CN102556851A - 针对起重装置补偿测量误差 - Google Patents

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Abstract

针对起重装置补偿测量误差。一种用于补偿起重装置的测量误差的方法，其中，该起重装置具有驱动器承载件，该驱动器承载件由承载件以及布置在承载件上的受驱动的用于移动钢丝绳的卷筒组成；还具有吊具，其中所述吊具适合用于承受负载并且通过换向辊借助吊绳与承载件连接；还具有可控的杠杆机构，该可控的杠杆机构至少与至少两个吊绳连接；还具有至少两个负责检测至少两个吊绳的力的力传感器以及监控至少两个力传感器的力的监控装置，其特征在于，所述可控的杠杆机构的调节角由传感系统检测并且通过确定的调节角在监控装置内修正绳力。

Description

针对起重装置补偿测量误差
技术领域
本发明涉及一种用于补偿起重装置的测量误差的方法，该起重装置具有驱动器承载件，该驱动器承载件由承载件以及布置在承载件上的受驱动的用于移动钢丝绳的卷筒组成；还具有吊具，其中所述吊具适合用于承受负载并且通过换向辊借助吊绳与承载件连接；还具有可控的杠杆机构，该可控的杠杆机构至少与至少两个吊绳连接；还具有至少两个负责检测至少两个吊绳的力的力传感器以及监控至少两个力传感器的力的监控装置。
背景技术
在提升或放下集装箱时，可通过绳拉力变化经杠杆机构(见图4)使集装箱的位置转动，也见图3。如果杠杆呈(α)角度，造成集装箱呈(β)角度。这时，两个绳保持位置。吊绳1比较长，而吊绳2稍短些。这种通过杠杆进行的转动导致在吊绳监控装置的传感器S1和S2出现测量误差，而这些传感器通常监控集装箱的重量。误差值会造成起重机出于安全的原因完全关断和由此造成不受欢迎的停车。
在转动的位置提升或放下集装箱时，杠杆的误差位置会由于错误的测量导致切断起重机。
发明内容
根据本发明，这个问题将通过下述方式来解决。可控的杠杆机构的调节角由传感系统检测并且通过确定的调节角在监控装置内修正绳力。
为了清除误差，例如，监控4根吊绳的其中2根吊绳的绳力，利用角度传感器确定杠杆角度并借助特性曲线计算误差。
通过这种方式可以特别简单并且用很少的花费实现，借助测量施加给吊绳的力补偿在计算悬挂在起重装置上的负载的重量时出现的系统误差。
优选规定，持续地监控绳力。
在按照本发明方法的一个优选的结构形式中，规定，修正的绳力计算成与挂在吊具上的负载相当的重量值。通过这种方式可以特别简单地检查，悬挂的负载的重量是否超过起重装置的最大起重量。
按照本发明，规定，接板(Lasche)内的螺栓形式的力传感器计算吊绳的吊挂力。
优选规定，在前一个步骤中确定当杠杆机构处于零位时和杠杆机构在至少两个另外的不同的偏移位置时吊绳的绳力，其被用来在监控装置中修正绳力。通过这种方式可以使按照本发明的方法用于众多不同的起重装置，因为通过简单的试验就可以确定对于补偿所必要的由结构决定的有关各种起重装置类型的信息。
在此，预先通过在杠杆的末端止挡的Teach-in确定空的集装箱和集装箱满载时的特性曲线。存储计算出的特性曲线并在控制中通过实际-角度进行分析。
可以进一步改善测量误差补偿的准确度，方法是，在前一个步骤中，不仅利用吊具上的已经确定的负载，而且在当吊具没有负载时，计算当杠杆机构处于零位时和杠杆机构在至少两个另外的不同的偏移位置时吊绳的绳力。
在按照本发明方法的一个优选的结构形式中，规定，通过在前一个步骤计算出的绳力可以在计算上生成修正函数并且存储在监控装置中，其中，用于杠杆机构的每个调节角的修正函数可以为吊具执行修正的负载计算。
通过与监控装置连接的控制装置或计算机对监控装置的数值确定进行控制，可以特别节省费用地确定对于补偿所必需的数据，通过这种方法，确定必要的数据时所必需的功能或组件不必存储在监控装置内，而是保留在单独的、与监控装置连接的控制装置中。
本发明还设计一种起重装置，该起重装置具有驱动器承载件，该驱动器承载件由承载件以及布置在承载件上的受驱动的用于移动钢丝绳的卷筒组成；还具有吊具，其中所述吊具适合用于承受负载并且通过换向辊借助吊绳与承载件连接；还具有可控的杠杆机构，该可控的杠杆机构至少与至少两个吊绳连接；还具有至少两个负责检测至少两个吊绳的力的力传感器以及监控至少两个力传感器的力的监控装置。
按照本发明，规定，起重装置具有补偿装置，其中传感系统检测所述可控的杠杆机构的调节角并且通过确定的调节角在监控装置内修正绳力。
通过检测的调节角，可借助监控装置以特别简单并且以很少的花费补偿在确定悬挂在起重装置上的负载的重量时出现的系统误差。
如果传感系统由角度检测传感系统构成，可以特别节省费用地实现对测量误差的补偿。
优选规定，角度检测传感系统固定地固定在杠杆机构的调节杠杆上。利用这种方法可以特别简单地安装角度检测传感系统。
按照本发明，优选规定，用于监控吊绳的力传感器被固定在杠杆机构的杠杆上。
在按照本发明的一个优选的结构形式中规定，通过调节杠杆机构可以使吊具相对吊绳转动。
优选规定，至少两个吊绳相对于旋转点分别在不同的侧面固定在杠杆机构上。
按照本发明，优选规定，至少两个吊绳分别以到旋转点的相同的距离固定在杠杆机构上。
为了扩大起重装置的活动半径，规定，起重装置是可移动的并且在轮子上可换向地移动。
为了也能够使用起重装置来运输或提升标准集装箱，按照本发明，规定，吊具具有四点固定机构用以吊起集装箱。
优选规定，起重装置是可在轨道上移动的集装箱装卸起重机的组成部分。
附图说明
本发明的其它优选结构形式将在从属权利要求中进行说明并借助下述实施示例进行详细的解释。
下面将根据图1-5和图11所示对集装箱起重机中补偿装置的调整方式进行说明。图5所示的是缆索示例。
参考符号表
1.  杠杆机构
2.  角度(α)
3.  角度(β)
4.  液压缸
5.  角度传感器Ws
6.  S1～FS1
7.  S2＝FS2
8.  吊绳1
9.  吊绳2
10. 吊绳3
11. 吊绳4
12. 集装箱
13. 旋转点
14. 吊绳卷筒
15. 框架
16. 吊卸梁
17. 在杠杠上的吊绳锚固机构和用于监控吊绳的力传感器
18. 用于集装箱提升和运输的“ATFG”车辆
19.  锁销
具体实施方式
为了使负载值不会受到特定起重机几何形状的影响，进行总平衡。这时，考虑到现有的几何形状将会获得新的参数。可以利用这些参数相应地修正最终的负载值。
在旋臂起重机领域，可能会导致额外的问题。起重机在回转过程中无论是在零点还是在终点都可能有线性的信号变化。这影响到整个角度或回转范围。
将借助图6的图表对这种工作方法进行详细的说明。在那里所述的示例中，角度处于18.6°～-18.6°回转范围。在零点和终点时可以观察到负载变化，从10吨～-10吨或者从30吨～大约-30吨。
一直在寻找容易的和凭直觉就能操作的解决办法。操作者不须具备有关起重机几何形状的特殊知识。同样，应该可以自动确定所有的参数，从而不必为了设定过载保护参数而预先做计算。
使用配置软件来设置控制装置或监控装置。其中所含的平衡程序多了自动的Multi-Teach-In方法。在这种方法中，除了需要输入检验重量，全部的参数都被自动检测和计算。
为此，首先配置用于负载测量的所有输入。随后为角度传感器配置最小回转范围和最大回转范围。当全部的输入按规定配置完之后，开始真正的平衡过程。
可以按任意顺序执行下述步骤。
起重机被置于原始位置。首先提升空的吊卸梁(Spreader)并且通过按钮定皮重。然后提升检验重量。操作员为此把检验重量的负载值输入到输入区并操作校准按钮。在随后的校准过程自动确定全部的数值(负载和角度)并存储从中产生的特性曲线的参数。
还要为最小回转范围和最大回转范围重复这个过程。
在运行过程中对角度传感器进行分析并且在此确定，起重机实际是处在哪个回转范围。每次调节之后都载入相应的数据段，并根据角度调节位置利用载入的数据段新计算特性曲线。新计算出的特性曲线随后被用于修正负载值。
图7中所示的图表直观显示了存储的修正函数。
接着根据角度位置详细描述负载值的计算。
为了计算单个负载和角度，首先载入最小和最大电流信号的所有参数以及从属的负载值和角度值。从中计算出负载值和角度值的斜度和偏移。
接收到经滤波的信号值(ADC-值)之后，计算单个负载(通道A，B，C)和角度(通道D)。
从中得出当前的单个负载值L1和L2以及当前的角度值W1。
为了根据角度计算负载总和，载入在自动平衡过程中计算出的全部参数。随后所有的单个负载相加成总负载。从数值Xmin、X0、Xmax  以及Ymin、Y0、Ymax中产生下述用于内插的参数：Mmin、M0、Mmax、Bmin、B0、Bmax、Taramin(最小皮重)、Tara0(皮重0)、Taramax(最大皮重)。
确定下述范围：
范围1＝角度min和角度0之间
范围2＝角度0
范围3＝角度0和角度m a x之间
根据当前角度值所处的范围，利用所属参数斜度、偏移和皮重进行计算。
在计算时，首先计算斜度和偏移和皮重的新值，以便随后计算总负载：
斜度：M_w＝     -((Mmax-M0)＊(Wmax-W1)/(Wmax-W0))+Mmax
偏移：B_w＝     -((Bmax-b0)＊(Wmax-W1)/(Wmax-W0))+Bmax
皮重：Tara_w＝  -((taramax-tara0)＊(Wmax-W1)/(Wmax-
                W0))+taramax
随后从这些值中计算出当前的总负载值：
Ls＝((L1+L2)＊M_w+B_w)-Tara_w
同样，使用总和值的平衡参数来修正单个负载值：
Llkorr＝L1*M_W+(B_W/数量信号)-(Tara_W/数量信号)
下面将借助图9和图10对通过计算机-软件进行的自动平衡进行说明。
首先配置模拟输入，例如，负载信号(A，B，C)和角度传感器(D)。角度可在-360°～360°范围输入和4～20mA。
配置了单个输入信号之后，进行和数平衡(图10)。在和数平衡时，起重机首先驶入初始位置W0。然后提升空的吊梁(吊卸梁)并且确定当前的自重。挂上检验重量(约最大重量的3/4)和校准W0的范围。
下一步是，回转起重机至最小-角度-位置(Wmin)和按照针对W0时所述那样执行校准过程。
随后起重机回转至相对的角度(Wmax)并且同样如上所述执行校准过程。
角度调节位置的顺序随意，不必遵守顺序。
全部的测量值(负载和角度)都被自动记录和计算。操作者只需要规定检验重量。
无论是在平衡之前还是之后，都可手动调节全部自动记录和计算的测量值。
通过平衡，为各角度-位置(Wmin，W0，Wmax)获得参数斜度、偏移以及皮重值。总共可以使用6个参数继续内插负载值。

Claims (18)

1.一种用于补偿起重装置的测量误差的方法，其中，该起重装置具有驱动器承载件，该驱动器承载件由承载件以及布置在承载件上的受驱动的用于移动钢丝绳的卷筒组成；还具有吊具，其中所述吊具适合用于承受负载并且通过换向辊借助吊绳与承载件连接；还具有可控的杠杆机构，该可控的杠杆机构至少与至少两个吊绳连接；还具有至少两个负责检测至少两个吊绳的力的力传感器以及监控至少两个力传感器的力的监控装置，其特征在于，所述可控的杠杆机构的调节角由传感系统检测并且通过确定的调节角在监控装置内修正绳力。
2.根据权利要求1所述的用于补偿测量误差的方法，其特征在于，持续地监控绳力。
3.根据权利要求1或2所述的用于补偿测量误差的方法，其特征在于，修正的绳力计算成与挂在吊具上的负载相当的重量值。
4.根据前述权利要求之任一项所述的用于补偿测量误差的方法，其特征在于，在接板内的呈螺栓形式的力传感器分析吊绳的吊挂力。
5.根据前述权利要求中任一项所述的用于补偿测量误差的方法，其特征在于，在前一个步骤中确定当杠杆机构处于零位时和杠杆机构在至少两个另外的不同的偏移位置时吊绳的绳力，其被用来在监控装置中修正绳力。
6.根据权利要求5所述的用于补偿测量误差的方法，其特征在于，在前一个步骤中，不仅利用吊具上的已经确定的负载，而且在当吊具没有负载时，计算当杠杆机构处于零位时和杠杆机构在所述至少两个另外的不同的偏移位置时吊绳的绳力。
7.根据权利要求5或6所述的用于补偿测量误差的方法，其特征在于，通过在前一个步骤确定的绳力可以在计算上生成修正函数并且存储在监控装置中，其中，用于杠杆机构的每个调节角的修正函数可以为吊具执行修正的负载计算。
8.根据权利要求5～7中任一项所述的用于补偿测量误差的方法，其特征在于，通过与监控装置连接的控制装置或计算机对监控装置的数值确定进行控制。
9.一种起重装置，其具有驱动器承载件，该驱动器承载件具有由承载件以及布置在承载件上的受驱动的用于移动钢丝绳的卷筒构成；还具有吊具，其中所述吊具适合用于承受负载并且通过换向辊借助吊绳与承载件连接；还具有可控的杠杆机构，该可控的杠杆机构至少与至少两个吊绳连接；还具有至少两个负责检测至少两个吊绳的力的力传感器以及监控所述至少两个力传感器的力的监控装置，其特征在于，所述起重装置具有补偿装置，其中传感系统检测所述可控的杠杆机构的调节角并且通过确定的调节角在监控装置内修正绳力。
10.根据权利要求9所述的起重装置，其特征在于，传感系统由角度检测传感系统构成。
11.根据权利要求10所述的起重装置，其特征在于，角度检测传感系统固定地固定在杠杆机构的调节杠杆上。
12.根据权利要求9～11中任一项所述的起重装置，其特征在于，用于监控吊绳的力传感器被固定在杠杆机构的杠杆上。
13.根据权利要求9～12中任一项所述的起重装置，其特征在于，通过调节杠杆机构可以使吊具相对承载件转动。
14.根据权利要求9～13中任一项所述的起重装置，其特征在于，至少两个吊绳相对于旋转点分别在不同的侧面固定在杠杆机构上。
15.根据权利要求9～14中任一项所述的起重装置，其特征在于，至少两个吊绳分别以到旋转点的相同的距离固定在杠杆机构上。
16.根据权利要求9～15中任一项所述的起重装置，其特征在于，起重装置是可移动的并且可在轮子上可换向地移动。
17.根据权利要求9～16中任一项所述的起重装置，其特征在于，吊具具有四点固定机构用以吊起集装箱。
18.根据权利要求9～17中任一项所述的起重装置，其特征在于，起重装置是可在轨道上移动的集装箱装卸起重机的组成部分。
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