DE102017103239A1 - CONTROL OF A HANDLING DEVICE - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Steuerung einer Handhabungseinrichtung für mit einer an einem Ende eines Tragmittels hängenden Last durch Einbringung einer horizontal wirkenden Kraft und Bewegung der Last in die Richtung der Krafteinwirkung, wobei die horizontale Kraft auf einen mittels einer Steuerleitung an der Handhabungseinrichtung hängenden Steuerschalter aufgebracht wird, und entsprechende Vorrichtung. A method of controlling a handling device for having a load suspended from one end of a suspension by applying a horizontally acting force and moving the load in the direction of the force applied to a control switch attached to the handling device by a control line, and corresponding ones Contraption.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Handhabungseinrichtung für eine an einem Ende eines Tragmittels hängenden Last durch Einbringung einer horizontal wirkenden Kraft und Bewegung der Last in die Richtung der Krafteinwirkung, und eine entsprechende Handhabungseinrichtung.The invention relates to a method for controlling a handling device for a load suspended at one end of a suspension means by introducing a horizontally acting force and movement of the load in the direction of the force, and a corresponding handling device.
Es sind eine Vielzahl von technischen Lösungen bekannt, um Lasten mittels sogenannten Manipulatoren zu Handhaben. Dabei hängt die Last an einem nicht-starren flexiblen Tragmittel, üblicherweise einem Seil oder einer Kette oder einem Band.There are a variety of technical solutions known to handle loads by means of so-called manipulators. In this case, the load depends on a non-rigid flexible suspension means, usually a rope or a chain or a belt.
Oft verfügen die Einrichtungen über Steuerschalter oder Bediengeräte zur Steuerung der Bewegung der Last, die per Funk oder über Steuerleitung mit den Antrieben verbunden sind, um diese anzusteuern.The devices often have control switches or operating devices for controlling the movement of the load, which are connected to the drives by radio or via control line in order to control them.
So werden im Bereich der Krantechnik Bedienschalter verwendet, über die die Bedienperson die Bewegungen des Krans steuert. Diese Bedienschalter oder Bedienteile haben beispielsweise entsprechende Tasten für „heben/senken“ Bewegungen der Last und ggf. weitere Tasten für das Verfahren des Krans in der horizontalen Richtung, z. B. durch Bewegung einer Laufkatze.In the field of crane technology, for example, operating switches are used via which the operator controls the movements of the crane. These controls or keypads have, for example, corresponding buttons for "raise / lower" movements of the load and possibly other buttons for moving the crane in the horizontal direction, z. B. by moving a trolley.
Aus der
Ähnliche Systeme sind aus der
Obwohl diese Lösung intuitiv ist, weist sie einige Nachteile auf. So muss der Bediener die Last berühren, was ggf. nicht möglich (heiße, ölige, nasse Teile) oder unerwünscht ist. Auch ist diese Lösung für schwere Lasten größer etwa 100 KG nicht mehr praktikabel, da die für den Bediener aufzubringende Kraft groß wird. Um eine Auslenkung des Tragmittels zu erzeugen, muss der Bediener die Last in die gewünschte Richtung ziehen oder schieben. Zusätzlich müssen, um ein eindeutiges Fahrsignal zu erzeugen, dabei Winkel von einigen Grad zustande kommen. Beispielsweise bei einer 200kg Last und einem Auslenkwinkel von 3° muss der Bediener bereits mit ca. 10 kg Kraft in horizontale Richtung die Last beaufschlagen (Fxy = 200 kg x sin (3°) = 10,47 kg).Although this solution is intuitive, it has some disadvantages. Thus, the operator must touch the load, which may not be possible (hot, oily, wet parts) or undesirable. Also, this solution is no longer practical for heavy loads greater than about 100 KG, since the force applied to the operator becomes great. To create a deflection of the suspension element, the operator must pull or push the load in the desired direction. In addition, in order to generate a clear driving signal, angle of some degrees come about. For example, with a 200kg load and a 3 ° deflection angle, the operator must already load the load with approximately 10kg of force in the horizontal direction (Fxy = 200kg x sin (3 °) = 10.47kg).
Man erkennt, dass es anstrengend werden kann, eine Last ständig zu beaufschlagen.It can be seen that it can be exhausting to constantly load a load.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber eine intuitive und dabei kraftschonende Handhabung von Lasten bereitzustellen.The object of the invention, in contrast, is to provide an intuitive and power-saving handling of loads.
Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 wiedergegebene Verfahren bzw. der in Anspruch 7 angegebenen Handhabungseinrichtung zum Bewegen einer Last gelöst.This object is achieved by the method given in
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass, wenn die horizontale Kraft auf einen mittels einer Steuerleitung an der Handhabungseinrichtung hängenden Steuerschalter aufgebracht wird, es möglich ist, den Steuerschalter mittels der Steuerleitung selbst zu überwachen. Der Benutzer muss weder die Last berühren noch große Kräfte aufbringen, da der Steuerschalter leicht ist.According to the invention, it has been recognized that when the horizontal force is applied to a control switch suspended from the handling device by means of a control line, it is possible to monitor the control switch by means of the control line itself. The user does not have to touch the load or apply large forces because the control switch is light.
Vorzugsweise wird daher die durch die horizontale Kraft bewirkte Auslenkung der Steuerleitung des Steuerschalters überwacht und ermittelt. Diese dient dann zur weiteren Steuerung der Bewegung.Preferably, therefore, caused by the horizontal force deflection of the control line of the control switch is monitored and determined. This then serves to further control the movement.
So erfolgt die Steuerung der Handhabungseinrichtung derart, dass die Last in Richtung der ermittelten Auslenkung bewegt wird. Der Winkel der Auslenkung kann dabei als Amplitude bzw. Stärke ausgelegt werden, um die Bewegungsgeschwindigkeit zu steuern.Thus, the control of the handling device is such that the load is moved in the direction of the determined deflection. The angle of the deflection can be designed as amplitude or strength to control the speed of movement.
Bevorzugt ist es so, dass die Handhabungseinrichtung die Last solange in Richtung der ermittelten Auslenkung bewegt, wie die Auslenkung besteht. Alternativ könnte die Bewegung der Last durch „Tippen“ zur Aufnahme der Bewegung und kurzes „Halten“ zur Beendigung der Bewegung angesteuert werden.It is preferred that the handling device moves the load in the direction of the determined deflection as long as the deflection exists. Alternatively, the movement of the load could be controlled by "jogging" to record the movement and a short "hold" to complete the movement.
In einer sinnvollen Variante bewirkt die Auslenkung der Steuerleitung erst ab einem vorgebbaren Winkelschwellenwert eine Bewegung, um ungewollte Bewegungen zu vermeiden.In a useful variant, the deflection of the control line only causes a movement at a predeterminable angle threshold in order to avoid unwanted movements.
In einer Ausführungsform erfolgt die Überwachung und Ermittlung der Auslenkung der Steuerleitung hysteretisch. Das heißt es wird für die ermittelten Größen eine Hysterese um den Nullpunkt der Auslenkung berücksichtigt, so dass kleinste Auslenkungen aus der Ruhelage nicht zu einer ungewollten Bewegung oder gar Aufschaukeln einer Bewegung führen.In one embodiment, the monitoring and determination of the deflection of the control line takes place hysterically. That is, a hysteresis around the zero point of the deflection is considered for the determined variables, so that the smallest deflections from the rest position do not lead to an unwanted movement or even rocking of a movement.
Die Erfindung betrifft auch eine entsprechend ausgerüstete Handhabungseinrichtung zur Bewegung einer an einem Ende eines Tragmittels hängenden Last, mit einem über eine Steuerleitung verbundenen Steuerschalter zum manuellen Kontrollieren der Bewegung der Last in mindestens eine horizontale Richtung und mit mindestens einem Antrieb zum Bewegen der an dem Ende des Tragmittels hängenden Last in die mindestens eine horizontale Richtung aufgrund der Kontrolle mittels des Steuerschalters und mit einer Steuerung zum Steuern der Bewegungen.The invention also relates to a suitably equipped handling device for moving a load suspended at one end of a suspension means with a control switch connected via a control line for manually controlling the movement of the load into at least one horizontal direction and with at least one drive for moving the load suspended at the end of the suspension means in the at least one horizontal direction due to the control by means of the control switch and with a control for controlling the movements.
Erfindungsgemäß ist mindestens ein Sensor zur Aufnahme einer Auslenkung der Steuerleitung des Steuerschalters in der Horizontalen vorgesehen und die erfasste Auslenkung wird in der Steuerung zur Steuerung der Bewegung der Last verwendet.According to the invention, at least one sensor is provided for receiving a deflection of the control line of the control switch in the horizontal and the detected deflection is used in the control for controlling the movement of the load.
Durch die Auswertung der Auslenkung hinsichtlich Winkelrichtung und Winkelgröße erfolgt die Steuerung. Dabei wird üblicherweise das Tragmittel an einem Hebezeug der Handhabungseinrichtung im Bereich der Hallendecke etc. hängen. Der Auslenkwinkel an der Handhabungseinrichtung ist daher je nach „Länge“ des Tragmittels klein.By evaluating the deflection in terms of angular direction and angle size, the control takes place. In this case, the suspension element will usually hang on a hoist of the handling device in the area of the hall ceiling, etc. The deflection angle on the handling device is therefore small, depending on the "length" of the suspension element.
Bevorzugterweise ist die Steuerleitung an der Handhabungseinrichtung kardanisch aufgehängt und im Bereich der Aufhängung sind mindestens zwei Sensorachsen zur Erfassung des Winkels der Auslenkung und der Richtung in der Horizontalen vorgesehen. Mit anderen Worten, der mindestens eine Sensor überwacht bzw. erfasst Winkeländerungen und deren Größe in zwei Raumrichtungen (X- und Y- Richtungen der XY-Ebene). Besonders bevorzugt ist der Einsatz eines zweiachsigen Beschleunigungssensors.Preferably, the control line is gimballed to the handling device and in the region of the suspension at least two sensor axes for detecting the angle of the deflection and the direction in the horizontal are provided. In other words, the at least one sensor monitors or detects angle changes and their magnitude in two spatial directions (X and Y directions of the XY plane). Particularly preferred is the use of a biaxial acceleration sensor.
Zur Vermeidung von ungewollten Bewegungen können die Signale des mindestens einen Sensors in der Steuerung mittels einer Hysteresefunktion ausgewertet werden.To avoid unwanted movements, the signals of the at least one sensor in the controller can be evaluated by means of a hysteresis function.
Die Signale des mindestens einen Sensors werden demnach in der Steuerung in Fahrsignale für den mindestens einen Antrieb umgewandelt, wobei die Richtung aufgrund der Lage des Auslenkwinkels und die Geschwindigkeit aufgrund der Größe des Winkels eingestellt werden.Accordingly, the signals of the at least one sensor are converted in the control into drive signals for the at least one drive, the direction being adjusted on the basis of the position of the deflection angle and the speed on the basis of the size of the angle.
Ein bevorzugtes Einsatzgebiet ist der Einsatz bei Ein- und Zweischienenkranen, wie Einträger-Hängekrane oder Laufkatzen mit Hebezeug. Es versteht sich, dass bei üblichem Einsatz die Last in der Horizontalen, meist als XY-Ebene bezeichnet, bewegt werden kann und auch ein Heben und Senken möglich ist.A preferred application is the use of single and double rail cranes, such as single-girder suspension cranes or trolleys with hoist. It is understood that in normal use, the load in the horizontal, usually referred to as XY plane, can be moved and also a lifting and lowering is possible.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung. Es zeigen:
-
1 eine schematische Draufsicht auf einen erfindungsgemäß ausgestalteten Zweischienenkran mit einer Laufkatze und einem Hebezeug; -
2 eine schematische Seitenansicht auf die Laufkatze und das Hebezeug aus1 und -
3 eine schematische Ansicht auf eine Steuerung für den erfindungsgemäß ausgestalteten Zweischienenkran aus1 .
-
1 a schematic plan view of an inventively designed two-rail crane with a trolley and a hoist; -
2 a schematic side view of the trolley and the hoist off1 and -
3 a schematic view of a controller for the inventively designed two-rail crane 1 ,
In den Figuren ist ein als Ganzes mit 1 bezeichneter Zweischienenkran mit einer Laufkatze
Die Laufkatze
Auf dem Längsträger
Das Hebezeug
Das Bewegen bzw. Verfahren der Laufkatze
Der Steuerschalter
Die Steuerschalterleitung
Das Sensormodul
Die Signale des Sensormoduls
Somit ist es zur Bewegung der Last am Haken einfach möglich, den Steuerschalter
Wie ausgeführt, wird diese Auslenkung vom Sensormodul
Das Ausmaß der Auslenkung, also die Größe des Auslenkungswinkels wird als Amplitude ausgewertet und als Geschwindigkeit der Fahrsignale
Damit es nicht zu ungewollten Bewegungen des Krans kommt, wird die Auslenkung beim Umsetzen in Fahrsignale hysteretisch bearbeitet. Im Bereich des Nullpunkts führt somit eine kleine Auslenkung nicht zu einer Bewegung. Erst bei Überwindung eines Schwellenwerts wird eine gewollte Fahrbewegung angenommen. Dann wird aber ansteigend mit der Größe des Auslenkungswinkels ein Fahrsignal höherer Geschwindigkeit erzeugt.To avoid unwanted movements of the crane, the deflection is hysteretically processed when converting into driving signals. In the area of the zero point, therefore, a small deflection does not lead to a movement. Only when a threshold value is exceeded, a desired driving movement is assumed. Then, however, a driving signal of higher speed is generated increasing with the size of the deflection angle.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 102013206696 A1 [0006]DE 102013206696 A1 [0006]
- DE 102014109146 A1 [0006]DE 102014109146 A1 [0006]
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