (25 ; 28) mit einer Vergleichsvorrichtung (26) ver- lenkeinrichtung zu schaffen, bei welcher ein leicht verleg-bunden sind, und dass die Ausgangssignale der ersten und bares Führungsband anwendbar ist.

   der zweiten Empfängerspule (21,22) als Eingangssignale der 30 Die Lösung dieser Aufgabe ist im unabhängigen Patentan-Vergleichsvorrichtung in dieser zur Steuerung der Bewegung sprach definiert.

   des fahrerlosen Wagens (1) verarbeitet werden. Betriebsmässig erzeugt die erste Einrichtung eine elektro-
5. 5. Fahrerlose Wagenlenkeinrichtung nach Anspruch 4, motorische Kraft im genannten bodenseitigen Führungs-dadurch gekennzeichnet, dass der Wagen (1) mit je einem band, und das in diesem durch den Stromfluss erzeugte seitlich am Wagenkörper angeordneten und diesen in Vor- 35 Magnetfeld wird durch die zweite Einrichtung detektiert. wärtsrichtung antreibenden Antriebsrad (2 ; 3) versehen ist, Diese Detektierung ermöglicht festzustellen, wo sich der dass jedes Antriebsrad (2,3) mit einem dieses direkt antrei- Wagen bezüglich dem Führungsband befindet, und den benden Motor (4 ; 5) verbunden ist, und dass die Ausgangssig- Wagen längs diesem Band zu bewegen.

   naie der Vergleichsvorrichtung (26) den Antriebsmotoren (4; Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend 5) zugeführt werden, wobei die Anzahl der Motorumdreh- 40 anhand der Zeichnung beschrieben. Darin sind :

   ungen zur Korrektur der Bewegungsrichtung des fahrerlosen

   Wagens verändert wird. Fig. 1 ein Blockdiagramm, aus dem der Aufbau eines Sen-
6. 6. Fahrerlose Wagenlenkeinrichtung nach Anspruch 5, sors für die Abstastung eines Führungsbandes hervorgeht, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verstärker (31) mit auto- Fig. 2 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der matischer Verstärkungssteuerung vorhanden ist, dessen Aus- 45 Ausgangspegel der in Empfängerspulen induzierten Ströme gang mit den Empfängerspulen-Signalverstärkern (24,27) abhängig von der Wagenstellung bezüglich des Führungsverbunden ist, so dass vertikale Abstandsdifferenzen zwi- bandes,

   sehen den Empfänger-Spulen (21,22) und dem Führungs- Fig. 3 eine schematische Darstellung der Erläuterung einer band (11) mittels Rückkopplungssteuerung durch den Ver- Stellungsbeziehung zwischen den Empfängerspulen und dem stärker (31) mit automatischer Verstärkungssteuerung kom- so Führungsband,

   pensiert werden. Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines beispiels weise flachliegenden Führungsbandes,

   Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines weitern (hochkantstehenden) Führungsbandes,

   ss Fig. 6 eine perspektivische Darstellung einer dritten Aus-BESCHREIBUNG führungsform des Führungsbandes,