DE3710492C2

DE3710492C2 -

Info

Publication number: DE3710492C2
Application number: DE19873710492
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr.-Ing. 5802 Wetter De Wagner; Peter Dipl.-Ing. 4350 Recklinghausen De Prein
Original assignee: Individual
Current assignee: WAGNER, GERHARD, PROF. DR.-ING., 5802 WETTER, DE
Priority date: 1987-03-30
Filing date: 1987-03-30
Publication date: 1992-03-19
Also published as: DE3710492A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Anordnung zur Unterdrückung von Pendelschwingungen beim Transport einer an mehreren Seilen hängenden von einem Laufwerk beförderten Last am Zielort, wobei die Seile jeweils gleiche Länge aufweisen und an im Abstand voneinander liegenden Punkten der Last angreifen.

Aus der "Siemens-Zeitschrift" (45, 1971, Heft 10, Seiten 750-753) ist ein Verfahren bekannt zur Kompensation der Lastpendelung bei Katzfahrantrieben. Hierbei wird von einer an einem Seil hängenden Last ausgegangen, und zwar als Modell für mit Greifern ausgestattete Schiffsentlader. Beim Beschleunigen bzw. Abbremsen des Katzfahrantriebes führt die an dem Seil hängende Last, also bspw. der Greifer des Schiffsentladers, eine Pendelbewegung aus, die sich ohne besondere Beeinflussung bis zum Zielort und am Zielort selbst fortsetzen würde, so daß hier Probleme bestehen bei Einbringen der Last bspw. in einen Schiffskörper. Es werden daher Möglichkeiten untersucht, um diese Pendelschwingung der Last im Betrieb zu dämpfen mit dem Ziel, daß am Zielort selbst keine Pendelschwingung mehr auftritt. Als Lösung wird hier angegeben eine Abstimmung der anfänglichen Beschleunigung des Katzfahrantriebes mit der Abbremsung gegen Ende der Gesamtbewegung der Katze, und zwar so, daß die Zielposition der Katze nach einem ganzzahligen Vielfachen der Schwingungsperiode des Pendels erreicht wird.

Einen ähnlichen Stand der Technik zeigt die Veröffentlichung in Automatisierungstechnik (35, Heft 1, 1987, S. 11-18).

Es hat sich gezeigt, daß diese vereinfachte Betrachtung aus dem Stand der Technik nicht ohne weiteres übertragbar ist auf solche Lasten die über mehrere Seile mit der Laufkatze verbunden sind, wobei diese Seile gleiche Länge aufweisen, aber an verschiedenen Punkten der Last angreifen. Weiterhin ist ein wesentlicher Unterschied darin zu sehen, ob eine Last bspw. mit einem mit Greifern ausgerüsteten Schiffsentlader transportiert wird oder aber ein automatischer Transport zwischen vorgegebenen Punkten erfolgt, denn hierbei muß die Positionierung der Last ohne Eingriff eines Bedieners im Millimeterbereich erfolgen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zu schaffen, das bzw. die es ermöglicht beim insbesondere automatischen Transport von Lasten die Pendelschwingungen der an mehreren Seiten aufgehängten Last am Zielort vollständig zu unterdrücken, so daß auch eine Positionierung der Last im Millimeterbereich möglich ist.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit den Merkmalen im Kennzeichen des Anspruchs 1 bzw. mit der Anordnung nach Anspruch 3.

Vorausgesetzt bei dieser Verfahrensweise ist, daß in der Zielposition keine Pendelschwingung mehr auftritt, und hierzu ist es im wesentlichen notwendig, nicht nur die Anfangsbeschleunigung bzw. die Endabbremsung vor dem Zielort so zu beeinflussen, daß eine entsprechende Aufhebung erfolgt, sondern es muß auch die Geschwindigkeit zwischen den Zielorten so auf den Weg abgestimmt sein, daß exakt nach Zurücklegung der Hälfte des Gesamtwegs zwischen Ausgangsort und Zielort der Pendelausschlag gleich Null ist.

Um dieses Verfahren bzw. die Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 2 durchzuführen, muß vorrichtungsmäßig eine Erfassung der Seillänge wie auch der Wegkoordinaten erfolgen, und es werden dann daraus die Beschleunigungszeitverläufe, die Beharrungsgeschwindigkeit und entsprechende Korrekturfaktoren ermittelt, wobei hierzu ein entsprechender Rechner dient. Die Ausgangssignale des Rechners sind Geschwindigkeits-Sollwerte, die entweder über der Zeit oder über den Weg wiedergegeben werden können, und diese Signale werden als Sollwerte in das Antriebssystem des Katzantriebes eingeleitet und dort so verarbeitet, daß entsprechend der angegebenen Maßnahme nicht nur eine Übereinstimmung zwischen der Anfangsbeschleunigung und der Endabbremsung feststeht, sondern auch ein Null-Durchgang der Pendelauslegung exakt nach Zurücklegung der halben Wegstrecke.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich bspw. ein Antrieb mit Gleichstrommotor, der vereinfacht in der Zeichnung dargestellt ist. Im einzelnen sind hierbei mit dem Rechner verbunden die Inkrementalgeber für den Weg bzw. die Seillänge, und das analoge Ausgangssignal aus dem Rechner wird auf einen Drehzahlregler 1 gegeben, der über entsprechende Verstärker den Antrieb der Fahrkatze entsprechend regelt.

1 Drehzahlregler
2 Stromregler
3 Umpollogik
4 Steuerimpulserzeuger
5 Endverstärker Richtung I
6 Endverstärker Richtung II
7 Gleichrichtung Stabilisierung
8 Netztrafo
9 Stromrichtersatz Richtung I
10 Stromrichtersatz Richtung II
11 Rechner

Claims

1. Verfahren zur Unterdrückung von Pendelschwingungen an einem vorbestimmten Zielort einer von einer Laufkatze von einem vorbestimmten Ausgangsort zum Zielort beförderten Last, die an mehreren gleichlangen und im Abstand voneinander an ihr angreifenden Seilen an der Laufkatze aufgehängt ist, wobei die Bewegung der Laufkatze so gesteuert wird, daß sie vor dem Zielort mit einem negativen Beschleunigungszeitverlauf abgebremst wird, der dem positiven Beschleunigungszeitverlauf beim Anfahrvorgang vollständig entspricht und bei der Hälfte des zwischen Ausgangsort und Zielort zurückgelegten Wegs ein Nulldurchgang der Pendelschwingung der Last erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrgeschwindigkeit der Laufkatze zwischen dem Ende des positiven Beschleunigungszeitverlaufs und dem Anfang des negativen Beschleunigungszeitverlaufs so gesteuert wird, daß sich der Nulldurchgang der Pendelschwingung der Last bei der Hälfte des zurückzulegenden Wegs ergibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Last während der Bewegung (Beschleunigung, Fahrt, Abbremsung) der Laufkatze angehoben und abgesenkt wird und hierbei die Geschwindigkeit der Laufkatze beim Anheben der Last erhöht und beim Absenken der Last entsprechend erniedrigt wird.

3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch
wenigstens einen Inkrementalgeber zur Ermittlung der Seillänge zwischen der Last und einer Seilbefestigung bzw. Seilumlenkung an der Laufkatze,
einen weiteren Inkrementalgeber zur Ermittlung des von der Laufkatze zurückgelegten Weges,
einen über einen Datenbus mit den Inkrementalgebern verbundenen Rechner, der den von der Laufkatze zurückgelegten Weg (Ausgangsort, Zielort) speichert und einen Digital-Analog-Wandler, der den Rechner über einen Drehzahlregler mit einem Fahrantrieb der Laufkatze verbindet.