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Die
Erfindung betrifft ein Flurförderzeug mit einem Fahrzeugrahmen,
an dem Lasthandhabungsmittel sowie Fahrantriebsmittel angeordnet
sind, sowie mit Steuerungsmitteln zur Ansteuerung der Lastahndhabungsmittel
und der Fahrantriebsmittel. Insbesondere betrifft die Erfindung
ein Flurförderzeug, das in einer Ausführung als
automatisiertes Flurförderzeug und in einer anderen Ausführung
als manuell bedientes Flurförderzeug einsetzbar ist.
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Zunehmend
werden in Lagerbereichen automatisierte Flurförderzeuge
bzw. fahrerlose Transportfahrzeuge, auch als autonome Flurförderzeuge
bezeichnet, eingesetzt. Bei autonomen Flurförderzeugen,
die in keiner Situation im Betrieb durch einen Fahrer oder unter
Aufsicht eines Fahrers bewegt werden, ist ein Fahrerplatz mit den
entsprechenden Vorrichtungen zur Bedienung des Flurförderzeugs,
wie ein Lenkrad, Fahrpedalen und Bedienhebeln für eine Arbeitshydraulik,
nicht erforderlich. Daneben gibt es auch autonome Flurförderzeuge,
die z. B. nur in bestimmten Bereichen eines Warenlagers oder eines Betriebsgeländes
autonom fahren und in allen übrigen Bereichen eines Betriebsgeländes
durch einen Fahrer bewegt werden. Diese autonomen Flurförderzeuge
weisen daher wie ein ausschließlich durch einen Fahrer
bewegtes Flurförderzeug einen Fahrerplatz mit allen erforderlichen
Vorrichtungen und Einrichtungen zur Bedienung und Steuerung der
Funktionen des Flurförderzeugs auf. Als Flurförderzeuge können
dabei Gegengewichtgabelstapler, Schubmaststapler und Regalbediengeräte
automatisiert werden.
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Nachteilig
an diesem Stand der Technik ist, dass bei einem mit einem Fahrer-
bzw. einem Bedienplatz bei der Herstellung ausgestatteten autonomen
Flurförderzeug, wobei der Fahrer- oder Bedienplatz nur
optional erforderlich ist, alle erforderlichen Komponenten bei der
Herstellung montiert werden. Dadurch entstehen auch für
Kunden Kosten, die den Fahrer- oder Bedienplatz nicht benötigen
würden.
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Autonomen
Flurförderzeugen, für die von vorne herein kein
Fahrerarbeitsplatz vorgesehen ist, werden als eigenständige
Fahrzeuge entwickelt. Da diese autonomen Flurförderzeuge
in relativ geringen Stückzahlen hergestellt werden, sind
die anteiligen Entwicklungskosten, wie auch die Kosten für
fahrzeugspezifische und somit in nur geringer Stückzahl benötigte
Teile, sehr hoch.
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Die
mit einem Fahrerarbeitsplatz ausgestattetet hergestellten Flurförderzeuge
für den manuellen Betrieb und die als eigenständige
Fahrzeugtypen entwickelten autonomen Flurförderzeuge können auch
nicht nachträglich in den jeweils anderen Fahrzeugtyp umgestaltet
werden. Dies ist nachteilig, wenn eine Umstellung zu einem automatisierten
Lager erfolgen soll und deshalb alle Flurförderzeuge eines
Unternehmens ausgetauscht werden müssen. Auch ist dies
nachteilig, wenn auf dem Gebrauchtmarkt für Flurförderzeuge
die Nachfrageverhältnisse zwischen manuell durch einen
Fahrer bedienten Flurförderzeugen und autonomen Flurförderzeugen
gegenüber dem Neuverkauf abweichen und durch die Möglichkeit
der Umrüstung bessere Preise erzielt werden könnten
bzw. eine Anpassung an die Nachfrage erfolgen könnte.
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Aus
der
DE 196 13 386
A1 ist ein Flurförderzeug bekannt, das wahlweise
manuell oder automatisch betreibbar und mit einer Gabel zur Handhabung von
Paletten und darauf befindlichen Lasten versehen ist. Für
den automatischen Betrieb ist das Flurförderzeug mit einem
in Wirkverbindung mit dem Fahrantrieb und/oder der Lenkung und/oder
der Bremsanlage und/oder der Bewegungssteuerung der Gabel bringbaren
Kontrollsystem ausgestattet, das Mittel zum autonomen Bestimmen
der Fahrzeugposition im Raum, Mittel zur Steuerung der Bewegung des
Fahrzeugs in Abhängigkeit von dessen Position im Raum und
Mittel zum Abbremsen des Fahrzeugs beim Vorhandensein von Hindernissen
aufweist.
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Das
wahlweise manuell oder automatisch betreibbare Flurförderzeug
weist bei der Herstellung die zuvor bereits geschilderten Nachteile
auf und kann nicht bzw. nur unter unverhältnismäßigem
Aufwand nachträglich umgerüstet werden.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flurförderzeug,
ein System zur Herstellung eines Flurförderzeugs und ein
Herstellverfahren für ein Flurförderzeug zur Verfügung
zu stellen, mit denen kostengünstig und alternativ ein
autonomes wie auch ein manuell bedientes Flurförderzeug
verwirklicht werden kann.
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Weiter
ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine nachträgliche
Umrüstung zwischen autonomen und manuell bedientem Flurförderzeug
zu ermöglichen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Flurförderzeug
mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Steuerungsmodul mit den Merkmalen des
Anspruchs 3, ein System zur Herstellung eines Flurförderzeugs
mit den Merkmalen des Anspruchs 10 sowie eine Verfahren zur Herstellung
eines Flurförderzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst.
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Die
Aufgabe wird durch ein Flurförderzeug mit einem Fahrzeugrahmen,
an dem Lasthandhabungsmittel sowie Fahrantriebsmittel angeordnet sind,
sowie mit Steuerungsmitteln zur Ansteuerung der Lastahndhabungsmittel
und der Fahrantriebsmittel gelöst. Ein Steuerungsmodul
kann als vormontierte Einheit an eine Schnittstelle montiert werden,
die direkt oder indirekt mit dem Fahrzeugrahmen verbunden ist, wobei
das Steuerungsmodul aus einer Gruppe von Steuerungsmodulen auswählbar
ist, die zumindest ein manuell bedienbares Steuerungsmodul mit einem
Fahrerarbeitsplatz zur manuellen Ansteuerung der Steuerungsmittel
und zumindest ein autonomes Steuerungsmodul enthält, und
wobei das Steuerungsmodul über die Schnittstelle die Steuerungsmittel
ansteuern kann.
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Dadurch
ist es möglich, den Fahrerarbeitsplatz nur dann zu montieren,
wenn entweder das Flurförderzeug manuell bedient werden
soll, oder zumindest eine auch manuelle Bedienung des autonomen
Flurförderzeugs vorgesehen ist. Da alle übrigen Teile
des Flurförderzeugs identisch sind, kann eine integrierte
Entwicklung des Flurförderzeugs erfolgen, bei der ein hohes
Maß an Gleichteilen zwischen manueller und autonomer Ausführungsform
erreicht werden kann. Vorteilhaft ist es auch mit vertretbarem Aufwand
möglich, ein Steuerungsmodul mit Fahrerarbeitsplatz nachträglich
zu montieren. Dadurch können insbesondere auf dem Gebrauchtmarkt
erfindungsgemäße Flurförderzeuge besser
angepasst an die Nachfragesituation vermarktet werden. Ebenso kann
im Miet- und Leasinggeschäft eine Anpassung an Nachfragesituationen
erfolgen. Dabei kann die Umrüstung in beide Richtungen
erfolgen. Es kann ein autonomes Flurförderzeug durch Einbau
eines manuellen Steuerungsmoduls mit Fahrerarbeitsplatz in ein manuelles
Flurförderzeug umgebaut werden. Umgekehrt kann durch Entnahme
eines manuellen Steuerungsmoduls und Einsetzen eines autonomen Steuerungsmoduls
ein manuelles Flurförderzeug in ein autonomes Flurförderzeug umgebaut
werden. Das erfindungsgemäße Flurförderzeug
kann in größeren Gesamtstückzahlen und
somit kostengünstiger hergestellt werden. Dabei kann das
erfindungsgemäße Flurförderzeug z. B.
ein Gegengewichtgabelstapler, ein Schubmaststapler oder ein Regalbediengerät
sein.
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In
vorteilhafter Ausführung umfassen die Steuerungsmittel
einen Computer zur autonomen Steuerung des Flurförderzeugs.
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Oftmals
weisen Flurförderzeuge bereits einen Steuerungscomputer
auf, da die Bedienelemente eines manuellen Flurförderzeugs
indirekt über elektronische Signale und den Steuerungscomputer die
Funktionen des Flurförderzeugs ansteuern. Wenn dieser Computer
eine ausreichende Rechenleistung aufweist, kann dieser auch zur
Automatisierung des Flurförderzeugs eingesetzt werden.
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Zur
Lösung der Aufgabe trägt auch ein Steuerungsmodul
mit den Merkmalen des Anspruchs 3 bei, das in eine Schnittstelle
eines zuvor beschriebenen Flurförderzeuges eingesetzt werden
kann.
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In
günstiger Ausführungsform ist das Steuerungsmodul
ein manuelles Steuerungsmodul und sind als Fahrerarbeitsplatz ein
Fahrersitzplatz oder ein Bedienstand und Bedienvorrichtungen vorgesehen.
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Eine
solche vormontierte Einheit kann auch völlig getrennt von
dem übrigen Flurförderzeug hergestellt werden.
Dadurch ist eine kostengünstige Gestaltung der Produktion
möglich, indem in der Fertigung nur das komplette, vormontierte
Steuerungsmodul montiert wird.
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Vorteilhaft
umfassen die Bedienvorrichtungen ein Lenkrad, Bedienelemente für
eine Arbeitshydraulik und Bedienelemente für einen Fahrantrieb.
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In
günstiger Ausführungsform ist über dem Fahrersitzplatz
oder Bedienstand ein Fahrerschutzdach angeordnet.
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Da
das Fahrerschutzdach nur bei einem tatsächlich manuell
betriebenen Flurförderzeug erforderlich ist, sind dadurch
erhebliche Kosteneinsparungen möglich.
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Das
Steuerungsmodul kann ein autonomes Steuerungsmodul sein und nur
aus einer Abdeckung für die Schnittstelle bestehen.
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Wenn
die Funktionen des autonomen Flurförderzeugs durch einen
bereits vorhandenen Steuerungscomputer erfolgen und alle erforderlichen
Umgebungssensoren am Fahrzeugrahmen bzw. sonst an dem Flurförderzeug
angeordnet sind, kann die Öffnung der Schnittstelle kostengünstig
durch ein Steuerungsmodul verschlossen werden das nur aus einer
Abdeckung besteht.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung ist das Steuerungsmodul ein autonomes
Steuerungsmodul und können ein Steuerungscomputer zur autonomen Steuerung
des Flurförderzeugs und/oder Sensormittel, insbesondere
Kameras und/oder Lasersensoren, zur Erfassung der Umgebung an dem
Steuerungsmodul vorgesehen sein.
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Es
ist vorteilhaft möglich, die für den autonomen
Betrieb des Flurförderzeugs erforderlichen Bauelemente
und Funktionseinheiten möglichst weitgehend oder vollständig
in dem Steuerungsmodul zu konzentrieren. Dabei können ein
Steuerungscomputer für den autonomen Betrieb und/oder Sensoren, die
Umgebungsdaten über Hindernisse und mögliche Fahrwege
erfassen, in das Steuerungsmodul integriert werden. Dadurch kann
ein autonomes Flurförderzeug nur durch Einsetzen eines
angepassten Steuerungsmoduls ohne oder mit nur geringen weiteren
Anpassungen des Flurförderzeugs hergestellt werden.
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Die
Aufgabe wird auch durch ein System zur Herstellung eines Flurförderzeugs
gelöst, das aus zumindest einem zuvor beschriebenen Flurförderzeug
und einer Mehrzahl von zuvor beschriebenen Steuerungsmodulen besteht
und bei dem ein Steuerungsmodul in die Schnittstelle des Flurförderzeugs eingesetzt
werden kann und mindestens ein autonomes Steuerungsmodul und mindestens
ein manuelles Steuerungsmodul vorgesehen ist.
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In
günstiger Ausführungsform ist ein gleichzeitig
autonomes und manuelles Steuerungsmodul vorgesehen.
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Dadurch
können die drei Varianten eines autonomen Flurförderzeugs
ohne Möglichkeit der manuellen Bedienung, eines rein manuell
bedienten Flurförderzeugs und eines Flurförderzeugs,
bei dem neben einem autonomen Betrieb auch eine manuelle Bedienung
möglich ist, allein durch unterschiedliche Steuerungsmodule
mit geringst möglichem Aufwand verwirklicht werden.
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Vorteilhaft
ist eine Mehrzahl von unterschiedlichen Flurförderzeugen
vorhanden.
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Dadurch
ist es möglich, die Steuerungsmodule für eine
Mehrzahl unterschiedlicher Flurförderzeuge, etwa z. B.
Gegengewichtgabelstapler verschiedener Gewichtsklassen, einzusetzen.
Dies ermöglicht die Einsparung von Herstellkosten.
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Weiter
wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Flurförderzeugs
unter Verwendung eines Systems zur Herstellung eines Flurförderzeugs
gelöst, wie es zuvor beschrieben wurde, wobei das Steuerungsmodul
in die Schnittstelle des Flurförderzeugs zur Herstellung
des Flurförderzeugs eingesetzt wird.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den
schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Hierbei zeigt
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
und entsprechend dem System zur Herstellung eines Flurförderzeugs
hergestellten manuellen Gegengewichtgabelstaplers,
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2 ein
zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
und entsprechend dem System zur Herstellung eines Flurförderzeugs
hergestellten autonomen Gegengewichtgabelstaplers,
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3 das
Steuerungsmodul des Gegengewichtgabelstaplers der 1,
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4 das
Steuerungsmodul des Gegengewichtgabelstaplers der 2 und
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5 ein
weiteres erfindungsgemäßes Steuerungsmodul.
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Die 1 zeigt
ein als Gegengewichtsgabelstapler 1 ausgebildetes Flurförderzeug 2 als
Beispiel eines erfindungsgemäßen Flurförderzeugs 2.
Innerhalb eines Fahrerschutzdaches 3 ist ein Fahrerarbeitsplatz 4 für
eine Bedienperson angeordnet. Der Fahrerarbeitsplatz 4 umfasst
einen Fahrersitz 5 mit einer am Fahrersitz 5 angeordneten,
als Armlehne ausgebildeten Bedienkonsole 6. An der Bedienkonsole 6 sind
im vorderen Bereich mehrere Bedienvorrichtungen 7 vorgesehen,
hier beispielsweise als Joystick 8 ausgebildet. Mit Hilfe
der Bedienvorrichtungen 7 ist die Arbeitshydraulik des
Gegengewichtsgabelstaplers 2 betätigbar, die einen
Hubantrieb zum Anheben und Absenken eines an einem Hubmast 9 angeordneten,
als Hubschlitten ausgebildeten Lastaufnahmemittels 10,
einen Neigeantrieb zum Neigen des Hubmastes 9 und einen
oder mehrere Zusatzverbraucher umfasst, beispielsweise einen Seitenschieber,
mittels dem eine an dem Lastaufnahmemittel 10 angeordnete
Lastgabel 11 in seitlicher Richtung verstellbar ist. Dabei
werden von den Bedienvorrichtungen 7 elektrische Stellsignale
erzeugt, die über eine Kabelverbindung 5 einem
Steuerungscomputer zugeführt werden. Der Steuerungscomputer
wiederum steuert elektrohydraulische Stellventile an, die die Arbeitshydraulik
des Flurförderzeugs 2 steuern. Vor dem Fahrersitz 5 sind
eine Lenksäule 12 mit einem Lenkrad 13 und
als Pedale ausgebildete Bedienelemente 23 für
das Fahren und Bremsen angeordnet. Der Fahrerarbeitsplatz 4 mit
dem Fahrersitz 5, die Bedienvorrichtungen 7, die
Lenksäule 12, das Lenkrad 13 und die
Bedienelemente 23 bilden zusammen mit dem Fahrerschutzdach 3 ein
manuelles Steuerungsmodul 14 für den manuellen
Betrieb des Flurförderzeugs 2. Das Steuerungsmodul 14 ist über
eine nicht dargestellte Schnittstelle mit einem Rahmen 15 verbunden.
An dem Rahmen 15 ist im hinteren Bereich ein Gegengewicht 16 angeordnet.
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Die 2 zeigt
ein ebenfalls als Gegengewichtsgabelstapler 1 ausgebildetes
zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
und entsprechend dem System zur Herstellung eines Flurförderzeugs
hergestellten sowie autonom betriebenen Flurförderzeugs 2.
Dabei sind der Ausführungsform der 1 entsprechende
Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen. Ein autonomes Steuerungsmodul 17 ist über
eine nicht dargestellte Schnittstelle mit dem Rahmen 15 verbunden.
An dem Rahmen 15 ist im hinteren Bereich ein Gegengewicht 16 angeordnet.
Die Steuersignale des autonomen Steuerungsmoduls 17 werden über
z. B. Steckerverbindungen in der Schnittstelle einem Steuerungscomputer
des Flurförderzeugs 2 zugeführt. Der Steuerungscomputer
wiederum steuert elektrohydraulische Stellventile an, die die Arbeitshydraulik
des Flurförderzeugs 2 steuern. Die Arbeitshydraulik
des Gegengewichtsgabelstaplers 2 umfasst einen Hubantrieb
zum Anheben und Absenken eines an dem Hubmast 9 angeordneten,
als Hubschlitten ausgebildeten, Lastaufnahmemittels 10,
einen Neigeantrieb zum Neigen des Hubmasts 9 und einen
oder mehrere Zusatzverbraucher, beispielsweise einen Seitenschieber,
mittels dem eine an dem Lastaufnahmemittel 10 angeordnete
Lastgabel 11 in seitlicher Richtung verstellbar ist. Das
Flurförderzeug 2 hat einen vorderen Laserscanner 18 und
einen hinteren Laserscanner 19 zur Überwachung
des Fahrweges bei Vorwärts- wie Rückwärtsfahrt.
Die Signale des vorderen Laserscanner 18 und des hinteren
Laserscanner 19 werden dem autonomen Steuerungsmodul 17 zugeführt,
in dem ein eigener Steuerungscomputer für die autonome
Steuerung angeordnet ist. Mithilfe weiterer Überwachungsdaten
einer vorderen Kamera 20 und einer hinteren Kamera 21,
die direkt auf dem autonomen Steuerungsmodul 17 angeordnet
sind, errechnet dieser weitere Steuerungscomputer Fahrbefehle für
den autonomen Betrieb und gibt diese über die nicht dargestellte
Schnittstelle weiter.
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Dadurch
ist es möglich, allein durch Austausch des manuellen Steuerungsmoduls 14 der 1 gegen
das autonome Steuerungsmodul 17 der 2 ein manuell
bedientes Flurförderzeug 2 in ein autonomes Flurförderzeug 2 umzurüsten.
Es ist höchstens noch erforderlich, den vorderen Laserscanner 18 und
den hinteren Laserscanner 19 zu ergänzen. Diese
könnten jedoch auch alternativ auf dem autonomen Steuerungsmodul 17 angeordnet werden.
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Ebenfalls
alternativ ist es möglich, ein Steuerungsmodul einzusetzen,
das sowohl eine manuelle Bedienung wie auch einen autonomen Betrieb
ermöglicht. In einer weiteren Ausführungsform
ist es auch möglich, die Funktionen der autonomen Steuerung
in vorhandene Steuerungscomputer zu integrieren und die Öffnung
der Schnittstelle mit einem Steuermodul zu verschließen,
das nur aus einer Abdeckung besteht.
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Die 3 zeigt
das manuelle Steuerungsmodul 14 des Gegengewichtsgabelstaplers 1 der 1.
Das manuelle Steuerungsmodul 14 weist den Fahrerarbeitsplatz 4 mit
dem Fahrersitz 5, den Bedienvorrichtungen 7 in
Form von Joysticks 8, die Lenksäule 12,
das Lenkrad 13 und die Bedienelemente 23 auf.
Weiter ist noch das Fahrerschutzdach 3 an dem Steuerungsmodul 14 angeordnet.
Das Steuerungsmodul 14 ist mit einer Unterseite 22 in
die Schnittstelle des Flurförderzeugs 1 in der 1 einsetzbar.
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Die 4 zeigt
das Steuerungsmodul 17 des Gegengewichtsgabelstaplers der 2.
Dabei ist die Unterseite 22 identisch zu der des Steuerungsmoduls 14 in
der 3 ausgebildet, so dass diese austauschbar eingesetzt
werden können. Das autonome Steuerungsmodul 17 weist
auch die vordere Kamera 20 und die hintere Kamera 21 auf
und kann noch weitere erforderliche Sensoren für den autonomen
Betrieb integrieren. Ein in dem autonomen Steuerungsmodul 17 integrierter
weiterer Steuerungscomputer führt die autonome Steuerung
des Flurförderzeugs 2 durch.
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Die 5 zeigt
ein weiteres erfindungsgemäßes Steuerungsmodul 24,
das eingesetzt in das Flurförderzeug 2 der 1 und 2 einen
Mischbetrieb eines sowohl autonom wie auch manuell betriebenen Flurförderzeugs
ermöglicht. Die Unterseite 22 ist identisch zu
der der Steuerungsmodule 14, 17 in der 3 und
der 4 ausgebildet, so dass diese austauschbar eingesetzt
werden können. Das kombinierte Steuerungsmodul 24 weist
auch die vordere Kamera 20 und die hintere Kamera 21 auf
und ein in dem Steuerungsmodul 24 integrierter weiterer Steuerungscomputer
führt die autonome Steuerung des Flurförderzeugs
durch. Daneben ist jedoch auch der Fahrerarbeitsplatz 4 mit
dem Fahrersitz 5, den Bedienvorrichtungen 7 in
Form von Joysticks 8, der Lenksäule 12,
dem Lenkrad 13 und den Bedienelemente 23 vorhanden.
Weiter ist noch das Fahrerschutzdach 3 an dem Steuerungsmodul 24 angeordnet.
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Dadurch
kann mit großer Flexibilität allein durch Austausch
der Steuerungsmodule 14, 17, 24 eine
nachträgliche Umrüstung erfolgen oder bei der Herstellung
bei größtmöglichem Anteil an Gleichteilen
ein Flurförderzeug 2 sowohl in der Variante eines manuell
bedienbaren Flurförderzeugs 2 als auch in der
Variante eines autonomen Flurförderzeugs 2, wie auch
für den Mischbetrieb eines sowohl autonom wie auch manuell
betriebenen Flurförderzeugs, hergestellt werden. Dies spart
Kosten sowohl in der Herstellung als auch schon bei der Entwicklung
des Flurförderzeugs 2.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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