DE102018207672A1

DE102018207672A1 - Verfahren zur Positionierungsunterstützung eines Flurförderzeugs und Flurförderzeug mit Positionierungsunterstützung

Info

Publication number: DE102018207672A1
Application number: DE102018207672.3A
Authority: DE
Inventors: Michael Weck; Florian Schapfl; Hennes FISCHBACH
Original assignee: Jungheinrich AG
Current assignee: Jungheinrich AG
Priority date: 2018-05-16
Filing date: 2018-05-16
Publication date: 2019-11-21
Also published as: CN110498371A

Abstract

Ein Verfahren zur Positionierungsunterstützung eines Flurförderzeugs (10) mit einem Hubmast (14), einem am Hubmast (14) höhenverstellbaren Lasttragemittel (16) und einer Steuer-/Regeleinrichtung (18), die zur Ansteuerung oder Einregelung eines vorgegebenen Sollwerts wenigstens einer Stellgröße ausgebildet ist, welche aus den folgenden drei Größen ausgewählt ist, die sich jeweils auf ein flurförderzeugfestes Koordinatensystem beziehen:- einer relativen Hubhöhe,- einer relativen Mastneigung, und- einer relativen Trageflächenneigung,wobei der vorgegebene Sollwert sich auf ein vorgegebenes Referenz-Lastgewicht bezieht,umfasst die folgenden Schritte:(a) Erfassen einer Masse (m) einer von dem Lasttragemittel (16) getragenen Last (19),(b) Anpassen des vorgegebenen Sollwerts der wenigstens einen Stellgröße in Abhängigkeit von der erfassten Masse (m), dem Referenzlastgewicht sowie in Abhängigkeit von in einem Speicher hinterlegten Fahrzeugdaten des Flurförderzeugs (10) und(c) Ansteuern oder Einregeln des angepassten Sollwerts (h, α) vermittels der Steuer-/Regeleinrichtung (18).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft gemäß einem ersten Aspekt ein Verfahren zur Positionierungsunterstützung eines Flurförderzeugs mit einem Hubmast und einem am Hubmast zumindest höhenverstellbaren Lasttragemittel und betrifft gemäß einem zweiten Aspekt ein solches Flurförderzeug.
Beim Ein- und Ausstapeln, insbesondere in größeren Höhen, ist es für die Bedienperson häufig sehr schwierig, die richtige Position des Lastragemittels einzuschätzen. Die zunächst angefahrene Position muss häufig kurz vor dem Regal noch einmal korrigiert werden, was bei jedem Ein- und Ausstapel-Vorgang viel Zeit kostet, aber notwendig ist, da es bei fehlerhafter Anfahrhöhe zu Beschädigungen der Last oder des Regals kommen kann.
Als Abhilfe werden heute Systeme angeboten, die die Bedienperson dabei unterstützen, zuvor fest eingespeicherte Hubhöhen anzufahren.
Genauer betrifft die vorliegende Erfindung gemäß dem ersten Aspekt ein Verfahren zur Positionierungsunterstützung eines Flurförderzeugs mit einem Hubmast, einem am Hubmast zumindest höhenverstellbaren Lasttragemittel und einer Steuer-/Regeleinrichtung, die zur Ansteuerung oder Einregelung eines vorgegebenen Sollwerts wenigstens einer relativen Stellgröße ausgebildet ist, welche aus den folgenden drei Größen ausgewählt ist, die sich jeweils auf ein flurförderzeugfestes Koordinatensystem beziehen: einer relativen Hubhöhe, die eine Höhe eines Referenzpunkts auf dem Lasttragemittel ist, einer relativen Mastneigung, die ein Nickwinkel des Hubmastes oder einer Komponente davon ist, und einer relativen Trageflächenneigung, die ein Nickwinkel einer Tragefläche des Lasttragemittels ist. Die Tragefläche ist die von der Last beaufschlagte Fläche, etwa die Fläche, auf der die Last aufliegt oder an der sie anhängt.
Ein flurförderzeugfestes Koordinatensystem ist dabei ein Koordinatensystem, das fest mit einer Komponente des Flurförderzeugs verbunden ist, etwa mit einer Vorderachse oder einem Fahrwerk oder einem Fahrgestell des Flurförderzeugs.
Es kann sein, dass verschiedene relative Stellgrößen sich auf verschiedene flurförderzeugfeste Koordinatensysteme beziehen. Beispielsweise kann das flurförderzeugfeste Koordinatensystem für die relative Hubhöhe fest mit dem Hubmast bzw. einer Komponente davon verbunden sein, während das flurförderzeugfeste Koordinatensystem für die relative Mastneigung fest mit der Vorderachse oder dem Fahrwerk des Flurförderzeugs verbunden sein kann. In diesem Fall würde sich bei einer Neigung des Mastes auch das flurförderzeugfeste Koordinatensystem für die relative Hubhöhe entsprechend neigen. Andererseits soll auch nicht ausgeschlossen sein, dass sich mehrere oder alle relativen Stellgrößen auf das gleiche flurförderzeugfeste Koordinatensystem beziehen.
Das Adjektiv „relativ“ verweist dabei darauf, dass die einzelnen Größen relativ zu dem jeweiligen flurförderzeugfesten Koordinatensystem angegeben sind.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung gemäß einem zweiten Aspekt ein entsprechendes Flurförderzeug mit einem Hubmast, einem am Hubmast zumindest höhenverstellbaren Lasttragemittel und einer Steuer-/Regeleinrichtung, die so ausgebildet ist, wie es für das Verfahren beschrieben wurde.
Ein derartiges Verfahren und ein solches Flurförderzeug sind beispielsweise aus der EP 2439165 B1 bekannt. Bei dem bekannten Verfahren kann eine zuvor fest eingespeicherte Hubhöhe bzw. ein Satz von fest eingespeicherten Hubhöhen automatisiert angefahren werden.
Weiterhin kann mit dem Flurförderzeug der EP 2439165 B1 vermittels eines Lastsensors auch erkannt werden, ob sich eine Last auf dem Lasttragmittel befindet, oder nicht, ob es sich also um einen Einlagerungs- oder um einen Auslagerungsvorgang handelt.
In der Praxis hat sich dabei gezeigt, dass das bekannte Verfahren für ein gegebenes Flurförderzeug nur dann sinnvoll eingesetzt werden kann, wenn überwiegend ähnliche Lastgewichte ein- oder ausgelagert werden sollen.
Sowohl die Reifen als auch das Hubgerüst eines Flurförderzeugs können je nach Lastgewicht und Bauart des Flurförderzeugs unterschiedlich stark nachgeben und verändern die tatsächlich notwendige relative Hubhöhe bzw. relative Mast- oder/und Trageflächenneigung zum Einlagern der Last in ein vorgegebenes Regalfach bzw. zum Auslagern daraus. Besonders ausgeprägt ist dieses Problem bei Gegengewichtsstaplern, bei denen sich der Lastschwerpunkt außerhalb der Radaufstandsfläche befindet und die Nachgiebigkeit des Systems besonders hoch und besonders stark lastabhängig ist.
Bei dem bekannten Verfahren muss die Bedienperson daher die Hubhöhe und die Mastneigung trotz der Positionierungsunterstützung häufig nochmals abhängig vom Lastgewicht korrigieren. Gerade diese Feinjustierung kostet viel Zeit und erfordert eine hohe Konzentration der Bedienperson. Wenn stark unterschiedliche Lasten ein- und ausgelagert werden müssen, wird das bekannte Verfahren damit praktisch unbrauchbar.
Vor dem Hintergrund dieses Standes der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung daher darin, die Bedienperson beim Ein- und Auslagern unterschiedlicher Lasten besser zu unterstützen und den Vorgang damit schneller und sicherer zu machen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1.
Erfindungsgemäß bezieht sich der vorgegebene Sollwert auf ein vorgegebenes Referenz-Lastgewicht, und das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

(a) Erfassen einer Masse einer aktuell von dem Lasttragemittel getragenen Last, vorzugsweise vermittels eines Lastsensors,
(b) Anpassen des vorgegebenen Sollwerts der wenigstens einen relativen Stellgröße wenigstens in Abhängigkeit von der erfassten Masse, dem Referenz-Lastgewicht sowie in Abhängigkeit von in einem Speicher hinterlegten Fahrzeugdaten des Flurförderzeugs, und
(c) Ansteuern oder Einregeln des angepassten Sollwerts vermittels der Steuer-/Regeleinrichtung.

Dabei können für jeden vorgegebenen Sollwert mit Hilfe der hinterlegten Fahrzeugdaten und der erfassten Masse beispielsweise eine geeignete relative Hubhöhe oder/und ein geeigneter Neigungswinkel für die aktuelle Last ausgerechnet und angefahren werden. Auswirkungen unterschiedlicher Lastgewichte werden so automatisch kompensiert.
Bei Flurförderzeugen mit hydraulisch höhenverstellbarem Lasttragemittel oder/und hydraulisch neigbarem Mast oder/und hydraulisch neigbarer Gabel kann der aktuelle Wert der einzelnen relativen Stellgrößen dabei auf einfache Weise durch einen an dem jeweiligen Stellzylinder vorgesehenen oder darin integrierten Positionssensor bestimmt werden, wie es beispielsweise in der EP 3070342 B1 beschrieben ist.
Die Masse kann besonders einfach durch einen am Flurförderzeug vorgesehenen Lastsensor erfasst werden, es soll aber auch nicht ausgeschlossen sein, dass die Masse des aktuellen Lastgewichts über ein Eingabegerät von der Bedienperson eingegeben wird, unter Umständen auch nur eine geeignete Massenkategorie (leicht, mittel, schwer oder ähnliches), insbesondere wenn überwiegend mit einer begrenzten Anzahl unterschiedlicher Lastgewichte gearbeitet wird und für die Bedienperson klar ersichtlich ist, zu welcher Kategorie eine jede Last gehört.
Bevorzugt ist die wenigstens eine relative Stellgröße die relative Hubhöhe.
Die hinterlegten Fahrzeugdaten oder Fahrzeugparameter geben an, wie das Flurförderzeug auf unterschiedliche Lasten in verschiedenen Positionen und Stellungen des Lasttragemittels reagiert. Beispielsweise kann es sich um eine Fahrzeugnachgiebigkeit in Relation zu Hubhöhe und Last oder/und eine Nickwinkeländerung in Bezug auf das Lastgewicht oder/und eine Reifennachgiebigkeit in Relation zur Last oder/und um eine Mastnachgiebigkeit in Bezug auf Hubhöhe und Last handeln. Diese Daten können im Vorhinein experimentell ermittelt werden oder sich rechnerisch aus vorgegebenen Kenngrößen des Fahrzeugs ergeben.
Die Berechnung zur Anpassung des Sollwerts oder der Sollwerte kann mittels einer geeigneten Funktion beliebiger Komplexität oder einer mehrdimensionalen Tabelle erfolgen, die entsprechend interpoliert wird.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Steuer-/Regeleinrichtung jeweils zur Ansteuerung oder/und Einregelung eines vorgegebenen Sollwerts von zwei oder drei relativen Stellgrößen aus den vorgenannten drei relativen Stellgrößen ausgebildet, bevorzugt etwa von der relativen Hubhöhe und der relativen Mastneigung, wobei in Schritt (b) alle vorgegebenen Sollwerte dieser zwei oder drei relativen Stellgrößen in Abhängigkeit von der erfassten Masse, dem Referenz-Lastgewicht sowie von den hinterlegten Fahrzeugdaten angepasst werden und in Schritt (c) alle angepassten Sollwerte angesteuert oder eingeregelt werden.
Grundsätzlich soll nicht ausgeschlossen sein, dass das Referenz-Lastgewicht Null oder das Gewicht einer leeren Palette ist, und dass die Sollwerte etwa der relativen Hubhöhe die tatsächlichen Höhen einzelner Regalfächer über einer Grundfläche sind.
Bevorzugt wird aber vor dem dauerhaften Einsatz eines Flurförderzeugs in einer bestimmten Umgebung mit einem Satz gegebener Einlagerungs- und Auslagerungspositionen (etwa in einem Regal-Lager mit vorgegebenen Fächern) eine Justierung oder Referenz-Messung durchgeführt, wobei die Bedienperson eine geeignete Last mit dem Referenz-Lastgewicht für jede gegebene Einlagerungsposition zunächst manuell einmal so positioniert, dass sie sich auf der richtigen Höhe und ggf. auch in der richtigen Neigung zum Einstapeln befindet und dann beispielsweise die aktuelle relative Hubhöhe oder/und den aktuellen relativen Mast-Neigungswinkel als Sollwerte zusammen mit dem Referenz-Lastgewicht abspeichert. Eine entsprechende Justierung oder Referenz-Messung kann auch für die gegebenen Auslagerungspositionen zur Aufnahme der Referenz-Last durchgeführt werden.
Das Referenz-Lastgewicht kann beispielsweise ein Drittel des maximal zulässigen Lastgewichts für das jeweilige Flurförderzeug sein.
Insbesondere, wenn zur Ermittlung der vorgegebenen Sollwerte von wenigstens zwei Stellgrößen eine solche Justierung oder Referenz-Messung durchgeführt wurde, kann bevorzugt vorgesehen sein, dass in Schritt (b) für wenigstens eine, vorzugsweise für jede der zwei oder drei relativen Stellgrößen der Sollwert in Schritt (b) auch in Abhängigkeit von dem Sollwert wenigstens einer anderen von den zwei oder drei Stellgrößen angepasst wird, vorzugsweise in Abhängigkeit von dem Sollwert jeder anderen der zwei oder drei Stellgrößen.
Bei einem Flurförderzeug, bei dem etwa sowohl die relative Hubhöhe als auch die relative Mastneigung einstellbar ist, kann daher besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass in die Berechnung des angepassten Sollwerts der relativen Mastneigung neben dem vorgegebenen Sollwert der relativen Mastneigung (also dem Neigungswinkel der Referenz-Messung), dem aktuell erfassten Lastgewicht, dem Referenz-Lastgewicht und den gespeicherten Fahrzeugdaten auch der vorgegebene Sollwert der relativen Hubhöhe eingeht, also die relative Hubhöhe der Referenz-Messung. Dies ist vorteilhaft, da die Durchbiegung des Hubmastes einen Einfluss auf die tatsächliche Mastneigung haben kann und sich die Durchbiegung mit größerer Hubhöhe üblicherweise stärker auswirkt.
Andererseits kann üblicherweise die Korrektur bzw. Anpassung der relativen Hubhöhe unabhängig vom Neigungswinkel der Referenz-Messung, also vom vorgegebenen Sollwert der relativen Mastneigung erfolgen.
In anderen Worten ist bevorzugt, dass in die Berechnung des angepassten Sollwerts der relativen Hubhöhe der vorgegebene Sollwert der relativen Mastneigung nicht eingeht. Grundsätzlich soll aber nicht ausgeschlossen sein, dass in die Berechnung des angepassten Sollwerts der relativen Hubhöhe neben dem vorgegebenen Sollwert der relativen Hubhöhe, dem aktuell erfassten Lastgewicht, dem Referenz-Lastgewicht und den gespeicherten Fahrzeugdaten auch der vorgegebene Sollwert der relativen Mastneigung eingeht.
Für den Neigungswinkel des Hubmastes oder der Tragefläche des Lasttragemittels kommen bei Flurförderzeugen gelegentlich auch Neigungsmesser zur Messung der absoluten Neigung zum Einsatz, die bevorzugt zusätzlich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden können.
Vorzugsweise ist also am Flurförderzeug ferner ein Sensor für wenigstens eine der folgenden zwei zusätzlichen absoluten Stellgrößen vorgesehen, die jeweils bezüglich eines umgebungsfesten Koordinatensystems angegeben sind: einer absoluten Mastneigung, die ein Nickwinkel des Hubmastes oder einer Komponente davon ist, und einer absoluten Trageflächenneigung, die ein Nickwinkel einer Tragefläche des Lasttragemittels ist, wobei die Steuer-/Regeleinrichtung vorzugsweise zur Ansteuerung oder Einregelung eines vorgegebenen Sollwerts der wenigstens einen zusätzlichen absoluten Stellgröße ausgebildet ist, und wobei das Verfahren weiter den folgenden Schritt umfasst: (d) Ansteuern oder Einregeln des vorgegebenen Sollwerts der wenigstens einen zusätzlichen Stellgröße vermittels der Steuer-/Regeleinrichtung.
Ein umgebungsfestes Koordinatensystem ist ein Koordinatensystem, das fest mit einer Komponente der Umgebung verbunden ist, in welcher das Flurförderzeug sich bewegt. Verschiedene absolute Stellgrößen können sich auf verschiedene umgebungsfeste Koordinatensysteme oder auf das gleiche umgebungsfeste Koordinatensystem beziehen.
Zur Zeitersparnis wird der Schritt (d) vorzugsweise zeitlich überlappend und besonders bevorzugt gleichzeitig mit dem Schritt (c) ausgeführt.
Üblicherweise ist das Verfahren bzw. das System als Assistenzverfahren bzw. Assistenzsystem ausgeführt, das heißt, die Bedienperson wird unterstützt, indem ihr das Erreichen der gewünschten Position durch einen Stopp der Bewegung signalisiert wird, Die Bewegung selbst muss aber durch die Bedienperson veranlasst werden, etwa durch Betätigung des entsprechenden Stellhebels für eine Hubbewegung oder/und Neigung des Lasttragemittels. Aus Sicherheitsgründen kann vorgesehen sein, dass beim Loslassen des Hebels die Lastbewegung in jedem Fall gestoppt wird.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird also der Schritt (c) sowie ggf. der Schritt (d) durch eine Bedienperson initiiert und kann während der Ausführung durch die Bedienperson jederzeit unterbrochen oder abgebrochen werden.
Wird in Schritt (a) festgestellt, dass die erfasste Masse unter einem vorbestimmten Schwellenwert liegt, so kann davon ausgegangen werden, dass das Lasttragemittel leer ist, es sich bei dem aktuellen Stellvorgang also mit hoher Wahrscheinlichkeit um einen Ausstapelvorgang handelt. In diesem Fall kann vor der Anpassung im Schritt (b) der vorgegebene Sollwert der relativen Hubhöhe um einen festen Betrag (etwa 150mm) reduziert werden, ähnlich wie es in der EP 2439165 B1 beschrieben ist. Natürlich kann dies von der Bedienperson jederzeit wieder korrigiert werden, etwa wenn eine leere Palette eingestapelt werden soll.
Flurförderzeuge werden häufig für eine Vielzahl wiederkehrender Standard-Aufgaben eingesetzt, etwa die Beladung oder/und Ausladung eines gegebenen Regalsystems oder das Be- oder/und Entladen eines an einer vorgegebenen Stelle parkenden Standard-Lastkraftwagens aus einem bestimmten oder in ein bestimmtes Regal.
Zur Arbeitserleichterung ist es daher bevorzugt, wenn automatisch erkennt werden kann, ob gerade eine solche Standard-Aufgabe ausgeführt wird, und das erfindungsgemäße Verfahren an die Anforderungen der erkannten Standard-Aufgabe angepasst werden kann.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren daher weiter folgende Schritte:

(e) Erfassen und Aufzeichnen eines Fahrspiels des Flurförderzeugs, und
(f) Feststellen, ob das aufgezeichnete Fahrspiel oder ein Abschnitt davon mit einem in einem Speicher hinterlegten Fahrspiel übereinstimmt.

Unter dem Begriff „Fahrspiel“ wird daher die zeitliche Entwicklung von Betrag oder/und Richtung der Fahrgeschwindigkeit des Flurförderzeugs verstanden, vorzugsweise ergänzt um die zeitliche Entwicklung der vorgenannten relativen oder/und absoluten Stellgrößen.
Die Erfassung und Aufzeichnung des Fahrspiels kann dabei auf Anforderung der Bedienperson, in regelmäßigen Zeitabständen oder fortlaufend erfolgen.
Zur Zeitoptimierung kann insbesondere vorgesehen sein, dass dann, wenn festgestellt wird, dass das aufgezeichnete Fahrspiel oder ein Abschnitt davon mit dem hinterlegten Fahrspiel übereinstimmt, zumindest der zeitliche Ablauf von Schritt (c) in Abhängigkeit von diesem hinterlegten Fahrspiel angepasst wird.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Bedienperson eine aktuelle Abfolge von Fahr- oder/und Lenkbewegungen sowie vorzugsweise Hub- oder/und Stellbewegungen aufzeichnet und als neue Standard-Aufgabe (Fahr- oder Betriebsspiel) im Speicher hinterlegt.
Die eingangs genannte Aufgabe wird gemäß dem zweiten Aspekt auch durch ein Flurförderzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs gelöst.
Bevorzugt umfasst dieses Flurförderzeug einen Lastsensor zur Erfassung der Masse der Last, die vom Lasttragemittel getragen wird bzw. auf der Tragefläche des Lasttragemittels aufliegt.
Die oben zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemachten Ausführungen enthalten auch Vorrichtungsaspekte, so dass zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Flurförderzeugs ausdrücklich auf die obigen Ausführungen zum Verfahren verwiesen wird.
Schließlich wird auch Schutz angestrebt für ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass das erfindungsgemäße Flurförderzeug, wie es in einem der Vorrichtungsansprüche beschrieben ist, das erfindungsgemäße Verfahren nach einem der Verfahrensansprüche durchführt, sowie für ein computerlesbares Medium, auf dem dieses Computerprogramm gespeichert ist.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert, das in den beiliegenden 1 und 2 illustriert ist. Es stellen dar:

1 ein Flurförderzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei Teilabbildung a) ein Justierverfahren zur Vorbereitung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Teilabbildung b) das Problem des Standes der Technik und Teilabbildung c) das erfindungsgemäße Verfahren illustriert, und
2 wesentliche Bestandteile des Flurförderzeugs gemäß 1, insbesondere zur Erläuterung der Steuer-/Regeleinrichtung.

Es wird darauf hingewiesen, dass es sich bei allen Figuren um stark vereinfachte, schematische Darstellungen handelt, die lediglich das Prinzip der vorliegenden Erfindung veranschaulichen sollen.
1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht ein Flurförderzeug 10 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Das Flurförderzeug 10, im vorliegenden Beispiel ein Gabelstapler, umfasst ein Fahrgestell 12 und ein Fahrwerk 8 mit einer Vorderachse 9, wobei das hier für die relative Hubhöhe und die relative Mastneigung verwendete und in den Figuren dargestellte flurförderzeugfeste Koordinatensystem mit den Achsen x, y und z fest mit der Vorderachse 9 verbunden ist. Dabei zeigt die Achse x in Fahrtrichtung des Flurförderzeugs 10 nach vorne, die Achse y von der Bedienperson aus gesehen nach links und die Achse z nach oben. Der Koordinatenursprung befindet sich im dargestellten Beispiel auf der niedrigsten möglichen Position für das Lasttragemittel 16.
An der Vorderachse 9 ist ein hydraulisch neigbarer Hubmast 14 vorgesehen, hier als Beispiel ein Duplex-Mast mit einem äußeren Mastprofil 14.1, welches um die y-Achse neigbar an der Vorderachse 9 vorgesehen ist, und einem inneren Mastprofil 14.2, das vertikal verstellbar am äußeren Mastprofil 14.1 angebracht ist.
Am Hubmast 14, hier am inneren Mastprofil 14.2, ist ein Lasttragemittel 16 in Form einer Lastgabel mit einer Tragefläche 16f höhenverstellbar vorgesehen. Der Referenzpunkt P, bezüglich dessen die relative Hubhöhe angegeben ist, kann sich beispielsweise auf der Tragefläche 16f möglichst nahe am Hubmast befinden.
Die Höhenverstellung des Lasttragemittels 16 am Hubmast 14, die Höhenverstellung des inneren Mastprofils 14.2 am äußeren Mastprofil 14.1 sowie die Neigung des Hubmastes 14 relativ zur Vorderachse 9 oder zum Fahrgestell 12 kann vorzugsweise hydraulisch erfolgen, wobei die einzelnen Stellzylinder in den Figuren aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind.
Um die hier nicht dargestellte Bedienperson zu unterstützen, umfasst das Flurförderzeug 10 eine Steuer-/Regeleinrichtung 18, die zur Ansteuerung oder Einregelung eines vorgegebenen Sollwerts von in diesem Beispiel zwei Stellgrößen ausgebildet ist, die sich jeweils auf das dargestellte flurförderzeugfeste Koordinatensystem beziehen, nämlich im vorliegenden Beispiel die relative Hubhöhe h und die relative Mastneigung α.
Anders als in den Figuren dargestellt kann alternativ vorgesehen sein, dass das flurförderzeugfeste Koordinatensystem der relativen Hubhöhe fest mit einer Komponente des Hubmasts 14, vorzugsweise mit dem äußeren Mastprofil 14.1 verbunden ist, während das flurförderzeugfeste Koordinatensystem der relativen Mastneigung fest mit der Vorderachse 9 verbunden ist. In diesem Fall würde sich das flurförderzeugfeste Koordinatensystem der relativen Hubhöhe zusammen mit dem Hubmast neigen.
Teilabbildung 1a) illustriert ein Justierverfahren oder eine Referenzmessung zur Ermittlung der Sollwerte h₀ und a₀ für die relative Hubhöhe h und die relative Mastneigung α, die im Verfahren gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet werden.
Für eine Umgebung mit einem vorgegebenen Satz von Einlagerungspositionen, etwa einem Regal 15 mit zum Beispiel drei Regalebenen als Einlagerungspositionen 15.1, 15.2 und 15.3 stellt die Bedienperson dabei bevorzugt für jede Einlagerungsposition, die später genutzt werden soll, mit einer Referenz-Last 17 mit einem Referenz-Lastgewicht m_ref auf dem Lasttragemittel 16 des Flurförderzeugs 10 die relative Mastneigung α und die relative Hubhöhe h so ein, dass sie zur Einlagerung der Referenz-Last 17 auf der jeweils ausgewählten Einlagerungsposition (dargestellt 15.2) geeignet sind.
Dann veranlasst die Bedienperson die Speicherung dieser aktuellen Werte der relativen Hubhöhe h und der relativen Mastneigung α als Sollwerte h₀ und a₀ für die ausgewählte Regalebene 15.2. Wie Teilabbildung 1a) zeigt, ist im vorliegenden Beispiel der Sollwert der relativen Mastneigung Null.
Diese Sollwerte h₀ und a₀ werden dann, in Zuordnung zu dem Referenz-Lastgewicht m_ref und der jeweiligen Einlagerungsposition, in einem geeigneten Speicher abgelegt, der beispielsweise als Speichereinrichtung in die Steuer-/Regeleinrichtung 18 integriert sein kann. Es soll aber auch nicht ausgeschlossen sein, dass die Werte in einem externen Speicher abgelegt werden, auf den die Steuer-/Regeleinrichtung 18 vermittels einer geeigneten Kommunikationseinrichtung (WLAN oder dergleichen) zugreifen kann. In diesem Fall könnten andere Flurförderzeuge einer Flotte, die über eine geeignete Kommunikationseinrichtung zum Abrufen von Daten aus dem externen Speicher verfügen, die Sollwerte übernehmen, ohne selbst eine Referenzmessung vorzunehmen.
Teilabbildung 1b) illustriert das Problem, das sich ergibt, wenn versucht wird, die zuvor eingespeicherten Sollwerte mit einer anderen Last 19 anzufahren, wobei im vorliegenden Beispiel die Masse m der anderen Last 19 deutlich größer ist als das Referenz-Lastgewicht m_ref .
Da sich bei dem dargestellten Flurförderzeug 10 das innere Mastprofil 14.2 im Vergleich zur Situation in Teilabbildung 1a) aufgrund der schwereren Last 19 gegenüber dem äußeren Mastprofil 14.1 deutlich nach vorne neigt, sind die zuvor eingespeicherten Sollwerte h₀ und a₀ nicht mehr geeignet, und die relative Hubhöhe oder/und die relative Mastneigung müssen von der Bedienperson manuell nachkorrigiert werden, um eine Beschädigung von Last 19 oder/und Regal 15 zu vermeiden, wenn die Last 19 auf der Einlagerungsposition 15.2 eingestapelt werden soll.
Teilabbildung 1c) veranschaulicht, wie dieses Problem durch das Verfahren bzw. Flurförderzeug des dargestellten Ausführungsbeispiels gelöst wird.
Es kann vorgesehen sein, dass die Bedienperson zunächst die Positionierungsunterstützung in geeigneter Weise aktivieren muss, um das erfindungsgemäße Verfahren ausführen zu können, zum Beispiel durch Drücken eines entsprechenden Schalters an einer Bedieneinrichtung des Flurförderzeugs 10, aber es kann auch vorgesehen sein, dass das Flurförderzeug 10 so eingerichtet ist, dass standardmäßig das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird und bevorzugt gewünschtenfalls deaktiviert werden kann.
Es wird, vorliegend mit einem am Flurförderzeug 10 vorgesehenen Lastsensor 13.1, die Masse m der aktuell auf der Tragefläche 16f des Lasttragemittels 16 aufliegenden Last 19 erfasst.
Anschließend werden die vorgegebenen Sollwerte angepasst oder in anderen Worten korrigiert, und zwar wenigstens in Abhängigkeit von der erfassten Masse m, dem Referenz-Lastgewicht m_ref sowie in Abhängigkeit von in einem Speicher hinterlegten Fahrzeugdaten des Flurförderzeugs 10.
Im vorliegenden Fall kann die Neigung des inneren Mastprofils 14.2 gegenüber dem äußeren Mastprofil 14.1 dadurch kompensiert werden, dass der gesamte Hubmast 14 um einen Winkel α_korr um die y-Achse nach hinten geneigt wird, während die relative Hubhöhe im Vergleich zum Sollwert h₀ höchstens leicht angepasst wird (h_korr ≈ h₀).
Es kann vorgesehen sein, dass diese Anpassung für alle Einlagerungspositionen durchgeführt wird, für die Sollwerte der Stellgrößen im Speicher vorliegen, es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Anpassung nur für eine aktuelle Einlagerungsposition durchgeführt, die etwa von der Bedienperson ausgewählt wird oder die vom Flurförderzeug als die aktuell anzufahrende Einlagerungsposition erkannt wird, etwa als die Einlagerungsposition aus dem vorgegebenen Satz, die zu einem bestimmten Zeitpunkt der aktuell gemessenen Position am nächsten ist, zum Beispiel wenn die Hubgeschwindigkeit unter einen vorgegebenen Schwellenwert sinkt, wie in der EP 2439165 B1 beschrieben.
Die Berechnung der angepassten Sollwerte kann durch eine geeignete Formel auf Basis der physikalischen Eigenschaften des Flurförderzeugs oder durch Interpolation einer vorzugsweise experimentell ermittelten mehrdimensionalen Tabelle erfolgen.
Wenn die Bedienperson, die eine bestimmte Einlagerungsposition anfahren möchte, nun die Last 19 zum Beispiel durch Betätigung eines entsprechenden Stellhebels anhebt, veranlasst die Steuer-/Regeleinrichtung 18 einen Stopp der Hubbewegung bei der angepassten relativen Hubhöhe h_korr und stellt vorzugsweise zeitgleich den angepassten relativen Neigungswinkel α_korr ein.
Die Bedienperson kontrolliert üblicherweise die Position der Last 19 nochmals, bevor sie diese in das Regal 15 fährt, muss die Werte für die relative Hubhöhe und den relativen Neigungswinkel im Idealfall jedoch nicht mehr anpassen.
Bei dem dargestellten Flurförderzeug 10 neigt sich aufgrund die Last 19 bei der dargestellten Hubhöhe im Wesentlichen nur das innere Mastprofil 14.2 nach vorne, es ist jedoch klar, dass es bei anderen Lasten oder anderen Flurförderzeugen auch zu anderen Veränderungen kommen kann, etwa zu einer Durchbiegung des Hubmastes 14, einem Nachgeben der Vorderräder 20v oder zu einem Nachgeben der Vorderräder 20v und der Hinterräder 20h, oder/und zu einer Neigung des gesamten Hubmastes 14 bezüglich der Vorderachse 9 oder des Fahrgestells 12.
Solche Veränderungen sind dann jeweils auf geeignete Weise zu kompensieren, ein gleichmäßiges Nachgeben aller Räder etwa im Wesentlichen durch eine Anpassung der relativen Hubhöhe, während der relative Neigungswinkel in diesem Fall nicht oder nur leicht angepasst werden muss.
2 stellt wesentliche Bestandteile des Flurförderzeugs 10 gemäß 1, dar und dient insbesondere zur Erläuterung der Steuer-/Regeleinrichtung 18.
Die Steuer-/Regeleinrichtung 18 umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Recheneinheit 18.1, eine Speichereinheit 18.2 und eine Steuer-/Regeleinheit 18.3, wobei der Begriff „Einheit“ lediglich auf die unterschiedlichen Funktionen der jeweiligen Einheiten verweist und nicht implizieren soll, dass eine räumliche oder/und konstruktive Trennung der vorgenannten Einheiten vorliegen muss.
Die Steuer-/Regeleinrichtung 18 ist dazu eingerichtet, vermittels einer Bedieneinrichtung 11 mit einer Bedienperson zu kommunizieren. Beispielsweise kann über einen Stellhebel 11.1 eine Hubbewegung des Lasttragemittels eingeleitet und abgebrochen werden, es können Daten über Funktionstasten 11.2 oder/und alphanumerische Tasten 11.3 eingegeben werden, und vorzugsweise können beispielsweise die aktuelle Hubhöhe oder/und eine anzusteuernde Einlagerungsposition der Bedienperson auf einem Bildschirm 11.4 angezeigt werden.
Weiterhin ist die Steuer-/Regeleinrichtung 18 dazu eingerichtet, Messwerte von einer Sensor-Anordnung 13 zu empfangen, die insbesondere den Lastsensor 13.1 umfassen kann. Aktuelle Messwerte für die relative Hubhöhe h und die relative Mastneigung α können beispielsweise von Positionssensoren 13.2 und 13.3 an den jeweiligen Stellzylindern für den Hub bzw. für die Mastneigung geliefert werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung kann auch ein Neigungssensor 13.4 für die absolute Neigung β^abs des Lasttragemittels am Flurförderzeug vorgesehen sein, insbesondere sofern auch die absolute Neigung des Lasttragemittels am Flurförderzeug einstellbar ist. Der Neigungssensor 13.4 kann jedoch auch weggelassen werden.
Die Messwerte m, h, α sowie ggf. β^abs von der Sensoranordnung 13 und die über die Bedieneinrichtung 11 eingegebenen Daten, etwa eine aktuell anzufahrende Einlagerungsposition werden zu der Recheneinheit 18.1 der Steuer-/Regeleinrichtung 18 übertragen.
Die Recheneinheit 18.1 ist weiterhin dazu ausgebildet, auf die Speichereinheit 18.2 zuzugreifen, in der für jede vorgegebene Einlagerungsposition Sollwerte für die relative Hubhöhe und die relative Mastneigung sowie das zugehörige Referenz-Lastgewicht abgespeichert sind, für das die Sollwerte beispielsweise in dem vorbeschriebenen Justierverfahren ermittelt wurden.
Weiterhin können in der Speichereinheit 18.2 auch Fahrzeugdaten des jeweiligen Flurförderzeugs abgespeichert sein, aus denen hervorgeht, wie das Flurförderzeug für eine vorgegebene Einlagerungsposition auf verschiedene Lastgewichte reagiert. Die Speichereinheit kann auch einen externen Teil besitzen, auf den von der Reicheneinheit 18.1 mittels einer hier nicht dargestellten Kommunikationseinheit der Steuer-/Regeleinrichtung 18 zugegriffen werden kann.
Die Recheneinheit 18.1 ist dazu ausgebildet, aus den von der Sensoranordnung 13 und der Bedieneinrichtung 11 eingegebenen Daten sowie den in der Speichereinheit 18.2 abgelegten Daten für eine vorgegebene Einlagerungsposition die vorgegebenen Sollwerte so anzupassen, dass eine beschädigungsfreie Einlagerung der Last 19 an der vorgegebenen Einlagerungsposition möglich ist.
Die angepassten Sollwerte, im vorliegenden Fall α_korr und h_korr werden von der Recheneinheit 18.1 an die Steuer-/Regeleinheit 18.3 übertragen, die aus den angepassten Sollwerten geeignete Steuer- oder Regelbefehle bestimmt, um entsprechende Antriebselemente (z.B. Stellzylinder) einer Antriebselementanordnung 24 des Flurförderzeugs 10 dazu zu veranlassen, die angepassten Sollwerte α_korr und h_korr anzusteuern oder einzuregeln.
Die Recheneinheit 18.1 kann dazu angepasst sein, anhand der erfassten Masse der aktuell getragenen Last zu entscheiden, ob ein Einlagerungs- oder ein Auslagerungsvorgang vorliegt, etwa wie in der EP 2439165 B1 beschrieben.
Die Erfindung kann in nahezu jedem Flurförderzeug mit Hubgerüst eingesetzt werden, in dem eine Mess-Sensorik für das Lastgewicht sowie zumindest für eine der vorgenannten relativen Stellgrößen vorgesehen ist, vorzugsweise für die relative Hubhöhe und die relative Mastneigung. Ein solches Flurförderzeug kann beispielsweise durch ein geeignetes Software-Update der Steuer-/Regeleinrichtung dazu in die Lage versetzt werden, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen, wodurch die Bedienperson besser beim Ein- und Auslagern von Lasten unterstützt wird und Arbeitssicherheit und Arbeitstempo erhöht werden können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 2439165 B1 [0009, 0010, 0037, 0068, 0084]
EP 3070342 B1 [0018]

Claims

Verfahren zur Positionierungsunterstützung eines Flurförderzeugs (10) mit einem Hubmast (14), einem am Hubmast (14) zumindest höhenverstellbaren Lasttragemittel (16) und einer Steuer-/Regeleinrichtung (18), die zur Ansteuerung oder Einregelung eines vorgegebenen Sollwerts (h₀, a₀) wenigstens einer relativen Stellgröße ausgebildet ist, welche aus den folgenden drei Größen ausgewählt ist, die sich jeweils auf ein flurförderzeugfestes Koordinatensystem beziehen: - einer relativen Hubhöhe (h), die eine Höhe eines Referenzpunkts (P) auf dem Lasttragemittel (16) ist, - einer relativen Mastneigung (α), die ein Nickwinkel des Hubmastes (14) oder einer Komponente davon ist, und - einer relativen Trageflächenneigung (β), die ein Nickwinkel einer Tragefläche (16f) des Lasttragemittels (16) ist, wobei der vorgegebene Sollwert sich auf ein vorgegebenes Referenz-Lastgewicht (m_ref) bezieht, und das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (a) Erfassen einer Masse (m) einer von dem Lasttragemittel (16) getragenen Last (19), vorzugsweise vermittels eines Lastsensors (13.1), (b) Anpassen des vorgegebenen Sollwerts (h₀, a₀) der wenigstens einen relativen Stellgröße wenigstens in Abhängigkeit von der erfassten Masse (m), dem Referenzlastgewicht (m_ref) sowie in Abhängigkeit von in einem Speicher (18.2) hinterlegten Fahrzeugdaten des Flurförderzeugs (10), und (c) Ansteuern oder Einregeln des angepassten Sollwerts (h_korr, α_korr) vermittels der Steuer-/Regeleinrichtung (18).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine relative Stellgröße die relative Hubhöhe (h) ist.
Verfahren nach Anspruch einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer-/Regeleinrichtung (18) jeweils zur Ansteuerung oder/und Einregelung eines vorgegebenen Sollwerts von zwei oder drei relativen Stellgrößen ausgebildet ist, welche ausgewählt sind aus der relativen Hubhöhe (h), der relativen Mastneigung (α) und der relativen Trageflächenneigung (β), wobei in Schritt (b) alle vorgegebenen Sollwerte (h₀, a₀) der zwei oder drei Stellgrößen wenigstens in Abhängigkeit von der erfassten Masse (m), dem Referenzlastgewicht (m_ref) sowie von den hinterlegten Fahrzeugdaten angepasst werden und in Schritt (c) alle angepassten Sollwerte (h_korr, α_korr) angesteuert oder eingeregelt werden.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (b) für wenigstens eine, vorzugsweise für jede der zwei oder drei relativen Stellgrößen der vorgegebene Sollwert (h₀, a₀) in Schritt (b) auch in Abhängigkeit von dem vorgegebenen Sollwert (α₀, h₀) wenigstens einer anderen von den zwei oder drei Stellgrößen angepasst wird, vorzugsweise in Abhängigkeit von dem vorgegebenen Sollwert (α₀, h₀) jeder anderen der zwei oder drei Stellgrößen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Flurförderzeug (10) ferner ein Sensor für wenigstens eine der folgenden zwei zusätzlichen absoluten Stellgrößen vorgesehen ist, die jeweils bezüglich eines umgebungsfesten Koordinatensystems angegeben sind: - einer absoluten Mastneigung, die ein Nickwinkel des Hubmastes (14) oder einer Komponente davon ist, und - einer absoluten Trageflächenneigung (β^abs), die ein Nickwinkel einer Tragefläche (16f) des Lasttragemittels (16) ist, wobei die Steuer-/Regeleinrichtung (18) zur Ansteuerung oder Einregelung eines vorgegebenen Sollwerts der wenigstens einen zusätzlichen absoluten Stellgröße ausgebildet ist, und das Verfahren weiter den folgenden Schritt umfasst (d) Ansteuern oder Einregeln des vorgegebenen Sollwerts der wenigstens einen zusätzlichen absoluten Stellgröße vermittels der Steuer-/Regeleinrichtung (18), wobei der Schritt (d) vorzugsweise zeitlich überlappend und besonders bevorzugt gleichzeitig mit dem Schritt (c) ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (c) durch eine Bedienperson initiiert wird und während der Ausführung durch die Bedienperson jederzeit unterbrochen oder abgebrochen werden kann.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine relative Stellgröße die relative Hubhöhe (h) ist, wobei vor dem Schritt (b) der vorgegebene Sollwert der relativen Hubhöhe um einen festen Betrag reduziert wird, wenn die erfasste Masse (m) unter einem vorbestimmten Schwellenwert liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es weiter folgende Schritte umfasst: (e) Erfassen und Aufzeichnen eines Fahrspiels des Flurförderzeugs, und (f) Feststellen, ob das aufgezeichnete Fahrspiel oder ein Abschnitt davon mit einem in einem Speicher (18.2) hinterlegten Fahrspiel übereinstimmt.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn festgestellt wird, dass das aufgezeichnete Fahrspiel oder ein Abschnitt davon mit dem hinterlegten Fahrspiel übereinstimmt, zumindest der zeitliche Ablauf von Schritt (c) in Abhängigkeit von diesem hinterlegten Fahrspiel angepasst wird.
Flurförderzeug (10), umfassend einen Hubmast (14), ein am Hubmast (14) zumindest höhenverstellbares Lasttragemittel (16) und eine Steuer-/Regeleinrichtung (18), die zur Ansteuerung oder Einregelung eines vorgegebenen Sollwerts (h₀, a₀) wenigstens einer relativen Stellgröße ausgebildet ist, welche ausgewählt ist aus den folgenden drei Größen, die jeweils bezüglich eines flurförderzeugfesten Koordinatensystems angegeben sind: - einer relativen Hubhöhe (h), die eine Höhe eines Referenzpunkts des Lasttragemittels (16) ist, - einer relativen Mastneigung (α), die ein Nickwinkel des Hubmastes (14) oder einer Komponente davon ist, und - einer relativen Trageflächenneigung, die ein Nickwinkel einer Tragefläche (16f) des Lasttragemittels (16) ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Flurförderzeug (10) weiter Mittel umfasst, die dazu ausgebildet sind, das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
Flurförderzeug (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass es weiter einen Lastsensor (13.1) umfasst, der zum Erfassen einer Masse (m) einer von dem Lasttragemittel (16) getragenen und vorzugsweise auf der Tragefläche (16f) des Lasttragemittels (16) aufliegenden Last ausgebildet ist
Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass das Flurförderzeug (10) nach Anspruch 10 oder 11 das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchführt.
Computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 12 gespeichert ist.