DE4014700A1 - Transportvorrichtung - Google Patents
TransportvorrichtungInfo
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- B23Q7/00—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
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- B23Q7/1442—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting co-ordinated in production lines with work holders not rigidly fixed to the transport devices using carts carrying work holders
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description
Die Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung mit selbstfahrenden
Werkstückträgern, im folgenden Wagen genannt. Ein solches ist be
kannt z. B. aus der EP-OS 2 85 527. Darin wird ein schienengeführtes
Transportsystem mit selbstfahrenden Wagen, die Antrieb und Batterie
mit sich führen, beschrieben. Die Wagen werden durch ein individuell
gestaltbares Schienennetz mit daran angebrachten Bearbeitungsstatio
nen geführt. Die Fahrsteuerung erfolgt über mehrere am Wagen ange
brachte Sensoren und Schalter. Dieses Sensor/Schaltersystem umfaßt
einen nach vorne gerichteten Abstandssensor, einen im Boden ange
brachten Induktivsensor sowie zwei mechanische Stoppschalter, von
denen einer im Boden, der andere in Form einer Wippe an der Wagen
frontseite angeordnet ist. Die Frontwippe bewirkt ein Anhalten des
Wagens bei Auflaufen auf einen anderen Wagen oder ein Hindernis.
Durch auf der Fahrbahn angebrachte Signalstreifen wird dem Wagen
über den bodenseitigen Sensor die Nähe eines Anhaltepunktes signali
siert. Am Ende eines Signalstreifens befindet sich eine von außen
gesteuerte Sperre, welche den im Wagenboden plazierten Stoppschalter
betätigt und den Wagen dadurch anhält. Liegt ein Steuersignal von
einem der Sensoren oder Schalter nicht vor, wird der Wagen mit maxi
maler Leistung betrieben.
Die Antriebssteuerung erfolgt durch einen analogen Steuerkreis, der
mit den Sensoren und Schaltern verbunden ist. Erkennt der Ab
standssensor innerhalb eines fest eingestellten Mindestabstandes ein
Hindernis oder der Bodensensor einen Signalstreifen, leitet der
analoge Steuerkreis einen Abbremsvorgang mit einer vorgegebenen,
fest eingestellten Verzögerung ein. Der Bremsvorgang wird begonnen
nach der Zeit, die erforderlich wäre, um den Wagen von der maximal
möglichen Geschwindigkeit auf die momentane Ist-Geschwindigkeit ab
zubremsen. Durch den Bremsvorgang wird die Geschwindigkeit des
Wagens bis auf einen fest vorgegebenen Minimalwert herabgesetzt. Mit
der so eingestellten Schleich-Geschwindigkeit setzt der Wagen seine
Fahrt fort, bis die Bremsbedingung durch Rücksetzen der Sperre oder
Entfernung des Hindernisses aufgehoben ist.
Die fest vorzugebende Beschleunigung/Bremsverzögerung macht das Sy
stem für den Transport beispielsweise sehr ruhig zu haltender Gegen
stände, wie etwa offene, mit Flüssigkeit gefüllte Behälter, ungeeig
net. Für eine solche Anwendung wären sehr niedrige Werte für Be
schleunigung/Bremsverzögerung einzustellen. Die daraus resultieren
den langen Bremswege machen sehr große Sicherheitsabstände zu vor
ausfahrenden Wagen und sehr lange Signalstreifen vor Anhaltepunkten
erforderlich. Im Sinne eines schnellen Umlaufes sind jedoch mög
lichst große Beschleunigungen und Verzögerungen erwünscht. Für An
wendungen, die solch große Werte für Beschleunigung/Bremsverzögerung
nicht zulassen, ist das System zu langsam. So lösen sich entstandene
Staus, etwa an Stoppstellen, nur langsam auf, da ein Wagen mit
Schleich-Geschwindigkeit fährt, solange der Abstandssensor einen
vorherfahrenden Wagen erkennt. Ebenso erfolgen Kurvendurchfahrten
nur mit Schleich-Geschwindigkeit, da der Abstandssensor den Kurven
außenrand als Hindernis erkennt. Befinden sich an einer Stoppstelle
zwei oder mehr Wagen, so rückt bei Freiwerden der Stoppstelle der je
weils nachfolgende Wagen mit der Schleich-Geschwindigkeit nach.
Es ist Aufgabe der Erfindung eine Transportvorrichtung anzugeben,
welche eine große Wagenumlaufgeschwindigkeit aufweist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Hauptanspruch angegebe
nen Merkmalen gelöst. Eine Transportvorrichtung mit den Merkmalen
des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß sich ein Wagen jederzeit mit
der größtmöglichen Geschwindigkeit bewegt. Dies wird durch eine in
jedem Wagen vorhandene regelungstechnische Einrichtung möglich, der
alle über Sensoren und Schaltmittel zugeführten Fahrdaten des Wagens
jederzeit vorliegen. Aufgrund der Auswertung der Fahrdaten mittels
einer signalverarbeitenden Anlage kann die regelungstechnische Ein
richtung den Wagen immer optimal beschleunigen und bremsen zur Er
zielung der kürzestmöglichen Transportzeit.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der im Hauptan
spruch angegebenen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Vorteilhaft ist die Messung der Wagenmasse aus dem Anfahrverhalten.
Dies gestattet einen Wagenbetrieb mit größtmöglichen Beschleunigun
gen beziehungsweise Bremsverzögerungen unter Beachtung von, in Ab
hängigkeit von der Zuladung, vorgegebenen Grenzwerten für Beschleu
nigung/Verzögerung. Fährt ein Wagen beispielsweise unbeladen, wird
er mit maximaler Kraft beschleunigt bzw. gebremst. Ist ein Wagen
dagegen beispielsweise mit ruhig zu haltender Ladung beladen, und
sind entsprechend niedrige Grenzwerte für Beschleunigen und Abbrem
sen vorgegeben, so wird er gemäß den vorgegebenen Grenzwerten mit
geringer Kraft sanft beschleunigt und abgebremst.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Anpassung des
Sicherheitsabstandes zu Hindernissen an die Wagengeschwindigkeit
vorgesehen. Hierdurch wird eine dichte Wagenfolge möglich. Vor
Hindernissen bremsen die Wagen zielgenau mit minimalem Bremsweg.
Vorteilhaft wird weiter die Erfassung der Änderung des Abstandes zu
Hindernissen vorgesehen. Dies gestattet insbesondere eine schnelle
Auflösung von Wagenstaus.
Zweckmäßig ist ferner die Auswertung der zeitlichen Abfolge von Sen
sorsignalen im Bereich einer Stoppstelle vorgesehen, die es dem
Wagen gestattet, seine Position vor einem Anhaltepunkt zu erkennen.
Das Aufrücken in den freigewordenen Anhaltepunkt kann dann schnellst
möglich erfolgen.
Um die Fahrtzeit durch Kurven zu verringern wird in Kurven vorteil
haft die Herabsetzung des Sicherheitsabstandes zu Hindernissen auf
einen an den Kurvenradius angepaßten Wert vorgesehen.
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden anhand
einer Zeichnung in Verbindung mit der anschließenden Beschreibung
näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Wagens mit
zugehöriger Fahrbahn,
Fig. 2 bis 6 Blockschaltbilder sowie Funk
tionsdiagramme einer regelungstechnischen Einrichtung einer erfin
dungsgemäßen Transportvorrichtung und Fig. 8 die Geometrie eines
Wagens in einer Kurve.
Die erfindungsgemäße Transportvorrichtung besteht aus einem Schie
nennetz mit daran angeordneten Stationen, auf dem sich selbstgesteu
erte Werkstückträger, im folgenden mit Wagen bezeichnet, bewegen.
Einen solchen Wagen zeigt schematisch Fig. 1. Die Wagen führen ei
nen eigenen Antrieb 12 sowie eine eigene Energieversorgung, bei
spielsweise Batterien 51, mit sich. Jeder Wagen ist ferner mit einer
regelungstechnischen Einheit ausgerüstet, welche die Fahrsteuerung
durchführt. Fahrtbefehle, wie Stoppstellen, Langsamfahrbereiche, La
destationen oder dergleichen, erhält der Wagen über mehrere, mit der
Fahrbahn 55 wechselwirkende Sensoren 30, 52, 53 und Schaltmittel 54.
Ein erster, an der Vorderseite angeordneter, in Fahrtrichtung des
Wagens ausgerichteter Sensor 30 ist als Abstandssensor ausgebildet.
Er ist vorzugsweise als Infrarotsensor ausgeführt. Geeignet sind
daneben auch Reflexlichttaster. Ein zweiter Sensor 52 ist an der
Wagenbodenseite angeordnet. Dieser Sensor 52 ist ein Induktivsensor,
der auf der Fahrbahn 55 angebrachte Signalstreifen 56 erkennt, wel
che insbesondere den Bremsbereich vor Anhaltepunkten markieren. Des
weiteren befinden sich an der Bodenseite zwei weitere Bahnsenso
ren 53, über die dem Wagen Signale vorzugsweise in digitaler Form
mittels auf der Fahrbahn angeordneter Geber zugeführt werden. Weiter
befindet sich an der Bodenseite ein mechanischer Schalter 54, durch
dessen Betätigung mittels einer in der Fahrbahn 55 angeordneten
Sperre 58 der Wagen gestoppt werden kann. Ein weiterer Schalter in
Form einer Wippe 50 ist an der Frontseite angeordnet, er dient zur
Stillsetzung des Wagens bei Aufprall auf ein Hindernis.
Die regelungstechnische Einrichtung beinhaltet eine signalverarbei
tende Anlage 10. Sie ist vorzugsweise als Mikrorechner ausgebildet.
Der Mikrorechner 10 steuert und koordiniert alle Wagenfunktionen.
Dazu ist er verbunden mit Antrieb 12, Bremssystem sowie den Senso
ren 30, 52, 53 und Schaltern 50, 54. Der Mikrorechner 10 ist Be
standteil mehrerer den Fahrbetrieb regelnder Regelkreise.
Ein erster Regelkreis steuert das Anfahr- und Bremsverhalten eines
Wagens. Dazu ermittelt der Mikrorechner 10 aus dem Anfahrverhalten
den Wert 19 der Masse bzw. daraus die Zuladung des Wagens.
Der Aufbau einer dazugehörigen Regelanordnung ist im Blockschalt
bild, Fig. 2, dargestellt. Die gezeigte Anfahrregelung umfaßt einen
Standard-Geschwindigkeitsregelkreis bestehend aus Regler 11, An
trieb 12 und Wagen 13. Regelgröße ist die Geschwindigkeit 15, die
mittels eines Tachos 29 oder einer anderen geeigneten Meßeinrichtung
erfaßt wird. Eine Anfahrsteuerungseinheit 14 steuert Beschleunigen
und Bremsen des Wagens 13. Sie ist über eine Summierstelle 22 mit
dem Eingang des Reglers 11 verbunden und gibt den Geschwindigkeits
sollwert 16 vor. Die Anfahrsteuerungseinheit 14 erhält ihrerseits
als Eingangsgrößen die von der Massenbestimmungseinheit 17 ermittel
te Wagenmasse 19, die vom Antrieb 12 erbrachte momentane Leistung
sowie eventuell anliegende, von den Sensoren 30, 52, 53 oder Schal
tern 50, 54 herrührende äußere Steuersignale 20 wie zum Beispiel
"Start" oder "Stopp". Sie ist ferner mit einem Speicher 18 verbun
den, aus dem sie die Geschwindigkeitsstartwerte für das Anfahren
sowie vorgegebene Grenzwerte für Beschleunigung und Bremsverzöge
rung 21 abruft. Eine Massenbestimmungseinheit 17 ist ausgangsseitig
mit der Anfahrsteuereinheit 14, eingangsseitig mit dem Ausgang des
Tachos 29 verbunden.
Der Speicher 18 ist mit dem Ausgang der Massenbestimmungseinheit 17
und mit der Anfahrsteuerungseinheit 14 verbunden. Ferner enthält er
einen externen Eingang, über den die Grenzwerte für Beschleunigen
und Anfahren 21 vorgebbar sind. Der Speicher 18 enthält einen fest
vorgegebenen Wert für den Geschwindigkeits-Sollwertsprung beim An
fahren sowie die Werte für die maximal tolerierte Beschleunigung
oder Verzögerung 21. Die von der Massenbestimmungseinheit 17 ermit
telten Werte für die Wagenmasse 19 sind im Speicher 18 zwischenge
speichert. Die Funktionselemente Regler 11, Anfahrsteuerungsein
heit 14, Speicher 18 und Massenbestimmungseinheit 17 sind zweckmäßig
im Mikrorechner 10 realisiert.
Kern der Anordnung ist die Bestimmung der Wagenmasse durch die Mas
senbestimmungseinheit 17. Diese führt der Mikrorechner 10 wie folgt
durch. Zunächst wird der Geschwindigkeitssollwert 16 sprungartig vom
Ruhezustand auf einen kleinen für eine Anregung des Geschwindig
keitsregelkreises erforderlichen Wert erhöht. Die Höhe dieses Sprun
ges ist als fest vorgegebener Wert im Speicher 18 abgelegt. Ergeht
an die Anfahrsteuerungseinheit 14 ein Anfahrsignal, ruft der Rech
ner 10 den Wert aus dem Speicher 18 ab und übermittelt ihn an die
Anfahrsteuerungseinheit 14. Der Wagen beschleunigt daraufhin mit
fester Beschleunigung bis dieser vorgegebene Geschwindigkeitssoll
wert 16 erreicht ist. Aus dem zeitlichen Verlauf der Geschwindig
keitszunahme, insbesondere aus der Anfangssteigung der zugehörigen
Kurve in einem Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm, ermittelt der Mikro
rechner 10 die Gesamtmasse bzw. nach Subtraktion der Wagenmasse die
Zuladungsmasse.
Fig. 3 zeigt exemplarisch das Verhalten der Geschwindigkeit eines
Wagens auf einen Eingangssprung 41 des Geschwindigkeits-Sollwertes
16 mit einer charakteristischen Zeitkonstanten T. Zur Ermittlung der
Zeitkonstanten T ist ein geeignetes Schätzverfahren, beispielsweise
die Methode der kleinsten Fehlerquadrate, heranzuziehen. Die Identi
fikation wird zum frühestmöglichen Zeitpunkt bei Erreichen eines
Restfehlers beendet. Aus der Zeitkonstanten T ermittelt die Massen
bestimmungseinheit 17 den Massenwert 19. Die anschließende weitere
Beschleunigung erfolgt aufgrund des ermittelten Massenwertes 19. Ei
nen möglichen weiteren Verlauf der Geschwindigkeitskurve nach er
folgter Massenbestimmung zeigt beispielhaft die Linie 43.
Die Wagenmassenermittlung erfolgt bei jedem Anfahren in einem klei
nen Zeitintervall nach dem Startsignal, welches den Wagen in Bewe
gung setzt. Der für die Masse bestimmte Wert 19 wird gleichzeitig an
die Anfahrsteuerungseinheit 14 übermittelt und im Speicher 18 abge
legt.
Den weiteren Beschleunigungsvorgang bis zum Erreichen der Endge
schwindigkeit führt die Anfahrsteuerungseinheit 14 dann aufgrund der
ermittelten Wagenmasse 19 sowie unter Berücksichtigung der maximal
zulässigen Beschleunigungs/Verzögerungs-Grenzwerte 21 durch. Diese
werden entsprechend der Art des Transportgutes fest vorgegeben und
im Speicher 18 abgelegt. Beispielsweise werden, wenn sehr ruhig zu
haltende Werkstücke transportiert werden, zweckmäßig niedrige Grenz
werte für die Beschleunigung/Verzögerung vorgegeben. Für den Brems
vorgang wird der im Speicher 18 gespeicherte Massenwert 19 erneut
herangezogen. Der Bremsvorgang erfolgt, ebenso wie das Anfahren un
ter Berücksichtigung der Wagenmasse 19 und des vorgegebenen Verzö
gerungsgrenzwertes 21.
Eine zweite, unter Einbeziehung des Mikrorechners 10 realisierte Re
gelanordnung bewirkt, daß die Abstände zwischen zwei aufeinanderfol
genden Wagen minimal gehalten werden und ein Bremsvorgang vor einem
vom Abstandssensor 30 erkannten Hindernis zielgenau erfolgt. Dazu
wird der kritische Abstand zu einem Hindernis, dessen Unterschrei
tung einen Bremsvorgang aus löst, entsprechend der momentanen Wagen
geschwindigkeit geändert. Die zugehörige Anordnung und deren Funk
tion ist anhand des Blockschaltbildes, Fig. 4, beschrieben.
Hauptbestandteil dieser Anordnung ist eine im Mikrorechner 10 ent
haltene Auswerteeinheit 25, die einen Abstands-Schwellenwert 27 vor
gibt, dessen Unterschreitung ein Bremsvorgang auslöst. Die Auswerte
einheit 25 ist verbunden mit einem Vergleicher-Block 26, der den von
der Auswerteeinheit 25 abgegebenen Schwellenwert 27 mit dem vom Ab
standssensor 30 zugeführten Istwert des Abstands 31 vergleicht. Der
Vergleicher-Block 26 wirkt über die Anfahrsteuerungseinheit 14 auf
den Antrieb 12. Das vom Tacho 29 abgegebene Geschwindigkeitssig
nal 15 wird als Eingangssignal der Auswerteeinheit 25 zugeführt. Die
Auswerteeinheit 25 ist ferner verbunden mit dem Speicher 18. Aus
diesem entnimmt sie den jeweiligen aktuellen Wert für die Wagenmas
se 18, sowie die dort gespeicherten Grenzwerte für die Beschleuni
gung/Verzögerung 21. Des weiteren sind im Speicher 18 Daten zur Wa
gendynamik 22 sowie die Kennlinie des Abstandssensors 24 abgelegt,
auf welche die Auswerteeinheit 14 ständigen Zugriff hat.
Aufgrund der Eingangsgröße Geschwindigkeit 15 (vom Tacho 29 gemes
sen), Wagenmasse 19 (beim Anfahren ermittelt) und der im Speicher 18
abgelegten Daten der Wagendynamik 22, der Kennlinie des Abstandssen
sors 24, sowie der vorgegebenen Grenzwerte für Beschleunigung/Verzö
gerung 21 bestimmt die Auswerteeinheit 25 einen Abstandsschwellen
wert 27, welcher der minimalen Distanz entspricht, innerhalb derer
ein Wagen vor einem Hindernis noch auf eine vorgegebene minimale
Fortbewegungsgeschwindigkeit, im folgenden Schleichgeschwindigkeit
genannt, abgebremst werden kann. Mit dem Schwellenwert 27 vergleicht
der Vergleicher-Block 25 das vom Abstandssensor 30 übermittelte ak
tuelle Signal 31. Repräsentiert das vom Abstandssensor 30 abgegebene
Signal 31 des Ist-Abstandes eine Entfernung zu einem Hindernis, die
größer ist als der von der Auswerteeinheit 25 vorgegebene Abstands
schwellenwert 27, gibt der Vergleicher-Block 26 ein Signal an die
Anfahrsteuerungseinheit 14 ab, woraufhin diese einen Abbremsvorgang
auslöst. Entsprechend der sich dadurch verringernden Geschwindig
keit 15 reduziert die Auswerteeinheit 25 den Abstandsschwellen
wert 27. Die Geschwindigkeit 15 wird so weit reduziert, bis der von
der Auswerteeinheit 25 festgelegte Abstandsschwellenwert 27 mit dem
vom Abstandssensor 30 übermittelten Wert des Ist-Abstandes 31 über
einstimmt. Nähert sich der Wagen beispielsweise einem unbeweglichen
Hindernis, wird der Wagen bis auf Schleichgeschwindigkeit abge
bremst. Ist umgekehrt der vom Abstandssensor 30 übermittelte Wert 31
des Ist-Abstandes kleiner als der Abstandsschwellenwert 27, das
heißt, entfernt sich das Hindernis relativ zum Wagen, gibt der Ver
gleicherblock 26 ein Signal aus, aufgrund dessen die Anfahrsteu
erungseinheit 14 den Wagen beschleunigt, bis entweder Abstands
schwellenwert 27 und Ist-Abstand 31 übereinstimmen, oder die maximal
mögliche Geschwindigkeit erreicht ist.
In einer zur Anordnung nach Fig. 4 alternativen Ausführung, Fig.
5, steuert die Auswerteeinheit 25 eine Empfindlichkeitsschal
tung 32, mittels derer sich die Empfindlichkeit des Abstandssen
sors 30 einstellen läßt. Entsprechend der Empfindlichkeit des Ab
standssensors 30 ändert sich die Obergrenze des Entfernungsmeßbe
reichs, der vom Abstandssensor 30 erfaßt wird. Proportional zu die
ser Änderung verschiebt sich auch der physikalisch wirksame Ab
standsschwellenwert, wobei dessen relative Position innerhalb des
Meßbereiches des Abstandssensors 30 gleichbleibt. Der Abstandssen
sor 30 ist unmittelbar mit der Anfahrsteuerungseinheit 14 verbunden,
ein gesonderter Vergleicherblock 26 ist nicht vorhanden. Gibt der
Abstandssensor 30 ein Signal 31 für ein innerhalb des Schwellenab
standes 27 liegendes Hindernis ab, so löst die Anfahrsteuerungs
einheit 14 ein Abbremsen des Wagens aus.
Entsprechend der abnehmenden Wagengeschwindigkeit 15 nimmt die Empfind
lichkeit des Abstandssensors 30 ab, der daraufhin bei genügend
kleiner Geschwindigkeit 15 das Hindernis als nicht mehr innerhalb
des Schwellenabstandes 27 liegend registriert. Diese Geschwindig
keit 15, bei der sich ein Hindernis genau in der Entfernung des
Schwellenabstandes befindet, wird beibehalten, bis das Hindernis den
Schwellenabstand 27 verläßt. Die Anfahrsteuerungseinheit 14 erhöht
oder verringert dann wieder die Wagengeschwindigkeit 15 entspre
chend, bis sich das Hindernis wiederum genau im Schwellenabstand 27
befindet, beziehungsweise, bis die maximale oder die Schleichge
schwindigkeit erreicht ist. Auswerteeinheit 25, Verglei
cher-Block 26, Anfahrsteuerung 14 und Speicher 18 sind im Mikrorech
ner 10 realisiert.
Wird als Abstandssensor 30 ein Reflexlichttaster, dessen Empfind
lichkeit proportional dem zugeführten Speisestrom ist, verwendet, so
erfolgt die Empfindlichkeitseinstellung durch einen Stromregler.
Eine weitere, mittels des Mikrorechners realisierte und anhand des
Blockschaltbildes, Fig. 6, dargestellte Funktion wertet das Zeit
verhalten des vom Abstandssensor 30 abgegebenen Signals 31 aus. Das
Sensorsignal 31 wird von einer Tastvorrichtung 37 periodisch, bei
spielsweise mit einer Frequenz von 50 Hz erfaßt und in einen Spei
cher 38 eingelesen. Gleichzeitig wird das Signal 31 einer Distanz
auswerteeinheit 35 zugeführt, die außerdem auch mit dem Speicher 38
verbunden ist. Die Distanzauswerteeinheit 35 liest aus dem Spei
cher 38 den jeweils zum vorhergehenden Abtastzeitpunkt gespeicherten
Wert aus und vergleicht diesen mit dem aktuellen Distanzwert. Aus
der Differenz oder dem Verhältnis zweier solcher zeitlich aufeinan
derfolgender Werte erkennt die Distanzauswerteeinheit 35, ob Annähe
rung an oder Entfernung von einem Hindernis erfolgt. Entfernt sich
beispielsweise der Wagen relativ zu einem Hindernis, das heißt, wird
die vom Abstandssensor 30 erfaßte Strecke zum Hindernis größer, gibt
die Distanzauswerteeinheit 35 ein Signal an Anfahrsteuereinheit 14
ab, woraufhin diese den Wagen beschleunigt. Umgekehrt bremst der Wa
gen bei Annäherung an ein Hindernis ab. Die Anordnung gestattet es,
eine Kolonne hintereinander fahrender Wagen nahezu gleichzeitig zu
beschleunigen oder zu bremsen. Die Zeit zum Auflösen eines Staus,
beispielsweise hinter einer Bearbeitungsstation, an der nur der vor
derste Wagen einer Kolonne bearbeitet wird, wird dadurch minimiert.
Eine weitere Steuerungseinrichtung reduziert in überwachten Berei
chen den Abstandsschwellenwert 27 unabhängig von den vom Abstands
sensor 30 abgegebenen Signalen 31. Überwachte Bereiche sind Fahr
bahnabschnitte, in welche ein Wagen nur einfahren kann, wenn der
betreffende Abschnitt frei ist, dies sind insbesondere Kurven. In
Kurvenbereichen erkennt der Abstandssensor 30, da er in Fahrtrich
tung gerichtet ist, die Fahrbahnumgebung, beispielsweise Schutzgit
ter, als Hindernis und löst dadurch ein Abbremsen des Wagens aus.
Die Geometrie dieser Anordnung ist in einer Draufsicht in Fig. 8
veranschaulicht. Derartige Bremsvorgänge sind im allgemeinen uner
wünscht. Die Empfindlichkeit des Abstandssensors 30 und damit die
Schwelle für das Auslösen eines Bremsvorganges wird deshalb bei Kur
vendurchfahrten fest auf einen vorgegebenen, kleinen Wert von
z. B. r/2, wobei "r" der Kurvenaußenradius 44 ist, herabgesetzt. Er
folgt die Bildung des Abstandsschwellenwertes 27 beispielsweise ge
mäß Fig. 2, wird die Auswerteschaltung 25 für die Dauer der Fahrt
im überwachten Bereich abgeschaltet und der Schwellenwert 27 auf ei
nen festen, vorgegebenen Wert eingestellt. Das Signal, das ein über
wachter Bereich durchfahren wird, erhält ein Wagen durch Markierun
gen 43, 45, die jeweils vor und nach einem überwachten Bereich in
der Fahrbahn angeordnet sind. Die Markierungen 43, 45 aktivieren,
wenn ein Wagen darüberfährt, die an der Wagenbodenseite angeordneten
Bahnsensoren 53, bestehend aus wenigstens zwei Einzelsensorelemen
ten, und übertragen dabei ein vorzugsweise digital codiertes Signal.
Treten dabei die codierten Signale in einer systemtechnisch nicht
möglichen Abfolge auf, werden sie ignoriert. Liegt der Auswerteein
heit 25 auf diese Weise eine Codierung vor, die einen überwachten
Bereich signalisiert, reduziert sie unabhängig von Geschwindigkeit
und Last des Wagens den Abstandsschwellenwert 27 des Abstandssen
sors 30 auf einen vorgegebenen, zweckmäßig von der Kurvengeometrie
abhängigen Wert. Diese Maßnahme ermöglicht eine zügigere Kurven
durchfahrt.
Eine weitere Ausführung der Erfindung gestattet das schnelle Auf
rücken mehrerer hintereinander in einer Stoppstelle stehender Wagen.
Eine Stoppstelle wird einem fahrenden Wagen durch einen auf der
Fahrbahn angebrachten Signalstreifen 56 über den bodenseitigen In
duktivsensor 52 signalisiert. Die Länge der Signalstreifen 56 vor
den Anhaltepunkten ist jeweils gleich, der zugehörige Wert ist in
der Anfahrsteuerungseinheit 25 gespeichert. Nach Erkennung eines
Signalstreifens 56 ist dem Wagen deshalb die noch verbleibende
Strecke bis zum eigentlichen Anhaltepunkt, der durch die Sperre 58
markiert wird, bekannt. Bei freier Stoppstelle führt der Wagen eine
Zielbremsung auf den Anhaltepunkt durch, wo er durch die dort ange
ordnete mechanische Sperre 58, die den bodenseitigen Schalter 54
betätigt, stillgesetzt wird. Während des Anhaltevorgangs erfaßt der
Mikrorechner 10 zusätzlich festlaufend die vom Wagen nach Überfahren
des Signalstreifenanfangs zurückgelegte Wegstrecke 5, so daß der
Mikrorechner 10 jederzeit die noch zum Anhaltepunkt zurückzulegende
Reststrecke kennt. Befindet sich dagegen schon ein anderer Wagen in
der Stoppstelle, spricht der Abstandssensor 30 bereits vor Erreichen
des Signalstreifens 56 auf den in der Stoppstelle befindlichen Wagen
an und löst einen Bremsvorgang aus. Ist ein Abstandsschwellenwert 27
vorgegeben, der kleiner ist als die Differenz von Signalstreifen 56
und Wagenlänge, wird der Bremsvorgang auch dann durch Erkennung des
Signalstreifens 56 ausgelöst, wenn sich bereits ein anderer Wagen in
der Stoppstelle befindet. Bei Erreichen des Schwellenabstandes 27
wird der Bremsvorgang in diesem Fall mit größerer Bremsverzögerung
durchgeführt. Der Wagen führt dabei eine Zielbremsung auf das vom
Abstandssensor 30 erfaßte Heck des bereits in der Stoppstelle be
findlichen Wagens durch. Das Stillsetzen des Wagens erfolgt in die
sem Falle durch die an der Wagenfrontseite angebrachte Wippe 50 beim
Aufprall auf den bereits in der Stopstelle stehenden Wagen. Aufgrund
der logischen Signalfolge - Erkennen des Signalstreifens 56 - Stop
pen des Wagens durch Frontwippe 50 - erkennt der Mikrorechner 10 des
nachfolgend eingefahrenen Wagens, daß der Wagen sich in zweiter
Position vor einem Anhaltepunkt befindet.
Die Länge der Signalstreifen 56 vor den Anhaltepunkten ist gleich
und dem Mikrorechner 10 bekannt. Aufgrund des damit bekannten Weges
zum Anhaltepunkt, bekannter Wagenpositionen sowie vorbekannter Wa
genmasse, kann der Mikrorechner 10 den Wagen zeitoptimal in einen
Anhaltepunkt führen, wenn dieser frei geworden ist. Ein zugehöriges
Geschwindigkeits-Weg-Diagramm, Fig. 7, zeigt beispielhaft einen
Geschwindigkeitsverlauf eines von der zweiten Position in einen
frei gewordenen Anhaltepunkt einfahrenden Wagens. Als Abszisse ist
die Wegstrecke - mit s bezeichnet - aufgetragen. Der Wagen fährt
zunächst mit größtmöglicher Beschleunigung an, um unmittelbar mit
größtmöglicher Verzögerung zielgenau in den Anhaltepunkt zu bremsen.
Den Zeitpunkt des Wechsels von Beschleunigen zu Bremsen ermittelt
der Mikrorechner 10 aufgrund der bekannten Größen: Weg zum Anhalte
punkt, Wagenmasse 19 und den maximal zulässigen Werten für Beschleu
nigung/Verzögerung 21. Gegebenenfalls wird dabei die den Abstands
schwellenwert 27 ermittelnde Auswerteeinheit 25 vor der Stoppstelle
abgeschaltet. Dies ist sinnvoll, wenn in einer Stoppstelle sowohl
leere als auch beladene Wagen stehen können, und gleichzeitig ein
niedriger Beschleunigungsgrenzwert vorgegeben ist, so daß ein bela
dener Wagen nur langsam aus einer Stoppstelle herausfährt. Durch das
schnelle Aufrücken können die Wechselzeiten von Wagen an einer
Stoppstelle minimiert werden.
Claims (16)
1. Transportvorrichtung mit wenigstens einem unabhängigen Werkstück
träger in Form eines Wagens oder dergleichen, mit eigenem elektri
schen Antrieb, mit einer Antriebssteuerung, mit einem verzweigbaren
Wegesystem mit daran angeordneten Stationen, insbesondere Lade-,
Kontroll- und/oder Bearbeitungsstationen, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wagen mit einer regelungstechnischen Einrichtung ausgerüstet
ist, die Sensoren (30, 52, 53) und Schaltmittel (50, 54) zur Erfas
sung von Fahrdaten und äußeren Signalen sowie eine signalverarbei
tende Anlage (10) zur Auswertung der von den Schaltmitteln (50, 54)
und Sensoren (30, 52, 53) abgegebenen Signale umfaßt, und die
aufgrund des Auswerteergebnisses den Wagen im Sinne einer geringst
möglichen Transportzeit beschleunigt, verzögert und/oder antreibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die re
gelungstechnische Einrichtung aus dem Anfahrverhalten eines Wagens
dessen Masse (19) ermittelt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die re
gelungstechnische Einrichtung Antrieb (12) und Bremssystem des Wa
gens steuert.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die re
gelungstechnische Einrichtung den Wagen abhängig von dem beim Anfah
ren ermittelten Wert (19) der Wagenmasse beschleunigt und abbremst.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der für
die Wagenmasse ermittelte Wert (19) gespeichert ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sig
nalverarbeitende Anlage (10) ein Mikrorechner ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die signalverarbeitende Anlage (10) basierend auf
den Größen Geschwindigkeit (15), Masse (19), Kennlinie des Abstands
sensors (24) und Wagendynamik (22) sowie unter Berücksichtigung von
vorgegebenen Höchstwerten für Beschleunigung/Bremsverzögerung (21)
einen unteren Schwellenwert (27) für den Mindestabstand zu einem
Hindernis festlegt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wa
gen gebremst wird, wenn der Abstand zu einem Hindernis oder einem
vorausfahrenden Wagen den Abstands-Schwellenwert (27) unterschrei
tet, den die signalverarbeitende Anlage (10) vorgibt, und daß der
Wagen beschleunigt oder mit größtmöglicher Geschwindigkeit betrieben
wird, wenn der Abstand zu einem Hindernis oder einem voraus fahrenden
Wagen den Abstandsschwellenwert (27) nicht unterschreitet.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß jeder Wagen über wenigstens einen Abstands-Sen
sor (30) und eine mit diesem verbundene Auswerteeinheit (35) ver
fügt, die den Wert (31) des Abstandes zu einem vorausfahrenden Wagen
periodisch erfaßt, und aus der Differenz zweier zeitlich nacheinan
der erfaßter Abstandswerte die zeitliche Änderung des Abstands zum
vorhergehenden Wagen ermittelt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Auswerteeinheit (35) ein der Änderung des Abstandes zu einem voraus
fahrenden Wagen entsprechendes Signal an die Anfahrsteuerungsein
heit (14) abgibt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ab
standssensor (30) als Reflexlichttaster ausgebildet ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Einstellung des Schwellenwertes (27) durch
Einstellung der Empfindlichkeit eines als Reflexlichttaster ausge
führten Abstandssensors (30) durch Änderung des zugeführten Speise
stroms erfolgt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei
Kolonnenfahrt wenigstens zweier Wagen die Anfahrsteuerungsein
heit (14) den jeweils hinterfahrenden Wagen beschleunigt, wenn sie
von der Auswerteeinheit (35) ein Signal erhält, welches einen zuneh
menden Abstand zu einem vorausfahrenden Wagen entspricht und die den
jeweils hinterherfahrenden Wagen abbremst, wenn sie von der Auswer
teeinheit (35) ein Signal erhält, welches einem abnehmenden Abstand
entspricht.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Abstandsschwellenwert (27) auf einen vorgege
benen Wert reduziert wird, während sich der Wagen auf einem
Streckenbereich bewegt, auf dem sich systembedingt nur ein Wagen
aufhalten kann.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die
Reduzierung des Abstandsschwellenwertes (27) vor überwachten
Streckenabschnitten aufgrund eines dem Wagen durch einen in oder an
der Fahrbahn angeordneten mechanischen, elektrischen, magnetischen
oder optischen Geber zugeführten Signales erfolgt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die
Reduzierung des Abstandsschwellenwertes (27) durch eine Codierung
ausgelöst wird, welche dem Wagen durch in der Fahrbahn angeordnete
Geber (57) übermittelt wird.
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