ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK

Die Erfindung betrifft ein Transportsystem für Produktions-, Montage- und/oder Logistikprozesse umfassend mindestens eine Schiene und mindestens einen für einen Materialtransport fahrerlos entlang der Schiene bewegbaren Werkstückträger.

Ein derartiges Transportsystem ist beispielsweise aus EP 0 728 647 A1 bekannt, wobei der Werkstückträger als fahrerloses Schienenfahrzeug umfassend einen Laufwagen mit einem Antrieb und mit an der Schiene anliegenden, angetriebenen Laufrollen gestaltet ist. Das Transportsystem ist für einen zuverlässigen Materialtransport entlang durch die Schiene vorgegebener Strecken in einer Vielzahl an Produktions-, Montage- und/oder Logistikprozesse vorteilhaft einsetzbar.

In einer anderen Ausgestaltung handelt es sich bei dem Transportsystem um ein Linearmotor- Transportsystem, bei welchen die Werkstückträger als Läufer gestaltet sind. Dabei weisen in einer Ausgestaltung die Werkstückträger Elektromagneten auf, welche für eine Bewegung der Werkstückträger entlang einer mit Permanentmagneten bestückten Schiene bestromt werden.

In anderen Ausgestaltungen sind die Werkstückträger passiv gestaltet und weisen Permanentmagneten auf, wobei die Schiene für eine Bewegung der Werkstückträger Elektromagneten aufweist und entsprechend bestromt wird. Je nach Gestaltung ist der Werkstückträger dabei gleitend oder rollend entlang der Schiene bewegbar.

AUFGABE UND LÖSUNG

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes schienengebundenes Transportsystem zu schaffen.

Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Transportsystem für Produktions-, Montage- und/oder Logistikprozesse umfassend eine Schiene und einen fahrerlos entlang der Schiene bewegbaren Werkstückträger geschaffen, wobei ein fahrerloses, entlang der Schiene bewegbares Abschleppfahrzeug vorgesehen ist, wobei das Abschleppfahrzeug eine Kopplungseinrichtung für eine Kopplung mit dem Werkstückträger aufweist und eingerichtet ist, um einen angekoppelten Werkstückträger entlang der Schiene zu bewegen. Die Begriffe „ein“, „eine“, „einer“ etc. werden im Zusammenhang mit der Anmeldung lediglich als unbestimmte Artikel und nicht als Zählwörter verwendet. Insbesondere umfasst das Transportsystem in Ausgestaltungen mehrere Werkstückträger. Ebenso umfasst eine Strecke des Transportsystems in Ausgestaltungen mehreren Schienen.

Das Abschleppfahrzeug kann dabei abgesehen von der Kopplungseinrichtung baugleich dem Werkstückträger gestaltet sein. In einer Ausgestaltung weisen das Abschleppfahrzeug und der Werkstückträger jeweils einen mitgeführten, fahrzeugeigenen Antrieb auf, wobei der Antrieb des Abschleppfahrzeugs ausreichend dimensioniert ist, um ein Abschleppen des Werkstückträgers auch in einem beladenen Zustand zu ermöglichen.

Bei einem schienengebundenen Transportsystem kann ein einzelner liegengebliebener Werkstückträger eine Weiterfahrt sämtlicher nachfolgender Werkstückträger blockieren und so eine weitreichende Störung verursachen. Das Abschleppfahrzeug ermöglicht es, einen entlang der Strecke an einer schlecht zugänglichen Stelle liegengebliebenen Werkstückträger in einen anderen Bereich abzuschleppen und so die Strecke schnell wieder für einen Normalbetrieb freizugeben.

Abhängig von einer Größe der Gesamtstrecke umfasst das Transportsystem exakt ein Abschleppfahrzeug oder mehrere Abschleppfahrzeuge, welche entlang der Gesamtstrecke verteilt angeordnet sind.

Die Kopplungseinrichtung ist in Ausgestaltungen des Abschleppfahrzeugs derart gestaltet, dass eine Kopplung mit dem Werkstückträger werkzeuglos mittels einer Relativbewegung des Werkstückträgers und der Kopplungseinrichtung erzielbar ist. Die Kopplungseinrichtung umfasst zu diesem Zweck in Ausgestaltungen des Abschleppfahrzeugs passive, mechanische Kopplungselemente, beispielsweise, jedoch nicht abschließend, Schnapphacken, gefederte Druckbolzen, Rastnasen, Hebel, oder dergleichen. In anderen Ausgestaltungen umfasst die Verbindungeinrichtung alternativ oder zusätzlich aktive Kopplungselemente, welche beispielsweise, jedoch nicht abschließend, mittels hydraulischer, pneumatischer und/oder elektrischer Aktuatoren betätigt werden, und/oder magnetische Kopplungselemente, beispielsweise, jedoch nicht abschließend Permanentmagnete oder Elektromagnete. Je nach Gestaltung der Kopplungselemente ist eine Trennung des Abschleppfahrzeugs von dem Werkstückträger manuell oder automatisiert durchführbar. In Ausgestaltungen der Kopplungseinrichtung sind die Kopplungselemente zusätzlich mittels manuell oder automatisiert betätigbarer Riegelelemente gesichert. In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Abschleppfahrzeug eine Abschleppstange aufweist, wobei an einem distalen Ende der Abschleppstange die Kopplungseinrichtung vorgesehen ist. Die Abschleppstange erlaubt eine sichere Anbindung und eine gute Führung des Werkstückträgers bei einem Schleppbetrieb. Die Abschleppstange ist in Ausgestaltungen derart gestaltet, dass wahlweise eine ziehende oder eine schiebende Abschleppbewegung realisierbar ist.

In einer Ausgestaltung ist an dem distalen Ende der Abschleppstange ein das Kopplungselement aufweisendes Anschlusselement vorgesehen, wobei das Anschlusselement und/oder ein distales Ende der Abschleppstange für eine gleitende und/oder rollende Bewegung entlang der Schiene eingerichtet ist. Das distale Ende ist in anderen Worten an der Schiene geführt und kann so mittels des Abschleppfahrzeugs zu dem liegengebliebenen Werkstückträger geführt und relativ zu diesem in Längsrichtung der Schiene positioniert werden.

Alternativ und/oder zusätzlich weist die Abschleppstange in einer weiteren Ausgestaltung ein Zwischengelenk auf, wobei das Zwischengelenk für eine gleitende und/oder rollende Bewegung entlang der Schiene eingerichtet ist. Das Zwischengelenk erlaubt eine sichere Abschleppbewegung auch entlang einer kurvigen Strecke.

In einer Ausgestaltung ist eine der Kopplungseinrichtung zugeordnete Sensoreinrichtung vorgesehen, wobei die Sensoreinrichtung eingerichtet ist, um eine erfolgte Kopplung der Kopplungseinrichtung mit dem Werkstückträger zu erfassen. In einer Ausgestaltung ist dabei vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung nach einer erfolgten Kopplung dem Abschleppfahrzeug das Signal sendet, dass es den Werkstückträger abschleppen soll.

In einer Ausgestaltung wird das Transportsystem durch eine Bedienperson überwacht. Sofern die Bedienperson ein Liegenbleiben eines Werkstückträgers feststellt, kann wahlweise der Werkstückträger dem System unmittelbar an der Stelle, an welcher er liegengeblieben ist, entnommen werden oder ein Abschleppfahrzeug entsendet werden, um den liegengeblieben Wertstückträger abzuschleppen. Für einen voll- oder teilautomatisierten Betrieb ist in anderen Ausgestaltungen ein Überwachungssystem vorgesehen, wobei das Überwachungssystem eingerichtet ist, um ein Liegenbleiben eines Werkstückträgers zu erfassen. In anderen Worten erkannt das Überwachungssystem automatisch eine Störung und/oder einen sich nicht mehr bewegenden Werkstückträger. Das Überwachungssystem kann dabei in einer Ausgestaltung ein Warnsignal absetzen, welches eine Bedienperson veranlasst, Maßnahmen zur Behebung der Störung zu ergreifen. Alternativ ist in einer Ausgestaltung das Überwachungssystem eingerichtet, um bei Erfassen eines liegengebliebenen Werkstückträgers das Abschleppfahrzeug zu dem Werkstückträger zu entsenden.

Das Abschleppfahrzeug schleppt den liegengebliebenen Werkstückträger in einer Ausgestaltung in einen Bereich, welcher für eine Bedienperson gut zugänglich ist, sodass die Bedienperson den Werkstückträger entnehmen oder durch Behebung einer Störung des Werkstückträgers wieder fahrtüchtig machen kann.

Alternativ oder zusätzlich weist eine Strecke des Transportsystems eine Hauptstrecke und einen Bypass zu der Hauptstrecke auf, wobei das Abschleppfahrzeug eingerichtet ist, um an einen an der Hauptstrecke liegengebliebenen Werkstückträger zu dem Bypass zu bewegen.

Der Bypass erlaubt es, einen defekten Werkstückträger aus der Hauptstrecke zu entfernen und so die Hauptstrecke wieder für einen Normalbetrieb freizugeben. Der liegengebliebene Werkstückträger kann dann zeitlich entkoppelt entnommen oder repariert werden. Je nach Größe der Strecke sind dabei in Ausgestaltungen des Transportsystems mehrere Bypass- Strecken vorgesehen.

Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Verfahren zum Betrieb eines Transportsystems für Produktions-, Montage- und/oder Logistikprozesse umfassend mindestens eine Schiene und mindestens einen fahrerlos entlang der Schiene bewegbaren Werkstückträger geschaffen, wobei ein fahrerloses, entlang der Schiene bewegbares Abschleppfahrzeug bereitgestellt wird, wobei das Abschleppfahrzeug zu einem an der Schiene liegengebliebenen Werkstückträger bewegt wird, das Abschleppfahrzeug mit dem liegengebliebenen Werkstückträger gekoppelt wird und diesen entlang der Schiene in eine Wartungszone bewegt.

Als Wartungszone dient dabei je nach Ausgestaltung ein Bypass oder eine durch einen Bedienperson gut zugängliche Zone, in welcher der Werkstückträger entnehmbar oder reparierbar ist.

Dabei ist in einer Ausgestaltung vorgesehen, dass mittels eines Überwachungssystems das Transportsystem überwacht wird, um ein Liegenbleiben eines Werkstückträgers zu erfassen. Das Überwachungssystem ist dabei in einer Ausgestaltung auch eingerichtet, um ein Abschleppfahrzeug zu dem liegengebliebenen Werkstückträger zu entsenden. In einer Ausgestaltung wird das Abschleppfahrzeug entgegen einer Transportrichtung zu dem liegengebliebenen Werkstückträger bewegt. Dadurch ist eine Bewegung des Abschleppfahrzeugs zu dem Werkstückträger auch dann noch möglich, wenn sich in Transportrichtung stromaufwärts bereits ein Stau gebildet hat. Eine Bewegung des Abschleppfahrzeugs erfolgt dabei in einer Ausgestaltung rückwärts zu dem Werkstückträger, wobei nach einem Koppeln mit dem Werkstückträger eine Bewegung des Abschleppfahrzeugs im Schleppbetrieb vorwärts erfolgt. In anderen Ausgestaltungen wird das Abschleppfahrzeug vorwärts zu dem Werkstückträger bewegt und rückwärts im Schleppbetrieb.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nachfolgend anhand der Figuren erläutert sind. Dabei zeigen schematisch:

Fig. 1 einen Abschnitt eines Transportsystems für Produktions-, Montage- und/oder Logistikprozesse umfassend eine Schiene und einen fahrerlos entlang der Schiene liegengebliebenen Werkstückträger;

Fig. 2 den Abschnitt des Transportsystems gemäß Fig. 1 , wobei ein Abschleppfahrzeug rückwärts zu dem liegengebliebenen Werkstückträger fährt;

Fig. 3 den Abschnitt des Transportsystems gemäß Fig. 1 , wobei das Abschleppfahrzeug an den liegengebliebenen Werkstückträger andockt;

Fig. 4 den Abschnitt des Transportsystems gemäß Fig. 1 , wobei das Abschleppfahrzeug den Werkstückträger durch eine Vorwärtsbewegung abschleppt;

Fig. 5 eine Abschleppstange des Abschleppfahrzeugs in einer perspektivischen Darstellung;

Fig. 6 eine Schnittansicht eines distalen Endes der Abschleppstange und eines vorderen Achsmoduls des Werkstückträgers vor einem Andocken;

Fig. 7 die Schnittansicht des distalen Endes der Abschleppstange und des vorderen Achsmoduls des Werkstückträgers beim Andocken; und Fig. 8 die Schnittansicht des distalen Endes der Abschleppstange und des vorderen Achsmoduls des Werkstückträgers nach dem Andocken.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Fig. 1 bis 4 zeigen schematisch einen Abschnitt eines Transportsystems 1 für Produktions-, Montage- und/oder Logistikprozesse umfassend eine Schiene 2 und einen fahrerlos entlang der Schiene 2 bewegbaren Werkstückträger 3. Bei dem dargestellten Werkstückträger 3 handelt es sich um ein Schienenfahrzeug mit einem an dem Schienenfahrzeug vorgesehenen Antrieb (nicht dargestellt), wobei mittels des Antriebs ebenfalls nicht sichtbare Laufrollen zur Bewegung des Schienenfahrzeugs entlang der Schiene 2 antreibbar sind. Vorzugsweise umfasst das Transportsystem 1 mehrere Werkstückträger 3. In Normalbetrieb sind die Werkstückträger 3 in einer durch einen Pfeil angedeuteten Transportrichtung entlang der Schiene 2 bewegbar.

Der in Fig. 1 bis 4 dargestellte Werkstückträger 3 umfasst zwei Achsmodule 31 , 32 die in Längsrichtung mittels einer Trägerplatte 30 verbunden sind. Die dargestellten Achsmodule 31 , 32 haben jeweils zwei beidseits der Schiene 2 anzuordnende Seitenteile 310, 320, welche in dem dargestellten Ausführungsbeispiel unterhalb der Trägerplatte 30 miteinander verbunden sind. Die Trägerplatte 30 ist alternativ zu der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Anordnung auch an einer Unterseite der Seitenteile 310, 320 und somit unterhalb der Laufschiene 2 anordenbar. In jedem Seitenteil 310, 320 ist in einer Ausgestaltung eine in den Figuren nicht sichtbare Laufrolle vorgesehen, wobei der Werkstückträger 3 mittels der Laufrollen an der Schiene 2 abgestützt ist. Die Laufrollen sind für eine Bewegung des Werkstückträgers 3 entlang der Schiene 2 zumindest teilweise angetrieben.

Die Achsmodule 31 , 32 sind in einer Ausgestaltung zumindest im Wesentlichen baugleich. In anderen Ausgestaltungen unterscheiden sich die Achsmodule 31, 32 in ihrem Aufbau, wobei beispielsweise nur ein Achsmodul 31 , 32 angetriebene Laufrollen für eine Bewegung des Schienenfahrzeugs aufweist.

Als Antriebseinheit für die Laufrollen ist in Ausgestaltungen ein in den Figuren nicht dargestellter Elektromotor vorgesehen. Eine Ansteuerung der Antriebseinheit erfolgt in Ausgestaltungen mittels einer an dem Werkstückträger 3 vorgesehen, zentralen Steuereinheit (nicht dargestellt). Für eine Energieversorgung der Antriebseinheit und/oder der zentralen Steuereinheit ist in Ausgestaltungen ein Batteriemodul (nicht dargestellt) an dem Werkstückträger 3 vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich erfolgt eine Energieversorgung mittels an der Schiene 2 vorgesehenen Stromführungsschienen, wobei der Werkstückträger 3 zu diesem Zweck einen Stromabnehmer aufweist.

Das Transportsystem 1 umfasst weiter ein Abschleppfahrzeug 4, welches fahrerlos, entlang der Schiene 2 bewegbar ist. Wie in den Fig. 1 bis 4 dargestellt und weiter unten genauer beschrieben, ist das Abschleppfahrzeug 4 eingerichtet, um an einen an der Schiene 2 liegengebliebenen Werkstückträger 3 anzudocken und diesen entlang der Schiene 2 zu bewegen.

Weiter umfasst das dargestellte Transportsystem 1 ein schematisch dargestelltes Überwachungssystem 5, mittels welchem ein Liegenbleiben eines Werkstückträgers 3 erfassbar ist.

Das in Fig. 1 bis 4 dargestellte Abschleppfahrzeug 4 ist im Wesentlichen baugleich dem Werkstückträger 3 gestaltet und umfasst ebenfalls zwei Achsmodule 41 , 42, die in Längsrichtung mittels einer Trägerplatte 40 verbunden sind. Die dargestellten Achsmodule 41 , 42 haben jeweils zwei beidseits der Schiene 2 anzuordnende Seitenteile 410, 420, welche in dem dargestellten Ausführungsbeispiel unterhalb der Trägerplatte 40 miteinander verbunden sind.

In einer Ausgestaltung des Abschleppfahrzeugs 4 ist in jedem Seitenteil eine in den Figuren nicht sichtbare Laufrolle vorgesehen, wobei das Abschleppfahrzeug 4 mittels der Laufrollen an der Schiene 2 abgestützt ist. Die Laufrollen sind für eine Bewegung des Abschleppfahrzeugs 4 entlang der Schiene 2 zumindest teilweise angetrieben. Das Abschleppfahrzeug 4 umfasst zudem eine Abschleppstange 44.

Im Betrieb wird die Strecke mittels der Überwachungseinrichtung 5 überwacht. Sobald die Überwachungseinrichtung 5 einen liegengebliebenen Werkstückträger 3 detektiert, entsendet die Überwachungseinrichtung 5 in einer Ausgestaltung das Abschleppfahrzeug 3.

Wie schematisch in Fig. 2 dargestellt, wird das das Abschleppfahrzeug 4 entgegen der Transportrichtung zu dem liegengebliebenen Werkstückträger 3 bewegt. Nach Erreichen des Werkstückträgers 3 wird der Werkstückträger 3 wie in Fig. 3 schematisch dargestellt angekoppelt und - wie in Fig. 4 dargestellt - abgeschleppt.

Die Abschleppstange 44 ist in Fig. 5 in Alleinstellung dargestellt. Fig. 6 bis 8 zeigen ein Andocken des Abschleppfahrzeugs 4 an den Werkstückträger 3 in Schnittansichten. Ein in Fig. 5 sichtbares proximales Ende 441 der Abschleppstange 44 ist mit dem Abschleppfahrzeug 4 verbunden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Abschleppstange 44 ein Auge 442 auf, welches mit einem nicht dargestellten sich im Gebrauch senkrecht zu der Schiene 2 erstreckende Lagerbolzen an dem Abschleppfahrzeug 4 verbindbar ist, sodass die Abschleppstange 44 relativ zu dem Abschleppfahrzeug um eine senkrecht zu der Schiene 2 stehende Achse verschwenkbar ist.

An einem distalen Ende 443 der Abschleppstange 44 ist eine mit dem Werkstückträger 3 mittels einer Relativbewegung werkzeuglos verbindbare Kopplungseinrichtung 444 vorgesehen. Die dargestellte Kopplungseinrichtung 444 umfasst eine Ausnehmung, in welche ein an dem Werkstückträger 3 vorgesehener Stift 34 einführbar ist. Die Kopplungseinrichtung 444 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel Teil eines Anschlusselements 445. Das dargestellte Anschlusselement 445 ist derart gestaltet, dass es gleitend entlang der Schiene 2 (vgl. Fig. 1 bis 4 und 6 bis 8) bewegbar ist. Das dargestellte Anschlusselement 445 ist zu diesem Zweck U- förmig gestaltet.

Die in den Figuren dargestellte Abschleppstange 44 ist zweiteilig, umfassend eine das Auge 442 aufweisende erste Stange 445 und eine zweite Stange 446, welche mit dem Anschlusselement 445 gelenkig verbunden ist.

Die erste Stange 446 und die zweite Stange 447 sind mittels eines Zwischengelenks 448 miteinander verbunden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Zwischengelenk 448 zwei sich im Gebrauch senkrecht zu der Schiene 2 erstreckende Bolzen auf. Die Stangen 446, 447 weisen an den einander zugewandte Ende Augen auf, mittels welchen die Stangen 446, 447 um den jeweilige Bolzen verschwenkbar mit dem Zwischengelenk 448 verbunden sind.

Das dargestellte Zwischengelenk 448 ist ebenfalls derart gestaltet, dass es gleitend entlang der Schiene 2 (vgl. Fig. 1 bis 4 und 6 bis 8) bewegbar ist. Das dargestellte Zwischengelenk 448 ist zu diesem Zweck U-förmig gestaltet.

Fig. 6 bis 8 zeigen Schnittansichten des distalen Endes 443 der Abschleppstange 44 und eines vorderen Achsmoduls 31 des liegengebliebenen Werkstückträgers 31 vor, bei und nach einem Andocken.

Wie in Fig. 6 erkennbar, wird in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zu diesem Zweck das Anschlusselement 445 in einen zwischen der Schiene 2 und dem Achsmodul 31 vorhandenen Spalt eingeführt. Wie in Fig. 5 und 6 bis 8 erkennbar, weist das Anschlusselement 445 Einlaufschrägen auf, welche ein sicheres Einführen erlauben. Das Anschlusselement445 wird zu dem an dem Achsmodul 31 vorgesehenen, nach unten abragenden Stift 34 bewegt. Der Stift 34 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel koaxial zu einer Drehachse 311 des Achsmoduls 31 angeordnet.

Wie in Fig. 5 dargestellt, ist in einem der Ausnehmung vorgelagerten Bereich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ebenfalls eine Einlaufschräge vorgesehen, welche - wie in Fig. 7 dargestellt - beim Andocken unter den Stift 34 geführt wird, sodass das Achsmodul 31 leicht angehoben wird. Bei Erreichen der Ausnehmung wird der Stift 34 in diese eingeführt und das Achsmodul 31 wieder abgesenkt.

Ein erfolgreiches Einführen des Stifts 34 ist in Ausgestaltungen mittels nicht dargestellter Sensoren erfassbar. In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass nach dem Erfassen des erfolgreichen Einführens ein Signal an das Abschleppfahrzeug 4 gesendet wird, welches dann für eine Bewegung gemeinsam mit dem Werkstückträger 3 betrieben wird. Alternativ oder zusätzlich ist in einer Ausgestaltung vorgesehen, dass nach dem Erfassen des erfolgreichen Einführens ein Signal an den Werkstückträger 3 gesendet wird, welches bewirkt, dass ein Antrieb des Werkstückträgers 3 von den Laufrollen für einen Schleppbetrieb getrennt wird.

Die dargestellte Kopplungseinrichtung 444 erlaubt eine einfache Anbindung, wobei auf aktiv bewegte Elemente verzichtet werden kann. Es sind jedoch zahlreiche alternative Gestaltungen denkbar und die Erfindung ist nicht auf die dargestellte Kopplungseinrichtung beschränkt.