DE60312287T2

DE60312287T2 - Verfahren zur Handhabung und Positionierung von Lasten

Info

Publication number: DE60312287T2
Application number: DE60312287T
Authority: DE
Inventors: Andrew Bellchambers
Original assignee: JC Bamford Excavators Ltd
Current assignee: JC Bamford Excavators Ltd
Priority date: 2002-11-13
Filing date: 2003-11-11
Publication date: 2007-06-14
Anticipated expiration: 2023-11-12
Also published as: US20040151568A1; EP1422189B1; GB0226417D0; GB2395186A; GB2395186B; US7016765B2; ES2282562T3; DE60312287D1; DK1422189T3; EP1422189A1; ATE356074T1

Description

Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Handhaben einer Last mit einer beweglichen Lademaschine, wie etwa einer mit Rädern versehenen Lademaschine. Ein Handhabungssystem bei Gabelstaplern ist in der US-A-4,684,247 beschrieben.
Mit Rädern versehene Lademaschinen, die einen Ladearm aufweisen, der angehoben und abgesenkt und ausgefahren und zurückgezogen werden kann, um eine Last abzugeben oder aufzunehmen, sind beispielsweise aus der EP-A1-0808755 bekannt. Dafür, daß die Last in präziser Weise zur Abgabe positioniert wird, beispielsweise in der Höhe, oder dafür, daß eine Last aus einer Höhe aufgenommen wird, besteht allerdings dahingehend eine Anforderung, daß die Maschine so manövriert wird, daß dann, wenn der Arm angehoben ist, ein Ladearbeitsgerät zum Handhaben der Last in seitlicher Richtung mit der gewünschten Position zum Ent- oder Beladen ausgerichtet ist.
Es sei darauf verwiesen, daß aus Sicherheitsgründen, um die Stabilität der Lademaschine beizubehalten, wenn sie manövriert wird, der Arm dann, wenn eine Last transportiert wird, sich in einem abgesenkten Zustand befindet. Auf diese Weise kann in dem Fall, daß eine Last an einer hohen Position abzugeben ist und die Bedienungsperson der Maschine die Maschine in seitlicher Richtung nicht genau ausrichtet, wenn der Arm angehoben ist, die Last nicht in der gewünschten Abgabeposition der Last abgegeben werden. Um daher den Sicherheitsanforderungen zu genügen, muß die Bedienungsperson den beladenen Arm erneut absenken, bevor er die Maschine manövriert, in dem Bemühen, die Maschine in seitlicher Richtung genauer auszurichten. Dies ist zeitaufwendig und kann dazu führen, daß die Bedienungsperson die Maschine dann manövriert, wenn die Last in eine hohe Position angehoben ist, was den Sicherheitsbestimmungen entgegengerichtet ist.
Es sei darauf verwiesen, daß für eine mit Rädern versehene Lademaschine, insbesondere für eine solche mit einem teleskopierbaren Ladearm, der in der Lage ist, Lasten bis in eine sehr große Höhe anzuheben, beispielsweise bis zu 15 m oder höher, eine Fehlausrichtung der Maschine durch nur einen kleinen Betrag, beispielsweise einige wenige Zentimeter, wenn der Arm abgesenkt ist, zu einer erheblichen Fehlausrichtung der Last führen kann, in bezug auf eine gewünschte Handhabungsposition der Last, wenn der Ladearm angehoben wird.
Es sind bereits Vorschläge gemacht worden, um zu ermöglichen, daß das Ladearbeitsgerät in seitlicher Richtung verschoben werden kann, so daß die Last im Falle einer kleineren seitlichen Fehlausrichtung, wenn die Last angehoben wird, in seitlicher Richtung in Richtung auf die Abgabeposition der Last verlagert werden kann, wenn sich der Arm in einem angehobenen Zustand befindet. Allerdings kann das Verlagern einer schweren Last in seitlicher Richtung zu einer seitlichen Instabilität der Maschine führen, und in jedem Falle muß der Arm bzw. das Ladearbeitsgerät mit zusätzlichen Aktuatoren versehen sein, um eine solche seitliche Verlagerung der Last zu ermöglichen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, um eine Last an einer hohen gewünschten Handhabungsposition der Last handhaben zu können, gemäß Anspruch 1.
Auf diese Weise wird bei Verwendung des Verfahrens nach der Erfindung keine Bedienungsperson benötigt, um den Arm anzuheben, um zu sehen, ob die Maschine in korrekter Weise seitlich mit der Handhabungsposition der Last ausgerichtet ist, um die Last aufzunehmen oder abzugeben.
Bei dem Signal, das von der Maschine in Richtung zu dem Arbeitsgerät zum Handhaben der Last gerichtet wird, kann es sich um einen einfachen Lichtstrahl handeln, oder um einen Lichtfächer in der Bewegungsebene des Bezugspunkts des Ladearms. Auf diese Weise kann die korrekte seitliche Positionierung dadurch überprüft werden, daß die Bedienungsperson beobachtet, wohin das ausgerichtete Licht fällt.
Bei dem Licht handelt es sich in bevorzugter Weise um ein Licht mit hoher Intensität, wie etwa um ein kollimiertes Laserlicht, so daß das Licht auch an einem hellen Tag von der Bedienungsperson der Maschine gesehen werden kann.
Der Bezugspunkt des Ladearbeitsgeräts kann eine in seitlicher Richtung zentrale Position des Ladearbeitsgeräts sein, der im wesentlichen entlang einer Längsachse des Ladearms liegen kann, oder der Bezugspunkt kann zu einer oder der anderen Seite der Achse liegen, je nach Notwendigkeit.
Das Signal kann in Richtung auf die Handhabungsposition der Last ausgehend von einer Signalvorrichtung gerichtet werden, die auf dem Ladearm oder auf dem Fahrgestell der Maschine angeordnet ist, je nach Notwendigkeit, um das Licht in die Ebene zu lenken.
Es kann vorgesehen sein, daß das Verfahren nicht nur umfaßt, den Ladearm anzuheben, um eine Last von der Handhabungsposition der Last aufzunehmen oder abzugeben, sondern auch, wenn der Arm eine Anzahl von relativ zueinander teleskopierbaren Abschnitten umfaßt, den Arm auszufahren, um das Ladearbeitsgerät in axialer Richtung des Arms in Richtung auf die Handhabungsposition der Last zum Beladen oder Entladen zu bewegen.
Bei dem Ladearbeitsgerät kann es sich in typischer Weise um eine Ladegabel handeln, aber auch andere Arten von Ladearbeitsgeräten können bei der Ausführung der Erfindung verwendet werden.
Die Erfindung versetzt die Bedienungsperson in die Lage, Kenntnis darüber zu erhalten, wo das Ladearbeitsgerät beim Anheben positioniert werden kann, bevor der Ladearm angehoben wird.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine seitliche Ansicht einer fahrbaren Lademaschine zur Verwendung bei einem Verfahren in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, benachbart zu einer Handhabungsposition einer Last;
2 eine rückseitige Ansicht der Maschine nach 1 zeigt.
Unter Bezugnahme auf 1 ist eine Lademaschine 10 dargestellt, die ein Fahrgestell bzw. einen Grundkörper 11 aufweist, das auf einer mit dem Boden in Eingriff tretenden Struktur gehalten ist, die in diesem Beispiel vordere 12 und hintere 13 mit dem Boden in Eingriff stehende Räder aufweist, mit deren Hilfe die Maschine 10 durch eine Bedienungsperson der Maschine, in einer Kabine 14 für die Bedienungsperson auf einer Seite des Fahrgestells 11, über den Boden gefahren werden kann.
Zumindest die vorderen 12 oder die hinteren Räder 13 sind lenkbar, und die Maschine 10 kann durch eine Maschine E oder einen Motor angetrieben sein, der auf einer in bezug auf die Kabine 14 entgegengesetzten Seite des Fahrgestells 11 seitlich angebracht sein kann, und kann durch ein mechanisches und/oder hydrostatisches Getriebe, je nach Zweckmäßigkeit, über den Boden gefahren werden.
Die Maschine weist einen Ladearm 15 auf, der in diesem Fall ein Paar von teleskopierbaren Abschnitten 16, 17 aufweist, der aber in anderen Ausführungsformen mehr als zwei Abschnitte 16, 17 aufweisen kann. Ein erster der Armabschnitte, der Abschnitt 16, ist mit dem Fahrgestell 11 der Maschine 10 so verbunden, daß der Arm 15 um eine im wesentlichen horizontale Achse A für eine Bewegung nach oben und unten durch einen oder mehrere Aktuatoren 18, zwischen der Maschine E und der Kabine 14, für eine Bewegung nach oben und unten gehalten ist, wobei ein zweiter Armabschnitt 17 ein Ladearbeitsgerät 20 trägt, bei dem es sich in diesem Falle um eine Ladegabel handelt, wobei aber andere Ladearbeitsgeräte verwendet werden können.
Die Gabel 20 ist für eine schwenkende Bewegung relativ zu dem Arm 15 um eine zweite, im wesentlichen horizontale Achse B durch einen oder mehrere Aktuatoren 21 angebracht.
Bis zu diesem Punkt ist die Maschine 10 im wesentlichen herkömmlich.
Allerdings ist die Maschine 10 gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Beleuchtungsvorrichtung 25 versehen, die in diesem Falle an einer Oberseite des Ladearms 15 angebracht ist und, wenn benötigt, einen Fächer F aus einem intensiven, vorzugsweise kollimierten und vorzugsweise lasererzeugten, Licht erzeugt.
Ein Bezugspunkt ist vorgesehen, und zwar in diesem Beispiel an einer zentralen Position C der Ladegabel 20. Wenn der Ladearm 15 durch die Aktuatoren 18 um die Achse A angehoben und abgesenkt wird, bewegt sich der Bezugspunkt C in einer im wesentlichen vertikalen Ebene, zumindest dann, wenn sich die Maschine 10 in einer horizontalen Stellung befindet. Die Beleuchtungsvorrichtung 25 ist so angeordnet, daß der Fächer F in der Ebene P liegt.
In dem Falle, daß eine Bedienungsperson der Maschine wünscht, eine Last L, die von der Gabel 20 getragen wird, an einer hohen Handhabungsposition der Last abzugeben, wie etwa auf einer Plattform 30 eines Gerüstturms 31, wie in den Zeichnungen dargestellt ist, fährt die Bedienungsperson die Maschine, wobei sich der Ladearm 15 in einer abgesenkten Fahrposition befindet, die in 1 mit ausgezogenen Linien dargestellt ist, und manövriert die Maschine 10 so, um die Maschine 10 in eine Position benachbart zu, aber unterhalb der hohen Handhabungsposition 30 der Last zu bringen.
Bevor der Ladearm 15 angehoben wird, um die Ladegabel 20 und damit die Last L in Richtung auf die Plattform 30 anzuheben, kann die seitliche Ausrichtung der Maschine 10 in bezug auf die Plattform 30 dadurch überprüft werden, daß die Beleuchtungsvorrichtung 25 betätigt wird, um den Lichtfächer im wesentlichen nach oben zu richten. Wenn die Plattform 30 durch den Fächer F des Lichts getroffen wird, weiß die Bedienungsperson, daß sich der Bezugspunkt der Ladegabel 20 in der Ebene des Fächers F bewegen wird, durch Anheben des Arms 15, und daß auf diese Weise die Last L auf der Plattform 30 abgegeben werden kann. Selbstverständlich kann es sein, daß ein gewisses Ausfahren des Arms 15 ebenfalls benötigt wird, um die Last L auf der Plattform zu positionieren.
Wenn gewünscht, kann die Beleuchtungsvorrichtung 25 anstelle eines Fächers F von Licht einen nach oben gerichteten Strahl erzeugen, wobei es allerdings in diesem Falle notwendig sein kann, eine Einstellung des Strahls in der Ebene P nach oben und unten vorzusehen, so daß der Strahl auf die Plattform 30 oder eine andere Handhabungsposition der Last gerichtet werden kann, in Abhängigkeit von der Höhe der Position.
Wenn es gewünscht ist, eine Last von der Plattform 30 beispielsweise aufzunehmen, kann die leere Ladegabel 20 zu der Plattform angehoben werden, nachdem die seitliche Ausrichtung der Maschine 10 geprüft worden ist, indem Licht nach oben zu der Plattform 30 gelenkt wird.
Wenn gewünscht, kann anstelle der Anbringung der Beleuchtungsvorrichtung 25 an dem Ladearm 15 die Vorrichtung 25 auf einer Halterung M des Arms 15 angebracht werden, oder auf der Seite des Arms 15 oder auch auf dem Fahrgestell 11 der Maschine, beispielsweise auf der Kabine 14, wenn die Notwendigkeit besteht, die Vorrichtung entsprechend der Geometrie der Maschine 10 anzubringen, so daß die Vorrichtung 25 Licht in der Ebene P oder in einer anderen Bezugsebene richten kann, anhand der die Bedienungsperson die seitliche Ausrichtung der Maschine 10 relativ zu der Handhabungsposition der Last, beispielsweise der Plattform 30, bestimmen kann.
Damit die Bedienungsperson das gerichtete Licht sehen kann, muß das Licht, das von der Beleuchtungsvorrichtung 25 erzeugt wird, ausreichend intensiv und/oder farbig oder in sonstiger Weise eingerichtet sein, um ohne weiteres von der Bedienungsperson erkennbar zu sein.
In bevorzugter Weise liegt das Licht in dem normalen visuellen Spektrum, das ohne weiteres durch die Bedienungsperson ohne weitere Hilfe sichtbar ist, wobei allerdings das Licht auch in einem Spektrum liegen kann, welches eine spezielle Brille oder ähnliches voraussetzt, um gesehen werden zu können, wie beispielsweise ultraviolettes oder infrarotes Licht.
In dem beschriebenen Beispiel wird Licht als ein Signal zwischen der Maschine 10 und dem Bezugspunkt der Plattform 30 verwendet. In einem anderen Beispiel kann ein nicht sichtbares Signal auf der Maschine 10 verwendet werden, dadurch daß eine geeignete Übertragungsvorrichtung auf der Maschine 10 und ein Empfänger an oder benachbart zu der Handhabungsposition der Last bereitgestellt wird.
Obwohl die Lademaschine 10 in dem beschriebenen Beispiel eine mit Rädern versehene Lademaschine 10 ist, kann die Erfindung mit einer beliebigen Bauart einer fahrbaren oder beweglichen Lademaschine verwendet werden.
Obwohl die Ausführungsformen der Erfindung, wie sie beschrieben worden sind, eine Bezugnahme auf eine Bedienungsperson der Maschine enthalten, eignet sich die Erfindung auch zur Anwendung in Fällen, in denen die Lademaschine eine automatisch betätigte Maschine ist, mit einer entfernt befindlichen menschlichen Bedienungsperson und/oder einer computergesteuerten Bedieneinrichtung.

Claims

Verfahren zum Handhaben einer Last (L) an einer hohen gewünschten Handhabungsposition (30) der Last unter Verwendung einer fahrbaren Lademaschine (10) der Art, die einen Ladearm (15) aufweist, der an einem Ende mit einem Fahrgestell (11) der Maschine (10) zur Bewegung zumindest um eine im wesentlichen horizontale Achse (A) zwischen einer niedrigeren Fahrposition und einer höheren Handhabungsposition einer Last verbunden ist, wobei der Arm (15) an seinem äußersten Ende ein Ladearbeitsgerät (20) zum Transportieren der Last (L) aufweist, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt, die Maschine (10), wobei sich der Arm (15) in der niedrigeren Fahrposition wesentlich unterhalb der Handhabungsposition (30) der Last befindet, zu manövrieren, und dann, während der Ladearm abgesenkt ist: ein Signal von der Maschine (10) nach oben zu richten in Richtung auf die Handhabungsposition (30) der Last in einer Ebene (P), in der ein Bezugspunkt des Ladearbeitsgeräts (20) bewegbar ist, wenn der Arm (15) um die im wesentlichen horizontale Achse (A) angehoben wird, zu bestimmen, ob die Maschine (10) korrekt in seitlicher Richtung positioniert ist, so daß dann, wenn der Arm (15) angehoben wird, das Ladearbeitsgerät (20) an der Handhabungsposition (30) der Last positioniert werden kann, die Maschine (10) zu manövrieren, soweit nötig, bis die Maschine (10) korrekt in seitlicher Richtung positioniert ist, und dann den Ladearm (15) anzuheben, um das Ladearbeitsgerät (20) in Richtung auf die Handhabungsposition (30) der Last anzuheben.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal Licht ist, das als ein Fächer (F) von Licht in der Ebene der Bewegung des Bezugspunkts (C) gerichtet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht eine hohe Intensität aufweist, wie etwa kollimiertes Laserlicht.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugspunkt (C) des Ladearbeitsgeräts (20) eine in seitlicher Richtung zentrale Position des Ladearbeitsgeräts ist, die im wesentlichen entlang einer Längsachse des Ladearms (20) liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht nach oben in Richtung auf die Handhabungsposition (30) der Last gerichtet wird, ausgehend von einer Beleuchtungsvorrichtung (25), die entweder an dem Ladearm oder an dem Fahrgestell (11) der Maschine (10) gehalten ist, um das Licht in der Ebene (P) zu richten.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (15) eine Anzahl von relativ zueinander teleskopierbaren Abschnitten aufweist, wobei das Verfahren umfaßt, den Arm (15) auszufahren, um das Ladearbeitsgerät (20) in axialer Richtung des Arms (15) in Richtung auf die Handhabungsposition (30) der Last zu bewegen.