SE540616C2 - Förfarande för att fastställa lyftmastsvängningar samt industritruck - Google Patents

Abstract

Vid ett förfarande för att fastställa lyftmastsvängningar vid en industritruck med en lyftanordning (15), med vid lyftanordningen (15) i höjdled rörligt styrda lastupptagningsmedel (9), särskilt en lastgaffel (5), såväl som en vid lastupptagningsmedlen (9) eller lyftanordningen (15) anordnad optisk omgivningssensor (13), vilken kan fastställa avstånden till omgivningspunkter i industritruckens omgivning i förhållande till den optiska omgivningssensorn (13), såväl som en styrräknare, vilken tar emot signaler från den optiska omgivningssensorn (13),varvid,styrräknaren ur de fastställda avstånden till omgivningspunkterna beräknar frekvensen och/eller amplituden och/eller fasläget hos en svängning av lyftanordningen (15).

Description

Förfarande för att fastställa lyftmastsvängningar samt industritruck Uppfinningen avser ett förfarande för att fastställa lyftmastvängningar vid en industritruck med en lyftanordning. Särskilt avser uppfinningen ett förfarande för att fastställa lyftmastsvängningar vid en industritruck med en lyftanordning, med vid lyftanordningen i höjdled rörliga lastupptagningsmedel, särskilt en lastgaffel, såväl som en vid lastupptagningsmedlet eller lyftanordningen anordnad optisk omgivningssensor, vilken kan fastställa avstånd till omgivningspunkter i industritruckens omgivning, såväl som en styrräknare, vilken tar emot signaler från den optiska omgivningssensorn.

Med industritruckar in- och utlagras laster till lagerplatser, vilka på grund av platsbesparing till största delen befinner sig i hyllor på olika höjder. Av denna anledning uppvisar för detta tillhandahållna industritruckar en lyftmast, vid vilken ett lastupptagningsmedel, särskilt en lastgaffel för på pallar lagrade varor, kan förflyttas i höjdled. Exempel på sådana industritruckar är motviktsgaffeltruckar, skjutmasttruckar, men även ramstyrda industritruckar med en lyftmast. För att nå högre lagerplatser, uppvisar sådana lyftmaster oftast flera mastdelar, vilka är införda i varandra och kan köras ut efter varandra. Genom mastkonstruktionens elasticitet, men även pga. utverkande och därpå summerande toleranser hos styrningarna hos mastdelarna in i varandra, kan det leda till mastböjsvängningar med betydande amplituder, då en tung last är höjd till hög höjd och det leder till svängningspåkänningar vid lyftmasten genom rangerrörelser. Vid en motviktsgaffeltruck körs som regel hela fordonet, för att föra lyftmasten med lastupptagningsmedlet, särskilt en lastgaffel, i nedsättnings- eller upptagningsposition för en lagerplats. Likaså förflyttas vid en ramstyrd industritruck, exempelvis en låglyftande gaffeltruck, med en lyftmast hela fordonet. Vid skjutmasttruckar rörs för inkörning av en lastgaffel i en lagerplats i ett hyllfack en skjutslits med hela lyftmasten, under det att fordonet står. Dessa rangerrörelser leder till svängningspåkänningar och storleken hos de uppkomna mastsvängningarnas amplituder är beroende av dynamiken hos ranger- eller fordonsrörelserna, lastens storlek, lyfthöjden och lyftmastens konstruktion.

Mastsvängningarna hindrar dock särskilt en inlagringsrörelse eller nedsättning av en last på hög höjd, då lasten då inte kan styras med motsvarande exakthet och genom svängningarna risk för skador på lagerhylla eller omgivande varor uppkommer, då man stöter emot dessa mekaniskt. En användarperson måste då låta sådana lyftmastsvängningar först avklinga, innan man exempelvis kan köra längre in i hyllan.

System för att undvika sådana mastsvängningar är kända, för att möjliggöra en säkrare och snabbare inlagring eller avsättning på en lagerplats. Vid dessa system styrs rörelsen av fordonet eller en skjutrörelse av en skjutslits hos en skjutmasttruck så att mastsvängningarna blir minimala, exempelvis genom att styra emot dessa.

För en sådan motlöpande styrning är tvångsmässigt sensorer för att uppta svängningarna erforderliga. Exempel på sådana sensorer är töjningsmätremsor, vilka är anbringade på lyftmastens mastprofil. Men även andra typer av sensorer såsom exempelvis väg- och/eller kraftmätare vid en lutningsanordning hos lyftmasten är kända för detta ändamål.

En nackdel med känd teknik är att ytterligare sensorer för att fastställa mastsvängningar måste anordnas. Detta innebär ökade kostnader, ytterligare montagearbete vid färdigställandet av industritrucken såväl som för kalibreringen av sensorerna. Men man måste även tillhandahålla ytterligare utrymme och sensorerna måste skyddas mot skador vid den ofta ovarsamma körningen av industritrucken.

Jämförbara problem uppträder även vid industritruckar med så kallade teleskoputläggare, vilka även betecknas teleskop-truckar i en utföringsform med en lastgaffel som lastupptagningsmedel. Vid dessa styrs en lastupptagningsanordning, särskilt en lastgaffel, men även en lastupptagningsanordning exempelvis för en container, i en utliggare, som exempelvis kan köras ut genom flera i varandra styrda delar. I detta fall är utliggaren i motsats till en lyftmast inte riktad lodrätt, utan lutad med en vinkel över industritruckens framsida. Genom utliggaren, vars vinkellutning kan förändras, kan därmed först en rörelse av lastupptagningsanordningen såväl i höjdled, som även framåt utföras.

Enligt känd teknik är även industritruckar kända, vid vilka förförarstöd vid inlagring, särskilt vid höga lyfthöjder system för optisk övervakning är anordnade. Dessa är exempelvis kamerasystem med monitorer för siktövervakning för föraren, som avbildar ett arbetsområde.

Vid sådana system är det vidare känt att anordna en rymdupptagning av omgivningen, antingen över stereobilder eller som en avståndsmätning, såsom exempelvis Time Of Flight (TOF), där omgivningen särskilt med avstånden i förhållande till kameran mäts, för att möjliggöra mera exakta anvisningar till föraren eller automatiska styrrörelser hos industritrucken.

Vidare är även för att fastställa markeringar eller laster såsom även lasthyllor andra optiska sensorer kända, vilka kan avkänna avståndet i förhållande till dessa punkter. Exempel på sådana optiska sensorer är laserscanrar, som är inriktade antingen på vissa riktningar i relation till lastupptagningsmedlet eller en lastgaffel, eller scannar av områden.

Genom EP 1 975 114 A1 är en industritruck känd med en sensor i form av en töjningsmätremsa, vid vilken svängningarna kompenseras genom en motstyrning.

Uppfinningen har som ändamål att tillhandahålla ett förfarande för avkänning av svängningar hos en lyftanordning hos en industritruck såväl som tillhandahålla en industritruck, som enkelt och på ett kostnad seffekti vt sätt undviker ovan nämnda nackdelar.

Detta ändamål löses genom ett förfarande för att fastställa svängningar hos en lyftanordning med särdragen enligt patentkrav 1 såväl som en industritruck med särdragen enligt patentkrav 12. Fördelaktiga utföringsformer av uppfinningen framgår av underkraven. Ändamålet löses enligt uppfinningen genom ett förfarande för att fastställa lyftmastsvängningar vid en industritruck med en lyftanordning, med vid lyftanordningen i höjdled rörliga lastupptagningsmedel, särskilt en lastgaffel, såväl som en vid lastupptagningsmedlet eller vid lyftanordningen anordnad optisk omgivningssensor, som kan fastställa avståndet till omgivningspunkter i industritruckens omgivning i förhållande till den optiska omgivningssensorn, såväl som en styrräknare, som tar emot signaler från den optiska omgivningssensorn, där styrräknaren ur de avkända avstånden till omgivningspunkterna beräknar frekvensen och/eller fasläge hos en svängning hos lyftanordningen.

Med fördel kan styrräknaren beräkna frekvensen hos en lyftanordningssvängning genom avståndet till omgivningspunkterna, genom att den tidsmässiga ändringen av avstånden till omgivningspunkterna övervakas. Optiska omgivningssensorer föreligger ofta redan i det övre området hos lyftanordningen eller medfarande med en lastupptagningsanordning, särskilt en gaffelbärare för en lastgaffel, vid industritruckar, för att inom ramen av förarassistentsystem understödja föraren genom en optisk utvärdering av omgivningen. Exempelvis kan detta vara en kamerabild, för att ge föraren en bättre sikt på en lagerplats eller en last som ska tas upp eller ett arbetsområde. Dock är även omgivningssensorer tänkbara, vilka exempelvis avkänner ett inkörningsavstånd vid inkörning till en hylla, för att exempelvis varna för en kollision. När av styrräknaren ett avstånd till en omgivningspunkt i riktning för en svängningsyta hos lyftanordningen fastställs, så kan ur avståndet även en amplitud hos lyftanordningens svängning bestämmas. Vid ett stående fordon motsvarar exempelvis skillnaden mellan maximalt avstånd och minimalt avstånd totalamplituden för en mastsvängning i förhållande till exempelvis en lasthylla med sina fasta omgivningspunkter, då avståndet i svängningens yta fastställs. Genom förfarandet kan med fördel redan föreliggande optiska omgivningssensorer utnyttjas för fastställande av lyftanordningssvängningarna. Den i det övre området av lyftanordningen eller en lastupptagningsanordning eller exempelvis vid en flerdelad lyftmast eller teleskoputliggare vid den mastdel som åker längst ut eller utliggare, anordnade optiska omgivningssensorn fastställer med fördel amplituden för kompensation av lyftanordningssvängningar storheten direkt vid stället, vid vilket storheten som ska regleras uppträder och inte med avstånd baserat på en lyftmast eller teleskoputliggare. På detta sätt kan exempelvis effekter från spel hos styrrullar hos maststången i förhållande till rullbanorna vid en lyftmast elimineras utan förvanskning.

Med fördel är den optiska omgivningssensorn en 3D-kamera, exempelvis en Time Of Flight kamera eller en stereokamera.

Vid en Time Of Flight kamera kan till varje bildpunkt i en kamerabild avståndet i förhållande till kameran bestämmas. På detta sätt kan ur bilder, vilka upptas för ändamål av en digital bildbearbetning eller fastställande av omgivningen, även en förändring av avståndet till kameran till en fast punkt med en svängningsperiod fastställas och därmed en lastanordningssvängning, då kameran anbringas vid lyftanordningen.

I en utföringsform av förfarandet är den optiska omgivningssensorn en laserscanner.

Laserscanrar används exempelvis vid autonoma industritruckar eller delautomatiserat arbetande industritruckar för fastställande av omgivningen. Dessa erbjuder en kostnad seffektiv möjlighet att fastställa industritruckens omgivning i rymden, varvid i en viss riktning genom laserscannern ett avstånd fastställs. Ur dessa värden kan därigenom på ett enkelt och även kostnadseffektivt sätt motsvarande förfarandet enligt uppfinningen en svängning av montagepunkten för laserscannern i förhållande till en omgivningspunkt och därmed en lyftanordningssvängning bestämmas, då laserscanern exempelvis är monterad vid den övre änden av en lyftmast eller en teleskoputliggare som exempel på lyftanordningar.

Med fördel fastställs genom den optiska omgivningssensorn av styrräknaren en relativ position för en pall och/eller en lagerplats i förhållande till industritrucken såväl som bestäms styrkommandon för inkörning till pallen och/eller lagerplatsen med lastupptagningsmedlet, enligt anvisning och/eller genomförs automatiserat.

Därmed verkar den optiska omgivningssensorn som del av ett förarassistanssystem. På detta sätt kan förfarandet enligt uppfinningen kostnadseffektivt implementeras utan ytterligare komponenter enbart genom en motsvarande mjukvara för en styrräknare.

Industritrucken kan vara ett fordon för smala utrymmen.

Särskilt vid fordon för smala utrymmen står sådana förarassistenssystem och delautomatiserat eller automatiserat arbetande styrsystem redan sedan länge till förfogande, då vid dessa en särskilt exakt styrning i de smala platsförhållandena hos smala gångar i ett lager är erforderliga.

Körsträckorna för en kördrivanordning hos industritruckarna kan fastställas genom styrräknaren, varvid vid avstånden körsträckorna tas i beaktande av styrräknaren.

Lyftanordningen kan vara en teleskoputliggare.

I en utföringsform av förfarandet är lyftanordningen en lyftmast.

I en utföringsform av uppfinningen är industritrucken en skjutmasttruck, vars lyftmast förflyttas med en skjutslits, varvid skjutsträckorna hos skjutslitsarna kan fastställas genom styrräknaren och vid avstånden skjutsträckorna tas i beaktande genom styrräknaren.

Om rörelsehastigheten och den aktuella sträckan av skjutslitsen tas i beaktande vid beräkningen av avståndet, kan genom dessa motsvarande fel korrigeras. I största allmänhet kan vid förfarandet enligt uppfinningen en korrigering ske, då genom några ställanordningar eller fordonsrörelser lyftmasten och särskilt montagepunkten för den optiska omgivningssensorn samtidigt accelereras eller förflyttas i förhållande till omgivningen.

Enligt en utföringsform av uppfinningen uppvisar industritrucken ett lutningsdrivorgan för lyftmasten och en lutningsvinkel kan fastställas genom styrräknaren, varvid en ur lutningsvinkeln resulterande korrigeringssträcka för den optiska omgivningssensorn tas i beaktande vid avstånd genom styrräknaren.

Korrigeringssträckan ges därvid ur lutningsvinkeln i beaktande av avstånd från montagepunkten till den optiska omgivningssensorn i förhållande till lyftmastens vridningsaxel.

Styrräknaren kan genom påverkan av en kördrivanordning och/eller en skjutslitsdrivanordning hos en skjutmasttruck och/eller en lutningsdrivanordning hos lyftmasten och/eller en lyftdrivanordning hos lyftmasten motverka lyftmastens mastsvängningar.

Sammantaget kan vid industritruckar, vilka delvis styrs automatiserat eller vid vilka bestämda ställdrivanordningar styrs genom fordonsstyrningen som styrräknare, en korrigering för mastsvängningarna implementeras mycket kostnad seffekti vt och enkelt enbart med mjukvara, då industritrucken redan har en optisk omgivningssensorför ett förarassistanssystem eller av en annan anledning.

Problemet löses även genom en industritruck med en lyftanordning, med vid lyftanordningen i höjdled rörligt styrda lastupptagningsmedel, särskilt en lastgaffel, såväl som en vid lastupptagningsmedlet eller lyftanordningen anordnad optisk omgivningssensor, vilken kan fastställa avstånd hos omgivningspunkter i industritruckens omgivning i förhållande till den optiska omgivningssensorn, såväl som en styrräknare, vilken tar emot signaler från den optiska omgivningssensorn, varvid styrräknaren genomför ett tidigare beskrivet förfarande.

Industritrucken uppvisar de redan tidigare angivna fördelarna.

Enligt en utföringsform är den optiska sensorn, särskilt en 3D-kamera och/eller en laserscanner, del av ett förarassistanssystem, med vilket en förare förevisas arbetsområden och/eller erforderliga styrkommandon och/eller erforderliga styrkommandon kan genomföras automatiserat.

Genom sådana förarassistanssystem kan exempelvis en ytterligare kameravy ges för ett bestämt område uppe i lagerhyllorna, som är svårt att se förföraren ur siktpositionen längre ned, eller så kan styrkommandon föreslås för inkörningen till en lagerplats eller nedsättning av en last, som hanteras av föraren. Vidare kan även genom förarassistanssystemet körkommandon för inkörning till en lagerplats eller avsättning av en last genomföras automatiserat.

Ytterligare fördelar och särdrag förklaras närmare i de utföringsformer som visas i anslutning till de schematiska ritningsfigurerna. Här visar Fig. 1 en industritruck vid vilken förfarandet enligt uppfinningen genomförs i en perspektivvy och Fig. 2 visar schematiskt industritruckens lastgaffel enligt Fig. 1 såväl som en hylla i en vy från sidan.

I Fig. 1 visas en industritruck i en perspektivvy. Vid industritrucken handlar det om en skjutmasttruck med en första hjularm 1 med en löprulle 2 och en andra hjularm 3, likaså med en löprulle 2, vilka var och en är övertäckta av skyddsplåtar 7, 8. Uppfinningen är dock även användbar vid alla andra typer av industritruckar och särskilt gaffeltruckar, såsom exempelvis motviktsgaffeltruckar, eller exempelvis en höglyftande gaffeltruck med en lyftanordning, särskilt i form av en teleskoputläggare eller lyftmast. Vid den som exempel visade skjutmasttrucken är vid en lyftmast 4 som lyftanordning 15 en lastgaffel 5 som lastupptagningsmedel 9 fäst, vilken uppvisar gaffelarmar 12. Bakom lyftmasten 4 är ett batteri anordnat. Lastgaffeln 5 kan vid lyftmasten 4 höjas eller sänkas vertikalt. Lyftmasten 4 är monterad på en skjutslits 14 och kan mellan hjularmarna 1, 3 skjutas framåt, för att ta upp en last. Vid en lastgaffelbärare 11 är en Time Of Flight kamera 10 anordnad, vilken fungerar som optisk omgivningssensor och är anordnad för ett förarassistanssystem, exempelvis en avkänning i rymden för en lagerplats man kör in till och presentation av kör-/styrkommandon, vilka ska genomföras för att nå lagerplatsen vid sidan av föraren.

Fig. 2 visar schematiskt lastgaffeln 5 med gaffelarmar 12 hos industritrucken i Fig. 1 såväl som en hylla 16 i en vy från sidan. Hyllan 16 uppvisar främre hyllbärare 17 såväl som bakre hyllbärare 18 och i hyllan 16 är en pall 20 avställd. Nämnda Time Of Flight kamera 10 fastställer för ett förarassistanssystem pallens 20 position i hyllan 16, för att hjälpa föraren vid inkörning till pallen. På detta sätt kan styrräknaren ur de genom nämnda Time Of Flight kamera 10 fastställda avstånd i förhållande till fasta punkter i omgivningen, i detta fall hyllan 16 fastställa lyftmastens 4 svängningsfrekvens och dess amplitud, vilka förtydligats genom dubbelpilen. En eventuell förflyttning av skjutslitsen 14 och/eller industritrucken räknas därvid ut av styrräknaren från avstånden eller med hjälp av dessa, så att det inte leder till några falska värden. I vyn av Fig. 2 är lyftmasten 4 utdragen och lastupptagningsmedlet 9 lyft vid denna, så att genom avstånden direkt de huvudsakligen pga. mastsvängningarna uppträdande amplituderna i lyftmastens 4 övre område fastställs. Med fördel är vid en industritruck, vilken redan uppvisar en optisk omgivningssensor 13, ingen ytterligare komponent erforderlig, för att genomföra förfarandet enligt uppfinningen. Härigenom låter sig enkelt och effektivt en korrigering av lyftmastsvängningarna genomföras.

Claims (13)

Patentkrav

1. Förfarande för att fastställa lyftmastsvängningar vid en industritruck med en lyftanordning (15), med vid lyftanordningen (15) i höjdled rörligt styrda lastupptagningsmedel (9), särskilt en lastgaffel (5), såväl som en vid lastupptagningsmedlen (9) eller lyftanordningen (15) anordnad optisk omgivningssensor (13), vilken kan fastställa avstånden till omgivningspunkter i industritruckens omgivning i förhållande till den optiska omgivningssensorn (13), såväl som en styrräknare, vilken tar emot signaler från den optiska omgivningssensorn (13), kännetecknat av att, styrräknaren ur de fastställda avstånden till omgivningspunkterna beräknar frekvensen och/eller amplituden och/eller fasläget hos en svängning av lyftanordningen (15).

2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att, den optiska omgivningssensorn (13) är en 3D-kamera, exempelvis en Time Of Flight kamera (10) eller en stereokamera.

3. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att; den optiska omgivningssensorn (13) är en laserscanner.

4. Förfarande enligt något av kraven 1 till 3, kännetecknat av att, genom den optiska omgivningssensorn (13) fastställs av styrräknaren en relativ position för en pall (20) och/eller en lagerplats i förhållande till industritrucken såväl som bestäms styrkommandon för att köra in till pallen (20) och/eller lagerplatsen med lastupptagningsmedlen (9), vilka genomförs enligt anvisningar och/eller automatiserat.

5. Förfarande enligt något av kraven 1 till 4, kännetecknat av att, industritrucken är ett fordon för smala gångar.

6. Förfarande enligt något av kraven 1 till 5, kännetecknat av att, körsträckor för en kördrivanordning hos industritrucken kan fastställas genom styrräknaren, varvid vid körsträckan avstånden tas i beaktande genom styrräknaren.

7. Förfarande enligt något av kraven 1 till 6, kännetecknat av att, lyftanordningen är en teleskoputliggare.

8. Förfarande enligt något av kraven 1 till 6, kännetecknat av att, lyftanordningen (15) är en lyftmast (4).

9. Förfarande enligt krav 8, kännetecknat av att, industritrucken är en skjutmasttruck, vars lyftmast (4) förflyttas med en skjutslid (14), varvid skjutslidens (14) skjutsträckor kan fastställas genom styrräknaren och att vid skjutsträckorna avstånden tas i beaktande genom styrräknaren.

10. Förfarande enligt krav 8 eller 9, kännetecknat av att, industritrucken uppvisar en lutningsdrivanordning för lyftmasten (4) och att en lutningsvinkel kan fastställas genom styrräknaren, varvid en ur lutningsvinkeln vid avstånden då resulterande korrektursträcka för den optiska omgivningssensorn (13) tas i beaktande genom styrräknaren.

11. Förfarande enligt något av kraven 8 till 10, kännetecknat av att, styrräknaren genom påverkan av en kördrivanordning och/eller en skjutsliddrivanordning (14) hos en skjutmasttruck och/eller en lutningsdrivanordning hos skjutmasten och/eller en lyftdrivanordning hos lyftmasten motverkar mastsvängningar hos lyftmasten (4).

12. Industritruck med en lyftanordning (15), med vid lyftanordningen (15) i höjdled styrda lastupptagningsmedel (9), särskilt en lastgaffel (5), såväl som en vid lastupptagningsmedlen (9) eller lyftanordningen (15) anordnad optisk omgivningssensor (10), vilken kan fastställa avstånden till omgivningspunkter i omgivningen till industritrucken i förhållande till den optiska omgivningssensorn (13), såväl som en styrräknare, vilken tar emot signaler från den optiska omgivningssensorn (10), varvid styrräknaren är anordnad att genomföra ett förfarande enligt något av kraven 1 till 11.

13. Industritruck enligt krav 12, kännetecknad av att, den optiska omgivningssensorn (13), särskilt en 3D-kamera och/eller en laserscanner, är en del av ett förarassistanssystem, med vilket en förare kan anvisas arbetsområden och/eller erforderliga styrkommandon genomförs automatiserat.