DE10044195A1 - Fahrerloses Transportsystem - Google Patents

Abstract

Ein fahrerloses Transportsystem umfasst ein fahrerloses Transportfahrzeug (5), das mindestens einen Verbraucher (4) elektrischer Energie aufweist, und ein kontaktloses Energiezuführungssystem nach dem Induktionsprinzip. Das Energiezuführungssystem weist einen in einer Fahrbahn (B) verlegten Primärleiter (P) und ein im fahrerlosen Transportfahrzeug (5) angeordnetes, an den Verbraucher (4) angeschlossenes Stromaufnahmemodul (2) auf. Um das fahrerlose Transportsystem flexibler einsetzen zu können, ist erfindungsgemäß im Transportfahrzeug (5) eine an das Stromaufnahmemodul (2) und den Verbraucher (4) angeschlossene Pufferbatterie (3) angeordnet. Das Transportfahrzeug (5) ist bevorzugt induktiv mit Hilfe des Primärleiters (P) geführt. Zu diesem Zweck weist das Transportfahrzeug (5) eine Lenkantenne auf, die zwei Lenkspulen (6a, 6b) und eine Detektorspule (7) für die Spurmitte umfasst. In einem Betriebszustand, in dem sich das Transportfahrzeug (5) zentriert über dem aus zwei parallel verlegten Leitungsabschnitten einer Bodenschleife bestehenden Primärleiter (P) befindet, sind die Detektorspule (7) zwischen den Leitungsabschnitten und die Lenkspulen (6a, 6b) beiderseits der Leitungsabschnitte angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft ein fahrerloses Transportsystem mit einem fahrerlosen Transport­ fahrzeug, das mindestens einen Verbraucher elektrischer Energie aufweist, und einem kontaktlosen Energiezuführungssystem nach dem Induktionsprinzip, das einen in einer Fahrbahn verlegten Primärleiter und ein im fahrerlosen Transportfahrzeug angeordne­ tes, an den Verbraucher angeschlossenes Stromaufnahmemodul aufweist.

Ein derartiges Transportsystem ist im Artikel "Montage auf Hochtouren" in der Zeit­ schrift "Totally Integrated Automation", Ausgabe 2-2000, S. 28-29, beschrieben.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein fahrerloses Transportsystem der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, das flexibler einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass im fahrerlosen Transport­ fahrzeug eine an das Stromaufnahmemodul und den Verbraucher angeschlossene Pufferbatterie angeordnet ist.

Das erfindungsgemäße Transportsystem ermöglicht es, dass das Transportfahrzeug vom Fahrkurs, der durch den Primärleiter vorgegeben ist, abweichen kann, ohne mangels Energieversorgung stehen zu bleiben. Bei dem aus dem Stand der Technik bekannten System müssen hingegen bestimmte Abstände (im Millimeterbereich) zwischen dem Stromaufnahmemodul und dem Primärleiter eingehalten werden, um eine sichere Energieversorgung zu gewährleisten. Beim erfindungsgemäßen Transportsystem bleibt das Transportfahrzeug auch dann nicht stehen, wenn der Abstand zwischen dem Primärleiter und dem Stromaufnahmemodul für eine Energieübertragung zu groß wird. Dies kann beispielsweise in engen Kurven der Fall sein.

Das Transportfahrzeug kann auch in Bereiche hineinfahren, in denen keine berüh­ rungslose Energieversorgung stattfindet, weil dort kein Primärleiter im Boden verlegt ist.

Die Erfindung ermöglicht darüber hinaus eine kleinere Dimensionierung des Primär­ leiters, des Stromaufnahmemoduls und der Stromquelle, die den Primärleiter speist. Bei einem System des Standes der Technik richtet sich die Dimensionierung der genannten Bauelemente danach, dass die Energieversorgung ausschließlich durch das induktive Energiezuführungssystem erfolgt. Daraus folgt auch, dass die Anzahl der durch das System maximal versorgbaren Transportfahrzeuge exakt vorgegeben ist und nicht überschritten werden kann.

Das erfindungsgemäße fahrerlose Transportsystem nutzt nicht nur die aus dem indukti­ ven Energiezuführungssystem momentan zur Verfügung gestellte Energie, sondern zusätzlich die in der Pufferbatterie der Transportfahrzeuge zwischengespeicherte Energie. So kann z. B. beim Anfahren von Transportfahrzeugen oder beim Einschalten von Nebenantrieben Energie zusätzlich oder ausschließlich aus der Pufferbatterie entnommen werden. Dementsprechend können die Bauelemente des induktiven Energieübertragungssystems kleiner ausgelegt werden. Ferner ist es auch möglich - je nach Größe der verwendeten Pufferbatterien - die Anzahl der im fahrerlosen Transportsystem verwendeten Transportfahrzeuge in weiten Grenzen zu variieren, ohne das Energieübertragungssystem bezüglich seiner Dimensionierung anpassen zu müssen.

Das fahrerlose Transportsystem ist daher sowohl bezüglich seiner räumlichen Ver­ wendbarkeit als auch bezüglich der Energieversorgung von Transportfahrzeugen flexibler einsetzbar.

Die Pufferbatterie wird bevorzugt durch das berührungslose Energieübertragungs­ system gespeist. Dadurch können separate Batterie-Ladestationen entfallen.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Transportfahrzeug in­ duktiv mit Hilfe des Primärleiters geführt. Es bedarf daher keiner separaten Führungs­ einrichtung zur Führung der Transportfahrzeuge, wie dies z. B. bei dem eingangs be­ schriebenen System des Standes der Technik der Fall ist (Führungsschlitz im Boden).

In zweckmäßiger Ausgestaltung dieses Gedankens wird vorgeschlagen, dass das Transportfahrzeug eine Lenkantenne aufweist, die zwei Lenkspulen und eine Detektor­ spule für die Spurmitte umfasst, wobei in einem Betriebszustand, in dem sich das Transportfahrzeug zentriert über dem aus zwei parallel verlegten Leitungsabschnitten einer Bodenschleife bestehenden Primärleiter befindet, die Detektorspule zwischen den Leitungsabschnitten und die Lenkspulen beiderseits der Leitungsabschnitte an­ geordnet sind.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in den schema­ tischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 ein Prinzipschema des erfindungsgemäßen, fahrerlosen Transportsystems,

Fig. 2 den Aufbau einer Fahrzeugführung und

Fig. 3 den Aufbau einer Lenkantenne.

Das erfindungsgemäße, fahrerlose Transportsystem weist einen in der Fahrbahn B verlegten Primärleiter P in Form einer Bodenschleife auf. Der Primärleiter P wird von einer Stromquelle 1 gespeist.

Sekundärseitig ist ein berührungsfreies Stromaufnahmemodul 2 (z. B. 24 V/500 W) vorgesehen, das einen Stromaufnehmer und einen Inverter beinhaltet. Das Strom­ aufnahmemodul 2 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel unter Zwischenschaltung einer Pufferbatterie 3 (z. B. 24 V/100 Ah) an mehrere Verbraucher 4 elektrischer Energie angeschlossen. Als Verbraucher kommen z. B. die Steuerelektronik, der Fahrmotor, der Lenkmotor und die Hydraulik eines Transportfahrzeugs 5 in Frage, das die genannten Bauelemente enthält.

Das induktive Energiezuführungssystem nutzt das Induktionsprinzip, ähnlich dem eines Transformators. Die Primärwicklung ist dabei als Bodenschleife ausgebildet (Primär­ leiter P) und die Sekundärwicklung in das Stromaufnahmemodul 2 integriert.

In Fig. 2 ist eine Fahrzeugführung dargestellt. Dabei sind zwei Primärleiter P1 und P2 in der Fahrbahn verlegt und bilden zwei Fahrkurse A und B (strichpunktiert dargestellt). Jeder Primärleiter P1 und P2 wird von einer Stromquelle 1a bzw. 1b versorgt. Auf den beiden Primärleitern P1 und P2 bzw. Fahrkursen A und B können sich mehrere Trans­ portfahrzeuge 5 bewegen; in der Figur sind dies zwei Transportfahrzeuge 5a und 5b.

Durch die Pufferbatterie 3 in jedem Transportfahrzeug 5a bzw. 5b sind diese nicht auf die Einhaltung der Fahrkurse A und B festgelegt, sondern es können Kursabweichun­ gen vorgenommen werden, z. B. in den Kurven. Es ist darüber hinaus möglich, vom Fahrkurs A in den Fahrkurs B zu wechseln und umgekehrt. Ferner können die Trans­ portfahrzeuge 5a, 5b die Fahrkurse A, B vollständig verlassen, um beispielweise ab­ gestellt zu werden.

In den Fahrbereichen F, in denen keine berührungslose Energieübertragung stattfindet (punktiert dargestellt), erfolgt die Energieversorgung der Transportfahrzeuge 5a und 5b jeweils aus der in jedem Fahrzeug vorhandenen Pufferbatterie 3.

Die Transportfahrzeuge sind bevorzugt induktiv mit Hilfe des Primärleiters P geführt. In Fig. 3 ist die Anordnung der Lenkantenne des Transportfahrzeugs dargestellt. Diese weist zwei Lenkspulen 6a, 6b und eine Detektorspule 7 für die Spurmitte auf. Die Lenk­ antenne sorgt in Verbindung mit einer Regeleinrichtung dafür, dass sich das Transport­ fahrzeug bei normaler Fahrt auf dem Fahrkurs zentriert über dem Primärleiter P befin­ det. Dabei ist die Detektorspule 7 zwischen den beiden parallel verlegten Leitungs­ abschnitten des Primärleiters P angeordnet, während sich die Lenkspulen 6a und 6b beiderseits der Leitungsabschnitte befinden.

Wird der Fahrkurs A bzw. B verlassen, so können die Transportfahrzeuge beispiels­ weise von Hand oder durch andere geeignete Führungs- und/oder Navigationssysteme gesteuert werden.

Claims (3)

1. Fahrerloses Transportsystem mit einem fahrerlosen Transportfahrzeug, das min­ destens einen Verbraucher elektrischer Energie aufweist, und einem kontaktlosen Energiezuführungssystem nach dem Induktionsprinzip, das einen in einer Fahr­ bahn verlegten Primärleiter und ein im fahrerlosen Transportfahrzeug angeordne­ tes, an den Verbraucher angeschlossenes Stromaufnahmemodul aufweist, da­ durch gekennzeichnet, dass im Transportfahrzeug (5) eine an das Strom­ aufnahmemodul (2) und den Verbraucher (4) angeschlossene Pufferbatterie (3) angeordnet ist.

2. Fahrerloses Transportsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportfahrzeug (5) induktiv mit Hilfe des Primärleiters (P) geführt ist.

3. Fahrerloses Transportsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportfahrzeug (5) eine Lenkantenne aufweist, die zwei Lenkspulen (6a, 6b) und eine Detektorspule (7) für die Spurmitte umfasst, wobei in einem Betriebs­ zustand, in dem sich das Transportfahrzeug (5) zentriert über dem aus zwei parallel verlegten Leitungsabschnitten einer Bodenschleife bestehenden Primär­ leiter (P) befindet, die Detektorspule (7) zwischen den Leitungsabschnitten und die Lenkspulen (6a, 6b) beiderseits der Leitungsabschnitte angeordnet sind.