DE19630187C2 - Device for the automatic positioning of one of two objects moving against each other - Google Patents
Device for the automatic positioning of one of two objects moving against each otherInfo
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- B66C13/18—Control systems or devices
- B66C13/46—Position indicators for suspended loads or for crane elements
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum automatischen Positionieren eines von zwei gegeneinander beweglichen Objekten, insbesondere einer Krananlage mit Lastaufnahmemittel gegenüber einem die umzuschlagenden Güter tragenden Transportmittel, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for automatically positioning one of two objects movable against each other, in particular with a crane system Load suspension device in relation to a load bearing the goods to be handled Means of transport, according to the preamble of claim 1.
Es ist bekannt, daß sich Krane mit verschiedensten Techniken positionieren lassen, wobei neuere Verfahren die Anwendung von Laser Entfernungsmessern beinhalten, die die Entfernung auf Reflektoren messen und an die Kransteuerung weitergeben. Ein bekanntes System geht dabei davon aus, daß die Ladeeinheit bzw. die Zielposition von oben sicher erkannt werden kann. Dies ist aber im Fall von Tragwagen und Wechselbehältern mit typischem Planenaufbau nicht sicher möglich. Das System wird deshalb vorwiegend für formstabile Container eingesetzt werden.It is known that cranes can be positioned using a variety of techniques, newer methods involve the use of laser range finders, which measure the distance on reflectors and pass it on to the crane control. A known system assumes that the loading unit or Target position can be reliably recognized from above. But this is the case with Carriages and swap bodies with a typical tarpaulin structure are not safe. The system will therefore mainly be used for dimensionally stable containers.
Weiterhin ist es bei einem beschriebenen System nicht vorgesehen, noch während der Kranfahrt, d. h. bei hoher Krangeschwindigkeit, die Position eines Transportfahrzeuges zu bestimmen ("Laser-Sensoren für die Kranautomatisierung" in F + H Fördern und Heben, 42 (1992) Nr. 11, S. 890-892).Furthermore, in a system described it is not intended to determine the position of a transport vehicle while the crane is traveling, ie at high crane speed ("Laser sensors for crane automation" in F + H Förder und Heben, 42 ( 1992 ) No. 11 , Pp. 890-892).
Aus der EP 0342 655 ist eine Containerkrananlage bekannt, welche Container zwischen verschiedenen Standplätzen oder Transportmitteln umsetzen soll. Die bei diesem System eingesetzte Sensorik im Spreader zielt direkt von oben auf die Ladeeinheit und deren obere Eckschläge. Sind obere Eckschläge nicht vorhanden oder läßt ein wackeliger Planenaufbau der Ladeeinheit eine genaue Kantenerkennung nicht zu, dies trifft insbesondere auf Wechselbehälter des kombinierten Verkehrs zu, so läßt sich dann die genaue Position von oben nicht bestimmen und das beschriebene System ist nicht universell einsetzbar. A container crane system is known from EP 0342 655, which containers between different locations or means of transport. The at sensors used in this system in the spreader aim directly from above Loading unit and its upper corner beats. If there are no upper corner blows or leaves a shaky tarpaulin structure of the loading unit an exact edge detection not, this applies in particular to swap bodies for combined transport, it is then not possible to determine the exact position from above and what has been described System cannot be used universally.
Die DE 43 15 005 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur meßtechnischen Erfassung von Winkellagen eines bewegten Gegenstandes gegenüber seiner Ausgangsstellung. Die im dort beschriebenen System eingesetzte Sensorik blickt von der Katze nur auf den Spreader. Die Position der aufzunehmenden Ladeeinheit bzw. deren Zielposition wird aber nicht gemessen.DE 43 15 005 A1 describes a device for the measurement of Angular positions of a moving object in relation to its starting position. The The sensor system used in the system described there only looks at the cat Spreader. The position of the loading unit to be picked up or its target position but not measured.
Die gattungsbildende DE 36 06 363 C2 beinhaltet eine Einrichtung zur Bestimmung der Lage eines Fahrzeuges relativ zu einer Container-Hebevorrichtung. Dabei ist die Hebevorrichtung vorzugsweise an ihrem Fahrbalken mit mindestens zwei auf der Basis von Ultraschall arbeitenden Sensoren mit parallel ausgerichteten Achsen und das Fahrzeug zumindest an einer Seite mit Reflektoren ausgerüstet, wobei der Abstand der Reflektoren untereinander dem der Sensoren untereinander entspricht und wobei die Anzahl der Reflektoren der bzw. jeder Seite des Fahrzeuges und die der Sensoren insgesamt sechs beträgt. Die Sensoren sind über eine Auswerteeinheit mit einem Erkennungsgerät und/oder einer Datenverarbeitungsanlage verbunden. Neben der oft unzureichenden Genauigkeit der beschriebenen Ultraschallsensorik ist das dargestellte System durch die ortsfeste Montage am Kranlängsträger in seiner Wirkung beschränkt. Das System ermittelt weiterhin nur die Position des Fahrzeuges in bezug auf den Kranlängsträger, nicht aber zum Lastaufnahmemittel. Dynamische Verformungen in der Krankonstruktion werden nicht berücksichtigt. Es kann somit nicht immer sichergestellt werden, daß das Lastaufnahmemittel stets die ermittelte Position trifft.The generic DE 36 06 363 C2 contains a device for determination the position of a vehicle relative to a container lifting device. Here is the Lifting device preferably on its moving beam with at least two on the Basis of ultrasound sensors with parallel axes and the vehicle is equipped at least on one side with reflectors, the Distance between the reflectors corresponds to that of the sensors among themselves and wherein the number of reflectors on the or each side of the vehicle and the the sensors total is six. The sensors are via an evaluation unit connected to a detection device and / or a data processing system. In addition to the often inadequate accuracy of the ultrasonic sensors described the system shown by the fixed mounting on the crane side member in his Limited effect. The system only determines the position of the vehicle in relation to the crane side member, but not to the load handler. Dynamic Deformations in the crane construction are not taken into account. So it can it can not always be ensured that the load suspension device always determines the determined Position hits.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine Einrichtung zum automatischen Positionieren eines von zwei gegeneinander beweglichen Objekten, insbesondere einer Krananlage mit Lastaufnahmemittel gegenüber einem die umzuschlagenden Güter tragenden Transportmittel vorzustellen, mit welchem das Lastaufnahmemittel in kurzer Zeit zuverlässig und sicher in die erforderliche Position zum Aufnehmen oder Absetzen des Gutes verfahren wird.The object of the present invention is therefore to provide a device for automatic positioning of one of two moving objects, in particular a crane system with load handler compared to one with the means of transport to be handled the load handler is reliable and quick securely in the required position to pick up or set down the goods is proceeded.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention the object is achieved by the features of claim 1.
Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 6 enthalten.Advantageous embodiments of the invention are contained in claims 2 to 6.
Bei der lösungsgemäßen Einrichtung zum automatischen Positionieren eines von zwei gegeneinander beweglichen Objekten, insbesondere einer Krananlage mit Lastaufnahmemittel gegenüber einem die umzuschlagenden Güter tragenden Transportmittel weist der Kran zur Vermessung eines Zielortes mindestens ein in seiner Längsrichtung frei verfahrbares Mastermeßsystem mit mindestens einer seitlich dazu am Transportmittel befindlichen Zielmarke auf und ist zur Positionierung des Lastaufnahmemittels mit mindestens einem, entsprechend angeordnete Zielmarken erfassenden, Slavesystem am Lastaufnahmemittel oder an der Laufkatze versehen, durch dessen Signal das Lastaufnahmemittel in die erforderliche Position zum Aufnehmen oder Absetzen des Gutes verfahren wird.In the device according to the solution for automatically positioning one of two objects moving against each other, especially a crane system Load suspension device in relation to a load bearing the goods to be handled The crane has at least one in means of transport for measuring a destination in its longitudinal direction freely movable master measuring system with at least one laterally target located on the means of transport and is used to position the Load suspension device with at least one, appropriately arranged target marks capturing slave system on the load suspension device or on the trolley, by its signal the load handler in the required position for Picking up or setting down the goods.
Die lösungsgemäße Einrichtung geht im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen davon aus, daß die zu verladenden Güter bzw. Ladeeinheiten von oben nicht erkennbar sind. Das Mastersystem ist seitlich auf die Ladeeinheit bzw. auf die Zielposition (Markierung am Transportmittel) gerichtet und bestimmt somit die Sollposition für das Lastaufnahmemittel. Das Slavesystem ermittelt hierzu den Bezug von Lastaufnahmemittel und Mastersystem.The device according to the solution is in contrast to that from the prior art Solutions known from technology assume that the goods to be loaded or Loading units are not recognizable from above. The master system is on the side Load unit or aimed at the target position (marking on the means of transport) and thus determines the target position for the load handler. The slave system is determined the purchase of load handler and master system.
Nach dem vorgeschlagenen Verfahren ist der Master frei verfahrbar. Zum einen kann der Master damit durch gesteuertes Verfahren das Transportmittel suchen und sich direkt vor die Eckbeschläge bzw. Absetzposition stellen und die dort vorliegenden Daten (Bilder etc.) zur weiteren Überprüfung an ein anderes Rechnersystem versenden. Zum anderen kann der Vorgang der Positionsbestimmung des zu verladenden Gutes bzw. des Fahrzeuges schon parallel zur Fahrt eines zur Umschlaganlage gehörenden Kranes, und zwar auch bei hoher Krangeschwindigkeit, erfolgen.The master can be moved freely according to the proposed method. For one, can the master uses a controlled procedure to search for the means of transport and himself place directly in front of the corner fittings or drop-off position and the ones present there Data (pictures, etc.) for further verification to another computer system to ship. On the other hand, the process of determining the position of the loading goods or the vehicle parallel to the journey one to Transshipment system belonging to the crane, even at high crane speeds, respectively.
Dadurch wird in vorteilhafter Weise ein zeitoptimaler Positioniervorgang möglich. Master und Slave verfügen selbstverständlich über die erforderliche Intelligenz zum Rechnen.As a result, a time-optimal positioning process is advantageously possible. The master and slave naturally have the necessary intelligence to Arithmetic.
Nach einem Merkmal der Erfindung weist der Kran an seinem Längsbalken mindestens eine Führungsschiene auf, auf der mindestens ein Meßschlitten mit einer Zielmarke und einem Master in wenigstens einer Achse verfahrbar angeordnet ist. Mindestens ein Slave ist am Lastaufnahmemittel oder an der Laufkatze installiert. Es sind also zwei unterschiedliche Varianten der Anordnung des Slave möglich. Wenn der Slave oberhalb des Lastaufnahmemittels an der Laufkatze installiert ist, dann muß das Lastaufnahmemittel ebenfalls mindestens eine Zielmarke für den Slave aufweisen. Wenn der Slave direkt am Lastaufnahmemittel installiert wird, ist keine weitere Zielmarke erforderlich. Die Anzahl der Mastersysteme ist abhängig von der Anzahl der zu bewältigenden Umschlagpositionen. Die Anzahl Slavesysteme ist abhängig von der Anzahl der Lastaufnahmemittel und der möglichen Anzahl ver schiedener Größen von Ladeeinheiten.According to a feature of the invention, the crane has on its longitudinal beam at least one guide rail on which at least one measuring slide with a Target mark and a master is arranged movable in at least one axis. At least one slave is installed on the load handler or on the trolley. It So two different variants of the arrangement of the slave are possible. If the slave is installed on the trolley above the load handler, then must the load handler also has at least one target for the slave exhibit. If the slave is installed directly on the load handler, there is none additional target required. The number of master systems depends on the Number of envelope positions to be handled. The number of slave systems is depending on the number of load suspension devices and the possible number of ver different sizes of loading units.
Die Position der Zielmarke des Meßschlittens wird vom Slave erfaßt, wobei mit dessen Signal das Lastaufnahmemittel in die erforderliche Position zum Aufnehmen oder Absetzen der Ladeeinheit verfahren wird. Der Slave hat also die Aufgabe, den Bezug von Lastaufnahmemittel zum Mastersystem zu bestimmen, wobei das Mastersystem einen an mindestens einer Seite des Transportmittels definierten Bezugspunkt als Markierung erfaßt. Dabei kann es sich um eine extra dafür angeordnete Markierung handeln. Ebensogut kann aber auch jedes dafür geeignete und sowieso am Transportmittel befindliche Zeichen oder Bauteil dazu bestimmt werden. Master und Slave verfügen über ein gemeinsames Rechnersystem, über welches die er forderlichen Positionen zum Aufnehmen oder Absetzen des Gutes errechnet werden. The position of the target of the measuring slide is detected by the slave, with the slave Signal the load handler to the required position for lifting or The loading unit is moved. The slave therefore has the task of reference to determine the load handling device to the master system, the master system a reference point defined on at least one side of the means of transport as Marked. This can be a specially arranged marking act. However, any suitable one can be used just as well Characters or components located in the means of transport can be determined. Masters and Slave have a common computer system, over which he required positions for picking up or setting down the goods can be calculated.
Zur Vermessung des Zielortes sind nach einem weiteren Merkmal der Erfindung als Master eine Bilderfassungseinrichtung und/oder ein Entfernungssensor angeordnet.To measure the destination are according to another feature of the invention as Master arranged an image capture device and / or a distance sensor.
Diese müssen den jeweiligen Einsatz- und Umweltbedingungen entsprechend ausgewählt bzw. kombiniert werden.These must correspond to the respective application and environmental conditions selected or combined.
Zur Vermessung der Zielmarke durch den Slave werden Bilderfassungseinrichtungen und/oder Lasersensoren eingesetzt. Diese müssen ebenfalls in Abhängigkeit von den jeweiligen Einsatz- und Umweltbedingungen ausgewählt bzw. kombiniert werden.Image acquisition devices are used to measure the target mark by the slave and / or laser sensors used. These must also depend on the respective application and environmental conditions can be selected or combined.
Mit dem Einsatz des erfindungsgemäßen am Kran verfahrbaren Meßsystems werden
zusammenfassend folgende Vorteile im Vergleich zum Stand der Technik erzielt:
The use of the measuring system according to the invention, which can be moved on the crane, summarizes the following advantages compared to the prior art:
- - ein zeitoptimaler Meßvorgang, schon während der Kranfahrt,- a time-optimized measuring process, already during crane travel,
- - die Flexibilität, Ladeeinheiten und Transportmittel beliebiger Längen zu vermessen,- the flexibility to measure loading units and means of transport of any length,
- - das Loslösen von Kranbautoleranzen,- the loosening of crane construction tolerances,
- - die Möglichkeit, einen zuerst unbekannten Referenzpunkt (Marke an Transportmittel) zu finden und sich auf diesen einzumessen,- the possibility of an initially unknown reference point (brand of means of transport) to find and measure yourself on this,
- - die Möglichkeit, Ladeeinheiten zu vermessen, die keine oberen Eckbeschläge aufweisen.- the possibility to measure loading units that do not have upper corner fittings exhibit.
Die Erfindung soll durch die nachfolgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert werden, wobei die erfindungsgemäße Einrichtung nur beispielhaft für die beschriebenen Anlagen erläutert wird.The invention will be explained in more detail by the following exemplary embodiments be, the device according to the invention is only an example of the described systems is explained.
In der Zeichnung zeigen dieIn the drawing they show
Fig. 1 Schematische Darstellung eines Positioniersystems für Krananlagen zum Umschlagen von Ladeeinheiten von und/oder auf Transportmitteln mit Slaves am Lastaufnahmemittel in der Vorderansicht, Fig. 1 shows a schematic representation of a positioning system for crane installations for folding of load units from and / or transport means with slaves on the load receiving means in front view,
Fig. 2 Schematische Darstellung des Positioniersystems für Krananlagen zum Umschlagen von Ladeeinheiten von und/oder auf Transportmitteln nach Fig. 1 in der Draufsicht, Fig. 2 Schematic representation of the positioning system for crane installations for folding of load units from and / or to means of transport according to Fig. 1 in top view,
Fig. 3 Schematische Darstellung eines Positioniersystems für Krananlagen zum Umschlagen von Ladeeinheiten von und/oder auf Transportmitteln mit Slaves oberhalb des Lastaufnahmemittels in der Vorderansicht, Fig. 3 shows a schematic representation of a positioning system for crane installations for folding of load units from and / or transport means with slaves above the load receiving means in front view,
Fig. 4 Schematische Darstellung des Positioniersystems für Krananlagen zum Umschlagen von Ladeeinheiten von und/oder auf Transportmitteln nach Fig. 2 in der Draufsicht. Fig. 4 Schematic representation of the positioning system for crane systems for handling cargo units from and / or on means of transport according to Fig. 2 in plan view.
Die Fig. 1 und 2 zeigen in einer schematischen Darstellung ein Positioniersystem für Krananlagen zum Umschlagen von Ladeeinheiten 2 von und/oder auf Transportmitteln 1, bestehend aus einem Kran mit dem Krangerüst 17 und einem Lastaufnahmemittel 14. Seitlich am Transportmittel 1 sind Zielmarken 3 definiert. Der untere Längsbalken 9 des Krangerüstes 17 weist eine Führungsschiene 11 auf, auf der zwei Meßschlitten 4 mit jeweils einer Zielmarke 7 und einem Master 5, 6 verfahrbar angeordnet sind. Die Zielmarken 7 sind jeweils an einer Halterung 8 ange bracht. Am Lastaufnahmemittel 14 sind zwei Slaves 10 an jeweils einem Befestigungsprofil 12 angeordnet. Figs. 1 and 2 show in a schematic representation of a positioning system for crane installations for turning load units 2 from and / or on transport means 1, comprising a crane with the gantry 17 and a load receiving means 14. Target marks 3 are defined on the side of the means of transport 1 . The lower longitudinal beam 9 of the crane scaffold 17 has a guide rail 11 on which two measuring slides 4 , each with a target mark 7 and a master 5 , 6 , are arranged to be movable. The target marks 7 are each placed on a bracket 8 . Two slaves 10 are each arranged on a fastening profile 12 on the load suspension device 14 .
Die Funktionsweise des Systems wird wie folgt beschrieben:The functioning of the system is described as follows:
Noch während der Kranfahrt sucht der Master 5, 6 die entsprechende Zielmarke 3 am Transportmittel 1. Sobald der Master diese Zielmarke erkannt hat, errechnet er aus der augenblicklichen Kranposition und der Position des Meßschlittens 4 die Position des Transportmittels 1 und übergibt diese Position der Kransteuerung als neue Zielposition. Während der Kran nun diese neue Zielposition anfährt, verfolgt der Master 5, 6 durch gesteuertes Verfahren des Meßschlittens 4 die Zielmarke 3 am Transportmittel, so daß sich der Master nun immer mittig vor dieser befindet. Der Master mißt nun zusätzlich den Abstand vom Master 5, 6 zum Transportmittel 1 und überträgt diesen zum Slave 10.While the crane is moving, the master 5 , 6 searches for the corresponding target 3 on the means of transport 1 . As soon as the master has recognized this target mark, it calculates the position of the means of transport 1 from the current crane position and the position of the measuring slide 4 and transfers this position to the crane control as a new target position. While the crane is now approaching this new target position, the master 5 , 6 follows the target mark 3 on the means of transport by controlled movement of the measuring carriage 4 , so that the master is now always in the middle of this. The master now additionally measures the distance from the master 5 , 6 to the means of transport 1 and transmits this to the slave 10 .
Während des Senkens des Lastaufnahmemittels 14 mit oder ohne Last betrachtet und vermißt der Slave 10 die Zielmarke 7 am Meßschlitten 4 und errechnet hieraus und mit dem bekannten Abstand "Master zu Transportmittel" die augenblickliche Abweichung des Lastaufnahmemittels 14 zum Transportmittel 1. Dieser Meßwert wird kontinuierlich an die Kransteuerung übertragen und dient dieser zur genauen Positionierung von Kran und Katze bzw. des Lastaufnahmemittels 14 gegenüber dem Transportmittel 1.During the lowering the load receiving means considered 14 with or without load and missed the slave 10, the target 7 on the measuring slide 4 and is calculated therefrom, and with the known distance "Master to transport" the instantaneous deviation of the load receiving means 14 for transport. 1 This measured value is continuously transmitted to the crane control and is used for the exact positioning of the crane and trolley or the load handling device 14 with respect to the transport means 1 .
Die Fig. 3 und 4 zeigen in einer schematischen Darstellung ein Positioniersystem für Krananlagen zum Umschlagen von Ladeeinheiten 2 von und/oder auf Transportmitteln 1, bestehend aus einem Kran mit dem Krangerüst 17 und einem Lastaufnahmemittel 14, wobei oberhalb des Lastaufnahmemittels 14 an der Laufkatze 15 mehrere Slaves 10 angeordnet sind. Das Lastaufnahmemittel 14 weist mehrere Zielmarken 13 auf. Am Transportmittel 1 sind wiederum die Zielmarken 3 definiert. Der untere Längsbalken 9 des Krangerüstes 17 weist eine Führungsschiene 11 auf, auf der zwei Meßschlitten 4 mit jeweils einer Zielmarke 7 und einem Master 5, 6 verfahrbar angeordnet sind. Der Meßschlitten 4 ist in diesem Fall unterhalb des Längsbalkens 9 schwenkbar angeordnet. FIGS. 3 and 4 show in a schematic representation of a positioning system for crane installations for turning load units 2 from and / or on transport means 1, comprising a crane with the gantry 17 and a load receiving means 14, wherein above the load receiving means 14 on the trolley 15 several slaves 10 are arranged. The load suspension device 14 has a plurality of target marks 13 . The target marks 3 are in turn defined on the means of transport 1 . The lower longitudinal beam 9 of the crane scaffold 17 has a guide rail 11 on which two measuring slides 4 , each with a target mark 7 and a master 5 , 6 , are arranged to be movable. In this case, the measuring slide 4 is pivotably arranged below the longitudinal bar 9 .
Claims (6)
mindestens ein Mastermeßsystem (5, 6) in wenigstens eine Richtung gegenüber dem Kran zu verfahren ist,
das System zur Positionierung der Lastaufnahmemittel (14) ein an der Laufkatze (15) installiertes Slavesystem (10) ist,
das Lastaufnahmemittel (14) mindestens eine Zielmarke (13) für das Slavesystem (10) aufweist und
das Lastaufnahmemittel 14 in die erforderliche Position zum Aufnehmen oder Absetzen des Gutes (2) verfahren wird.1. Device for the automatic positioning of one of two mutually movable objects, in particular a crane system with trolley ( 15 ) and load handling means ( 14 ) relative to a means of transport ( 1 ) carrying the goods to be handled (2), with at least one master measuring system with at least one on the side of it Transport means ( 1 ) located target mark ( 3 ) for position detection, measurement and definition of the target position and wherein a system ( 10 ) is installed for positioning to an object opposite the load-carrying means ( 14 ), by means of whose signal ( 14 ) the required position for recording or Settling of the goods ( 2 ) is characterized in that
at least one master measuring system ( 5 , 6 ) can be moved in at least one direction with respect to the crane,
the system for positioning the load suspension means ( 14 ) is a slave system ( 10 ) installed on the trolley ( 15 ),
the load suspension device ( 14 ) has at least one target mark ( 13 ) for the slave system ( 10 ) and
the load suspension device 14 is moved into the required position for picking up or setting down the goods ( 2 ).
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Also Published As
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|---|---|
| DE19630187A1 (en) | 1998-01-29 |
| DE59712144D1 (en) | 2005-02-03 |
| EP0822158A1 (en) | 1998-02-04 |
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