CN107922172A - 起重装置的控制 - Google Patents

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Abstract

一种用于控制起重装置(130)的方法和设备，其中，从至少两个选项中选择操作人员使用的控制装置(120)的主引导方向(510)；根据所选择的主引导方向改变所述控制装置对所述起重装置的动作方向的作用(520)；以及用控制装置控制所述起重装置(530)。

Description

起重装置的控制
技术领域
本发明总的来说涉及控制起重装置。特别是，但不排他地，本发明涉及利用无线控制装置从地面高度控制工业吊车。
背景技术
工业吊车一般沿着靠近天花板安装的导轨在纵向方向上移动。沿着主梁横向移动的滑车能够实现横向移动。起重装置具有用于例如经由吊钩、绳索、钢索或起重吊索等来抓取载荷的承载构件。承载构件可以被升起和降下。因此，承载构件可以在吊车的操作范围内沿着XYZ的方向进行控制。
工业吊车通常是从地面高度进行控制。吊车的操作人员使自己在其所处的位置可以容易地看到载荷及其周围情况。特别是通过无线电控制，吊车的操作人员能使自己处于一个安全位置，并且对于承载构件或载荷具有良好的视线。在某些场合中，有线控制装置(即悬挂式按钮控制台)是一种好的选项，这是因为这种控制装置不需要本地电流源。
起重装置的控制装置通常含有与四个不同的动作方向相对应的四个开关，这四个开关对应于两个不同的纵向动作方向和两个不同的横向动作方向，而且起重装置的控制装置含有用于升起和降下起重装置的单独的开关。不同的动作方向用符号标示，这些符号也标示在吊车上。于是，操作人员第一眼看到吊车就可以选择期望动作方向的符号，然后使用相应标示的控制装置的开关。
操作人员不会总是根据这些符号核对引导方向，这时，操作人员要感知其自身相对于吊车方向的位置(角度)，并推断适合于这种情况的引导方向。这种推断可能导致选择错误的引导方向。在起吊很重或很大的载荷时，错误的选择可能导致危险的状况。通过沿一任意方向给出短的控制敲击(controltap)并注意吊车的动作，可以促进这种推断。这种测试是一种额外的运动，可能引起载荷不必要的摆动。
本发明的目的是避免上述问题，或者至少提供一种新的技术替代方案。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种用于控制起重装置的方法，所述方法包括：
从至少两个选项中选择操作人员所使用的控制装置的主引导方向；
根据所选择的主引导方向改变所述控制装置对所述起重装置的动作方向的作用；以及
用所述控制装置控制所述起重装置。
所述起重装置可以从由下述选项构成的组中选择：工业吊车；桥式吊车；起重臂；龙门吊车；以及半龙门吊车。可以从地面的高度控制吊车，例如在桥式吊车的情形中。
所述控制装置可以是手动控制；所述控制装置可以通过有线或无线方式与所述起重装置的控制系统相连。
通过改变所述控制装置的作用，可以实现所述控制装置作用下的直观变化，以对应主要的操作人员的前方方向。按照这种方法，使学习如何操作起重装置变得更加容易，并且减少了错误步骤的风险。
所述主引导方向可以基于操作人员发出的指令进行选择。操作人员发出的指令可以从改变所述主引导方向的开关的使用中检测到。检测操作人员发出的指令可能要求经过确定的时间阈值。
所选择的主引导方向可以呈现给操作人员。所选择的主引导方向可以利用控制装置来呈现。所选择的主引导方向可以利用放置在所述起重装置外面的指示器来呈现。指示器可以包括附接到壁部或结构上面的标记。标记可以使用至少一种光、颜色编码、图案或能清楚区分开的零件形成。所选择的主引导方向可以由控制装置通过将其周围环境投射成图案来进行显示。所选择的主引导方向可以由控制装置通过将其周围环境投射成图案来进行显示。图案可以投射到天花板或壁部上。所选择的主引导方向可以用智能眼镜来呈现。
所述主引导方向可以自动选择。所述主引导方向可以通过利用对控制装置进行方位检测来自动选择。所述控制装置的自动方位检测可以通过使用下面内容中的任一项而起作用：陀螺仪、磁力计、或光学检测器。所述智能眼镜可以含有图像传感器，所述主引导方向可以基于操作人员的视场经由该图像传感器得以检测。主引导方向的自动选择只有当吊车不动时才可以进行。主引导方向的自动选择可能要得到操作人员的许可。
所述主引导方向可以从两个相反的主引导方向中选择。在使用两个相反的主引导方向的情况下，纵向和横向控制的用户界面元素可以被保持在其适当的位置。
所述控制装置可以包括接收操作人员输入的控制单元。可选地，所述控制装置可以包括接收操作人员输入的两个单独的控制单元。不同的控制单元可以与不同的主引导方向相关联。使用不同的控制单元可以防止意外地沿着错误的方向移动起重装置，例如当自动选择主引导方向的时候。
可选地，主引导方向可以从四个主引导方向中选择。
根据所述主引导方向，可以利用所述控制装置同时控制两个及更多个起重装置。
根据本发明的第二方面，提供了一种起重装置的控制系统，其包括：控制装置；用于从至少两个选项中选择操作人员所使用的控制装置的主引导方向的装置；用于根据所述主引导方向改变所述控制装置对所述起重装置的动作方向的作用的装置；以及利用所述控制装置控制所述起重装置的装置。
所述控制系统可以由所述控制装置构成。可选地，所述控制系统可以包括其他部件，例如所述起重装置的控制器。所述控制器可以是管控所述起重装置的运动并且/或者监视所述起重装置的状态的设备。
所述控制系统可以包括用于实现前述方法中任一项的装置。
根据本发明的第三方面，提供了一种起重装置系统，其包括起重装置和所述起重装置的控制系统。
所述起重装置系统可以包括两个起重装置。所述起重装置的控制系统可以用来根据所述起重装置系统所包括的起重装置的所选引导方向，进行同时控制。
根据本发明的第四方面，提供了一种计算机程序，所述计算机程序包括能够被计算机执行的程序代码，适合于执行根据本发明第一方面的方法。所述计算机可以是可编程逻辑电路。
所述计算机程序可以存储在存储器中。
根据本发明的第五方面，提供了一种起重装置的更新单元，所述更新单元包括根据本发明第二方面的控制系统或者根据第四方面的计算机程序，适合于根据技术状态控制所述起重装置。
本发明的不同实施例仅仅是在本发明的一个方面或某些方面中被描述或者进行了描述。本领域技术人员理解的是，本发明任一方面的任一实施例都可以单独地或者与本发明其他实施例一起应用于本发明相同方面或不同方面的任一实施例中。
附图说明
下面参照附图描述本发明的一些实施例。附图中：
图1示出了根据本发明一个实施例的起重装置在两种不同使用状态下的使用情形简图；
图2示出了图1中第一使用状态的细节以及本发明一个实施例的控制装置的用户界面；
图3示出了根据本发明一个实施例的控制装置的方框图；
图4示出了根据本发明一个实施例的系统的方框图；
图5示出了根据本发明一个实施例的方法的流程图；以及
图6简单示出了控制装置的主要部件。
具体实施方式
在下面的描述中，同样的附图标记表示同样的元件或步骤。应该注意的是，所给出的这些附图未按比例绘制，它们主要是用于解释说明的目的。
图1是根据本发明一个实施例的一种使用情形100的简图。图1示出的是第一使用状态，其中，从上方看，操作人员110的位置沿着第一方向，例如面对工厂过道的一端。操作人员手里拿着控制装置120，起重装置130在操作人员的前面，使得操作人员能够容易地监管起重装置的操作。起重装置的动作方向用“前”、“后”、“左”、“右”的标记在其滑车周围进行标示。控制装置包括控制单元(例如操纵杆)，通过沿着与动作方向相对应的方向移动控制单元，操作人员可以沿着期望方向引导起重装置。
第一主引导方向的标记140(例如以某种图案、颜色和/或光指示的方向符号)在操作人员的前方方向上，即大致在操作人员目光注视的方向上。控制装置具有相应的方向指示器240(图2)，例如呈现在屏幕上的符号或书面的指示和/或指示器。
图1还呈现出第二使用状态，其中，操作人员的位置沿着第二方向，例如面对工厂过道的一端。操作人员手里拿着控制装置120，起重装置130在操作人员的前面，使得操作人员能够容易地监管起重装置的操作。这时，在操作人员的前方方向上有主引导方向的第二标记140’，这是一个形成为能够与第一主引导方向的标记140区分开的标记，用例如某种图案、颜色和/或光来实现。图2示出了主引导方向的一种两件式标记，包括图案和填充有某种颜色或图案的部分。在图1中，诸方向之间的差异用从标记或指示灯发出的不同射线进行了图示。
起重装置可以一种桥式吊车，包括主梁132和滑车134。主梁132适合于沿着轨道136行进，在图1中，沿着竖直方向。
在从地面高度进行控制时，通常来说，操作人员的前方方向可以与吊车和载荷相关联地改变。
图2示出了图1中的第一使用状态的细节以及根据本发明一个实施例的控制装置120的用户界面210。用户界面210包括：第一操纵杆220，用以在水平平面上(即沿着X方向和Y方向)控制起重装置，例如使起重装置的主梁沿着导轨行进，以及使滑车沿着主梁行进；与第一操纵杆220一起的第二操纵杆230，用以在竖直方向上(即沿着Z方向)控制起重装置。用户界面还包括方向指示器240和改变主引导方向的开关250。图2还示出了起重装置使用的起重器具，例如附接于绳轮的起重吊钩260。指示主引导方向的标记形成在绳轮上面或者绳轮的壳体上面，使得操作人员也能从这些标记看到在其前方方向上的主引导方向。
图3示出的是根据本发明一个实施例的控制装置的方框图。控制装置120包括：处理器210；存储器320；程序代码321，存储在存储器中，当被处理器210执行时控制控制装置120的操作。
控制装置进一步包括：数据传送单元I/O 330，用来与控制装置和起重装置或起重装置的控制器具进行数据传送，并且在控制装置和图6所示的智能眼镜610之间传送数据；用户界面340，其包括呈现装置341，例如屏幕和/或指示灯(例如用来实现方向指示器240)；以及输入装置。输入装置可以包括例如一个或多个按钮、屏幕或其他部件上面的触摸检测器，或者键或键盘。在图6所示的实施例中，作为根据使用情况任选添加的部件，控制装置包括增强现实装置，例如智能眼镜610，其包括屏幕，还可能包括影像设备。智能眼镜可以是例如Sony SmartEyeglassTM、Epson Moverio BT-200TM、Google GlassTM、Vuzix M100SmartGlassesTM或者GlassUpTM。智能眼镜可以部分或完全地实现或取代用户界面340。
图4示出的是本发明一个实施例的系统400的方框图。系统400包括控制装置120、起重装置130、可控制的主引导方向的标记140和控制起重装置的控制器410。控制器410还可以控制可控制的主引导方向的标记140。任选的是，主引导方向的标记140由控制装置120本身控制(可能会经由一个或多个链接装置)。这种选项可能是有用的，例如，改变主引导方向是在与控制器410无关的情况下在控制装置中实现的时候。
图5示出的是根据本发明一个实施例用来控制起重装置的方法的流程图，该方法包括：从至少两个选项中选择操作人员所用的控制装置的主引导方向510；根据所选主引导方向改变控制装置对起重装置动作方向的作用520；以及用控制装置控制起重装置530。
可以基于操作人员发出的指令来选择主引导方向。操作人员发出的指令可以从改变主引导方向的开关的使用中检测到。检测操作人员发出的指令可能要求经过确定的时间阈值。例如，改变主引导方向可能要求操作人员保持改变主引导方向的开关250向下至少经过该时间阈值。在本发明的一个实施例中，向操作人员呈现了表示时间阈值经过情况的递进式状态指示器。
可以将所选择的主引导方向呈现给操作人员，例如利用方向指示器240呈现。可以利用控制装置呈现所选择的主引导方向。可以利用放置在起重装置外面的指示器来呈现所选择的主引导方向。指示器可以包括附接到壁部或结构上面的标记，例如主引导方向的标记140、140’。该标记可以使用至少一种光、颜色编码、图案或能清楚区分开的零件来形成。所选择的主引导方向可以由控制装置通过将其周围环境投射成图案来进行显示。该图案可以投射到天花板上、壁部上或室内空气中的灰尘上。所选择的图案可以用智能眼镜来呈现。
可以自动选择主引导方向。可以通过利用对控制装置进行方位检测来自动选择主引导方向。控制装置的自动方位检测可以通过使用下面内容中的任一项来起作用：陀螺仪，磁力计，光学检测器。智能眼镜可以含有图像传感器，主引导方向可以基于操作人员的视场经由图像传感器得以检测。主引导方向的自动选择只有当吊车不动时才可以进行。主引导方向的自动选择可能要得到操作人员的许可。在使用主引导方向的自动选择时，在主引导方向已改变了之后，可以由操作人员提示单独的许可。如果从操作人员前方方向的改变或控制装置方位的改变中自动检测到主引导方向应该改变，或者前方方向或控制装置的方位处于两个不同主引导方向之间的过渡区间，那么，也可以提示这种许可。过渡区间可以例如为10°、15°或30°宽的扇区。
主引导方向可以从两个相反的主引导方向中选择。在使用两个相反的主引导方向的情况下，纵向和横向控制的用户界面元素可以被保持在其适当的位置。
控制装置可以包括从操作人员接收输入的控制单元。可选地，控制装置可以包括从操作人员接收输入的两个不同的控制单元。不同的控制单元可以与不同的主引导方向相关联。使用不同的控制单元可以防止意外地沿着错误的方向移动起重装置，例如当自动选择主引导方向的时候。
可选地，主引导方向可以从四个不同的主引导方向中选择。
按照前述描述，会产生若干有益的技术效果。例如，选择主引导方向得到的优点是，当操作人员正在看其前方方向上的起重机时，操作人员可以总能清楚地远离自己(或朝向自己)进行驾驶。当起吊很大或很长的零件时，常常结合使用联合起来的双吊钩起重机，例如起吊公共的装载构件，或者利用两个升降机(串列(tandem))。两个升降机的实施方式可以利用一个起重装置来完成(例如在一个桥式吊车中有两个升降机)，或者通过联合使用两个起重装置来完成，例如具有两个桥式吊车的联合起重机。装载构件可含有支撑两个吊钩的刚性杆，尤其是当两个吊钩之间的距离不变的时候。例如在造纸工业或钢铁工业中，当起吊巨大的已完成的卷筒和卷盘时，可能会发生这种情况。维护时，当更换卷筒和辊子的时候，可能必须升起卷筒和辊子。在装配大型物体时会遇到同样的问题，例如起吊飞机的机翼或将机翼转到新的方位。操作人员的问题是大型载荷在两个吊钩之间形成视觉障碍，即从一个站立位置不能同时看到两个吊钩的附接点。为使操作人员确保附接，操作人员应该移动到载荷的不同侧面，这样做可能会改变前方方向。针对这个问题(即为了证明若干附件的可靠附接)，存在若干机械指示装置或信号装置，然而，这些机械指示装置或信号装置不是总能起作用，它们发生故障时不会防止驱动吊车。
前面的描述提供了本发明特定实现方式的非限制性例子和实施例。但是，对于本领域技术人员应该清楚的是，本发明不受前面给出的实施例细节的限制，因为本发明可以按照其他等同方式实现。
前面所公开的实施例的某些特征可以在不对应使用其他特征的情况下用来获得有益效果。因此，前面的描述应该被认为仅是对本发明原理的阐释，而不是对本发明的限制。本发明的范围只受所附权利要求的限制。

Claims (16)

1.一种用于控制起重装置(130)的方法，其特征在于：
从至少两个选项中选择操作人员所使用的控制装置的主引导方向(510)；
根据所选择的主引导方向改变所述控制装置对所述起重装置的动作方向的作用(520)；以及
用所述控制装置控制所述起重装置(530)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述起重装置从由下述内容构成的组中选择：工业吊车；桥式吊车；起重臂；龙门吊车；半龙门吊车。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，向操作人员呈现所选择的主引导方向。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，利用所述控制装置呈现所选择的主引导方向。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，基于操作人员发出的指令选择所述主引导方向。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，从改变所述主引导方向的开关的使用中检测出操作人员发出的指令。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，自动选择所述主引导方向。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，只有当吊车不动时才允许改变所述主引导方向。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，从两个相反的主引导方向中选择所述主引导方向。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，根据所选择的主引导方向利用所述控制装置同时控制两个或更多个起重装置。
11.一种起重装置的控制系统，包括：
控制装置(120)，
其特征在于，所述起重装置的控制系统包括：
用于从至少两个选项中选择操作人员所使用的控制装置(120)的主引导方向的装置(510)；
用于根据所选择的主引导方向改变所述控制装置对所述起重装置的动作方向的作用的装置(520)；以及
利用所述控制装置控制所述起重装置的装置(530)。
12.根据权利要求11所述的起重装置的控制系统，其特征在于，所述起重装置的控制系统包括用于实现根据权利要求2至10中任一项所述方法的装置。
13.一种起重装置系统，包括：
起重装置(130)；其特征在于，
所述起重装置系统包括根据权利要求11或12所述的起重装置的控制系统。
14.根据权利要求13的起重装置系统，其特征在于，所述起重装置系统包括两个起重装置，其中，在所述起重装置系统中，所述控制系统适合于能够根据所选择的引导方向同时控制多个所述起重装置。
15.一种计算机程序，其特征在于，所述计算机程序包括能够被计算机执行的程序代码，所述程序代码适合于执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法。
16.一种起重装置的更新单元，其特征在于，所述起重装置的更新单元包括根据权利要求11或12所述的控制系统或者根据权利要求15所述的计算机程序，所述起重装置的更新单元适合于根据技术状态控制所述起重装置。
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