專利名稱：包括輸送車輛的軌道導(dǎo)向的輸送系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軌道導(dǎo)向的輸送系統(tǒng)，該輸送系統(tǒng)至少包括一條運(yùn)載和軌道導(dǎo)向部件的輸送軌道，和至少一輛裝貨用的輸送車輛，該輸送車輛具有沿著輸送軌道移動的裝置，并從沿線路設(shè)置的初級電路接受無觸點(diǎn)電力。
已知可向車輛傳輸無觸點(diǎn)電力。雜志Elektric 34，1980，M.7描述了一種裝置，用于向礦山中的牽引發(fā)動機(jī)傳輸感應(yīng)功率。此裝置含有沿礦山隧道頂蓬設(shè)置的雙線路。具有次級繞組的一些鐵氧體在雙線路之間移動；它們與牽引發(fā)動機(jī)相連接，向驅(qū)動器及其它消費(fèi)裝置提供電力。
已知有一種向軌道導(dǎo)向的車輛傳輸無觸點(diǎn)電力的裝置(PCT-GB92/00220)。一組雙線路固定在一些不導(dǎo)電的支柱上。安裝在車輛上的一個鐵氧體磁心能沿著雙線路移動，并裝載著一個向車輛提供電力的初級繞組。此雙線路接受頻率在仟赫茲范圍內(nèi)的交變電壓。
還已知有各種堆垛貨物的高架或裝貨的托架。起重搬運(yùn)器在裝、卸位置與高架之間移動，以便用貨物裝滿和卸空貨架或托架。
本發(fā)明是以一種軌道導(dǎo)向輸送系統(tǒng)的開發(fā)中出現(xiàn)的問題為基礎(chǔ)的，這種系統(tǒng)能以簡單的方法接受輸送任務(wù)，而且還能快速完成輸送任務(wù)，向相互相距甚遠(yuǎn)的地區(qū)裝貨和卸貨。
此目的是由本說明書開首描述的這種輸送系統(tǒng)達(dá)到的，其特征在于輸送車輛被設(shè)計成一個至少為一輛輸送貨物的衛(wèi)星車輛用的支架，并具有放置和停泊衛(wèi)星車輛用的衛(wèi)星輸送分區(qū)；通過沿運(yùn)載車輛的輸送軌道設(shè)置運(yùn)載車輛，輸送分區(qū)可與這些衛(wèi)星輸送分區(qū)在同一高度上對準(zhǔn)，并與之十字交叉；電力以無觸點(diǎn)方式從設(shè)置在衛(wèi)星輸送軌道沿線的初級電路傳輸至衛(wèi)星車輛，該衛(wèi)星車輛裝備有將其進(jìn)行移動的裝置；以及至少一輛衛(wèi)星車輛和運(yùn)載車輛具有處理能力和在它們之間和/或與中心控制裝置進(jìn)行無線通訊的裝置。發(fā)明的輸送系統(tǒng)能以十分靈活的方式完成輸送任務(wù)。即使運(yùn)載車輛只有一個衛(wèi)星輸送分區(qū)，運(yùn)載車輛也能與若干輛衛(wèi)星車輛協(xié)同運(yùn)行，從而例如當(dāng)向一條衛(wèi)星輸送軌道輸送一輛衛(wèi)星車輛時，其余的衛(wèi)星車輛可在一些衛(wèi)星輸送軌道上進(jìn)行輸送任務(wù)，或裝貨等待，直至運(yùn)載車輛將其裝有貨物的衛(wèi)星車輛運(yùn)送至選定的輸送分區(qū)，并立即繼續(xù)移動至另一衛(wèi)星車輛的輸送分區(qū)，以便接受它，并將它輸送至一個新的目的地。行駛的路徑和目標(biāo)輸送分區(qū)由相應(yīng)的輸送程序選擇，程序的目標(biāo)數(shù)據(jù)由設(shè)計成如一組輸入裝置的中心發(fā)出。因而可看到發(fā)明的系統(tǒng)的顯著優(yōu)越性是，在衛(wèi)星車輛進(jìn)行貨物輸送任務(wù)的同時，運(yùn)載車輛不需在待命位置等待。結(jié)果，與一種系統(tǒng)相反，其輸送量大大提高，因?yàn)樵谀欠N系統(tǒng)中運(yùn)載車輛必須等待衛(wèi)星車輛，直至它接受完成卸完貨物后，繼續(xù)占據(jù)其在運(yùn)載車輛上的位置。
一種優(yōu)先結(jié)構(gòu)為運(yùn)載車輛至少設(shè)置兩條輸送軌道，這兩條軌道位于兩個疊置的水平面上，并具有相應(yīng)的橫向衛(wèi)星輸送軌道，并至少在輸送軌道的一端設(shè)置一個運(yùn)載車輛提升機(jī)。
此裝置能大大增加輸送量以及存貯貨物的能力，因?yàn)橥ㄟ^控制通訊聯(lián)系，運(yùn)載車輛和衛(wèi)星車輛能在不同水平面運(yùn)行。這時，此運(yùn)行也包括運(yùn)載車輛或衛(wèi)星車輛在接收或卸放位置的等待狀態(tài)。
假如至少將一輛衛(wèi)星車輛設(shè)計成能接收、輸送或卸貨的托架，則這是有用處的。這樣的結(jié)構(gòu)對架子，如高架，特別適用。
電力是感應(yīng)傳輸，特別是通過中頻感應(yīng)傳輸給運(yùn)載車輛和衛(wèi)星車輛(一些衛(wèi)星車輛)的。因而最好選擇即使在長輸送軌道時也具有低自感系數(shù)的傳輸裝置。最好在這一裝置中包括一個設(shè)計成一個長線路設(shè)備的固定初級電路，它與中頻電源相連接，同時也安裝在運(yùn)載車輛輸送軌道沿線的運(yùn)載車輛和衛(wèi)星車輛上，且每一車輛均包括安裝在運(yùn)載車輛和衛(wèi)星車輛上的鐵氧體的變換器頭和次級繞組，該次級繞組包圍鐵氧體磁心，與初級電路進(jìn)行感應(yīng)耦合。初級電路的線路布置包括一個設(shè)計成幾乎為封閉殼體的外導(dǎo)體和大致位于殼體中心的中間導(dǎo)體，其中大小相等的電流在相反方向上流動，而其中的中間導(dǎo)體被U形鐵氧體磁心所包圍。此裝置可橫越厘米范圍內(nèi)的空氣間隙傳輸電力，對于輸送貨物付出的工作量較低，且在低自感系數(shù)時，效率很好。電流分布在兩個外壁上，盡管有趨膚效應(yīng)，但它仍然提供了相當(dāng)大的傳輸橫剖面。
U形鐵氧體磁心最好在相對初級導(dǎo)體的兩根柱上都具有繞組，柱的高度大致與初級導(dǎo)體的高度相當(dāng)，位于U形磁心總高度的0.3倍至0.5倍之間。初級導(dǎo)體的相對導(dǎo)體面積中磁通量平均寬度的高度應(yīng)選成，所傳輸電力為最大。
此外，為使電流分布盡量均勻，相對中間導(dǎo)體的殼體外壁最好形成一個拱狀物，使電流輸送面積盡可能寬。外和中間導(dǎo)體的橫剖面以及磁通量的平均橫剖面都能加以構(gòu)形，其尺寸比例也可加以設(shè)計，以便產(chǎn)生的電耗最小。在初級繞組中平行負(fù)載電阻器設(shè)置了一個電容器；所述電容器提供激磁電流以便在鐵氧體磁心的空氣間隙中產(chǎn)生磁通量密度。次級繞組還切換成與一個電容器串聯(lián)，該電容器在變換器頭的自感系數(shù)調(diào)節(jié)中對感應(yīng)壓降進(jìn)行補(bǔ)償。
通訊最好以無線方式相應(yīng)通過設(shè)置于輸送軌道沿線的線路傳向運(yùn)載和衛(wèi)星車輛。這種無觸點(diǎn)傳輸信息的裝置能使傳輸質(zhì)量很高，它能最不受電磁干擾。線路最好是具有開口的同軸電纜，它與位于運(yùn)載車輛或衛(wèi)星車輛上的插接天線相互作用。
本發(fā)明將借助實(shí)施例及附圖在下文進(jìn)行更為詳盡的說明，附圖提供進(jìn)一步細(xì)節(jié)、特征及優(yōu)點(diǎn)，其中

圖1表示軌道導(dǎo)向輸送系統(tǒng)的示意立體圖；圖2是圖1所示輸送系統(tǒng)中運(yùn)載車輛和衛(wèi)星車輛的示意性局部剖面?zhèn)纫晥D；圖3是圖1所示輸送系統(tǒng)中衛(wèi)星車輛的示意性前視剖面圖；圖4表示一個進(jìn)行電力、軌道導(dǎo)向及信息的無觸點(diǎn)傳輸?shù)难b置；圖5表示一個裝置的縱向剖面圖或頂視圖，該裝置應(yīng)用開口同軸電纜進(jìn)行電力的無觸點(diǎn)傳輸。
一種軌道導(dǎo)向的輸送系統(tǒng)，該輸送系統(tǒng)至少具有一輛能沿著輸送軌道1移動的輸送車輛，并被設(shè)計成一輛至少運(yùn)載一輛衛(wèi)星車輛3的運(yùn)載車輛2。衛(wèi)星車輛3用于接受、輸送和卸除貨物4。兩個與輸送軌道1十字交叉而延伸的衛(wèi)星輸送分區(qū)5、6具有運(yùn)載和軌道導(dǎo)向部件。輸送軌道1也具有運(yùn)載和軌道導(dǎo)向部件，下文將對它們進(jìn)行較詳盡的說明。運(yùn)載車輛2和衛(wèi)星車輛3兩者都裝備有進(jìn)行軌道導(dǎo)向或軌道支撐，和運(yùn)動的裝置。
衛(wèi)星輸送軌道7、8緊鄰輸送軌道1設(shè)置在衛(wèi)星輸送分區(qū)5、6的高度上。輸送分區(qū)5、6可通過對運(yùn)載車輛2的相應(yīng)安置而與衛(wèi)星輸送軌道7、8在同一高度上對準(zhǔn)。這可例如借助運(yùn)載車輛2上或輸送分區(qū)5、6上的傳感器來實(shí)現(xiàn)。一旦輸送分區(qū)5或6與相應(yīng)的輸送軌道7、8在同一高度上對準(zhǔn)，衛(wèi)星車輛3能從運(yùn)載車輛2調(diào)換至輸送軌道7或8上，或相反，從輸送軌道7、8調(diào)換至運(yùn)載車輛2上。圖1展示了衛(wèi)星車輛3和另一衛(wèi)星車輛9。但兩輛衛(wèi)星車輛的這一表示方法并不具有限定意義。
初級電路分別沿著輸送軌道1和衛(wèi)星輸送軌道7、8而設(shè)置，電力則由它們無線地輸出以運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)載車輛2和衛(wèi)星車輛3、9。輸送分區(qū)5、6還具有這樣一些向衛(wèi)星車輛3、9供應(yīng)電力的初級電路分區(qū)，用于從運(yùn)載車輛2調(diào)換至輸送軌道7、8上，或反之。運(yùn)載車輛2和衛(wèi)星車輛3、9都裝備有具備處理能力的電路，這使它們得以能至少記錄下一個控制程序。此外，每一運(yùn)載車輛2和衛(wèi)星車輛3、9均裝備有通訊接口，在那里設(shè)置了一種裝置，用于在運(yùn)載車輛2和衛(wèi)星車輛3、9之間，可能的話與中央裝置進(jìn)行信息無線傳輸。
運(yùn)載車輛2包括驅(qū)動部分，它與軌道導(dǎo)向和滑移機(jī)構(gòu)一起示意地表示于下平面。此下平面與為存放裝有貨物的衛(wèi)星車輛3而設(shè)置的頂層平面一起構(gòu)成一個軌道導(dǎo)向支架。一個信息平面將此支架配套成一個獨(dú)立的系統(tǒng)。此信息平面接受發(fā)自衛(wèi)星車輛的數(shù)據(jù)，或向衛(wèi)星車輛發(fā)送數(shù)據(jù)，并接受發(fā)自一個固定站臺的數(shù)據(jù)，或向其發(fā)送數(shù)據(jù)，此固定站臺包含用于進(jìn)行交換信息的傳送器和接受器，而且也能傳送和接受數(shù)據(jù)。此外，每一運(yùn)載車輛2和衛(wèi)星車輛3、9均具有數(shù)據(jù)處理器，處理器能運(yùn)轉(zhuǎn)致動器和傳感器。這使它可能例如實(shí)現(xiàn)磁軌道導(dǎo)向和采用間隙控制進(jìn)行重力補(bǔ)償。驅(qū)動裝置的調(diào)配根據(jù)例如由固定站臺發(fā)出的特定輸送任務(wù)進(jìn)行。此外，個別運(yùn)載車輛間的距離受車輛間信息交換的控制，因此當(dāng)若干運(yùn)載車輛在同一輸送軌道1上運(yùn)動時，不會發(fā)生碰撞。用于存放以及輸入和輸出的頂層平面可用許多方法加以設(shè)置，例如采用一個提升部件或一條滾輥傳送帶。
運(yùn)載車輛依靠滾輪10在例如輸送軌道1的軌道11上運(yùn)動，其中驅(qū)動則借助馬達(dá)12產(chǎn)生。用于驅(qū)動馬達(dá)12和其它伺服傳動裝置的電力由無觸點(diǎn)電力傳輸裝置提供。由圖4可清楚地看到，軌道11的頂側(cè)構(gòu)成滾輪10的導(dǎo)軌。軌道11的頂部具有一個L-形的角度。此角狀部分覆蓋著被橋式板14所固定的中間導(dǎo)體13，橋式板14則安裝在軌道11的角狀部分的下側(cè)。中間導(dǎo)體13由一個未表示的中頻發(fā)電機(jī)供電。電力的無觸點(diǎn)傳輸借助變換器頭15實(shí)現(xiàn)，該變換器頭15具有繞組W2，并以相同方法安裝至運(yùn)載車輛2和衛(wèi)星車輛3、9上。變換器頭15的磁心是由鐵氧體材料制成的。中間導(dǎo)體13突入在變換器頭15中，是一個E形裝置的一部分，該E形裝置還包括外導(dǎo)體13a。
一根開槽同軸電纜安裝在軌道25上用以傳送信息。同軸電纜與一個固定的傳送和接受站臺連接。插接天線19安裝在運(yùn)載車輛2上，并在運(yùn)載車輛2的內(nèi)側(cè)與一個移動站臺連接。固定站臺、運(yùn)載車輛2和衛(wèi)星車輛3、9之間的信息傳送也可通過無線電來實(shí)現(xiàn)。
為減少軌道的高度，指向一邊的E形的初級部件可相對圖4所示的裝置轉(zhuǎn)動90°，即轉(zhuǎn)成水平的。圖4展示了向一側(cè)開口的同軸導(dǎo)體裝置的電力傳輸原理。
在變換頭15之內(nèi)，U形鐵氧體磁心包圍著中間導(dǎo)體13，并將磁通量φ傳導(dǎo)通過次級繞組W2。中間導(dǎo)體13的一端由中頻發(fā)電機(jī)供電，因而它傳導(dǎo)電流I1。它在端部E與遠(yuǎn)離電源的殼體連接。由于對稱布置，電流在這里劃分成兩個大小相等的部分電流Iy2，并流過殼體返回至中頻發(fā)電機(jī)MFG。
由于在高頻下，電流在大塊導(dǎo)體中，如U形殼體(例如由鋁制成)發(fā)生位移，即通常所謂的趨膚效應(yīng)，電流在殼體壁中的分布是不均勻的，而是根據(jù)滲透深度δE從內(nèi)側(cè)滲透進(jìn)入殼體壁中。在25KHz時，對鋁的滲透深度約為0.5mm。電流在U形剖面的內(nèi)側(cè)周邊中的分布也是不均勻的，而主要在磁場強(qiáng)度最大的區(qū)域中流動。
圖3示意地表示了衛(wèi)星車輛3或9的前視圖。如圖4和5中詳細(xì)說明的那樣，無觸點(diǎn)電力傳輸從下側(cè)向衛(wèi)星車輛3供應(yīng)。每一輸送軌道7、8均包含軌道18、19，衛(wèi)星車輛3的輪子20、21在其上滾動。軌道18、19設(shè)置在一個未表示的支承上，與地面相距一個距離，并具有Z形剖面，因?yàn)樗鼈兺瑫r被設(shè)計成托架22的存放表面，而托架22由衛(wèi)星車輛3、9的提升平臺23所運(yùn)載。輪子20、21由Z形剖面的下角狀端部支承，而上角狀端部面向軌道的外側(cè)。軌道19的下側(cè)具有一個安裝于其上的支架24，在支架24上布置著包括中間導(dǎo)體13和外導(dǎo)體13a在內(nèi)的E形初級電路。一個未表示的變換器頭由衛(wèi)星車輛3、9的下側(cè)伸入至初級電路中。電力傳輸裝置的結(jié)構(gòu)在原理上與圖4和5中所示的相當(dāng)。
衛(wèi)星車輛能與運(yùn)載車輛2同時進(jìn)行輸送任務(wù)，即在衛(wèi)星車輛在輸送軌道7、8上輸送貨物的同時，運(yùn)載車輛2正將另一些衛(wèi)星車輛運(yùn)向其它的輸送軌道。借助提升設(shè)備，圖1-3所示的裝置能布置于若干水平面內(nèi)。為此，此系統(tǒng)特別適用高架儲存。這時，借助提升設(shè)備，衛(wèi)星車輛能在若干水平面內(nèi)運(yùn)行，即借助運(yùn)載車輛，能將重物或貨物從一個水平面輸送至另一水平面。按照工作要求的不同，若干衛(wèi)星車輛能在一個運(yùn)載車輛2上運(yùn)行。此系統(tǒng)有可能將托架從一個儲存區(qū)域迅速變換至另一卸貨區(qū)域。此外，由于沒有電纜引起的障礙，因此車輛速度可能很高。
權(quán)利要求
1.一種軌道導(dǎo)向的輸送系統(tǒng)，該輸送系統(tǒng)至少包括一條運(yùn)載和軌道導(dǎo)向部件的輸送軌道，以及至少一輛輸送車輛，該車輛具有能沿輸送軌道進(jìn)行自驅(qū)動運(yùn)動的裝置，電力則以無觸點(diǎn)方式從沿輸送軌道設(shè)置的初級電路向該裝置輸送，該輸送系統(tǒng)的特征在于輸送車輛被設(shè)計成一輛用于至少運(yùn)載一輛輸送貨物的衛(wèi)星車輛(3、9)的運(yùn)載車輛(2)，且具有放置和停泊衛(wèi)星車輛(3、9)用的衛(wèi)星輸送分區(qū)；通過將運(yùn)載車輛(2)橫跨設(shè)置在其輸送軌道的沿線，衛(wèi)星輸送分區(qū)能對準(zhǔn)在同一高度上；衛(wèi)星車輛(3、9)裝備有進(jìn)行自驅(qū)動運(yùn)動的裝置，以無觸點(diǎn)方式接受從設(shè)置在衛(wèi)星輸送軌道(7、8)沿線的初級電路輸出的電力；以及至少一輛衛(wèi)星車輛(3、9)和運(yùn)載車輛(2)具有在它們之間和/或它們與中心裝置之間進(jìn)行信息無線傳輸?shù)奶幚砟芰把b置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的輸送系統(tǒng)，其特征在于，至少為運(yùn)載車輛設(shè)置兩組輸送軌道，這兩組軌道位于兩個疊置的水平面上，并具有相應(yīng)的十字交叉的衛(wèi)星輸送軌道，以及至少在輸送軌道的一端設(shè)置一部提升機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的輸送系統(tǒng)，其特征在于，至少一輛衛(wèi)星車輛被設(shè)計成能接受、輸送和卸貨的托架。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一或若干項(xiàng)的輸送系統(tǒng)，其特征在于，電力在中頻下從初級電路電磁傳輸至運(yùn)載車輛(2)和衛(wèi)星車輛(3、9)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一或若干項(xiàng)的輸送系統(tǒng)，其特征在于，初級電路相應(yīng)地設(shè)計成縱長線路，它與中頻電源相連接，并設(shè)置在運(yùn)載車輛(2)的輸送軌道(1)的沿線和衛(wèi)星輸送軌道(7、8)的沿線；以及每一鐵氧體變換器頭(15)被布置在運(yùn)載車輛(2)和衛(wèi)星車輛(3、9)上，而次級繞組包圍著鐵氧體磁心，并與初級電路感應(yīng)耦合。
全文摘要
一種軌道導(dǎo)向的輸送系統(tǒng),包括至少一輛衛(wèi)星車輛(3、9),運(yùn)載車輛(2),以及放置車輛(3、9)的分區(qū)及其軌道(7、8),其可與車輛(2)的軌道調(diào)整對準(zhǔn)在同一高度。衛(wèi)星車輛(3、9)裝置有進(jìn)行自驅(qū)動的裝置,以無觸點(diǎn)方式接收從設(shè)置在衛(wèi)星傳輸軌道(7、8)沿線的初級電路輸出的電力。至少一輛衛(wèi)星車輛(3、9)和運(yùn)載車輛(2)具有在它們之間和/或它們與中心裝置之間進(jìn)行信息無線傳輸?shù)奶幚砟芰把b置。
文檔編號B65G1/04GK1197438SQ97190848
公開日1998年10月28日 申請日期1997年7月3日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月4日
發(fā)明者理查德·索爾溫, 邁克爾·措恩 申請人:阿爾卡塔爾-阿爾斯托姆通用電氣公司