DE102021133896A1

DE102021133896A1 - Fahrerloses Transportsystem mit höhenverstellbaren Plattformen

Info

Publication number: DE102021133896A1
Application number: DE102021133896.4A
Authority: DE
Inventors: Joerg Schmidt
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2021-12-20
Filing date: 2021-12-20
Publication date: 2023-06-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein fahrerloses Transportfahrzeug (FTF) und ein fahrerloses Transportsystem mit höhenverstellbaren Plattformen sowie ein Verfahren zum Betreiben des fahrerlosen Transportsystems.

Description

Die Erfindung betrifft ein fahrerloses Transportfahrzeug (FTF) und ein fahrerloses Transportsystem mit höhenverstellbaren Plattformen sowie ein Verfahren zum Betreiben des fahrerlosen Transportsystems.
In einem modularen Montagesystem transportieren fahrerlose Transportfahrzeuge Werkstücke entsprechend einem vorgegebenen Arbeitsplan zur Bearbeitung oder Montage von einer Station zur nächsten. Ein wesentlicher Vorteil eines solchen Systems ist, dass dieselben Anlagen auch unterschiedliche Fertigprodukte produzieren können, indem die einzelnen Stationen auch in unterschiedlicher Reihenfolge angefahren werden können oder einzelne Stationen auch ausgelassen werden können, wenn sie nicht benötigt werden.
In einem fahrerlosen Transportsystem besteht die Aufgabe, Werkstücke von einem Ort abzuholen und an einen anderen Ort zu bringen. Das geschieht in der Regel durch einzelne fahrerlose Transportfahrzeuge, deren Ladekapazität an die Größe der zu transportierenden Werkstücke angepasst ist. Um die Fahrzeuge für einen breiten Einsatzbereich bereitzustellen, ist die Ladefläche in der Regel eben. Die Anpassung an das Ladegut kann über Behälter, Werkstückträger oder bei dreidimensionalen in der Form variierenden Teilen wie Fahrzeugkarosserieteilen durch entsprechend untergelegte Formteile erfolgen. Gerade in der Fahrzeugfertigung gibt es aber sehr viele Varianten von Werkstücken, so dass viele Formteile bereitgestellt und gelagert werden und gegebenenfalls auch gewechselt werden müssen.
Vor diesem Hintergrund hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, Vorrichtungen und Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit denen die Flexibilität und die Effizienz eines fahrerlosen Transportsystems in einem modularen Montagesystem, in dem Werkstücke von unterschiedlicher Form und Größe transportiert werden müssen, verbessert werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch Vorrichtungen mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 6 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung.
Gegenstand der Erfindung ist ein fahrerloses Transportfahrzeug (FTF), umfassend ein fahrerloses bewegliches Basismodul mit einem jeweiligen Fahrantrieb und wenigstens einer zugehörigen Ladeplattform, wobei die wenigstens eine Ladeplattform relativ zum Basismodul höhenverstellbar ist. Das FTF ist dafür konfiguriert, mit mindestens einem anderen FTF temporär einen Verbund zu bilden. Die FTF eines Verbunds fahren mit konstantem Abstand zueinander. Der Verbund ermöglicht den Transport von größeren Objekten, die von einem einzelnen FTF nicht transportiert werden können.
In einer Ausführungsform weist das FTF mehrere Ladeplattformen auf, welche individuell höhenverstellbar sind. In einer Ausführungsform weist jede Ladeplattform einen Antrieb für die Höhenverstellung auf. In einer Ausführungsform umfasst der Antrieb mindestens einen Elektromotor.
In einer weiteren Ausführungsform verfügt das FTF über eine n x m Matrix von in der Höhe verstellbaren Einzelplattformen, die dynamisch (z.B. elektromotorisch) verstellt werden können. In einer Ausführungsform nehmen n und m unabhängig voneinander einen Wert im Bereich von 2 bis 6 an. In beispielhaften Ausführungsformen umfasst die Matrix 2 x 2, 3 x 3, 4 x 4, 2 x 3 oder auch 3 x 4 Plattformen. Damit kann die Ladefläche der Flächenhülle des Ladegutes angepasst werden. Formteile sind nicht mehr erforderlich. Beispielsweise treten bei der Fahrzeugfertigung verschieden geformte Teile, wie die 4 Türen, auf.
Das fahrerlose Transportfahrzeug ist dazu ausgebildet, sich zwischen verschiedenen Positionen im Raum zu bewegen. Unter einem FTF wird dabei ein Fahrzeug verstanden, welches selbsttätig, ohne Fahrer, zu einer gesteuerten oder geregelten Fortbewegung befähigt ist, insbesondere entlang vorbestimmter Fahrwege und/oder frei, das heißt insbesondere ohne Bindung an vorbestimmte Fahrwege. Ein solches fahrerloses Transportfahrzeug kann auf Rädern, auf Schienen, auf Luftkissen, und/oder in anderer geeigneter Weise verfahrbar sein.
Bei der Fahrzeugfertigung treten auch größere Werkstücke auf, z.B. Seitenwandrahmen, die eine große Ladefläche erfordern und unter Umständen nicht von einem einzelnen Fahrzeug transportiert werden können. Für diese größeren Werkstücke können mehrere Fahrzeuge im Verbund die geforderte Ladefläche bilden. Für das Beispiel eines Seitenwandrahmens wären dies zwei Fahrzeuge, da der Seitenwandrahmen der Größe von zwei Türen entspricht. Bei größeren Fahrzeugen, wie Lastkraftwagen oder Bussen, bei Schienenfahrzeugen, Schiffen oder bei Flugzeugen variieren die Größen der zu transportierenden Teile noch stärker, so dass auch deutlich mehr Fahrzeuge zum Einsatz kommen können.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein fahrerloses Transportsystem (FTS), welches wenigstens zwei FTF mit jeweils mindestens einer höhenverstellbaren Plattform umfasst. In einer Ausführungsform umfasst das Transportsystem eine Vielzahl von FTF, beispielsweise mehr als 3, mehr als 5, oder mehr als 10 FTF.
Die fahrerlosen Transportfahrzeuge (FTF) sind dafür vorgesehen, Werkstücke entsprechend jeweiligen Transportaufträgen zwischen ortsfesten Fertigungsstationen zu verfahren. Die FTF sind dafür konfiguriert, temporär einen Verbund zu bilden. Ein Verbund ist dadurch gekennzeichnet, dass die am Verbund beteiligten FTF einen konstanten Abstand zueinander einhalten und synchron mit einem konstanten Abstand zueinander fahren.
In einer Ausführungsform sind die jeweiligen Ladeplattformen der den temporären Verbund bildenden FTF individuell höhenverstellbar. Dies ermöglicht den Transport von unterschiedlich geformten größeren Werkstücken, da sich die von den FTF des Verbunds bereitgestellte Auflagefläche der Kontur des zu transportierenden Werkstücks anpassen lässt.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst das FTS auch eine Leitsteuerung, welche die Antriebe der FTF des FTS koordiniert. In einer weiteren Ausführungsform umfasst das FTS Einrichtungen zur Standortbestimmung und Lageerfassung der FTF des FTS. In einer Ausführungsform ist die Leitsteuerung dafür ausgebildet, aus den im FTS vorhandenen FTF zur gleichen Zeit wenigstens zwei unabhängig voneinander agierende Verbunde zu bilden.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Betreiben eines fahrerlosen Transportsystems (FTS) mit mindestens zwei fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTF) welche dafür vorgesehen sind, Werkstücke entsprechend jeweiligen Transportaufträgen zwischen ortsfesten Fertigungsstationen zu verfahren, wobei jedes FTF ein fahrerlos bewegliches Basismodul mit einem Fahrantrieb und wenigstens eine relativ zum Basismodul höhenverstellbare Ladeplattform aufweist, bei dem zum Transport eines Werkstücks die Höhe der Ladeplattformen der zum Transport des Werkstücks eingesetzten FTF so eingestellt wird, dass die Ladeplattformen gemeinsam eine an die Kontur des Werkstücks angepasste Auflagefläche bilden.
In einer Ausführungsform des Verfahrens bilden mindestens zwei FTF des FTS zum Transport des Werkstücks einen temporären Verbund. Dies bedeutet, dass das Werkstück auf die durch die Ladeplattformen der am Verbund beteiligten FTF gebildete Ablagefläche gelegt wird und die FTF anschließend synchron und mit konstantem Abstand entlang des Transportweges zum Ziel fahren.
Zu den Vorteilen der erfindungsgemäßen Lösung zählt, dass die Ladefläche des FTS der Flächenhülle des Ladegutes angepasst werden kann und Formteile nicht mehr erforderlich sind. Es ist auch eine schnelle Anpassung der Ladefläche an neue Bedarfe bzw. nur temporäre oder seltenere Bedarfe möglich. Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Claims

Fahrerloses Transportfahrzeug (FTF), umfassend ein fahrerloses bewegliches Basismodul mit einem jeweiligen Fahrantrieb und wenigstens einer zugehörigen Ladeplattform, wobei die wenigstens eine Ladeplattform relativ zum Basismodul höhenverstellbar ist und wobei das FTF dafür konfiguriert ist, mit mindestens einem anderen FTF temporär einen Verbund zu bilden.
Fahrerloses Transportfahrzeug nach Anspruch 1, welches mehrere Ladeplattformen aufweist, welche individuell höhenverstellbar sind.
Fahrerloses Transportfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, worin jede Ladeplattform einen Antrieb für die Höhenverstellung aufweist.
Fahrerloses Transportfahrzeug nach Anspruch 3, worin der Antrieb mindestens einen Elektromotor umfasst.
Fahrerloses Transportfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, welches eine n x m Matrix von höhenverstellbaren Einzelplattformen aufweist.
Fahrerloses Transportsystem (FTS), umfassend wenigstens zwei FTF mit jeweils einem fahrerlosen beweglichen Basismodul mit einem Fahrantrieb und wenigstens einer relativ zum Basismodul höhenverstellbaren Ladeplattform, wobei die FTF dafür konfiguriert sind, temporär einen Verbund zu bilden.
Fahrerloses Transportsystem nach Anspruch 6, worin die jeweiligen Ladeplattformen der den temporären Verbund bildenden FTF individuell höhenverstellbar sind.
Fahrerloses Transportsystem nach Anspruch 6 oder 7, welches eine Leitsteuerung umfasst, welche die Antriebe der FTF des fahrerlosen Transportsystems koordiniert.
Fahrerloses Transportsystem nach Anspruch 8, worin die Leitsteuerung dafür ausgebildet ist, aus den im FTS vorhandenen FTF zur gleichen Zeit wenigstens zwei unabhängig voneinander agierende Verbunde zu bilden.
Verfahren zum Betreiben eines fahrerlosen Transportsystems (FTS) mit mindestens zwei fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTF), welche dafür vorgesehen sind, Werkstücke entsprechend jeweiligen Transportaufträgen zwischen ortsfesten Fertigungsstationen zu verfahren, wobei jedes FTF ein fahrerlos bewegliches Basismodul mit einem Fahrantrieb und wenigstens eine relativ zum Basismodul höhenverstellbare Ladeplattform aufweist, bei dem zum Transport eines Werkstücks die Höhe der Ladeplattformen der zum Transport des Werkstücks eingesetzten FTF so eingestellt wird, dass die Ladeplattformen gemeinsam eine an die Kontur des Werkstücks angepasste Auflagefläche bilden.