DE102007059699A1

DE102007059699A1 - Verfahren zur Bestimmung von Bedienplatzerschütterungen bei Kommissionierstaplern

Info

Publication number: DE102007059699A1
Application number: DE200710059699
Authority: DE
Inventors: Stephan Eitle; Siegfried Lauxmann
Original assignee: Still Wagner GmbH and Co KG
Current assignee: Kion Warehouse Systems GmbH
Priority date: 2007-12-12
Filing date: 2007-12-12
Publication date: 2009-06-25

Abstract

Bei einem Verfahren zur Erfassung von auf einen anhebbaren Bedienstand (3) eines Flurförderzeugs, insbesondere Kommissionierstaplers, wirkenden Erschütterungen, wobei der Bedienstand (3) an einem Hubmast (4) anhebbar ist und die Hubhöhe des Bedienstands (3) durch Hubhöhenmessmittel erfasst werden kann, wird die Änderung der Hubhöhe Deltah während eines Zeitraums Deltat erfasst. Hieraus bestimmt eine Recheneinheit eine Bewegungsgeschwindigkeit des Bedienstands relativ zu dem Hubmast.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung von Stößen auf den Bedienstand bei Kommissionierstaplern.
Kommissionier-Stapler sind Flurförderzeuge mit anhebbarem Bedienstand, die sowohl zum Kommissionieren als auch zum Ein- und Ausstapeln von Ladeeinheiten eingesetzt werden können. Da der Bedienstand dabei je nach Stapler in Höhen um die zehn Meter und mehr angehoben wird, bestehen besondere Sicherheitsanforderungen. Für die Überwachung von Fehlbedienungen oder missbräuchlicher Verwendungen, wie auch das Erkennen von Systemfehlern ist das Erfassen von Erschütterungen sowie Stößen und der Intensität von Erschütterungen auf den Bedienstand bzw. eine Fahrerkabine wichtig. Weiter ist es wünschenswert, die Belastungen des Bedieners bei besonderen Vorfällen anhand solcher Messwerte und die Belastung des Bedieners durch Erschütterungen im Normalbetrieb feststellen zu können. Letzteres ist von besonderem Interesse, um gesetzliche Vorschriften über maximale Belastungen des Bedieners erfüllen zu können.
Erschütterungen von Fahrzeugen oder Fahrzeugteilen werden im Allgemeinen mittels Beschleunigungssensoren gemessen. Diese erfordern dann eine zusätzliche Anschlussleitung für die Auswertung.
Aus der DE 102005053264 A1 ist eine mobile Arbeitsmaschine, insbesondere ein Flurförderzeug mit einem Fahrerplatz bekannt. Eine Messvorrichtung erfasst am Fahrerplatz auftretenden störenden Bewegungen, Vibrationen und Erschütterungen.
Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, dass ein zusätzlicher Sensor erforderlich ist, der auch eine entsprechende Datenleitung benötigt. Vor allem müsste bei einem Kommissionierstapler berücksichtigt werden, dass der Bedienstand am Hubgerüst anhebbar angebracht ist, und die Datenleitung daher eine bewegliche Datenleitung sein muss.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf einfache und kostengünstige Art und Weise die Belastung einer Bedienperson im Bedienstand eines Kommissionierstaplers mit anhebbarem Bedienstand durch Erschütterungen beim Betrieb zu erfassen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Flurförderzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst.
Vorteilhaft wird bei einem Verfahren zur Erfassung von auf einen anhebbaren Bedienstand eines Flurförderzeugs, insbesondere Kommissionierstaplers, wirkenden Erschütterungen, wobei der Bedienstand an einem Hubmast anhebbar ist und die Hubhöhe des Bedienstands durch Hubhöhenmessmittel erfasst werden kann, in einem ersten Schritt die Hubhöhe h0 des Bedienstands zu einem Zeitpunkt t0 durch die Hubhöhenmessmittel erfasst. Die Hubhöhe h1 des Bedienstands wird zu einem Zeitpunkt t1 durch die Hubhöhenmessmittel erfasst und die Bewegungsgeschwindigkeit v0 des Bedienstands relativ zu dem Hubmast durch eine Recheneinheit durch den Quotient Δh/Δt, mit Δh = h0 – h1 sowie Δt = t0 – t1, bestimmt, wobei Δt so klein gewählt wird, dass Δt kürzer ist, als die mittlere Zeitdauer der zu erfassenden Erschütterungen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sind keine zusätzlichen Einrichtungen notwendig, wenn die Hubhöhenmessmittel eine hinreichend genaue und dynamische Messung der Höhe des Bedienstands ermöglichen. Damit können auf einfache Art und Weise aus der bereits vorhandenen Möglichkeit der Messung der Hubhöhe die gewünschten Informationen über Stöße und Erschütterungen gewonnen werden, da der Bedienstand und im Regelfall die mit diesem verbunden Last aufgrund ihrer Masse der Bewegung des Flurförderzeugs bzw. des Kommissionierstaplers bei einer Erschütterung, beispielsweise durch eine Bodenunebenheit, zeitverzögert folgen und es zu einer zumindest geringfügigen kurzzeitigen Änderung der Höhe am Hubmast kommt. Dies ermöglicht die Überwachung von Fehlbedienungen oder missbräuchlichen Verwendungen. Auch können Fehlfunktionen des Kommissionierstaplers erkannt werden. Die aufgrund gesetzlicher Vorschriften erforderliche Erfassung der Fahrerbelastungen bzw. der Belastungen des Bedieners im Betrieb des Kommissionierstaplers ebenso wie die Erfassung der Belastungen bei Vorfällen oder Unfällen wird dadurch auf einfache Weise ermöglicht.
In vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens wird als Annäherungswert für eine Beschleunigung a im Zeitraum Δt der Wert Δh/Δt² durch die Recheneinheit gebildet.
Die Beschleunigung ist der maßgebliche Wert für die durch Erschütterungen ausgeübten Kräfte und somit für die Bestimmung der auf einen Bediener ausgeübten gesundheitlich relevanten Belastungen. Der erfindungsgemäß berechnete Näherungswert ist besonders geeignet, da er der doppelten Beschleunigung entspricht, gegenüber einer gleichmäßigen Beschleunigung im Zeitraum Δt auf die Geschwindigkeit v0 ausgehend von einem Stillstand des Bedienstands. Da Erschütterungen typischerweise eine sehr kurze stoßartige Kraft ausüben, ist der Näherungswert a hierfür eine gute Annahme.
Vorteilhaft kann eine Mehrzahl von Beschleunigungswerten a aufeinanderfolgend erfasst werden und die Beschleunigungswerte a können durch die Recheneinheit gefiltert werden.
In einer günstigen Ausführungsform des Verfahrens kann die Filterung durch Bildung eines Mittelwerts aus aufeinanderfolgenden Beschleunigungswerten a erfolgen, insbesondere durch Bildung des Mittelwerts aus zwei aufeinanderfolgenden Beschleunigungswerten a.
Dadurch können größere Schwankungen ausgeglichen werden und insbesondere bei der Erfassung von andauernden Belastungen werden nicht relevante einzelne Extremwerte ausgeglichen.
Die Aufgabe wird auch durch ein Flurförderzeug, insbesondere einen Kommissionierstapler, gelöst, der eine Recheneinheit und einen an einem Hubmast anhebbaren Bedienstand aufweist, dessen Hubhöhe durch Hubhöhenmessmittel erfasst werden kann, wobei auf der Recheneinheit eines der zuvor beschriebenen Verfahren durchgeführt wird.
Vorteilhaft weisen die Hubhöhenmessmittel eine Genauigkeit der Erfassung der Hubhöhe in der Größenordnung von im Betrieb des Flurförderzeugs auftretenden Schwingungsamplituden auf. Ein ausreichend gutes Ergebnis lässt sich mit einer Messgenauigkeit im Millimeterbereich erreichen, etwa 1 mm Messgenauigkeit und bevorzugt 0,25 mm Messgenauigkeit.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Figur beschrieben, die schematisch einen Kommissionierstapler zeigt.
Die Figur zeigt einen erfindungsgemäßen Kommissionierstapler als Hochregalstapler, mit einem Fahrzeugchassis 1 mit daran gelagerten Rädern 2. Ein Bedienstand 3 ist an einem Hubgerüst 4 relativ zum Fahrzeugchassis 1 anhebbar. Das Lastaufnahmemittel 5 ist vorne am Fahrerstand befestigt.
Unebenheiten einer Fahrbahn 6 oder Unrundheiten der Räder 2 führen während des Betriebs des Kommissionierstaplers zu periodisch auf das Fahrzeugchassis 1 wirkenden Kräften. Diese Erschütterungen werden auf den Bedienstand 3 und auf den Hubmast 4 mit dem Lastaufnahmemittel 5 übertragen und Stellen eine Belastung für die Bedienperson und für empfindliche, auf dem Lastaufnahmemittel 5 befindliche Lasten dar. Durch die Massenträgheit des Bedienstands 3 und der Lastaufnahmemittel 5 kommt es zu einer geringen Relativbewegung des Bedienstands 3 an dem Hubmast 4, wie durch den Doppelpfeil Δh verdeutlicht. Bei einer ausreichend genauen Erfassung der Hubhöhe des Bedienstands 3 können aus der Änderung der Hubhöhe die Erschütterungen durch eine nicht dargestellte Recheneinheit erfasst werden. Dabei wird die Hubhöhe durch übliche in der schematischen Figur nicht dargestellte Hubhöhenmessmittel, wie sie üblicherweise an Kommissionierstaplern vorgesehen sind, erfasst. Solche Hubhöhenmessmittel können beispielsweise optische, insbesondere Laserabstandsmessungen gegenüber dem Fahrzeugchassis 1 oder der Fahrbahn 6 sein. Alternativ sind auch Messungen der Hublänge eines Hydraulikzylinders oder eine Messung über ein Potentiometer möglich, das die abgewickelte Länge eines Seilzugs misst.
Anhand der durch die Recheneinheit erfassten Erschütterungen kann in die Steuerung des Kommissionierstaplers eingegriffen werden und beispielsweise im Fall einer Resonanzbildung die Fahrgeschwindigkeit und/oder Hubgeschwindigkeit automatisch herabgesetzt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102005053264 A1 [0004]

Claims

Verfahren zur Erfassung von auf einen anhebbaren Bedienstand (3) eines Flurförderzeugs, insbesondere Kommissionierstaplers, wirkenden Erschütterungen, wobei der Bedienstand (3) an einem Hubmast (4) anhebbar ist und die Hubhöhe des Bedienstands (3) durch Hubhöhenmessmittel erfasst werden kann, gekennzeichnet durch die Schritte: Erfassen der Hubhöhe h0 des Bedienstands (3) zu einem Zeitpunkt t0 durch die Hubhöhenmessmittel, Erfassen der Hubhöhe h1 des Bedienstands zu einem Zeitpunkt t1 durch die Hubhöhenmessmittel und Bestimmen einer Bewegungsgeschwindigkeit des Bedienstands relativ zu dem Hubmast durch eine Recheneinheit aus Δh/Δt, mit Δh = h0 – h1 sowie Δt = t0 – t1, wobei Δt so klein gewählt wird, dass ∆t kürzer ist, als die Zeitdauer der zu erfassenden Erschütterungen.
Verfahren zur Erfassung von Erschütterungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Annäherungswert für eine Beschleunigung a im Zeitraum Δt der Wert Δh/Δt² durch die Recheneinheit gebildet wird.
Verfahren zur Erfassung von Erschütterungen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Beschleunigungswerten a aufeinanderfolgend erfasst werden und die Beschleunigungswerte a durch die Recheneinheit gefiltert werden.
Verfahren zur Erfassung von Erschütterungen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterung durch Bildung des Mittelwerts aus den aufeinanderfolgenden Beschleunigungswerten a erfolgt, insbesondere durch Bildung des Mittelwerts aus zwei aufeinanderfolgenden Beschleunigungswerten a.
Flurförderzeugs, insbesondere Kommissionierstapler, mit einem an einem Hubmast (4) anhebbaren Bedienstand (3), dessen Hubhöhe durch Hubhöhenmessmittel erfasst werden kann, und mit einer Recheneinheit, auf der ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 durchgeführt wird.
Flurförderzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubhöhenmessmittel eine Genauigkeit der Erfassung der Hubhöhe in der Größenordnung von im Betrieb des Flurförderzeugs auftretenden Schwingungsamplituden aufweisen, vorzugsweise eine Genauigkeit von 0,25 mm.