DE3306463C2 - - Google Patents

Description

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-Schaltun­ gen für Antriebe, die zur Befehlseingabe-Anordnung in ei­ ner Sternverbindung mit einer Zentralstation vorgesehen sind, an die eine Befehlseingabe-Anordnung angeschlossen ist.

Eine solche Sternverbindung ist an einem Flurförderzeug, Gabelstapler, nach der DE-OS 26 46 268 bekannt. Dabei sind aber in der Sternverbindung lediglich Steuerbefehlssignal- Schaltungen vorgesehen, die Schaltungseinheiten haben, wel­ che im Zusammenhang mit Steuereinrichtungen eines automati­ schen Fördersystems ansprechen. In diesem Zusammenhang ist auch eine induktive Fahrzeugführung in einem Leitdraht in Verbindung mit einem Lagerrechner vorgesehen, der mit einer Zentraleinheit verknüpft ist.

In obigen Darlegungen bezieht der Ausdruck "Antriebe" Antriebsmotoren ein. Solche Antriebsmotoren können als Elektromotoren, als hydraulische Zylinderkolbeneinrich­ tungen 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.

Zahlreiche Antriebselemente sind durch Handsteuerung oder im automatisierten Betrieb, gegebenenfalls nach Maßgabe eines Programms in wechselseitiger Abhängigkeit zu be­ tätigen.

Solche Flurförderfahrzeuge beziehen gemäß bekannter Aus­ führung auch Hubmastfahrzeuge mit einem Höhenantrieb des Lastaufnahmemittels bzw. des dafür vorgesehenen Hub­ schlittens, Antriebe am Lastaufnahmemittel, wie einen Seitenantrieb, einen Schwenkantrieb, gegebenenfalls auch einen Vorschubantrieb, auch in Verbindung mit Korrektur­ befehlen vom Positionierungsort her, ferner den Fahran­ trieb ein, gegebenenfalls in Verbindung mit einer Lenk­ einstellung des Fahrzeugs.

Bisher sind solche Flurförderfahrzeuge jeweils für einen bestimmten Zweck im Rahmen vorliegender Aufgaben ausge­ führt worden mit einer umfangreichen Installation von Antriebsmotoren, gegebenenfalls auch hydraulischen An­ triebsmotoren, jeweils mit zugeordneten Schaltern, Regel­ vorrichtungen und Steuerventilen sowie Versorgungsleitun­ gen. Der Aufwand einer solchen Installation ist erheb­ lich.

Im Einsatz werden vom Fahrzeugaufbau her gleiche Flur­ förderfahrzeuge für verschiedene Aufgaben verwendet, bei denen nur bestimmte einzelne Antriebe oder bestimmte An­ triebskombinationen erforderlich sind. Daher werden die Flurförderfahrzeuge jeweils für ihre Aufgabe ausgerüstet. 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 mehr Antriebe zur Erfüllung von anderen Funktionen erforderlich sind bzw. bei einem vereinfach­ ten Einsatz weniger Antriebe benötigt werden. Auch in diesem Falle ist es in bekannten Flurförderfahrzeugen schwierig, Installationen zu reduzieren, so daß auch dann erhebliche Umrüstungen notwendig sind.

Besondere Probleme entstehen bei der bekannten Installa­ tion für die Einführung einer Vollautomatik für die Funk­ tionsvorgänge, insbesondere wenn dabei gemäß verschiedenen Einsätzen verschiedene Kombinationen erforderlich sind.

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 An­ passung zugänglich ist.

Unter Verwendung der Steuerbefehlssignal-Rechner für einen Antrieb oder eine Funktionssteuerung ist es denkbar, daß jede Antriebs- oder Steuergruppe, wie beispielsweise Hö­ henantrieb mit Höhenvorwahl, Lastaufnahmemittel mit Bewe­ gung für Seitenführung, Verschwenkung und Korrektur, in­ duktive Fahrzeugführung an einem Leitdraht, auch in Ver­ bindung 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 ei­ ner Sternverbindung in bezug zu einer Zentralstation als Befehlsgeber bzw. Verteiler vorzusehen. Dabei sind aber 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 benö­ tigt.

Die Ringverbindung hat den Nachteil eines verhältnis­ mäßig langsamen Ablaufs. Ein Fehler in der seriellen Ringleitung bewirkt eine Störung zwischen allen Rech­ nern. Demgegenüber hat die Sternverbindung den Vorteil einer schnellen, direkten Verbindung, benötigt aber mit den ACIA-Baugruppen bei Zuschaltung weiterer Rech­ ner 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 An­ triebe. Dabei sind bei einer an sich schon vorteilhaften Ausführung mit drei Baugruppen in einer seriellen Ring­ verbindung jeweils zwei ACIA-Baugruppen an jedem Rech­ ner, d. h. am Eingang und am Ausgang notwendig, falls überhaupt in einer solchen Anordnung bisher noch nicht eingesetzte Steuerbefehlssignal-Rechner angeordnet wären. 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.

Aus der GB-OS 20 99 184 ist im Zusammenhang mit der Ver­ meidung einer irrtümlichen Betätigung durch Handsteuerung und eines Aufwandes aufgrund eines Einsatzes von Hebel­ schaltungen bekannt, in einer Steuereinheit eine Schnitt­ schaltung für Eingabe des Impuls-Ausgangssignals von der Sensoreinheit und eine einen Steuerbefehl erzeugende Schaltung mit einem Gedächtniswerk (Speicher) zur Spei­ cherung von Daten für eine vorbestimmte Hubhöhe und eine Einstelleinrichtung für Daten zur Einführung einer Angabe in die Speicherschaltung vorzusehen, wobei die den Steu­ erbefehl erzeugende Schaltung einen Steuerbefehl auf der Basis einer Vergleichsrechnung zwischen dem Ausgang der Sensoreinheit, die durch die Schnittstellenschaltung ge­ speist ist, und den betroffenen Daten, die in der Spei­ cherschaltung gespeichert sind, erzeugt, um die Hubhöhen­ steuerung entsprechend dem Steuerbefehl zu bewirken.

Hierbei soll das Problem gelöst werden, daß bei einer Handsteuerung eine irrtümliche Betätigung zu Schwierig­ keiten führen kann, wobei nicht nur der Aufwand beim Einsatz von Hebelschaltern steigt, sondern auch bei Speicherung der Hubhöhe im Mikrocomputer dann Schwierig­ keiten entstehen können, wenn die automatische Höhen­ steuerung mit einer oberen Bewegungsgrenze im Mikro­ computer gespeichert ist und die Belastung oder der last­ freie Zustand bzw. die Stärke der Lasttraggabel Einfluß erhalten. Damit liegt ein besonderes anderes Problem zu­ grunde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flurförder­ zeug, insbesondere als Fahrzeug, bzw. eine Steueranord­ nung als Installation auf solchen Flurförderfahrzeugen für verschiedene Kombinationen von Bewegungen und Antrie­ ben 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 sol­ len. Dabei geht die Erfindung von einer Sternverbindung aus.

Ausgehend von vorstehenden Überlegungen wird die Aufgabe an einem eingangs angegebenen Flurförderzeug dadurch ge­ löst, daß die Steuerbefehlssignal-Schaltungen als Steuer­ befehlssignal-Rechner ausgeführt sind und die Zentralsta­ tion in Form eines Einchip-Computers mit Schaltung von Kennungsspeichern und Vergleichsanordnung zur Durchgangs­ schaltung an Ausgänge ausgeführt ist, wobei eine Anzahl von Ausgängen wenigstens für die Anzahl aller möglichen Funktionsbaugruppen mit Antrieben eines Flurförderzeuges und eine Zu- oder Abschaltung von Steuerbefehlssignal- Rechnern in Abhängigkeit von der benötigten Anzahl vorge­ sehen ist.

Solche Einchip-Computer sind handelsmäßig verfügbar. Ein solcher Einchip-Computer ist hardwaremäßig so auszulegen, daß seine PIA-Ports benutzt werden als serielle Schnitt­ stellen 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.

Gegenüber der möglichen Ausführungsform ersetzt ein solcher Einchip-Computer mehrere ACIA-Bausteine, und sie sind mit einer Anzahl von Anschlüssen verfügbar, die den Ein­ satz einer Vielzahl von zusammengeschalteten Rechnern als Befehlsgeber für Steuerfunktionen bzw. Bewegungsab­ läufe zulassen.

PIA bring auch in der Funktion zum Ausdruck parallel interface adapter, d. h. einen Parallelausgang. ACIA bezeichnet demgegenüber einen asynchronous communications interface adapter.

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 durch­ zuführen. Das hat den Vorteil, daß die Installation ei­ nes Flurförderfahrzeugs jeweils erhalten bleibt und ohne Aufwand des Vorhandenen eine Zu- oder Abschaltung eines oder mehrerer Steuerbefehlssignal-Rechner erfolgen kann. Hierbei versteht sich, daß bei der Hardware-Auslegung, die erhalten bleibt, die Software veränderbar ist, was aber im Zusammenhang mit der Umrüstung einen praktisch vernachlässigbaren Aufwand darstellt.

Bevorzugt wird, daß PIA-Ports des Einchip-Computers als Ausgänge zu den Steuerbefehlssignal-Rechnern vorgesehen sind. Dadurch wird ein besonders einfacher Anschluß er­ möglicht.

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 aufwei­ sen, und jede Querverbindung mit einem Richtungsregister und einer zugeordneten Vergleichsanordnung ausgeführt ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungs­ beispielen erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Hubstaplers als Flurförderzeug zur Erläuterung einiger Antriebe,

Fig. 2 eine schematische Ansicht von Steuerbefehls­ signal-Rechnern in einer Sternverbindung,

Fig. 3 eine schematische Ansicht der Schaltungs­ anordnung eines Einchip-Computers,

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Schaltungs­ anordnung einer weiteren Ausführungsform eines Einchip-Computers, wobei die Einchip-Computer nach den Fig. 3 und 4 jeweils einer Zentral­ station nach Fig. 2 zugeordnet sind.

Ein Flurförderfahrzeug nach Fig. 1 hat ein Fahrgestell 1, das über einen Antriebsmotor 2 antreibbar ist, einen Fah­ rersitz 3 mit einem Steuerpaneel 4 in Form einer Befehls­ eingabe-Anordnung, ein Lenkrad 5 für die Lenkung wenigstens eines lenkbaren Rades 6, das gegebenenfalls auch von dem Motor 2 antreibbar ist, einen Hubmast 7, der gegebenen­ falls als Teleskopmast ausgeführt ist und an welchem ein Hubschlitten 8 höhenbeweglich ist, ein Höhenantriebsmotor 9 für den Hubschlitten 8, einen Ausfahrantrieb 10 für einen ausfahrbaren Teleskopmast, einen Schubmastantrieb 11 zur Hin- und Herbewegung des Hubmastes 7, entsprechend dem Doppelpfeil 12, einen Schwenkantrieb 13 am Hub­ schlitten 8 für einen Lastträger 14, einen Seitenvor­ schubantrieb 15 am Hubschlitten 8, ebenfalls für den Lastträger 14.

Durch diese Aufzählung werden bekannte Antriebe angege­ ben, wobei der Ausdruck "Antriebe" jeweils einen Antriebs­ motor 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 Ma­ gnetfeld eines in den Boden gelegten Leitdrahtes zur Durchführung der Lenkung abtastet, wobei zusätzlich für den Antrieb Antennen 17 vorgesehen sein könnten, die mit Signalmarkierungen an der Fahrstrecke zusammenarbeiten. Solche Signalmarkierungen können von einem Lagerrechner gespeist werden, um Arbeitsfunktionen der Antriebe her­ beizuführen.

Aus vorstehender Erläuterung ergibt sich eine Vielzahl von Antriebsmotoren; deren Steuerung kann und muß wenig­ stens zum Teil aufeinander abgestimmt sein. Beispielswei­ se ist eine Drosselung oder Rückschaltung des Antriebs­ motors 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 Doppelpfeils 12 vorgesehen sein. Entsprechend ist eine gegenseitige Abhängigkeit der Antriebsleistung des Schwenk­ antriebes 13 und des Seitenvorschubantriebs 15 in vielen Fällen erforderlich. Für diese Abhängigkeiten sind erheb­ liche Installationen erforderlich.

Diese erheblichen Installationen werden dadurch vermie­ den, daß ausgehend vom Steuerpaneel 4 als Befehlseingabe- Anordnung für alle Antriebe jeweils ein Steuerbefehls­ signal-Rechner vorgesehen ist, an dessen Ausgang Steuer­ befehlssignale auftreten, die mit den Antrieben, d. h. Motoren oder ihren Einsatzelementen, wie Schaltern, Ven­ tilen, Regelanordnungen oder dergl. verbunden sind. Dadurch ist im Prinzip eine Einzelsteuerung möglich.

Wenn auch eine Zusammenschaltung von drei Steuerbefehls­ signal-Rechnern in Verbindung mit einer auch als Rechner ausgeführten Befehlseingabe-Anordnung in einer seriellen Ringverbindung gemäß einleitenden Darlegungen möglich ist, ergibt sich ein Aufwand.

Fig. 2 zeigt 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.

Bei Einsatz einer ACIA-Anschlußbaugruppe würde die Stern­ verbindung in der beschriebenen Weise an der Zentralsta­ tion 31 für jeden angeschlossenen Steuerbefehlssignal- Rechner 23-26 eine solche Baugruppe erfordern, so daß trotz des Vorteiles einer Sternverbindung hinsichtlich einer schnellen Kommunikation ein erheblicher Aufwand ent­ steht. Dieser wird dadurch beseitigt, daß die Zentral­ station auch in Verbindung mit der Befehlseingabe-Anord­ nung 32 (Fig. 3 und 4) einen Einchip-Computer 33, 34 aufweist, der den Aufwand zahlreicher ACIA-Baugruppen vermeidet.

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.

Nach Fig. 3 enthält der Einchip-Computer 33 eine Sammel­ leitung 37 mit verschiedenen Ausgängen 38-41 . . ., an denen parallele PIA-Busanschlüsse 42-45 angeordnet sind, so daß serielle Anschlüsse zu den einzlnen Steuerbefehlssignal-Rechnern vorhanden sind. Durch die­ se PIA-Busanschlüsse können auch Befehle von den Antrie­ ben bzw. Antriebsmotoren, oder sogenannte Korrekturbe­ fehle aufgenommen und eingeführt werden. Der Ausdruck "Ausgänge" ist daher unter diesem Gesichtspunkt zu ver­ stehen, weil auch von den an den Ausgängen angeschlosse­ nen Antrieben etc. Befehle aufgenommen werden können.

Den Ausgängen 38-41 sind jeweils Kennungsspeicher 46- 49 unter Einbeziehung einer Vergleichsanordnung zugeord­ net, die nur die Ausgänge freigeben, die durch das Be­ fehlswort aus der Befehlseingabe-Anordnung 32 auslösbar sind.

Auch nach Fig. 4 ist eine Sammelleitung 37 vorgesehen. Zwischen den Kennungsspeichern 46-49 einschließlich Vergleichsanordnungen mit Durchgangsschaltung oder -sperre, (was auch für Fig. 3 gilt) und den PIA-Busan­ schlüssen 42-45 sind jeweils Querverbindungen 50, 51, 52, 53, 54, 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 Kennungsspeicher und Richtungsregister aufweist. Solche Einchip-Computer sind auch in der programmierbaren Schaltunganordnung bekannt und verfügbar und bilden daher einen wirtschaftlich einsetzbaren Bauteil zur Vermeidung von mehreren getrennten ACIA-Bauteilen.

Claims (3)

1. Flurförderzeug mit Fahrantrieb, Lenkantrieb und wenig­ stens einem Lastträger-Antriebsmotor sowie mit einer Befehlseingabe-Anordnung und wenigstens drei mit die­ ser verbundenen Steuerbefehlssignal-Schaltungen für An­ triebe, die zur Befehlseingabe-Anordnung in einer Stern­ verbindung mit einer Zentralstation vorgesehen sind, an die eine Befehlseingabe-Anordnung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerbefehlssignal- Schaltungen als Steuerbefehlssignal-Rechner (23-26) ausgeführt sind und die Zentralstation (31) in Form ei­ nes Enchip-Computers (33, 34) mit Schaltung von Ken­ nungsspeichern (46-49) und Vergleichsanordnung zur Durchgangsschaltung an Ausgänge (38-41) ausgeführt ist, wobei eine Anzahl von Ausgängen wenigstens für die Anzahl aller möglichen Funktionsbaugruppen mit Antrie­ ben eines Flurförderzeuges und eine Zu- oder Abschaltung von Steuerbefehlssignal-Rechnern (23-26) in Abhängig­ keit von der benötigten Anzahl vorgesehen ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß PIA-Ports (42-45) des Einchip-Computers (33, 34) als Ausgänge zu den Steuerbefehlssignal-Rechnern (23-26) vorgesehen sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ausgänge (38-41, 42-45) mit jeweils einem PIA-Bus (PIA-Bus-Schnittstelle) zwi­ schen sich und den vorgeschalteten Kennungsspeichern (46-49) Querverbindungen (50-55) jeweils zwi­ schen den Ausgängen (42-45) aufweisen und jede Querverbindung (50-55) mit einem Richtungsregister und einer zugeordneten Vergleichsanordnung (56-61) ausgeführt ist.