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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Hubhöhenvorwahl bei einem Flurförderzeug. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Hubhöhenvorwahl bei einem Flurförderzeug mit einer Steuerung, einem Hubmast, an dem ein Lastaufnahmemittel höhenbeweglich geführt ist und optischen Sensormitteln zur Erfassung eines Bereichs vor dem Lastaufnahmemittel sowie Bildverarbeitungsmitteln für die Daten der optischen Sensormittel.
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Gabelstapler oder Lagertechnikgeräte sind Beispiele für Flurförderzeuge, die zum innerbetrieblichen Transport unterschiedlichster Lasten und zu unterschiedlichsten Zwecken eingesetzt werden. Neben der Be- und Entladung von Lastkraftwagen und gegebenenfalls von Eisenbahnwaggons sind dabei insbesondere Regallager ein typisches Einsatzgebiet für Flurförderzeuge, die einen Hubmast aufweisen, an dem höhenbeweglich ein Lastaufnahmemittel, insbesondere eine Lastgabel, geführt ist. Das Lastaufnahmemittel dient zum Handhaben von im Regelfall auf Paletten angeordnet Lasten. Dabei können in einem Regallager eine Mehrzahl von Lagerplätzen in Fachebenen übereinander angeordnet sein. Insbesondere bei Hochregallagern mit speziellen Flurförderzeugen wie Schmalgangstaplern bzw. Regalbediengeräten, werden dabei sehr große Hubhöhen erreicht bis in den Bereich von über zehn Metern mit entsprechend vielen verschiedenen Hubhöhen für die einzelnen Lagerpositionen in den Fachebenen. Die Anfahrt einer gewünschten Fachebene erfolgt dabei noch sehr häufig manuell sowie auf Sicht durch den Fahrer.
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Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, dass mit zunehmender Hubhöhe das Anfahren einer bestimmten Höhe einer Fachebene für den Fahrer immer mühsamer und zeitaufwendiger wird. Auch kann selbst mit sehr großer Routine und Übung nicht immer zielgenau mit hoher Anfahrgeschwindigkeit eine bestimmte Hubhöhe angesteuert werden und muss entweder die Hubgeschwindigkeit entsprechend für eine Feinjustierung reduziert werden, oder es müssen Korrekturen erfolgen, wenn die Hubbewegung über die anzufahrende Hubhöhe hinaus erfolgte.
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Es ist daher im Stand der Technik bekannt, den Fahrer durch eine Hubhöhenvorwahl zu unterstützen, durch die eine eingegebene oder ausgewählte, eingespeicherte Hubhöhe automatisiert oder mit Unterstützung eines Assistenzsystems angefahren werden kann. Zu diesem Zweck wird eine gewünschte Hubhöhe eingegeben, entweder direkt in eine Eingabevorrichtung, wie ein Bedienfeld oder eine Tastatur mit Display, oder es werden die verschiedenen Hubhöhen in einem Lernbetrieb eingespeichert, einem sogenannten Teach-in-Betrieb.
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Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, dass gerade für eine größere Anzahl von Regalfächern es äußerst aufwendig ist, den Lernbetrieb durchzuführen aufgrund des großen Zeitbedarfs. Weiterhin ist es auch schwierig, die einprogrammierten Hubhöhen stets auf einem aktuellen Stand zu halten, soweit Änderungen vorkommen. Dies gilt umso mehr, wenn die Daten über eine gesamte Flurförderzeugflotte hinweg konsistent abgespeichert werden sollen.
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Bei sehr großen Lagern, oder Lagern mit einer unsystematischen Lagerhaltung werden Lagerverwaltungssysteme eingesetzt, die sämtliche Lagerplätze in den Fachebenen der Regale möglichst optimal verwalten und beim Einlagern oder Auslagern dem Fahrer auf einer Anzeigevorrichtung einen Lagerplatz als logische Adresse vorgeben, den dieser anfahren soll. Diese logische Adresse besteht beispielsweise aus der Lagerhalle, dem Regal, der Fachebene und dem Platz. Allerdings stellen solche Lagerverwaltungssysteme oftmals die Lagerstruktur logisch da und es stehen keine physikalischen Koordinaten zu den einzelnen Lagerplätzen zur Verfügung, wie beispielsweise eine konkrete Hubhöhe, die für eine Hubhöhenvorwahl genutzt werden könnte. Es muss daher eine aufwändige Umsetzung der logischen Daten auf physikalische Daten mit konkreten Höhenwerten erfolgen, wenn eine Hubhöhenvorwahl genutzt werden soll.
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Als zusätzliches Problem ergeben sich Unregelmäßigkeiten der Lagersysteme, wenn diese über Jahre erweitert wurden und nicht aus einheitlichen Systemen bestehen. Dies trifft etwa für Regalbereiche zu mit unterschiedlichen Traversenhöhen, die sich nur schwer für einen Fahrer intuitiv in Hinblick auf die Anpassung der Hubhöhen erfassen lassen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Hubhöhenvorwahl bei einem Flurförderzeug zur Verfügung zu stellen, das die zuvor genannten Nachteile vermeidet und mit dem die Umschlagsleistung erhöht werden kann sowie durch das die Bedienung des Flurförderzeugs für den Fahrer vereinfacht wird.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einem Verfahren zur Hubhöhenvorwahl bei einem Flurförderzeug mit einer Steuerung, einem Hubmast, an dem ein Lastaufnahmemittel höhenbeweglich geführt ist und optischen Sensormitteln zur Erfassung eines Bereichs vor dem Lastaufnahmemittel sowie Bildverarbeitungsmitteln für die Daten der optischen Sensormittel, durch die Sonsormittel ein vor dem Flurförderzeug befindliches Regal erfasst wird und durch die Bildverarbeitungsmittel eine Struktur des Regals in Bezug auf Fachebenen und sich daraus ergebenden anzufahrende Hubhöhen bestimmt wird.
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Vorteilhaft ist dadurch keine aufwändige manuelle Eingabe von anzufahrenden Hubhöhen für eine Hubhöhenvorwahl erforderlich, sondern das Flurförderzeug erfasst die Hubhöhen selbsttätig, sobald es sich vor einem Regal befindet. Diese erfassten Hubhöhen können beispielsweise auch eingespeichert werden für eine spätere Verwendung und es ist denkbar, das beschriebene Verfahren nur in einer besonderen Betriebsart zum Erfassen der anzufahrenden Hubhöhen einzusetzen. Vorteilhaft ist es jedoch ebenso daneben oder alternativ möglich, das beschriebene Verfahren im Betrieb andauernd einzusetzen. Dadurch ergibt sich eine jeweils für den konkreten Einsatz erforderliche richtige Erfassung der anzufahrenden Hubhöhe und es treten nicht die Probleme der aufwendigen Erfassung und beispielsweise konsistenten Einspeicherung bei einer Vielzahl von Fahrzeugen einer Flurförderzeugflotte auf. Durch Bildverarbeitungsmittel kann ein Bild eines Regals in Bezug auf die Fachebene und die damit verbundenen jeweils anzufahrenden Hubhöhen aufgrund der typischen Kanten der senkrechten Tragelemente und der quer angeordneten Traversen des Regals gut analysiert werden. Da die Sensormitteln an dem Flurförderzeug angeordnet sind und die relative Höhe der erfassten Fachebenen gegenüber diesem Montagepunkt der Sensormittel bestimmt werden kann, sowie die relative Hubhöhe des Lastaufnahmemittels gegenüber diesem Montagepunkt ebenfalls gut festgelegt werden kann, ist keine Bestimmung der absoluten Hubhöhe gegenüber dem Boden erforderlich. Es entfällt auch eine Umsetzung von Daten eines Lagerverwaltungssystems in tatsächliche physikalische Hubhöhen. Es ergibt sich ein automatischer Ausgleich von Toleranzen, wie Fahrzeugunterschieden, Reifenabnutzung oder unterschiedlicher Bodenverhältnisse. Weiterhin ist es auch denkbar, keinerlei Sensor für eine Hubhöhe des Flurförderzeugs verwenden zu müssen, wenn durch die Sensormittel auch zugleich die Hubhöhe des Lastaufnahmemittels erfasst wird.
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Vorteilhaft sind die Sensormittel an dem Lastaufnahmemittel oder einer Tragestruktur des Lastaufnahmemittels befestigt und mit dem Lastaufnahmemittel höhenbeweglich geführt.
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Dadurch ist die Hubhöhe durch die Montageposition im Verhältnis zu den von den Sensormitteln erfassten Fachebenen stets bekannt ist, da die Sensormittel mit angehoben werden
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In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens werden während einer Höhenbewegung des Lastaufnahmemittels in einem Erfassungsbereich der Sensormittel gelangende Fachebenen erfasst.
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Vorteilhaft ist der Erfassungsbereich der Sensormittel so groß, dass eine Fachebene erfasst wird, bevor die für diese erforderliche anzufahrende Hubhöhe von dem Lastaufnahmemittel erreicht wird.
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Dadurch kann fortlaufend während einer Hubbewegung eine herannahende Fachebene erkannt werden. Beispielsweise können aufgrund der erkannten anzufahrenden Hubhöhen ohne Vorgabe eines konkreten Hubhöhenwertes eine bestimmte Fachebene bzw. die nächste Fachebene jeweils sicher angefahren werden.
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Die Sensormittel können einen zweidimensionalen oder dreidimensionalen Laserscanner umfassen
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Ein dreidimensionaler Laserscanner erfasst nicht nur ein Objekt in einer bestimmten Richtung, sondern auch dessen Abstand. Durch das sich dadurch ergebende dreidimensionale Bild kann leichter eine Auswertung der Struktur eines Regals erfolgen.
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Vorteilhaft umfassen die Sensormittel eine Kamera, insbesondere eine dreidimensional aufnehmende Kamera.
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Beispiele für Kameras, die ein dreidimensionales Bild aufnehmen, sind etwa Stereokameras oder Time-Of-Flight-Kameras, die für jeden Bildpunkt auch einen Abstand bestimmen.
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In einer günstigen Ausgestaltung des Verfahrens erfassen die Bildverarbeitungsmittel eine Fachebene anhand von Traversen eines Regals und/oder Freiräumen des Regals.
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Die Bildverarbeitungsmittel können eine Fachebene anhand eines in dem Regal liegenden Ladungsträgers, insbesondere einer Palette, erfassen.
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Ladungsträger, die für eine Lastgabel als Lastaufnahmemittel vorgesehen sind, weisen typische Öffnungen für die Gabelzinken einer Lastgabel auf. Insbesondere eine Palette hat eine markante Form und lässt sich daher durch Bildverarbeitungsmittel gut erkennen. Durch die Lage der Palette oder allgemeiner eines Ladungsträgers in einem Regal wird zugleich auch die Oberkante einer Fachebene bestimmbar.
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Es kann aus einer erfassten Abfolge von Fachebenen in gleichem Abstand auf weitere anzufahrende Hubhöhen oberhalb von diesen geschlossen werden.
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Regale weisen im Regelfall gleichmäßige Abstände der Fachebenen auf. Aus einer Abfolge von mehreren erfassten Fachebenen vom Boden ab kann daher approximiert werden, an welchen Positionen sich weitere Fachebenen und somit anzufahren Hubhöhen befinden. Dabei kann eine Beschränkung auf eine maximale Anzahl angenommener weiterer Fachebenen erfolgen oder auch etwa beispielsweise eine Beschränkung orientiert an der bekannten maximalen Höhe von eingesetzten Regalen.
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Vorteilhaft nutzt eine Steuerung die anzufahrenden Hubhöhen für eine Hubhöhenvorwahl.
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Ein Benutzer kann die Hubhöhe durch wiederholte Betätigung eines Schalters vorgeben, entsprechend der Anzahl der anzufahrenden Hubhöhen vom Boden ab.
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Durch ein Eingabeelement, beispielsweise in Form eines Tastschalters, kann dabei auf sehr einfache Art und Weise eine bestimmte Fachebene eines Regals ausgewählt werden. Dabei kann beispielsweise jedes Mal beim Erreichen einer Fachebene durch eine Bedienperson so lange weiter geschaltet werden, bis das gewünschte Fach erreicht ist, an dem dann ein exaktes Anhalten erfolgt.
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Die Anfahrt an eine gewünschte Fachebene kann auch vollautomatisch erfolgen oder als Assistenzsystem, bei dem die Hubbewegung an sich durch eine Bedienperson gesteuert wird, jedoch ein automatisiertes Anhalten an der exakten Position erfolgt.
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Das beschriebene Verfahren ist besonders vorteilhaft, um eine Hubhöhenvorwahl auch im Fall von Gegengewichtsgabelstaplern umzusetzen, die unter weniger genau definierten Einsatzbedingungen verwendet werden, als beispielsweise Hochregalschmalgangstapler.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in der schematischen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigt die Figur schematisch ein Flurförderzeug 1 in Form eines Gegengewichtsgabelstaplers 2 vor einem Regal 3, in das mithilfe des Gegengewichtsgabelstaplers 2 Waren 5 in Fachebenen 4 eingelagert oder ausgelagert werden. Der Gegengewichtsgabelstapler 2 weist einen Hubmast 6 auf, an dem ein Lastaufnahmemittel 7 in Form einer Lastgabel 8 höhenbeweglich geführt ist. An einer Tragstruktur 9 für das Lastaufnahmemittel 7 sind optische Sensormittel 10 angeordnet, die mit dem Lastaufnahmemittel 7 zusammen höhenbeweglich an dem Hubmast 6 geführt sind. Die optischen Sensormittel 10 bestehen aus einer Kamera 11, beispielsweise einer Time-Of-Flight-Kamera 12. Auf der unteren der Fachebenen 4 liegt eine Palette 13.
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Wenn der Gegengewichtsgabelstapler 2 an das Regal 3 heranfährt und das Lastaufnahmemittel 7 an dem Hubmast 6 angehoben wird, so erfassen die optischen Sensormittel 10 in der Bewegung die Struktur des Regals 3 und insbesondere die in der Figur nicht dargestellten und senkrecht zur Bildebenen stehenden Traversen des Regals 3 auf der Höhe der der Fachebenen 4. Dadurch kann für jede der Fachebenen 4 eine anzufahrende Hubhöhe erkannt werden, in der die Lastgabel 8 beispielsweise in die entsprechenden Öffnungen der Palette 13 eingeführt werden kann, oder die Waren 5 auf einem freien Regalplatz wie auf der oberen Fachebene 4 abgelegt werden können.
