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Flurförderzeug
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Die Erfindung betrifft ein Flurförderzeug mit Fahrantrieb, Lenkantrieb
und wenigstens einem Lastträger-Antriebsmotor sowie mit einer Befehlseingabe-Anordnung
und wenigstens drei mit dieser verbundenen Steuerbefehlssignal-Rechnern für die
Antriebe.
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Der Ausdruck Antriebe bezieht Antriebsmotoren ein. Solche Antriebsmotoren
können als Elektromotoren, als hydraulische Zylinderkolbeneinrichtungen oder Verbrennungsmotoren
ausgeführt sein. Sie sind je nach der erforderlichen Funktion ansteuerbar, wobei
nicht nur eine Ein- und Ausschaltung einbezogen wird, sondern auch eine geregelte
oder abgestufte Schaltung.
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An solchen Flurförderzeugen, insbesondere -fahrzeugen, sind zahlreiche
Antriebselemente bekannt, die beim Einsatz, sei-es durch Handsteuerung oder auch
im automatisierten Betrieb, gegebenenfalls nach Maßgabe eines Programms in wechselseitiger
Abhängigkeit zu betätigen sind. Das wird einbezogen.
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Bei Hubmastfahrzeugen handelt es sich beispielsweise um den Höhenantrieb
des Lastaufnahmemittels bzw. des dafür vorgesehenen Hubschlittens, um Antriebe am
Lastaufnahmemittel, wie einen Seitenantrieb, einen Schwenkantrieb, gegebenenfalls
auch einen Vorschubantrieb,auch in Verbindung mit Korrekturbefehlen vom Positionierungsort
her, ferner um den Fahrantrieb, gegebenenfalls in Verbindung mit einer tenkeinstellung
des Fahrzeugs.
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Bisher sind solche Flurförderfahrzeuge jeweils für einen bestimmten
Zweck im Rahmen vorliegender Aufgaben ausgeführt worden mit einer umfangreichen
Installation von Antriebsmotoren, gegebenenfalls auch hydraulischen Antriebsmotoren,
jeweils mit zugeordneten Schaltern, Regelvorrichtungen und Steuerventilen, Der Aufwand
einer solchen In-Installation ist erheblich.
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Im Einsatz werden vom Fahreugaufbauiher gleiche Flurförderfahrzeuge
für verschiedene Aufgaben verwendet, bei denen nur bestimmte einzelne Antriebe oder
bestimmte Antriebskombinationen erforderlich sind. Daher werden die Flurförderfahrzeuge
jeweils für ihre Aufgabe ausgerüstet.
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Bei einer Änderung des Einsatzes ist es erforderlich, die gesamte
Installation zu verändern, d. h. praktisch die vorhandene Installation herauszunehmen
und durch neue Installation zu ersetzen, insbesondere wenn neue kombinationen in
einzelnen Bewegungen eingeführt werden müssen. Dies gilt schon für den Fall, daß
an sich für den jeweiligen Einsatz gleiche Antriebe vorhanden sind. Besonders gravierend
und aufwendig sind aber Änderungen, wenn weniger oder ehr Antriebe zur Erfüllung
von anderen Funktionen erforderlich sind bzw. bei einem vereinfachten Einsatz weniger
sowie Versorgungsleitungen.
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Antriebe benötigt werden. Auch in diesem Falle ist es in bekannten
Flurförderfahrzeugen schwierig, Installationen zu reduzieren, so daß auch dann erhebliche
Umrüstungen notwendig sind.
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Besondere Probleme entstehen bei der bekannten Installation für die
Einführung einer Vollautomatik für die Funktionsvorgänge, insbesondere wenn dabei
gemäß verschiedenen Einsätzen verschiedene Kombinationen erforderlich sind.
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Steuerbefehlssignal-Rechner für einzelne Antriebe sind bekannt, um
für jeweils einen Antrieb an einem Rechner in Abhängigkeit von einer Eingabe eine
bestimmte Steuerung bzw. einen bestimmten Antriebsablauf herbeizuführen, der für
sich programmiert und ohne Aufwand keiner Anpassung zugänglich ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flurförderzeug, insbesondere
als Fahrzeug, bzw. eine Steueranordnung als Installation auf solchen Flurförderfahrzeugen
für verschiedene Kombinationen von Bewegungen und Antrieben zu schaffen, die sich
ohne nennenswerten Aufwand leicht an verschiedene Einsatzarten anpassen bzw. für
verschiedene Einsatzarten ändern läßt, wobei insbesondere mit einfachen Mitteln
auch nachträglich Kombinationen für die einzelnen Bewegungsfunktionen möglich sein
sollen.
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Unter Verwendung der Steuerbefehlssignal-Rechner für einen Antrieb
oder eine Funktionssteuerung ist es möglich, daß jede Antriebs- oder Steuergruppe,
wie beispielsweise Höhenantrieb mit Höhenvorwahl, Lastaufnahmemittel mit Bewegung
für Seitenführung, Verschwenkung und Korrektur,induktive
Fahrzeugführung
an einem Leitdraht, auch in Verbindung mit einem Lagerrechner etc., Mikrorechner
für den jeweiligen Antrieb oder die jeweilige Steuerung einzusetzen, und diese Mikrorechner
entweder in einer Ringverbindung mit seriellen Schnittstellen in Form einer seriellen
Leitung zusammenzuschalten oder in einer Sternverbindung in bezug zu einer Zentralstation
als Befehlsgeber bzw. Verteiler vorzusehen. Dabei sind jeweils ACIA-Baugruppen an
den Anschlußstellen zu den einzelnen Rechnern und auch in der sogenannten Zentralstation,
beispielsweise einer Befehlsgeber-Tastatur, notwendig, wobei die Zentralstation
eine ACIA-Baugruppe für jeden angeschlossenen Rechner benötigt.
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Die Ringverbindung hat den Nachteil eines verhältnismäßig langsamen
Ablaufs. Ein Fehler in der seriellen Ringleitung bewirkt eine Störung zwischen allen
Rechnern. Demgegenüber hat die Sternverbindung den Vorteil einer schnellen, direkten
Verbindung, benötigt aber mit den ACIA-Baugruppen bei Zuschaltung weiterer Rechner
einen Umbau, insbesondere einer hardwaremäßigen Änderung. Die erwähnte Zuschaltung
weiterer Rechner schließt die Änderung auch bei einer Abschaltung ein, d. h. hinsichtlich
des Flurförderzeugs eine Änderung im Einsatzbereich einzelner notwendiger mechanischer
Antriebe.
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Ausgehend von vorstehenden Überlegungen wird die Aufgabe dadurch gelöst,
daß die Steuerbefehlssignal-Rechner zur Befehlseingabe-Anordnung in einer Sternverbindung
mit einer Zentralstation vorgesehen sind, an deren Eingang die Befehlseingabe-Anordnung
angeordnet ist und die in Form eines Einchip-Computers mit Schaltung von Kennungsspeichern
und
Vergleichsanordnungen zur Durchgangsschaltung an Ausgänge ausgeführt ist, wobei
eine Anzahl von Ausgängen wenigstens für die Anzahl aller möglichen nktionsbaugruppen
mit Antrieben eines Flurförderzeuges vorgesehen ist, und eine Zu- oder Abschaltung
von Steuerbefehlssignal-Rechnern in Abhängigkeit von der benotigten Anzahl vorgesehen
ist.
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Solche Einchip-Computer sind handelsmäßig verfügbar, beispielsweise
unter der Bezeichnung Motorola 6805. Ein solcher Einchip-Computer ist hardwaremäßig
so auszulegen, daß seine PIA-Ports benutzt werden als serielle Schnittstellen zu
den Steuerbefehlssignal-Rechnern. Die Anzahl der einsetzbaren kommunizierenden Steuerbefehlssignal-Rechner
ist nur durch die Anzahl der PIA-Ports begrenzt. Dafür sieht die Erfindung eine
ausreichende Anzahl für alle Einsatzmöglichkeiten vor.
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Gegenüber der möglichen Ausführungsform ersetzt ein solcher Einchip-Computer
mehrere ACIA-Bausteine, und sie sind mit einer Anzahl von Anschlüssen verfügbar,
die den Einsatz einer Vielzahl von zusammengeschalteten Rechnern als Befehlsgeber
für Steuerfunktionen bzw. Bewegungsabläufe zulassen.
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Durch die Erfindung wird daher eine erhebliche Einsparung im Zusammenhang
mit dem funktionellen Vorteil erreicht, daß bei Zuschaltung einer neuen Steuerbaugruppe
keine Hardware-Änderung notwendig ist. Anstelle mehrerer ACIA-Bausteine genügt durch
den Einsatz des Einchip-Computers nur ein Baustein, um die erforderlichen Funktionen
durcElzufUhren. Das hat den Vorteil, daß die Installation eines Flurförderfahrzeugs
jeweils erhalten bleiben und ohne Aufwand des Vorhandenen eine Zu- oder Abschaltung
eines oder mUhrerer
Steuerbefehlssignal-Rechner erfolgen kann.
Hierbei versteht sich, daß bei der Hardware-Auslegung, die erhaltn bleibt, die Software
veränderbar ist, was aber im Zusammenhang mit der Umrüstung einen praktisch vernachlässigbaren
Aufwand darstellt.
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Bevorzugt wird, daß PIA-Ports des Einchip-Computers als Ausgänge zu
den Steuerbefehlssignal-Rechnern vorgesehen sind. Dadurch wird ein besonders einfacher
Anschluß ermöglicht.
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Bevorzugt wird in einer besonderen Ausführung, daß die Ausgänge mit
jeweils einem PIA-Bus (PIA-Bus-Schnittstelle) zwischen sich und den vorgeschalteten
Kennungsspeichern Querverbindungen jeweils zwischen den Ausgängen aufweisen, und
jede Querverbindung mit einer Richtungsregister und einer zugeordneten Vergleichsanordnung
ausgeführt ist.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen erläutert,
die in der Zeichnung dargestellt sind.
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In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Hubstaplers
als Flurförderzeug zur Erläuterung einiger Antriebe, Fig. 2 eine schematische Ansicht
einer Schaltung von SteuerbeSehlssignal-Rechnern in einer Ringverbindung, Fig. 3
eine schematische Ansicht von Steuerbefehlssignal-Rechnern in einer Sternverbindung,
Fig. 4 eine schematische Ansicht der Schaltungsanordnung eines Einchip-Computers,
Fig.
5 eine schematische Darstellung einer chaltungsanordnung einer weiteren Ausführungsform
eines Einchip-Computers, wobei die Einchip-Comuter nach den Fig. 4 und 5 jeweils
einer Zentralstation nach Fig. 3 zu geordnet sind.
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Ein Flurförderfahrzeug nach Fig. 1 hat ein Fahrgestell 1, das über
einen Antriebsmotor 2 antreibbar is-t, einen ahrersitz 3 mit einem Steuerpaneel
4 in Form einer Befehlseingabe-Anordnung, ein Lenkrad 5 für die Lenkung wenigstens
eines lenkbaren Rades 6, das gegebenenfalls auch von den rotor 2 antreibbar ist,
einen Hubmast 7, der gegebenenfalls als Teleskopmast ausgeführt ist und an welchem
ein Hubschlitten 8 höhenbeweglich ist, ein Höhenantriebsmotor für den Hubschlitten
8, einen ausfahrantrieb 10 für ei-en ausfahrbaren Teleskopmast, einen Schubmastantrieb
11 zur Hin- und Herbewegung des Hubmastes 7, entsprechend de:: Doppelpfeil 12, einen
Schwenkantrieb 13 am Hubschlitten @ für einen iiastträger 1 14, einen Seitenvorschubantrieb
15 am Hubschlitten 8, ebenfalls für den Lastträger 14.
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Durch diese Auf zählung werden bekannte Antriebe angegeben, wobei
der Ausdruck Antriebe jeweils einen Antriebsmotor umfaßt. Nicht dargestellt ist
eine automatische Führung im Zusammenhang mit dem Lenkantrieb, symbolisiert durch
das Lenkrad 5. In diesem Zusammenhang wird eine automatische Abtastanordnung 16
einbezogen, die das Magnetfeld eines in den Boden gelegten Leitdrahtes zur Durchführung
der Lenkung abtastet, wobei zusätzlich für den Antrieb Antennen 17 vorgesehen sein
können, die mit Signalmarkierungen an der Fahrstrecke zusammenarbeiten. Solche Signalmarkierungen
können
von einem Lagerrechner gespeist werden, um Arbeitsfunkt ionen der Antriebe herbei
zuführen.
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Aus vorstehender Erläuterung ergibt sich eine Vielzahl von Antriebsmotoren;
deren Steuerung kann und muß wenigstens zum Teil aufeinander abgestimmt sein. Beispielsweise
ist eine Drosselung oder Rückschaltung des Antriebsmotors 2 entweder in Abhängigkeit
von einer Kurvenfahrt oder in Abhängigkeit von der Höhe des Hubschlittens 8 bzw.
der Ausfahrhöhe des Hubmastes 7 erforderlich. Desgleichen kann ein steuernder Eingriff
in den Antriebsmotor 2 in Abhängigkeit von der Stellung des Hubmastes in Richtung
des toppelpfeils 12 vorgesehen sein. Entsprechend ist eine gegenseitige Abhangigkeit
der Antriebsleistung des Schwenkantriebs 13 und des Seitenvorschubantriebs 15 in
vielen Fällen erforderlich. Für diese Abhängigkeiten sind erhebliche Installationen
erforderlich.
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)ios e erheblichen Installationen werden dadurch vermieden, daß ausgehend
vom Steuerpaneel 4 als Befehlseingabe-Anordnullr, für alle Antriebe Jeweils ein
Steuerbefehlssignalrechner vorgesehen ist, an dessen Ausgang Steuerbefehlssignale
auftreten, die mit den Antrieben, d. h. Motoren oder ihren Einsatzelementen, wie
Schaltern, Ventilen, Regelanordnungen oder dergl. verbunden sind. Dadurch ist im
prinzip eine Einzelsteuerung möglich.
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Fig. 2 zeigt die Möglichkeit der Zusammenschaltung von drei Steuerbefehlssignal-Rechnern
18 - 20 in Verbindung mit einer auch als Rechner ausgeführten Befehlseingabe-Anordung
21. Die Baugruppen 18 - 20 sind nach Fig. 2 in einer seriellen Ringverbindung 22
vorgesehen. Hierin würde schon eine vorteilhafte Ausgestaltung lie6en, wobei jeweils
zwei
ACIA-Baugruppen an jedem Rechner, d.h. am Eingang und am Ausgang, angeordnet sind.
Der Aufwand ist erheblich. Bei mehr als vier Rechnern in einer solchen Ringverbindung
läuft die Kommunikation verhältnismäßig langsam ab, und ein Fehler überträgt sich
auf alle Rechner.
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Fig. 3 zeigt die Steuerbefehlssignal-Rechner 23 - 26 in seriellem
Anschluß jeweils in Sternverbindung mit den Leitungen 27 - 30 zu einer Zentralstation
31. Diese Zentralstation hat normalerweise auch eine Befehlseingabe-Anordnung. Eine
solche kann als Tastatur zur Programmgabe ausgeführt sein.
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Die Strnverbindung in der beschriebenen Weise würde an der Zentralstation
31 für jeden angeschlossenen Steuerbefehlssignal-Rechner 23 - 26 eine ACIA-Anschlußbaugruppe
erfordern. Hierin liegt ein erheblicher Aufwand, obgleich die Sternverbindung den
Vorteil einer schnellen Kommunikation hat.
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Der Aufwand wird dadurch beseitigt, daß die Zentralstation auch in
Verbindung mit der Befehlseingabe-Anordnung 32 (Fig. 4 und 5) einen Einchip-Computer
33> 34 aufweist, der den Aufwand zahlreicher ACIA-Baugruppen vermeidet.
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Am Eingang des jeweiligen Einchip-Computers 33, 34 der im ganzen mit
31 bezeichneten Zentralstation ist jeweils ein Datenbus 35, 36 angeordnet, in welchen
Befehlswörter mit verschiedenen Kennzeichen eingegeben werden.
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Nach Fig. 4 enthält der Einchip-Compter 33 eine Sammelleitung 37 mit
verschiedenen Ausgängen 38 - 41..., an denen parallele PIA-Busanschlüsse 42 - 45
angeordnet sind, so daß
serielle Anschlüsse zu den einzelnen Steuerbefehlssignal-Rechnern
vorhanden sind. Durch diese PIA-Busanschlüsse können auch Befehle von den Antrieben
bzw. Antriebsmotoren, oder sogenannte Korrekturbefehle aufgenommen und eingeführt
werden. Der Ausdruck Ausgänge ist daher unter diesem Gesichtspunkt zu verstehen,
weil auch von den an den Ausgängen angeschlossenen Antrieben etc.
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Befehle aufgenommen werden können.
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Den Ausgängen 38 - 41 sind jeweils Kennungsspeicher 46-49 unter Einbeziehung
einer Vergleichsanordnung zugeordnet, die nur die Ausgänge freigeben, die durch
das Befehlswort aus der Befehlseingabe-Anordnung 32 auslösbar sind.
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Auch nach Fig. 5 ist eine Sammelleitung 37 vorgesehen.
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Zwischen den Kennungsspeichern 46 - 49 einschließlich Vergleichsanordnungen
mit Durchgangss chaltung oder -sperre, (was auch für Fig. 4 gilt) und den PIA-Busanschlüssen
42 - 45 sind jeweils Querverbindungen 50, 51, 52, 53, 5, 55 mit einem Richtungsregister
und einer zugeordneten Vergleichsanordnung vorgesehen, letztere zusammen bezeichnet
mit 56 - 61. Dadurch wird durch die eingegebenen Befehlsworte eine interne Verbindung
im Einchip-Computer herbeigeführt, der jeweils, wie formal' angedeutet ist, bei
62 einen Programmierungsspeicher für die Kennungs-Speicher und Richtungsregister
aufweist. Solche Einchip-Computer sind auch in der programmierbaren Schaltungsanordnung
bekannt und verfügbar und bilden daher einen wirtschaftlich einsetzbaren Bauteil
zur Vermeidung von mehreren getrennten ACIA-Bauteilen.
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- L e e r s e i t e -