CN115461300A - 改进可维护性的无人驾驶的运输车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于运送有效负载的无人驾驶的运输车辆(1)、尤其是自动引导的运输车辆、尤其是工厂中的材料运输车辆，该运输车辆具有有效负载升降设备(2)。为了改进易维护性，尤其是针对电气和电子部件和***，提出，在底盘(8)中布置有能移除的互换模块(2)，在该互换模块中组合有多个电气和/或电子部件。

Description

改进可维护性的无人驾驶的运输车辆

技术领域

本发明涉及一种用于运送有效负载的无人驾驶的运输车辆、尤其是自动引导的运输车辆、优选是自主自动引导的运输车辆。这样的车辆通常用作生产工厂中的所谓的工业卡车或材料运输车辆，例如用于在仓库中或从仓库到生产线运输特定的有效负载，同时优选地自主导航。在这样的运输车辆的情况下，负载可以由有效负载本身和可单独装载有效负载的有效负载载体(例如架子、滚轮小车等)构成。在此，目的在于：运输车辆可以行驶到这样的有效负载载体下方、独立地提升所述有效负载载体、将所述有效负载载体运输到目的地并且在该处再次将所述有效负载载体放下。为此目的，运输车辆配备有整合的升降设备。

背景技术

关于已知的现有技术，作为示例参考DE 20 2013 004 209 U1或EP102706A1。

为了能够实现运输车辆的广泛的各种功能，在其中安装有许多电气和电子部件。在一些情况下，例如在有故障的情况下，应当尽可能快速且容易地检查各个部件或整个***，并且在必要时进行更换。然而，由于安装空间有限，在某些情况下，受影响的部件只能通过很大的努力才能被移除和重新安装。

发明内容

在此背景下，本发明的目的是提出一种通用运输车辆，其尤其在电气和电子部件以及***方面的易维护性得到改进。

所述目的通过如独立权利要求所述特征的组合来实现。本发明的另外的实施例和改进方案将自从属权利要求以及以下说明和附图中显现。

本发明提出，在运输车辆的底盘中布置有可移除的互换模块，在该互换模块中组合有多个电气和/或电子部件。

因此，大部分电气和电子部件以及***可以方便地预组装且随后***到运输车辆中。

例如，在部件有故障的情况下，为了重新编程或进行计划中的部件更换，首先可以用兼容的完整互换模块快速且有效地替换整个互换模块，并因此显著减少了停机时间。故障查找、故障分析、编程和有故障的部件的更换可以在稍后的时间点在无尘环境中、在最佳配备的工作站处进行。重型和可能受污染的运输车辆不需要为此目的而单独运输和清洗，同样，也不需要在运输车辆所在地进行任何繁琐的去污措施。

对于车辆的制造来说，该模块也提供了如下优点，即其可以完全独立于运输车辆的其余结构进行预组装，例如由专业制造商进行预组装。此外，可以为不同的任务场景提供可快速更换的不同配备和/或编程的互换模块。

为了高效地处理互换模块，本发明还提出，互换模块具有独立的模块壳体，在该模块壳体中容纳有电气和/或电子部件。

为了实现高效使用和增强的可用性，在本发明的优选的改进方案中，可以在互换模块内包含至少一个电子控制单元。

为了进一步改进运输车辆的生产和可维护性并确保对敏感电子部件的有效保护，一个优选的实施例提出，运输车辆具有前部车辆部分、中部车辆部分和后部车辆部分，其中，前部车辆部分通过前隔板与中部车辆部分分离，并且后部车辆部分通过后隔板与中部车辆部分分离，并且互换模块布置在中部车辆部分中。

为了有效地分配功能，该优选实施例还提出，用于感测车辆周围环境的至少一个第一传感器组件、以及至少两个车辆车轮(尤其支撑轮)布置在前部车辆部分中。

出于相同原因，该优选实施例同样提出，用于感测车辆周围环境的至少一个第二传感器组件、以及至少两个驱动轮连同相关联的牵引驱动器一起布置在后部车辆部分中。

为了改进机械部件的维护，本发明的优选的实施例还提出，用于致动升降设备的升降驱动器布置在中部车辆部分中。因此，所述升降驱动器特别易于触及，并且此外为了实现更好的触及性，互换模块可以被快速移除。

根据本发明的优选的改进方案，升降设备通过偏心驱动器被致动。以此方式，所述升降设备可以具有特别简单和坚固并同时节省空间的结构，并且此外在控制技术上的开支(例如与多个独立的、可单独致动的升降元件有关的开支)显著减少。例如，在每一侧成对布置且联接至彼此的偏心元件以节省空间的方式被容纳在盒状的负载承载元件内。

为了有效和快速地连接运输车辆中的用电器和电子消费品，一个实施例提出，来自前部车辆部分、中部车辆部分和后部车辆部分的电气和/或电子部件经由电线路连接至互换模块。

根据一个改进方案，为了特别快速且高效地建立电连接，互换模块可以优选地具有少量的、特别优选地具有一个单个的组合(多个)电接口，该或这些电接口被设计用于同时连接在互换模块外部的多个电气和/或电子部件。例如，根据一个改进方案，互换模块可以具有用于连接后部车辆部分中的所有用电器的一个组合的电接口和用于连接前部车辆部分和中部车辆部分中的所有用电器的另一组合的电接口。

附图说明

下面将基于示例性实施例更详细地讨论本发明。在附图中：

图1是运输车辆的在平面视图(视图a)以及升降设备缩回(b)和展开(c)的侧视图中高度简化的展示。

图2示出了根据图1的视图，然而还带有有效负载载体。

图3是运输车辆的实施例的示例性图示，其中有效负载位于有效负载载体中。

图4是运输车辆的三维图示，其中(a)互换模块移除和(b)互换模块***。

图5是运输车辆1在平面视图中简化的示意图。

图6是模块壳体的实施例的三维图示。

图7示出了处于提升的运输位置(a)和降低的停放位置(b)的升降设备的侧视图。

具体实施方式

图1

无人驾驶的运输车辆1尤其用于在生产和组装工厂中的光滑地面上运送有效负载，例如用于从生产线或向生产线或者在零件仓库中运输零件和部件。运输车辆1基于集成的空间监测传感器(参见图4和图5的18、18')和控制***(在此未展示)来自主地选择其行驶路线。

运输车辆1具有扁平、紧凑的底盘8，在该底盘中且在其上布置有所有控制部件和驱动部件。在所示实施例中，运输车辆1在一对支撑轮15和一对驱动轮14上运动。驱动轮14可单独地、独立于彼此地驱动，并且因此既用于运输车辆1的推进又用于转向。

为了承载负载或放置负载，运输车辆1具有两个负载承载元件9、9'，这些负载承载元件形成升降设备25的组成部分。负载承载元件9、9'在纵向方向上或者平行于行驶方向F具有长形形状，并且在上部区域中侧向地位于底盘8的两侧。在所示实施例中，每个负载承载元件9、9'都被配置为盒状中空体。为了提升负载，可以在竖直提升方向H上将负载承载元件9、9'从缩回的停放位置(视图b)提起提升行程16进入展开的运输位置。

负载承载元件9、9'可以通过一个或多个支柱、条或板件(在此未示出)交叉连接，以便增加刚度和/或实现更大的平坦的装载表面。

图2

运输车辆1被设计成优先运输在单独的有效负载载体6中的有效负载。有效负载载体6可以以多种形式构造：以示出的架子形式，以小车或滚轮小车的形式等。

有效负载载体6被构造为使得运输车辆1可以在负载承载元件9、9'处于停放位置的情况下行驶到有效负载载体6下方。有效负载载体6具有两个横梁7、7'，这些横梁相对于行驶方向横向地延伸，并且在有效负载载体6的提升和运输期间，负载承载元件支撑在这些横梁上。在所示实施例中，横梁7、7'通过位于外部的两个纵向构件17、17'相连接。为了运输负载，运输车辆1行驶到有效负载载体6下方并启动升降设备25。在此，负载承载元件9、9'在提升方向H上被提起，抵靠在横梁7、7'上，并且将有效负载载体6从地面上提起。于是，有效负载载体6可以被运输到目的地，并且在该处以相反的顺序被再次放置到地面上。

图3

该图示出了运输车辆1的示例性使用场景，并且大致与图2b中所展示的情况相对应。运输车辆1的实施例位于被配置为滚轮小车的有效负载载体6下方。有效负载载体6装载有有效负载22，该有效负载由装满包袋的金属网箱构成。

图4

图4示出了运输车辆1的根据本发明的实施例。在底盘8的内部布置有可易于更换的互换模块2。运输车辆1的闭环和开环控制所需的大部分电子部件23布置在所述互换模块中。例如，在互换模块的中央容纳有车辆控制***的电子控制单元4和其他元件。

互换模块2具有专用的模块壳体3，该模块壳体***到在底盘8中为其而设的基座中，并且借助于少量的紧固元件(在此没有明确展示)而固定在其中，例如螺钉、卡口式紧固件、张力夹或可相对容易且快速地释放的其他紧固元件。

图5

根据本发明的运输车辆1在纵向方向上或沿行驶方向F在结构和功能上被分为三个车辆部分，这些车辆部分通过前隔板13和后隔板13'彼此分离。

用于感测车辆周围环境的第一传感器组件18位于前部车辆部分10中，并且两个支撑轮15、15'也布置在其中。

互换模块2布置在中部车辆部分11中。除了互换模块之外，用于致动升降设备25的升降驱动器19、一个或多个电池21、以及用于控制充电操作的可能的充电和电力部件24位于中部车辆部分10中。

用于感测车辆周围环境的第二传感器组件18'、以及两个驱动轮14、14'连同它们的相关联的电力牵引驱动器20一起位于后部车辆部分12中。

在所示实施例中，互换模块2在横向方向上大致在中部车辆部分11的整个内部宽度上延伸。

来自不同车辆部分的上述部件必须连接到互换模块2内的各种电子部件23和电子控制单元4。为此目的，在所示实施例中，互换模块2在前侧和后侧处在各自情况下具有一个组合的电接口5、5'。前部电接口5用于连接来自前部车辆部分10和中部车辆部分11的电气和电子部件，而后部电接口5'被设置用于连接来自后部车辆部分12的电气和电子部件。然而，在本发明中，同样可以设想设置单个共用电接口，该共用电接口被设置用于建立与互换模块2外的部件的所有必要连接。

在本发明中，还可以设想将这样的共用电接口设计为使得在互换模块2分别***运输车辆1以及从其中移除期间，连接过程和断开过程分别强制地自动进行。这样的共用接口例如可以布置在模块壳体4的底侧上。

这两个传感器组件18、18'在此仅作为示例且象征性地作为占位符示出，其表示布置在不同位置处的多个单独的传感器的实际组合。

图6

图6示出了模块壳体3的实施例。在所示的示例性实施例中，模块壳体3由金属片制成。金属片具有大致呈槽状的结构并且具有弯曲成U形的金属片轮廓，该金属片轮廓构成模块壳体3的基底和侧壁并且在前侧和后侧处通过横向金属片来加强和稳定。为了安装电子部件，模块壳体3可以设有所有相对应的紧固接口，例如孔、冲孔、金属片螺母、轨条等。

图7

图7示出了运输车辆1的处于提升的运输位置(视图a)和降低的停放位置(视图b)的升降设备25的一些元件的局部侧视图。

在运输车辆1的每一侧，升降设备25在各自情况下具有同等尺寸的、作用于同一负载承载元件9的两个偏心元件26、26'。这两个偏心元件26、20'通过环绕式驱动器(Umschlingungstrieb)联接至彼此，使得当升降驱动器19启动时，所述偏心元件强制地同时沿同一方向旋转，并在此过程中提升或降低负载承载元件9。为了减少偏心元件3、3'与负载承载元件9之间的摩擦，每个偏心元件26、26'均在径向外侧配备有滚动轴承元件，所述偏心元件借助于该滚动轴承元件在负载承载元件9上安静且低摩擦地滚动。

附图标记列表

1 运输车辆

2 互换模块

3 模块壳体

4 电子控制单元

5 电接口

6 有效负载载体

7 横梁

8 底盘

9 负载承载元件

10 前部车辆部分

11 中部车辆部分

12 后部车辆部分

13 隔板

14 驱动轮

15 支撑轮

16 提升行程

17 纵向构件

18 传感器组件

19 升降驱动器

20 牵引驱动器

21 电池

22 有效负载

23 电子部件

24 电力部件

25 升降设备

26 偏心元件

F 行驶方向

H 提升方向

Claims (10)

1.一种用于运输负载的无人驾驶的运输车辆(1)、尤其是自动引导的运输车辆，该运输车辆包括底盘(8)，该底盘具有布置在其中的电气和电子的控制以及驱动部件，其特征在于，在该底盘(8)中布置有能移除的互换模块(2)，在该互换模块中组合有多个电气部件和/或电子部件。

2.如权利要求1所述的运输车辆(1)，其特征在于，该互换模块(2)具有模块壳体(3)，在该模块壳体中容纳有所述电气部件和/或电子部件。

3.如前述权利要求中至少一项所述的运输车辆(1)，其特征在于，该互换模块(2)包括至少一个电子控制单元(4)。

4.如前述权利要求中至少一项所述的运输车辆(1)，其特征在于，该运输车辆(1)具有前部车辆部分(10)、中部车辆部分(11)和后部车辆部分(12)，其中，该前部车辆部分(10)通过前隔板(13)与该中部车辆部分(11)分离，并且该后部车辆部分(12)通过后隔板(13')与该中部车辆部分(11)分离，其中，该互换模块(2)布置在该中部车辆部分(11)中。

5.如权利要求4所述的运输车辆(1)，其特征在于，在该前部车辆部分(10)中布置有用于感测车辆周围环境的至少一个第一传感器组件(18)、以及至少两个车辆车轮(15，15')。

6.如权利要求4所述的运输车辆(1)，其特征在于，在该后部车辆部分(12)中布置有用于感测车辆周围环境的至少一个第二传感器组件(18')、至少两个驱动轮(14，14')以及至少一个牵引驱动器(20)。

7.如权利要求4所述的运输车辆(1)，其特征在于，在该中部车辆部分(11)中布置有用于致动升降设备(25)以使得该负载提升的至少一个升降驱动器(19)。

8.如权利要求7所述的运输车辆(1)，其特征在于，该升降设备(25)通过偏心驱动器被致动。

9.如权利要求4至8中至少一项所述的运输车辆(1)，其特征在于，

来自该前部车辆部分、该中部车辆部分和该后部车辆部分(10，11，12)的电气和/或电子部件经由电线路连接至该互换模块(2)。

10.如前述权利要求中至少一项所述的运输车辆(1)，其特征在于，该互换模块(2)具有至少一个组合的电接口(5)，该至少一个组合的电接口被设计用于同时连接在该互换模块(2)外部的多个电气和/或电子部件。

Images