DE3246129C2

DE3246129C2 - Vorrichtung zum genauen Anhalten von Fahrzeugen

Info

Publication number: DE3246129C2
Application number: DE3246129A
Authority: DE
Inventors: Russell Easton Pa. Scheel; Barry L. Saylorsburg Pa. Ziegenfus
Original assignee: SI Handling Systems, Inc., Easton, Pa.
Current assignee: Teleflex Systems Saint-Cloud Fr
Priority date: 1981-12-14
Filing date: 1982-12-13
Publication date: 1987-04-23
Also published as: FR2518035A1; DE3246129A1; JPS58118444A; GB2117463A; FR2518035B1; GB2117463B; US4428300A; CA1210643A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum genauen Anhalten von führerlosen Fahrzeugen an einem vorher bestimmten Ort mit einer Genauigkeit von ± 0,13 mm ( ± 0,005 inches) in drei Ebenen. Die Vorrichtung ist so ausgestaltet, daß Mittel zum Verzögern des Fahrzeuges vorgesehen sind, das dann angehoben wird, so daß seine Stützräder außer Berührung mit den Laufbahnen kommen, wobei gleichzeitig das Fahrzeug in eine genau ausgerichtete Lage gebracht wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum genauen Anhalten von Fahrzeugen eines Transportsystems mit einem Rahmen, der zwischen voneinander beabstandeten Laufbahnen ein Antriebsrohr trägt, und mit einem mit dem Rohr verbundenen Antrieb, der das Rohr um seine Längsachse dreht, wobei die Vorrichtung im Zusammenhang mit einem Fahrzeug verwendbar ist, das vorderseitig und hinterseitig Stützräder aufweist, die auf den Laufbahnen rollen.
Eine Vorrichtung der vorgenannten Art ist Gegenstand der DE-OS 31 16 328.
Bei einer anderen bekannten Vorrichtung erfolgt das genaue Anhalten eines führerlosen Fahrzeuges an einem vorherbestimmten Ort mit Hilfe eines Einstellstiftes, wie er z. B. in Fig. 15 der US-PS 38 58 626 gezeigt ist. Ein derartiger Einstellstift hat eine Genauigkeit von etwa 0,38 mm.
Bei automatischen Fließbandsystemen besteht jedoch die Notwendigkeit einer merklich größeren Genauigkeit.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die ein Fahrzeug eines Transportsystems in einer vorbestimmten, von den Laufbahnen beabstandeten Position mit großer Genauigkeit anhält.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine erste Einrichtung, die das vordere Fahrzeugende so anhebt, daß die dort angebrachten Stützräder von den Laufbahnen beabstandet sind;
eine zweite Einrichtung, die das rückwärtige Fahrzeugende so anhebt, daß die dort befindlichen Stützräder von den Laufbahnen beabstandet sind, wobei die beiden Einrichtungen derart unterschiedliche Abstände von den Laufbahnen aufweisen, daß jede Einrichtung lediglich mit dem ihm zugeordneten Fahrzeugende in Berührung kommt;
eine Verriegelungseinrichtung, die wahlweise ein Teil des Fahrzeugs in einer vorbestimmten Position bezüglich der Transportrichtung arretiert, während sich das Fahrzeug in der angehobenen Position befindet und
eine Verzögerungseinrichtung, die das Fahrzeug zum Stillstand bringt, während es mit der ersten Einrichtung und der zweiten Einrichtung in Kontakt ist.
Mit der erfindungsgmäßen Vorrichtung kann man ein Fahrzeug, das eine Länge von 3,0 bis 4,5 m aufweisen kann, an einer Stelle mit einer Genauigkeit von ± 0,13 mm in drei Ebenen anhalten.
Die erfindungsgmäße Vorrichtung kann außer zum Anhalten und genauem Positionieren von Werkstücken an Bearbeitungsstationen von Werkzeugmaschinen auch an Fertigungs-, Bearbeitungs- und Prüfstationen von Montagestraßen eingesetzt werden, an denen Roboter arbeiten.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Vorrichtung Führungseinrichtungen auf, die das Fahrzeug quer zu den Laufbahnen führen, bevor das Fahrzeug mit der ersten und der zweiten Einrichtung in Berührung kommt, wobei die Führungseinrichtungen nur entlang einer Laufbahn und in Transportrichtung vor der ersten und der zweiten Einrichtung angeordnet sind. Diese Ausführungsform dient der weiteren Erhöhung der Anhaltegenauigkeit.
Weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Ausbildung gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 ein führerloses Fahrzeug und einen Abschnitt einer Vorrichtung zum genauen Anhalten gemäß der Erfindung in auseinandergezogen dargestellter Lage der Teile,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2,
Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 2,
Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 1,
Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie 6-6 der Fig. 7,
Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie 7-7 der Fig. 6.
Fig. 1 zeigt den Abschnitt 10 einer Präzisions- Anhaltevorrichtung gemäß der Erfindung und ein führerloses Fahrzeug 12. Der Abschnitt 10 der Anhaltevorrichtung ist ein Teil einer endlosen Transporteinrichtung, entlang welcher das Fahrzeug 12 bewegbar ist.
Das Fahrzeug 12 weist einen rechteckigen Rahmen 14 auf, der mit vorderen Stützrädern 16 und rückwärtigen Stützrädern 18 versehen ist. Die obere Oberfläche des Rahmens 14 ist mit Bearbeitungs- Zwischenplatten 20 versehen. Letztere erleichtern das genaue Anordnen eines Werkstückes, an dem durch automatische Einrichtungen an Arbeitsstationen entlang der Fördereinrichtung Arbeiten durchgeführt werden sollen. Das Fahrzeug 12 ist mit einem Antriebsrad 22 (Fig. 5) versehen und weist darüber hinaus vorteilhaft Mittel auf, die ein Anhalten des Fahrzeuges bewirken, wenn dieses im Verlauf seiner Bewegung entlang der Transporteinrichtung ein anderes vor ihm befindliches Fahrzeug berührt. Derartige ein Anhalten bewirkende Mittel wie auch die das Antriebrad betreffende Einrichtung 22 können so ausgestaltet sein, wie es in der US-PS 38 18 837 offenbart ist.
Das Fahrzeug 12 weist vordere Präzisions-Hubelemente 24 und 26 nahe dem vorderen Ende des Fahrzeuges und an der Außenseite des Rahmens 14 auf. Darüber hinaus ist das Fahrzeug mit rückseitigen Präzisions-Hubelementen 28, 30 in der Nähe der rückwärtigen Räder 18 versehen. Die Hubelemente 28, 30 sind an der Innenseite des Rahmens 14 angeordnet. Es ist wichtig, daß die Hubelemente an einer Seite des Rahmens, wie z. B. die Hubelemente 24 und 28, nicht miteinander fluchten. Die Hubelemente 28 und 30 sind an der Innenseite des Rahmens in Fig. 2 dargestellt. Die Hubelemente 24 und 26 sind in Fig. 5 der Zeichnung an der Außenseite des Rahmen dargestellt. An irgendeiner geeigneten Stelle, jedoch vorzugsweise nahe dem vorderen Ende, ist das Fahrzeug 12 mit einem an der Außenseite des Rahmens 14 angeordneten Stift 32 versehen, der dessen Lage in Transportrichtung bestimmt und Teil einer Verriegelungseinrichtung ist.
Der Abschnitt 10 weist eine Laufbahn 34 auf einer Schiene 36 entlang einer seiner Seiten und eine Laufbahn 38 auf einer Schiene 40 an der anderen Seite auf. Die Schienen 36, 40 werden durch einen Rahmen 42 getragen. Dieser Rahmen weist in Abständen voneinander angeordnete Rahmenteile auf, die mit einem horizontal verlaufenden Träger versehen sind, der von aufrechtstehenden Stützen getragen ist. Die Anzahl der Träger und der Stützen variiert mit der Länge des Abschnittes 10. Ein Antriebsrohr 44 ist zwischen den Laufbahnen 34, 38 angeordnet; es wird durch die horizontal verlaufenden Träger des Rahmens 42 getragen. Das Antriebsrohr 44 wird um seine Längsachse durch einen Motor 45 angetrieben, dessen Abtriebsscheibe mit den Antriebsrohr 44 durch endlose Riemen verbunden ist.
Es ist eine Verzögerungseinrichtung vorgesehen, um zu veranlassen, daß ein Fahrzeug an einer vorherbestimmten Stelle entlang dem Längsverlauf des Abschnittes 10 anhält. Die Verzögerungseinrichtung weist eine erste stationäre Kurve 46 und eine zweite Kurve 48 auf. Letztere ist zwischen einer wirksamen und einer unwirksamen Lage bewegbar. In ihrer wirksamen Lage bildet die Kurve 48 einen Fortsatz der Kurve 46. Die Kurve 48 wird durch ein Betätigungsmittel vorzugsweise in Form eines Luftzylinders 50 zwischen wirksamer und unwirksamer Lage bewegt. Der Zylinder 40 hat eine Kolbenstange, die mit der Mitte einer Gelenkstange bzw. eines Kniehebels verbunden ist, um die Kurve 48 zu bewegen.
Ferner ist am Abschnitt 10 eine Hubeinrichtung angeordnet, die dazu dient, das rückwärtige Ende des Fahrzeuges 12 an einer bestimmten Stelle anzuheben (Fig. 2). Diese Einrichtung weist eine Rolle 52 auf, die an einer Halterung 54 zwischen den Schienen 36, 40 angebracht ist. Die Rolle 52 wirkt mit dem Hubelement 28 zusammen. In Fig. 4 ist die untere Oberfläche 29 des Hubelementes in rollender Berührung mit der Rolle 52 dargestellt. Die untere Oberfläche 29 ist vorzugsweise vorne und hinten abgeschrägt, wobei sich dazwischen gemäß der Darstellung der Fig. 4 ein gerader Abschnitt befindet. Die Halterung für die Rolle 52 ist mit entgegen der Bewegungsrichtung vorstehenden Fortsätzen versehen, die zwei um jeweils eine vertikale Achse rotierbare Führungsrollen 56, 57 tragen. Das in Bewegungsrichtung vorn liegende Ende 58 des Hubelementes 28 ist an seinen Seitenflächen gemäß der Darstellung in Fig. 3 abgeschrägt, so daß es sich zwischen den Rollen 56, 57 hindurchbewegen kann, die das Fahrzeug 10 in einer Richtung quer zum Abschnitt 10 führen. Irgendeine mangelnde Ausrichtung des Fahrzeuges 10 zur Rolle 52 wird durch die Rollen 56, 57 ausgeglichen. Zwischen den Schienen 36, 40 ist auf einer Halterung 62 eine Rolle 60 angeordnet, die mit der abgeschrägten Oberfläche an der Unterseite des Hubelementes 30 zusammenwirkt. Die Halterung 62 weist keine mit den Rollen 56, 57 vergleichbare Führungsrollen auf (vgl. Fig. 1 und 2). Die Rollen 52 und 60 wirken zusammen, um das rückwärtige Ende des Fahrzeuges 12 anzuheben. In Fig. 4 ist das Fahrzeug 12 in seiner angehobenen Lage dargestellt, wodurch die rückwärtigen Stützräder 18 um eine kurze Strecke bis zu 3,2 mm von der oberen Oberfläche der Laufbahnen 34, 38 abgehoben sind.
Eine gleiche Einrichtung ist für das gleichzeitige Anheben des vorderen Endes des Fahrzeuges 12 vorgesehen. So ist eine Rolle 64 um eine horizontale Achse an einer Halterung 65 rotierbar angebracht. Letztere befindet sich in bezug auf die Halterung 62 auf der anderen Seite der Schiene 40 (vgl. Fig. 2 und 5). Die Rolle 64 wirkt mit der abgeschrägten unteren Oberfläche des Hubelementes 26 zusammen. Eine Rolle 66 wird durch die Halterung 68 rechts von der Schiene 36 getragen (Fig. 1 und 5). Die Halterung 68 ist mit Fortsätzen versehen, die sich entgegen der Bewegungsrichtung erstrecken und Führungsrollen 72, 74 tragen. Letztere wirken mit den abgeschrägten Seiten des Hubelementes 24 in gleicher Weise wie in Fig. 3 dargestellt zusammen. Der Abstand zwischen den Rollen 60, 64 entspricht dem Mittenabstand zwischen den Hubelementen 30, 26. Der Abstand zwischen den Rollen 52, 66 entspricht dem Mittenabstand zwischen den Hubelementen 28 und 24. Somit wird das Fahrzeug 12, wenn es durch die Kurve 48 zum Anhalten gebracht wird, durch die Rollen 52, 60, 64 und 66 angehoben. Gleichzeitig wird das Fahrzeug 12 durch die Führungsrollen 56, 57, 72 und 74 bezüglich seiner Querposition zum Abschnitt 10 ausgerichtet.
Weiterhin ist eine Verriegelungseinrichtung vorgesehen, um die Position des Fahrzeuges 12 in Bewegungsrichtung einzustellen, wenn das Fahrzeug durch die vorerwähnten Rollen angehoben ist. Diese Einrichtung weist eine Platte 76 auf, die mit einer horizontal und parallel zur Schiene 36 an deren rechter Seite - bezogen auf die Darstellung der Fig. 1 - verlaufenden Achse 78 versehen ist. Letztere wird durch Lager auf einer Konsole 80 gehalten. Ein Arm oder Fortsatz 82, der sich von der Platte 76 erstreckt, ist schwenkbar mit einer einem Zylinder 84 zugeordneten Kolbenstange versehen. Somit schwenkt der Zylinder 84 die Platte 76 um eine in Längsrichtung verlaufende Achse entsprechend der Achse 78 aus einer wirksamen Lage, die ausgezogen in Fig. 6 dargestellt ist, in eine unwirksame Lage, die in derselben Figur gestrichelt dargestellt ist. Die Platte 76 ist mit Grenzschaltern 86, 88 versehen.
Ferner ist die Platte 76 mit einem Paar Führungsrollen 92, 94 versehen, die um etwa vertikale Achsen rotierbar sind. Die Rollen 92, 94 wirken mit einem sich verjüngenden Stift 32 zusammen und stellen die Position des Fahrzeuges 12 in Bewegungsrichtung ein, falls der Wagen nicht genau ausgerichtet ist. Durch ein in der Platte 76 vorgesehenes Loch 90 ist ein Überweg vorhanden.
Die horizontalen Träger des Rahmens 24 tragen eine Luft Versorgungsleitung 96, die unterhalb der Höhe der Antriebswelle 42 verläuft (Fig. 1, 2, 5). Leitung 96 führt Preßluft zur Betätigung der Zylinder 50, 84 zu. Alle Ventile, Schaltkontaktteile und andere Mechanismen sind vorteilhaft innerhalb eines Gehäuses 98 angeordnet.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung arbeitet folgendermaßen: Das Fahrzeug 12 wird von einem in Förderrichtung hinteren Abschnitt des Transportsystems durch Reibungskontakt zwischen dem Antriebsrad 22 und einem dem Antriebsrohr 44 entsprechenden Antriebsrohr auf den Abschnitt 10 gebracht. Das Fahrzeug wird dann durch das Antriebsrohr 44 angetrieben, welches seinerseits durch den Motor 45 rotiert wird. Das Fahrzeug 12 wird durch den Kontakt zwischen einer Kurvenrolle, einem Kurvennocken, die bzw. der Teil der Antriebsrad-Gruppe 22 sind, und der Kurve 46 verzögert. Letztere bewirkt, daß die Antriebsrad-Gruppe 22 eine Verschwenkung um eine vertikale Achse erfährt, wodurch das Antriebsrad in Richtung auf eine Anhalte- bzw. Sammelposition bewegt wird. Wenn die Kurvenrolle 100 oder dgl. in Berührung mit der Kurve 48 ist, kommt das Fahrzeug 12 zum Stillstand. Wenn dies geschieht, wird das rückwärtige Ende des Fahrzeuges durch die Rollen 52, 60 und das vordere Ende des Fahrzeuges durch die Rollen 64, 66 angehoben.
Unmittelbar vor dem Anheben des Fahrzeuges 12 erfährt dieses eine Querverschiebung durch die Rollen 56, 57, 72, 74, falls es nicht richtig ausgerichtet ist. Weiterhin wird die Platte 76 in die in Fig. 1 in ausgezogenen Linien dargestellte Position verschwenkt, in welcher die Führungsrollen 92, 94 mit dem Stift 32 zusammenwirken, um einen Versatz des Fahrzeuges 12 in Bewegungsrichtung auszugleichen. Wenn die Platte 46 das Fahrzeug 12 positioniert, wird ein Schalter 86 betätigt und zeigt einem nicht dargestellten Steuerkreis an, daß das Fahrzeug sich in der gewünschten Position befindet.
Das Antriebsrohr 44 rotiert weiterhin um seine Längsachse. Das Antriebsrad 22 bleibt in Berührung mit dem Antriebsrohr 44. Das Fahrzeug 12 bleibt auf den Rollen in seiner angehobenen Position stationär, in welcher die vorderen Räder 16 und die hinteren Räder 18 sich in einem geringen Abstand von der oberen Oberfläche der jeweils zugehörigen Laufbahn 34, 38 befinden. Zu diesem Zeitpunkt wird das durch die Bearbeitungsplatten 20 auf dem Fahrzeug 12 getragene Werkstück geprüft, bearbeitet, geschweißt etc. Danach wird, entweder manuell oder durch ein Zeitglied ausgelöst, der Zylinder 84 die Platte in die gestrichelt dargestellte Position bewegen. Der Schalter 88 wird durch die Platte 76 betätigt, wodurch der Zylinder 50 die Kurve 48 außer Eingriff mit der Kurvenrolle oder dgl. 100 bringt. Danach wird die Antriebsrad-Gruppe 22 unter Federdruck in eine Antriebslage schwenken; aufgrund des Reibungskontaktes mit Antriebsrohr 44 wird das Fahrzeug 12 von den Rollen 52, 60, 64 und 66 wegbewegt. Danach sind die vorderen Räder 16 und die rückwärtigen Räder 18 in rollendem Kontakt mit der jeweils zugehörigen Laufbahn 34 bzw. 38.
Die Vorrichtung zum genauen Anhalten von Fahrzeugen gemäß der Erfindung richtet das Fahrzeug 12 zunächst quer zu den Laufbahnen aus, worauf dann das Fahrzeug angehoben und darauf das Fahrzeug in Bewegungsrichtung ausgerichtet wird. Jede der Rollen 56, 57, 72, 74, 92 und 94 ist vorzugsweise exzentrisch angebracht, um kleinere Einstellungen oder Nachstellen der Rollen zum genauen Positionieren derselben zu erleichtern, wodurch eine Genauigkeit beim Positionieren des Fahrzeuges von 0,13 mm erreichbar ist. Die Einstellung bzw. Ausrichtung in Transportrichtung wird dadurch erleichtert, daß das Fahrzeug 12 von den Rollen 52, 60, 64 und 66 getragen wird.

Claims

1. Vorrichtung zum genauen Anhalten von Fahrzeugen eines Transportsystems mit einem Rahmen, der zwischen voneinander beabstandeten Laufbahnen ein Antriebsrohr trägt, und mit einem mit dem Rohr verbundenen Antrieb, der das Rohr um seine Längsachse dreht, wobei die Vorrichtung im Zusammenhang mit einem Fahrzeug verwendbar ist, das vorderseitig und hinterseitig Stützräder aufweist, die auf den Laufbahnen rollen,
gekennzeichnet durch
eine erste Einrichtung (64, 66), die das vordere Fahrzeugende so anhebt, daß die dort angebrachten Stützräder (16) von den Laufbahnen (34, 38) beabstandet sind;
eine zweite Einrichtung (52, 60), die das rückwärtige Fahrzeugende so anhebt, daß die dort befindlichen Stützräder (18) von den Laufbahnen (34, 38) beabstandet sind, wobei die beiden Einrichtungen (64, 66; 52, 60) derart unterschiedliche Abstände von den Laufbahnen aufweisen, daß jede Einrichtung lediglich mit dem ihm zugeordneten Fahrzeugende in Berührung kommt;
eine Verriegelungseinrichtung (32, 76), die wahlweise ein Teil des Fahrzeugs in einer vorbestimmten Position bezüglich der Transportrichtung arretiert, während sich das Fahrzeug in der angehobenen Position befindet; und
eine Verzögerungseinrichtung (46, 48), die das Fahrzeug zum Stillstand bringt, während es mit der ersten Einrichtung (64, 66) und der zweiten Einrichtung (52, 60) in Kontakt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Führungseinrichtungen (56, 57; 72, 74), die das Fahrzeug quer zu den Laufbahnen (34, 38) führen, bevor das Fahrzeug mit der ersten und der zweiten Einrichtung (64, 66; 52, 60) in Berührung kommt, wobei die Führungseinrichtungen nur entlang einer Laufbahn (34) und in Transportrichtung vor der ersten und der zweiten Einrichtung angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Einrichtung (64, 66; 52, 60) zum Anheben eines führerlosen Fahrzeugs (12) an einzelnen abgeschrägten Hubelementen (24, 26, 28, 30) des Fahrzeugs angreifen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Einrichtung (64, 66; 52, 60) für den Angriff an Hubelemente (24, 26, 28, 30) ausgebildet sind, die an einer unterseitigen Oberfläche und an Seitenflächen abgeschrägt sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung für die Arretierung eines Teils des Fahrzeugs (12) vorgesehen ist, der als ein sich seitlich horizontal erstreckender verjüngender Bolzen (32) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung als Führungsplatte (76) mit zwei Rollen (92, 94) ausgebildet ist, die aus einer Ruhelage in eine Betriebslage bewegbar ist, in der die Rollen einen Teil des Fahrzeugs (12) umfassen.

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Einrichtung jeweils eine Rolle (52, 60, 64, 66) aufweisen, die um eine horizontale Achse drehbar sind, wobei nur zwei Rollen (52, 60) zwischen den Laufbahnen (34, 38) angeordnet sind.