DE102008027701A1 - Steuerungsverfahren für Flurförderzeug - Google Patents
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Abstract
Bei einem Steuerungsverfahren für ein Flurförderzeug mit einem Sensor im Bereich eines Lastaufnahmemittels (5) und einer Steuervorrichtung erfasst in einem ersten Schritt die Steuervorrichtung die relative Position einer aufzunehmenden Last (11) gegenüber dem Lastaufnahmemittel (5) aus Daten des Sensors. Sodann berechnet die Steuervorrichtung einen Korrekturwert zwischen der Istausrichtung des Lastaufnahmemittels (5) und der Sollausrichtung des Lastaufnahmemittels (5) für die Aufnahme der Last (11) und die Istausrichtung des Lastaufnahmemittels wird durch die Steuervorrichtung korrigiert.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Steuerungsverfahren für ein Flurförderzeug. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines fahrerlosen Flurförderzeugs.
- Bei fahrerlosen oder autonomen Flurförderzeugen stellt sich das Problem, den Raum in Fahrtrichtung vor dem Flurförderzeug zu überwachen. Während eines automatisierten Transports einer Last wird die Position der Last vor dem Aufnehmen, während des Transports und beim Absetzen der Last nicht wie sonst bei einem fahrergeführten Flurförderzeug durch den Fahrer beobachtet und können daher von dem Fahrer Korrekturen ausgeführt werden, wenn eine Kollision droht, eine Last nicht richtig aufliegt, oder mit dem Lastaufnahmemittel eine aufzunehmende Last in falscher Position angesteuert wird. Es muss daher die Position einer aufzunehmenden Last, aber auch die Position einer Last während der Fahrt erkannt werden und durch ein Steuerungsverfahren die richtige Lastaufnahme sicher gestellt werden. Wenn die Position der Last nicht erkannt werden kann, müssen eine ungünstige Lastaufnahme oder Verschiebungen der Last, die während der Fahrt auftreten können, aber nicht erkannt werden, bei dem Steuerungs- und/oder Fahrverhalten eines autonomen Flurförderzeugs berücksichtigt und das Betriebsverhalten des Flurförderzeugs muss entsprechend stabil und sicher ausgelegt werden. Dies führt jedoch zu einem Verlust an Leistungsfähigkeit, weil viele Sicherheiten und Toleranzen berücksichtigt werden müssen, die insbesondere zu Zeitverzögerungen führen.
- Bekannt ist, Positionssensoren als Näherungssensoren einzusetzen. Dies gestattet aber nur eine eindimensionale Bestimmung der Lastposition.
- Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für die Erfassung einer Lastposition und die Aufnahme einer Last zur Verfügung zu stellen, das die geschilderten Nachteile vermeidet.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Steuerungsverfahren für ein Flurförderzeug nach Anspruch 1 und ein Flurförderzeug nach Anspruch 14 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen werden in den Unteransprüchen angegeben.
- Vorteilhaft wird bei einem Steuerungsverfahren für ein Flurförderzeug mit einem Sensor im Bereich eines Lastaufnahmemittel und einer Steuervorrichtung, in einem ersten Schritt die relative Position einer aufzunehmenden Last gegenüber dem Lastaufnahmemittel durch die Steuervorrichtung aus Daten des Sensors bestimmt. Sodann wird ein Korrekturwert zwischen der Istausrichtung des Lastaufnahmemittels und der Sollausrichtung des Lastaufnahmemittels für die Aufnahme der Last berechnet und die Istausrichtung des Lastaufnahmemittels durch die Steuervorrichtung korrigiert.
- Vor dem Aufnehmen und während des Aufnehmens wird die Lastposition relativ zu dem Sensor und damit die Lastposition relativ zu dem Lastaufnahmemittel erkannt, wobei sowohl die Entfernung wie auch eine Verdrehung der Last gegenüber einer notwenigen Ausrichtung zum Aufnehmen etwa durch das Einfahren einer Lastgabel in eine die Last tragende Palette bestimmt wird. Die Bestimmung der Lastposition kann dabei mit zwei- oder dreidimensionalen Verfahren erfolgen. Dadurch wird eine sichere und korrekte Aufnahme der Last ermöglicht.
- In günstiger Ausführungsform erfasst die Steuerungsvorrichtung eine seitliche Verschiebung der Istausrichtung gegenüber der Sollausrichtung. Das Lastaufnahmemittel kann über einen Seitenschub mit dem Flurförderzeug verbunden sein und die Steuervorrichtung kann mit dem Seitenvorschub die Istausrichtung korrigieren.
- Durch die Nutzung des Seitenschubs zur Korrektur können zusätzliche Fahrbewegungen bei der Lastaufnahme vermieden werden, etwa wenn eine weitere Rückwärts- und Vorwärtsfahrt vermieden wird.
- In günstiger Ausführungsform korrigiert die Steuervorrichtung die Istausrichtung durch den Seitenschub so, dass die Last zentriert aufgenommen wird und nach Aufnahme der Last wird der Seitenschub in die Mittelstellung gebracht.
- Durch den Seitenschub kann die Lastposition so korrigiert werden, dass die Last ideal mittig aufgenommen wird. Damit steht für Korrekturen bei dem folgenden Absetzen der Last wieder der volle Verfahrweg des Seitenschubs zur Verfügung. Außerdem ist bei absolut mittiger Lastaufnahme ein Verrutschen der Last weniger wahrscheinlich. Insbesondere wenn Gitterboxen oder Paletten durch einen Gabelträger aufgenommen werden, kann durch eine automatisierte Korrektur über den Seitenschub eine optimale Auflage erreicht werden, die die geringste Gefahr des Verrutschens während der Fahrt hat, und bei der die volle Korrektur des Seitenschubs beim folgenden Absetzen zur Verfügung steht.
- Vorteilhaft erfasst die Steuerungsvorrichtung eine Verdrehung der Istausrichtung gegenüber der Sollausrichtung.
- Durch einen Laserscanner kann eine solche Verdrehung bereits über eine ausreichend große Distanz erfasst werden, um beim Heranfahren durch Kurvenfahrt das Lastaufnahmemittel, insbesondere eine Lastgabel, auszurichten.
- Die Steuerungsvorrichtung kann durch eine oder mehrere Fahrbewegungen des Flurförderzeugs die Istausrichtung korrigieren.
- In günstiger Ausführungsform kann die Steuerungsvorrichtung die Position der Last in den Lastaufnahmemitteln während des Aufliegens und der Fahrt des Flurförderzeugs überwachen.
- Dadurch kann während des Transports ein Verrutschen zum Beispiel beim Überfahren von Bodenunebenheiten erkannt werden und dieses kann beim Anfahren der Lastabgabeposition bereits berücksichtigt werden. Die Weg- und Freiraumtoleranzen können am Lastabgeabeplatz entsprechend kleiner vorgesehen werden. Gleichzeitig ist damit eine Verliererkennung der Last gegeben.
- Vorteilhaft ist der Sensor ein Laserscanner und das Lastaufnahmemittel ist eine Lastgabel, wobei der Laserscanner im Bereich zwischen zwei Gabelzinken angeordnet ist. Der Laserscanner kann höhenverfahrbar angeordnet sein.
- Dadurch ist ein Sensor im Bereich des Gabelträgers angebracht, der bei den verschiedenen Arbeitsvorgängen auf die Last ”sehen” kann. Als Sensor kommt ein Laserscanner, eine Kamera oder ein 3D-Sensor in Frage. Durch die Verwendung dieser optischen 2D- oder 3D-Sensoren ist eine erhebliche umfangreichere Reaktion auf Lastverschieben möglich.
- Die Last kann auf Lastträgern aufgenommen werden, die Paletten sein können. Es kann erfasst werden, ob diese beschädigt sind, insbesondere ein Tragblock fehlt.
- Von Flurförderzeugen werden zumeist Einheiten bestehend aus der Last und Lastträgern, auf denen die Last aufliegt, transportiert. Beispiele wären Paletten, Gitterboxen oder Spezialladungsträger. Entscheidend für die Erfassung durch den Sensor ist der Lastträger und weniger die Last selbst, die auf dem Lastträger aufliegt. Für das Aufnehmen der Last und das Ausrichten des Lastaufnahmemittels, insbesondere einer Lastgabel, ist der Zustand und die Position des Lastträgers entscheidend. Zusätzlich kann vor dem Aufnehmen auch der Zustand des Lastträgers überprüft werden. Es kann festgestellt werden, ob er einer hinterlegten Spezifikation entspricht oder ob er z. B. beschädigt ist, wenn etwa einer Palette ein Tragblock zwischen den oberen und unteren Brettern fehlt.
- In günstiger Ausführungsform wird die Kontur der Last überprüft. Es kann die Kontur eines Objekts, auf das die Last abgesetzt werden soll, überprüft werden.
- Durch die Konturüberprüfung der Last auf dem aufzunehmenden Lastträger kann sichergestellt werden, dass die Last nicht oder nur im zulässigen und definierten Toleranzbereich über den Lastträger hinausragt.
- Vorteilhaft kann die Kontur eines Objekts, auf das die Last abgesetzt werden soll, überprüft werden.
- Soll die Last auf eine bereits vorhandene Last oder andere Objekte als Basis aufgestapelt werden, kann beim Anheben der Last die Basis abgescannt und erfasst werden, so dass die Übergabeposition der Last an die tatsächliche Position der Basis insbesondere auch in Bezug auf die Höhe, angepasst werden kann.
- Die Aufgabe wird auch durch ein Flurförderzeug gelöst, das einen Sensor im Bereich von Lastaufnahmemitteln und eine Steuervorrichtung aufweist, die ein zuvor beschriebenes Verfahren durchführt.
- Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigt
-
1 ein Flurförderzeug in Perspektivansicht, -
2 stark schematisch ein Flurförderzeug der1 sowie eine aufzunehmende Last in Aufsicht und -
3 stark schematisch ein Flurförderzeug der1 mit Last in Aufsicht. - In
1 ist ein Flurförderzeug in perspektivischer Ansicht dargestellt, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren zur Anwendung kommt. Bei dem Flurförderzeug handelt es sich um einen Hubmaststapler mit einem ersten Radarm1 mit einer Laufrolle2 und einem zweiten Radarm3 , ebenfalls mit einer Laufrolle2 . An einem Hubgerüst4 ist eine Lastgabel5 als Lastaufnahmemittel befestigt. Hinter dem Hubgerüst4 ist eine Batterie6 angeordnet. Die Lastgabel5 kann an dem Hubgerüst4 vertikal angehoben oder abgesenkt werden. Das Hubgerüst4 kann zwischen den Radarmen1 ,3 nach vorne verschoben werden, um eine Last aufzunehmen. An den in einer Fahrzeuglängsachse des Schubmaststaplers vorderen Ende des ersten Radarms1 befindet sich über der Laufrolle2 ein erstes Schutzblech7 und über der Laufrolle2 des zweiten Radarms3 ebenfalls ein zweites Schutzblech8 . An dem ersten Schutzblech7 ist ein Umgebungssensor9 angeordnet. An der Lastgabel5 ist ein optischer Sensor als Laserscanner10 angeordnet. -
2 zeigt schematisch das erfindungsgemäße Flurförderzeug in Sicht von oben. Zwischen dem ersten Radarm1 und dem zweiten Radarm3 mit der Laufrolle2 ist das Hubgerüst4 mit der Lastgabel5 angeordnet. An der Lastgabel5 , auf der eine schematisch dargestellte Last11 aufliegt, ist der Laserscanner10 angeordnet, der mit seinem Fächer aus Laserstrahlen12 eine Ebene oberhalb der Lastgabel5 überstreicht. Vor dem Flurförderzeug befindet sich eine Last11 , die durch die Laserstrahlen12 erfasst wird. - Die Steuerungseinheit erkennt aus den Daten des Laserscanners
10 , dass die Last11 gegenüber einer Längsachse des Flurförderzeugs verdreht ist. Beim Heranfahren an die Last11 kann neben der Ausrichtung der Last11 gegenüber der Lastgabel11 auch überprüft werden, ob etwa ein Tragklotz einer Palette, auf der die Last11 steht, fehlt und dadurch die Gefahr besteht, dass die Last11 verrutschen oder beim Anheben beschädigt werden könnte. Beim Heranfahren an die Last11 kann der Schubmaststapler durch Kurvenfahrt die Ausrichtung der Lastgabel5 an die Verdrehung der Last11 anpassen. -
3 zeigt schematisch das erfindungsgemäße Flurförderzeug in Sicht von oben. Zwischen dem ersten Radarm1 und dem zweiten Radarm3 mit der Laufrolle2 ist das Hubgerüst4 mit der Lastgabel5 angeordnet. An der Lastgabel5 , auf der eine schematisch dargestellte Last11 aufliegt, ist der Laserscanner10 angeordnet, der mit seinem Fächer aus Laserstrahlen12 eine Ebene oberhalb der Lastgabel5 überstreicht. - Dadurch wird überprüft, ob die Last korrekt auf der Lastgabel aufliegt. Verrutscht die Last
11 während des Fahrens aufgrund von Erschütterungen beim Überfahren von Bodenunebenheiten, so kann die veränderte Lastposition erfasst und berücksichtigt werden.
Claims (15)
- Steuerungsverfahren für Flurförderzeug mit einem Sensor im Bereich eines Lastaufnahmemittels (
5 ) und einer Steuervorrichtung, wobei in einem ersten Schritt die relative Position einer aufzunehmenden Last (11 ) gegenüber dem Lastaufnahmemittel (5 ) durch die Steuervorrichtung aus Daten des Sensors bestimmt wird und sodann ein Korrekturwert zwischen der Istausrichtung der Lastaufnahmemittels (5 ) und der Sollausrichtung des Lastaufnahmemittel (5 ) für die Aufnahme der Last (11 ) berechnet wird und die Istausrichtung des Lastaufnahmemittels durch die Steuervorrichtung korrigiert wird. - Steuerungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung eine seitliche Verschiebung der Istausrichtung gegenüber der Sollausrichtung erfasst.
- Steuerungsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lastaufnahmemittel über einen Seitenschub mit dem Flurförderzeug verbunden sind und die Steuervorrichtung mit dem Seitenvorschub die Istausrichtung korrigiert.
- Steuerungsverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung die Istausrichtung durch den Seitenschub so korrigiert, dass die Last zentriert aufgenommen wird und nach Aufnahme der Last den Seitenschub in Mittelstellung bringt.
- Steuerungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung eine Verdrehung der Istausrichtung gegenüber der Sollausrichtung erfasst.
- Steuerungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung durch eine oder mehrere Fahrbewegungen des Flurförderzeugs die Istausrichtung korrigiert.
- Steuerungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung die Position der Last (
11 ) in dem Lastaufnahmemittel (5 ) während des Aufliegens und der Fahrt des Flurförderzeugs überwacht. - Steuerungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein Laserscanner (
10 ) ist. - Steuerungsverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Lastaufnahmemittel eine Lastgabel (
5 ) ist und der Laserscanner (10 ) im Bereich zwischen zwei Gabelzinken angeordnet ist. - Steuerungsverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserscanner (
10 ) höhenverfahrbar angeordnet ist. - Steuerungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Last (
11 ) auf Lastträgern aufgenommen wird. - Steuerungsverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lastträger Paletten sind und erfasst wird, ob diese beschädigt sind, insbesondere ein Tragblock fehlt.
- Steuerungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur der Last (
11 ) überprüft wird. - Steuerungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur eines Objekts, auf das die Last abgesetzt werden soll, überprüft wird.
- Flurförderzeug mit einem Sensor im Bereich eines Lastaufnahmemittels und einer Steuervorrichtung, die ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14 durchführt.
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