DE102020206557A1

DE102020206557A1 - Method for determining the distance between a fork and the floor and forklift truck

Info

Publication number: DE102020206557A1
Application number: DE102020206557.8A
Authority: DE
Inventors: Udo Schulz; Angela Rizzo; Andreas Fladee; Mario Soldu-Becker
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2020-05-26
Filing date: 2020-05-26
Publication date: 2021-12-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen des Abstands (H) einer Gabel (2) eines Gabelstaplers (1)zum Boden (B). Der Gabelstapler weist einen Gabelträger (30), an dem die Gabel (2) befestigt ist, ein Chassis (4) und einen Hubmast (3), über den die Gabel (2) mit dem Chassis (4) verbunden ist, eine Hubkette (31), eine Umlenkrolle (32) und einen Hubzylinder (33) auf, wobei der Gabelträger (30) durch die Hebekette (31) über die Umlenkrolle (32) mit dem Hubzylinder (33) verbunden ist und von diesem bewegt wird. Ein erster Abstand (d1, d1') zwischen dem Boden (B) und dem Chassis (4) oder einem unbeweglichen Teil des Hubmasts (3; 36) wird durch einen ersten Entfernungsmesser (70, 70') gemessen. Ein zweiter Abstand (d2) zwischen dem Chassis (4) oder dem unbeweglichen Teil des Hubmasts (3; 36) und einem Element (35), welches im oberen Bereich des Gabelträgers (30) angeordnet ist, oder zu der Umlenkrolle (32) wird durch einen zweiten Entfernungsmesser (71) gemessen. Der Abstand (H) der Gabel (2) zum Boden (B) wird zumindest aus dem gemessenen ersten Abstand (d1), dem gemessenen zweiten Abstand (d2) und einem bekannten dritten Abstand (d3) zwischen dem ersten Entfernungsmesser (70, 70') und dem zweiten Entfernungsmesser (71) ermittelt. Schließlich wird abhängig vom Abstand (H) der Gabel (2) zum Boden (B) ein Steuersignal ausgegeben, um den Gabelstapler (1) und/oder den Hubmast (3) und/oder die Gabel (2) zu steuern.The invention relates to a method for determining the distance (H) between a fork (2) of a forklift truck (1) and the floor (B). The forklift truck has a fork carriage (30) to which the fork (2) is attached, a chassis (4) and a lifting mast (3) via which the fork (2) is connected to the chassis (4), a lifting chain ( 31), a pulley (32) and a lifting cylinder (33), the fork carriage (30) being connected by the lifting chain (31) via the pulley (32) to the lifting cylinder (33) and being moved by the latter. A first distance (d1, d1 ') between the floor (B) and the chassis (4) or an immovable part of the lifting mast (3; 36) is measured by a first range finder (70, 70'). A second distance (d2) between the chassis (4) or the immovable part of the lifting mast (3; 36) and an element (35) which is arranged in the upper region of the fork carrier (30) or which becomes the deflection roller (32) measured by a second range finder (71). The distance (H) of the fork (2) to the ground (B) is determined at least from the measured first distance (d1), the measured second distance (d2) and a known third distance (d3) between the first range finder (70, 70 ') ) and the second range finder (71) determined. Finally, depending on the distance (H) between the fork (2) and the floor (B), a control signal is output in order to control the forklift (1) and / or the lifting mast (3) and / or the fork (2).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen des Abstands einer Gabel eines Gabelstaplers zum Boden mittels Entfernungsmessern. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, das jeden Schritt des Verfahrens ausführt, wenn es auf einem Rechengerät abläuft, sowie ein maschinenlesbares Speichermedium, welches das Computerprogramm speichert. Außerdem betrifft die Erfindung ein elektronisches Steuergerät, welches eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Schließlich betrifft die Erfindung einen Gabelstapler mit Entfernungsmessern.The present invention relates to a method for determining the distance between a fork of a forklift truck and the ground by means of range finders. The invention also relates to a computer program that executes each step of the method when it runs on a computing device, as well as a machine-readable storage medium that stores the computer program. The invention also relates to an electronic control device which is set up to carry out the method according to the invention. Finally, the invention relates to a forklift truck with range finders.

Stand der TechnikState of the art

Ein Gabelstapler weist einen Hubmast (auch Hubgerüst genannt) und eine Gabel auf, die über den Hubmast mit einem Chassis des Gabelstaplers verbunden ist. Die Höhe, in der sich die Gabel befindet, kann über eine Hubmechanik verändert werden. Hierfür ist die Gabel typischerweise an einem Gabelträger (auch Hubschlitten genannt) befestigt, der über eine Hubkette vertikal entlang des Hubmasts bewegt wird. Der Gabelträger kann daher als ein beweglicher Teil des Hubmasts angesehen werden.A forklift truck has a lifting mast (also called a lifting frame) and a fork which is connected to a chassis of the forklift truck via the lifting mast. The height at which the fork is located can be changed using a lifting mechanism. For this purpose, the fork is typically attached to a fork carriage (also called a lifting carriage), which is moved vertically along the lifting mast via a lifting chain. The fork carriage can therefore be seen as a moving part of the lifting mast.

Der Hubmast selbst kann auch bewegt werden. Zum Beispiel kann der Hubmast gegenüber der Vertikalen gekippt werden. Darüber hinaus ist ein Doppelhubmast bekannt, bei dem der Hubmast geteilt ist und der einen beweglichen Teil als Fahrmast und einen festen Teil als Standmast aufweist, wobei der Fahrmast entlang des Standmasts bewegt werden kann und teleskopartig vertikal aus diesem herausbewegt werden kann. Der Gabelträger ist dann am Fahrmast befestigt. Ferner können, z. B. bei einem Duplexhubmast, weitere Fahrmasten vorgesehen sein, die als innerer Fahrmast jeweils teleskopartig aus dem vorgehenden äußeren Fahrmast vertikal herausbewegt werden können. Der Gabelträger ist dann am innersten Fahrmast, welche die größte Höhe erreichen kann, angeordnet.The mast itself can also be moved. For example, the mast can be tilted relative to the vertical. In addition, a double lifting mast is known in which the lifting mast is divided and which has a movable part as a driving mast and a fixed part as a stationary mast, wherein the driving mast can be moved along the stationary mast and can be telescoped vertically out of it. The fork carriage is then attached to the mast. Furthermore, e.g. B. in a duplex mast, further masts can be provided, which can each be telescoped out of the preceding outer mast as an inner mast. The fork carriage is then arranged on the innermost driving mast, which can reach the greatest height.

Beim Aufnehmen von Objekten, insbesondere bei Paletten, die an ihrer Unterseite Aufnahmeausnehmungen zum Einfahren der Gabel aufweisen, muss die Gabel nahe dem Boden gehalten werden, d. h. mit anderen Worten eine niedrige Höhe einnehmen, um eine Kollision mit dem Objekt bzw. der Palette zu vermeiden. Besonders bei unerfahrenen Bedienern kommt es häufig vor, dass diese die Gabel zu hoch halten und folglich mit der Gabel gegen das Objekt stoßen. Um sicherzustellen, dass die Gabel tief genug gehalten wird, um das Objekt bzw. die Palette ohne Kollision aufzunehmen, senkt der Bediener, besonders wenn dieser unerfahren ist und/oder die Gabel nur schlecht oder gar nicht einsehen kann, die Gabel oftmals so weit auf den Boden ab, dass diese über den Boden schleift, wodurch ein Schleifgeräusch entsteht, an dem sich der Bediener orientieren kann. Allerdings können empfindliche Böden, wie z. B. Messeflächen und Ähnliches, durch das Schleifen der Gabel beschädigt werden.When picking up objects, especially in the case of pallets, which have receiving recesses on their underside for retracting the fork, the fork must be held close to the ground, i. H. in other words, assume a low height in order to avoid a collision with the object or the pallet. Especially with inexperienced operators it often happens that they hold the fork too high and consequently hit the object with the fork. In order to ensure that the fork is held deep enough to pick up the object or the pallet without colliding, the operator often lowers the fork so far, especially if the operator is inexperienced and / or can only see the fork with difficulty or not at all the floor so that it grinds across the floor, creating a grinding noise that the operator can use for orientation. However, sensitive floors such as B. exhibition areas and the like can be damaged by grinding the fork.

Es sind optische Abstandsmessungen mittels Laser, auch Laserentfernungsmessungen genannt, bekannt. Hierbei wird je nach Typ eine Laufzeitmessung, eine Phasenlagemessung oder eine Lasertriangulation des vom Laser ausgesandten Lichts durchgeführt. Für eine Verwendung bei Gabelstaplern eigenen sich besonders die Lasertriangulation und Laserinterferometer, welche bei kurzen Entfernungen im Bereich von Mikrometern bis zu 100 Meter die besten Ergebnisse liefern.Optical distance measurements by means of lasers, also known as laser distance measurements, are known. Depending on the type, a transit time measurement, a phase position measurement or a laser triangulation of the light emitted by the laser is carried out. Laser triangulation and laser interferometers are particularly suitable for use in forklifts, as they provide the best results for short distances in the range of micrometers up to 100 meters.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das Verfahren betrifft einen Gabelstapler, der ein Chassis, eine Gabel als Werkzeug und einen Hubmast (auch Hubgerüst genannt) sowie eine Hubmechanik aufweist. Typischerweise weist die Gabel zwei Gabelzinken auf, mit denen ein Objekt, insbesondere eine Palette, aufgenommen wird. Die Gabel ist an einem Gabelträger (auch Hubschlitten genannt) befestigt, der über den Hubmast mit dem Chassis verbunden ist und kann mittels der Hubmechanik entlang des Hubmasts vertikal bewegt werden. Hierfür wird der Gabelträger mittels einer im Hubmast verlaufenden Hubkette (auch Hubmastkette genannt) entlang des Hubmasts vertikal bewegt. Die Hubkette wiederrum wird durch einen Hubzylinder bewegt. Die Länge der Hubkette bleibt dabei konstant. Der Gabelträger, der Hubmast und die Hubkette bilden eine kinematische Einheit und die Bewegungen dieser Komponenten sind abhängig voneinander. Vorzugsweise kann der Hubmast auch mit Hilfe von Neigezylindern geneigt werden.The method relates to a forklift truck that has a chassis, a fork as a tool and a lifting mast (also called a lifting frame) and a lifting mechanism. The fork typically has two fork prongs with which an object, in particular a pallet, is picked up. The fork is attached to a fork carriage (also called a lifting carriage) which is connected to the chassis via the lifting mast and can be moved vertically along the lifting mast by means of the lifting mechanism. For this purpose, the fork carriage is moved vertically along the lifting mast by means of a lifting chain (also called a lifting mast chain) running in the lifting mast. The lifting chain in turn is moved by a lifting cylinder. The length of the lifting chain remains constant. The fork carriage, the lifting mast and the lifting chain form a kinematic unit and the movements of these components are interdependent. The lifting mast can preferably also be tilted with the aid of tilting cylinders.

Der Hubmast besteht aus zumindest einem unbeweglichen Teil, der insbesondere direkt mit dem Chassis verbunden ist, und zumindest einem beweglichen Teil. Die Begriffe „beweglich“ und „unbeweglich“ werden hierbei verstanden als „in Bezug auf das Chassis des Gabelstaplers translatorisch verfahrbar“ bzw. „in Bezug auf das Chassis des Gabelstaplers nicht translatorisch verfahrbar“. Explizit können unbewegliche Teile geneigt werden und sie bewegen sich im Raum, wenn sich der Gabelstapler bewegt. Beispielsweise ist der Gabelträger ein beweglicher Teil des Hubmasts. Gerade bei einfachen Hubmasten ist der Gabelträger mit der Gabel der einzige in vertikaler Richtung bewegliche Teil. Bei einem geteilten Hubmast, z. B. einem Doppelmast oder einem Duplexmast, kann zudem ein Fahrmast als beweglicher Teil des Hubmasts angesehen werden und ein Standmast kann als unbeweglicher Teil angesehen werden.The lifting mast consists of at least one immovable part, which in particular is directly connected to the chassis, and at least one movable part. The terms “movable” and “immovable” are understood here as “translationally movable with respect to the chassis of the forklift truck” or “not translationally movable with respect to the chassis of the forklift truck”. Explicitly, immovable parts can be tilted and they move in space when the forklift moves. For example, the fork carriage is a movable part of the lifting mast. Especially with simple lifting masts, the fork carriage with the fork is the only part that can move vertically. With a split mast, e.g. B. a double mast or a duplex mast, a driving mast can also be viewed as a movable part of the lifting mast and a standing mast can be viewed as an immovable part.

Das Verfahren dient zum Bestimmen des Abstands der Gabel des Gabelstaplers zum Boden. Es wird mit anderen Worten mittels des Verfahrens die Höhe der Gabel über dem Boden berechnet. Hierfür wird ein erster Abstand zwischen dem Boden und dem Chassis oder zwischen dem Boden und einem unbeweglichen Teil des Hubmasts durch einen ersten Entfernungsmesser gemessen. Zudem wird ein zweiter Abstand zwischen dem Chassis und einem Element im oberen Bereich des Gabelträgers oder zwischen dem unbeweglichen Teil des Hubmasts und dem Element durch einen zweiten Entfernungsmesser gemessen. Das Element kann zu diesem Zwecke zusätzlich an dem Gabelträger angeordnet werden. Alternativ kann die Messung des zweiten Abstands auch zu einem bereits vorhandenen Element am Gabelträger durchgeführt werden. Das Element wird so positioniert bzw. ausgewählt, dass es im oberen Bereich des Gabelträgers liegt. Als oberer Bereich wird ein Bereich angesehen, bei dem das Element so weit über dem Entfernungsmesser positioniert ist, dass der Entfernungsmesser den zweiten Abstand messen kann, auch wenn die Gabel auf dem Boden aufgesetzt ist oder nahe dem Boden ist. Vorzugsweise wird abhängig von der Position des zweiten Entfernungsmessers während der Montage das Element so angeordnet oder ausgewählt, dass die Messung des zweiten Abstands immer möglich ist und die Sicht des zweiten Entfernungsmessers auf das Element nicht blockiert ist.The method is used to determine the distance from the fork of the forklift to the ground. In other words, the method calculates the height of the fork above the ground. For this purpose, a first distance between the floor and the chassis or between the floor and an immovable part of the lifting mast is measured by a first range finder. In addition, a second distance between the chassis and an element in the upper area of the fork carriage or between the immovable part of the lifting mast and the element is measured by a second range finder. For this purpose, the element can also be arranged on the fork carriage. Alternatively, the measurement of the second distance can also be carried out for an existing element on the fork carriage. The element is positioned or selected in such a way that it lies in the upper area of the fork carriage. The upper area is considered to be an area in which the element is positioned so far above the range finder that the range finder can measure the second distance, even if the fork is placed on the ground or is close to the ground. Preferably, depending on the position of the second range finder during assembly, the element is arranged or selected such that the measurement of the second distance is always possible and the view of the second range finder on the element is not blocked.

Alternativ wird der zweite Abstand zwischen dem Chassis und einer Umlenkrolle oder zwischen dem unbeweglichen Teil des Hubmasts und der Umlenkrolle durch einen zweiten Entfernungsmesser gemessen.Alternatively, the second distance between the chassis and a deflection roller or between the immovable part of the lifting mast and the deflection roller is measured by a second range finder.

Ein dritter Abstand zwischen dem ersten Entfernungsmesser und dem zweiten Entfernungsmesser ist konstruktionsbedingt und hängt davon ab, an welcher Position die Entfernungsmesser angeordnet sind. Damit ist der dritte Abstand bei der Konstruktion des Gabelstaplers oder bei der Montage der Entfernungsmesser vorgebbar und bekannt. Der Abstand der Gabel zum Boden, also die Höhe der Gabel über dem Boden, wird schließlich zumindest aus dem gemessenen ersten Abstand, dem gemessenen zweiten Abstand und dem bekannten dritten Abstand ermittelt, wie nachstehend noch näher erläutert wird. In die Berechnung des Abstands der Gabel zum Boden können geometrische Überlegungen einfließen. Abhängig vom Abstand der Gabel zum Boden wird dann ein Steuersignal ausgegeben, um den Gabelstapler und/oder den Hubmast und/oder die Gabel zu steuern. Als Resultat kann der Gabelstapler so gesteuert werden, dass die Gabel in einer Höhe gehalten wird, bei der zum einen die Gabel beim Aufnehmen des Objekts, insbesondere einer Palette, nicht mit diesem kollidiert und bei der zum anderen die Gabel nicht über den Boden schleift, wodurch dieser beschädigt werden würde, was besonders bei empfindlichen Böden (wie z. B. Messeflächen) vermieden werden soll.A third distance between the first range finder and the second range finder is due to the design and depends on the position at which the range finders are arranged. The third distance can thus be specified and known when designing the forklift truck or when assembling the range finder. The distance between the fork and the floor, that is to say the height of the fork above the floor, is finally determined at least from the measured first distance, the measured second distance and the known third distance, as will be explained in more detail below. Geometrical considerations can be incorporated into the calculation of the distance between the fork and the ground. Depending on the distance between the fork and the ground, a control signal is then output in order to control the forklift and / or the lifting mast and / or the fork. As a result, the forklift can be controlled in such a way that the fork is held at a height at which, on the one hand, the fork does not collide with the object, in particular a pallet, when it is picked up and, on the other hand, the fork does not drag across the floor, which would damage it, which should be avoided especially on sensitive floors (such as exhibition areas).

Vorzugsweise sind mehrere erste Entfernungsmesser vorgesehen, die neben zwei oder mehr Rädern des Gabelstaplers angeordnet sind und jeweils einen ersten Abstand zwischen dem Boden und dem Chassis messen. Wenn die ersten Abstände um mehr als einen vorgebbaren Schwellenwert voneinander abweichen, kann eine Schieflage des Gabelstaplers erkannt werden. In diesem Fall wird der kleinste gemessene erste Abstand bei der Bestimmung des Abstands der Gabel zum Boden verwendet.A plurality of first range finders are preferably provided, which are arranged next to two or more wheels of the forklift and each measure a first distance between the floor and the chassis. If the first distances differ from one another by more than a predeterminable threshold value, an inclined position of the forklift can be detected. In this case, the smallest measured first distance is used when determining the distance between the fork and the ground.

Es können auch mehrere zweite Entfernungsmesser vorgesehen sein. Der Abstand der Gabel zum Boden kann dann jeweils für ein Paar aus erstem Entfernungsmesser und zweitem Entfernungsmesser berechnet werden. Für jedes Paar aus erstem Entfernungsmesser und zweitem Entfernungsmesser, welches bei der Berechnung des Abstands verwendet wird, ist vorteilhaft der dritte Abstand zwischen dem erstem Entfernungsmesser und dem zweitem Entfernungsmesser dieses Paares bekannt. Alternativ können die anderen Entfernungsmesser verwendet werden, um die Messung zu plausibilisieren.A plurality of second range finders can also be provided. The distance between the fork and the ground can then be calculated for a pair of the first range finder and the second range finder. For each pair of the first range finder and the second range finder which is used when calculating the distance, the third distance between the first range finder and the second range finder of this pair is advantageously known. Alternatively, the other range finders can be used to check the plausibility of the measurement.

Optional können der erste Entfernungsmesser und der zweite Entfernungsmesser innerhalb desselben Geräts oder derselben Einrichtung ausgeführt sein. Ebendann kann der dritte Abstand zu null gesetzt werden.Optionally, the first range finder and the second range finder can be implemented within the same device or the same facility. Then the third distance can be set to zero.

Zudem können bei der Ermittlung weitere konstruktionsbedingte, und damit bekannte Abstände einfließen, welche die kinematische Kette zwischen dem Boden und der Gabel vervollständigen. Beispielsweise können konstruktionsbedingte Abstände zwischen unterschiedlichen beweglichen Teilen des Hubmasts berücksichtigt werden.In addition, further construction-related and thus known distances can be included in the determination, which complete the kinematic chain between the floor and the fork. For example, construction-related distances between different moving parts of the lifting mast can be taken into account.

Bei vielen üblichen Gabelstaplern kann der Hubmast in Richtung der Gabel oder entgegengesetzt dazu geneigt werden. Wenn der Hubmast geneigt wird, verändert sich dadurch die Höhe der Spitze der Gabel(-zinken) gegenüber dem Gabelträger. Gemäß einem Aspekt kann die Neigung des Hubmasts gegenüber der Vertikalen in Form eines Neigungswinkels bestimmt werden. Hierfür kann ein vierter Abstand zwischen dem Hubmast und dem Chassis in eine Richtung gemessen werden, die von der Richtung, in der der zweite Abstand zeigt, verschieden ist und die nicht senkrecht zur Ebene der Neigung steht. Der vierte Abstand kann durch zumindest einen dritten Entfernungsmesser gemessen werden, der am Hubmast entfernt von der Verbindungstelle zwischen Hubmast und Chassis angeordnet ist. Vorzugsweise ist der zumindest eine dritte Entfernungsmesser an der Oberseite des Hubmasts angeordnet, um einen möglichst großen Abstand zur Verbindungstelle zu erreichen. Aus diesem gemessenen vierten Abstand und einem Abstand zwischen der Verbindungsstelle und dem dritten Entfernungsmesser lässt sich mittels geometrischer Überlegungen der Neigungswinkel berechnen. Als Ergebnis lässt sich aus der gemessenen Höhe der Gabel (z. B. am Gabelträger) und der Neigung des Hubmasts der tatsächliche Abstand der Spitze der Gabel bzw. der Gabelzinken zum Boden berechnen, der für eine Aufnahme des Objekts bzw. der Palette besonders relevant ist, da hier die größte Kollisionsgefahr droht. In many common forklifts, the mast can be tilted in the direction of the fork or in the opposite direction. When the lift mast is tilted, this changes the height of the tip of the fork (s) in relation to the fork carriage. According to one aspect, the inclination of the lifting mast relative to the vertical can be determined in the form of an angle of inclination. For this purpose, a fourth distance between the lifting mast and the chassis can be measured in a direction which is different from the direction in which the second distance points and which is not perpendicular to the plane of inclination. The fourth distance can be measured by at least one third range finder, which is arranged on the lifting mast away from the connection point between lifting mast and chassis. This is preferably at least a third one Rangefinder arranged on the top of the mast in order to achieve the greatest possible distance from the connection point. From this measured fourth distance and a distance between the connection point and the third range finder, the angle of inclination can be calculated by means of geometrical considerations. As a result, the actual distance between the tip of the fork or the fork prongs and the ground can be calculated from the measured height of the fork (e.g. on the fork carriage) and the inclination of the lifting mast, which is particularly relevant for picking up the object or the pallet is because this is where the greatest risk of collision threatens.

Optional kann zumindest eine Abstandsmessung vom Gabelstapler nach vorne und/oder nach hinten und/oder zur Seite durch zumindest einen weiteren Entfernungsmesser durchgeführt werden. Aus der Abstandsmessung kann dann auf Unebenheiten des Bodens, wie z. B. Erhebungen und/oder Rampen, und/oder Hindernisse in der Umgebung geschlossen werden. Diese Abstandsmessungen und die gegebenenfalls ermittelten Unebenheiten bzw. Hindernisse können bei der Ausgabe des Steuersignals berücksichtigt werden, um den Gabelstapler und/oder den Hubmast und/oder die Gabelpräventiv zu steuern. Insbesondere bei Erhebungen bzw. Rampen kann der Abstand der Gabel zum Boden bereits rechtzeitig im Voraus verändert werden, um ein Schleifen der Gabel über die Erhebung bzw. die Rampe zu verhindern. Darüber hinaus können Hindernisse umfahren werden. Des Weiteren kann die Abstandsmessung nach vorne verwendet werden, um den Abstand zu einem Objekt, das aufgenommen werden soll, zu ermitteln. Damit können der Gabelstapler und/oder der Hubmast und/oder die Gabel rechtzeitig im Voraus derart gesteuert werden, um das Objekt aufzunehmen, ohne mit diesem zu kollidieren.Optionally, at least one distance measurement from the forklift truck to the front and / or to the rear and / or to the side can be carried out by at least one further range finder. From the distance measurement can then be on unevenness of the ground, such. B. Elevations and / or ramps, and / or obstacles in the area are closed. These distance measurements and any unevenness or obstacles determined can be taken into account when the control signal is output in order to preventively control the forklift and / or the lifting mast and / or the fork. In particular in the case of elevations or ramps, the distance between the fork and the floor can be changed in good time in advance in order to prevent the fork from dragging over the elevation or the ramp. In addition, obstacles can be avoided. Furthermore, the distance measurement to the front can be used to determine the distance to an object that is to be recorded. In this way, the forklift and / or the lifting mast and / or the fork can be controlled in good time in advance in such a way as to pick up the object without colliding with it.

Vorteilhafterweise sind die obengenannten Entfernungsmesser, also der zumindest eine erste Entfernungsmesser, der zumindest eine zweite Entfernungsmesser, der zumindest eine dritte Entfernungsmesser und/oder der zumindest eine weitere Entfernungsmesser, als Laserentfernungsmesser ausgebildet. Laserentfernungsmesser bieten eine präzise und stabile Entfernungsmessung zu einem festgelegten Punkt.The abovementioned range finders, that is to say the at least one first range finder, the at least one second range finder, the at least one third range finder and / or the at least one further range finder, are designed as laser range finders. Laser rangefinders provide precise and stable distance measurement to a specified point.

Das Computerprogramm ist eingerichtet, jeden Schritt des Verfahrens durchzuführen, insbesondere, wenn es auf einem Rechengerät oder Steuergerät durchgeführt wird. Es ermöglicht die Implementierung des Verfahrens in einem herkömmlichen elektronischen Steuergerät, ohne hieran bauliche Veränderungen vornehmen zu müssen. Hierzu ist es auf dem maschinenlesbaren Speichermedium gespeichert.The computer program is set up to carry out every step of the method, in particular if it is carried out on a computing device or control device. It enables the implementation of the method in a conventional electronic control unit without having to make structural changes to it. For this purpose, it is stored on the machine-readable storage medium.

Durch Aufspielen des Computerprogramms auf ein herkömmliches elektronisches Steuergerät, wird das elektronische Steuergerät erhalten, welches eingerichtet ist, den Abstand einer Gabel eines Gabelstaplers zum Boden zu bestimmen und abhängig vom Abstand der Gabel zum Boden ein Steuersignal auszugeben, um den Gabelstapler, den Hubmast und/oder die Gabel zu steuern. By uploading the computer program to a conventional electronic control device, the electronic control device is obtained, which is set up to determine the distance between a fork of a forklift truck and the floor and to output a control signal depending on the distance between the fork and the floor in order to control the forklift truck, the lifting mast and / or to control the fork.

Es wird ferner ein Gabelstapler wie oben beschrieben vorgeschlagen, bei dem zumindest ein erster Entfernungsmesser am Chassis oder an einem unbeweglichen Teil des Hubmasts und zumindest ein zweiter Entfernungsmesser am Chassis oder am unbeweglichen Teil des Hubmasts angeordnet sind. Der erste Entfernungsmesser ist eingerichtet, einen ersten Abstand zum Boden zu messen, und der zweite Entfernungsmesser ist eingerichtet, einen zweiten Abstand zu einem Element, welches im oberen Bereich des Gabelträgers angeordnet ist, oder zu der Umlenkrolle zu messen. Der erste Entfernungsmesser und der zweite Entfernungsmesser sind in einem konstruktionsbedingten, bekannten dritten Abstand zueinander am Gabelstapler angeordnet. Mittels den gemessenen Abständen und dem bekannten dritten Abstand kann der Abstand der Gabel zum Boden, also die Höhe der Gabel über dem Boden, ermittelt werden. Hierfür wird insbesondere das oben beschriebene Verfahren verwendet.A forklift truck as described above is also proposed, in which at least one first range finder is arranged on the chassis or on an immovable part of the lifting mast and at least one second range finder is arranged on the chassis or on the immovable part of the lifting mast. The first range finder is set up to measure a first distance to the ground, and the second range finder is set up to measure a second distance to an element which is arranged in the upper region of the fork carrier or to the deflection roller. The first range finder and the second range finder are arranged at a design-related, known third distance from one another on the forklift truck. By means of the measured distances and the known third distance, the distance between the fork and the ground, that is to say the height of the fork above the ground, can be determined. In particular, the method described above is used for this.

Die obengenannten Konstruktionsmerkmale und Vorteile können für den erfindungsgemäßen Gabelstapler übernommen werden, sodass insoweit auf das Vorstehende verwiesen wird.The above-mentioned design features and advantages can be adopted for the forklift truck according to the invention, so that reference is made to the above.

FigurenlisteFigure list

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Einfachhubmast-Gabelstaplers mit Entfernungsmessern gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
2 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Doppelhubmast-Gabelstaplers mit Entfernungsmessern gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
3 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Duplexhubmast-Gabelstaplers mit Entfernungsmessern gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.

Embodiments of the invention are shown in the drawings and explained in more detail in the description below.

1 shows a schematic side view of a single lift mast forklift with range finders according to a first embodiment of the invention.
2 shows a schematic side view of a double lift mast forklift with range finders according to a second embodiment of the invention.
3 shows a schematic side view of a duplex mast-forklift truck with range finders according to a third embodiment of the invention.

Ausführungsbeispiele der ErfindungEmbodiments of the invention

Die 1 bis 3 zeigen jeweils eine schematische Seitenansicht von Gabelstaplern 1, welche eine Gabel 2 und einen Hubmast 3 (auch Hubgerüst oder Hubrahmen genannt) aufweisen. Die Gabel 2 weist zwei Gabelzinken 21 auf, mit denen die Gabel 2 ein Objekt 5 aufnimmt. Der Hubmast 3 besteht aus zumindest einem unbeweglichen Teil, das mit einem Chassis 4 des Gabelstaplers verbunden ist, und zumindest einem beweglichen Teil, welches in der Höhe verstellt werden kann. Die Gabel 2 ist an einem Gabelträger 30 (auch Hubschlitten genannt) befestigt und über den Hubmast 3 mit dem Chassis 4 des Gabelstaplers 1 verbunden. Mittels einer Hubkette 31, die über eine Umlenkrolle 32 zu einem Hubzylinder 33 geführt wird, mit dem Hubzylinder 33 verbunden ist und von diesem bewegt wird, können der Gabelträger 30 und somit auch die Gabel 2 können in ihrer Höhe H verändert werden. Die Höhe H der Gabel 2 ist der Abstand eines Gabelzinkens 21 (am tiefsten Punkt der Gabelzinke 21) zum Boden B. Außerdem kann der Hubmast 3 gegenüber dem Chassis 4 gekippt werden.the 1 until 3 each show a schematic side view of forklifts 1 showing a fork 2 and a mast 3 (also called mast or lifting frame). The fork 2 has two forks 21 on with which the fork 2 an object 5 records. The mast 3 consists of at least one immovable part, the one with a chassis 4th of the forklift is connected, and at least one movable part which can be adjusted in height. The fork 2 is on a fork carriage 30th (also called lifting carriage) attached and above the lifting mast 3 with the chassis 4th of the forklift 1 tied together. Using a lifting chain 31 that has a pulley 32 to a lifting cylinder 33 is guided with the lifting cylinder 33 is connected and is moved by this, the fork carriage 30th and thus also the fork 2 can be changed in their height H. The height H of the fork 2 is the distance between a fork prong 21 (at the lowest point of the fork arm 21 ) to the ground B. In addition, the mast 3 opposite the chassis 4th be tilted.

Im Folgenden werden bei den unterschiedlichen Figuren gleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet und auf eine erneute Beschreibung wird verzichtet.In the following, the same elements are identified with the same reference symbols in the different figures and a renewed description is dispensed with.

1 zeigt eine erste Ausführungsform des Gabelstaplers 1 als Einfachhubmast-Gabelstapler mit einem einteiligen Hubmast 3, der als unbeweglicher Teil mit dem Chassis 4 verbunden ist und als beweglichen Teil nur den Gabelträger 30 aufweist. Der Hubzylinder 33 ist am unbeweglichen Teil des Hubmasts 3 angeordnet. Die Umlenkrolle 32 ist an einem Zylinderkolben 34 des Hubzylinders 32 angeordnet. Die Hubkette 31 ist einerseits an dem Gabelträger 30 befestigt, verläuft über die Umlenkrolle 32 und ist andererseits am Chassis 4 befestigt. Dabei weist die Hubkette 31 eine konstante Länge auf. Durch Auslenkung des Zylinderkolbens 34 aus dem Hubzylinder 33 wird die Umlenkrolle 32 bewegt und aufgrund der konstanten Länge der Hubkette 31 folglich die Höhe des Gabelträgers 30 verändert. Die Gabel 2 ist am Gabelträger 30 befestigt und bewegt sich mit dem Gabelträger 30 entlang des Hubmasts 3 mit, wodurch die Höhe H der Gabel 2 verändert wird. 1 Figure 3 shows a first embodiment of the forklift 1 as a single mast forklift with a one-piece mast 3 that as an immovable part with the chassis 4th is connected and as a moving part only the fork carriage 30th having. The lifting cylinder 33 is on the immovable part of the mast 3 arranged. The pulley 32 is on a cylinder piston 34 of the lifting cylinder 32 arranged. The lifting chain 31 is on the one hand on the fork carriage 30th attached, runs over the pulley 32 and on the other hand is on the chassis 4th attached. The lifting chain points 31 a constant length. By deflecting the cylinder piston 34 from the lifting cylinder 33 becomes the pulley 32 moved and due to the constant length of the lifting chain 31 consequently the height of the fork carriage 30th changes. The fork 2 is on the fork carriage 30th attaches and moves with the fork carriage 30th along the mast 3 with, making the height H of the fork 2 is changed.

2 zeigt eine zweite Ausführungsform des Gabelstaplers 1 als Doppelhubmast-Gabelstapler mit einem zweiteiligen Doppelhubmast 3, der einen Standmast 36 und einen Fahrmast 37 aufweist. Der Standmast 36 ist als unbeweglicher Teil direkt mit dem Chassis 4 verbunden. Der Fahrmast 37 ist ein bewegliches Teil und bewegt sich entlang des Standmasts 36 und teleskopartig vertikal aus diesem heraus. Die Umlenkrolle 32 ist am oberen Ende des Fahrmasts 37 angeordnet. Der Hubzylinder 33 ist am unbeweglichen Teil des Hubmasts 3 angeordnet. Die Hubkette 31 ist einerseits an dem Gabelträger 30 befestigt, verläuft über die Umlenkrolle 32 und ist andererseits am Standmast 36 befestigt. Dabei weist die Hubkette 31 eine konstante Länge auf. Durch Auslenkung des Zylinderkolbens 34 aus dem Hubzylinder 33 wird die Umlenkrolle 32 bewegt und aufgrund der konstanten Länge der Hubkette 31 der Fahrmast 37 verfahren und folglich die Höhe des Gabelträgers 30 verändert. Der Gabelträger 30 stellt somit auch einen beweglichen Teil dar. Die Gabel 2 ist am Gabelträger 30 befestigt und bewegt sich mit dem Gabelträger 30 entlang des Hubmasts 3 mit, wodurch die Höhe H der Gabel 2 verändert wird. 2 Figure 3 shows a second embodiment of the forklift 1 as a double mast forklift with a two-part double mast 3 holding a standing mast 36 and a mast 37 having. The standing mast 36 is as an immovable part directly with the chassis 4th tied together. The mast 37 is a moving part and moves along the stationary mast 36 and telescopically vertically out of it. The pulley 32 is at the top of the mast 37 arranged. The lifting cylinder 33 is on the immovable part of the mast 3 arranged. The lifting chain 31 is on the one hand on the fork carriage 30th attached, runs over the pulley 32 and on the other hand is on the mast 36 attached. The lifting chain points 31 a constant length. By deflecting the cylinder piston 34 from the lifting cylinder 33 becomes the pulley 32 moved and due to the constant length of the lifting chain 31 the mast 37 move and consequently the height of the fork carriage 30th changes. The fork carriage 30th thus also represents a moving part. The fork 2 is on the fork carriage 30th attaches and moves with the fork carriage 30th along the mast 3 with, making the height H of the fork 2 is changed.

3 zeigt eine dritte Ausführungsform des Gabelstaplers 1 als Duplex-Gabelstapler mit einem dreiteiligen Duplexhubmast 3, der einen Standmast 36, einen mittleren Fahrmast 37 und einen inneren Fahrmast 38 aufweist. Der Standmast 36 ist als unbeweglicher Teil direkt mit dem Chassis 4 verbunden. Der mittlere Fahrmast 37 und der innere Fahrmast 38 sind bewegliche Teile. Der mittlere Fahrmast 37 bewegt sich entlang des Standmasts 36 und teleskopartig vertikal aus diesem heraus. Der innere Fahrmast 38 bewegt sich wiederum entlang des mittleren Fahrmasts 38 und teleskopartig vertikal aus diesem heraus. Die Umlenkrolle 32 ist am oberen Ende des inneren Fahrmasts 38 angeordnet. Der Hubzylinder 33 ist am mittleren Fahrmast 39 angeordnet. Die Hubkette 31 ist einerseits an dem Gabelträger 30 befestigt, verläuft über die Umlenkrolle 32 und über eine weitere Umlenkrolle 39, die im weiteren nicht näher betrachtet werden soll, und ist andererseits am Standmast 36 befestigt. Dabei weist die Hubkette 31 eine konstante Länge auf. Durch Auslenkung des Zylinderkolbens 34 aus dem Hubzylinder 33 wird die Umlenkrolle 32 bewegt und aufgrund der konstanten Länge der Hubkette 31 die Fahrmasten 37 und 38 verfahren und folglich die Höhe des Gabelträgers 30 verändert. Der Gabelträger 30 stellt somit auch einen beweglichen Teil dar. Die Gabel 2 ist am Gabelträger 30 befestigt und bewegt sich mit dem Gabelträger 30 entlang des Hubmasts 3 mit, wodurch die Höhe H der Gabel 2 verändert wird. 3 Figure 3 shows a third embodiment of the forklift 1 as a duplex forklift truck with a three-part duplex lifting mast 3 holding a standing mast 36 , a middle mast 37 and an inner mast 38 having. The standing mast 36 is as an immovable part directly with the chassis 4th tied together. The middle mast 37 and the inner mast 38 are moving parts. The middle mast 37 moves along the standing mast 36 and telescopically vertically out of it. The inner mast 38 in turn moves along the central mast 38 and telescopically vertically out of it. The pulley 32 is at the top of the inner mast 38 arranged. The lifting cylinder 33 is on the middle mast 39 arranged. The lifting chain 31 is on the one hand on the fork carriage 30th attached, runs over the pulley 32 and another pulley 39 , which will not be considered in more detail below, and is on the other hand on the mast 36 attached. The lifting chain points 31 a constant length. By deflecting the cylinder piston 34 from the lifting cylinder 33 becomes the pulley 32 moved and due to the constant length of the lifting chain 31 the masts 37 and 38 move and consequently the height of the fork carriage 30th changes. The fork carriage 30th thus also represents a moving part. The fork 2 is on the fork carriage 30th attaches and moves with the fork carriage 30th along the mast 3 with, making the height H of the fork 2 is changed.

In allen drei Ausführungsformen weist der Gabelstapler 1 typischerweise Räder 6, 6' auf. Dabei gibt es Varianten mit zwei Hinterrädern 6' und Varianten mit einem zentralen Hinterrad 6'. Neben jedem Rad 6, 6' ist ein erster Laserentfernungsmesser 70, 70' (hier nur zwei dargestellt) am Chassis 4 des Gabelstaplers 1 angeordnet, der jeweils einen ersten Abstand d1, d1' senkrecht zum Boden B misst. Der gemessene erste Abstand d1, d1' wird an ein elektronisches Steuergerät 8 des Gabelstaplers 1 übertragen. Die gemessenen ersten Abstände d1, d1' werden miteinander verglichen. Wenn zwei erste Abstände d1, d1' um mehr als einen Schwellenwert voneinander abweichen, wird eine Schieflage des Gabelstaplers 1 erkannt. In diesem Fall wird für das weitere Verfahren der kleineste erste Abstand d1 verwendet.In all three embodiments, the forklift 1 typically wheels 6th , 6 ' on. There are variants with two rear wheels 6 ' and variants with a central rear wheel 6 ' . Next to every bike 6th , 6 ' is a first laser rangefinder 70 , 70 ' (only two shown here) on the chassis 4th of the forklift 1 arranged, each a first distance d1 , d1 ' measures perpendicular to floor B. The measured first distance d1 , d1 ' is connected to an electronic control unit 8th of the forklift 1 transfer. The measured first distances d1 , d1 ' are compared with each other. If two first distances d1 , d1 ' deviate from each other by more than a threshold value, the forklift will be tilted 1 recognized. In this case, the smallest first distance is used for the further process d1 used.

In der ersten Ausführungsform in 1 ist ein zweiter Laserentfernungsmesser 71 am unbeweglichen Teil des Hubmasts 3 angeordnet. In der hier dargestellten Ausführungsform ist der zweite Laserentfernungsmesser 71 gegenüber der Verbindungsstelle des Hubmasts 3 zum Chassis 4 an der Außenseite des Hubmasts 3 angeordnet. Der zweite Laserentfernungsmesser 71 misst einen zweiten Abstand d2 zu einem Element 35, das im oberen Bereich an der Rückseite des Gabelträgers 30 angeordnet ist, genauer zur Unterkante des Elements 35, in einer Richtung parallel zum Hubmast 3. Das Element 35 ist entweder zu diesem Zweck am Gabelträger 30 angeordnet worden. Dabei wird das Element 35 so im oberen Bereich des Gabelträgers 30 platziert, dass der zweite Laserentfernungsmesser 71 den zweiten Abstand d2 zur Unterkante des Elements messen kann, auch wenn die Gabel 2 auf dem Boden B abgestellt ist oder nahe am Boden B ist. Oder das Element 35 ist bereits am Gabelträger 30 vorhanden (und erfüllt eine andere Funktion). Die Auswahl beschränkt sich auf Elemente 35, die im oberen Bereich des Gabelträgers 30 liegen und bei denen der zweite Laserentfernungsmesser 71 den zweiten Abstand d2 zur Unterkante des Elements messen kann, auch wenn die Gabel 2 auf dem Boden B abgestellt ist oder nahe am Boden B ist.In the first embodiment in 1 is a second laser rangefinder 71 on the immovable part of the mast 3 arranged. In the one here The embodiment shown is the second laser rangefinder 71 opposite the connection point of the lifting mast 3 to the chassis 4th on the outside of the mast 3 arranged. The second laser rangefinder 71 measures a second distance d2 to an element 35 that is in the upper area on the back of the fork carriage 30th is arranged, more precisely to the lower edge of the element 35 , in a direction parallel to the mast 3 . The element 35 is either on the fork carriage for this purpose 30th has been arranged. The element 35 so in the upper area of the fork carriage 30th placed that second laser rangefinder 71 the second distance d2 Can measure to the bottom edge of the element, even if the fork 2 is parked on the floor B or is close to the floor B. Or the element 35 is already on the fork carriage 30th present (and fulfills a different function). The selection is limited to elements 35 that is in the upper area of the fork carriage 30th and where the second laser rangefinder 71 the second distance d2 can measure to the bottom of the element, even if the fork 2 is parked on the floor B or is close to the floor B.

Der gemessene zweite Abstand d2 wird an das elektronische Steuergerät 8 übertragen. Der senkrechte fünfte Abstand d5 zwischen der Unterkante des Elements 35 und der Unterkante der Gabelzinken 21 an der tiefsten Stelle wurde für jede Gabel 2, die verwendet werden soll, bei der Konstruktion festgelegt und ist ab dann bekannt. Der bekannte fünfte Abstand d5 wird dann im elektronischen Steuergerät 8 gespeichert.The measured second distance d2 is sent to the electronic control unit 8th transfer. The vertical fifth distance d5 between the bottom of the element 35 and the lower edge of the forks 21 at the deepest point was for each fork 2 which is to be used is specified during construction and is then known. The familiar fifth distance d5 is then in the electronic control unit 8th saved.

Der erste Laserentfernungsmesser 70 und der zweite Laserentfernungsmesser 71 sind an festen Positionen am Gabelstapler 1 angeordnet und bewegen sich relativ zueinander nicht; somit ist ein dritter Abstand d3 zwischen dem ersten Laserentfernungsmesser 70 und dem zweiten Laserentfernungsmesser 71 fest und verändert sich nicht. Der dritte Abstand d3 wurde bei der Konstruktion des Gabelstaplers 2 oder bei der Montage der Laserentfernungsmesser 70, 71 festgelegt und ist ab dann bekannt. Der bekannte dritte Abstand d3 und kinematische Größen werden dann im Vorhinein auf dem elektronischen Steuergerät 8 gespeichert.The first laser rangefinder 70 and the second laser rangefinder 71 are in fixed positions on the forklift 1 arranged and do not move relative to each other; thus there is a third distance d3 between the first laser rangefinder 70 and the second laser rangefinder 71 fixed and does not change. The third distance d3 was used in the construction of the forklift 2 or when assembling the laser rangefinder 70 , 71 and is known from then on. The familiar third distance d3 and kinematic variables are then stored in advance on the electronic control unit 8th saved.

Die Höhe H der Gabel 2 über dem Boden B wird im ersten Ausführungsbeispiel ermittelt, indem der erste Abstand d1, der zweite Abstand d2 und der dritte Abstand d3 entlang der kinematischen Kette vom Boden B, über die Räder 6, entlang des Hubmasts 3 zum Gabelträger 30 vektoriell addiert werden und der fünfte Abstand d5 subtrahiert wird. Die Ermittlung der Höhe H wird durch das elektronische Steuergerät 8 durchgeführt. Weiter unten werden Besonderheiten bei der Ermittlung der Höhe H der Gabel 2 beschrieben.The height H of the fork 2 Above the floor B is determined in the first embodiment by the first distance d1 , the second distance d2 and the third distance d3 along the kinematic chain from floor B, over the wheels 6th , along the mast 3 to the fork carriage 30th can be added vectorially and the fifth distance d5 is subtracted. The electronic control unit determines the height H 8th carried out. Below are special features when determining the height H of the fork 2 described.

In der zweiten Ausführungsform in 2 ist ein zweiter Laserentfernungsmesser 71 am unbeweglichen Standmast 36 angeordnet. Der Gabelträger 30 in dieser Ausführungsform am Fahrmast 37 angeordnet. In der hier dargestellten Ausführungsform ist der zweite Laserentfernungsmesser 71 gegenüber der Verbindungsstelle zwischen den Standmast 36 und dem Chassis 4 an der Außenseite des Hubmasts 3 angeordnet. Der zweite Laserentfernungsmesser 71 misst einen zweiten Abstand d2 zum Element 35, das im oberen Bereich an der Rückseite des Gabelträgers 30, angeordnet ist, genauer zur Unterkante des Elements 35, in einer Richtung parallel zum Fahrmast 37. Das Element 35 entspricht jenem der ersten Ausführungsform in 1, auf deren vorstehende Beschreibung verwiesen wird.In the second embodiment in 2 is a second laser rangefinder 71 on the immovable stand mast 36 arranged. The fork carriage 30th in this embodiment on the mast 37 arranged. In the embodiment shown here, the second laser rangefinder is 71 opposite the junction between the standing mast 36 and the chassis 4th on the outside of the mast 3 arranged. The second laser rangefinder 71 measures a second distance d2 to the element 35 that is in the upper area on the back of the fork carriage 30th , is arranged, more precisely to the lower edge of the element 35 , in a direction parallel to the mast 37 . The element 35 corresponds to that of the first embodiment in FIG 1 , reference is made to the description above.

Auch in dieser Ausführungsform ist, wie oben bereits beschrieben, der dritte Abstand d3 zwischen dem ersten Laserentfernungsmesser 70 und dem zweiten Laserentfernungsmesser 71 fest und nach der Konstruktion des Gabelstaplers 2 oder bei der Montage der Laserentfernungsmesser 70, 71 bekannt. Ebenso ist der senkrechte fünfte Abstand d5 zwischen der Unterkante des Elements 35 und der Unterkante der Gabelzinken 21 am tiefsten Punkt nach der Konstruktion des Gabelstaplers 1 für die jeweilige Gabel 2 bekannt. Der bekannte dritte Abstand d3 und der bekannte fünfte Abstand d5 und kinematische Größen werden im Vorhinein auf dem elektronischen Steuergerät 8 gespeichert.In this embodiment too, as already described above, the third distance is d3 between the first laser rangefinder 70 and the second laser rangefinder 71 fixed and according to the construction of the forklift 2 or when assembling the laser rangefinder 70 , 71 known. The same is the vertical fifth distance d5 between the bottom of the element 35 and the lower edge of the forks 21 at the lowest point after the construction of the forklift 1 for the respective fork 2 known. The familiar third distance d3 and the known fifth distance d5 and kinematic quantities are set in advance on the electronic control unit 8th saved.

Die Höhe H der Gabel 2 über dem Boden B wird im zweiten Ausführungsbeispiel ermittelt, indem der erste Abstand d1, der zweite Abstand d2, der dritte Abstand d3 entlang der kinematischen Kette vom Boden B, über die Räder 6, entlang des Standmasts 36 und des Fahrmasts 37 zum Gabelträger 30 vektoriell addiert werden und der fünfte Abstand d5 subtrahiert wird. Die Ermittlung der Höhe H wird durch das elektronische Steuergerät 8 durchgeführt. Weiter unten werden Besonderheiten bei der Ermittlung der Höhe H der Gabel 2 beschrieben.The height H of the fork 2 Above the floor B is determined in the second embodiment by the first distance d1 , the second distance d2 , the third distance d3 along the kinematic chain from floor B, over the wheels 6th , along the standing mast 36 and the mast 37 to the fork carriage 30th can be added vectorially and the fifth distance d5 is subtracted. The electronic control unit determines the height H 8th carried out. Below are special features when determining the height H of the fork 2 described.

In der dritten Ausführungsform in 3 ist der zweite Laserentfernungsmesser 71 am unbeweglichen Standmast 36 angeordnet. (Um die Richtung der Messung in der schematischen Darstellung in 3 richtig darzustellen, sind der zweite Laserentfernungsmesser 71 und der vierte Laserentfernungsmesser 74 verschoben und die Verbindung zum Standmast 36 behelfsmäßig dargestellt.) Dies entspricht der Anordnung im zweiten Ausführungsbeispiel zu 2, auf deren Beschreibung verwiesen wird. Der Gabelträger 30 ist in dieser Ausführungsform am inneren Fahrmast 38 angeordnet. Der zweite Laserentfernungsmesser 71 misst ebenso einen zweiten Abstand d2 zum Element 35 an der Rückseite des Gabelträgers 30, genauer zur Unterkante des Elements 35, in einer Richtung parallel zum inneren Fahrmast 38. Das Element 35 entspricht ebenfalls jenem der zweiten Ausführungsform in 2, auf deren Beschreibung verwiesen wird. Der dritte Abstand d3 und der fünfte Abstand d5 sind ebenfalls bekannt und zusammen mit kinematischen Größen im Vorhinein auf dem elektronischen Steuergerät 8 gespeichert.In the third embodiment in 3 is the second laser rangefinder 71 on the immovable stand mast 36 arranged. (To determine the direction of measurement in the schematic representation in 3 correctly represent are the second laser rangefinder 71 and the fourth laser rangefinder 74 moved and the connection to the mast 36 shown provisionally.) This corresponds to the arrangement in the second embodiment 2 , to the description of which reference is made. The fork carriage 30th is in this embodiment on the inner mast 38 arranged. The second laser rangefinder 71 also measures a second distance d2 to the element 35 on the back of the fork carriage 30th , more precisely to the lower edge of the element 35 , in a direction parallel to the inner Mast 38 . The element 35 also corresponds to that of the second embodiment in FIG 2 , to the description of which reference is made. The third distance d3 and the fifth distance d5 are also known and together with kinematic variables in advance on the electronic control unit 8th saved.

Die Höhe H der Gabel 2 über dem Boden B wird im dritten Ausführungsbeispiel ermittelt, indem der erste Abstand d1, der zweite Abstand d2, der dritte Abstand d3 entlang der kinematischen Kette vom Boden B, über die Räder 6, entlang des Standmasts 36, des mittleren Fahrmasts 37 und des inneren Fahrmasts 38 zum Gabelträger 30 vektoriell addiert werden und der fünfte Abstand d5 subtrahiert wird. Die Ermittlung der Höhe H wird durch das elektronische Steuergerät 8 durchgeführt. Weiter unten werden Besonderheiten bei der Ermittlung der Höhe H der Gabel 2 beschriebenThe height H of the fork 2 Above the floor B is determined in the third embodiment by the first distance d1 , the second distance d2 , the third distance d3 along the kinematic chain from floor B, over the wheels 6th , along the standing mast 36 , the middle mast 37 and the inner mast 38 to the fork carriage 30th can be added vectorially and the fifth distance d5 is subtracted. The electronic control unit determines the height H 8th carried out. Below are special features when determining the height H of the fork 2 described

In weiteren, hier nicht gezeigten Ausführungsformen misst der zweite Laserentfernungsmesser 71 den zweiten Abstand d2 zur Umlenkrolle 32. Dadurch kann die Länge des ausgefahrenen Zylinderkolbens 34 des Hubzylinders 33 ermittelt werden. Die Höhe H der Gabel 2 wird dann aus dem ersten Abstand d1, dem zweiten Abstand d2 und einem Abstand zwischen der Umlenkrolle 32 und der Gabel 2 mittels bekannter kinematischer Größen berechnet.In further embodiments not shown here, the second laser rangefinder measures 71 the second distance d2 to the pulley 32 . This can reduce the length of the extended cylinder piston 34 of the lifting cylinder 33 be determined. The height H of the fork 2 is then from the first distance d1 , the second distance d2 and a distance between the pulley 32 and the fork 2 calculated using known kinematic quantities.

Da die Höhe H der Gabel 2 senkrecht zum Boden B steht, ist es bei der Ermittlung der Höhe H der Gabel ausreichend nur die Projektion des dritten Abstands d3 in Richtung der Höhe H zu verwenden. Die Projektion des dritten Abstands d3 in Richtung der Höhe H ist ebenfalls aus der Konstruktion des Gabelstaplers 2 oder der Montage der Laserentfernungsmesser 70, 71 im Vorhinein bekannt.Because the height H of the fork 2 is perpendicular to the floor B, when determining the height H of the fork, only the projection of the third distance is sufficient d3 to use in the direction of height H. The projection of the third distance d3 in the direction of the height H is also from the construction of the forklift truck 2 or the assembly of the laser rangefinder 70 , 71 known in advance.

In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel sind der erste Laserentfernungsmesser 70 und der zweite Laserentfernungsmesser 71 innerhalb desselben Geräts oder derselben Einrichtung ausgeführt. Dieses Gerät bzw. diese Einrichtung kann am Hubmast 3, beispielsweise gegenüber der Verbindungsstelle zwischen dem Hubmast 3 und dem Chassis 4 (also an der Position des zweiten Laserentfernungsmesser 71 in 1 bzw. 2 bzw. 3), angeordnet sein. Ebendann wird der dritte Abstand d3 zu null gesetzt.In an exemplary embodiment that is not shown, the first are laser rangefinders 70 and the second laser rangefinder 71 performed within the same device or facility. This device or this facility can be attached to the lifting mast 3 , for example opposite the junction between the lifting mast 3 and the chassis 4th (i.e. at the position of the second laser rangefinder 71 in 1 respectively. 2 respectively. 3 ), be arranged. Then the third distance will be d3 set to zero.

Zudem kann der Hubmast 3 gegenüber dem Chassis 4 durch einen hier nicht gezeigten Neigezylinder geneigt werden. Durch die Neigung des Hubmasts 3 wird auch die Gabel 2 geneigt. In den 1 bis 3 ist der in Richtung des Gabelstaplers 1 geneigte Hubmasts rein schematisch durch einen Schenkel eines Winkels dargestellt, wobei der andere Schenkel den vertikalen Hubmast 3 darstellt. Der Winkel wird als Neigungswinkel α bezeichnet und ist ein Maß für die Neigung. Der Hubmast 3 kann auch vom Chassis 4 weg geneigt werden. Ein dritter Laserentfernungsmesser 72 ist an der Oberseite des Hubmasts 3 angeordnet und misst einen vierten Abstand d4 zwischen dem Hubmast 3 und dem Chassis 4 senkrecht zur Richtung des Hubmasts 3 in der Ebene der Neigung.In addition, the mast 3 opposite the chassis 4th be inclined by a tilt cylinder not shown here. Due to the inclination of the mast 3 will also be the fork 2 inclined. In the 1 until 3 is the one in the direction of the forklift 1 inclined mast shown purely schematically by one leg of an angle, the other leg being the vertical mast 3 represents. The angle is referred to as the angle of inclination α and is a measure of the inclination. The mast 3 can also from the chassis 4th be inclined away. A third laser rangefinder 72 is at the top of the mast 3 arranged and measures a fourth distance d4 between the lifting mast 3 and the chassis 4th perpendicular to the direction of the mast 3 in the plane of inclination.

Da der zweite Laserentfernungsmesser 71 in allen gezeigten Ausführungsformen am Hubmast 3 angeordnet ist, wird bei der Neigung des Hubmasts 3, der zweite Laserentfernungsmesser 71 entsprechend mitgeneigt. Damit misst der zweite Laserentfernungsmesser 71 auch bei einem geneigten Hubmast 3 den zweiten Abstand weiterhin in einer Richtung parallel zum Hubmast 3.Because the second laser rangefinder 71 in all shown embodiments on the mast 3 is arranged, is at the inclination of the mast 3 , the second laser rangefinder 71 inclined accordingly. This is how the second laser rangefinder measures 71 even with a tilted mast 3 the second distance continues in a direction parallel to the lifting mast 3 .

Der Neigungswinkel α wird aus dem vierten Abstand und einem aus der Konstruktion des Gabelstaplers 1 oder der Montage des dritten Laserentfernungsmessers 72 bekannten Abstand zwischen dem dritten Laserentfernungsmessers 72 und der Verbindungsstelle des Hubmasts 3 zum Chassis 4 berechnet (hier nicht gezeigt). Der Neigungswinkel α des Hubmasts 2 entspricht dem Neigungswinkel der Gabel 2. Mit dem Neigungswinkel α lässt sich die tatsächliche Höhe H der Spitze der Gabelzinken 21 der geneigten Gabel 2 - also der tatsächliche Abstand der Spitze der Gabelzinken 21 zum Boden B - aus der oben ermittelten Höhe der Gabel 2 am Gabelträger 30 ermitteln.The angle of inclination α is derived from the fourth distance and one from the construction of the forklift 1 or the assembly of the third laser rangefinder 72 known distance between the third laser rangefinder 72 and the connection point of the lifting mast 3 to the chassis 4th calculated (not shown here). The angle of inclination α of the mast 2 corresponds to the angle of inclination of the fork 2 . With the angle of inclination α, the actual height H of the tip of the fork prongs can be determined 21 the inclined fork 2 - i.e. the actual distance between the tip of the fork prongs 21 to floor B - from the fork height determined above 2 on the fork carriage 30th determine.

Abhängig von der ermittelten Höhe H der Gabel 2 zum Boden B wird ein Steuersignal ausgegeben, um den Gabelstapler 1 und/oder den Hubmast 3 und/oder die Gabel 2 zu steuern, sodass die Gabel 2, insbesondere die Gabelzinken 21 nicht auf dem Boden B schleifen. Bei der Aufnahme von Objekten 5 auf einer Palette, wird der Gabelstapler 1 und/oder der Hubmast 3 und/oder die Gabel 2 so gesteuert, dass die Gabelzinken in die dafür vorgesehenen Aufnahmeausnehmungen am Boden der Palette einfahren und gleichzeitig die Gabel 2, insbesondere die Gabelzinken 21, nicht auf dem Boden B schleifen. Hierfür werden der Hubzylinder 33 und gegebenenfalls der Neigezylinder angesteuert. Diese Funktion kann von einem Bediener 9 des Gabelstaplers 1 ausgelöst werden.Depending on the determined height H of the fork 2 A control signal is issued to floor B to control the forklift 1 and / or the mast 3 and / or the fork 2 to steer so the fork 2 , especially the forks 21 do not drag on the floor B. When shooting objects 5 on a pallet, becomes the forklift 1 and / or the mast 3 and / or the fork 2 controlled in such a way that the fork tines move into the intended recesses on the bottom of the pallet and the fork at the same time 2 , especially the forks 21 , do not drag on the floor B. The lifting cylinder 33 and if necessary the tilt cylinder is activated. This function can be performed by an operator 9 of the forklift 1 to be triggered.

Des Weiteren ist ein vierter Laserentfernungsmesser 73 an der Vorderseite des Gabelstaplers 2 und ein fünfter Laserentfernungsmesser 74 an der Hinterseite des Gabelstaplers 2 angeordnet. Diese beiden Laserentfernungsmesser 73, 74 messen jeweils in ihre Richtung einen Abstand und dienen dazu Unebenheiten des Bodens B und/oder Hindernisse in der Umgebung festzustellen und/oder ein aufzunehmendes Objekt 5 zu erfassen. Es können weitere, hier nicht gezeigte Laserentfernungsmesser in andere Richtungen, z. B. zur Seite vorgesehen sein, welche ebenfalls dazu dienen Unebenheiten des Bodens B und/oder Hindernisse in der Umgebung festzustellen und/oder ein aufzunehmendes Objekt 5 zu erfassen. Die durch die vierten und fünften Laserentfernungsmesser 73, 74 gemessenen Abstände werden bei der Ausgabe des Steuersignals berücksichtigt, um den Gabelstapler und/oder den Hubmast 3 und/oder die Gabel 2 präventiv zu steuern. Zum Beispiel bei Unebenheiten des Bodens B wird der Hubmast 3 und/oder die Gabel 2 so angesteuert, dass die Höhe H der Gabel 2 im Vorhinein angepasst wird, oder der Gabelstapler 1 wird gestoppt. Hindernisse werden vom Gabelstapler 1 umfahren. Außerdem kann der Abstand zum aufzunehmenden Objekt 5 gemessen werden und im Voraus bei der Steuerung zur Aufnahme berücksichtigt werden, um das Objekt 5 aufzunehmen, ohne mit diesem zu kollidieren. Zudem wird ein entsprechender Warnhinweis an den Bediener 9 des Gabelstaplers ausgegeben werden.There is also a fourth laser rangefinder 73 at the front of the forklift 2 and a fifth laser rangefinder 74 at the rear of the forklift 2 arranged. These two laser rangefinders 73 , 74 each measure a distance in their direction and serve to determine unevenness of the floor B and / or obstacles in the environment and / or an object to be picked up 5 capture. It can further, not shown here, laser rangefinder in other directions, for. B. be provided to the side, which also serve to determine unevenness of the floor B and / or obstacles in the area and / or an object to be picked up 5 capture. The ones made by the fourth and fifth laser rangefinders 73 , 74 Measured distances are taken into account when outputting the control signal to the forklift and / or the lifting mast 3 and / or the fork 2 to steer preventively. For example, if the ground B is uneven, the lifting mast will be 3 and / or the fork 2 controlled so that the height H of the fork 2 adjusted in advance, or the forklift 1 is stopped. Obstacles are from the forklift 1 drive around. In addition, the distance to the object to be recorded 5 can be measured and taken into account in advance in the control for recording to the object 5 without colliding with it. In addition, a corresponding warning is sent to the operator 9 of the forklift.

Claims

Method for determining the distance (H) of a fork (2) of a forklift (1) to the ground (B), wherein the forklift (1) has a fork carriage (30) to which the fork (2) is attached, a chassis (4) and a lifting mast (3), a lifting chain (31), a pulley (32) and a lifting cylinder (33 ), the fork carriage (30) being connected to the lifting cylinder (33) by the lifting chain (31) via the deflection roller (32) and being moved by the latter, wherein a first distance (d1, d1 ') between the ground (B) and the chassis (4) or an immovable part of the lifting mast (3; 36) is measured by a first range finder (70, 70') and a second distance (d2) between the chassis (4) or the immovable part of the lifting mast (3; 36) and an element (35), which in the upper area of the fork carrier (30) or the deflection roller (32) by a second range finder ( 71) is measured, wherein the distance (H) of the fork (2) to the ground (B) at least from the measured first distance (d1), the measured second distance (d2) and a known third distance (d3) between the first range finder (70, 70 ' ) and the second range finder (71) is determined, wherein, depending on the distance (H) of the fork (2) to the floor (B), a control signal is output in order to control the forklift (1) and / or the lifting mast (3) and / or the fork (2).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that, in addition to two or more wheels (6, 6 ') of the forklift (1), there is a first distance (d1, d1') between the floor (B) and the chassis (4) a first rangefinder (70, 70 ') is measured, and that a tilted position of the forklift (1) is detected if the first distances (d1, d1') differ from one another by more than a predeterminable threshold value, and that in the case of a tilted the smallest measured first distance (d1) is used.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that an inclination of the lifting mast relative to the vertical is determined, and in that the inclination of the lifting mast (3) is used to determine the distance between a tip of the fork (2) and the ground (B) .

Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one distance measurement from the forklift truck to the front and / or to the rear and / or to the side is carried out by at least one further distance meter (73, 74), and from the distance measurement for unevenness in the floor ( B) and / or obstacles in the area are closed and these are taken into account when the control signal is output in order to preventively control the forklift (1) and / or the lifting mast (3) and / or the fork (2).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the distances (d1, d1 ', d2, d3, d4) are measured by means of laser range finders (70, 70', 71, 72, 73, 74).

Computer program which is set up, each step of the method according to one of the Claims 1 until 5 perform.

Machine-readable storage medium on which a computer program is based Claim 6 is stored.

Electronic control device (8) which is set up to use a method according to one of the Claims 1 until 5 to determine the distance (H) of a fork (2) of a forklift (1) to the floor (B) and, depending on the distance (H) of the fork (2) to the floor (B), output a control signal to the forklift (1), to control the mast (3) and / or the fork (2).

Forklift (1) with a fork (2), a fork carriage (30) to which the fork (2) is attached, a chassis (4) and a lifting mast (3) via which the fork (2) is connected to the chassis ( 4) is connected, a chassis (4) and a lifting mast (3), a lifting chain (31), a pulley (32) and a lifting cylinder (33), the fork carriage (30) through the lifting chain (31) via the Deflection roller (32) is connected to the lifting cylinder (33) and is moved by this, characterized in that at least one first range finder (70, 70 ') is arranged on the chassis (4) or on an immovable part of the lifting mast (3; 36) which is set up to measure a first distance (d1) to the ground (B), and that at least one second range finder (71) on the chassis (4) or on the immovable part of the lifting mast (3; 36) is arranged, which is set up a second distance (d2) to an element (35) which is located in the upper region of the Fork carrier (30) is arranged, or to measure the deflection roller (32).

Forklift (1) Claim 9 , characterized in that a third rangefinder (72) is arranged on the lifting mast (3, 36) away from a connection point of the lifting mast (3) to the chassis (4), which is set up a fourth distance (d4) to the chassis (4) to eat.

Forklift (1) after one of the Claims 9 or 10 , characterized in that at least one further range finder (73, 74) is arranged on the chassis (4), which is set up to carry out a distance measurement to the front and / or to the rear and / or to the side.

Forklift following one of the Claims 9 until 11th , characterized in that the range finders are laser range finders (70, 70 ', 71, 72, 73, 74).