DE102016001260A1

DE102016001260A1 - Mobile Arbeitsplattform (MOAP)

Info

Publication number: DE102016001260A1
Application number: DE102016001260.9A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-02-04
Filing date: 2016-02-04
Publication date: 2017-08-10

Abstract

Die MOAP ist eine fahrbare und höhenverstellbare Plattform, die für Montage- oder Transportarbeiten begehbar ist. Sie besteht aus mindestens zwei Achsen mit individuell steuerbaren Fahrantrieben, einem Hubsystem an jeder Achse und einem steckbaren Verbindungssystem für die Achsen. Das Verbindungssystem sind steckbare Achsverbinder und/oder eine darüber angeordnete begehbare Plattform die über das Hubsystem höhenverstellbar ist. Die Achsen mit den Antrieben und Hubsystem, die Achsverbinder und die Plattform bilden jeweils ein Modul. Die Steckverbindung Achse-Steckverbinder und/oder Plattform ist ohne Einsatz von Werkzeugen lösbar. Die Grösse der Module ist von Statik, Transportmöglichkeit und Anwendung abhängig. Die Module können von einer Person problemlos transportiert und zusammengefügt oder demontiert werden. Die individuell steuerbaren Antriebe erlauben Fahrbewegungen in alle Richtungen (Links, Rechts, Vor, Zurück) und das Hubsystem realisiert die Höhenverstellung der Plattform. Umfangreiche Sensortechnik erkennt Hindernisse für den Fahr- und Hubbetrieb und sicherheitsrelevante Betriebszustände. Diese führen zu Abschaltung oder Funktionseinschränkung von Antrieben. Über ein Bedienfeld sind die Funktionen der Antriebe steuerbar. Die Steuerung erfolgt über einen Mikrokontroller mit C-Programm. Die erforderliche Energie für den Betrieb der MOAP wird über einen Akku geliefert. Der Akku ist über ein externes Ladegerät ladbar. Mit Halterungen und Zusätzen für die Ablage von Materialien und Werkzeugen sind durch die Fahr- und Hubbewegungen genaue Positionierungen der Werkzeuge und Materialien möglich. Einsatzmöglichkeit ist der Baubereich als Ersatz für Leitern und Gerüste mit sicherem Stand bei Montagearbeiten und Transportmöglichkeiten für Materialien sowie der Einsatz im medizinischen Bereich als Plattform für den Zusatz von Sitz- und Liegeflächen.

Description

Die Mobile Arbeitsplattform ist eine fahrbare und höhenverstellbare Plattform, die durch Steckverbindungen in Module zerlegt und zusammengesetzt werden kann.
Aktueller Zustand
Zur Zeit werden Arbeiten ab ca. 2 m Höhe auf Leitern oder bei grossflächigen Arbeiten auf Gerüsten ausgeführt. Hierbei ist je nach Arbeitsfortschritt bei Arbeiten auf Leitern ein Weiterrücken der Leiter erforderlich. Dieses bedingt jeweils Absteigen, Weiterrücken und Aufsteigen. Zusätzlich müssen notwendige Werkzeuge und Arbeitsmaterialien entsprechend transportiert werden. Bei Arbeiten auf Gerüsten sind diese für die gesamte zu bearbeitende Fläche auf- und abzubauen. Verfügbare Systeme, die selbsttständig fahren können und eine höhenverstellbare begehbare Plattform haben, sind eine kompakte Einheit. Sie sind ohne Einsatz von Werkzeugen nicht in Module teilbar, so daß für die Nutzung immer das gesamte Gerät als vollständige Einheit zu transportieren ist. Dieses schränkt den Einsatz wesentlich ein. Die Bedienung und Ausführung aller Bewegungsrichtungen der begehbarn Plattformen (Fahrt Vor, Zurück, Links, Rechts und Plattform Hoch, Runter) ist nicht von einer gemeinsamen Bedieneinheit auf der Plattform möglich, da Fahrantrieb und Hubantrieb technologisch unterschiedliche Systeme sind und jeweils eigenständige Bedienelemente haben.
Es gibt kein System, das ohne Werkzeuge in für einen Menschen tranportable Module teilbar ist und von nur einer Bedieneinheit auf der begehbaren Plattform alle Bewegungsrichtungen steuern kann.
Das System MOAP ist eine auf mindestens vier Rädern fahrbare und begehbare Plattform. Die Räder ermöglichen Fahr- und Lenkbewegung (Fahrt Vor, Zurück, Links, Rechts) Ein Hubsystem ermöglicht die Höhenverstellung der Plattform (Plattform Hoch, Runter).
Die Größe der MOAP ist durch statische Vorgaben der eingesetzten Konstruktionsmaterialien und die Anwendung (z. B. Transportgrösse) begrenzt. Sie kann je nach Anwendung, statischer Auslegung und Antriebskraft der Antriebe variiert werden.
Das System besteht aus mindestens zwei identisch aufgebauten Achsen und der über ein Hubsystem höhenverstellbaren Plattform. Die Plattform ist zwischen den Achsen angeordnet und am Hubsystem über Steckverbinder befestigt An den Enden der Achsen sind jeweils Räder für den Fahrbetrieb und Antriebe für den Hubbetrieb starr installiert. Zusätzlich sind an den Achsen und dem höhenverstellbaren Teil des Hubsystems Steckprofile zur Aufnahme von Steckern starr befestigt. Diese Einheiten bilden das Modul 1 und 2 (Bild 1).
Die Achsen werden über Achsverbinder und/oder die begehbare Plattform, an deren Enden Stecker zur Aufname der Steckprofile fest installiert sind, mit lösbaren Steckverbindungen verbunden.
Damit werden die Module 1 und 2 durch die Achsverbinder (Modul 3) und/oder die begehbare Plattform (Modul 4) durch die starre Steckverbindung Steckprofil-Stecker verbunden (Bild 2).
Die eingesetzten Stecker und Steckprofile sind form- und kraftschlüssige Profilteile, die durch mechanische Sicherungen (z. B. Bolzen) ein Verschieben von Steckprofil oder Stecker verhindern.
Die Achsverbinder als Modul 3 sind je nach statischer Beanspruchung und Grösse der Plattform ausgelegt. Es kommen Verbindungsteile oder Schienen verschiedener Bauform (starre Schiene, Teleskopschienen, Scherengitter usw.) zum Einsatz. Die Achsverbinder werden statisch nur gering belastet, so dass hierdurch eine Verformung der Achse und Steckverbindung nicht auftreten kann. Antriebskräfte werden über Steckverbindungen nicht übertragen, da jedes Rad einen eigenen Antrieb hat. Die Lastkräfte auf der Plattform werden über die Steckverbindung Plattform-Hubsystem direkt auf die Achsen übertragen (Bild 3).
Die Plattform als Modul 4 ist eine begehbare Platte mit umlaufendem Geländer. An den Ecken der Plattform sind die Stecker zur Aufnahme der Steckprofile am Hubsystem. Bei entsprechender mechanischer Dimensionierung der Plattform können die Achsverbinder entfallen. Die Achsen werden in diesem Fall nur durch das an den Achsen starr befestigte Hubsystem und der dazwischen gesteckten Plattform verbunden (Bild 4).
Die MOAP ist somit nur aus den Modulen 1, 2, 3 und 4 oder den Modulen 1, 2 und 4 über steckbare Verbindungen zusammengesetzt. Das Gewicht je Module beträgt max. 25 kg. Der Transport einzelner Module und die Montage bzw. Demontage der Module 1 bis 4 ist durch eine Person ohne Werkzeuge möglich.
Die Fahrantriebe für die Räder sind individuell je Rad steuerbar. Hierdurch sind neben Vor- und Rückwärtsfahrt durch unterschiedliche Geschwindigkeiten für linken und rechten Fahrantrieb Kurvenfahrten möglich. Die Antriebe für das Hubsystem der Plattform können individuell je Antrieb oder gemeinsam betrieben werden
Die Art der Antriebe ist beliebig. Sie müssen vorgegebene Anforderungen an Leistung, Statik und Baugrösse erfüllen. Technologisch bedingt werden z. Z. als Fahrantrieb Radnabenmotoren und für das Hubsystem Motoren als Spindelantrieb für die Höhenverstellung eingesetzt. Die erforderliche Antriebs- und Steuerenergie wird über auf der MOAP installierte Akkus geliefert. Die Akkus werden mit einem externen Ladegerät geladen.
Die Steuerung für die Antriebe erfolgt durch im Steuermodul erzeugte Steuersignale. Die Signale der Bedieneinheit und der Sensoren werden im Steuermodul zu Steuersignalen für die Antriebe umcodiert.
Hindernisse bei Fahr- und Hubbewegungen sowie sicherheitsrelevante Betriebszustände (z. B. Lage oder Neigung der MOAP aus der Waagerechten, Gewicht auf der Plattform) werden durch Sensoren erfast und führen im Steuermodul zu entsprechenden Reaktionen (z. B. Zwangsabschaltungen der Antriebe).
Die Bedieneinheit ist an der Arbeitsplattform installiert und liefert die Signale für gewollte Aktionen der Antriebe. Die Bedienelemente können beliebig gestaltet sein (Schalter, Tasten, Joy-Stick). Ein Fernsteuerbetrieb ist möglich.
Das Steuermodul der MOAP erfasst alle Sensorsignale und Signale der Bedieneinheit. Im Steuermodul werden zeitkritische sichrheitsrelevante Alarmsignale mit hoher Priorität in Hardwaremodulen bewertet und führen bei Bedarf innerhalb von max. 2 Mikrosekunden zur zwangsweisen Abschaltung von Antrieben. Alarmsignale geringer Priorität können über eine Funktion im Bedienfeld noch eingeschränkte Funktionen der MOAP zulassen (z. B. geringe Akkuspannung). Alle anderen Signale (z. B. Signale der Bedieneinheit) werden über einen bidirektionalen 4-Bit Datenbus zu einem Mikrokontroller geführt. Ein C-Programm im Mikrokontroller bewertet die Sensorsignale und Signale der Bedieneinheit und sendet Steuersignale über den Datenbus zu den Antrieben und Aktoren (z. B. Alarmblinker, Hupen, Anzeigen). Bei den Sensoren, Aktoren, Antrieben und dem Bedienplatz sind jeweils 4-Bit Speicher angeordnet. Diese speichern die Signale vom und zum Mikrokrokontroller. Die Speicher- und Datenbussteuerung zur Übertragung von Signalen sowie die Adressierung der 4-Bit Speicher erfolgt vom Mikrokontroller über einen Steuerbus. Bei jedem Programmdurchlauf im Mikrokontroller werden alle Signale aus den Speichern gelesen, bewertet und als Steuersignale zu den entsprechenden Speichern der Aktoren und Antriebe gesendet. Dadurch ist eine konstante Programmlaufzeit < 2Millisekunden gewährleistet. Hardwaresteuerung (Bild 5) und Softwarsteuerung (Bild 6).
Die erforderlichen Kabel werden in Kabelkanälen und über Steckverbindungenden zu den Antrieben, Aktoren und Sensoren geführt.
Durch besondere anwendungsspezifische Zusätze am Geländer, der Plattform oder den Achsen (Bild 4) sind Hilfen für Arbeitsabläufe und Transportmöglichkeiten vorhanden (z. B. Aufhängevorrichtung für Kabelringe bei Elektroarbeiten, Abstellmöglichkeit für Wand- und/oder Deckenbauplatten, Halterung für Werkzeuge). Durch die von der Plattform steuerbaren Fahr- und Hubbewegungen ist eine genaue Positionierung der Bauelemente oder Werkzeuge vor der endgültigen Montage möglich.

Im medizinischen Bereich kann die Plattform z. B. durch den Zubau von Sitz- oder Liegeflächen zu einem höhenverstellbaren Rollstuhl oder Bett eingesetzt werden.

Einsatz	Ersatz für Leitern und Gerüste im Baubereich, Transportsysteme im medizinischen Bereich
Problem	Häufiges Auf- und Absteigen bei Arbeiten auf Leitern und Umbau bei Gerüsten um Ortswechsel (z. B. bei Baufortschritt) zu realisieren. Unfallgefahr bei Arbeiten auf Leitern
Problemlösung	Durch steuerbare Antriebe fahrbare und höhenverstellbare Platttform
Vorteile	Kein Auf- und Absteigen bei Leitern und Gerüsten. Weniger körperliche Arbeitsbelastung. Sicherer Stand auf der Plattform bei Montagearbeiten. Werkzeuge und Materialien werden teilweise von der Arbeitsplattform gehoben, transportiert und positioniert. Einstellen optimaler Arbeitshöhe

Bezugszeichenliste

1: Höhenverstellung Hubsystem
2: Steckprofil
3: Hubsystem
4: Achse als Modul 1 oder 2
5: Rad
6: Steckverbindung
7: Achsverbinder als Modul 3
8: Plattformteilstück
9: Geländer
10: Plattform als Modul 4
11: Ablage, Halterung für Material oder Werkzeug
12: Last

Claims

Durch Antriebe fahrbare und höhenverstellbare Plattform, die durch Steckverbindungen ohne Werkzeug in für eine Person transportable Module demontiert und wieder zusammengesetzt werden kann. dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Achsen mit starr befestigten Rädern und Hubsystem über steckbare Verbindungselemente ohne Werkzeuge zusammengesteckt oder gelöst werden können und alle Antriebe (Räder für Fahrt Vor, Zurück, Kurve Links, Rechts und Hubsystem Hoch, Runter) von einer Bedieneinheit individuell steuerbar sind, wobei Sensoren sicherheitsrelevante Zustände erkennen und Antriebe entsprechend abschalten.
Die Achsen und das Hubsystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass an den Achsen und dem Hubsystem Steckprofile starr befestigt sind, die die Stecker der Achsverbinder und/oder Plattform aufnehmen und damit eine ohne Werkzeug lösbare starre Steckverbindung bilden.
Die Achsverbinder und die Plattform nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass an den Enden der Achsverbinder und der Plattform Stecker fest installiert sind, die mit den Steckprofilen der Achsen und/oder dem Hubsystem eine starre Steckverbindung bilden, so dass ohne Werkzeug lösbare starre Steckverbindungen die Achsen über die Achsverbinder und/oder die Plattform verbinden.
Die in der MOAP integrierten Sensoren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung der Sensoren für Lage oder Neigung der MOAP, Gewicht auf der Plattform und Abstandsmessungen zu Hindernissen bei sicherheitsrelevanten Zuständen zur Abschaltung von Antrieben und/oder Funktionseinschränkungen führt.
Die MOAP nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass alle Räder an den Achsenden individuell steuerbare Antriebe haben, so dass über die Steckverbindungen keine Antriebskräfte geführt werden und alle Fahrbewegungen (Fahrt Vor, Zurück, Kurve Links, Kurve Rechts) durch unterschiedliche Antriebskraft je Rad möglich sind.
Die MOAP nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass alle Fahr- und Hubbewegungen von einem Bedienfeld auf der Plattform oder einer Fernbedienung gesteuert werden können.
Die MOAP nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass durch steck- oder schraubbare zusätzliche Vorrichtungen an den Achsen und/oder der Plattform als Ablagen oder Halterungen für Werkzeuge und/oder Materialien einsatzspezifische Funktionen eingerichtet werden können, die Werkzeuge und/oder Materialien vor dem weiteren Einsatz genau positionieren.
Das Steuerprogramm der MOAP nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerprogramm als Kombination aus Hard- und Softwarekomponenten innerhalb von 2 Millisekunden einen vollständigen Programmdurchlauf mit Aktualisierung aller Sensorsignale und Steuersignale durchführt wobei sicherheitsrelevante Zustände inerhalb von 2 Mikrosekunden erkannt werden und zu entsprechenden Abschaltungen der Antriebe führen.