CN104507848A - 起重机及相关操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于操作起重机(101)的控制系统。控制系统包括用于控制起重机(101)的操作的中央控制模块(125)和用于响应于用户输入而向中央控制模块输出控制信号的控制单元(121)。至少一个便携式安全单元(149)具有用于与中央控制模块(125)通信的无线传输器。该至少一个便携式安全单元(149)设置有连接至无线传输器的安全模块。安全模块能够操作成向中央控制模块(125)以无线的方式传输抑制信号以抑制起重机(101)的操作。本发明还涉及一种起重机(101)和一种操作起重机(101)的方法。

Description

起重机及相关操作方法

技术领域

本发明涉及一种起重机，一种起重机控制系统以及一种操作起重机的方法。

背景技术

在制造工厂中使用图1中所示类型的门式起重机1来运送载荷是已知的。例如，使用门式起重机1来运送用于在片状金属压制设备中压制机动车辆车身板件的机器模具3。起重机1由专门的起重机操作者和一个或多个吊索操作者操作。

起重机1包括能够沿纵向方向X移动的桥架9。容置起升装置13的起重小车单元11以可移动的方式安装在桥架9上并且能够沿横向方向Y行进。矩形的升降框架15由起升装置13支承并且四个吊索17a至17d永久地连接至升降框架15。四个吊索17a至17d各自具有设置在它们的自由端部处(即，设置在远离升降框架15的端部处)用以附接至诸如压制工具或模具3之类的载荷上的相应的固定点19a至19d并且通过锁定销紧固的联接装置。操作起升装置13使升降框架15升起及降下，从而使模具3升起及降下。一旦模具3被升起就通过移动桥架9和/或起重小车单元11来运送模具3。

考虑到所涉及的载荷，将模具3运至以及运离模具场具有潜在的危险。当升降框架15在模具场内行进时，吊索17a至17d中的一者可能挂到静止的物体(例如模具3)从而使该静止的物体被移位。当最初通过起升装置13执行提升操作时，吊索17a至17d中的一者可能挂在待提升的模具3上并导致不受控制的移动。此外，当模具3最初被提升时，模具3可能失去平衡，导致在模具3对中之前产生初始位移或摆动运动。当模具3行进时，模具3可能与静止的物体或另一模具3发生碰撞。这些都是潜在的危险情况而需要起重机操作者及吊索操作者极大的重视。

本发明用于帮助改善或克服与现有技术系统相关联的问题中的至少一些问题。

发明内容

本发明的各个方面涉及一种起重机，涉及一种用于起重机的控制系统以及涉及一种操作起重机的方法。

在另一方面中，本发明涉及一种用于操作起重机的控制系统，所述控制系统包括：

中央控制模块，所述中央控制模块用于控制所述起重机的操作；

控制单元，所述控制单元用于响应于用户输入而向所述中央控制模块输出控制信号；以及

至少一个便携式安全单元，所述至少一个便携式安全单元具有用于与所述中央控制模块通信的无线传输器；

其中，所述至少一个便携式安全单元包括安全模块，所述安全模块连接至所述无线传输器并且能够操作成向所述中央控制模块以无线的方式传输抑制信号以抑制所述起重机的操作。

在现有技术的设置中，仅起重机操作者能够抑制起重机的操作。根据本发明的便携式安全单元提供了对于操作起重机而言增强的安全特征。特别地，靠近起重机工作的人员能够设置有便携式安全单元，他们能够操作该便携式安全单元以抑制起重机的操作。这在人们在起重机操作者可能看不见的潜在的危险区域中工作的情况下特别有用。举例来说，便携式安全单元可以由负责附接吊索和/或引导由起重机支承的载荷的吊索操作者使用。

可以例如与起重机控制器相组合地使用单个便携式安全单元。替代性地，控制系统可以包括多个所述便携式安全单元。便携式安全单元能够操作性连续地连接，从而在任意所述便携式安全单元的安全模块被操作的情况下抑制起重机的操作。因此，在使用中，能够通过操作所述便携式安全单元中的任意一个便携式安全单元的安全模块来抑制起重机的操作。

中央控制模块能够配置成在接收到来自所述至少一个便携式安全单元的抑制信号时使起重机的操作停止或者暂停。中央控制模块能够配置成在允许起重机进行操作之前要求重置每个便携式安全单元。此外，中央控制模块能够配置成在允许起重机进行操作之前要求来自控制单元的确认信号。

为了提供增强的安全性，中央控制模块能够配置成在来自每个便携式安全单元的重置信号之后接收到确认信号。

便携式安全单元还能够包括用于接收来自另一个便携式安全单元的抑制信号和/或来自控制单元的确认信号的无线接收器。控制单元还可以传输状态信号以指示起重机的工作状态，例如被停止或被允许。控制单元能够包括显示器单元以用于响应于所述状态信号而指示起重机的状态。显示器单元能够包括液晶显示器(LCD)或一个或多个发光二极管(LED)。

控制单元能够包括操作者存在控制开关。该操作者存在控制开关可以是经弹簧偏置的开关，起重机操作者必须致动该操作者存在控制开关以启动控制单元。该控制单元可以是便携式的，例如以允许起重机操作者在载荷被传送穿过制造厂时跟随该载荷。在控制单元与中央控制模块之间可以设置有线连接。替代性地，能够在控制单元中设置无线传输器以用于向中央控制模块以无线的方式发送控制信号。

中央控制模块能够配置成监测距所述至少一个便携式安全单元的距离。中央控制模块可以例如利用跟踪系统来确定每个便携式安全单元在使用时的位置。

能够设置显示器以用于指示起重机的工作状态。该显示器能够包括至少第一指示器，该第一指示器用于指示所述至少一个便携式安全单元中的一个或多个的工作状态。该显示器能够包括至少第二指示器，该第二指示器用于指示控制单元的工作状态。这些指示器可以是灯或其他可视化显示装置。显示器能够适于安装在起重机上。

安全模块能够包括紧急停止按钮。该紧急停止按钮能够包括推压式按钮。能够设置重置开关以用于对安全模块进行重置。该重置开关能够包括锁定机构，该锁定机构必须例如使用钥匙来解锁以对安全模块进行重置。

至少一个便携式安全单元能够包括用于将该单元固定至使用者的身体的装置。例如，便携式安全单元能够设置有腰带、腕带或颈带。

在另一方面中，本发明涉及一种操作起重机的方法，

该方法包括响应于从控制单元接收到的控制信号来操作起重机；

其中，在接收到来自与控制单元分离的便携式安全单元的抑制信号时抑制起重机的操作。

在接收到抑制信号时，能够使起重机的操作暂停或停止。

本发明还涉及一种配置成实施文中所描述的一种或多种方法的起重机控制系统。该起重机控制系统能够是机械地实施的。

在另一方面中，本发明涉及一种计算机系统，该计算机系统包括：可编程电路；和编码于至少一个计算机可读介质上的软件，该软件用以对可编程电路进行编程，从而实施本文中描述的一个或多个方法。

根据又一方面，本发明涉及在其上具有计算机可读指令的一个或多个计算机可读介质，当该计算机可读指令由计算机执行时，使计算机执行本文中描述的方法的所有步骤。

在本申请的范围内，清楚地趋于：在前述段落中、在权利要求中和/或在下文的说明和附图中所阐述的各个方面、实施方式、示例以及替代方案以及特别是其各个特征可以独立地或以任何组合的方式采用。例如，参照一个实施方式描述的特征是可适用于所有实施方式的，除非该特征是不相容的。

附图说明

现在将参照附图仅通过示例的方式对本发明的实施方式进行描述，其中：

图1示意性地示出了代表现有技术的常规的门式起重机；

图2示意性地示出了根据本发明的实施方式的结合有控制系统的门式起重机；

图3示意性地示出了在本发明的实施方式中采用的热成像摄像机的工作范围的侧视图；

图4示意性地示出了图3中示出的热成像摄像机的工作范围的平面图；以及

图5示出了表示起重机的用于执行特定操纵的工作模式的真值表；

图6示出了表示关于所测量的载荷的载荷安全分类的图表；

图7示出了根据本发明的另一方面的实施方式的吊索操作者的安全悬吊装置；

图8示出了根据本发明的实施方式的用于在起重机上显示安全信息的灯光系统；

图9A至图9E示出了根据本发明的实施方式的用于对起重机进行操作用以附接并且运送机器模具的步骤；以及

图10示出了基于预先限定的工作高度范围的起重机的控制操作。

具体实施方式

本发明涉及一种用于在制造工厂中操作起重机的控制系统。将参照用于运送诸如例如车辆制造工厂中的片状金属压制设备中的机器模具103之类的载荷的电动桥式(EOT)起重机101来对本发明进行描述。作为示例，模具103的重量可分别为3公吨至4公吨。起重机101由起重机操作者和一个或多个吊索操作者控制。

如图2中所示，起重机101包括能够沿纵向方向X(北/南)方向移动的桥架109。容置起升装置113的起重小车单元111以可移动的方式安装在桥架109上，并且能够沿横向方向Y(东/西)方向行进。桥架109具有三个工作速度，并且起重小车单元111具有两个工作速度。起升装置113具有用于执行提升及降下的三个工作速度。

矩形的升降框架115由起升装置113支承，并且四个吊索117a至117d永久性地连接于升降框架115的拐角。吊索117a至117d各自具有固定地附接于吊索117a至117d的远端处的钩(未示出)以用于附接至模具103上的相应的固定点119a至119d。操作起升装置113使升降框架115升起及降下，由此使模具103升起及降下。一旦已经使模具103升起，就通过使桥架109和/或起重小车单元111移动来运送模具103。

起重机操作者使用结合有可视化显示器单元123的无线遥控单元121来控制起重机101。遥控单元121与安装在桥架109上的中央控制单元125进行无线通信。

起重小车单元111上设置有红外线热成像摄像机127以监测图3中示出的包围模具103的工作区域129。起重小车单元111上还设置有第一视觉摄像机131以生成在平面视图中示出工作区域129的视频流。第二视频摄像机133和第三视频摄像机135安装在桥架109的相反两个端部上以提供工作区域129的备选视图。视频摄像机131、133、135将视频数据输出至中央控制单元125。

中央控制单元125连接至用于进行视频数据的无线传输的无线传输器和天线137。所传输的视频数据由遥控单元121接收以在可视化显示器单元123上显示来自第一视频摄像机131的视频数据。遥控单元121可以任选地配置成允许起重机操作者选择用于显示在可视化显示器单元123上的由视觉摄像机131、133、135中的每一者输出的视频数据。远程无线接收器139还接收所传输的视频数据，并且该数据被存储在与现场网络143相联接的存储装置141上。视频数据能够被存储达例如30天的工作时长以提供参考库。

工作区域129包括同中心地设置的内部安全区域145和外部安全区域147。如本文所描述的，中央控制单元125根据操作者(或其他人)是否存在于内部安全区域145和外部安全区域147中来变更起重机101的控制。可以使用来自视觉摄像机131、133、135中的一者或多者的视频数据来检测操作者的存在与否，但附属物体的运动可能导致高的背景噪声等级。因此，本实施方式利用热成像摄像机127来检测操作者的存在与否。

如图3和图4中所示，热成像摄像机127竖直向下地指向并且生成围绕模具3的区域的热影像。内部安全区域145限定为围绕模具103的区域，通常为超出模具103的外边缘一个模具宽度。外部安全区域147相当于超出内部安全区域145再一个模具宽度。将要理解的是，内部安全区域145和外部安全区域147的大小可能由于不同的应用而改变。可以预先限定模具103的周界、或者可以例如使用来自第一视觉摄像机131的视频数据来动态地确定模具103的周界。

于在外部安全区域147中检测到操作者的情况下，通知起重机操作者，例如通过亮灯来通知起重机操作者。这种灯的示例在图7中示出。在操作者进入内部安全区域145的情况下，中央控制单元125能够使桥架109和起重小车单元111的侧向运动停止或抑制桥架109和起重小车单元111的侧向运动。使起升装置113能够进行降下操作，但使提升操作停止。使提升操作停止确保在人接近模具103时起升装置113不使载荷升起并由此减小载荷的摇摆。

如在本文中所描述的，中央控制单元125能够响应于仅热成像摄像机127的输出、或者响应于热成像摄像机127与旋转编码器和/或载荷传感器相结合的输出来工作。例如，当热成像摄像机127检测到处于内部安全区域145内的操作者时，中央控制单元125能够配置成仅在通过载荷传感器检测到载荷时才使起重机101的侧向运动停止或抑制起重机101的侧向运动和/或使起升装置113的操作停止或抑制起升装置113的操作。这种设置使操作者能够在内部安全区域145内工作以引导升降框架115进入用于附接模具103的位置。使起重机101的操作仅在载荷被初始施加于起重机101以及在内部安全区域145内检测到操作者时才停止或被抑制。表示响应于所检测到的参数的起重机101的工作模式的真值表A在图5中示出。现在将对在根据本发明的起重机中实施的安全控制系统进行描述。

基准高度(H1)

起升装置113中设置有旋转编码器(未示出)以基于设置在吊索117a至117d上的钩的高度监测起升装置的行进位置。基准高度H1(在图3中示出)限定为用于控制起重机101的操作。在本实施方式中，基准高度H1被设定为两个堆叠的模具103加一(1)米的高度，以在堆叠的模具103的上方提供空隙。将要理解的是，该基准高度H1能够被校正以用于起重机101在其中工作的特定的模具场或成排的模具场。基准高度H1能够例如根据由特定的起重机101所覆盖的模具场而设定用于该特定的起重机101。覆盖包括多个堆叠的模具103(例如两个或三个堆叠的模具103)的模具场的起重机101的基准高度H1有可能比覆盖具有单个堆叠模具101的模具场的起重机101的基准高度H1大。

在钩处于基准高度H1上方的情况下，起重机101以常规的方式工作而不对桥架109或起重小车单元111的侧向行进进行限制。然而，在旋转编码器判定钩处于基准高度H1下方的情况下，桥架109和起重小车单元111的平移运动均被抑制。特别地，中央控制单元125启动经限制的或经抑制的行进模式(也被称为“徐行”模式)，在经限制的或经抑制的行进模式中，桥架109和起重小车单元111响应于由起重机操作者在遥控单元121处完成的各个独立输入而移动预先设定的渐进距离。因此，桥架109和起重小车单元111在每次遥控单元121上的控制起作用时都前进预先设定的距离，例如，桥架109和/或起重小车单元111行进达一(1)秒的脉冲。当启动经抑制的行进模式时，起升装置113的升起及降下操作保持不受影响。当启动经抑制的行进模式时，中央控制单元125可以减小桥架109和/或起重小车单元111的行进速度而非实施渐进式行进。

经抑制的行进模式的启动在钩处于基准高度H1下方时减轻了载荷的摆动并且减小了升降框架15的侧向运动。使起重机操作者有信心将升降框架115定位于模具103的正上方大于基准高度H1的高度处。然后能够通过起升装置113将升降框架115降下到基准高度H1下方并且精确地完成小的侧向运动以相对于模具103来定位升降框架115和钩。起重机操作者随后能够在升降框架115和模具103进行任何侧向运动之前将升降框架115和模具103竖直向上地升高到基准高度H1的上方。由于所述钩中的一个钩在侧向行进期间保持处于基准高度H1的上方，因此使所述钩中的一个钩意外挂住模具103的可能性减小。

此外，由于侧向行进被抑制直到钩处于基准高度H1的上方时为止，因此也减小了模具103在行进期间与静止的物体碰撞的可能性。由于基准高度H1包括处于两个堆叠的模具103的高度上方1m的额外空隙，因此，被支承的模具103将处于模具场中的其他模具103的上方。

载荷传感器

载荷传感器(未示出)设置成用于测量施加于起升装置113处的载荷以及将载荷数据信号输出至中央控制单元125。在起升装置113处所检测到的载荷的增大通常对应于当载荷最初被提升并且从起重机101悬垂时的初始载荷施加。在初始载荷施加期间，载荷传感器能够检测到包括初始过载的增大的载荷，该增大的载荷随后变为稳定状态。中央控制单元125配置成忽视任何过载测量值而依赖于对在稳定状态下的载荷传感器信号进行取样。如果所检测到的载荷在初始载荷施加之后相对于大致稳定状态的状况增大，中央控制单元125判定已经发生挂绊事件并且抑制起重机101的操作。

中央控制单元125配置成检查起重机101的工作状态以判定所检测的载荷是否适当。中央控制单元125能够应用滤波器或执行与所存储的阈值的比较以减小错误判定已经施加新的载荷的可能性。在本实施方式中，使用500Kg的阈值来判定是否施加了新的载荷。在中央控制单元125判定已经施加了不适当的载荷的情况下，启用安全协议。需要应用安全协议的典型情形通过示例的方式在下文说明。

当升降框架115在没有对应的提升操作的情况下沿侧向方向行进时，所施加的载荷的增大可能是钩已经挂住静止的模具3的指示。由于所施加的力可能使模具3移位，因而这是危险的。因此，如果在检测到施加于起升装置113的载荷的增大时升降框架115正在进行侧向运动，则中央控制单元125将使起重机101的运动停止。这在起升装置正在行进、例如在基准高度H1的上方行进的情况下尤为重要。中央控制单元125可以配置成仅在当检测到增大的载荷时钩处于基准高度H1上方的情况下使起重机101的运动停止。

当模具103最初被提升时，由于升降框架115与模具103的中心偏离而存在载荷摇摆的危险。作为预防措施，吊索操作者应当在发生该初始提升时离开模具103。中央控制单元125将该初始提升情形分类为不安全加载(LOUS)，并且由热成像摄像机127执行检查以判定内部安全区域145内是否存在任何吊索操作者。如果在载荷传感器检测到所施加的载荷的增量大于限定阈值时吊索操作者处于内部安全区域145内，则中央控制单元125抑制起升装置113的提升操作。在由热成像摄像机127检测到吊索操作者处于内部安全区域145内时不能执行模具103的初始提升。仅当内部安全区域145没有人时，起升装置113才能够执行初始提升操作。

载荷摇摆将在模具103的重心位于升降框架115的正下方时停止，在该点处，模具103能够被安全地提升。在已经发生初始提升之后五(5)秒，载荷摇摆被认为已经停止。振荡时长取决于载荷的重心与绞车113之间的距离。因此，将要理解的是，时间可能根据桥架109在模具103上方的高度而发生变化。因此，中央控制单元125在继载荷传感器检测到所施加的载荷的增大之后已经经过了五(5)秒的预定时长之后将模具103分类为安全加载(LOS)。继初始提升之后，在热成像摄像机127判定吊索操作者已经进入内部安全区域145的情况下，在已经经过该时长之后允许起升装置113的操作。

参照由载荷传感器检测到的所施加的载荷而将载荷分为LOUS或LOS的分类是参照图6中的图表B示出的。图表B是基于连接至吊索17a至17d的钩处于基准高度H1下方而准备的。

载荷传感器还可以用于限制施加于起重机101的最大载荷。在载荷传感器检测到大于限定阈值例如40公吨的载荷的情况下，中央控制单元125能够抑制起升装置113的操作并且任选地解除载荷中的一些载荷。在起重机101被操作用以提升经螺栓连接至机器支撑件的模具103的情况下，中央控制单元125能够使起升装置113停止以防止对模具103或起重机101造成损坏。

悬吊装置控制

如上文所述，为起重机操作者提供有用于控制起重机101的操作的遥控单元121。遥控单元121设置有经弹簧偏置的启动开关(未示出)，该启动开关必须被致动以操作起重机101。遥控单元121还设置有控制器停止按钮(未示出)以使起重机101的操作停止。

本发明的另一方面涉及一种用于每个吊索操作者的机械控制单元(MCU)悬吊装置149，如图7中所示，悬吊装置停止按钮151设置在悬吊装置149上，并且在每次吊索操作者进入诸如内部安全区域145之类的具有潜在危险的区域时都必须致动该悬吊装置停止按钮151。起重机101在悬吊装置停止按钮151被致动时被停用。遥控单元121和所述一个或多个悬吊装置149串联地连接。起重机101仅能够在从遥控单元121和每个悬吊装置149接收到授权信号时工作。控制器停止按钮的致动或(在起作用的悬吊装置149中的任一者上的)悬吊装置停止按钮151的致动将使起重机101的操作停止。中央控制单元125要求起作用的悬吊装置149中的每一个悬吊装置都被重置并且要求随后从遥控单元121接收到确认信号以对起重机101进行重置。

安装在桥架上的摄像机131、133、135将连续工作，甚至在致动控制器停止按钮151之后也如此，从而获得整个过程的记录。

起重机架显示系统

如图8中所示，灯光显示板设置在桥架109上以指示起重机101的工作状态。通过在桥架109上设置灯，使得起重机操作者在起重机处于使用状态时能够看见这些灯。任选地，一样的信号还可显示在遥控单元121上。

第一灯153指示起重机101是否承载有载荷。第一灯153在载荷传感器检测到在起升装置113处的载荷施加时亮起。第二灯155指示连接至吊索117a至117d的钩是否处于基准高度H1上方。第二灯155在旋转编码器判定钩处于基准高度H1下方时亮起。

在内部安全区域145内是否存在诸如吊索操作者之类的人员是由第三灯157和第四灯159指示的。第三灯157为绿色并且在热成像摄像机127未在内部安全区域145内检测到任何人时亮起。第四灯159为红色并且在热成像摄像机127检测到内部安全区域145内有人时亮起。

控制器停止按钮的状态由第五灯161和第六灯163显示。第五灯161为绿色并且在遥控单元工作时亮起。第六灯163为红色并且在控制器停止按钮被致动时亮起。

第一悬吊装置149和第二悬吊装置149的状态由对应的一对灯显示。具体地，第七灯165和第八灯167指示第一悬吊装置149的状态。第七灯165为绿色并且在第一悬吊装置149工作时亮起。第八灯167为红色并且在悬吊装置停止按钮151被致动时亮起。第二悬吊装置149的状态由对应的第九灯169和第十灯171指示。

灯光显示板能够包括另外的灯以在热成像摄像机127已经检测到内部安全区域145和/或外部安全区域147中有人时进行指示。

起重机操作者和吊索操作者能够通过参照桥架109上的灯光显示板来容易地判定起重机101的状态。

操作

将参照图9A至图9D(带有图9E中示出的参考符号表)来描述用于附接及运送模具103的程序性步骤。模具103支承在模具场中的架子上。为了节约模具场内的空间，可将两个或更多个模具103彼此上下堆叠。将模具103附接至起重机101上能够由两个(2)人或三个(3)人的团队来执行。将对由一个专门的起重机操作者105和两个吊索操作者107构成的三个(3)人的团队来描述该程序。

如图9A中所示，起重机101首先移位离开模具103。起升装置113操作成用以将升降框架115升起以远离任何障碍物并且防止吊索17a至17d缠绞。优选地，使升降框架115充分升起，使得设置在吊索117a至117d上的钩处于基准高度H1的上方以确保在升降框架115行进至要被运送的模具103时这些钩不会挂住模具场中的任何模具。起重机操作者105能够通过检查桥架109上的第二灯155是否亮起来判定钩何时处于基准高度H1上方。当钩处于基准高度H1上方时，中央控制单元125允许起重机101以常规的工作速度沿侧向方向行进。

起重机操作者105将起重机101定位在模具103的上方，使得固定框架115的中心线与模具103的重心大致在一直线上。起重机操作者105负责定位起重机101，同时吊索操作者107观察起重机的运动并且协助起重机操作者105。

如图9B中所示，随后操作起升装置113以使升降框架115降下，从而使得钩能够被附接至模具103上的固定点119a至119d。升降框架115以常规的工作速度进行侧向运动直到钩处于基准高度H1下方时为止。当编码器判定钩已经降下成处于基准高度H1下方时，中央控制单元125启动经抑制的行进模式以抑制起重小车单元111的侧向运动；起升装置113的工作速度在升降框架115被降下时是不变的。吊索操作者107引导吊索就位并且在起重机操作者105发出信号时将其中两个吊索117b、117d附接至模具103上的相对的固定点119b、119d。在吊索117a至117d未到达相应的固定点119b、119d的情况下，起重机操作者105可能需要重新定位升降框架115。升降框架115的重新定位由于经抑制的行进模式的启动而仅能够在渐进的步骤中执行。由于模具103未附接至升降框架115并且起重机101没有在执行初始提升操作，因而在重新定位升降框架115的同时吊索操作者107不必撤退到安全位置。由于没有载荷施加于起升装置113(如由载荷传感器所检测到的)，因而即使在热成像摄像机127判定吊索操作者107处于内部安全区域145内的情况下，中央控制单元125也不会停用起升装置113。

随后吊索操作者107通过将剩余的两个吊索117a、117c附接至相应的相对的固定点119a、119c来完成连接模具103的过程，如图9C中所示。

如图9D中所示，由此将模具103连接至起升装置113。然而，在开始提升模具103之前，起重机操作者105必须检查起升装置113相对于模具103是否偏心。在起升装置113未居中的情况下，在模具103被提升离开支承架时将发生载荷的摇摆。当起重机操作者相对于提取夹紧重量处于安全距离之外时，吊索操作者107移动至内部安全区域145外的安全位置并且发出信号。载荷传感器检测载荷何时被施加于起升装置113，并且在热成像摄像机127在内部安全区域145内检测到吊索操作者107(或其他人)的情况下，使桥架109的操作、起重小车单元111的操作以及起升装置113的操作停止。仅当内部安全区域145完全没有人时，起重机101才能够被操作以执行模具103的初始提升(如由载荷传感器所确定的)。模具103被提升离开支承架并且被保持在站内直到任何载荷的摇摆减弱为止。作为预防措施，中央控制单元125使起重小车单元111在初始提升后保持静止一段时间，例如保持静止五(5)秒。在此暂停时间期间载荷的摇摆能够减弱，当载荷被认为是安全的时，吊索操作者107能够进入内部安全区域145。在此时长之后，即使热成像摄像机127判定吊索操作者107处于内部安全区域145内，中央控制单元125也不停用起升装置113。因而吊索操作者107能够向起重机操作者105发出提升操作能够继续进行的信号。起重机操作者105致动起升装置113以使模具103升起到基准高度H1的上方。

当模具103处于基准高度H1下方时，启动经抑制的行进模式并且抑制侧向行进。一旦模具103处于基准高度H1的上方，则中央控制单元125就解除经抑制的行进模式，并且起重小车单元111能够以常规的工作速度行进。起重机操作者105随后控制桥架109和起重小车单元111以运送模具103。

如果在模具103沿侧向方向行进的同时载荷传感器检测到在起升装置113处施加的载荷的增大，这可能指示已发生了碰撞。因此，在侧向行进期间，如果载荷传感器检测到所施加的载荷的增大，则使桥架109和起重小车单元111停止。

用于将模具103从起重机101拆卸的过程与执行用以附接模具103的步骤相反。然而，当模具103被降下时，可能需要一个或多个吊索操作者107将模具103引导就位，例如将模具103定位在支撑件上。因此，在降下操作期间，即使热成像摄像机127检测到在内部安全区域145内有人，也仍能够操作起升装置113并且允许渐进的侧向行进。中央控制单元125能够参照以下部件中的一个或多个部件来判定何时执行降下操作：载荷传感器、旋转编码器以及控制悬吊装置。

中央控制单元125设置有超越控制开关以撤销施加于起重机101的限制。该超越控制开关能够例如在起重机在基准高度H1下方工作时撤销经抑制的行进模式。超越控制开关能够包括机械锁或电子锁。超越控制开关能够在部件故障的情况下工作、或者能够起作用以便利于特定的起重机的维修或校准操作。想到的是，灯光显示单元中的灯153、155、157、159、161、163、165、167、169、191将在超越控制起作用时闪烁以通知起重机操作者105和吊索操作者107。

本文中描述的起重机101能够被修改成提供用于确定模具103的相对位置的载荷位置传感器。载荷位置传感器能够包括设置在起升装置113上的激光发射器(未示出)以用于将光束对准到安装在升降框架115上的反射镜(未示出)上。诸如电荷耦合装置之类的接收器设置在起升装置113上以用于检测被反射的信号并且测量升降框架115相对于起升装置113的位置。

确定模具103的位置的能力对执行初始提升而言特别有用。在升降框架115相对于起升装置113移位大于限定阈值的距离的情况下，能够抑制起升装置113的提升操作。接收器可以配置成向起重机操作者105提供反馈以指示升降框架115的相对位置。中央控制单元125可以自动地配置成基于来自载荷位置传感器的信号使起升装置113在升降框架115上方居中。

尽管已经参照运送机器模具对本发明进行了描述，将要理解的是，起重机可以用于运送其他载荷。此外，虽然已经参照门式起重机对本发明进行了描述，但该技术也可以在其他类型的起重机中使用。

起重机101还可以被修改成在升降框架115和/或联接装置119a至119d处于预先限定的工作高度范围H_R之外时抑制起升装置的提升操作。编码器能够测量升降框架115和/或联接装置119a至119d的高度。中央控制单元125能够在所测量到的高度处于预先限定的工作高度范围H_R之外时防止起升装置的执行初始提升操作的操作。所述工作高度能够参照设置在位于特定的模具场中的模具103上的固定装置的高度来限定。例如，如图10中所示，在模具103彼此上下堆叠的模具场中，不同的工作高度范围H_R1、H_R2可以指定成对应于用于模具堆中的每个模具103的固定装置的高度。

绕联接装置能够设置有保护套。该保护套能够由橡胶、或其他弹性材料制成。保护套能够包括开口，并且联接装置能够设置在所述开口内。该开口可以大致大于联接装置的宽度，使得套筒可以保护联接装置以免在联接装置于起重机工作期间移动时撞靠物体。因此能够减小联接装置可能意外挂住物体的风险。

将理解的是，在未背离本发明的范围的情况下，可以对本文中描述的实施方式作出各种改变和变型。

本发明的其他方面在以下经编号的段落中进行阐述：

[01].一种用于操作起重机的控制系统，所述控制系统包括：

中央控制模块，所述中央控制模块用于控制所述起重机的操作；

控制单元，所述控制单元用于响应于用户输入而向所述中央控制模块输出控制信号；

至少一个便携式安全单元，所述至少一个便携式安全单元具有用于与所述中央控制模块通信的无线传输器；

其中，所述至少一个便携式安全单元包括安全模块，所述安全模块连接至所述无线传输器并且能够操作成向所述中央控制模块以无线的方式传输抑制信号以抑制所述起重机的操作。

[02].根据段落[01]所述的控制系统，包括多个所述便携式安全单元。

[03].根据段落[02]所述的控制系统，其中，在使用中，能够通过操作所述便携式安全单元中的任意一个便携式安全单元的所述安全模块来抑制所述起重机的操作。

[04].根据段落[01]所述的控制系统，其中，所述中央控制模块配置成在接收到来自所述至少一个便携式安全单元的抑制信号时使所述起重机的操作停止。

[05].根据段落[01]所述的控制系统，其中，所述中央控制模块配置成在允许所述起重机的操作之前要求对所述至少一个便携式安全单元中的每一个便携式安全单元进行重置。

[06].根据段落[05]所述的控制系统，其中，所述中央控制模块还配置成在允许所述起重机的操作之前要求来自所述控制单元的确认信号。

[07].根据段落[01]所述的控制系统，其中，所述控制单元包括操作者存在控制开关。

[08].根据段落[01]所述的控制系统，其中，所述控制单元是便携式的并且包括用于向所述中央控制模块发送控制信号的无线传输器。

[09].一种根据段落[01]所述的控制系统，其中，所述中央控制模块配置成监测距所述至少一个便携式安全单元的距离。

[10].根据段落[01]所述的控制系统，还包括用于指示所述起重机的工作状态的显示器。

[11].根据段落[10]所述的控制系统，其中，所述显示器包括至少第一指示器，所述第一指示器用于指示所述至少一个便携式安全单元中相应的一个便携式安全单元的工作状态。

[12].根据段落[10]所述的控制系统，其中，所述显示器包括至少第二指示器，所述第二指示器用于指示所述控制单元的工作状态。

[13].根据段落[10]所述的控制系统，其中，所述显示器适于安装在所述起重机上。

[14].根据段落[01]所述的控制系统，其中，所述安全模块包括紧急停止按钮。

[15].根据段落[01]所述的起重机，其中，所述至少一个便携式安全单元包括用于将所述单元固定至使用者的身体的装置。

[16].一种操作起重机的方法，

所述方法包括响应于从控制单元接收到的控制信号来操作所述起重机；

其中，在接收到来自与所述控制单元分离的便携式安全单元的抑制信号时抑制所述起重机的操作。

Claims (18)

1.一种用于操作起重机的控制系统，所述控制系统包括：

中央控制模块，所述中央控制模块用于控制所述起重机的操作；

控制单元，所述控制单元用于响应于用户输入而向所述中央控制模块输出控制信号；以及

至少一个便携式安全单元，所述至少一个便携式安全单元具有用于与所述中央控制模块通信的无线传输器；

其中，所述至少一个便携式安全单元包括安全模块，所述安全模块连接至所述无线传输器并且能够操作成向所述中央控制模块以无线的方式传输抑制信号以抑制所述起重机的操作。

2.根据权利要求1所述的控制系统，包括多个所述便携式安全单元。

3.根据权利要求2所述的控制系统，其中，在使用中，能够通过操作所述便携式安全单元中的任意一个便携式安全单元的所述安全模块来抑制所述起重机的操作。

4.根据权利要求1、2或3中的任一项所述的控制系统，其中，所述中央控制模块配置成在接收到来自所述至少一个便携式安全单元的抑制信号时使所述起重机的操作停止。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的控制系统，其中，所述中央控制模块配置成在允许所述起重机的操作之前要求对所述至少一个便携式安全单元中的每一个便携式安全单元进行重置。

6.根据权利要求5所述的控制系统，其中，所述中央控制模块还配置成在允许所述起重机的操作之前要求来自所述控制单元的确认信号。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统，其中，所述控制单元包括操作者存在控制开关。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统，其中，所述控制单元是便携式的并且包括用于向所述中央控制模块发送控制信号的无线传输器。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统，其中，所述中央控制模块配置成对距所述至少一个便携式安全单元的距离进行监测。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统，还包括用于指示所述起重机的工作状态的显示器。

11.根据权利要求10所述的控制系统，其中，所述显示器包括至少第一指示器，所述第一指示器用于指示所述至少一个便携式安全单元中相应的一个便携式安全单元的工作状态。

12.根据权利要求10或权利要求11所述的控制系统，其中，所述显示器包括至少第二指示器，所述第二指示器用于指示所述控制单元的工作状态。

13.根据权利要求10、11或12中的任一项所述的控制系统，其中，所述显示器适于安装在所述起重机上。

14.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统，其中，所述安全模块包括紧急停止按钮。

15.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统，其中，所述至少一个便携式安全单元包括用于将所述单元固定至使用者的身体的装置。

16.一种操作起重机的方法，

所述方法包括响应于从控制单元接收到的控制信号来操作所述起重机；

其中，在接收到来自与所述控制单元分离的便携式安全单元的抑制信号时抑制所述起重机的操作。

17.一种基本上如文中参照附图2至附图9所描述的用于起重机的控制系统。

18.一种基本上如文中参照附图2至附图9所描述的操作起重机的方法。