DE102013001776A1 - Movable rope platform of cable crane for carrying load over long distances, has case whose position is changed by altering rope length between platform main portions, and fixed rope suspension of two ropes is provided with in each case - Google Patents
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-
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Abstract
Description
Die hier beschriebene Erfindung ist eine an Seilen aufgehängte bewegliche Plattform, die mit Hilfe von Seilwinden auf eine vorgegebene Position etwa in der horizontalen Ebene verfahren werden kann.The invention described here is a movable platform suspended on ropes, which can be moved by means of winches to a predetermined position approximately in the horizontal plane.
Seilplattformen sind ein Element von Kabelkranen, also Krananlagen zum Transport einer Last über lange Distanzen. Diese Kabelkrane sind etwa in der Lage, die Position der Laufkatze und die Höhe der Last über die Kombination von zwei Seilwinden zu steuern, siehe [
Eine spezialisierte Art der Krane sind die Seilroboter, großvolumige Manipulatoren angetrieben durch Seilwinden. Diese Roboter bestehen meist aus einer Plattform, deren Position und Orientierung durch die Länge der Halteseile eingestellt wird. Diese Längen werden über eine Anzahl von Seilwinden eingestellt. Viele Anwendungen wurden durch die Anlage RoboCrane getestet [
Positioniersysteme erfüllen ebenfalls die Aufgabe der XY-Positionierung, neben klassischen XY-Tischen sind auch kombinierte Antriebsstrukturen bekannt, die durch die Kombination von zwei Antrieben die beiden Achswerte einstellen. Beispielhaft kann hier der H-Belt XY-Mechanismus aufgeführt werden, der etwa in [
Das Einstellen einer XY-Position durch zwei Seilantriebe ist etwa bei Malrobotern wie dem Polargraph [
Viele bekannte Seilantriebe erhöhen ihre Effizienz durch den Einsatz von Gegengewichten, üblich etwa bei Fahrstühlen.Many well-known rope drives increase their efficiency through the use of counterweights, common for example in elevators.
In Abgrenzung zu den vorherigen Anlagen löst die hier beschriebene Erfindung die Aufgabe, eine Plattform unter Minimierung verschiedener Parameter in der XY-Ebene zu positionieren.In contrast to the previous systems, the invention described here solves the problem of positioning a platform while minimizing various parameters in the XY plane.
Der erste Minimierungsparameter ist der technische Aufwand. Es sollen insbesondere möglichst wenige Seilwinden notwendig sein, ebenso wie möglichst wenige Steuerungskomponenten. Der zweite Parameter ist der Installationsaufwand. Wenn möglich, sollen nur an einer Stelle des Arbeitsraumes aufwändigere Installationen notwendig sein. Der dritte Parameter ist der Kommunikationsaufwand. Wenn möglich sollen längere Datenleitungen zwischen Steuerungskomponenten vermieden werden.The first minimization parameter is the technical effort. In particular, as few cable winches as possible should be necessary, as well as the fewest possible control components. The second parameter is the installation effort. If possible, more complex installations should be necessary only at one point in the workspace. The third parameter is the communication effort. If possible, longer data lines between control components should be avoided.
Die Minimierung dieser Parameter ist etwa für eine Installation in bewohnten Räumen notwendig, ebenfalls für eine nachträgliche Installation. Hier behindert die Notwendigkeit von Daten- und Stromleitungen zu allen Eckpunkten stark die Umsetzbarkeit einer Installation.The minimization of these parameters is necessary, for example, for installation in inhabited rooms, also for subsequent installation. Here, the need for data and power lines to all corners greatly hampers the feasibility of an installation.
Ein weiteres Problem, das von der beschriebenen Erfindung adressiert wird, ist die Personensicherheit. Die oben dargestellten Seilroboter können in bestimmten Konfigurationen die Gefahr einer abstürzenden Plattform beinhalten. Um dies zu verhindern müssen komplexe technische Maßnahmen umgesetzt werden, um etwa Steuerungs- oder Windenausfälle zu vermeiden.Another problem addressed by the described invention is personal safety. The rope robots shown above may in certain configurations involve the risk of a crashing platform. In order to prevent this, complex technical measures have to be implemented in order to avoid control or wind failures.
Eine weitere Anforderung ist die Kommunikationsanbindung der Plattform. Dies ist über die Tragseile schwer möglich, meist muss in den bisherigen Lösungen eine zusätzliche Datenverbindung mitgeführt werden, als Kabel oder drahtlos.Another requirement is the communication link of the platform. This is difficult on the ropes, usually in the previous solutions an additional data connection must be carried, as cable or wireless.
Die hier beschriebenen Erfindung stellt eine Seilplattform dar, die die Problemstellung in besonders vorteilhafter Art löst. Zwei Tragseile (siehe Punkt
Die Plattform (
Die Seilwinden erhalten ihre Energie laut Patentanspruch 6 über die beiden Seile, laut Patentanspruch 8 befindet sich auf Ihr die notwendige Steuerungselektronik.The winches get their energy according to
Ein relevantes Ausführungsbeispiel ist eine bewegliche Lampe für Konferenzräume, Messen oder Ausstellungen. Die Plattform ist mit zwei Motoren, Beleuchtungselementen und Steuerungselektronik versehen, die Stromversorgung erfolgt über die Drahtseile. Die Installation ist im Wesentlichen in einer Ecke des Raumes durchzuführen, an den anderen Ecken ist nur die Befestigung der Seilenden, bzw. die Befestigung von Umlenkrollen erforderlich. A relevant embodiment is a moving lamp for conference rooms, fairs or exhibitions. The platform is equipped with two motors, lighting elements and control electronics, the power supply via the wire ropes. The installation is essentially carried out in one corner of the room, at the other corners, only the attachment of the cable ends, or the attachment of pulleys is required.
Gerade für diese Anwendung, in der sich Personen unterhalb der Plattform aufhalten, ist die Absturzsicherheit relevant. Diese ist gegeben, sobald die mechanischen Komponenten, also Seile, Seilbefestigungen, Umlenkrollen und Plattformrahmen, robust genug ausgelegt sind. Dies ist in der Konstruktion durch das Ansetzen eines hohen Sicherheitsfaktors problemlos möglich. Komplexe und teuere elektronische Sicherheitsvorkehrungen sind nicht notwendig.Especially for this application, in which people stay below the platform, the fall security is relevant. This is given as soon as the mechanical components, ie ropes, cable fasteners, pulleys and platform frame, are designed robust enough. This is easily possible in the design by applying a high safety factor. Complex and expensive electronic safety precautions are not necessary.
Durch die drahtlos verbundene Steuerung kann die Lampe auf verschiedene Kommandos reagieren, etwa von Personen mit Smartphones oder der Haussteuerung. Es lassen sich beispielsweise die Position der Plattform, die Helligkeit oder die Lichtfarbe einstellen.The wirelessly connected controller allows the lamp to respond to various commands, such as those with smartphones or home automation. For example, the position of the platform, the brightness or the light color can be set.
Die Lampe kann im Rahmen der Möglichkeiten ihrer eigenen Steuerung aber auch autonom verfahren, etwa langsam Bahnen über dem Raum ziehen.However, within the scope of the possibilities of its own control, the lamp can also move autonomously, for example slowly pulling tracks over the room.
Andere Anwendungsbeispiele sind Handhabungseinrichtungen, Krane oder Positioniereinrichtungen etwa in der industriellen Produktion.Other application examples are handling devices, cranes or positioning devices such as in industrial production.
Die durch die beschriebene Erfindung erreichten Vorteile sind vielfältig. Ein wesentlicher Vorteil ist die Absturzsicherheit, die ohne zusätzliche Halteseile erreicht wird. Selbst ein unkontrolliertes Verfahren der Antriebswinden kann nicht zu einem Absturz führen.The advantages achieved by the invention described are manifold. A major advantage is the fall protection, which is achieved without additional tethers. Even an uncontrolled process of driving winches can not lead to a crash.
Ein wesentlicher Vorteil für die Installation und Integration ist die Konzentration der Mechanik und Elektrik in einer Raumecke. Es ist keine Kabelinstallation zwischen den Raumecken notwendig.A major advantage for the installation and integration is the concentration of mechanics and electrics in a corner of the room. There is no cable installation between the room corners necessary.
Da sich die Steuerung der Plattform auf der Plattform befindet, können Sensoren ausgelesen werden die sich hier befinden, etwa Kameras oder Mikrofone. Ebenfalls können Bewegungsachsen oder andere Stelleinrichtungen oder Lampen kommandiert werden. Es ist keine Datenverbindung zwischen der Plattform und einer externen Steuerung notwendig.Since the control of the platform is located on the platform, sensors can be read out which are located here, such as cameras or microphones. Movement axes or other adjusting devices or lamps can also be commanded. There is no data connection between the platform and an external controller necessary.
Durch diesen einfachen Aufbau und die klare und einfache Installation lässt sich die Seilplattform kostengünstiger fertigen und installieren als die beschriebenen Alternativen.This simple construction and the clear and simple installation make the cable platform less expensive to manufacture and install than the alternatives described.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Plattformplatform
- 22
- Tragseilsupporting cable
- 33
- Begrenzung des ArbeitsraumesLimitation of the working space
- 44
- Seilbefestigungencable fixings
- 55
- Umlenkrollenguide rollers
- 66
- Spanngewichteclamping weights
- 77
- Windenrollenwind roles
- 88th
- Windenmotorenwind engines
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 1219646 [0002] DE 1219646 [0002]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- E Amatucci; Roger V. Bostelman; Nicholas G. Dagalakis; T M. Tsai: Summary of Modeling and Simulation for NIST RoboCrane Applications. October 1997, Proceedings of the 1997 Deneb International Simulation Conference and Technology Showcase [0003] E Amatucci; Roger V. Bostelman; Nicholas G. Dagalakis; T.M. Tsai: Summary of Modeling and Simulation for NIST RoboCrane Applications. October 1997, Proceedings of the 1997 Deneb International Simulation Conference and Technology Showcase [0003]
- Hrsg.: Bruckmann, T.; Pott, A.: Cable-Driven Parallel Robots (Mechanisms and Machine Science), Springer Verlag, 2012, ISBN 3642319874 [0003] Ed .: Bruckmann, T .; Pott, A .: Cable-Driven Parallel Robots (Mechanisms and Machine Science), Springer Verlag, 2012, ISBN 3642319874 [0003]
- Sollmann, K. S.: Dynamic Modeling of a Two-Axis, Parallel, H-Frame-Type XY Positioning System. In: Mechatronics, IEEE/ASME Transactions on] oder unter [www.corexy.com, gefunden am 28. Januar 2013 [0004] Sollmann, KS: Dynamic Modeling of a Two-Axis, Parallel, H-Frame Type XY Positioning System. In: Mechatronics, IEEE / ASME Transactions on] or at [www.corexy.com, found January 28, 2013 [0004]
- http://www.polargraph.co.uk/, gefunden am 26. Januar 2013 [0005] http://www.polargraph.co.uk/, found on January 26, 2013 [0005]
- http://www.blackstripes.nl/, gefunden am 26. Januar 2013 [0005] http://www.blackstripes.nl/, found on January 26, 2013 [0005]
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- 2013-01-31 DE DE201310001776 patent/DE102013001776A1/en not_active Ceased
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