PL161917B1 - Wózek transportowy automatycznie kierowany - Google Patents

Abstract

l . W ó z e k tran sp o rto w y au to m a ty c zn ie k ie ro ­ w an y z w y k le zao p a trzo n y w ra m ę nośną k o ła je z d ­ n e , u k ła d n ę d o w y , u k ła d k ie r o w n ic z y , u k ła d sterujący p osiadający zesp ó ł c z u jn ik ó w k o n tro lu ją ­ cych trasę, u kład y h am o w a n ia k ó ł je zd n y c h , układ zd erzk a n ajazd o w eg o , p od staw ę lub p alety transporto w e i m ający ko n stru kcję m o d u ło w ą , z n a m ie n n y ty m , że m a cen traln y m o d u ł je z d n y (1 ) zaop atrzon y w co n ajm n iej d w a e le m e n ty m o cu jąco -u stalające (1 3 ) z w y k le typu p ły ty p rz y łą c z e n io w e , które usytuo w an e są po p rz e c iw le g ły c h stronach osi obrotu (1 4 ) nap ędo w ych k ó ł je z d n y c h (5) centraln eg o m o ­ d u łu je zd n e g o (1 ) tak, że d o cen traln eg o m odułu je zd n e g o (1 ) z p om ocą w s p o m n ia n y c h elem en tó w m o c u ją c o - u sta la jąc y c h (1 3 ) u m o c o w a n y je s t z p rzodu lub z ty łu je d e n m o d u ł k ie ro w a n ia (2) albo do centraln eg o m o d u łu je z d n e g o (1 ) u m ocow ane są za pom ocą w sp o m n ian ych e le m e n tó w m o cująco - ustalających (1 3 ) ró w n o cześn ie d w a m o d u ły k ie ro ­ w a n ia (2) usytuo w ane p o p rz e c iw le g ły c h stronach osi obrotu (1 4 ) n ap ęd o w ych k ó ł je zd n y c h (5).

Description

Przedmiotem wynalazku jest wózek transportowy automatycznie kierowany stosowany, zwłaszcza w zrobotyzowanym systemie produkcyjnym służącym do transportu zespołów lub palet z obrabianymi częściami lub z pojedynczymi przedmiotami pomiędzy stanowiskami roboczymi a centralnym magazynem tub do wymiany palet między magazynem i urządzeniami zasilającymi.

Znane są wózki transportowe firmy Toshiba, które zaopatrzone są w magnetyczne sensory rozpoznające marszrutę oraz w sterujący tym wózkiem mikrokomputer. W znanych rozwiązaniach każde z kół wózka posiada swój niezależny mechanizm obrotu, zaś sam wózek zaopatrzony jest w czujniki wykrywania przeszkód, autonomiczne zasilanie elektryczne z baterii akumulatorów, układ sterowania układ śledzenia marszruty, przyrządy do rozpoznawania frajektorii i adresów, zabezpieczenia na przypade.k odejścia z trasy, urządzenie do przyjmowania i wydawania transportowanego ładunku. Trajektorie ruchu zadawane są sposobem indukcyjnym za pomocą ułożonego w podłożu przewodu lub zadawane są sposobem prowadnicowym za pomocą taśmy magnetycznej względnie światłoodblaskowej. Jako czynniki śledzenia znane rozwiązania zawierają iotoelement, cewkę indukcyjną lub mikrofony. W pierwszym przypadku przyjmowane są sygnały od światłoodblaskowej taśmy, w drugim sygnały elektromagnetycznego pola, w trzecim sygnał pola ultradźwiękowego. Dodatkowo wózki transportowe posiadają mechaniczne czujniki typu zderzak, wystające w trakcie ruchu za platformę, amortyzując uderzenie przy najeździe na przeszkodę, przy czym skok zderzaka przewyższa drogę hamowania wózka transportowego.

Wadą opisanych rozwiązań jest to, że wózki transportowe stanowią jedną nierozdzielną całość bez możliwości wyszczególnienia części napędowej i części kierującej co powoduje, że dotychczasowe konstrukcje są trudne w eksploatacji.

Znane jest również z polskiego opisu patentowego nr 150 485 urządzenie transportowe samojezdne, w którym rama nośna urządzenia transportowego zaopatrzona jest w trzy wyodrębnione podzespoły przedni środkowy i tylny, które mogą być połączone ze sobą rozłącznie, przy czym w podzespole środkowym usytuowana jest komora akumulatorów, a w górnej części podzespoły przedni i tylny zaopatrzone są w tuleje, w których osadzone są obrotowo czopy połączone z podstawami palet, zaś za tylnymi kołami jezdnymi w podzespole tylnym umocowane są do ramy nośnej napędowe silniki elektryczne, które poprzez niesamohamowne przekładnie ślimakowe sprzężone są z tylnymi kołami jezdnymi. Napędowe silniki elektryczne oraz tylne kola jezdne zaopatrzone są w dwa niezależne układy hamulcowe, natomiast w dolnej belce w podzespole przednim przed kołami skrętnymi zabudowane są czujniki kontroli trasy połączone z układem sterującym urządzenia transportowego. Podstawa palety połączona jest sprężynami z ramą nośną i zaopatrzona jest w dwie listwy prowadzące pomiędzy którymi usytuowane są prowadnice rolkowe. W podzespole tylnym usytuowana jest dźwignia połączona za pomocą cięgna z hamulcami postojowymi usytuowanymi z tyłu napędowych silników elektrycznych.

Wadą wyżej opisanego rozwiązania jest to, że· dotychczasowe samojezdne urządzenia transportowe mają jednoznacznie określony przód i tył urządzenia przez co niemożliwe jest funkcjonowanie urządzenia w układzie wahadłowym, co powoduje konieczność wydłużania dróg transportowych powodując zmniejszenie wydajności urządzenia.

Istotą wózka transportowego automatycznie kierowanego według wynalazku jest to, że ma centralny moduł jezdny zaopatrzony w co najmniej dwa elementy mocujace-ustalające zwykle typu płyty przyłączeniowe, które usytuowane są po przeciwległych stronach osi obrotu napędowych kół jezdnych centralnego modułu jezdnego tak, że do centralnego modułu jezdnego z pomocą wspomnianych elementów mocująco-ustalających umocowany jest z przodu lub z tyłu

161 917 jeden moduł kierowania albo do centralnego modułu jezdnego umocowane są z pomocą wspomnianych elementów mocująco-ustalających równocześnie dwa moduły kierowania usytuowane po przeciwległych stronach osi obrotu napędowych kół jezdnych.

Korzystnym jest, gdy w centralnym module jezdnym napędowe koła jezdne połączone są poprzez most napędowy i co najmniej jedną przedkładnię zwykle zębatą z napędowym silnikiem elektrycznym zasilanym z akumulatorów usytuowanych w kasetach, przy czym zwykle centralny moduł jezdny zaopatrzony jest w dwie kasety akumulatorów spoczywające na prowadnicach umocowanych do nośnej ramy centralnego modułu jezdnego.

Korzystnym jest gdy urządzenie posiada co najmniej dwa zespoły czujników pozycjonowania położenia przy zatrzymaniu, przy czym zwykle jeden zespół wspomnianych czujników położony jest przed napędowymi kołami jezdnymi, a drugi usytuowany jest za napędowymi kołami jezdnymi i zwykle są to czujniki indukcyjne.

Również korzystnym jest gdy co najmniej jeden moduł kierowania umocowany jest do elementów mocująco-ustalających centralnego modułu jezdnego pośrednio przy pomocy zespołu łącznika zwykle zaopatrzonego w elementy transportowe przystosowane do przewozu palet transportowych lub montażowych.

W szczególności w górnej części na centralnym module jezdnym usytuowana jest podstawa palety transportowo-montażowej.

Korzystnym jest, gdy w centralnym module jezdnym na wale napędowego silnika elektrycznego zabudowana jest tarcza hamulca pozycjonującego, który uzbrojony jest w element wykonawczy zwykle typu elektromagnes. Także korzystnym jest gdy w układzie napędowym centralnego modułu jezdnego przekładnia, która połączona jest z napędowym silnikiem elektrycznym uzbrojona jest w analogowo-cyfrowy przetwornik stabilizacji prędkości obrotowej.

W szczególności moduł kierowania zaopatrzony jest zwykle w dwa koła kierujące ułożyskowane na wspólnej osi zawieszonej na pionowym wale, który zwykle poprzez przekładnię zębatą, przekładnię falową i przekładnię pasową połączony jest z wykonawczym silnikiem elektrycznym modułu kierowania.

Korzystnie jest w przypadku zabudowania dwóch modułów kierowania po przeciwległych stronach modułu jezdnego, gdy pionowe wały wspomnianych modułów kierowania sprzęgnięte są z sobą przy pomocy drążka kierowniczego.

Korzystnym także jest gdy w module kierowania na pionowym wale zabudowany jest potencjometr sprzężenia zwrotnego układu sterowania urządzenia, zaś zwykle nośne ramy modułu kierowania i centralnego modułu jezdnego posiadają z przodu postać odwróconej litery U.

Zaletą wózka transportowego kierowanego automatycznie według wynalazku jest jego budowa pozwalająca na wykonanie urządzenia w wielu wariantach wykonania, na przykład z jednym lub z dwoma modułami kierowania. Zastosowanie rozwiązania centralnego modułu jezdnego zaopatrzonego w układ napędowy, układy hamowania, podstawę palety transportowo-montażowej pozwala na dobudowanie z przodu lub z tyłu niezależnego modułu kierowania bezpośrednio lub przy pomocy zespołu łącznika, który dodatkowo zwiększa możliwości transportowe urządzenia. Zastosowane w odpowiednich konstrukcyjnie miejscach urządzenia: analogowo-cyfrowego przetwornika stabilizacji prędkości obrotowej napędowego silnika elektrycznego, potencjometru sprzężenia zwrotnego w module kierowania, dwóch układów hamowania, oraz dwóch czujników pozycjonowania urządzenia przy zatrzymaniu pozwala na precyzyjne sterowanie pracą urządzenia w różnych warunkach jego pracy. Modułowa budowa urządzenia umożliwia wykonanie ośmiu odmian konstrukcyjnych samojezdnego urządzenia transportowego na bazie trzech typowych modułów konstrukcyjnych. Dodatkowo wózek transportowy według wynalazku posiada możliwość pracy dwukierunkowej w układzie wahadłowym.

Wózek transportowy automatycznie kierowany został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wózek transportowy automatycznie kierowany w widoku z boku w wersji rozbudowanej posiadającej dwa moduły kierowania, z których jeden umocowany jest do centralnego modułu jezdnego bezpośrednio, a drugi umocowany jest za

161 917 pomocą zespołu łącznika, przy czym dodatkowo linią przerywaną zaznaczono inną możliwość rozbudowy wózka według wynalazku, fig. 2 - wózek transportowy w widoku z góry w wersji z jezdnym modułem kierowania przymocowanym do centralnego modułu jezdnego przy pomocy zespołu łącznika, fig. 3 - przekrój podłużny centralnego modułu jezdnego, fig. 4 - widok z przodu oraz fragment przekroju poprzecznego centralnego modułu jezdnego, fig. 5 - widok z przodu nośnego korpusu centralnego modułu jezdnego, fig. 6 - korpus modułu jezdnego w widoku od strony centralnego modułu jezdnego, a fig. 7 - rozwiązanie układu kierowania w przekroju.

Jak uwidoczniono na rysunku wózek transportowy posiada centralny moduł jezdny 1 połączony z modułem kierowania 2 bezpośrednio lub przy pomocy zespołu łącznika 3. Centralny moduł jezdny 1 posiada nośną ramę 4, w której zabudowane są napędowe koła jezdne 5 sprzęgnięte poprzez most napędowy 6, zębata przekładnię 7 z napędowym silnikiem elektrycznym 8. Po drugiej stronie w stosunku do napędowego silnika elektrycznego 8 na zębatej przekładni 7 zabudowany jest analogowo- cyfrowy przetwornik 9 stabilizacji prędkości obrotowej. Układ napędowy 10 centralnego modułu jezdnego 1 zabudowany jest w środkowej jego części, zaś dwie kasety 11 akumulatorów zasilających usytuowane są po bokach tego modułu i spoczywają na prowadnicach 12 ułatwiających ich wymianę. Nośna rama 4 centralnego modułu jezdnego 1 uzbrojona jest w cztery elementy mocująco-ustalające 13 po dwa z każdej strony osi obrotu 14 napędowych kół jezdnych 5, służące do mocowania modułów kierujących 2 z przodu lub z tyłu centralnego modułu jezdnego 1. W dolnej części centralny moduł jezdny 1 zaopatrzony jest w dwa zespoły czujników pozycjonowania 15 położenia wózka przy zatrzymaniu typu PCID, przy czym jeden z czujników indukcyjnych usytuowany jest przed napędowymi kołami jezdnymi, a drugi usytuowany jest za napędowymi kołami jezdnymi 5 i zawieszone są one na uchylnej podporze 15’. Na wale napędowego silnika 8 zabudowana jest tarcza 16 hamulca pozycjonującego 17 blokowana przy pomocy elektromagnesu sterowanego przez układ sterujący. W pobliżu hamulca pozycjonującego 17 w centralnym module jezdnym 1 zabudowany jest układ hamulca hydraulicznego 18 napędowych kół jezdnych 5. Nośna rama 4 centralnego układu jezdnego 1 ma dodatkowo zabudowane: kasetę aparatury 19, płytę montażową 20 aparatury sterującej 21, wyłącznik główny 22, oraz zaciski prądowe 23 akumulatorów. Nośna rama 4 posiada kształt w widoku z przodu zbliżony do odwróconej litery U i wykonana jest jako spawana z profili zamkniętych. W górnej częśći nośna rama 4 zaopatrzona jest w podstawę palety transportowo- montażowej 24. W celu pewnego ustalenia kaset 11 z akumulatorami zaopatrzone są one w bolec ustalający 25 wchodzący w gniazdo ustalające 26 usytuowane pomiędzy prowadnicami 12.

Moduł kierowania 2 posiada nośną ramę 27 wykonaną jako spawaną i posiadającą w widoku z przodu postać zbliżoną do odwróconej litery U. W dolnej swojej części moduł kierowania 2 zaopatrzony jest w dwie płyty połączeniowe 28, które przystosowane są do połączenia ich z elementami mocująco-ustalającymi 13 centralnego modułu jezdnego 1. W środkowej swojej części nośna rama 27 zaoparzona jest w belki montażowe 29 dla mocowania układu kierowniczego 30, natomiast wewnętrzne boczne przestrzenie 31, 32 przystosowane są do zabudowania elektronicznego układu mocy napędowego silnika elektrycznego 8 oraz elektronicznego układu śledzenia tor jazdy wózka transportowego.

Układ kierowniczy 30 wózka transportowego zaopatrzony jest w dwa koła kierujące 33 ułożyskowane na wspólnej osi 34 zawieszonej na pionowym wale 35, który poprzez przekładnię zębatą 36 przekładnię falową 37 i przekładnie pasową 38 sprzężony jest z wykonawczym silnikiem elektrycznym 39 modułu kierowania 2. Na pionowym wale 35 w górnej jego części zabudowany jest potencjometr 40 sprzężenia zwrotnego układu sterowania urządzenia.

Zespół łączący 3 ma postać płaskiej ramy zaopatrzonej w płyty przyłączeniowe 41 oraz elementy transportowe 42 przystosowane do przewozu palet transportowych lub montażowych.

Możliwe są różne odmiany konstrukcyjne wykonania wózka transportowego według wynalazku. Jedną z nich jest odmiana polegająca na bezpośrednim połączeniu z sobą centralnego modułu jezdnego 1 z modułem kierowania 2. Ta odmiana nadaje się do krętych tras transportowych. Inna odmiana konstrukcyjna charakteryzuje się tym, że pomiędzy centralnym modułem

161 917 jezdnym 1 a modułem kierowania 2 ma zabudowany zespół łączący 3 co zwiększa możliwości transportowe i operacyjne wózka. Jeszcze inne odmiany wózka transportowego posiadają dwa moduły kierowania 2 i nadają się do pracy wahadłowej bez uprzywilejowanego kierunku jazdy i w tym przypadku pionowe wały 35 modułów kierowania 2 połączone są przy pomocy drążka kierowniczego 43. Dodatkowo wózek transportowy zaopatrzony jest w zderzak 44 hamulca najazdowego oraz zespół czujników indukcyjnych śledzących trasę pokonywaną przez wózek transportowy, wyznaczoną przez przewód elektryczny zatopiony w pobliżu i zasilany prądem wysokiej częstotliwości. Zespół czujników indukcyjnych śledzących trasę zabudowany jest zwykle rozłącznie w module kierowania 2.

161 917

Fig.. 6

161 917

161 917

ZS

161 917

22 9 21 20 1 16 19 4

161 917

161 917

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (10)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Wózek transportowy automatycznie kierowany zwykle zaopatrzony w ramę nośną koła jezdne, układ nędowy, układ kierowniczy, układ sterujący posiadający zespół czujników kontrolujących trasę, układy hamowania kół jezdnych, układ zderzka najazdowego, podstawę lub palety transportowe i mający konstrukcję modułową, znamienny tym, że ma centralny moduł jezdny (1) zaopatrzony w co najmniej dwa elementy mocująco-ustalające (13) zwykle typu płyty przyłączeniowe, które usytuowane są po przeciwległych stronach osi obrotu (14) napędowych kół jezdnych (5) centralnego modułu jezdnego (1) tak, że do centralnego modułu jezdnego (1) z pomocą wspomnianych elementów mocująco- ustalających (13) umocowany jest z przodu lub z tyłu jeden moduł kierowania (2) albo do centralnego modułu jezdnego (1) umocowane są za pomocą wspomnianych elementów mocująco-ustalających (13) równocześnie dwa moduły kierowania (2) usytuowane po przeciwległych stronach osi obrotu (14) napędowych kół jezdnych (5).
2. 2. Wózek transportowy według zastrz. 1, znamienny tym, że w centralnym module jezdnym (1) napędowe koła jezdne (5) połączone są poprzez most napędowy (6) i co najmniej jedną przekładnię (7) zwykle zębatą z napędowym silnikiem elektrycznym (8) zasilanym z akumulatorów usytuowanych w kasetach (11), przy czym zwykle centralny moduł jezdny (1) zaopatrzony jest w dwie kasety (11) spoczywające na prowadnicach (12) umocowanych do nośnej ramy (4) centralnego układu jezdnego (1).
3. 3. Wózek transportowy według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że posiada co najmniej dwa zespoły czujników pozycjonowania (15) położenia urządzenia przy zatrzymaniu zwykle czujników indukcyjnych, przy czym zwykle jeden wspomniany zespół czujników położony jest przed napędowymi kołami jezdnymi (5), a drugi usytuowany jest za napędowymi kołami jezdnymi (5).
4. 4. Wózek transportowy według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że co najmniej jeden moduł kierowania (2) umocowany jest do elementów mocująco-ustalających (13) centralnego modułu jezdnego (1) pośrednio przy pomocy zespołu łącznika (3) zwykle zaopatrzonego w elementy transportowe (42) przystosowane do przewozu palet transportowych lub montażowych.
5. 5. Wózek transportowy według zastrz. 1, znamienny tym, że w górnej części na centralnym module jezdnym (1) usytuowana jest podstawa palety transportowo-montażowej (24).
6. 6. Wózek transportowy według zastrz. 2, znamienny tym, że w centralnym module jezdnym (1) na wale napędowego silnika elektrycznego (8) zabudowana jest tarcza (16) hamulca pozycjonującego (17), który uzbrojony jest w element wykonawczy typu elektromagnes.
7. 7. Wózek transportowy według zastrz. 2, znamienny tym, że w układzie napędowym (10) centralnego modułu jezdnego (1) przekładnia (7), która połączona jest z napędowym silnikiem elektrycznym (8) uzbrojona jest w analogowo-cyfrowy przetwornik (9) stabilizacji prędkości obrotowej.
8. 8. Wózek transportowy według zastrz. 1, znamienny tym, że moduł kierowania (2) zaopatrzony jest zwykle w dwa koła kierujące (33) ułożyskowane na wspólnej osi (34) zawieszonej na pionowym wale (35), który zwykle poprzez przekładnię zębatą (36), przekładnię falową (37) i przekładnię pasową (38) połączony jest z wykonawczym silnikiem elektrycznym (39) modułu kierowania (2).
9. 9. Wózek transportowy według zastrz. 1 albo 8, znamienny tym, że w przypadku zabudowania dwóch modułów kierowania (2) po przeciwległych stronach centralnego modułu jezdnego (1) pionowe wały (35) wspomnianych modułów kierowania (2) sprzęgnięte są ze sobą przy pomocy drążka kierowniczego (43).

   161 917
10. 10. Wózek transportowy według zastrz. 8, znamuieiifty tym, że w module kierowania (2) na pionowym wale (35) zabudowany jest potencjometr (40) sprzężenia zwrotnego układu sterowania urządzenia, zaś zwykle nośne ramy (4, 27) modułu kierowania (2) i centralnego modułu jezdnego (1) posiadają w widoku z przodu postać odwróconej litery U.