устройство для изменения направления на месте для транспортной тележки

Формула изобретения

1. Устройство для изменения направления на месте для транспортной тележки, включающей раму со средствами приведения в движение средствами, способными нести груз, средствами для вертикального перемещения обода между положением транспортирования при размещении его над опорной поверхностью и положением поворота при взаимодействии его с опорной поверхностью для подъема тележки и средствами поворота тележки, поднятой относительно обода, отличающееся тем, что средства для вертикального перемещения обода включают в себя ползун, установленный с возможностью скольжения в вертикальных направляющих рамы и несущий закрепленную на его нижнем конце круглую тарелку, на которой установлен обод с возможностью свободного поворота с одной стороны, имеющий в своей верхней части средства вертикального перемещения груза и с другой стороны соединенный с рамой через средства движения, обеспечивающие вертикальное перемещение тележки и груза со средствами детектирования прямолинейного перемещения и средствами управления, находящимися на тележке, и средства движения, вызывающие поворот обода, снабженные средствами детектирования поворота со средствами управления, находящимися на тележке.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средства движения, вызывающие вертикальное перемещение, и средства движения, вызывающие поворот, состоят каждое из серводвигателя с тахометром и кодирующим устройством, а средства их управления включают вычислительное устройство, установленное на тележке для соединения через частотную связь с датчиками, расположенными в фиксированном пункте с обеих сторон траектории тележки для отслеживания отклонения положения тележки относительно теоретической траектории.

3. Устройство по одному из пп.1 и 2, отличающееся тем, что средства, обеспечивающие относительное вертикальное движение между рамой и ползуном, включают в себя электрический серводвигатель, корпус которого укреплен на раме, вертикальный винт, установленный с возможностью свободного поворота в подшипниках рамы и соединения при вращении с валом двигателя через передачу и гайку, соединенную с винтом и закрепленную при повороте относительно ее посредством средств, соединяющих ее с ползуном.

4. Устройство по одному из пп.1 и 3, отличающееся тем, что средства, обеспечивающие относительное движение вращения между тарелкой и ободом включают в себя электрический серводвигатель, корпус которого жестко связан с тарелкой, а выходной вал жестко соединен с шестерней, сцепляющейся с зубьями, выполненными на окружности обода.

5. Устройство по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что средства, способные нести груз, выполнены в виде консольной балки, продольно выступающей на передней части ползуна.

6. Устройство по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что средства, способные нести груз, выполнены в виде горизонтальной тарелки, жестко соединенной с ползуном.

7. Устройство по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что средства, способные нести груз, выполнены в виде вил, выступающих продольно впереди ползуна.

8. Устройство по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что оно снабжено средствами индексации углов поворота, соединенными с тарелкой и взаимодействующими дополнительными средствами обода.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что средства индексации тарелки выполнены в виде радиального упора, который сцеплен со средствами его продольного перемещения, а его внешний конец размещен с возможностью взаимодействия с одной из продольных выемок, выполненных на внутренней стороне обода.

10. Устройство по одному из пп.1-8, отличающееся тем, что серводвигатели снабжены тормозом для фиксации их в остановленном положении и представляющим собой средства индексации.

Описание изобретения к патенту

Используемые в настоящее время транспортные средства для перемещения грузов или деталей в процессе производства, например, между местом производства или хранения и другим местом производства, хранения или отправки состоят либо из подъемных тележек с местом для водителя либо из автономных /самоходных/ тележек со средствами управления типа волоконного световода с оптоэлектронным управлением, с тригонометрическим определением направления, посредством лазера или другими.

Каковы бы ни были их средства управления, современные тележки требуют значительных площадей для маневрирования в связи с максимальным радиусом их кривой маневрирования, т.е. в зависимости от конструкции и положения их управляемых колес. Радиус при этом тем меньше, чем значительнее габариты тележки и чем больше масса. Другими словами, маневрирование этих тележек требует тем больше места, чем тяжелей переносимые грузы, что требует ори организации трасс движения использовать много площади в ущерб производственным площадям и площадям для хранения.

Другим недостатком этого способа изменения направления является то, что он вносит неточности в положение тележки в конце изменения направления. Если эти неточности могут улавливаться тележками с водителем, то этого не происходит с автономными тележками. В самом деле, неточности круговой траектории добавляются к поперечному отклонению, являющемуся результатом прямолинейного перемещения тележки и следовательно, влияют на точность окончательной установки в заданном месте этой тележки.

Известно устройство изменения направления для моторизованной тележки, включающей, с одной стороны, средства для вертикального перемещения опорного обода /венца/ между транспортным положением, в котором он находится над почвой и положением поворота, в котором он опирается на почву и поднимает тележку и с другой стороны, средства, способные заставить поворачиваться тележку в приподнятом положении относительно обода /I/.

Такое устройство уменьшает площадь, необходимую для изменения направления тележки, но не дает никакого решения по недостатку точности этого вращения и следовательно, не может использоваться на автономной тележке, перемещающей при дистанционном управлении грузы между двумя пунктами производства или хранения с установкой в заданном положении этого груза относительно средств,его принимающих.

С другой стороны, когда тележка снабжена средствами транспортирования по вертикали груза, их стоимость добавляется н стоимости средств подъема тележки, что ведет к удорожанию этой тележки.

Целью настоящего изобретения является дать устройство изменения направления, которое устраняет эти недостатки, т.е. обеспечивает уменьшение радиуса круговых траекторий тележки, уменьшая неточности установки в заданном положении и при паи них бы тони было габаритах этой тележки и массе груза, который она перемещает.

С этой целью в устройстве по изобретению средства для вертикального перемещения обода включают ползун, который установлен скользящим в вертикальных направляющих рамы и держащий закрепленную на его нижнем конце круглую тележку, на которой установлен свободный во вращении обод, который, с одной стороны, поддерживает в своей верхней части средства вертикального перемещения груза, а с другой стороны, соединен с рамой посредством средств движения /двигателей/ способных обеспечить вертикальное перемещение тележки и груза, причем, эти средства снабжены средствами детектирования, осуществляемого прямолинейного курса, управляемые средствами управления, находящимися на тележке, между тем, как средства движения, вызывающие вращение обода также снабжены средствами детектирования кругового курса, осуществляемого и обслуживаемого средствами управления на тележке.

Из вышесказанного следует, что одни и те же средства движения вызывают вертикальное движение тележки и груза, что позволяет уменьшить стоимость тележки, а больше всего, извлечь выгоду при двух движениях от точности, обеспечиваемой средствами управления, обслуживающими эти средства движения. Кроме того, точности, обеспечиваемая при вращении рамы относительно обода, позволяет скорректировать поперечное отклонение тележки и уменьшить в конце хода этой тележки неточности установки в заданном передвижении груза, который она перемещает, относительно средств приема этого груза.

При форме исполнения изобретения средства движения, вызывающие вертикальное перемещение и средства движения, вызывающие вращение, состоят каждое из серводвигателя с тахометром и кодирующим устройством, тогда как средства управления включают вычислительное устройство, установленное на тележке и соединенное через частотную связь с неподвижным обслуживающим рабочим, который сам соединен с датчиками, расположенными на неподвижном посту с одной и другой стороны траектории тележки и обнаруживающие отклонение положения тележки относительно теоретической траектории.

Благодаря этому расположению, когда вычислительное устройство, установленное на тележке, передает приказ о начале движения по заданному курсу, оно учитывает коррективы, которые ему сообщаются обслуживающим рабочим, после анализа положения тележки относительно его теоретической позиции и таким образом, обеспечивает автоматическое корректирование при каждом изменении направления, что ликвидирует поперечное отклонение и улучшает точность установки в заданном положении груза в пункте приемки.

При одной форме исполнения тарелка жестко соединена со средствами индексации углового поворота, действующих совместно с дополнительными средствами, соединенными с ободом.

Таким образом, в конце вращения средства индексации точно устанавливают тележку относительно обода и гарантируют точность установки в заданном месте тележки, когда средства приведения в движение по перемещению возобновляют контакт с почвой.

Другие отличительные черты и преимущества выявятся из нижеприведенного описания со ссыпкой на схематический чертеж, прилагаемый к описанию, представляющий в виде примера, не ограничивающего изобретение, одну форму исполнения устройства по изобретению в случае его применения с автономной тележкой для транспортировки бобин.

Фиг. 1 вид тележки в перспективе.

Фиг. 2 и 3 боковые виды в поперечном разрезе устройства в положении транспортирования и положении поворота.

Фиг.4 вид в плане сверху тележки перед вращением.

На этих чертежах 2 означает в общем виде раму тележки, средства вовлечения в перемещение которой состоят из двух гусениц, приводимых в действе ведущими колесами 4 и направляемых ведомыми колесами 5. Ведущие колеса соединены с серводвигателем 4а с тахеометром и кодирующим устройством.

По изобретению устройство изменения направления включает ползун 6, установленный скользящим в вертикальных направляющих 7, жестко соединенных с рамой 2. Этот ползун соединен через свой нижний конец с круглой тарелкой 5, на окружности которой установлен свободный для вращения обод 9 для опоры на пол. Кольцо роликоподшипника 10 вставлено между тарелкой 8 и ободом 9.

Ползун 6 соединен со средствами, способными сообщить ему движение вертикального перемещения, средствами, которые в этой форме исполнения состоят из электрического серводвигателя 12 с тахометром и кодирующим устройством 12а посредством жесткого привода через шкивы и приводные ремни с засечками 13 приводящего в движение вертикальный винт 14. Этот винт, смонтированный свободным для вращения в подшипниках /опорах/ 15, жестко соединенных с рамой, действует совместно с гайкой 16, соединенный с ползуном 6 посредством соединительной детали 17, ее останавливающую при вращении.

Обод 9 соединен со средствами.способными ему сообщать относительное движение вращения вокруг вертикальной оси, средства, которые при этой форме исполнения состоят из электродвигателя 18 с тахометром и кодирующим устройством 18а, установленным на тарелке 8. Вал на выходе 19 этого двигателя приводит в действие шестерню 20, сцепляющуюся с периферическими зубьями 22 обода 9.

Так как эта тележка предназначена для транспортировки бобин 31 металлических лент, накрученных в спирали, то ползун 6 жестко связан с консольной балкой 23, продольно выступающей на передней части тележки.

Здесь нужно отметить, что вертикальные движения, необходимые для перемещения груза, обеспечиваются средствами, управляющими вертикальными перемещениями ползуна и не требующими никакого дополнительного двигателя.

Становится очевидным, что устройство согласно изобретению применяется также для тележек, имеющих любое другое устройство для поддержания или охватывания грузов и в частности, тележек, имеющих вместо консольной балки подъемные вилы или платформы, вилы и платформу, которые жестко связаны с ползуном 6 и выдвинутых впереди ползуна. В равной степени ползун 6, который располагается вертикально на всей высоте тележки может, разумеется, иметь нижнюю высоту, приспособленную в зависимости от требований транспортировки для приема всех видов инструментов, необходимых для ухода за тележкой.

Эта автономная тележка снабжена батареей 21, обеспечивающей электропитание ее серводвигателей 12 и 18 и двигателя 4а, приводящего в движение колеса 4. Эти двигатели питаются через средства управления 30, включающие вычислительное устройство 32, соединенное с тахеометрами и кодирующими устройствами двигателей. Это вычислительное устройство соединено через частотную связь, схематизированной антенной 33 с обслуживающим рабочим, не представленном на чертежах, который использует сам датчики положения, расположенные с обеих сторон траектории тележки между пунктами загрузки и выгрузки.

В нормальном положении транспортирования и как показано на рис.2 ползун, 6, тарелка 8 и обод 9 находятся в вертикальном положении, подобно тому как обод 9 находится на расстоянии Д1 от пола 24. Это расстояние достаточно велико, чтобы обеспечить перемещение консольной балки 23 для захвата бобины или ее складирования на опоре при выходе из машины по изготовлению и в месте хранения.

В качестве примера это расстояние имеет величину порядка 50 мм, но может быть больше в зависимости от большей длины хода, который должен произвести инструмент захвата на пункте загрузки или пункте разгрузки.

Когда тележка при перемещении прибывает в зону поворота, она замедляет скорость перемещения, затем останавливается в точном продольном положении, благодаря ее серводвигателю 4а, контролируемому средствами управления 30. С момента остановки серводвигатель 12 питается таким образом, чтобы привести во вращение винт 14, чтобы сообщить ползуну 6 вертикальное перемещение книзу в направлении стрелки 25 на рис.3. Во время этого движения обод 9, удерживаемый тарелкой 8, входит в контакт с попом, как показано на рис.3. Начиная с этого, хотя вращение винта 14 продолжается, не ползун 6, который перемещается вниз, а ансамбль рамы 2, перемещается вертикально вверх в направлении стрелки 26, приводя в движение с собой средства приведения в продольное продвижение тележки и в данном случае колеса 4 и 5 с гусеницами 3. В конце этого движения, как показано на рис.3, колеса гусеницы отделены от пола на расстояние Д2, имеющее, например, величину порядка 10 мм.

В этом положении питание серводвигателя 18 приводит возращение шестерню 20, которая через зацепление с зубьями 22 обода 9 вызывает вращение тарелки 8 относительно обода 9, т.е. ползуна 6, консольной балки 23, груза и ансамбля рамы 2. Это вращение, которое может производиться на любую угловую величину, требует площадь для маневрирования, по меньшей мере, равную наибольшему радиусу R габаритов рамы /фиг.4/, т.е. площадь намного меньше, чем та, которая требуется для вращения тележки, снабженной управляемыми колесами.

Это вращение измеряется тахеометром и прерывается кодирующим устройством серводвигателя 18 при управлении вычислительным устройством, установленным на тележке 32. Параллельно это вычислительное устройство получило через частотную связь 33 информацию, которую ему направляют обслуживающий рабочий и который принимает в расчет коррективы траектории, определенными этим обслуживающим рабочим после сравнения реального положения тележки, детектируемого неподвижными датчиками с идеальным теоретическим положением, хранящимся в памяти.

В конце вращения серводвигатель 12 приводит во вращение в обратном направлении винт 14 таким образом, в первой фазе, чтобы привести гусеничные передачи 3 в контакт с полом, во второй фазе, привести ползун 6 и элементы, которые он держит, в положение транспортирования, представленное на фиг.2.

В одной форме исполнения и для дальнейшего улучшения точности установки в заданном положении вращения тележки, тарелка 8 жестко связана со средствами индексации, действующими заодно с дополнительными средствами.

В форме исполнения, представленной на рис. 2 и 3, средства индексации состоят из радиального упора /пальца/ 27, установленного скользящим относительно тарелки 8. Этот упор расположен во внутреней части тарелки 8 и соединен со средствами 28, которые могут его поперечно перемещать, таким, как электромагнит. Его свободный внешний конец взаимодействует с продольными выемками 29 установки в заданном положении, устроенных на внутренней стороне обода 9. Понятно, что при разумном выборе шага и модуля продольных выемок и размера упора 27 и при точном распределении продольных выемок возможно получить точную установку тележки в конце поворота.

В другой форме исполнения индексация обеспечивается тормозом, которым снабжен серводвигатель 18, как впрочем, другие серводвигатели 4а и 12.

Здесь необходимо отметить, что точность поворота с или без индексации независима от груза, средств транспортировки этого груза и пройденного расстояния, так что устройство согласно изобретению, может использоваться как для транспортных тележек, предназначенных переносить тяжелые грузы более 3 тонн, так и для тележек, предназначенных перемещать средние или легкие грузы, менее 1 тонны, и все это на путях любой длины.

Независимо от уменьшения площади пола, необходимой для поворота тележки, устройство в соответствии с изобретением позволяет в автономных тележках исключить последствия поперечного отклонения на точность установки в заданном положении в конце поворота.

Оно позволяет также с теми же средствами движения и теми же средствами управления точно контролировать вертикальные перемещения груза и на пунктах загрузки и разгрузки исправить возможные отклонения вертикальной установки в заданном положении средств переноски или приемки груза, допуская таким образом, меньшую точность при установке в заданном положении этих средств относительно пола.

Разумеется, изобретение не ограничивается тележкой, описанной выше, тележкой с гусеницами и консольной балкой, напротив, оно применимо ко всем автономным тележкам, какими ни были бы их средства приведения в движение относительно попа и их средства переноса груза, закрепленные на ползуне 6, составляющий инструмент для переноса.