EP4148187A1 - Verfahren zum anfahren einer zielposition einer arbeitsausrüstung einer arbeitsmaschine und arbeitsmaschine - Google Patents

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EP4148187A1
EP4148187A1 EP22193828.5A EP22193828A EP4148187A1 EP 4148187 A1 EP4148187 A1 EP 4148187A1 EP 22193828 A EP22193828 A EP 22193828A EP 4148187 A1 EP4148187 A1 EP 4148187A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
change
target position
angle
signal
length
Prior art date
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Pending
Application number
EP22193828.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Claus Schepers
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP4148187A1 publication Critical patent/EP4148187A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/2025—Particular purposes of control systems not otherwise provided for
    • E02F9/2037—Coordinating the movements of the implement and of the frame
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/18—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels
    • E02F3/22—Component parts
    • E02F3/26—Safety or control devices
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/30—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom
    • E02F3/306—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom with telescopic dipper-arm or boom
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/34—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with bucket-arms, i.e. a pair of arms, e.g. manufacturing processes, form, geometry, material of bucket-arms directly pivoted on the frames of tractors or self-propelled machines
    • E02F3/3402—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with bucket-arms, i.e. a pair of arms, e.g. manufacturing processes, form, geometry, material of bucket-arms directly pivoted on the frames of tractors or self-propelled machines the arms being telescopic
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36—Component parts
    • E02F3/42—Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • E02F3/431—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for bucket-arms, front-end loaders, dumpers or the like
    • E02F3/432—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for bucket-arms, front-end loaders, dumpers or the like for keeping the bucket in a predetermined position or attitude

Definitions

  • the present invention relates to a method for approaching a target position of a work equipment of a work machine, a computing unit and a computer program for its execution, and a work machine.
  • Mobile working machines can have several (e.g. hydraulically) movable components.
  • a movable arm can be provided, on which working equipment (such as a shovel, a grapple, a fork or the like) that can be moved relative to the arm is attached.
  • working equipment such as a shovel, a grapple, a fork or the like
  • telehandlers which have a pivotable telescopic arm, at the end of which working equipment that can be rotated about an axis is attached.
  • Such working machines with working equipment can be operated using operating components such as pedals and hand levers or joysticks, with additional elements, e.g. rollers, being provided on the handle of an operating component for extended functions, e.g. retracting/extending a telescopic arm, so that an operator can control the movements of different movable components of the work machine simultaneously, e.g. with one hand.
  • the invention uses the measure when approaching a target position, which is characterized by a target swivel angle and a target extension length of a telescopic arm pivotably mounted on a carrier of the work machine, a primary change or movement, which is either the change of a swivel angle or the Changing an extension length before or at least essentially before (or executing faster than) a secondary change or movement is the other (i.e. the one not selected as the primary change) of the change in the swivel angle and the change in the extension length.
  • the stability of the working machine can be ensured by suitably selecting the primary and secondary change and their speed according to the respective target position or a starting signal, since it can be prevented that the telescopic arm is swiveled in the extended state, i.e. with a large extension length.
  • the work machine is in particular a telehandler, e.g. a telehandler, a telehandler or a telescopic wheel loader.
  • the work machine has, in particular, a travel drive, i.e. the carrier carrying the telescopic arm can be the chassis or a structure which is rotatably seated on the chassis.
  • the working equipment also referred to as equipment for short, represents a working tool or tool at the free end of the telescopic arm, which is pivotably attached to the carrier of the working machine. Examples of this are a shovel, a fork or a gripper. Changing the angle of rotation, i.e.
  • rotating the equipment around the axis of rotation can also be referred to as tilting or tilting in or out, depending on the direction of rotation.
  • Changing the pivoting angle, i.e. pivoting the telescopic arm relative to the carrier can also be referred to as raising or lowering the telescopic arm, depending on the pivoting direction.
  • an initial position of the working equipment characterized by an initial swing angle and an initial extension length is detected, and while approaching the target position, based on an approach signal, the swing drive and the pull-in/out drive are automatically driven to make a primary change and a secondary change to cause so that the initial pan angle are changed by a pan angle change in the target pan angle and the initial draw length by a draw length change in the target draw length, the primary change is the pivot angle change and the secondary change is the extension length change, or vice versa, with the primary change extending over a first period of time and the secondary change extending over a second period of time, with an end of the first period of time before an end of the second time period is.
  • the pivoting drive and the extension/retraction drive are automatically driven to make a primary change and a secondary change, which are different from each other and are selected from the pivot angle change and the extension length change, to cause the initial pan angle to be changed to the target pan angle and the initial draw length to be changed to the target draw length.
  • first time period and the second time period do not overlap.
  • the first time period and the second time period preferably overlap in an overlap time period.
  • a length of time of the overlapping time section is preferably less than 50%, in particular less than 25%, of the time length of the first time section and/or the time length of the second time section, with the speed of the primary change being reduced and the speed of the secondary change being increased in the overlapping time section becomes. In this way, a smooth transition between changes can be ensured.
  • the length of the overlapping period is greater than 50%, in particular greater than 75%, of the length of the first period and/or the length of the second period, with the primary change occurring at a higher speed (or faster) in the overlapping period than the secondary change occurs.
  • the terms “higher speed” or “faster” or “slower” can be defined in relation to a measure of speed by which a normalized speed can be determined.
  • the normalized rate of change can be specified by reference to the total change.
  • the speed is therefore given as a change over time relative to the total change to be effected. Since (assuming the change occurs in one direction, ie there is no back and forth change) the change per time occurs in the direction of the total change, i.e. the change per time and the total change have the same sign, the speed defined in this way is always a positive value.
  • the total change is the difference between the respective target value and the respective initial value.
  • normalized rates can be compared so that it is possible to determine which change is faster.
  • the above-described definition of a normalized speed of a change is merely an example; other definitions of normalized speeds are also conceivable, so that the change speeds of the change in pivot angle and the change in extension length can be compared with one another.
  • the change over time could be set in relation to a predetermined rate of change, such as a maximum possible rate of change of the work machine, in each case based on the swivel angle or the extension length.
  • a target position detection signal is detected, and in response to the presence of the target position detection signal, the current position of the equipment is detected and stored as the target position. This enables an operator of the work machine to re-establish and save target positions during work.
  • the detected position is stored as the target position. Even more preferably, after the instantaneous position has been detected and before the confirmation signal is detected, information about the detected position is displayed on a display device.
  • the detected position information may be confirmation information that confirms that the position has been correctly detected, that is, the detection of the current position has been successfully completed in response to the detection signal.
  • the information about the detected position can also include further information about the position, e.g. swivel angle and extension length and information calculated from this, e.g. height of the axis of rotation above the ground or a horizontal plane defined by the working machine.
  • a display or screen for example, can serve as the display device, in particular a touch screen, which also displays a control panel, for example, can be used. This design allows the operator of the work machine to precisely control the storage of target positions, such as storing only actual desired target positions. Of course, the option of deleting saved target positions can also be provided using suitable operating components, e.g. a touch screen.
  • a plurality of, in particular two, selected target positions are preferably specified and/or stored, one of the plurality of selected target positions being selected as the target position to be traveled to based on a target position selection signal.
  • the operator can thus select different target positions, e.g. a lower or an upper one.
  • a trigger signal is detected, preferably a target position selection signal is detected, and in response to the trigger signal being present, the initial position of the equipment is determined or detected and movement to the target position is started.
  • This makes it possible, in particular, to use existing operating elements and operating components (e.g. joystick) for detecting the approach signal or, if the approach signal is predetermined, to carry out the approach to the target position automatically without any further need for operator intervention.
  • a termination signal is preferably detected, and in response to the fact that the termination signal is present, the approach to the target position is ended. This enables the operator to stop approaching the target position in a targeted manner, e.g. if an error occurs.
  • the trigger signal and/or the abort signal are/are preferably detected by an operating element, in particular a function button.
  • an operating element in particular a function button.
  • Existing controls can be used for this.
  • the starting signal is preferably detected by a first operating component, in particular a joystick. Speeds of the first change and/or the second change are also preferably determined based on an amplitude of the starting signal.
  • the working equipment is attached to the free end of the telescopic arm so that it can rotate about an axis of rotation, wherein an angle of rotation of the working equipment about the axis of rotation can be changed by a rotary drive, wherein the rotary drive is automatically controlled during the approach to the target position based on the approach signal, by the angle of rotation to change, the angle of rotation is preferably changed so that the orientation of the work equipment remains unchanged relative to the carrier or relative to a horizontal direction.
  • the angle of rotation, the pivot angle and the extension length are recorded or measured, in particular by appropriate measuring devices, the starting position being determined based on the recorded angle of rotation, the recorded pivot angle and the recorded extension length.
  • the control of the rotary drive, the swivel drive and the pull-in/out drive is based on the recorded rotation angle, the recorded swivel angle and the recorded extension length. The control can thus be carried out on the basis of current measured values, so that a high level of precision can be achieved.
  • a computing unit e.g. a control unit of a work machine, in particular a telehandler, is set up, in particular in terms of programming, to carry out a method according to the invention.
  • Suitable data carriers for providing the computer program are, in particular, magnetic, optical and electrical memories, such as hard drives, flash memories, EEPROMs, DVDs, etc. It is also possible to download a program via computer networks (Internet, intranet, etc.).
  • FIG 1 shows a work machine, namely an exemplary mobile telehandler 1, as it can be used for the invention.
  • the telescopic loader 1 comprises a telescopic arm 2 which is attached to a carrier of the telescopic loader 1 in a pivotable manner.
  • the telescopic arm 2 is mounted on a chassis of the telescopic loader 1 as a carrier, or it can also be provided (not shown) that the telescopic arm is attached to a structure as a carrier, which, in particular rotatable about a vertical axis, is mounted on the chassis is.
  • the telescopic arm 2 is pivotable up and down with respect to a horizontal telescopic handler plane 13 (generally a work machine plane) defined, for example, by the chassis or body.
  • the telescopic arm 2 is pivotally attached to the chassis on a pivot axis 10 and has a pivot angle 8 relative to a horizontal direction 12 defined by a vertical (i.e. along the plane defined by the pivoting movement of the telescopic arm) projection of the telescopic arm 1 or a longitudinal axis thereof is defined on the horizontal telehandler level 13.
  • the pivoting angle 8 can accordingly be specified as an angle between the telescopic arm 2 or a longitudinal direction 14 of the telescopic arm and the horizontal direction 12 (of course, other definitions are also conceivable).
  • the swivel angle ⁇ can be changed between a lower limit angle and an upper limit angle (not shown).
  • the telescopic arm 2 can be retracted and extended or retracted and extended in its longitudinal direction 14; i.e. the length of the telescopic arm 2 from the pivot axis 10 to a free end 16 of the telescopic arm can be changed. Accordingly, the telescopic arm 2 has a variable extension length or telescopic arm extension length 7 .
  • the telescopic arm extension length 7 can be changed between a maximum and a minimum extension length (not shown).
  • the working equipment 4 is a shovel, for example, although other working equipment is also conceivable, e.g. a fork or a gripper.
  • the working equipment 4 has an angle of rotation 9 relative to the telescopic arm 2 .
  • the angle of rotation 9 can be specified as an angle between an equipment direction 22 and a connection direction 20, which corresponds to the direction between the pivot axis 10 and the axis of rotation 18 (other definitions are of course also conceivable).
  • the equipment direction 20 is fixed in relation to the work equipment.
  • a reference point 30 or equipment reference point (so-called TCP, "tool center point”) of the work equipment 4 is drawn in.
  • the reference point 30 is a point located outside the axis of rotation 18 which is fixed in relation to the work equipment.
  • the reference point 30 can serve as a reference point for specific movements and/or functions of the telehandler, in particular the work equipment.
  • Eg can the Direction from the axis of rotation to the reference point can be used to define the orientation of the equipment relative to the beam or to the horizontal direction.
  • the pivoting movement of the telescopic arm 2 can take place or be generated by a hydraulic drive, e.g. by means of at least one swiveling hydraulic cylinder 24.
  • the rotary movement of the equipment 4 can also take place or be generated by a hydraulic drive, e.g. by means of at least one rotary hydraulic cylinder 26
  • the retraction/extension movement of the telescopic arm can also take place or be generated by a particularly hydraulic drive (not shown).
  • other drives are also conceivable, e.g. electrical drives using electric motors, mechanical or electromechanical drives.
  • Corresponding drives are generally referred to as rotary drive (for the swivel movement), extension/extension drive (for the extension/retraction movement) and rotary drive (for the rotating movement of the equipment).
  • an extension length measuring device which measures the extension length 7
  • a swivel angle measuring device which measures the swivel angle 8
  • a rotation angle measuring device which measures the rotation angle 9
  • the respective measurement results are transmitted to control device 32 .
  • the various movements can be controlled by a control or a control unit 32, which generates control signals with which the respective drives of the movements are controlled.
  • the control can in turn be based on signals from one or more operating components that can be operated by a user. Operating components can be arranged, for example, in a driver's cab of the telehandler and/or in a remote control.
  • figure 2 shows an example of operating components 50, 70 with which an operator functions of a telehandler, such as the telescopic handler 1 of figure 1 , can control.
  • a telehandler such as the telescopic handler 1 of figure 1
  • a joystick 50 ie an operating component that can be gripped with one hand, is shown in a front view (top left in the figure) and a side view (top right in the figure).
  • the joystick 50 as a whole is movable laterally to the left and right in a lateral movement 52 and in a fore and aft movement 54 moveable forwards and backwards (the directions of movement here refer to the view of an operator). Movements of elements of the telehandler 1 can be controlled with these movements.
  • the lateral movement 52 can control the angle of rotation ⁇ of the equipment, such as a lateral movement to the right causing a reduction in the angle of rotation ⁇ (as in figure 1 shown) causes, ie a dumping of the shovel in figure 1 , and a lateral movement to the left causes an increase in the angle of rotation ⁇ .
  • the pivoting angle 8 can be controlled by the forward and backward movement 54, with a forward movement causing a reduction in the pivoting angle 8 (as in figure 1 drawn in), i.e. the telescopic arm 2 is lowered, and a movement to the rear causes the pivoting angle 8 to increase, i.e. the telescopic arm 2 is raised telescopic arm, rotating equipment).
  • This normal function or interpretation of movements of the joystick can be overwritten when certain functionalities are selected, for example when approaching a target position according to the invention.
  • a rolling movement 57 of a roller 56 can increase the extension length 7 of the telescopic arm 2 controlled, with e.g. a rolling movement 57 in a first direction (clockwise in the side view of the joystick) reducing the extension length 7, i.e. retracting the telescopic arm, and a rolling movement 57 in a second direction opposite the first direction (counterclockwise in the side view of the joystick) causes an increase in the extension length 7, i.e. an extension of the telescopic arm.
  • a magnitude of the deflection of the roller 56 from a zero position can be coupled to a speed of the retraction/extension movement of the telescopic arm 2 .
  • a switch panel 70 is shown, ie a panel that includes a number of switches 72 (only some are provided with representative reference symbols) with which certain functions of the telescopic handler can be switched on and off and/or different states or modes of functions of the telescopic handler can be set permit.
  • the switches can be arranged, for example, as mechanical, electromechanical or touch-sensitive switches on a console or can be displayed as symbolized switches on a touch screen. Inscriptions on the switches can also be provided on the switch panel 70 (not shown), so that the operator can recognize the function of the switches.
  • An activation switch 74 is provided on switch panel 70, for example, with which the function (target position approach functionality) for partially automatically controlled approach to a target position can be activated and deactivated. If the activation switch 74 is in a position that corresponds to an activated state of the function, the approach to the target position is triggered as soon as a trigger signal, such as pressing a trigger button, eg function button 60 on the joystick 50, is recognized by the operator. Proceeding from this, the target position can be approached completely automatically, ie in particular with predetermined speeds of the primary and the secondary change.
  • a trigger signal such as pressing a trigger button, eg function button 60 on the joystick 50
  • the target position is not approached completely automatically, but is based on an approach signal, with speeds of the primary and secondary change being able to be determined based on the height or amplitude of the approach signal and optionally if two target positions (first, second target position) are provided are, the target position to be approached is determined based on the sign of the approach signal.
  • the start-up signal or operating signal can be obtained, for example, by detecting a deflection of the joystick, eg a forward and backward movement 54, with the speeds of the primary and secondary changes or the level of the start-up signal being determined based on the size or amplitude of the deflection and optionally the target position to be approached or the sign of the approach signal based on the direction of the deflection (forward/backward) is determined. If several target positions (referred to as choice target positions) are specified or saved, the selection can also be made using function buttons on the joystick (e.g. using different release buttons) or switches on the control panel.
  • function buttons on the joystick e.g. using different release buttons
  • Approaching the target position is interrupted as soon as an abort signal is detected, such as releasing the release button and/or an overlapping movement of the joystick. While approaching the target position, the normal function described above, i.e. the interpretation of deflections, of the joystick may be overwritten. It can also be provided that the triggering signal can only occur when the joystick is in a zero position.
  • a target position storage function can also be provided.
  • the target position approach functionality is activated (or if a separate target position detection function is activated, e.g. by a switch on the control panel)
  • the current position of the equipment is detected and saved as the target position when a target position detection signal occurs.
  • detecting the current position it is preferably ensured that the equipment does not move, for example during a predetermined detection period.
  • the target location acquisition is paused or not triggered.
  • a target position detection signal can be, for example, pressing or clicking one or more times (pressing and releasing) one or more specific function buttons on the joystick, such as the upper left function button 62.
  • Click sequences can also be provided here, e.g. double-clicking on the left one upper function button 62 followed by a single click on the upper right function head 64, each within predetermined maximum time intervals. This makes it easy for the operator to adjust the target position during work, i.e. to record and save it again, overwriting a target position that has already been saved. It is also conceivable to record and store several target positions, e.g. an upper first target position and a lower second target position.
  • different target position detection signals can be provided, which are detected, for example, by different function buttons or at different switch positions or by different click sequences of function buttons.
  • the upper left function button 62 could be used to detect the first target position, as described above, and the upper right function button 64 could be used analogously to detect the second target position.
  • a confirmation signal can also be a (single or repeated) pressing or clicking of a function button (or several function buttons). For example, a press could or clicking the middle function button 60 on the joystick generate the confirmation signal.
  • the joystick and the control panel can be arranged in a driver's cab of the telehandler.
  • the joystick or a smaller joystick and the control panel can also be arranged on a portable remote control.
  • the operating elements in figure 2 are arranged on the joystick, are at least partially arranged next to the joystick on the remote control.
  • figure 3 illustrates the approach from a first or upper target position 80 and a second or lower target position 81 according to preferred embodiments of the invention.
  • the respective target position is approached in an automatically controlled manner based on the approach signal, for example by the controller or the control unit 32 of the work machine.
  • the first target position 80 is characterized by a first target swivel angle 8_1 and a first target extension length 7_1.
  • the second target position 81 is characterized by a second target swivel angle 8_2 (which is equal to zero here, for example) and a second target extension length 7_2 (which corresponds to the minimum extension length here, for example).
  • the first target position 80 is, e.g. after detection of a first trigger signal, starting from an initial position characterized by an initial pivoting angle and an initial extension length, which is here, for example, equal to the second target position 81, but generally an essentially (as far as the subsequent movement sequence is feasible) any position can be approached.
  • the telescopic arm is lifted or moved upwards in a first period of time, ie the primary change is a change in the pivoting angle, in which the pivoting angle is increased starting from the initial pivoting angle.
  • the pivot angle change is therefore a pivot angle increase 84_1 starting from the initial pivot angle 8_2.
  • the target swivel angle ⁇ _1 is reached.
  • a change in extension length occurs as a secondary change, in which the extension length is increased starting from the initial extension length.
  • the draw length change is therefore a draw length increase 86_1 starting from the initial draw length 7_2.
  • the target extension length 7_1 is reached and the first target position 80 is thus reached.
  • the beginning of the second period should not be earlier than the beginning of the first period.
  • the first and second time periods do not overlap, ie the beginning of the second time period coincides with the end of the first time period or is later than this.
  • an overlap area can be provided in which the first and the second time segment overlap.
  • the overlapping area can be relatively small, e.g. less than 50%, in particular less than 25%, of the length of time of the first time segment and/or the length of time of the second time segment, i.e. represent a transitional area in which the primary change steadily changes into the secondary change transforms.
  • the rate of primary change is gradually reduced and the rate of secondary change is gradually increased.
  • the area of overlap can also be relatively large, e.g.
  • the secondary change is preferably carried out slowly relative to the primary change during the overlapping area, or carried out at a predetermined minimum speed.
  • the second target position 81 is, e.g. after detection of a second trigger signal, starting from an initial position characterized by an initial swivel angle and an initial extension length, which is here, for example, equal to the first target position 80, but generally an essentially (as far as the subsequent movement sequence is feasible) any position can be approached.
  • the telescopic arm is extended or pulled out in a first time period, ie the primary change is a change in the extension length, in which the extension length is reduced starting from the initial extension length.
  • the draw length change is therefore a draw length reduction 84_2 based on the initial draw length 7_1.
  • the target extension length 7_2 is reached.
  • a pivot angle change occurs as a secondary change, in which the pivot angle is reduced starting from the initial pivot angle.
  • the pivot angle change is therefore a pivot angle reduction 86_2 starting from the initial extension length 8_1.
  • the target swivel angle ⁇ _2 is reached and the second target position 81 is thus reached.
  • FIG. 12 shows a flow chart according to a preferred embodiment of the invention.
  • a function activation state is detected, corresponding approximately to the position of the activation switch 74 of the switch panel 70.
  • the function activation state indicates whether the target position approach functionality, ie the functionality for automatically approaching a target position, is activated.
  • the further steps relate to the fact that this is activated.
  • a target position is detected. This detection can be triggered by an operating process, ie a detection signal or target position detection signal, on an operating component or an operating element, eg, as described above, by clicking a function button on the joystick once or multiple times.
  • the current position ie, the current swing angle and the current draw length
  • the target position acquisition is interrupted if the instantaneous position of the equipment is changed during acquisition, such as by deflection of the joystick by the operator.
  • an additional operating procedure can optionally be queried or recorded, with which it is confirmed that the recorded target position should actually be saved, i.e. a confirmation signal (e.g.
  • pressing a function button can be recorded (after the current position has been recorded became).
  • information about the detected position can be displayed, with the confirmation signal being detected only after this display.
  • two or more different target positions are detected and can be saved.
  • One of these several target positions can be selected by means of a selection operation, for example by actuating a specific function button or switch, or based on the starting signal (joystick deflection forwards or backwards). Step 120 is optional since it is also conceivable that already stored target positions are used.
  • a trigger signal is detected, such as pressing the trigger button or function button 60 on the joystick 50. If the function activation state indicates that the automatic target position approach functionality is activated, and if the trigger signal is detected, the target position will be approached accordingly carried out the following steps. Steps 110 and 130 can be performed in the order shown, in reverse order, or independently of one another. In the case of several stored target positions, different function buttons (e.g. upper left function button 62 and upper right function button 64) can be used to detect respective trigger signals, with each of the various function buttons serving as a trigger button for approaching a target position assigned to it, i.e. the function buttons serving as target position Selection buttons and as release buttons.
  • the trigger signal can therefore include a target position selection signal or the detection of the trigger signal can include the detection of the target position selection signal.
  • steps 110 and 130 other configurations are also conceivable. For example, it may be sufficient that the mere presence of a trigger signal (pressing a trigger button or actuating a trigger switch) is sufficient to trigger the approach to the target position. Automatic triggering or automatic generation of a trigger signal is also conceivable, for example triggered by a signal from a proximity sensor or by data communication with another device.
  • step 140 the initial position (or starting point) of the equipment is detected, i.e. the position (initial swivel angle and initial extension length) at which the equipment is located at the start of the approach to the target position or when the trigger signal is detected.
  • an approach signal is detected that indicates a speed at which the target position is approached. If there are several stored target positions, the approach signal can also indicate the selection of the target position to be approached, for example by the sign of the approach signal. As already explained, the starting signal can be the size and/or direction of the deflection of a joystick. An automatically generated starting signal or a starting signal received from another device are also conceivable. Deviating from step 150, starting from the starting position, the target position (and optionally the selection of the target position) can also be approached automatically at a predetermined speed; or, to put it another way, the starting signal can be a predetermined starting signal.
  • step 160 i.e. while approaching the target position, the primary change takes place in the first time segment and the secondary change in the second time segment.
  • the speeds of this change are determined based on the start-up signal, more precisely its amplitude.
  • the first and the second time segment do not have any predetermined time lengths, but rather the time lengths of the time segments depend on the speeds or on the starting signal.
  • the angle of rotation of the equipment is preferably also changed during the approach to the target position, in particular in such a way that the orientation of the equipment relative to the horizontal direction remains unchanged.
  • an abort signal is detected.
  • the abort signal can be a release of the trigger button on the joystick and/or at least one other abort action, e.g. a movement of the joystick in a direction other than that intended for moving to the target position (superimposed movement). If the termination signal is present or detected, the approach to the target position is ended in step 175 .
  • step 180 it is checked whether the target position has been reached. If the target position has not yet been reached, the process continues with step 150 or, in the case of a predetermined approach signal, with step 160 (arrow 185).
  • step 150, 160, 170 and 180 continues until the abort signal is detected in step 170 or the target position in step 180 is reached.
  • the automatic approach to the target position is ended in step 190.
  • operator inputs for example the deflection of the joystick
  • a normal function which is provided it may be the case that the operating components or elements must first be in a zero position, for example a joystick deflection of zero, before this is the case.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anfahren einer Zielposition (80, 81) einer Arbeitsausrüstung (4) einer Arbeitsmaschine (1), die an einem freien Ende (16) eines schwenkbar angebrachten Teleskoparms (2) angebracht ist, wobei ein Schwenkwinkel (8) durch einen Schwenkantrieb (24) geändert werden kann und eine Auszugslänge (7) durch einen Ein-/Auszugsantrieb geändert werden kann; wobei eine durch einen Anfangs-Schwenkwinkel und eine Anfangs-Auszugslänge charakterisierte Anfangsposition der Arbeitsausrüstung (4) erfasst wird; wobei während des Anfahrens (160) der Zielposition basierend auf einem Anfahrsignal der Schwenkantrieb (24) und der Ein-/Auszugsantrieb automatisch angesteuert werden, um eine primäre Änderung (84_1, 84_2) und eine sekundäre Änderung (86_1, 86_2) zu bewirken, so dass der Anfangs-Schwenkwinkel durch eine Schwenkwinkel-Änderung (84_1, 86_2) in den Ziel-Schwenkwinkel und die Anfangs-Auszugslänge durch eine Auszugslängen-Änderung (86_1, 84_2) in die Ziel-Auszugslänge geändert werden, wobei die primäre Änderung die Schwenkwinkel-Änderung ist und die sekundäre Änderung die Auszugslängen-Änderung ist oder wobei die primäre Änderung die Auszugslängen-Änderung ist und die sekundäre Änderung die Schwenkwinkel-Änderung ist; wobei sich die primäre Änderung (84_1, 84_2) über einen ersten Zeitabschnitt erstreckt und sich die sekundäre Änderung (86_1, 86_2) über einen zweiten Zeitabschnitt erstreckt, wobei ein Ende des ersten Zeitabschnitts vor einem Ende des zweiten Zeitabschnitts liegt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anfahren einer Zielposition einer Arbeitsausrüstung einer Arbeitsmaschine, eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Ausführung, sowie eine Arbeitsmaschine.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Mobile Arbeitsmaschinen können mehrere (z.B. hydraulisch) bewegbare Komponenten aufweisen. So kann ein bewegbarer Arm vorgesehen sein, an dem eine relativ zum Arm bewegbare Arbeitsausrüstung (etwa eine Schaufel, ein Greifer, eine Gabel oder Ähnliches) angebracht ist. Ein typisches Beispiel hierfür sind Teleskoplader, die einen schwenkbaren Teleskoparm aufweisen, an dessen Ende eine um eine Achse drehbare Arbeitsausrüstung angebracht ist. Die Bedienung solcher Arbeitsmaschinen mit einer Arbeitsausrüstung kann über Bedienkomponenten wie Pedale und Handhebel bzw. Joysticks erfolgen, wobei für erweiterte Funktionen, z.B. Ein-/Ausfahren eines Teleskoparms, zusätzliche Elemente, z.B. Roller, an dem Griff einer Bedienkomponente vorgesehen sind, so dass ein Bediener die Bewegungen verschiedener bewegbarer Komponenten der Arbeitsmaschine gleichzeitig, z.B. mit einer Hand, steuern kann.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum Anfahren einer Zielposition einer Arbeitsausrüstung einer Arbeitsmaschine, eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Ausführung, sowie eine Arbeitsmaschine mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
  • Die Erfindung bedient sich der Maßnahme beim Anfahren einer Zielposition, die durch einen Ziel-Schwenkwinkel und eine Ziel-Auszugslänge eines an einem Träger der Arbeitsmaschine schwenkbar gelagerten Teleskoparms charakterisiert ist, eine primäre Änderung bzw. Bewegung, das ist entweder die Änderung eines Schwenkwinkels oder die Änderung einer Auszugslänge, vor oder zumindest im Wesentlichen vor (bzw. schneller auszuführen als) eine sekundäre Änderung bzw. Bewegung, das ist das jeweils andere (sprich das nicht als primäre Änderung gewählte) der Änderung des Schwenkwinkels und der Änderung der Auszugslänge. Durch geeignete Wahl der primären und sekundären Änderung und deren Geschwindigkeit entsprechend der jeweiligen Zielposition bzw. einem Anfahrsignal kann die Stabilität der Arbeitsmaschine gewährleistet werden, da verhindert werden kann, dass der Teleskoparm im ausgezogen Zustand, d.h. mit großer Auszugslänge, geschwenkt wird.
  • Die Arbeitsmaschine ist insbesondere ein Teleskoplader, z.B. ein Teleskopstapler, ein Telehandler oder ein Teleskopradlader. Die Arbeitsmaschine weist insbesondere einen Fahrantrieb auf, d.h. der den Teleskoparm tragende Träger kann das Fahrgestell oder ein auf dem Fahrgestell drehbar sitzender Aufbau sein. Die Arbeitsausrüstung, verkürzt auch als Ausrüstung bezeichnet, stellt ein Arbeitswerkzeug bzw. Werkzeug am freien Ende des Teleskoparms, der schwenkbar am Träger der Arbeitsmaschine angebracht ist, dar. Beispiele hierfür sind eine Schaufel, eine Gabel oder ein Greifer. Das Ändern des Drehwinkels, d.h. das Drehen der Ausrüstung um die Drehachse, kann auch als Kippen bzw. Einkippen oder Auskippen, je nach Drehrichtung, bezeichnet werden. Das Ändern des Schwenkwinkels, d.h. das Schwenken des Teleskoparms relativ zum Träger, kann auch als Heben oder Senken, je nach Schwenkrichtung, des Teleskoparms bezeichnet werden.
  • Im Einzelnen wird eine durch einen Anfangs-Schwenkwinkel und eine Anfangs-Auszugslänge charakterisierte Anfangsposition der Arbeitsausrüstung erfasst, und während des Anfahrens der Zielposition werden basierend auf einem Anfahrsignal der Schwenkantrieb und der Ein-/Auszugsantrieb automatisch angesteuert, um eine primäre Änderung und eine sekundäre Änderung zu bewirken, so dass der Anfangs-Schwenkwinkel durch eine Schwenkwinkel-Änderung in den Ziel-Schwenkwinkel und die Anfangs-Auszugslänge durch eine Auszugslängen-Änderung in die Ziel-Auszugslänge geändert werden, wobei die primäre Änderung die Schwenkwinkel-Änderung ist und die sekundäre Änderung die Auszugslängen-Änderung ist oder umgekehrt, wobei sich die primäre Änderung über einen ersten Zeitabschnitt erstreckt und sich die sekundäre Änderung über einen zweiten Zeitabschnitt erstreckt, wobei ein Ende des ersten Zeitabschnitts vor einem Ende des zweiten Zeitabschnitts liegt.
  • Anders formuliert werden während des Anfahrens der Zielposition basierend auf einem Anfahrsignal der Schwenkantrieb und der Ein-/Auszugsantrieb automatisch angesteuert, um eine primäre Änderung und eine sekundäre Änderung, die voneinander verschieden sind und ausgewählt sind aus der Schwenkwinkel-Änderung und der Auszugslängen-Änderung, zu bewirken, so dass der Anfangs-Schwenkwinkel in den Ziel-Schwenkwinkel und die Anfangs-Auszugslänge in die Ziel-Auszugslänge geändert werden.
  • Es kann vorgesehen sein, dass sich der erste Zeitabschnitt und der zweite Zeitabschnitt nicht überlappen. Bevorzugt überlappen sich der erste Zeitabschnitt und der zweite Zeitabschnitt in einem Überlappungszeitabschnitt.
  • Bevorzugt ist eine zeitliche Länge des Überlappungszeitabschnitts kleiner als 50 %, insbesondere kleiner als 25 %, der zeitlichen Länge des ersten Zeitabschnitts und/oder der zeitlichen Länge des zweiten Zeitabschnitts, wobei im Überlappungszeitabschnitt die Geschwindigkeit der primären Änderung verringert und die Geschwindigkeit der sekundären Änderung erhöht wird. Auf diese Weise kann ein glatter bzw. sanfter oder gleitender Übergang zwischen den Änderungen sichergestellt werden.
  • Alternativ bevorzugt ist eine zeitliche Länge des Überlappungszeitabschnitts größer als 50 %, insbesondere größer als 75 %, der zeitlichen Länge des ersten Zeitabschnitts und/oder der zeitlichen Länge des zweiten Zeitabschnitts, wobei im Überlappungszeitabschnitt die primäre Änderung mit höherer Geschwindigkeit (bzw. schneller) als die sekundäre Änderung erfolgt.
  • Die Begriffe "höhere Geschwindigkeit", bzw. "schneller" bzw. "langsamer" können in Bezug auf ein Geschwindigkeitsmaß, durch das eine normierte Geschwindigkeit bestimmt werden kann, definiert werden. Die normierte Geschwindigkeit einer Änderung kann durch Bezug auf die Gesamtänderung angegeben werden. Die Geschwindigkeit ist also gegeben als Änderung je Zeit relativ zur zu bewirkenden Gesamtänderung. Da (vorausgesetzt die Änderung erfolgt in eine Richtung, d.h. es findet keine Hin- und Heränderung statt) die Änderung je Zeit in Richtung der Gesamtänderung erfolgt, also die Änderung je Zeit und die Gesamtänderung das gleiche Vorzeichen aufweisen, ist die so definierte Geschwindigkeit immer ein positiver Wert. Die Gesamtänderung ist dabei die Differenz zwischen dem jeweiligen Ziel-Wert und dem jeweiligen Anfangswert. Die Schwenkwinkel-Gesamtänderung Δα ist also die Differenz zwischen Ziel-Schwenkwinkel α2 und Anfangs-Schwenkwinkel α1, d.h. Δα = α2 - α1. Die Auszugslängen-Gesamtänderung ΔL ist entsprechend die Differenz zwischen Ziel-Auszugslänge L2 und Anfangs-Auszugslänge L1, d.h. ΔL = L2 - L1. Wird die Schwenkwinkel-Änderung je Zeit mit da/dt bezeichnet, so kann die Geschwindigkeit va der Schwenkwinkel-Änderung angegeben werden als va = (dα/dt)/Δα. Wird die Auszugslängen-Änderung je Zeit mit dL/dt bezeichnet, so kann die Geschwindigkeit vL der Auszugslängen-Änderung angegeben werden als vL = (dL/dt)/ΔL. Diese normierten Geschwindigkeiten können verglichen werden, so dass es möglich ist, zu bestimmen, welche Änderung schneller ist. Die vorstehend beschriebene Definition einer normierten Geschwindigkeit einer Änderung ist lediglich beispielhaft, es sind auch andere Definitionen von normierten Geschwindigkeiten, so dass Änderungsgeschwindigkeiten von Schwenkwinkel-Änderung und Auszugslängen-Änderung miteinander vergleichbar sind, denkbar. Z.B. könnte die Änderung je Zeit ins Verhältnis zu einer vorgegebenen Änderungsgeschwindigkeit, etwa eine maximal mögliche Änderungsgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine gesetzt werden, jeweils bezogen auf den Schwenkwinkel bzw. auf die Auszugslänge.
  • Bevorzugt wird ein Zielpositions-Erfassungssignal erfasst, wobei in Reaktion darauf, dass das Zielpositions-Erfassungssignal vorliegt, die augenblickliche Position der Ausrüstung erfasst wird und als Zielposition gespeichert wird. Dies ermöglicht es einem Bediener der Arbeitsmaschine, während der Arbeit Zielpositionen neu festzulegen und zu speichern.
  • Weiter bevorzugt wird nach dem Erfassen der augenblicklichen Position und vor Speicherung der Zielposition ein Bestätigungssignal erfasst und in Reaktion darauf, dass das Bestätigungssignal vorliegt, die erfasste Position als die Zielposition gespeichert. Noch weiter bevorzugt wird nach dem Erfassen der augenblicklichen Position und vor dem Erfassen des Bestätigungssignals eine Information über die erfasste Position auf einem Anzeigegerät angezeigt. Die Information über die erfasste Position kann eine Bestätigungsinformation sein, die bestätigt, dass die Position korrekt erfasst wurde, d.h. dass die Erfassung der augenblicklichen Position in Reaktion auf das Erfassungssignal erfolgreich abgeschlossen wurde.
  • Die Information über die erfasste Position kann auch weitere Informationen über die Position, z.B. Schwenkwinkel und Auszugslänge und daraus berechnete Informationen, z.B. Höhe der Drehachse über dem Boden bzw. einer durch die Arbeitsmaschine definierten horizontalen Ebene, umfassen. Als Anzeigegerät kann z.B. ein Display oder Bildschirm dienen, insbesondere kann ein Touchscreen, der etwa auch ein Bedienfeld anzeigt, verwendet werden. Diese Ausführung ermöglicht es dem Bediener der Arbeitsmaschine, die Speicherung von Zielpositionen genau zu lenken und etwa nur tatsächliche erwünschte Zielpositionen zu speichern. Selbstverständlich kann über geeignete Bedienkomponenten, z.B. einen Touchscreen, auch die Möglichkeit vorgesehen sein, gespeicherte Zielpositionen wieder zu löschen.
  • Bevorzugt sind mehrere, insbesondere zwei, Wahl-Zielpositionen vorgegeben und/oder gespeichert, wobei eine der mehreren Wahl-Zielposition basierend auf einem Zielpositions-Auswahlsignal als die anzufahrende Zielposition ausgewählt wird. Der Bediener kann so verschiedene Zielpositionen, z.B. eine untere oder eine obere, auswählen.
  • Bevorzugt wird ein Auslösesignal erfasst, wobei bevorzugt ein Zielpositions-Auswahlsignal erfasst, und in Reaktion darauf, dass das Auslösesignal vorliegt, die Anfangsposition der Ausrüstung bestimmt bzw. erfasst wird und mit dem Anfahren der Zielposition begonnen wird. Dies ermöglicht es, insbesondere vorhandene Bedienelemente und Bedienkomponenten (z.B. Joystick) für die Erfassung des Anfahrsignals zu verwenden bzw., falls das Anfahrsignal vorbestimmt ist, das Anfahren der Zielposition automatisch ohne weitere Notwendigkeit eines Eingreifens des Bedieners durchzuführen.
  • Bevorzugt wird ein Abbruchsignal erfasst, und in Reaktion darauf, dass das Abbruchsignal vorliegt, das Anfahren der Zielposition beendet. Dadurch wird dem Bediener ein gezieltes Beenden des Anfahrens der Zielposition, z.B. falls ein Fehler auftritt, ermöglicht.
  • Bevorzugt werden das Auslösesignal und/oder das Abbruchsignal durch ein Bedienelement, insbesondere einen Funktionsknopf, erfasst. Hierfür können vorhandene Bedienelemente verwendet werden.
  • Bevorzugt wird das Anfahrsignal durch eine erste Bedienkomponente, insbesondere einen Joystick, erfasst. Ebenso bevorzugt werden Geschwindigkeiten der ersten Änderung und/oder der zweiten Änderung basierend auf einer Amplitude des Anfahrsignals bestimmt.
  • Diese Ausgestaltungen ermöglichen es dem Bediener, das Anfahren der Zielposition, insbesondere dessen Geschwindigkeit, gezielt zu steuern.
  • Bevorzugt ist die Arbeitsausrüstung drehbar um eine Drehachse an dem freien Ende des Teleskoparms angebracht, wobei ein Drehwinkel der Arbeitsausrüstung um die Drehachse durch einen Drehantrieb geändert werden kann, wobei während des Anfahrens der Zielposition basierend auf dem Anfahrsignal der Drehantrieb automatisch angesteuert wird, um den Drehwinkel zu ändern, wobei der Drehwinkel bevorzugt so geändert wird, das die Orientierung der Arbeitsausrüstung relativ zum Träger bzw. relativ zu einer horizontalen Richtung unverändert bleibt.
  • Bevorzugt werden der Drehwinkel, der Schwenkwinkel und die Auszugslänge erfasst bzw. gemessen, insbesondere durch entsprechende Messeinrichtungen, wobei die Anfangsposition basierend auf dem erfassten Drehwinkel, dem erfassten Schwenkwinkel und der erfassten Auszugslänge bestimmt wird. Weiter bevorzugt basiert die Ansteuerung des Drehantriebs, des Schwenkantriebs und des Ein-/Auszugsantriebs auf dem erfassten Drehwinkel, dem erfassten Schwenkwinkel und der erfassten Auszugslänge. Die Steuerung kann somit auf Grundlage von aktuellen Messwerten durchgeführt werden, so dass eine hohe Präzision erreicht werden kann.
  • Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät einer Arbeitsmaschine, insbesondere eines Teleskopladers, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.
  • Auch die Implementierung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Computerprogramms oder Computerprogrammprodukts mit Programmcode zur Durchführung aller Verfahrensschritte ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.
  • Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
    • Figurenbeschreibung
    • Figur 1 zeigt einen beispielhaften mobilen Teleskoplader.
    • Figur 2 zeigt beispielhafte Bedienkomponenten eines Teleskopladers, nämlich einen Joystick und ein Schalterfeld.
    • Figur 3 illustriert das Anfahren von einer oberen ersten Zielposition und einer unteren zweiten Zielposition entsprechend bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung.
    • Figur 4 zeigt ein Ablaufdiagramm gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
    Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
  • Figur 1 zeigt eine Arbeitsmaschine, nämlich einen beispielhaften mobilen Teleskoplader 1, wie sie bzw. er für die Erfindung verwendet werden kann. Der Teleskoplader 1 umfasst einen Teleskoparm 2, der schwenkbar an einem Träger des Teleskopladers 1 angebracht ist. Z.B. ist der Teleskoparm 2 auf einem Fahrgestell des Teleskopladers 1 als Träger montiert, oder es kann auch vorgesehen sein (nicht dargestellt), dass der Teleskoparm auf einem Aufbau als Träger befestigt ist, der, insbesondere um eine vertikale Achse drehbar, auf dem Fahrgestell montiert ist.
  • Der Teleskoparm 2 ist nach oben und unten bezüglich einer horizontalen Teleskoplader-Ebene 13 (allgemeiner einer Arbeitsmaschinen-Ebene), z.B. definiert durch das Fahrgestell oder den Aufbau, schwenkbar. Der Teleskoparm 2 ist an einer Schwenkachse 10 schwenkbar am Fahrgestell angebracht und weist eine Schwenkwinkel 8 relativ zu einer horizontalen Richtung 12 auf, die durch eine vertikale (d.h. entlang der durch die Schwenkbewegung des Teleskoparms definierten Ebene) Projektion des Teleskoparms 1 bzw. einer Längsachse desselben auf die horizontale Teleskoplader-Ebene 13 definiert ist. Der Schwenkwinkel 8 kann entsprechend, wie gezeigt, als Winkel zwischen dem Teleskoparm 2 bzw. einer Längsrichtung 14 des Teleskoparms und der horizontalen Richtung 12 angegeben werden (selbstverständlich sind auch andere Definitionen denkbar). Der Schwenkwinkel 8 ist zwischen einem unteren Grenzwinkel und einem oberen Grenzwinkel veränderbar (nicht dargestellt).
  • Der Teleskoparm 2 ist in seiner Längsrichtung 14 ein- und ausfahrbar bzw. ein- und ausziehbar; d.h. die Länge des Teleskoparms 2 von der Schwenkachse 10 bis zu einem freien Ende 16 des Teleskoparms ist veränderbar. Entsprechend weist der Teleskoparm 2 eine veränderbare Auszugslänge bzw. Teleskoparm-Auszugslänge 7 auf. Die Teleskoparm-Auszugslänge 7 ist zwischen einer maximalen und einer minimalen Auszugslänge veränderbar (nicht dargestellt).
  • Am freien Ende 16 des Teleskoparms 2 ist ein Werkzeug bzw. eine Arbeitsausrüstung 4 (kurz als Ausrüstung bezeichnet) drehbar um eine Drehachse 18 angebracht. Die Arbeitsausrüstung 4 ist beispielhaft eine Schaufel, wobei auch andere Arbeitsausrüstungen denkbar sind, z.B. eine Gabel oder ein Greifer. Die Arbeitsausrüstung 4 weist einen Drehwinkel 9 relativ zum Teleskoparm 2 auf. Der Drehwinkel 9 kann, wie dargestellt, als Winkel zwischen einer Ausrüstungsrichtung 22 und einer Verbindungsrichtung 20, die der Richtung zwischen der Schwenkachse 10 und der Drehachse 18 entspricht, angegeben werden (selbstverständlich sind auch andere Definitionen denkbar). Die Ausrüstungsrichtung 20 ist bezogen auf die Arbeitsausrüstung feststehend.
  • Weiterhin ist in der Figur 1 ein Bezugspunkt 30 bzw. Ausrüstungs-Bezugspunkt (sog. TCP, "tool center point") der Arbeitsausrüstung 4 eingezeichnet. Der Bezugspunkt 30 ist ein außerhalb der Drehachse 18 gelegener Punkt, der bezogen auf die Arbeitsausrüstung feststeht. Der Bezugspunkt 30 kann als Bezugspunkt für bestimmte Bewegungen und/oder Funktionen des Teleskopladers, insbesondere der Arbeitsausrüstung, dienen. Z.B. kann die Richtung von der Drehachse zum Bezugspunkt verwendet werden, um die Orientierung der Ausrüstung relativ zum Träger oder zur horizontalen Richtung zu definieren.
  • Die Schwenkbewegung des Teleskoparms 2 kann durch einen hydraulischen Antrieb erfolgen bzw. erzeugt werden, z.B. mittels wenigstens eines Schwenk-Hydraulikzylinders 24. Die Drehbewegung der Ausrüstung 4 kann ebenso durch einen hydraulischen Antrieb erfolgen bzw. erzeugt werden, z.B. mittels wenigstens eines Dreh-Hydraulikzylinders 26. Auch die Ein-/Auszugsbewegung des Teleskoparms kann durch einen insbesondere hydraulischen Antrieb (nicht dargestellt) erfolgen bzw. erzeugt werden. Neben hydraulischen Antrieben sind auch andere Antriebe denkbar, z.B. elektrische mittels Elektromotoren, mechanische oder elektromechanische Antriebe. Entsprechende Antriebe werden allgemein als Schwenkantrieb (für die Schwenkbewegung), Ein-/Auszugsantrieb (für die Ein-/Auszugsbewegung) und Drehantrieb (für die Drehbewegung der Ausrüstung) bezeichnet.
  • Vorzugsweise, in der Figur nicht gezeigt, sind eine Auszugslängen-Messeinrichtung, welche die Auszugslänge 7 misst, eine Schwenkwinkel-Messeinrichtung, welche den Schwenkwinkel 8 misst, und eine Drehwinkel-Messeinrichtung, welche den Drehwinkel 9 misst, vorgesehen. Die jeweiligen Messergebnisse werden an das Steuergerät 32 übermittelt.
  • Die Steuerung der verschiedenen Bewegungen (Schwenk- und Ein-/Auszugsbewegung des Teleskoparms, Drehbewegung) kann durch eine Steuerung bzw. ein Steuergerät 32 erfolgen, das Steuersignale erzeugt, mit denen die jeweiligen Antriebe der Bewegungen angesteuert werden. Die Steuerung kann wiederum auf Grundlage von Signalen einer oder mehrerer Bedienkomponenten, die von einem Benutzer bedient werden können, erfolgen. Bedienkomponenten können z.B. in einer Fahrerkabine des Teleskopladers und/oder in einer Fernbedienung angeordnet sein.
  • Figur 2 zeigt beispielhaft Bedienkomponenten 50, 70, mit denen ein Bediener Funktionen eines Teleskopladers, z.B. des Teleskopladers 1 der Figur 1, steuern kann.
  • Oben in der Figur 2 ist ein Joystick 50, also ein Bedienkomponente, die mit einer Hand umgriffen werden kann, in einer Vorderansicht (oben links in der Figur) und einer Seitenansicht (oben rechts in der Figur) dargestellt. Der Joystick 50 ist als Ganzes in einer Seitenbewegung 52 seitlich nach links und rechts bewegbar und in einer Vor- und Zurückbewegung 54 nach vorne und hinten bewegbar (die Bewegungsrichtungen beziehen sich hier auf die Sicht eines Bedieners). Mit diesen Bewegungen können Bewegungen von Elementen des Teleskopladers 1 gesteuert werden. Beispielsweise kann durch die Seitenbewegung 52 der Drehwinkel 9 der Ausrüstung gesteuert werden, wobei etwa eine Seitenbewegung nach rechts eine Verringerung des Drehwinkels 9 (wie in Figur 1 eingezeichnet) bewirkt, d.h. ein Auskippen der Schaufel in Figur 1, und eine Seitenbewegung nach links eine Vergrößerung des Drehwinkels 9 bewirkt. Ebenso beispielsweise kann durch die Vor- und Zurückbewegung 54 der Schwenkwinkel 8 gesteuert werden, wobei etwa eine Bewegung nach vorne eine Verringerung des Schwenkwinkels 8 (wie in Figur 1 eingezeichnet) bewirkt, d.h. ein Senken des Teleskoparms 2, und eine Bewegung nach hinten eine Vergrößerung des Schwenkwinkels 8 bewirkt, d.h. ein Heben des Teleskoparms 2. Die Größe der Auslenkung des Joysticks 50 aus einer Nullstellung kann mit einer Geschwindigkeit der jeweiligen Bewegung (Schwenken des Teleskoparms, Drehen der Ausrüstung) gekoppelt sein. Diese normale Funktion bzw. Interpretation von Bewegungen des Joysticks kann bei Auswahl bestimmter Funktionalitäten überschrieben werden, z.B. beim Anfahren einer Zielposition entsprechend der Erfindung.
  • An dem Joystick 50 sind weitere Bedienelemente angeordnet, insbesondere in Form von Schaltelementen, Druckknöpfen bzw. Funktionsknöpfen 60, 62, 64 und/oder Rollern 56, 58. Beispielsweise kann durch eine Rollbewegung 57 eines Rollers 56 (Auszugsroller) die Auszugslänge 7 des Teleskoparms 2 gesteuert werden, wobei z.B. eine Rollbewegung 57 in eine erste Richtung (im Uhrzeigersinn in der Seitenansicht des Joysticks) eine Verringerung der Auszugslänge 7 bewirkt, d.h. ein Einfahren des Teleskoparms, und eine Rollbewegung 57 in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung (entgegen dem Uhrzeigersinn in der Seitenansicht des Joysticks) eine Vergrößerung der Auszugslänge 7 bewirkt, d.h. ein Ausfahren des Teleskoparms. Auch hier kann eine Größe der Auslenkung des Rollers 56 aus einer Nullstellung mit einer Geschwindigkeit der Ein-/Auszugsbewegung des Teleskoparms 2 gekoppelt sein.
  • Mit den weiteren dargestellten Bedienelementen am Joystick 50 können weitere Funktionen des Teleskopladers gesteuert werden. Selbstverständlich kann die Steuerung der vorstehend genannten Bewegungen und eventuell weiterer Funktionen zumindest teilweise auch gleichzeitig erfolgen.
  • Unten in der Figur 2 ist ein Schalterfeld 70 dargestellt, d.h. ein Feld, das mehrere Schalter 72 umfasst (nur einige sind stellvertretend mit Bezugszeichen versehen), mit denen sich bestimmte Funktionen des Teleskopladers ein- und ausschalten lassen und/oder verschiedene Zustände bzw. Modi von Funktionen des Teleskopladers einstellen lassen. Die Schalter können beispielsweise als mechanische, elektromechanische oder berührungsempfindliche Schalter auf einer Konsole angeordnet sein oder als symbolisierte Schalter auf einem Touchscreen dargestellt werden. Auf dem Schalterfeld 70 können weiterhin Beschriftungen der Schalter vorgesehen sein (nicht dargestellt), so dass der Bediener die Funktion der Schalter erkennen kann.
  • Auf dem Schalterfeld 70 ist beispielhaft ein Aktivierungsschalter 74 vorgesehen, mit dem sich die Funktion (Zielpositions-Anfahr-Funktionalität) zum teilweise automatisch gesteuerten Anfahren einer Zielposition aktivieren und deaktivieren lässt. Befindet sich der Aktivierungsschalter 74 in einer Stellung, die einem aktivierten Zustand der Funktion entspricht, wird das Anfahren der Zielposition ausgelöst, sobald ein Auslösesignal, etwa Drücken eines Auslöseknopfes, z.B. Funktionsknopf 60 am Joystick 50, durch den Bediener, erkannt wird. Ausgehend davon kann das Anfahren der Zielposition vollständig automatisch, d.h. insbesondere mit vorbestimmten Geschwindigkeiten der primären und der sekundären Änderung, erfolgen. Bevorzugt erfolgt das Anfahren der Zielposition nicht vollständig automatisch, sondern basiert auf einem Anfahrsignal, wobei Geschwindigkeiten der primären und der sekundären Änderung basierend auf der Höhe bzw. der Amplitude des Anfahrsignals bestimmt werden können und optional, wenn zwei Zielpositionen (erste, zweite Zielposition) vorgesehen sind, die anzufahrende Zielposition basierend auf dem Vorzeichen des Anfahrsignals bestimmt wird. Das Anfahrsignal bzw. Bediensignal kann z.B. durch Erfassen einer Auslenkung des Joysticks, z.B. eine Vor- und Zurückbewegung 54, erhalten werden, wobei die Geschwindigkeiten der primären und der sekundären Änderung bzw. die Höhe des Anfahrsignals basierend auf der Größe bzw. Amplitude der Auslenkung bestimmt wird und optional die anzufahrende Zielposition bzw. das Vorzeichen des Anfahrsignals basierend auf der Richtung der Auslenkung (vor/zurück) bestimmt wird. Wenn mehrere Zielpositionen (als Wahl-Zielpositionen bezeichnet) vorgegeben bzw. gespeichert sind, kann die Auswahl auch durch Funktionsknöpfe am Joystick (etwa durch verschiedene Auslöseknöpfe) oder Schalter am Bedienfeld erfolgen.
  • Das Anfahren der Zielposition wird unterbrochen, sobald ein Abbruchsignal erkannt wird, etwa ein Loslassen des Auslöseknopfes und/oder eine überlagernde Bewegung des Joysticks. Während des Anfahrens der Zielposition wird gegebenenfalls die oben beschriebene normale Funktion, d.h. die Interpretation von Auslenkungen, des Joysticks überschrieben. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Auslösesignal nur dann erfolgen kann, wenn sich der Joystick in einer Nullstellung befindet.
  • Es kann weiterhin eine Zielpositionsspeicherfunktion vorgesehen sein. Dabei wird bei aktivierter Zielpositions-Anfahr-Funktionalität (oder wenn eine gesonderte Zielpositions-Erfassungsfunktion aktiviert ist, z.B. durch einen Schalter des Bedienfelds) bei Auftreten eines Zielpositions-Erfassungssignals die augenblickliche Position der Ausrüstung erfasst und als Zielposition gespeichert. Beim Erfassen der augenblicklichen Position wird vorzugsweise sichergestellt, dass sich die Ausrüstung nicht bewegt, z.B. während eines vorgegebenen Erfassungszeitraums. Wenn sich die Ausrüstung bewegt, wird die Erfassung der Zielposition unterbrochen bzw. nicht ausgelöst.
  • Ein Zielpositions-Erfassungssignal kann z.B. das Drücken oder ein- oder mehrmalige Klicken (Drücken und Wieder-Loslassen) eines oder mehrerer bestimmter Funktionsknöpfe am Joystick sein, etwa des linken oberen Funktionsknopfes 62. Hier können auch Klickabfolgen vorgesehen sein, z.B. ein Doppelklick auf des linken oberen Funktionsknopfes 62 gefolgt von einem einfachen Klick auf den rechten oberen Funktionskopf 64, jeweils innerhalb vorgegebener maximaler Zeitabstände. Auf diese Weise ist es dem Bediener auf einfache Weise möglich, die Zielposition während der Arbeit anzupassen, d.h. neu zu erfassen und zu speichern, wobei eine bereits gespeicherte Zielposition überschrieben wird. Auch die Erfassung und Speicherung mehrerer Zielpositionen, z.B. einer oberen ersten Zielposition und einer unteren zweiten Zielposition ist denkbar. In diesem Fall können verschiedene Zielpositions-Erfassungssignale vorgesehen sein, die z.B. durch verschiedene Funktionsknöpfe oder bei verschiedenen Schalterstellungen erfasst werden oder durch verschiedene Klickabfolgen von Funktionsknöpfe. Etwa könnte der linke obere Funktionsknopf 62 wie vorstehend beschrieben zum Erfassen der ersten Zielposition dienen und der rechte obere Funktionsknopf 64 analog zum Erfassen der zweiten Zielposition dienen.
  • Ebenso kann ein Bestätigungssignal ein (ein- oder mehrmaliges) Drücken bzw. Klicken eines Funktionskopfes (oder mehrerer Funktionsknöpfe) sein. Beispielsweise könnte ein Drücken bzw. Klicken des mittleren Funktionsknopfes 60 am Joystick das Bestätigungssignal erzeugen.
  • Der Joystick und das Bedienfeld können in einer Fahrerkabine des Teleskopladers angeordnet sein. Auch können der Joystick bzw. ein kleinerer Joystick und das Bedienfeld an einer tragbaren Fernbedienung angeordnet sein. In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass die Bedienelemente, die in Figur 2 am Joystick angeordnet sind, zumindest teilweise neben dem Joystick auf der Fernbedienung angeordnet sind.
  • Figur 3 illustriert das Anfahren von einer ersten bzw. oberen Zielposition 80 und einer zweiten bzw. unteren Zielposition 81 entsprechend bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung. Das Anfahren der jeweiligen Zielposition erfolgt ausgehend von der Anfangsposition basierend auf dem Anfahrsignal automatisch gesteuert, z.B. durch die Steuerung bzw. das Steuergerät 32 der Arbeitsmaschine.
  • Die erste Zielposition 80 ist durch einen ersten Ziel-Schwenkwinkel 8_1 und eine erste Ziel-Auszugslänge 7_1 charakterisiert. Die zweite Zielposition 81 ist durch einen zweiten Ziel-Schwenkwinkel 8_2 (der hier beispielhaft gleich Null ist) und eine zweite Ziel-Auszugslänge 7_2 (die hier beispielhaft der minimalen Auszugslänge entspricht) charakterisiert.
  • Zunächst wird das Anfahren der ersten Zielposition erläutert:
    Die erste Zielposition 80 wird, z.B. nach Erfassen eines ersten Auslösesignals, ausgehend von einer durch einen Anfangs-Schwenkwinkel und eine Anfangs-Auszugslänge charakterisierten Anfangsposition, die hier beispielhaft gleich der zweiten Zielposition 81 ist, im Allgemeinen aber eine im Wesentlichen (soweit die nachfolgende Bewegungsabfolge realisierbar ist) beliebige Position sein kann, angefahren. Dazu wird in einem ersten Zeitabschnitt der Teleskoparm gehoben bzw. nach oben bewegt, d.h. es erfolgt als primäre Änderung eine Schwenkwinkel-Änderung, bei der der Schwenkwinkel ausgehend vom Anfangs-Schwenkwinkel vergrößert wird. Die Schwenkwinkel-Änderung ist also eine Schwenkwinkel-Vergrößerung 84_1 ausgehend vom Anfangs-Schwenkwinkel 8_2. Mit Ende des ersten Zeitabschnitts wird der Ziel-Schwenkwinkel 8_1 erreicht.
  • In einem zweiten Zeitabschnitt erfolgt als sekundäre Änderung eine Auszugslängen-Änderung, bei der die Auszugslänge ausgehend von der Anfangs-Auszugslänge vergrößert wird. Die Auszugslängen-Änderung ist also eine Auszugslängen-Vergrößerung 86_1 ausgehend von der Anfangs-Auszugslänge 7_2. Mit Ende des zweiten Zeitabschnitts (das nach dem Ende des ersten Zeitabschnitts liegt) wird die Ziel-Auszugslänge 7_1 erreicht und damit die erste Zielposition 80 erreicht. Der Anfang des zweiten Zeitabschnitts sollte nicht vor dem Anfang des ersten Zeitabschnitts liegen.
  • Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung überlappen sich der erste und der zweite Zeitabschnitt nicht, der Anfang des zweiten Zeitabschnitts fällt also mit dem Ende des ersten Zeitabschnitts zusammen oder liegt später als dieses. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann ein Überlappungsbereich vorgesehen sein, in dem sich der erste und der zweite Zeitabschnitt überlappen. Der Überlappungsbereich kann relativ klein sein, z.B. kleiner als 50 %, insbesondere kleiner als 25 %, der zeitlichen Länge des ersten Zeitabschnitts und/oder der zeitlichen Länge des zweiten Zeitabschnitts, d.h. einen Übergangsbereich darstellen, in dem die primäre Änderung stetig in die sekundäre Änderung übergeht. Vorzugsweise wird in diesem Übergangsbereich die Geschwindigkeit der primären Änderung allmählich verringert und die Geschwindigkeit der sekundären Änderung allmählich erhöht. Der Überlappungsbereich kann auch relativ groß sein, z.B. größer als 50 % der zeitlichen Länge des ersten Zeitabschnitts, wobei der erste Zeitabschnitt auch vollständig innerhalb des zweiten Zeitabschnitts liegen kann. In diesem Fall (relativ großer Überlappungsbereich) wird vorzugsweise während des Überlappungsbereichs die sekundäre Änderung relativ zu der primären Änderung langsam ausgeführt oder mit einer vorgegebenen Minimalgeschwindigkeit ausgeführt.
  • Beim Anfahren der zweiten Zielposition wird wie im Folgenden beschrieben vorgegangen:
    Die zweite Zielposition 81 wird, z.B. nach Erfassen eines zweiten Auslösesignals, ausgehend von einer durch einen Anfangs-Schwenkwinkel und eine Anfangs-Auszugslänge charakterisierten Anfangsposition, die hier beispielhaft gleich der ersten Zielposition 80 ist, im Allgemeinen aber eine im Wesentlichen (soweit die nachfolgende Bewegungsabfolge realisierbar ist) beliebige Position sein kann, angefahren. Dazu wird in einem ersten Zeitabschnitt der Teleskoparm ausgefahren bzw. ausgezogen, d.h. es erfolgt als primäre Änderung eine Auszugslängen-Änderung, bei der die Auszugslänge ausgehend von der Anfangs-Auszugslänge verringert wird. Die Auszugslängen-Änderung ist also eine Auszugslängen-Verringerung 84_2 ausgehend von der Anfangs- Auszugslänge 7_1. Mit Ende des ersten Zeitabschnitts wird die Ziel-Auszugslänge 7_2 erreicht.
  • In einem zweiten Zeitabschnitt erfolgt als sekundäre Änderung eine Schwenkwinkel-Änderung, bei der der Schwenkwinkel ausgehend von dem Anfangs-Schwenkwinkel verringert wird. Die Schwenkwinkel-Änderung ist also eine Schwenkwinkel-Verringerung 86_2 ausgehend von der Anfangs-Auszugslänge 8_1. Mit Ende des zweiten Zeitabschnitts (das nach dem Ende des ersten Zeitabschnitts liegt) wird der Ziel-Schwenkwinkel 8_2 erreicht und damit die zweite Zielposition 81 erreicht. Bezüglich dem ersten und dem zweiten Zeitabschnitt gilt wieder das oben im Zusammenhang mit dem Anfahren der ersten Zielposition Gesagte.
  • Figur 4 zeigt ein Ablaufdiagramm gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Dabei wird im bevorzugten Schritt 110 ein Funktionsaktivierungszustand erfasst, entsprechend etwa der Stellung des Aktivierungsschalters 74 des Schalterfelds 70. Der Funktionsaktivierungszustand zeigt an, ob die Zielpositions-Anfahrfunktionalität, d.h. die Funktionalität zum automatischen Anfahren einer Zielposition, aktiviert ist. Die weiteren Schritte beziehen sich darauf, dass diese aktiviert ist.
  • Im bevorzugten Schritt 120 wird eine Zielposition erfasst. Diese Erfassung kann durch einen Bedienvorgang, d.h. ein Erfassungssignal bzw. Zielpositions-Erfassungssignal, an einer Bedienkomponente oder einem Bedienelement ausgelöst werden, z.B. wie oben beschrieben durch ein- oder mehrmaliges Klicken eines Funktionsknopfes am Joystick. Wenn die Zielpositionserfassung ausgelöst wird, wird die augenblickliche Position (d.h. der augenblickliche Schwenkwinkel und die augenblickliche Auszugslänge) der Ausrüstung erfasst und abgespeichert. Vorzugsweise wird die Zielpositionserfassung unterbrochen, wenn die augenblickliche Position der Ausrüstung während der Erfassung geändert wird, etwa durch ein Auslenken des Joysticks durch den Bediener. Vor dem Speichern der erfassten Zielposition kann optional ein weiterer Bedienvorgang abgefragt bzw. erfasst werden, mit dem bestätigt wird, dass die erfasste Zielposition tatsächlich gespeichert werden soll, d.h. es kann ein Bestätigungssignal (z.B. Drücken eines Funktionsknopfes) erfasst werden (nachdem die augenblickliche Position erfasst wurde). Zusätzlich können Informationen über die erfasste Position angezeigt werden, wobei das Bestätigungssignal erst nach diesem Anzeigen erfasst wird. Es kann auch vorgesehen sein, dass zwei bzw. mehrere verschiedene Zielpositionen erfasst und abgespeichert werden können. Aus diesen mehreren Zielpositionen kann durch einen Auswahlbedienvorgang, etwa Betätigen eines bestimmten Funktionsknopfs oder Schalters, oder basierend auf dem Anfahrsignal (Joystick-Auslenkung nach vorne oder hinten) eine ausgewählt werden. Schritt 120 ist optional, da auch denkbar ist, das bereits gespeicherte Zielpositionen verwendet werden.
  • Im ebenso bevorzugten Schritt 130 wird ein Auslösesignal erfasst, etwa das Drücken des Auslöseknopfes bzw. Funktionsknopfes 60 am Joystick 50. Wenn der Funktionsaktivierungszustand anzeigt, dass die automatische Zielpositions-Anfahrfunktionalität aktiviert ist, und wenn das Auslösesignal erfasst wird, wird das Anfahren der Zielposition entsprechend den nachfolgenden Schritten durchgeführt. Die Schritte 110 und 130 können in der gezeigten Reihenfolge, in umgekehrter Reihenfolge oder auch unabhängig voneinander erfolgen. Im Falle mehrerer gespeicherter Zielpositionen können verschiedene Funktionsknöpfe (z.B. linker oberer Funktionsknopf 62 und rechter oberer Funktionsknopf 64) zum Erfassen jeweiliger Auslösesignale verwendet werden, wobei jeder der verschiedenen Funktionsknöpfe als Auslöseknopf für das Anfahren einer ihm zugeordneten Zielposition dient, d.h. die Funktionsknöpfe dienen als Zielpositions-Auswahlknöpfe und als Auslöseknöpfe. Das Auslösesignal kann also ein Zielpositions-Auswahlsignal umfassen bzw. die Erfassung des Auslösesignals kann die Erfassung des Zielpositions-Auswahlsignals umfassen.
  • Statt der Schritte 110 und 130 sind auch andere Ausgestaltungen denkbar. Z.B. kann ausreichend sein, dass alleine das Vorliegen eines Auslösesignals (Drücken eines Auslöseknopfes oder Betätigen eines Auslöseschalters) ausreicht, um das Anfahren der Zielposition auszulösen. Auch ein automatisches Auslösen bzw. automatisches Erzeugen eines Auslösesignals ist denkbar, etwa ausgelöst durch ein Signal eines Annäherungssensors oder durch eine Datenkommunikation mit einem anderen Gerät.
  • In Schritt 140 wird die Anfangsposition (bzw. Ausgangspunkt) der Ausrüstung erfasst, d.h. die Position (Anfangs-Schwenkwinkel und Anfangs-Auszugslänge), an der sich die Ausrüstung Beginn des Anfahrens der Zielposition bzw. beim Erfassen des Auslösesignals befindet.
  • Im optionalen Schritt 150 wird ein Anfahrsignal erfasst, dass eine Geschwindigkeit des Anfahrens der Zielposition anzeigt. Das Anfahrsignal kann bei mehreren gespeicherten Zielpositionen auch die Auswahl der anzufahrenden Zielposition anzeigen, z.B. durch das Vorzeichen des Anfahrsignals. Das Anfahrsignal kann, wie bereits erläutert, die Größe und/oder Richtung der Auslenkung eines Joysticks sein. Auch ein automatisch erzeugtes Anfahrsignal oder ein von einem anderen Gerät empfangenes Anfahrsignal sind denkbar. Abweichend von Schritt 150 kann das Anfahren der Zielposition (und optional die Auswahl der Zielposition) ausgehend von der Anfangsposition auch automatisch mit vorbestimmter Geschwindigkeit erfolgen; bzw., anders formuliert, das Anfahrsignal kann ein vorbestimmtes Anfahrsignal sein.
  • In Schritt 160, d.h. während dem Anfahren der Zielposition, erfolgt die primäre Änderung in im ersten Zeitabschnitt und die sekundäre Änderung im zweiten Zeitabschnitt. Die Geschwindigkeiten dieser Änderung werden basierend auf dem Anfahrsignal, genauer dessen Amplitude, bestimmt. Insbesondere weisen der erste und der zweite Zeitabschnitt also keine vorbestimmten zeitlichen Längen auf, sondern die zeitlichen Längen der Zeitabschnitte hängen von den Geschwindigkeiten bzw. vom Anfahrsignal ab. Vorzugsweise wird während des Anfahrens der Zielposition auch der Drehwinkel der Ausrüstung geändert, insbesondere so, dass die Orientierung der Ausrüstung relativ zur horizontalen Richtung unverändert bleibt.
  • Im bevorzugten Schritt 170 wird ein Abbruchsignal erfasst wurde. Das Abbruchsignal kann ein Loslassen des Auslöseknopfes am Joystick sein und/oder wenigstens eine andere Abbruchaktion, z.B. eine Bewegung des Joysticks in eine andere als die für das Anfahren der Zielposition vorgesehene Richtung (überlagernde Bewegung). Wenn das Abbruchsignal vorliegt bzw. erfasst wird, wird das Anfahren der Zielposition in Schritt 175 beendet.
  • Wenn ein Abbruchsignal nicht vorliegt bzw. nicht erfasst wird, wird in Schritt 180 geprüft, ob die Zielposition erreicht wurde. Wenn die Zielposition noch nicht erreicht wurde, wird wieder mit Schritt 150 bzw., im Falle eines vorbestimmten Anfahrsignals, mit Schritt 160 fortgefahren (Pfeil 185).
  • Die durch die Schritte 150, 160, 170 und 180 gebildete Schleife wird fortlaufend durchlaufen, bis das Abbruchsignal in Schritt 170 erfasst wird oder die Zielposition in Schritt 180 erreicht wird. Wenn die Zielposition erreicht wurde, wird das automatische Anfahren der Zielposition in Schritt 190 beendet. Insbesondere werden dann Bedieneingaben, z.B. die Joystick-Auslenkung, wieder entsprechend einer normalen Funktion interpretiert, wobei vorgesehen sein kann, dass zunächst eine Nullposition von Bedienkomponenten bzw. -elementen eingenommen werden muss, z.B. eine Joystick-Auslenkung von Null, bevor dies der Fall ist.

Claims (16)

  1. Verfahren zum Anfahren einer Zielposition (80, 81) einer Arbeitsausrüstung (4) einer Arbeitsmaschine (1), die an einem freien Ende (16) eines schwenkbar an einem Träger der Arbeitsmaschine angebrachten Teleskoparms (2) angebracht ist, wobei ein Schwenkwinkel (8) des Teleskoparms relativ zum Träger durch einen Schwenkantrieb (24) geändert werden kann und eine Auszugslänge (7) des Teleskoparms durch einen Ein-/Auszugsantrieb geändert werden kann, wobei die Zielposition durch einen Ziel-Schwenkwinkel (8_1, 8_2) und eine Ziel-Auszugslänge (7_1, 7_2) charakterisiert ist;
    wobei eine durch einen Anfangs-Schwenkwinkel und eine Anfangs-Auszugslänge charakterisierte Anfangsposition der Arbeitsausrüstung (4) erfasst wird;
    wobei während des Anfahrens (160) der Zielposition basierend auf einem Anfahrsignal der Schwenkantrieb (24) und der Ein-/Auszugsantrieb automatisch angesteuert werden, um eine primäre Änderung (84_1, 84_2) und eine sekundäre Änderung (86_1, 86_2) zu bewirken, so dass der Anfangs-Schwenkwinkel durch eine Schwenkwinkel-Änderung (84_1, 86_2) in den Ziel-Schwenkwinkel und die Anfangs-Auszugslänge durch eine Auszugslängen-Änderung (86_1, 84_2) in die Ziel-Auszugslänge geändert werden,
    wobei die primäre Änderung die Schwenkwinkel-Änderung ist und die sekundäre Änderung die Auszugslängen-Änderung ist oder wobei die primäre Änderung die Auszugslängen-Änderung ist und die sekundäre Änderung die Schwenkwinkel-Änderung ist;
    wobei sich die primäre Änderung (84_1, 84_2) über einen ersten Zeitabschnitt erstreckt und sich die sekundäre Änderung (86_1, 86_2) über einen zweiten Zeitabschnitt erstreckt, wobei ein Ende des ersten Zeitabschnitts vor einem Ende des zweiten Zeitabschnitts liegt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei sich der erste Zeitabschnitt und der zweite Zeitabschnitt in einem Überlappungszeitabschnitt überlappen.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei eine zeitliche Länge des Überlappungszeitabschnitts kleiner als 50 %, insbesondere kleiner als 25 %, der zeitlichen Länge des ersten Zeitabschnitts und/oder der zeitlichen Länge des zweiten Zeitabschnitts ist; und
    wobei im Überlappungszeitabschnitt die Geschwindigkeit der primären Änderung (84_1, 84_2) verringert und die Geschwindigkeit der sekundären Änderung (86_1, 86_2) erhöht wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, wobei eine zeitliche Länge des Überlappungszeitabschnitts größer als 50 %, insbesondere größer als 75 %, der zeitlichen Länge des ersten Zeitabschnitts und/oder der zeitlichen Länge des zweiten Zeitabschnitts ist; und
    wobei im Überlappungszeitabschnitt die primäre Änderung (84_1, 84_2) mit einer höheren Geschwindigkeit als die sekundäre Änderung (86_1, 86_2) erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    wobei ein Zielpositions-Erfassungssignal erfasst wird (120); und
    in Reaktion darauf, dass das Zielpositions-Erfassungssignal vorliegt, die augenblickliche Position der Ausrüstung erfasst wird und als Zielposition (80, 81) gespeichert wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5,
    wobei nach dem Erfassen der augenblicklichen Position und vor Speicherung der Zielposition ein Bestätigungssignal erfasst wird; und
    in Reaktion darauf, dass das Bestätigungssignal vorliegt, die erfasste Position als die Zielposition (80, 81) gespeichert wird;
    wobei bevorzugt nach dem Erfassen der augenblicklichen Position und vor dem Erfassen des Bestätigungssignals eine Information über die erfasste Position auf einem Anzeigegerät angezeigt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei mehrere, insbesondere zwei, Wahl-Zielpositionen vorgegeben und/oder gespeichert sind; und
    wobei eine der mehreren Wahl-Zielposition basierend auf einem Zielpositions-Auswahlsignal als die anzufahrende Zielposition (80, 81) ausgewählt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    wobei ein Auslösesignal erfasst wird (130), wobei bevorzugt ein Zielpositions-Auswahlsignal erfasst wird; und, in Reaktion darauf, dass das Auslösesignal vorliegt, die Anfangsposition der Ausrüstung bestimmt bzw. erfasst wird (150) und mit dem Anfahren (160) der Zielposition begonnen wird; und/oder
    wobei ein Abbruchsignal erfasst wird (180) und, in Reaktion darauf, dass das Abbruchsignal vorliegt, das Anfahren der Zielposition beendet wird (185);
    wobei bevorzugt das Auslösesignal und/oder das Abbruchsignal durch ein Bedienelement (60, 62, 64), insbesondere einen Funktionsknopf, erfasst werden.
  9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    wobei das Anfahrsignal durch eine erste Bedienkomponente, insbesondere einen Joystick (50), erfasst wird (150).
  10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Arbeitsausrüstung drehbar um eine Drehachse (18) an dem freien Ende (16) des Teleskoparms (2) angebracht ist, wobei ein Drehwinkel (9) der Arbeitsausrüstung um die Drehachse (18) durch einen Drehantrieb (26) geändert werden kann;
    wobei während des Anfahrens (160) der Zielposition basierend auf dem Anfahrsignal der Drehantrieb (22) automatisch angesteuert wird, um den Drehwinkel (9) zu ändern;
    wobei der Drehwinkel (9) bevorzugt so geändert wird, das die Orientierung der Arbeitsausrüstung relativ zum Träger bzw. zur horizontalen Richtung unverändert bleibt.
  11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei Geschwindigkeiten der der ersten Änderung und/oder der zweiten Änderung basierend auf einer Amplitude des Anfahrsignals bestimmt werden.
  12. Recheneinheit (32), die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.
  13. Arbeitsmaschine (1), insbesondere Teleskoplader, die eine Arbeitsausrüstung (4) umfasst, die drehbar um eine Drehachse (18) an einem freien Ende (16) eines schwenkbar an einem Träger der Arbeitsmaschine angebrachten Teleskoparms (2) angebracht ist, wobei ein Drehwinkel (9) der Arbeitsausrüstung um die Drehachse durch einen Drehantrieb (26) geändert werden kann, ein Schwenkwinkel (8) des Teleskoparms relativ zum Träger durch einen Schwenkantrieb (24) geändert werden kann und eine Auszugslänge (7) des Teleskoparms durch einen Ein-/Auszugsantrieb geändert werden kann; umfassend eine Recheneinheit (32) nach Anspruch 12.
  14. Arbeitsmaschine nach Anspruch 13, umfassend eine Drehwinkel-Messeinrichtung, welche den Drehwinkel (9) misst, eine Schwenkwinkel-Messeinrichtung, welche den Schwenkwinkel (8) misst, und eine Auszugslängen-Messeinrichtung, welche die Auszugslänge (7) misst, wobei die Drehwinkel-Messeinrichtung, die Schwenkwinkel-Messeinrichtung, und die Auszugslängen-Messeinrichtung eingerichtet sind, den gemessenen Drehwinkel, den gemessenen Schwenkwinkel bzw. die gemessene Auszugslänge an die Recheneinheit (32) zu übermitteln.
  15. Computerprogramm, das eine Recheneinheit (32) veranlasst, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 durchzuführen, wenn es auf der Recheneinheit ausgeführt wird.
  16. Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 15.
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