CN115605423A - 用于运行起重设备的方法和用于实施该方法的起重设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于运行起重设备的方法，其中，起重设备具有用于接纳物体的接纳部件和能至少部分地卷绕在卷筒上的缆索，其中，卷筒能由驱动装置驱动，其中，驱动装置具有第一传感器，其中，能从由第一传感器检测到的值确定接纳部件的第一位置，其中，在起重设备上布置有第二传感器，其中，能从由第二传感器检测到的值确定接纳部件的第二位置，其中，在第一时间段中确定第一位置与第二位置的第一差，其中，在第二时间段中确定第一位置与第二位置的第二差，其中，如果在第一差与第二差之间的区别的数值超过允许的偏差程度，则触发一个动作。

Description

用于运行起重设备的方法和用于实施该方法的起重设备

技术领域

本发明涉及一种用于运行起重设备的方法和一种用于实施该方法的起重设备。

背景技术

已知的是，设置有用于抬起被接纳在接纳部件上的物体的起重设备。

作为最接近的现有技术，从WO 2019/130 425 A1中已知一种升降机构。然而，缆索在运行期间不被卷绕或退绕和/或缆索张力在该升降机构中在运行期间基本上不变。

从US 2013/0 341 124 A1中已知一种布置在车辆上的升降机构。

从JP 2020-7 078 A中已知一种用于识别电梯中的异常情况的方法。

发明内容

因此本发明的目的是，改进起重设备中的安全性。

根据本发明，该目的通过根据在权利要求10中给出的特征的起重设备和根据在权利要求1或9中给出的特征的方法来实现。

在用于运行起重设备的方法方面，本发明的重要特征是，起重设备具有用于接纳物体的接纳部件和可至少部分地卷绕在卷筒上的缆索，

其中，卷筒可由驱动装置驱动、特别可由驱动装置转动，

其中，驱动装置具有第一传感器，其中，可从由第一传感器检测到的值确定接纳部件的第一位置，

其中，在起重设备上布置有第二传感器，其中，可从由第二传感器检测到的值确定接纳部件的第二位置，

其中，在第一时间段中确定第一位置与第二位置的第一差，

其中，在第二时间段中确定第一位置与第二位置的第二差，

其中，如果在第一差与第二差之间的区别的数值超过允许的偏差程度，则触发一个动作，特别是显示报警信息和/或将报警信息传输到与起重设备、特别是与起重设备的控制器借助于数据传输通道连接的计算机。

在此优点是，可通过两个传感器监控缆索伸长。第一传感器通过电机和卷筒基本上布置在缆索的第一端部上，第二传感器基本上探测缆索的另一端部。因此，利用两个传感器中的每个可确定接纳部件的位置，特别是在第一时间段中以及之后在第二时间段中。

通过这种方式可探测由于缆索伸长所引起的两个位置确定的区别的改变。第二时间段有利地在时间上与第一时间段间隔开得远。因此，缆索伸长通过起重设备在第一时间段与第二时间段之间的运行引起，即通过缆索在运行中的负载引起。

在一有利的设计方案中，接纳部件可沿着在起重设备上、特别是在起重设备的支架上形成的导向构件往复运动。在此优点是，接纳部件能借助于缆索的卷绕或退绕在卷筒上线性地运动。导向构件提高了运动的精度。

在一有利的设计方案中，借助于第一传感器，在缆索的第一区域、特别是在卷筒附近，检测第一物理参量的值，特别是检测驱动卷筒的电机的转子轴的角位置，借助于第二传感器，在与第一区域间隔开的第二区域检测第二物理参量的值，特别是其中，第二物理参量是在固定在支架上的第二传感器与接纳部件之间的间距，或者其中，第二物理参量是通过缆绳传递的力。在此优点是，可以以简单的方式确定两个区域之间的缆索伸长。

在一有利的设计方案中，在第一步骤中，将接纳部件控制移动到第一理论位置上，特别是将接纳部件控制移动到以起重设备的支架为基准的第一理论位置上，其中，在时间上在第一步骤之后实施的第二步骤中，在第一时间段内确定第一差，随后，将接纳部件的位置控制移动到至少一个第二理论位置和/或另一理论位置上，其中，在第三步骤中，将接纳部件控制移动到第一理论位置上，其中，在时间上在第三步骤之后实施的第四步骤中，在第二时间段内确定第二差，随后，如果在第一差与第二差之间的区别的数值超过允许的偏差程度，则触发所述动作。在此优点是，借助于起重设备的控制器可控制接纳部件移动到一个位置上并且随后也可以沿着地点-时间曲线运动。控制移动在此特别理解为将实际位置朝向相应的理论位置的调节。为此，驱动装置具有逆变器，该逆变器给电机馈电，使得由第一传感器检测到的位置被朝向在相应的时间步时预先给定的理论位置调节。因此，接纳部件可沿着轨迹被引导。

在一有利的设计方案中，在第二和第四步骤中，被接纳在接纳部件上的物体分别具有相同的质量。在此优点是，在质量相同的情况下，在两种测量中都进行运动学运动，并且因此可非常准确地进行比较。

在一有利的设计方案中，在第二和第四步骤中，在接纳部件上不接纳物体。在此优点是，在质量相同的情况下，在两种测量中都进行运动学运动，并且因此可非常准确地进行比较。

在用于运行起重设备的方法中的重要特征是，起重设备具有用于接纳物体的接纳部件和可至少部分地卷绕在卷筒上的缆索，

其中，卷筒可由驱动装置驱动，特别可由驱动装置转动，

其中，驱动装置具有第一传感器，其中，可从由第一传感器检测到的值确定接纳部件的第一位置、即特别是位置值，

其中，在起重设备上布置有第二传感器，其中，可从由第二传感器检测到的值确定接纳部件的第二位置、即特别是位置值，

其中，在第一步骤中，在第一时间段期间，接纳部件沿着具有轨道速度变化曲线的轨迹运动，其中，根据由第一传感器检测到的值，将由第二传感器检测到的值的变化曲线作为第一函数存储，

其中，在时间上在第一步骤之后布置的第二步骤中，在第二时间段期间，接纳部件又沿着具有轨道速度变化曲线的轨迹运动，其中，根据由第一传感器检测到的值，将由第二传感器检测到的值的变化曲线作为第二函数存储，

其中，在时间上在第二步骤之后布置的第三步骤中，确定第一函数与第二函数的卷积的最大值，

其中，确定在第一函数与移动了所述最大值的第二函数之间的差的数值的积分或确定在第一函数与移动了所述最大值的第二函数之间的差的平方的积分。在此优点是，甚至在运动期间，传感器的测量值也可被评估，以便确定缆索伸长。

在用于实施前述方法的起重设备中的重要特征是，第一传感器是用于检测驱动装置的电机的转子轴的角位置的角度传感器，

其中，第二传感器被设计为适合用于检测接纳部件的位置。

在此优点是，接纳部件的位置能以两种不同的方式确定。在此，借助于第一传感器，在缆索的第一区域、特别是在卷筒附近，可检测第一物理参量的值，即检测驱动卷筒的电机的转子轴的角位置，在与第一区域间隔开的第二区域可检测第二物理参量的值，即检测固定在支架上的第二传感器与接纳部件之间的间距或通过缆索传递的力。因此，可探测在第一区域与第二区域之间在运行中随着时间的推移产生的缆索伸长。

在一有利的设计方案中，驱动装置被设计为电机或减速电机、即特别是具有减速器的电机。在此优点是，可进行位置控制。因为借助于变流器馈电的或逆变器馈电的电机可将接纳部件的位置调节到理论位置上。

在一有利的设计方案中，第二传感器布置在起重设备的支架上，特别是其中，第二传感器是光学间距传感器和/或激光距离传感器。在此优点是，接纳部件的位置可利用第一传感器在缆索的第一区域和利用第二传感器在缆索的另一区域确定。

在一有利的设计方案中，第二传感器布置在缆索与接纳部件之间，

特别是其中，第二传感器具有销，该销与缆索和接纳部件连接，并且应变计与该销连接，和/或其中，通过由第二传感器检测到的值变化曲线的二次积分可确定接纳部件的位置。在此优点是，接纳部件的位置可利用第一传感器在缆索的第一区域和利用第二传感器在缆索的另一区域确定。然而，在此可对由第二传感器检测到的值变化曲线在时间上求积分。

在一有利的设计方案中，起重设备具有可转动地支承的轮子，借助于该轮子，起重设备可在设施的地面上移动。在此优点是，起重设备可在设施内部移动。例如，起重设备可以作为货架操作设备在设计为仓库的设施中使用。

在一有利的设计方案中，在物体上布置有可无接触地写入和/或读取的存储器、特别是RFID标签，在起重设备上、特别是在起重设备的支架上布置有RFID读取和/或写入设备。在此优点是，物体的质量可存储在存储器、特别是RFID标签中并且可在确定缆索伸长时被加以考虑。因此，即使在确定第一距离时，也可在接纳部件上接纳质量与在确定第二距离时不同的物体。因此，可以考虑在两种确定时质量区别对缆索伸长的影响。

另外的优点由从属权利要求给出。本发明不局限于权利要求的特征组合。对于本领域技术人员而言，特别是从目的提出和/或通过与现有技术相比较而提出的目的，可得到权利要求和/或单项权利要求特征和/或说明书特征和/或附图特征的其他合理的组合可能性。

附图说明

现在根据示意图详细说明本发明：

在图1中示意性地示出根据本发明的起重设备。

具体实施方式

在此，竖直的机器轴布置在可在设施的地面上的轮子11上移动的支架上。

该机器轴具有导向构件7，接纳部件8可沿着该导向构件往复运动。优选地，机器轴竖直地取向，使得接纳部件8能上升和下降。

物体9由接纳部件8接纳或者在最简单的情况下仅放置在接纳部件8上。

物体具有无接触式的、特别是借助于电磁波、特别是借助于无线电波可查询的存储器、特别是RFID标签。在接纳部件8上固定有相应的读取设备，借助于该读取设备可从存储器中查询数据。

例如，数据也包括物体9的质量。读取设备与起重设备的电子控制器连接，使得质量可在下述确定过程中被考虑。

缆索5以其第一端部固定在接纳部件8上，并且以其另一端部可展开地布置在卷筒4上。

布置在起重设备上的转向滑轮6能够实现起重设备的紧凑结构。特别地，驱动卷筒4的驱动装置可尽可能深地布置，从而起重设备的重心与地面之间的间距较小。驱动装置具有由逆变器馈电的电机，该电机直接地或者通过布置在中间的减速器驱动卷筒4。

驱动装置固定在起重设备上。

接纳部件8的线性运动、特别是往复运动通过导向构件7、特别是线性导向构件引导。

在起重设备上固定有第二传感器2，该第二传感器确定接纳部件8的线性位置。

驱动装置具有第一传感器1，借助于该第一传感器检测电机3的转子轴的角位置。

第一传感器1和第二传感器2与控制器连接。

控制器在考虑到缆索5和卷筒4的几何数据的情况下，从电机3的转子轴的借助于第一传感器1检测到的角位置中同样确定接纳部件8的线性位置。

因此能确定在由利用第一传感器1检测到的值确定的线性位置与由利用第二传感器2检测到的值确定的线性位置之间的差。

在开始投入运行时，执行差的第一次确定，并且将其作为第一值存储在控制器的非易失性存储器中。

在随后执行的运行期间，在时间上反复地分别当前将差确定为相应的第二值，并且在超过第一值与第二值之间的第一不允许的高偏差程度时，由控制器显示、传递和/或及时输出报警信息，该报警信息指示出不允许的高缆索伸长。因此，在出现机械过载之前则可及时更换缆索5。

在支架10上固定有导向构件7，该导向构件用于可相对于支架10沿着导向构件7线性运动的接纳部件8。第二传感器2同样固定在支架10上。在此，第二传感器2这样布置，使得该第二传感器可以检测接纳部件8的位置。优选地，第二传感器2无接触地检测接纳部件8相对于支架10的位置。特别地，第二传感器2被设计为光学距离检测系统，使得在第二传感器2与接纳部件8之间的距离被用作位置。

借助于第一传感器1检测转子轴的角位置，并且必要时在考虑到由电机驱动的传动装置的传动比的情况下，在考虑到与卷筒4的转动轴线相关的半径——在该半径上缆索5卷绕在卷筒4上——的情况下，从该角度的检测到的值确定接纳部件8的线性位置。在通过两个传感器1和2确定的线性位置之间的偏离量可以——但不是必须——被考虑。

通过在时间上反复地确定在通过两个传感器1和2检测到的线性位置之间的差，仅监控在运行期间在时间上反复地确定的、所述差的变化并且在不允许的大程度变化时产生、显示和/或传递报警信号。

起重设备的支架10、特别是车辆支架优选通过可转动地支承在支架上的轮子11在工业设施的地面上可移动。

在支架10上可转动支承地布置有转向滑轮6，使得从卷筒4退绕的缆索5通过转向滑轮引导至接纳部件8。因此，接纳部件8允许布置在支架10的背离驱动装置的侧上。

优选地，尽可能类似地执行通过两个传感器1和2在时间上反复确定线性位置。为此，接纳部件8的实际位置由驱动装置朝向理论位置调节，其中，为了确定实际位置使用由第一传感器1检测到的值。在到达理论位置之后，特别在接纳部件8的可能的振动或运动渐弱的附加的时间段之后，使用由第一传感器1或由第二传感器2确定的线性位置来确定当前的差，然后监控该差是否存在不允许的高偏差程度。

在线性位置的所述在时间上反复的确定中，优选地没有物体9被接纳在接纳部件上，使得接纳部件8的质量在每次确定差时大小相同。替代地，虽然物体9被接纳在接纳部件8上；然而在此，物体9连同接纳部件8的质量始终相同。因此，缆索伸长的与质量相关的部分是不变的，并且所确定的差是由与老化或过载相关的缆索伸长引起的。

接纳部件8也始终理解为接纳单元。

在另一根据本发明的实施例中，在第一时间段中，将差作为由通过第一传感器1检测到的值确定的线性位置的函数来存储，而在与第一时间段在时间上间隔开的第二时间段中，将经过更新的差确定为由通过第一传感器1检测到的值确定的线性位置的函数。如果该经过更新的差与针对第一时间段确定的差发生不允许的偏差，则显示、传递和/或及时输出报警信息，该报警信息指示出不允许的高的缆索伸长。因此，在出现机械过载之前则可及时更换缆索5。

在根据本发明的其他实施例中，表面区域、特别是金属表面区域反射由第二传感器发出的辐射，从而由第二传感器产生的传感器信号包括关于在表面区域与接纳部件8之间的间距的信息。

在根据本发明的其他实施例中，接纳部件8多体式地、即多件式地构造。

在根据本发明的其他实施例中，具有逆变器的控制器被设计为集成构造的设备。

在根据本发明的其他实施例中，第二传感器2不固定在支架上，而是被设计为具有应变计的载荷测量销，其中，载荷测量销布置在缆索5与接纳部件8之间。在此，载荷测量销的第一区域与接纳部件8连接，载荷测量销的、与第一区域间隔开的第二区域与缆索5连接。因此，借助于应变计可检测作用于接纳部件的力，其中，通过力变化曲线的二重时间积分可确定接纳部件的线性位置的相应变化曲线。

在根据本发明的其他实施例中，在第二时间段中由驱动装置引起与在时间上布置在第二时间段之前的第一时间段中相同的运动学过程。在两个运动学过程中的每个中，物体9的相同的质量被接纳在接纳部件8上。在第一时间段中的过程期间，将基于由第二传感器2检测到的值的线性位置根据基于由第一传感器1检测到的值的线性位置的变化曲线作为第一函数存储。相应地，在第二时间段的过程中形成第二函数。然后，确定第一函数与第二函数的卷积的最大值。最大值表示第二函数相对于第一函数的移动。然后，确定在线性位置的一个区域中第一函数与第二函数之间的差的数值的积分或确定在第一函数与第二函数之间的差的平方的积分。

如果在第一时间段确定的积分值与在第二时间段确定的积分值具有不允许的高偏差，则显示、传递和/或及时输出报警信息，该报警信息指示出不允许的高缆索伸长。

如果在第一时间段确定的最大值与在第二时间段确定的最大值具有不允许的高偏差，则显示、传递和/或及时输出报警信息，该报警信息指示出不允许的高缆索伸长。

附图标记列表：

1 第一传感器，特别是第一位置检测传感器

2 第二传感器，特别是第二位置检测传感器

3 电机

4 卷筒

5 缆索

6 转向滑轮

7 导向构件

8 接纳部件

9 物体

10 支架，特别是车辆支架

11 轮子

Claims (14)

1.一种用于运行起重设备的方法，其中，起重设备具有用于接纳物体的接纳部件和能至少部分地卷绕在卷筒上的缆索，卷筒能由驱动装置驱动，特别是能转动，驱动装置具有第一传感器，从由第一传感器检测到的值能确定接纳部件的第一位置，

其特征在于，

在起重设备上布置有第二传感器，从由第二传感器检测到的值能确定接纳部件的第二位置，

在第一时间段中确定第一位置与第二位置的第一差，在第二时间段中确定第一位置与第二位置的第二差，

如果在第一差与第二差之间的区别的数值超过允许的偏差程度，则触发一个动作，特别是显示报警信息和/或将报警信息传输到与起重设备——特别是与起重设备的控制器——借助于数据传输通道相连接的计算机。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，接纳部件能沿着构造在起重设备上——特别是在起重设备的支架上——的导向构件往复运动。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，接纳部件能根据由驱动装置驱动的卷筒的转动方向而往复运动，其中，在向上运动时，缆索越来越多地卷绕在卷筒上，而在返回运动时，缆索越来越多地从卷筒退绕。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助于第一传感器，在缆索的第一区域——特别是在卷筒附近——检测第一物理参量的值，特别是检测驱动装置的驱动卷筒的电机的转子轴的角位置，借助于第二传感器，在与第一区域间隔开的第二区域检测第二物理参量的值。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助于第一传感器检测驱动装置的驱动卷筒的电机的转子轴的角位置，借助于第二传感器与卷筒间隔开地检测第二物理参量的值。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，第二物理参量是在固定在支架上的第二传感器与接纳部件——特别是接纳部件的表面区域——之间的间距，特别是其中，表面区域反射由第二传感器发射的辐射、特别是光、超声波或雷达辐射，

或者

第二物理参量是通过缆索传递的力。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在第一步骤中，控制接纳部件移动到第一理论位置上，特别是移动到以起重设备的支架为基准的第一理论位置上，在时间上在第一步骤之后实施的第二步骤中，在第一时间段内确定第一差，随后，将接纳部件的位置控制移动到至少一个第二理论位置上和/或另外的理论位置(这里是复数)上，在第三步骤中，将接纳部件控制移动到所述第一理论位置上，在时间上在第三步骤之后实施的第四步骤中，在第二时间段内确定第二差，随后，如果在第一差与第二差之间的区别的数值超过允许的偏差程度，则触发所述动作。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在第二步骤和第四步骤中，被接纳在接纳部件上的物体分别具有相同的质量，或者在第二步骤和第四步骤中没有物体被接纳在接纳部件上。

9.一种用于运行起重设备的方法，其中，起重设备具有用于接纳物体的接纳部件和能至少部分地卷绕在卷筒上的缆索，卷筒能由驱动装置驱动，特别是能转动，驱动装置具有第一传感器，从由第一传感器检测到的值能确定接纳部件的第一位置、即特别是位置值，

其特征在于，

在起重设备上布置有第二传感器，从由第二传感器检测到的值能确定接纳部件的第二位置、即特别是位置值，

其中，在第一步骤中，在第一时间段期间，使接纳部件沿着具有轨道速度变化曲线的轨迹运动，将由第二传感器检测到的值随着由第一传感器检测到的值变化的曲线作为第一函数存储，

在时间上处于第一步骤之后的第二步骤中，在第二时间段期间，使接纳部件又沿着具有轨道速度变化曲线的所述轨迹运动，将由第二传感器检测到的值随着由第一传感器检测到的值变化的曲线作为第二函数存储，

在时间上处于第二步骤之后的第三步骤中，确定第一函数与第二函数的卷积的最大值，确定在第一函数与移动了所述最大值的第二函数之间的差的数值的积分或确定在第一函数与移动了所述最大值的第二函数之间的差的平方的积分。

10.一种用于实施根据前述权利要求中任一项所述的方法的起重设备，其特征在于，第一传感器是用于检测驱动装置的电机的转子轴的角位置的角度传感器，第二传感器被设计为适合用于检测接纳部件的位置。

11.根据前述权利要求中任一项所述的起重设备，其特征在于，驱动装置被设计为电机或减速电机、特别即是具有减速器的电机。

12.根据前述权利要求中任一项所述的起重设备，其特征在于，第二传感器布置在起重设备的支架上，特别是其中，第二传感器是光学间距传感器和/或激光距离传感器，

或者

第二传感器布置在缆索与接纳部件之间，特别是其中，第二传感器具有销，该销与缆索和接纳部件连接，应变计与该销连接，和/或，通过由第二传感器检测到的值变化曲线的二次积分能确定接纳部件的位置。

13.根据前述权利要求中任一项所述的起重设备，其特征在于，起重设备具有以能转动的方式被支承的轮子，起重设备能借助于所述轮子在设施的地面上移动。

14.根据前述权利要求中任一项所述的起重设备，其特征在于，在物体上布置有能无接触地写入和/或读取的存储器、特别是RFID标签，在起重设备上——特别是在起重设备的支架上——布置有RFID读取和/或写入设备。

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