EP1328461A2 - System and device for controlling a load lifting device - Google Patents

System and device for controlling a load lifting device

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EP1328461A2
EP1328461A2 EP00907537A EP00907537A EP1328461A2 EP 1328461 A2 EP1328461 A2 EP 1328461A2 EP 00907537 A EP00907537 A EP 00907537A EP 00907537 A EP00907537 A EP 00907537A EP 1328461 A2 EP1328461 A2 EP 1328461A2
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EP
European Patent Office
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drive
support element
load
control
signal
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EP00907537A
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German (de)
French (fr)
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EP1328461B1 (en
Inventor
Gerd Münnekehoff
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP1328461A2 publication Critical patent/EP1328461A2/en
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Publication of EP1328461B1 publication Critical patent/EP1328461B1/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00Other constructional features or details
    • B66C13/04Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack
    • B66C13/06Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack for minimising or preventing longitudinal or transverse swinging of loads
    • B66C13/066Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack for minimising or preventing longitudinal or transverse swinging of loads for minimising vibration of a boom
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66DCAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D3/00Portable or mobile lifting or hauling appliances
    • B66D3/18Power-operated hoists
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00Other constructional features or details
    • B66C13/18Control systems or devices
    • B66C13/20Control systems or devices for non-electric drives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/005Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes with balanced jib, e.g. pantograph arrangement, the jib being moved manually

Definitions

  • the present invention relates to a system for controlling a load lifting device, with a controllable drive, with a support element connected to the drive, which is oriented vertically, at least in a rest position due to gravity, with a load receiving device connected to the support element and with a control circuit for load balancing. Furthermore, the invention relates to a control method which can be carried out in particular by means of such a system.
  • a load lifting device with a rigid support element is known for example from DE 4342715 AI.
  • a hand-operated manipulator which has a vertical bearing journal about which a horizontally projecting support arm can be pivoted.
  • the support arm carries a lifting device which has a load suspension means at its lower end.
  • the support arm consists of two partial arms connected in series, which are connected to each other by a joint with a vertical swivel axis and thus form a so-called articulated arm.
  • the support arm has a further articulated arm formed from two partial arms, which complements the first to form a changeable parallelogram lying in a horizontal plane.
  • the size of the empty weight or the load to be absorbed must be preset on a controller.
  • means for weight determination can also be provided on the load lifting device.
  • the present invention has for its object to provide a control system of the type mentioned and a corresponding method with which the load balancing can be implemented in a simple manner from a control point of view without presetting the weight, and comfortable operation with a high level of security should also be ensured.
  • control circuit for load balancing comprises a device for generating a path-dependent signal which corresponds to a substantially vertical movement of the support element and serves as an input signal for the control of the drive.
  • a force applied by the drive or a corresponding moment can advantageously be automatically increased rapidly until it corresponds to the weight of the load.
  • the drive force can be increased by a motor current control or, in the case of a fluid drive, by a control of the fluid pressure, for example with the aid of a servo valve.
  • the point in time of the weight compensation achieved can be determined with the aid of the device for generating the path-dependent signal.
  • the state of balance has set in when the essentially vertical movement of the support element begins under the action of the drive.
  • the size of the path-dependent signal can advantageously be compared with a target value and, when this has been reached, the force applied by the drive or the torque can be kept constant at the value reached. Weight balancing is therefore completely automatic.
  • the detection of the setpoint takes place in the millisecond range and is therefore so fast that the vertical movement of the support element is not perceived by the operator and therefore cannot be disruptive during operation.
  • the drive can primarily be an electric motor which has the device for generating the path-dependent signal, as is the case in particular with an electric servomotor in which the path-dependent signal is a Angle of rotation corresponds and can be tapped directly from the motor.
  • the device for generating the path-dependent signal is an incremental angle of rotation measuring disk arranged coaxially to the drive shaft of the motor.
  • the invention can advantageously also be used in load lifting devices in which the drive is a fluidically acting drive device, such as a pneumatic piston-cylinder arrangement or a pneumatically actuated ball roller spindle.
  • a fluidically acting drive device such as a pneumatic piston-cylinder arrangement or a pneumatically actuated ball roller spindle.
  • a control for the vertical movement of the support element which comprises a control element, a handling device for the load-bearing device and a device for generating a force-dependent signal, the force-dependent signal corresponding to a manipulation force acting vertically on the handling device and the control element is designed in such a way that, depending on the deviation of the force-dependent signal from a desired value, it outputs a control signal for the drive for triggering a movement of the support element which corresponds to the direction and preferably also the magnitude of the manipulation force.
  • both the setpoint specification and the transmission behavior of the control element can be changed by an adjusting element as a function of a signal corresponding to the load.
  • Another advantage of the invention is that all elements of the system according to the invention that have a control or regulating function, such as the control element of the control for the vertical movement of the support element, the setting element for the setpoint of this control, etc., are components of a single programmable logic controller can.
  • FIG. 1 is a schematic representation of the application of a system for controlling a load lifting device
  • FIG. 2 shows a section through a lifting unit of a system according to the invention with an electric motor drive
  • FIG. 3 shows a schematic representation of the control of a system according to the invention
  • FIG. 4 shows a front view of a handling device of a system according to the invention in a first embodiment
  • FIG. 5 is a partially sectioned side view of a handle exercise device of a system according to the invention in a second embodiment
  • Fig. 6 shows a section through a lifting unit of a system according to the invention with a fluidically acting drive, in a simplified representation
  • FIG. 7 shows a longitudinal section through a safety device for a system according to the invention, in particular with a fluidically acting drive
  • Fig. 8 shows a further embodiment of a system according to the invention, with a rigid support element.
  • a system for controlling a load lifting device 1 has a controllable drive 2, which is arranged in a lifting unit 3.
  • the lifting unit 3 is designed as a crane trolley guided on a running rail construction 4 in at least one horizontal direction X-X.
  • Connected to the drive 2 is a vertically Z-Z oriented support element 5, at least in a rest position due to gravity.
  • the support element 5 is a rope that is flexible (pliable) and can be wound onto a drum 6 located in the interior of the lifting unit 3.
  • the lifting unit 3 has a housing 3a in which a servo motor and the drum 6 for winding the rope are located as the drive 2 acting as an electric motor.
  • a load suspension device 7 is connected to the support element 5.
  • this is a device with a load suspension mechanism that can be operated manually by an operator 8, in particular with a collet for receiving a load 9 with a cylindrical receiving opening, such as e.g. a coil.
  • a handling device 10 for the load-bearing device 7 is fastened, which also serves to guide the movement.
  • this comprises a control circuit for load balancing.
  • a device 11 is provided for generating a path-dependent signal S, which corresponds to an essentially vertical movement of the support element 5 and serves as an input signal for controlling the drive 2.
  • the control circuit further includes a control element 12, which is designed such that it can emit a control signal R for the movement of the support element 5 as a function of a deviation ⁇ S of the path-dependent signal S from a desired value W to an actuator 13 for the drive 2.
  • the actuator 13 can be, for example, a device for changing the motor torque (manipulated variable I) of an electric motor, such as the servo controller shown in FIG.
  • the path-dependent signal S is determined in order to determine the setting of an achieved balance state for the load 9. This signal S contains information about the beginning or the beginning of a load movement that begins after weight compensation.
  • the control signal R is used for constant switching.
  • the movement of the support element 5 or the load 9 comes to a standstill as a result.
  • the setpoint W can advantageously be set extremely small.
  • the constant engine torque or the pressure Q represents a measure of the weight of the load 9 located on the load suspension device 7 and can be processed as a corresponding signal.
  • a servo motor as drive 2 offers the advantage that it already has or forms the device 11 for generating the path-dependent signal itself, since it supplies a path-dependent signal S (for an angle of rotation ⁇ of the drive shaft).
  • the system according to the invention can, as can also be seen from FIG. 3, advantageously have a control for the vertical ZZ movement of the support element 5.
  • the control shown comprises a control member 14, the handling device 10 for the load-bearing device 7 and a device 15 for generating a force-dependent gene signal P, which corresponds to a manipulation force F which acts on the handling device 10 essentially vertically ZZ.
  • the control element 14 can be designed in such a way that it outputs a control signal T for the drive 2 for triggering a movement of the support element 5 as a function of a deviation ⁇ P of the force-dependent signal P from a desired value V. This movement can then preferably correspond to the direction and preferably also the size of the manipulation force F.
  • Fig. 3 further illustrates that the system according to the invention can have an adjusting element 16 which, depending on a signal corresponding to the load 9 (eg current I, pressure Q), changes the setpoint value V for the force signal P which is applied vertically to the handling device Manipulation force F corresponds.
  • the setting element 16 can also be designed such that it changes the transmission behavior of the control element 14, which emits the control signal T for the drive as a function of the deviation ⁇ P of the force signal P from the desired value V.
  • a guide control is advantageously suitable for compensating for load-related frictional forces occurring in the system according to the invention, for example on the drum 6 for the support element 5 or in a gearbox.
  • the manipulation force F can be minimized in this way.
  • the control for the vertical ZZ movement of the support element 5 - including the force for the load movement - can be used (with and without guide control) regardless of the presence or the type of control of the load balancing.
  • the drive 2 of a system without a level circuit for load balancing can be controlled indirectly via the manipulation force F.
  • Such a control is particularly suitable, for example, for the palletizing of loads 9, in which a vertical Z-Z movement of the support element 5 takes place as the main infeed movement from top to bottom.
  • the vertical ZZ movement of the support element 5 (downward movement) can advantageously be braked depending on the size of the path-dependent signal S.
  • the load 9 can be set down very "gently" because the setpoint V or the transmission behavior of the actuator 16 can be designed on the last piece of the vertical ZZ transport path in such a way that one - compared to the conditions on the rest of the transport path - Greater manipulation force F corresponds to a smaller path of the support element 5 or the load-bearing device located thereon.
  • the signal flow path for the path-dependent signal S shown as a dashed line in FIG. 3.
  • a safety controller for a manually operable load-carrying mechanism of the load-carrying device 7, in particular for a clamping or gripping mechanism, such as the collet shown in FIG. 1, can be provided.
  • Such a safety controller can have a safety control element 17 which is connected to the device 11 for generating the path-dependent signal S and to the device 15 for generating the path-dependent signal P, which blocks the manual operation of the load suspension mechanism and only then releases it (signal B) , if there is no path-dependent signal P with a force-dependent signal Signal S is present.
  • the latter is the case when the load 9 is placed on a support.
  • a manipulation force F in particular vertically ZZ directed downwards, the load 9 then no longer moves and consequently no path-dependent signal S is also detected.
  • the path-dependent signal S can also be used to bring about braking when the maximum travel speed of the support element 5 is exceeded.
  • a further safety controller can be integrated in the system according to the invention for the drive 2 and / or for blocking the movement of the support element 5.
  • This safety controller can also have a sensor 18, in particular a light barrier, for registering the use of the handling device 10 and a switching element 19 which switches off the drive 2 or blocks the movement of the support element 5 and only then switches on or releases (signal U) when the sensor 18 signals the use of the handling device 10 (signal A).
  • the control element 12 of the control circuit for load balancing and / or the control element 14 of the control for the vertical movement of the support element 5 and / or the setting element 16 for the setpoint V of this control and / or the switching element 19 of the safety control for the drive 2 or to block the support element 5 and / or the safety control element 17 of the safety control for the load-carrying device 10 can advantageously be components of a programmable logic controller PLC, individually or jointly. This is indicated in FIG. 3 by the line train comprising the components mentioned. tet.
  • digital signal processing means that the dynamic behavior of the control system can be influenced very cheaply and flexibly.
  • the programmable logic controller PLC can advantageously be arranged in the vicinity of the drive 2, in particular in the lifting unit 3 receiving the drive 2, as is already shown in FIG. 2.
  • FIG. 4 shows by way of example how a handling device of a system according to the invention, designated by reference number 10 in FIG. 1, can be designed.
  • the handling device 10 is designed for two-handed operation by the operator 9 and has a frame-like shape. It is essential for the illustrated embodiment that the handling device 10 consists of at least two main parts 101, 102, of which the first part 101 on the one hand fixed to an upper cross strut 103 with the support element 5 (fastening point 5a) and on the other hand fixed to a lower cross strut 104 the load-carrying device 7 (collet) is connected.
  • the two cross struts 103, 104 of the first part 101 are fastened to one another via laterally arranged tubular connectors 105, so that the aforementioned frame-like basic shape is produced.
  • the second part 102 which serves to attack the manipulation force F, is arranged to be movable relative to the first part 101 and has a shorter overall length than the first part 101. It also has a cross strut 106, which is located in particular between the two cross struts 103, 104 is located near the upper cross strut 103, the first part 101. Laterally arranged tubular connectors 107 are also fastened to the cross strut 106 of the second part 102, each of which form handles for manual operation, concentrically enclose the tubular connectors 105 of the first part 101 and are resiliently mounted on the underside of the first part 101. Around half the manipulation force F / 2 is effective on each handle.
  • At least one, in particular inductive, displacement transducer for detecting the relative change in position of the two parts 101 occurring under the effect of the manipulation force F is provided on the handling device 10, 102 arranged.
  • the displacement sensor signals in particular a change ⁇ H (cf. also FIG. 4) of a distance H between the upper cross strut 103 of the first part 101 and the cross strut 106 of the second part 102 of the handling device 10.
  • FIG. 4 also shows connections 108, 109 for the compressed air supply to the load suspension device 7 and for the voltage supply, which are located on the upper cross strut 103 of the first part 101.
  • a switch 110 and a switch 111 for controlling the vertical ZZ movement of the support element 5 are arranged on the cross strut 106 of the second part.
  • Further switches 112, 113 for manual operation are located on the two tubular connectors 107 of the second part 102 designed as handles. These serve to activate the pivoting or releasing function of the Collet.
  • the manual control, in particular the release function, of the load suspension mechanism can be blocked by the safety control by means of a safety control element 17 and can only be released if there is no path-dependent signal S when the force-dependent signal P is present.
  • FIG. 5 shows a further embodiment of a handling device 10 of a system according to the invention.
  • This handling device 10 is designed for one-handed operation by the operator 8 and has an elongated shape. It is also important for this embodiment that the handling device 10 consists of at least two main parts 101, 102, of which the first part 101 is on the one hand firmly connected to the support element 5 and on the other hand firmly connected to the load-carrying device 7 on the underside.
  • the second part 102 is designed as a hand lever, which is connected to the device 15 for providing the force-dependent signal P - likewise an, in particular inductive, displacement transducer.
  • the displacement transducer is located in the interior of the first part 101 and supplies a signal P for a distance between the two main parts 101, 102, which is variable due to the manipulation force F applied to the hand lever, not shown in FIG. 5.
  • a handle 114 fixedly mounted on the first part 101 is provided for guiding the movement of the handling device 10 .
  • both embodiments FIGS. 4, 5
  • a highly precise detection of the manipulation force F is possible.
  • Both versions of the handling device 10 can be combined with an electromotive as well can be used with a fluidic drive 2.
  • a system according to the invention with an already mentioned second drive variant - a fluidically acting drive 2 - is shown in analogy to FIG. 2 in FIG. 6.
  • the lifting unit 3 in turn has a housing 3a in which the drum 6 for winding the rope (supporting element 5) and as a fluidically acting drive 2 can be a pneumatic cylinder in the simplest case.
  • a pneumatic drive 2 known per se is indicated.
  • Such a drive 2 can consist, for example, of a laterally closed cylinder jacket and a ball screw permanently installed in between. By means of the ball screw, a translatory movement, which occurs when compressed air is applied to a piston located within the cylinder jacket, can be converted into a rotary movement for driving the drum 6.
  • the device 11 for generating the path-dependent signal S is an incremental angle-of-rotation measuring disk (encoder), which can preferably be arranged coaxially to the drum 6 or - as shown - on a deflection roller 6a for the support element 5.
  • the path-dependent signal S thus corresponds to an angle of rotation ⁇ of the drum 6.
  • a further safety device can be provided for a system according to the invention with a fluidically acting drive 2, as the drawing shows. It is a fluidic, in particular pneumatic, brake 20 for the flexible support element 5, in particular for a rope.
  • the brake 20 is shown in FIG. 9 as an individual part. It has a cylindrical housing 21 with a housing 21 on the top closing lid 22 and a bottom plate 23 closing the housing 21 on the underside.
  • a piston 24 is guided in a longitudinally movable manner and divides the housing 21 into a sealed pressure chamber 25 for a pressure-generating fluid and into a spring chamber 26.
  • Cover 22, base plate 23 and piston 24 each have a passage opening for the support element 5, which is not shown in detail.
  • At least two locking elements 27, in particular balls in the embodiment shown, are arranged in the spring chamber 26 around the supporting element 5. The locking elements 27 are acted upon on the one hand by springs 28 and on the other hand by the piston 24 under the pressure effect of the fluid.
  • the spring chamber 26 has a region 29 which tapers in the direction of the piston 24 in such a way that the blocking elements 27, when they are in a spring-side part of this region 29 when the fluid is under pressure, release the support element 5 and when they are in the absence of pressure of the fluid under the action of the springs 28 are moved into a piston-side part of the area 29, clamp the support element 5 in the housing 21.
  • This safety device can prevent the load 9 from falling if the working pressure of the fluid fails.
  • a serious disadvantage of fluidic drives 2 is the dangers that arise when a load 9 suddenly unintentionally detaches itself from the load suspension device 7. As a result of the sudden absence of the load 9, there is an explosive reaction in the drive 2, the support element 5 being torn upwards.
  • the brake 20 described can also advantageously be used to prevent such situations from a safety perspective.
  • the brake 20 can be installed in the lifting unit 3 are mounted, which is rotated by 180 ° with respect to the installation position shown in FIGS. 6 and 7.
  • the path-dependent signal S which corresponds to an essentially vertical ZZ movement - in this case upward movement - of the support element 5 can then also be used as an input signal for controlling the brake 20, specifically for opening a pressure relief valve for the pressure chamber 25.
  • a sudden upward movement of the support element 5 can thus be prevented, a counterforce to the force of the fluidic drive 2 being generated in the brake 20, which prevents destruction of the drive 2 and the occurrence of dangerous situations.
  • a brake 20 in the installation position shown in FIGS. 6 and 7 can advantageously be combined with a brake 20 in the position rotated by 180 °.
  • a particularly interchangeable accumulator can advantageously be provided for supplying power to the control circuit for load balancing, the control for the vertical Z-Z movement of the support element 5, the safety control (s) and / or the programmable logic controller PLC. A mains power supply is then not necessary.
  • Such an accumulator can e.g. be arranged on or in the handling device 10 so that it can simply be removed from the system and reconnected after charging.
  • the support element 5 can also be rigid, for example as a rack or the like. If such a toothed rack is to be used, a corresponding pinion can be attached to the drive 2 to trigger the movement. intervention in the rod may be provided.
  • the device 11 for generating the path-dependent signal S can then also be designed so that an essentially vertical ZZ movement of such a rod can be detected.
  • sensors can also be used to provide the path-dependent signal S, through which a linear path of the support element 5 is directly detected.
  • the manipulator known from DE 4342715 AI similar arrangement - see Fig. 8 - can also be designed such that the support element 5 comprises a support parallelogram in which the partial arms 30 are connected in joints 31 with a horizontal pivot axis, the Angular position and the lengths of the partial arms 30 of the parallel parallelogram lying within a vertical plane can be changed (representation in dashed lines).
  • the path-dependent signal S can also correspond to an angle of rotation, specifically an angle by which two partial arms 30 of the supporting parallelogram, which are connected to one another via a joint 31, move relative to one another.
  • the device 11 for generating the path-dependent signal S can then again advantageously be an incremental angle of rotation measuring disc which is arranged coaxially to the pivot axis of the joints.
  • the system shown in FIG. 8 is in turn a system with a fluidic drive 2 (pneumatic or hydraulic cylinder).
  • the device 11 for generating the path-dependent signal S can also be a sensor arranged on the piston rod for linear path detection.
  • the load suspension device 10 is here simply formed by a load hook.
  • drive 2 is also a combination a linearly acting fluidic piston-cylinder arrangement with a roller arrangement constructed in the manner of a pulley block for deflection of motion is possible, an incremental angle of rotation measuring disc being able to be arranged as a device 11 for generating the path-dependent signal S coaxially to the rollers.
  • Sensors other than those described here can also be used as sensors for detecting the manipulation force F or for providing the path-dependent signal S.
  • the load lifting device 1 can also be assigned at least one drive device for its movements in the horizontal direction XX and / or YY, which can be controlled as a function of a deflection of the support element 5, which is forced on the basis of the vertical orientation ZZ which is automatically set in the rest position due to gravity, and has a special control system.
  • the German utility model DE 297 19 865 Ul mentioned at the beginning.
  • the invention is not limited to the combination of features defined in claim 1, but can also by any other combination of certain Characteristics of all of the individual characteristics disclosed can be defined. This means that in principle practically every single feature of claim 1 can be omitted or replaced by at least one single feature disclosed elsewhere in the application. In this respect, claim 1 is only to be understood as a first attempt at formulation for an invention.

Abstract

The invention relates to a system for controlling a load lifting device (1) with a controllable drive (2) and a lifting element (5) which is linked with the drive (2) and which is - at least in a non-operational position due to the gravitational force - vertically (Z-Z) aligned. A load receiving element (7) is linked with the lifting element (5). The system further comprises a control circuit for balancing the loads. Said control circuit encompasses a device for producing a path-dependent signal which corresponds to a substantially vertical (Z-Z) movement of the lifting element (5) and which represents the input signal for the control of the drive (2).

Description

System und Verfahren zum Steuern einer LasthebevorrichtungSystem and method for controlling a load lifting device
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Steuern einer Lasthebevorrichtung, mit einem steuerbaren Antrieb, mit einem mit dem Antrieb verbundenen, - zumindest in einer Ruhelage schwerkraftbedingt - vertikal ausgerichteten Tragelement, mit einer mit dem Tragelement verbundenen Lastaufnahmeeinrichtung und mit einem Regelkreis zur Lastbalancierung. Des weiteren betrifft die Erfindung ein insbesondere mittels eines solchen Systems durchführbares Steuerverfahren.The present invention relates to a system for controlling a load lifting device, with a controllable drive, with a support element connected to the drive, which is oriented vertically, at least in a rest position due to gravity, with a load receiving device connected to the support element and with a control circuit for load balancing. Furthermore, the invention relates to a control method which can be carried out in particular by means of such a system.
Systeme der genannten Art sind mit elektromotorisch und fluidisch angetriebenen Lasthebevorrichtungen bekannt. Sie dienen zur Vermeidung eines höheren physischen Aufwands bei handgeführten Bewegungen von an der Lastaufnahmeeinrichtung gehaltenen Lasten aller Art. Infolge der Lastbalancierung schwebt dabei die Last in einer gewählten Höhe und kann mit minimalem Kraftaufwand in ihre Bestimmungsposition geführt werden. Ein derartiges System, das eine an einer Laufschie- nenkonstruktion in mindestens einer horizontalen Richtung geführte Kran-Laufkatze umfaßt, ist beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 297 19 865 Ul bekannt. Das Tragelement der bekannten Lasthebevorrichtungen kann dabei flexibel und auf einer Trommel aufwickelbar (Seil, Kette) oder auch biegesteif sein.Systems of the type mentioned are known with electromotive and fluidically driven load lifting devices. They serve to avoid a higher physical effort in the case of hand-guided movements of loads of all kinds held on the load suspension device. As a result of the load balancing, the load hovers at a selected height and can be guided into its intended position with minimal effort. Such a system, which comprises a crane trolley guided on a running track construction in at least one horizontal direction, is known, for example, from German utility model DE 297 19 865 U1. The support element of the known load lifting devices can be flexible and can be wound on a drum (rope, chain) or be rigid.
Eine Lasthebevorrichtung mit einem biegesteifen Tragelement ist beispielsweise aus der DE 4342715 AI bekannt. In dieser Offenlegungsschrift wird ein handgeführter Manipulator beschrieben, der einen vertikalen Lagerzapfen aufweist, um den ein horizontal auskragender Tragarm schwenkbar ist. An seinem dem Lagerzapfen abgewandten Ende trägt der Tragarm eine Hubvorrichtung, die an ihrem unteren Ende ein Lastaufnahmemittel aufweist. Der Tragarm besteht aus zwei hintereinandergeschalteten Teilarmen, die durch ein Gelenk mit vertikaler Schwenkachse miteinander verbunden sind und so einen sogenannten Knickarm bilden. Der Tragarm weist einen weiteren aus zwei Teilarmen gebildeten Knickarm auf, der sich mit dem ersten zu einem in einer horizontalen Ebene liegenden veränderbaren Parallelogramm ergänzt.A load lifting device with a rigid support element is known for example from DE 4342715 AI. In this laid-open specification, a hand-operated manipulator is described which has a vertical bearing journal about which a horizontally projecting support arm can be pivoted. At its end facing away from the bearing journal, the support arm carries a lifting device which has a load suspension means at its lower end. The support arm consists of two partial arms connected in series, which are connected to each other by a joint with a vertical swivel axis and thus form a so-called articulated arm. The support arm has a further articulated arm formed from two partial arms, which complements the first to form a changeable parallelogram lying in a horizontal plane.
Bei einigen bekannten Steuersystemen für Lasthebevorrichtungen muß die Größe des Leergewichtes bzw. der aufzunehmenden Last an einem Regler voreingestellt werden. Zur Vermeidung dieses Nachteils können, wie aus der EP 0 733 579 AI bekannt ist, auch Mittel zur Gewichtsbestimmung an der Lasthebevorrichtung vorgesehen sein.In some known control systems for load lifting devices, the size of the empty weight or the load to be absorbed must be preset on a controller. To avoid this disadvantage, as is known from EP 0 733 579 AI, means for weight determination can also be provided on the load lifting device.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuersystem der genannten Art und ein entsprechendes Verfahren zu schaffen, mit dem ohne Gewichtsvoreinstellung die Lastbalancierung auf steuertechnisch einfache Weise realisiert werden kann, wobei auch eine komfortable Bedienung bei gleichzeitig hoher Sicherheit gewährleistet sein soll.The present invention has for its object to provide a control system of the type mentioned and a corresponding method with which the load balancing can be implemented in a simple manner from a control point of view without presetting the weight, and comfortable operation with a high level of security should also be ensured.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Regel- kreis zur Lastbalancierung eine Einrichtung zur Erzeugung eines wegabhängigen Signals umfaßt, das einer im wesentlichen vertikalen Bewegung des Tragelementes entspricht und als Eingangssignal für die Steuerung des Antriebs dient.According to the invention, this is achieved in that the control circuit for load balancing comprises a device for generating a path-dependent signal which corresponds to a substantially vertical movement of the support element and serves as an input signal for the control of the drive.
Nach Aufnahme der Last in der Lastaufnahmeeinrichtung kann so vorteilhafterweise eine vom Antrieb aufgebrachte Kraft oder ein entsprechendes Moment automatisch zügig erhöht werden, bis diese (s) dem Gewicht der Last entspricht. Die Erhöhung der Antriebskraft kann bei elektromorischem Antrieb durch eine Motorstromsteuerung oder bei fluidischem Antrieb durch eine Steuerung des Fluiddrucks, beispielsweise mit Hilfe eines Servoventils, erfolgen. Der Zeitpunkt der erreichten Gewichtskompensation kann dabei mit Hilfe der Einrichtung zur Erzeugung des wegabhängigen Signals ermittelt werden. Der Balancezustand hat sich dann eingestellt, wenn unter Wirkung des Antriebs die im wesentlichen vertikale Bewegung des Tragelementes einsetzt. Die Größe des wegabhängigen Signals kann dabei mit Vorteil mit einem Sollwert verglichen werden und, wenn dieser erreicht ist, kann die vom Antrieb aufgebrachte Kraft bzw. das Moment auf dem erreichten Wert konstant gehalten werden. Die Gewichts- balancierung erfolgt somit vollständig automatisch. Die Erfassung des Sollwertes vollzieht sich dabei im Millisekundenbereich und ist damit so schnell, daß die vertikale Bewegung des Tragelementes von der Bedienperson nicht wahrgenommen wird und daher bei der Bedienung auch nicht störend wirken kann.After the load has been picked up in the load suspension device, a force applied by the drive or a corresponding moment can advantageously be automatically increased rapidly until it corresponds to the weight of the load. In the case of electromotive drive, the drive force can be increased by a motor current control or, in the case of a fluid drive, by a control of the fluid pressure, for example with the aid of a servo valve. The point in time of the weight compensation achieved can be determined with the aid of the device for generating the path-dependent signal. The state of balance has set in when the essentially vertical movement of the support element begins under the action of the drive. The size of the path-dependent signal can advantageously be compared with a target value and, when this has been reached, the force applied by the drive or the torque can be kept constant at the value reached. Weight balancing is therefore completely automatic. The detection of the setpoint takes place in the millisecond range and is therefore so fast that the vertical movement of the support element is not perceived by the operator and therefore cannot be disruptive during operation.
Der Antrieb kann vornehmlich ein Elektromotor sein, der die Einrichtung zur Erzeugung des wegabhängigen Signals aufweist, wie dies insbesondere bei einem elektrischen Servomotor der Fall ist, bei dem das wegabhängige Signal einem Drehwinkel entspricht und direkt vom Motor abgegriffen werden kann. Bei anderen Elektromotoren kann beispielsweise mit Vorteil vorgesehen sein, daß die Einrichtung zur Erzeugung des wegabhängigen Signals eine koaxial zur Antriebswelle des Motors angeordnete, inkrementale Drehwinkelmeßscheibe ist .The drive can primarily be an electric motor which has the device for generating the path-dependent signal, as is the case in particular with an electric servomotor in which the path-dependent signal is a Angle of rotation corresponds and can be tapped directly from the motor. In the case of other electric motors, it can advantageously be provided, for example, that the device for generating the path-dependent signal is an incremental angle of rotation measuring disk arranged coaxially to the drive shaft of the motor.
Die Erfindung kann vorteilhafterweise auch bei Lasthebevorrichtungen zum Einsatz kommen, bei denen der Antrieb eine fluidisch wirkende Antriebseinrichtung, wie eine pneumatische Kolben-Zylinder-Anordnung oder eine pneumatisch beaufschlagte Kugelrollspindel, ist.The invention can advantageously also be used in load lifting devices in which the drive is a fluidically acting drive device, such as a pneumatic piston-cylinder arrangement or a pneumatically actuated ball roller spindle.
Im Sinne einer weiteren bedienungsfreundlichen Gestaltung des Systems kann eine Steuerung für die vertikale Bewegung des Tragelementes vorgesehen sein, die ein Steuerglied, eine Handhabungseinrichtung für die Lastaufnahmeeinrichtung und eine Einrichtung zur Erzeugung eines kraftabhängigen Signals umfassen, wobei das kraftabhängige Signal einer die Handhabungseinrichtung vertikal beaufschlagenden Manipulationskraft entspricht und das Steuerglied derart ausgelegt ist, daß es in Abhängigkeit von der Abweichung des kraftabhangigen Signals von einem Sollwert ein Steuersignal für den Antrieb zur Auslösung einer Bewegung des Tragelementes abgibt, welche der Richtung und vorzugsweise auch der Größe der Manipulationskraft entspricht.In the sense of a further user-friendly design of the system, a control for the vertical movement of the support element can be provided, which comprises a control element, a handling device for the load-bearing device and a device for generating a force-dependent signal, the force-dependent signal corresponding to a manipulation force acting vertically on the handling device and the control element is designed in such a way that, depending on the deviation of the force-dependent signal from a desired value, it outputs a control signal for the drive for triggering a movement of the support element which corresponds to the direction and preferably also the magnitude of the manipulation force.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können dabei sowohl die Sollwertvorgabe als auch das Übertragungsverhalten des Steuergliedes durch ein Einstellglied in Abhängigkeit von einem der Last entsprechenden Signal verändert werden. Eine solche Führungsregelung gestattet mit Vorteil eine Kompensation von im erfindungsgemäßen System auf- tretenden lastbedingten Reibungskräf en.In a further embodiment of the invention, both the setpoint specification and the transmission behavior of the control element can be changed by an adjusting element as a function of a signal corresponding to the load. Such a guidance regulation advantageously allows compensation of occurring load-related frictional forces.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sämtliche Glieder des erfindungsgemäßen Systems, die eine Steuer- oder Regelfunktion besitzen, wie das Steuerglied der Steuerung für die vertikale Bewegung des Tragelementes, das Einstellglied für den Sollwert dieser Steuerung usw. Bestandteile einer einzigen speicherprogrammierbaren Steuerung sein können.Another advantage of the invention is that all elements of the system according to the invention that have a control or regulating function, such as the control element of the control for the vertical movement of the support element, the setting element for the setpoint of this control, etc., are components of a single programmable logic controller can.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung enthalten.Further advantageous design features of the invention are contained in the subclaims and the description below.
Anhand von bevorzugten, in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispielen soll die Erfindung nun genauer erläutert werden. Dabei zeigen:The invention will now be explained in more detail with reference to preferred exemplary embodiments illustrated in the drawing. Show:
Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung der Anwendung eines Systems zum Steuern einer Lasthebevorrichtung,1 is a schematic representation of the application of a system for controlling a load lifting device,
Fig. 2 einen Schnitt durch ein Hubaggregat eines erfindungsgemäßen Systems mit elektromotorisch wirkendem Antrieb,2 shows a section through a lifting unit of a system according to the invention with an electric motor drive,
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Steuerung eines erfindungsgemäßen Systems,3 shows a schematic representation of the control of a system according to the invention,
Fig. 4 eine Vorderansicht einer Handhabungseinrichtung eines er indungsgemäßen Systems in einer ersten Ausführung,4 shows a front view of a handling device of a system according to the invention in a first embodiment,
Fig. 5 eine teilgeschnittene Seitenansicht einer Handha- bungseinrichtung eines erfindungsgemäßen Systems in einer zweiten Ausführung,5 is a partially sectioned side view of a handle exercise device of a system according to the invention in a second embodiment,
Fig. 6 einen Schnitt durch ein Hubaggregat eines erfindungsgemäßen Systems mit fluidisch wirkendem Antrieb, in vereinfachter DarstellungFig. 6 shows a section through a lifting unit of a system according to the invention with a fluidically acting drive, in a simplified representation
Fig. 7 einen Längsschnitt durch eine Sicherheitseinrichtung für ein erfindungsgemäßes System mit insbesondere fluidisch wirkendem Antrieb,7 shows a longitudinal section through a safety device for a system according to the invention, in particular with a fluidically acting drive,
Fig. 8 eine weitere Ausführung eines erfindungsgemäßen Systems, mit einem biegesteifen Tragelement.Fig. 8 shows a further embodiment of a system according to the invention, with a rigid support element.
In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind dieselben Teile auch stets mit denselben Bezugszeichen versehen, so daß sie in der Regel auch jeweils nur einmal beschrieben werden.In the various figures of the drawing, the same parts are always provided with the same reference numerals, so that they are generally only described once.
Wie Fig. 1 zeigt, weist ein System zum Steuern einer Lasthebevorrichtung 1 einen steuerbaren Antrieb 2 auf, der in einem Hubaggregat 3 angeordnet ist . Das Hubaggregat 3 ist als eine an einer LaufSchienenkonstruktion 4 in mindestens einer horizontalen Richtung X-X geführte Kran-Laufkatze ausgebildet. Mit dem Antrieb 2 verbundenen ist ein - zumindest in einer Ruhelage schwerkraftbedingt - vertikal Z-Z ausgerichteten Tragelement 5. Bei dem Tragelement 5 handelt es sich um Seil, das flexibel (biegeschlaff) und auf eine im Inneren des Hubaggregates 3 befindliche Trommel 6 aufwickelbar ist .As shown in FIG. 1, a system for controlling a load lifting device 1 has a controllable drive 2, which is arranged in a lifting unit 3. The lifting unit 3 is designed as a crane trolley guided on a running rail construction 4 in at least one horizontal direction X-X. Connected to the drive 2 is a vertically Z-Z oriented support element 5, at least in a rest position due to gravity. The support element 5 is a rope that is flexible (pliable) and can be wound onto a drum 6 located in the interior of the lifting unit 3.
Wie das Hubaggregat 3 im einzelnen ausgebildet sein kann, zeigt in einer ersten Variante die in Fig. 2 dargestellte Schnittdarstellung. Das Hubaggregat 3 besitzt ein Gehäuse 3a, in dem sich als elektromotorisch wirkendem Antrieb 2 ein Servomotor und die Trommel 6 zum Aufwickeln des Seiles befinden.How the lifting unit 3 can be designed in detail is shown in a first variant in FIG. 2 Sectional view. The lifting unit 3 has a housing 3a in which a servo motor and the drum 6 for winding the rope are located as the drive 2 acting as an electric motor.
Mit dem Tragelement 5 verbundenen ist eine Lastaufnähme- einrichtung 7. Bei dieser handelt es sich im dargestellten Fall um eine Einrichtung mit einem durch eine Bedienperson 8 manuell bedienbaren Lastaufnahmemechanismus, insbesondere mit einer Spannzange zur Aufnahme einer Last 9 mit einer zylinderförmigen Aufnahmeöffnung, wie z.B. einer Spule.A load suspension device 7 is connected to the support element 5. In the case shown, this is a device with a load suspension mechanism that can be operated manually by an operator 8, in particular with a collet for receiving a load 9 with a cylindrical receiving opening, such as e.g. a coil.
Am freien Ende des Tragelementes 5 ist eine Handhabungseinrichtung 10 für die Lastaufnahmeeinrichtung 7 befestigt, die auch zur Bewegungsführung dient.At the free end of the support element 5, a handling device 10 for the load-bearing device 7 is fastened, which also serves to guide the movement.
Wie die in Fig. 3 gezeigte schematische Darstellung der Steuerung eines erfindungsgemäßen Systems zeigt, umfaßt dieses einen Regelkreis zur Lastbalancierung. In diesem Regelkreis ist eine Einrichtung 11 zur Erzeugung eines wegabhängigen Signals S vorgesehen, das einer im wesentlichen vertikalen Bewegung des Tragelementes 5 entspricht und als Eingangssignal zur Steuerung des Antriebs 2 dient. Der Regelkreis beinhaltet des weiteren ein Regelglied 12, das derart ausgelegt ist, daß es in Abhängigkeit von einer Abweichung ΔS des wegabhängigen Signals S von einem Sollwert W an ein Stellglied 13 für den Antrieb 2 ein Regelsignal R für die Bewegung des Tragelementes 5 abgeben kann. Das Stellglied 13 kann beispielsweise eine Einrichtung zur Veränderung des Motordrehmomentes (Stellgröße I) eines Elektromotors, wie der in Fig. 2 dargestellte Servoregler, oder des Druckes Q in einer fluidischen Einrichtung, wie das in Fig. 6 dargestellte Servoventil, sein. Nach Aufnahme einer Last 9 mittels der Lastaufnahmeeinrichtung 7 wird ein vom Antrieb 2 aufgebrachtes Moment automatisch zügig erhöht, bis dieses dem Gewicht der aufgenommenen Last 9 entspricht. Dabei wird zur Ermittlung der Einstellung eines erreichten Balancezustandes für die Last 9 das wegabhängige Signal S ermittelt. Dieses Signal S beinhaltet eine Information über den Beginn bzw. den Anfangs- verlauf einer nach Gewichtsausgleich einsetzenden Lastbewegung. Das wegabhängige Signal S wird mit dem Sollwert W verglichen (Bildung der Abweichung ΔS) . Wenn Übereinstimmung von Signal S und Sollwert W vorliegt (ΔS=0) , wird das vom Antrieb 2 aufgebrachte Moment auf dem erreichten Wert konstant gehalten. Zur Konstantschaltung dient dabei das Regelsignal R. Die Bewegung des Tragelementes 5 bzw. der Last 9 kommt dadurch zum Stillstand. Der Sollwert W kann dabei mit Vorteil äußerst klein vorgegeben werden. Das konstante Motormoment oder der Druck Q stellt ein Maß für das Gewicht der an der Lastaufnahmeeinrichtung 7 befindlichen Last 9 dar und kann als ein dementsprechendes Signal verarbeitet werden.As the schematic representation of the control of a system according to the invention shown in FIG. 3 shows, this comprises a control circuit for load balancing. In this control circuit, a device 11 is provided for generating a path-dependent signal S, which corresponds to an essentially vertical movement of the support element 5 and serves as an input signal for controlling the drive 2. The control circuit further includes a control element 12, which is designed such that it can emit a control signal R for the movement of the support element 5 as a function of a deviation ΔS of the path-dependent signal S from a desired value W to an actuator 13 for the drive 2. The actuator 13 can be, for example, a device for changing the motor torque (manipulated variable I) of an electric motor, such as the servo controller shown in FIG. 2, or the pressure Q in a fluidic device, such as the servo valve shown in FIG. 6. After picking up a load 9 by means of the load pickup device 7, a moment applied by the drive 2 is automatically increased rapidly until it corresponds to the weight of the picked up load 9. The path-dependent signal S is determined in order to determine the setting of an achieved balance state for the load 9. This signal S contains information about the beginning or the beginning of a load movement that begins after weight compensation. The path-dependent signal S is compared with the target value W (formation of the deviation ΔS). If there is agreement between signal S and setpoint W (ΔS = 0), the torque applied by drive 2 is kept constant at the value reached. The control signal R is used for constant switching. The movement of the support element 5 or the load 9 comes to a standstill as a result. The setpoint W can advantageously be set extremely small. The constant engine torque or the pressure Q represents a measure of the weight of the load 9 located on the load suspension device 7 and can be processed as a corresponding signal.
Der Einsatz eines Servomotors als Antrieb 2 bietet dabei den Vorteil, das er die Einrichtung 11 zur Erzeugung des wegabhängigen Signals bereits selbst aufweist bzw. bildet, da er ein wegabhängiges Signal S (für einen Drehwinkel α der Antriebswelle) liefert.The use of a servo motor as drive 2 offers the advantage that it already has or forms the device 11 for generating the path-dependent signal itself, since it supplies a path-dependent signal S (for an angle of rotation α of the drive shaft).
Das erfindungsgemäße System kann mit Vorteil, wie dies ebenfalls aus Fig. 3 hervorgeht, eine Steuerung für die vertikale Z-Z Bewegung des Tragelementes 5 aufweisen. Die dargestellte Steuerung umfaßt ein Steuerglied 14, die Handhabungseinrichtung 10 für die Lastaufnahmeeinrichtung 7 und eine Einrichtung 15 zur Erzeugung eines kraftabhängi- gen Signals P, das einer die Handhabungseinrichtung 10 im wesentlichen vertikal Z-Z beaufschlagenden Manipulationskraft F entspricht. Das Steuerglied 14 kann dabei derart ausgelegt sein, daß es in Abhängigkeit von einer Abweichung ΔP des kraftabhängigen Signals P von einem Sollwert V ein Steuersignal T für den Antrieb 2 zur Auslösung einer Bewegung des Tragelementes 5 abgibt . Diese Bewegung kann dann vorzugsweise der Richtung und vorzugsweise auch der Größe der Manipulationskraft F entsprechen.The system according to the invention can, as can also be seen from FIG. 3, advantageously have a control for the vertical ZZ movement of the support element 5. The control shown comprises a control member 14, the handling device 10 for the load-bearing device 7 and a device 15 for generating a force-dependent gene signal P, which corresponds to a manipulation force F which acts on the handling device 10 essentially vertically ZZ. The control element 14 can be designed in such a way that it outputs a control signal T for the drive 2 for triggering a movement of the support element 5 as a function of a deviation ΔP of the force-dependent signal P from a desired value V. This movement can then preferably correspond to the direction and preferably also the size of the manipulation force F.
Fig. 3 veranschaulicht des weiteren, daß das erfindungsgemäße System ein Einstellglied 16 aufweisen kann, das in Abhängigkeit von einem der Last 9 entsprechenden Signal (z.B. Strom I, Druck Q) den Sollwert V für das Kraftsignal P verändert, das der die Handhabungseinrichtung vertikal beaufschlagenden Manipulationskraft F entspricht. Außerdem kann das Einstellglied 16 auch so konzipiert werden, daß es das Übertragungsverhalten des Steuergliedes 14 verändert, welches in Abhängigkeit von der Abweichung ΔP des Kraft - Signals P von dem Sollwert V das Steuersignal T für den Antrieb abgibt. Wie bereits erwähnt, ist eine solche Führungsregelung vorteilhafterweise dazu geeignet, im erfindungsgemäßen System auftretende lastbedingte Reibungskräfte, beispielsweise an der Trommel 6 für das Tragelement 5 oder in einem Getriebe zu kompensieren. Die Manipulationskraft F kann auf diese Weise minimiert werden.Fig. 3 further illustrates that the system according to the invention can have an adjusting element 16 which, depending on a signal corresponding to the load 9 (eg current I, pressure Q), changes the setpoint value V for the force signal P which is applied vertically to the handling device Manipulation force F corresponds. In addition, the setting element 16 can also be designed such that it changes the transmission behavior of the control element 14, which emits the control signal T for the drive as a function of the deviation ΔP of the force signal P from the desired value V. As already mentioned, such a guide control is advantageously suitable for compensating for load-related frictional forces occurring in the system according to the invention, for example on the drum 6 for the support element 5 or in a gearbox. The manipulation force F can be minimized in this way.
Die Steuerung für die vertikale Z-Z Bewegung des Tragelementes 5 - einschließlich der Kraft zur Lastbewegung - kann (mit und ohne Führungsregelung) unabhängig vom Vorhandensein bzw. der Art der Regelung der Lastbalancierung eingesetzt werden. So kann beispielsweise der Antrieb 2 eines Systems ohne Pegelkreis zur Lastbalancierung un- mittelbar über die Manipulationskraft F drehzahlgesteuert werden. Eine solche Steuerung ist z.B. besonders geeignet für das Palettieren von Lasten 9, bei dem eine vertikale Z- Z Bewegung des Tragelementes 5 als HauptZustellbewegung von oben nach unten erfolgt. Dabei kann mit Vorteil die vertikale Z-Z Bewegung des Tragelementes 5 (Abwärts-Bewegung) in Abhängigkeit von der Größe des wegabhängigen Signals S gebremst werden. Beispielsweise kann so ein ganz "sanftes" Absetzen der Last 9 erfolgen, weil auf dem letzten Stück des vertikalen Z-Z Transportweges der Sollwert V bzw. das Übertragungsverhalten des Stellgliedes 16 so gestaltet werden kann, daß einer - verglichen mit den Verhältnissen auf dem übrigen Transportweg - größere Manipulationskraft F einem kleineren Weg des Tragelementes 5 bzw. der daran befindlichen Lastaufnahmeeinrichtung entspricht. Eine solche Möglichkeit veranschaulicht die in Fig. 3 eingetragene als Strichlinie gezeichnete Signalflußbahn für das wegabhängige Signal S.The control for the vertical ZZ movement of the support element 5 - including the force for the load movement - can be used (with and without guide control) regardless of the presence or the type of control of the load balancing. For example, the drive 2 of a system without a level circuit for load balancing can can be controlled indirectly via the manipulation force F. Such a control is particularly suitable, for example, for the palletizing of loads 9, in which a vertical Z-Z movement of the support element 5 takes place as the main infeed movement from top to bottom. The vertical ZZ movement of the support element 5 (downward movement) can advantageously be braked depending on the size of the path-dependent signal S. For example, the load 9 can be set down very "gently" because the setpoint V or the transmission behavior of the actuator 16 can be designed on the last piece of the vertical ZZ transport path in such a way that one - compared to the conditions on the rest of the transport path - Greater manipulation force F corresponds to a smaller path of the support element 5 or the load-bearing device located thereon. Such a possibility is illustrated by the signal flow path for the path-dependent signal S, shown as a dashed line in FIG. 3.
Das erfindungsgemäße System kann zur Erhöhung der Arbeits- sicherheit der Bedienperson 8 mit mehreren Sicherheitsfunktionen ausgestattet sein. So kann - auch dies geht aus Fig. 3 hervor - eine Sicherheitssteuerung für einen manuell bedienbaren Lastaufnahmemechanismus der Lastaufnahmeeinrichtung 7, insbesondere für einen Spann- oder Greifmechanismus, wie die in Fig. 1 dargestellte Spannzange, vorgesehen sein. Eine solche Sicherheitssteuerung kann ein mit der Einrichtung 11 zur Erzeugung des wegabhängigen Signals S und mit der Einrichtung 15 zur Erzeugung des wegabhängigen Signals P verbundenes Sicherheits-Steuerglied 17 aufweisen, das die manuelle Bedienung des Lastaufnähmemecha- nismus sperrt und nur dann freigibt (Signal B) , wenn bei vorhandenem kraf abhangigen Signal P kein wegabhängiges Signal S vorliegt. Letzteres ist dann der Fall, wenn die Last 9 auf einer Auflage aufsetzt. Trotz einer, insbesondere vertikal Z-Z nach unten gerichteten, Manipulationskraft F, bewegt sich die Last 9 dann nicht mehr und demzufolge wird auch kein wegabhängiges Signal S mehr erfaßt.The system according to the invention can be equipped with several safety functions to increase the occupational safety of the operator 8. 3 - a safety controller for a manually operable load-carrying mechanism of the load-carrying device 7, in particular for a clamping or gripping mechanism, such as the collet shown in FIG. 1, can be provided. Such a safety controller can have a safety control element 17 which is connected to the device 11 for generating the path-dependent signal S and to the device 15 for generating the path-dependent signal P, which blocks the manual operation of the load suspension mechanism and only then releases it (signal B) , if there is no path-dependent signal P with a force-dependent signal Signal S is present. The latter is the case when the load 9 is placed on a support. In spite of a manipulation force F, in particular vertically ZZ directed downwards, the load 9 then no longer moves and consequently no path-dependent signal S is also detected.
Das wegabhängige Signals S kann des weiteren auch dazu benutzt werden, um bei Überschreitung einer maximalen Verfahrgeschwindigkeit des Tragelementes 5 eine Bremsung herbeizuführen.The path-dependent signal S can also be used to bring about braking when the maximum travel speed of the support element 5 is exceeded.
Für den Antrieb 2 und/oder zur Blockierung der Bewegung des Tragelementes 5 kann eine weitere Sicherheitssteuerung in das erfindungsgemäßen System integriert sein. Auch diese zeigt Fig. 3. Diese Sicherheitssteuerung kann einen Sensor 18, insbesondere eine Lichtschranke, zur Registrierung der Benutzung der Handhabungseinrichtung 10 und ein Schaltglied 19 aufweisen, das den Antrieb 2 abschaltet bzw. die Bewegung des Tragelementes 5 blockiert und nur dann anschaltet bzw. freigibt (Signal U) , wenn der Sensor 18 die Benutzung der Handhabungseinrichtung 10 signalisiert (Signal A) .A further safety controller can be integrated in the system according to the invention for the drive 2 and / or for blocking the movement of the support element 5. This safety controller can also have a sensor 18, in particular a light barrier, for registering the use of the handling device 10 and a switching element 19 which switches off the drive 2 or blocks the movement of the support element 5 and only then switches on or releases (signal U) when the sensor 18 signals the use of the handling device 10 (signal A).
Das Regelglied 12 des Regelkreises zur Lastbalancierung und/oder das Steuerglied 14 der Steuerung für die vertikale Bewegung des Tragelementes 5 und/oder das Einstellglied 16 für den Sollwert V dieser Steuerung und/oder das Schalt - glied 19 der Sicherheitssteuerung für den Antrieb 2 bzw. zur Blockierung des Tragelementes 5 und/oder das Sicher- heits-Steuerglied 17 der Sicherheitssteuerung für die Lastaufnahmeeinrichtung 10 können vorteilhafterweise einzeln oder gemeinsam Bestandteile einer speicherprogrammierbaren Steuerung SPS sein. Dies ist in Fig. 3 durch den die genannten Bauteile umfassenden Linienzug angedeu- tet . Insbesondere ist neben der individuellen Anpassungsmöglichkeit an die unterschiedlichsten Handhabungsaufgaben durch die speicherprogrammierbaren Steuerung SPS aufgrund einer digitalisierten Signalverarbeitung auch eine sehr günstige und flexible Beeinflussung des dynamischen Verhaltens des Steuerungssystems möglich.The control element 12 of the control circuit for load balancing and / or the control element 14 of the control for the vertical movement of the support element 5 and / or the setting element 16 for the setpoint V of this control and / or the switching element 19 of the safety control for the drive 2 or to block the support element 5 and / or the safety control element 17 of the safety control for the load-carrying device 10 can advantageously be components of a programmable logic controller PLC, individually or jointly. This is indicated in FIG. 3 by the line train comprising the components mentioned. tet. In particular, in addition to the possibility of individual adaptation to a wide variety of handling tasks by the programmable logic controller PLC, digital signal processing means that the dynamic behavior of the control system can be influenced very cheaply and flexibly.
Die speicherprogrammierbare Steuerung SPS kann mit Vorteil in der Nähe des Antriebs 2 , insbesondere in dem den Antrieb 2 aufnehmenden Hubaggregat 3, angeordnet sein, wie dies bereits Fig. 2 zeigt.The programmable logic controller PLC can advantageously be arranged in the vicinity of the drive 2, in particular in the lifting unit 3 receiving the drive 2, as is already shown in FIG. 2.
Fig. 4 zeigt beispielhaft, wie eine in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnete Handhabungseinrichtung eines erfindungsgemäßen Systems ausgebildet sein kann. Die Handhabungseinrichtung 10 ist für eine Beidhandbedienung durch die Bedienperson 9 ausgelegt und besitzt eine rahmenartige Form. Wesentlich für die dargestellte Ausführung ist, daß die Handhabungseinrichtung 10 zumindest aus zwei Hauptteilen 101, 102 besteht, von denen das erste Teil 101 einerseits an einer oberen Querstrebe 103 fest mit dem Tragelement 5 (Befestigungsstelle 5a) und andererseits an einer unteren Querstrebe 104 fest mit der Lastaufnahmeeinrichtung 7 (Spannzange) verbunden ist. Die beiden Querstreben 103, 104 des ersten Teils 101 sind über seitlich angeordnete rohrartige Verbinder 105 aneinander befestigt, so daß die erwähnte rahmenartige Grundform entsteht .FIG. 4 shows by way of example how a handling device of a system according to the invention, designated by reference number 10 in FIG. 1, can be designed. The handling device 10 is designed for two-handed operation by the operator 9 and has a frame-like shape. It is essential for the illustrated embodiment that the handling device 10 consists of at least two main parts 101, 102, of which the first part 101 on the one hand fixed to an upper cross strut 103 with the support element 5 (fastening point 5a) and on the other hand fixed to a lower cross strut 104 the load-carrying device 7 (collet) is connected. The two cross struts 103, 104 of the first part 101 are fastened to one another via laterally arranged tubular connectors 105, so that the aforementioned frame-like basic shape is produced.
Das zweite, dem Angriff der Manipulationskraft F dienende Teil 102 ist relativbeweglich zu dem ersten Teil 101 angeordnet und besitzt eine geringere Baulänge als das erste Teil 101. Es weist ebenfalls eine Querstrebe 106 auf, die sich zwischen den beiden Querstreben 103, 104, insbesondere in der Nähe der oberen Querstrebe 103, des ersten Teils 101 befindet. An der Querstrebe 106 des zweiten Teils 102 sind ebenfalls seitlich angeordnete rohrartige Verbinder 107 befestigt, die jeweils Handgriffe für die manuelle Bedienung bilden, die rohrartigen Verbinder 105 des ersten Teils 101 konzentrisch umfassen und unterseitig federnd auf dem ersten Teil 101 gelagert sind. An jedem Handgriff wird bei der Bedienung etwa die halbe Manipulationskraft F/2 wirksam.The second part 102, which serves to attack the manipulation force F, is arranged to be movable relative to the first part 101 and has a shorter overall length than the first part 101. It also has a cross strut 106, which is located in particular between the two cross struts 103, 104 is located near the upper cross strut 103, the first part 101. Laterally arranged tubular connectors 107 are also fastened to the cross strut 106 of the second part 102, each of which form handles for manual operation, concentrically enclose the tubular connectors 105 of the first part 101 and are resiliently mounted on the underside of the first part 101. Around half the manipulation force F / 2 is effective on each handle.
Als Einrichtung 15 zur Bereitstellung des kraftabhängigen Signals P, wie dies unter Bezugnahme auf Fig. 4 erläutert wurde, ist an der Handhabungseinrichtung 10 mindestens ein, insbesondere induktiver, Wegaufnehmer zur Erfassung der unter der Wirkung der Manipulationskraft F auftretenden relativen Lageveränderung der beiden Teile 101, 102 angeordnet. Der Wegaufnehmer signalisiert insbesondere eine Veränderung ΔH (vgl. auch Fig. 4) eines Abstands H zwischen der oberen Querstrebe 103 des ersten Teils 101 und der Querstrebe 106 des zweiten Teils 102 der Handhabungseinrichtung 10.As a device 15 for providing the force-dependent signal P, as was explained with reference to FIG. 4, at least one, in particular inductive, displacement transducer for detecting the relative change in position of the two parts 101 occurring under the effect of the manipulation force F is provided on the handling device 10, 102 arranged. The displacement sensor signals in particular a change ΔH (cf. also FIG. 4) of a distance H between the upper cross strut 103 of the first part 101 and the cross strut 106 of the second part 102 of the handling device 10.
Fig. 4 zeigt des weiteren Anschlüsse 108, 109 zur Druckluftversorgung der Lastaufnahmeeinrichtung 7 und zur Spannungsversorgung, die sich an der oberen Querstrebe 103 des ersten Teils 101 befinden. Außerdem sind an der Querstrebe 106 des zweiten Teils ein Einschalter 110 und ein Ausschalter 111 für die Steuerung der vertikalen Z-Z Bewegung des Tragelementes 5 angeordnet . Weitere Schalter 112, 113 zur manuellen Bedienung (Beidhandbedienung) befinden sich an den beiden als Handgriffe ausgebildeten rohrartigen Verbindern 107 des zweiten Teils 102. Diese dienen zur Aktivierung der Schwenk- bzw. Lösefunktion der Spannzange. Wie bereits erwähnt, kann durch die Sicherheitssteuerung mittels eines Sicherheits-Steuergliedes 17 die manuelle Bedienung, insbesondere die Lösefunktion, des Lastaufnahmemechanismus gesperrt und nur dann freigegeben werden, wenn bei vorhandenem kraftabhängigen Signal P kein wegabhängiges Signal S vorliegt.FIG. 4 also shows connections 108, 109 for the compressed air supply to the load suspension device 7 and for the voltage supply, which are located on the upper cross strut 103 of the first part 101. In addition, a switch 110 and a switch 111 for controlling the vertical ZZ movement of the support element 5 are arranged on the cross strut 106 of the second part. Further switches 112, 113 for manual operation (two-hand operation) are located on the two tubular connectors 107 of the second part 102 designed as handles. These serve to activate the pivoting or releasing function of the Collet. As already mentioned, the manual control, in particular the release function, of the load suspension mechanism can be blocked by the safety control by means of a safety control element 17 and can only be released if there is no path-dependent signal S when the force-dependent signal P is present.
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführung einer Handhabungseinrichtung 10 eines erfindungsgemäßen Systems. Diese Handhabungseinrichtung 10 ist für eine Einhandbedienung durch die Bedienperson 8 ausgelegt und besitzt eine langgestreckte Form. Auch für diese Ausführung ist es wesentlich, daß die Handhabungseinrichtung 10 zumindest aus zwei Hauptteilen 101, 102 besteht, von denen das erste Teil 101 oberseitig einerseits fest mit dem Tragelement 5 und andererseits unterseitig fest mit der Lastaufnahmeeinrichtung 7 verbunden ist. Das zweite Teil 102 ist in dieser Ausführung als Handhebel ausgebildet, der mit der Einrichtung 15 zur Bereitstellung des kraftabhängigen Signals P - ebenfalls einem, insbesondere induktiven, Wegaufnehmer - verbunden ist. Der Wegaufnehmer befindet sich im Inneren des ersten Teils 101 und liefert ein Signal P für einen in Fig. 5 nicht näher bezeichneten, durch die auf den Handhebel aufgebrachte Manipulationskraft F veränderlichen Abstand zwischen den beiden Hauptteilen 101, 102. Zur Bewegungs- führung der Handhabungseinrichtung 10 ist ein fest am ersten Teil 101 montierter Handgriff 114 vorgesehen.5 shows a further embodiment of a handling device 10 of a system according to the invention. This handling device 10 is designed for one-handed operation by the operator 8 and has an elongated shape. It is also important for this embodiment that the handling device 10 consists of at least two main parts 101, 102, of which the first part 101 is on the one hand firmly connected to the support element 5 and on the other hand firmly connected to the load-carrying device 7 on the underside. In this embodiment, the second part 102 is designed as a hand lever, which is connected to the device 15 for providing the force-dependent signal P - likewise an, in particular inductive, displacement transducer. The displacement transducer is located in the interior of the first part 101 and supplies a signal P for a distance between the two main parts 101, 102, which is variable due to the manipulation force F applied to the hand lever, not shown in FIG. 5. For guiding the movement of the handling device 10 a handle 114 fixedly mounted on the first part 101 is provided.
Durch diese Sensoranordnung und -auswahl ist bei beiden Ausführungen (Fig. 4, 5) der Handhabungseinrichtung 10 eine hochpräzise Erfassung der Manipulationskraft F möglich. Beide Ausführungen der Handhabungseinrichtung 10 können sowohl in Kombination mi einem elektromotorischen als auch mit einem fluidischen Antrieb 2 eingesetzt werden.With this sensor arrangement and selection, in both embodiments (FIGS. 4, 5) of the handling device 10, a highly precise detection of the manipulation force F is possible. Both versions of the handling device 10 can be combined with an electromotive as well can be used with a fluidic drive 2.
Ein erfindungsgemäßes System mit einer bereits erwähnten zweiten Antriebsvariante - einem fluidisch wirkendem Antrieb 2 - ist in Analogie zu Fig. 2 in Fig. 6 dargestellt. Das Hubaggregat 3 besitzt wiederum ein Gehäuse 3a, in dem sich die Trommel 6 zum Aufwickeln des Seiles (Tragelement 5) und als fluidisch wirkender Antrieb 2 im einfachsten Fall ein Pneumatikzylinder befinden kann. In der Zeichnung ist allerdings ein anderer, an sich bekannter pneumatischer Antrieb 2 angedeutet. Ein solcher Antrieb 2 kann beispielsweise aus einem seitlich verschlossenen Zylindermantel und dazwischen fest eingebauter Kugelspindel bestehen. Durch die Kugelspindel kann eine - bei Beaufschlagung eines innerhalb des Zylindermantels befindlichen Kolbens mit Druckluft entstehende - translatorische Bewegung in eine rotatorische Bewegung zum Antrieb der Trommel 6 umgesetzt werden. Die Einrichtung 11 zur Erzeugung des wegabhängigen Signals S ist bei dieser Ausführung eine inkrementale Drehwinkelmeßscheibe (Encoder) , die vorzugsweise koaxial zur Trommel 6 oder - wie dargestellt - an einer Umlenkrolle 6a für das Tragelement 5 angeordnet sein kann. Das wegabhängige Signal S entspricht somit einem Drehwinkel α der Trommel 6. Für ein erfindungsgemäßes System mit einem fluidisch wirkenden Antrieb 2 kann - wie die zeichnerische Darstellung zeigt - eine weitere Sicherheitseinrichtung vorgesehen sein. Es handelt sich dabei um eine fluidisch, insbesondere pneumatisch, wirkende Bremse 20 für das flexible Tragelement 5, insbesondere für ein Seil .A system according to the invention with an already mentioned second drive variant - a fluidically acting drive 2 - is shown in analogy to FIG. 2 in FIG. 6. The lifting unit 3 in turn has a housing 3a in which the drum 6 for winding the rope (supporting element 5) and as a fluidically acting drive 2 can be a pneumatic cylinder in the simplest case. In the drawing, however, another pneumatic drive 2 known per se is indicated. Such a drive 2 can consist, for example, of a laterally closed cylinder jacket and a ball screw permanently installed in between. By means of the ball screw, a translatory movement, which occurs when compressed air is applied to a piston located within the cylinder jacket, can be converted into a rotary movement for driving the drum 6. In this embodiment, the device 11 for generating the path-dependent signal S is an incremental angle-of-rotation measuring disk (encoder), which can preferably be arranged coaxially to the drum 6 or - as shown - on a deflection roller 6a for the support element 5. The path-dependent signal S thus corresponds to an angle of rotation α of the drum 6. A further safety device can be provided for a system according to the invention with a fluidically acting drive 2, as the drawing shows. It is a fluidic, in particular pneumatic, brake 20 for the flexible support element 5, in particular for a rope.
Die Bremse 20 ist in Fig. 9 als Einzelteil dargestellt. Sie weist ein zylinderartiges Gehäuse 21 mit einem das Gehäuse 21 oberseitig verschließenden Deckel 22 und einer das Gehäuse 21 unterseitig verschließenden Fußplatte 23 auf. In dem Gehäuse 21 ist längsbeweglich ein Kolben 24 geführt, der das Gehäuse 21 in eine abgedichtete Druckkammer 25 für ein druckerzeugendes Fluid und in eine Federkammer 26 unterteilt. Deckel 22, Fußplatte 23 und Kolben 24 weisen jeweils eine nicht näher bezeichnete Durchführungsöffnung für das Tragelement 5 auf. In der Federkammer 26 sind um das Tragelement 5 mindestens zwei Sperrelemente 27, in der dargestellten Ausführung insbesondere Kugeln, angeordnet. Die Sperrelemente 27 sind einerseits durch Federn 28 und andererseits durch den unter der Druckwirkung des Fluids stehenden Kolben 24 beaufschlagt. Die Federkammer 26 weist einen derart sich in Richtung des Kolbens 24 verjüngenden Bereich 29 auf, daß die Sperrelemente 27, wenn sie sich bei vorhandener Druckwirkung des Fluids in einem federseitigen Teil dieses Bereiches 29 befinden, das Tragelement 5 freigeben, und wenn sie bei fehlender Druckwirkung des Fluids unter der Wirkung der Federn 28 in einen kolbenseitigen Teil des Bereiches 29 bewegt werden, das Tragelement 5 im Gehäuse 21 verklemmen. Durch diese Sicherheitseinrichtung kann einem Absturz der Last 9 bei Ausfall des Arbeitsdruckes des Fluids vorgebeugt werden.The brake 20 is shown in FIG. 9 as an individual part. It has a cylindrical housing 21 with a housing 21 on the top closing lid 22 and a bottom plate 23 closing the housing 21 on the underside. A piston 24 is guided in a longitudinally movable manner and divides the housing 21 into a sealed pressure chamber 25 for a pressure-generating fluid and into a spring chamber 26. Cover 22, base plate 23 and piston 24 each have a passage opening for the support element 5, which is not shown in detail. At least two locking elements 27, in particular balls in the embodiment shown, are arranged in the spring chamber 26 around the supporting element 5. The locking elements 27 are acted upon on the one hand by springs 28 and on the other hand by the piston 24 under the pressure effect of the fluid. The spring chamber 26 has a region 29 which tapers in the direction of the piston 24 in such a way that the blocking elements 27, when they are in a spring-side part of this region 29 when the fluid is under pressure, release the support element 5 and when they are in the absence of pressure of the fluid under the action of the springs 28 are moved into a piston-side part of the area 29, clamp the support element 5 in the housing 21. This safety device can prevent the load 9 from falling if the working pressure of the fluid fails.
Ein gravierender Nachteil fluidischer Antriebe 2 besteht in den Gefahren, die davon ausgehen, wenn eine Last 9 sich in ungewollter Weise plötzlich von der Lastaufnahmeeinrichtung 7 löst. Infolge des schlagartigen Fehlens der Last 9 kommt es zu einer explosionsartigen Reaktion im Antrieb 2, wobei das Tragelement 5 nach oben gerissen wird. Die beschriebene Bremse 20 kann mit Vorteil auch eingesetzt werden, um derartigen Situationen sicherheitstechnisch vorzubeugen. Die Bremse 20 kann dazu in einer Einbaustellung im Hubaggregat 3 montiert werden, die gegenüber der in den Fig. 6 und 7 gezeigten Einbaustellung um 180° gedreht ist. Das wegabhängige Signals S, das einer im wesentlichen vertikalen Z-Z Bewegung - in diesem Fall Aufwärts-Bewegung - des Tragelementes 5 entspricht, kann dann zusätzlich auch als Eingangssignal zur Steuerung der Bremse 20, und zwar zum Öffnen eines Druckentlastungsventils für die Druckkammer 25 benutzt werden. Eine plötzliche Aufwärtsbewegung des Tragelementes 5 kann so verhindert werden, wobei in der Bremse 20 eine Gegenkraft zur Kraft des fluidischen Antriebs 2 erzeugt wird, die einer Zerstörung des Antriebs 2 und dem Auftreten von gefahrdrohenden Situationen vorbeugt. Eine Bremse 20 in der in den Fig. 6 und 7 gezeigten Einbaustellung kann mit einer Bremse 20 in der um 180° verdrehten Position vorteilhafterweise kombiniert werden.A serious disadvantage of fluidic drives 2 is the dangers that arise when a load 9 suddenly unintentionally detaches itself from the load suspension device 7. As a result of the sudden absence of the load 9, there is an explosive reaction in the drive 2, the support element 5 being torn upwards. The brake 20 described can also advantageously be used to prevent such situations from a safety perspective. For this purpose, the brake 20 can be installed in the lifting unit 3 are mounted, which is rotated by 180 ° with respect to the installation position shown in FIGS. 6 and 7. The path-dependent signal S, which corresponds to an essentially vertical ZZ movement - in this case upward movement - of the support element 5 can then also be used as an input signal for controlling the brake 20, specifically for opening a pressure relief valve for the pressure chamber 25. A sudden upward movement of the support element 5 can thus be prevented, a counterforce to the force of the fluidic drive 2 being generated in the brake 20, which prevents destruction of the drive 2 and the occurrence of dangerous situations. A brake 20 in the installation position shown in FIGS. 6 and 7 can advantageously be combined with a brake 20 in the position rotated by 180 °.
Insbesondere beim Vorhandensein einer fluidisch wirkenden Antriebseinrichtung zur kann mit Vorteil zur Stromversorgung des Regelkreises zur Lastbalancierung, der Steuerung für die vertikale Z-Z Bewegung des Tragelementes 5, der Sicherheitssteuerung (en) und/oder der speicherprogrammierbaren Steuerung SPS ein insbesondere austauschbarer Akkumulator vorgesehen sein. Eine Netzstromversorgung ist dann nicht notwendig. Ein solcher Akkumulator kann z.B. an oder in der Handhabungseinrichtung 10 angeordnet sein, so daß er einfach aus dem System entnommen und nach einem Aufladen wieder angeschlossen werden kann.In particular, if a fluidically acting drive device is provided, a particularly interchangeable accumulator can advantageously be provided for supplying power to the control circuit for load balancing, the control for the vertical Z-Z movement of the support element 5, the safety control (s) and / or the programmable logic controller PLC. A mains power supply is then not necessary. Such an accumulator can e.g. be arranged on or in the handling device 10 so that it can simply be removed from the system and reconnected after charging.
Das Tragelement 5 kann - im Gegensatz zu den beschriebenen Ausführungen - auch starr, beispielsweise als Zahnstange oder dergleichen, ausgebildet sein. Falls eine solche Zahnstange zum Einsatz kommen soll, kann am Antrieb 2 für die Auslösung der Bewegung ein entsprechendes Ritzel zum Zahn- eingriff in die Stange vorgesehen sein. Die Einrichtung 11 zur Erzeugung des wegabhängigen Signals S kann dann auch so konzipiert werden, das eine im wesentlichen vertikale Z-Z Bewegung einer solchen Stange erfaßt werden kann. Dazu können zur Bereitstellung des wegabhängigen Signals S auch Sensoren verwendet werden, durch die ein linearer Weg des Tragelementes 5 direkt erfaßt wird.In contrast to the described embodiments, the support element 5 can also be rigid, for example as a rack or the like. If such a toothed rack is to be used, a corresponding pinion can be attached to the drive 2 to trigger the movement. intervention in the rod may be provided. The device 11 for generating the path-dependent signal S can then also be designed so that an essentially vertical ZZ movement of such a rod can be detected. For this purpose, sensors can also be used to provide the path-dependent signal S, through which a linear path of the support element 5 is directly detected.
Auf eine weitere Möglichkeit einer biegesteifen Ausbildung des Tragelements wurde bereits eingangs hingewiesen. Eine solche, dem aus der DE 4342715 AI bekannten Manipulator ähnliche Anordnung kann - vergleiche Fig. 8 - auch derart ausgebildet sein, daß das Tragelement 5 ein Tragparallelogramm umfaßt, in dem Teilarme 30 in Gelenken 31 mit einer horizontalen Schwenkachse miteinander verbunden sind, wobei die Winkelstellung und die Längen der Teilarme 30 des Tragparallelogramms innerhalb einer vertikalen Ebene liegend veränderbar sind (Darstellung in Strichlinien) . Bei einer solchen Anordnung kann das wegabhängige Signal S ebenfalls einem Drehwinkel entsprechen, und zwar einem Winkel, um den sich jeweils zwei über ein Gelenk 31 miteinander verbundene Teilarme 30 des Tragparallelogramms gegeneinander bewegen. Die Einrichtung 11 zur Erzeugung des wegabhängigen Signals S kann dann mit Vorteil wiederum eine inkrementale Drehwinkelmeßscheibe sein, die koaxial zur Schwenkachse der Gelenke angeordnet ist. Bei dem in Fig. 8 gezeigten System handelt es sich wiederum um ein System mit fluidischem Antrieb 2 (Pneumatik oder Hydraulikzylinder) . Für ein solches System kann die Einrichtung 11 zur Erzeugung des wegabhängigen Signals S auch ein an der Kolbenstange angeordneter Aufnehmer zur linearen Wegerfassung sein. Die Lastaufnahmeeinrichtung 10 ist hier einfacherweise durch einen Lasthaken gebildet. Aus den vorstehenden Ausführungen geht bereits hervor, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Mittel und Maßnahmen umfaßt, wie hier nicht beschriebene Ausführungen des Antriebs 2. Beispielsweise ist als Antrieb 2 auch eine Kombination einer linear wirkenden fluidischen Kolben-Zylinder-Anordnung mit einer nach der Art eines Flaschenzuges aufgebauten Rollenanordnung zur Bewegungsumlenkung möglich, wobei eine inkrementale Drehwinkelmeßscheibe als Einrichtung 11 zur Erzeugung des wegabhängigen Signals S koaxial zu den Rollen angeordnet sein kann.Another possibility of a rigid construction of the support element was already mentioned at the beginning. Such a, the manipulator known from DE 4342715 AI similar arrangement - see Fig. 8 - can also be designed such that the support element 5 comprises a support parallelogram in which the partial arms 30 are connected in joints 31 with a horizontal pivot axis, the Angular position and the lengths of the partial arms 30 of the parallel parallelogram lying within a vertical plane can be changed (representation in dashed lines). With such an arrangement, the path-dependent signal S can also correspond to an angle of rotation, specifically an angle by which two partial arms 30 of the supporting parallelogram, which are connected to one another via a joint 31, move relative to one another. The device 11 for generating the path-dependent signal S can then again advantageously be an incremental angle of rotation measuring disc which is arranged coaxially to the pivot axis of the joints. The system shown in FIG. 8 is in turn a system with a fluidic drive 2 (pneumatic or hydraulic cylinder). For such a system, the device 11 for generating the path-dependent signal S can also be a sensor arranged on the piston rod for linear path detection. The load suspension device 10 is here simply formed by a load hook. It is already clear from the above statements that the present invention is not limited to the exemplary embodiments shown, but also includes all means and measures having the same effect in the sense of the invention, such as versions of drive 2 not described here. For example, drive 2 is also a combination a linearly acting fluidic piston-cylinder arrangement with a roller arrangement constructed in the manner of a pulley block for deflection of motion is possible, an incremental angle of rotation measuring disc being able to be arranged as a device 11 for generating the path-dependent signal S coaxially to the rollers.
Als Aufnehmer zur Erfassung der Manipulationskraft F oder zur Bereitstellung des wegabhängigen Signals S können auch andere als die hier beschriebenen Sensoren eingesetzt werden.Sensors other than those described here can also be used as sensors for detecting the manipulation force F or for providing the path-dependent signal S.
Weiterhin sind dem Fachmann vielfache Möglichkeiten zur weiteren Ausgestaltung der Erfindung gegeben. So kann der Lasthebevorrichtung 1 für ihre Bewegungen in horizontaler Richtung X-X und/oder Y-Y auch mindestens eine Antriebseinrichtung zugeordnet sein, die in Abhängigkeit von einer - ausgehend von der sich schwerkraftbedingt in Ruhelage selbstätig einstellenden vertikalen Ausrichtung Z-Z - aufgezwungenen Auslenkung des Tragelementes 5 ansteuerbar ist und dazu ein spezielles Steuersystem aufweist. Diesbezüglich wird in vollem Umfang auf das eingangs genannte deutsche Gebrauchsmuster DE 297 19 865 Ul Bezug genommen.Furthermore, the person skilled in the art has numerous possibilities for further developing the invention. For example, the load lifting device 1 can also be assigned at least one drive device for its movements in the horizontal direction XX and / or YY, which can be controlled as a function of a deflection of the support element 5, which is forced on the basis of the vertical orientation ZZ which is automatically set in the rest position due to gravity, and has a special control system. In this regard, reference is made in full to the German utility model DE 297 19 865 Ul mentioned at the beginning.
Ferner ist die Erfindung nicht auf die im Anspruch 1 definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmale definiert sein. Dies bedeutet, daß grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des Anspruchs 1 weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern ist der Anspruch 1 lediglich als ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen. Furthermore, the invention is not limited to the combination of features defined in claim 1, but can also by any other combination of certain Characteristics of all of the individual characteristics disclosed can be defined. This means that in principle practically every single feature of claim 1 can be omitted or replaced by at least one single feature disclosed elsewhere in the application. In this respect, claim 1 is only to be understood as a first attempt at formulation for an invention.

Claims

Ansprüche Expectations
1. System zum Steuern einer Lasthebevorrichtung (1), mit einem steuerbaren Antrieb (2) , mit einem mit dem Antrieb (2) verbundenen, - zumindest in einer Ruhelage schwerkraftbedingt - vertikal (Z-Z) ausgerichteten Tragelement (5) , mit einer mit dem Tragelement (5) verbundenen Lastaufnahmeeinrichtung (7) und mit einem Regelkreis zur Lastbalancierung, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Regelkreis zur Lastbalancierung eine Einrichtung (11) zur Erzeugung eines wegabhängigen Signals (S) umfaßt, das einer im wesentlichen vertikalen (Z-Z) Bewegung des Tragelementes (5) entspricht und als Eingangssignal für die Steuerung des Antriebs (2) dient.1. System for controlling a load lifting device (1), with a controllable drive (2), with a connected to the drive (2), - at least in a rest position due to gravity - vertically (ZZ) aligned support element (5), with a Supporting element (5) connected to the load-receiving device (7) and having a control circuit for load balancing, characterized in that the control circuit for load balancing comprises a device (11) for generating a path-dependent signal (S) which corresponds to an essentially vertical (ZZ) movement of the support element ( 5) corresponds and serves as an input signal for the control of the drive (2).
2. System nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Antrieb (2) ein Elektromotor ist und die Einrichtung (11) zur Erzeugung des wegabhängigen Signals (S) aufweist, und insbesondere als ein elektrischer Servomotor ausgebildet ist.2. System according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the drive (2) is an electric motor and the device (11) for generating the path-dependent signal (S), and in particular is designed as an electric servo motor.
3. System nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n e i c h n e t , daß der Antrieb (2) eine fluidisch wirkende Antriebseinrichtung, wie eine pneumatische Kolben-Zylinder-Anordnung oder eine pneumatisch beaufschlagte Kugelrollspindel, ist .3. System according to claim 1, characterized in that the Drive (2) is a fluidically acting drive device, such as a pneumatic piston-cylinder arrangement or a pneumatically actuated ball screw.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Tragelement (5), zumindest teilweis, starr, z.B. als Zahnstange, ausgebildet ist.System according to one of claims 1 to 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the support element (5), at least partially, rigid, e.g. is designed as a rack.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Tragelement (5) ein Tragparallelogramm umfaßt, in dem vier Teilarme in Gelenken mit einer horizontalen Schwenkachse miteinander verbunden sind, wobei vorzugsweise die Winkelstellung und die Längen der Teilarme des Tragparallelogramms innerhalb einer vertikalen Ebene liegend veränderbar sind.System according to one of claims 1 to 4, characterized in that the supporting element (5) comprises a supporting parallelogram in which four partial arms are connected to one another in joints with a horizontal pivot axis, the angular position and the lengths of the partial arms of the supporting parallelogram preferably being within a vertical plane can be changed horizontally.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Tragelement (5) flexibel und auf einer Trommel (6) aufwickelbar ist.System according to one of Claims 1 to 3, that the support element (5) is flexible and can be wound on a drum (6).
System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das wegabhängige Signal (S) einem Drehwinkel ( ) , insbesondere einem Drehwinkel der Trommel (6) oder einem Winkel, um den sich jeweils zwei über ein Gelenk miteinander verbundene Teilarme des Tragparallelogramms gegeneinander bewegen, entspricht.System according to one of claims 1 to 6, characterized in that the path-dependent signal (S) an angle of rotation (), in particular an angle of rotation of the drum (6) or an angle by which two arms of the supporting parallelogram connected to one another move with respect to one another , corresponds.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Einrichtung (11) zur Erzeugung des wegabhängigen Signals (S) eine inkrementale Drehwinkelmeßscheibe ist, die koaxial zur Trommel (6) , zur Antriebswelle des Antriebs (2) , wie der Antriebswelle eines Elektromotors, oder zu einer Umlenkscheibe oder zu einer Schwenkachse von Gelenken eines Tragparallelogramms angeordnet ist.System according to one of claims 1 to 7, characterized in that the device (11) for generating the path-dependent signal (S) is an incremental angle of rotation measuring disc which is coaxial to the drum (6), to the drive shaft of the drive (2), such as the drive shaft of an electric motor, or to a deflection disc or to one Pivot axis of joints of a parallelogram is arranged.
9. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Regelkreis ein Regelglied (12) umfaßt, das derart ausgelegt ist, daß es in Abhängigkeit von einer Abweichung (ΔS) des wegabhängigen Signals (S) von einem Sollwert (W) an ein Stellglied (13) für den Antrieb9. System according to one of claims 1 to 8, characterized in that the control circuit comprises a control element (12) which is designed such that it is a function of a deviation (ΔS) of the path-dependent signal (S) from a target value (W) to an actuator (13) for the drive
(2) ein Regelsignal (R) für die vertikale (Z-Z) Bewegung des Tragelementes (5) abgibt.(2) outputs a control signal (R) for the vertical (Z-Z) movement of the support element (5).
10. System, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Steuerung für die vertikale (Z-Z) Bewegung des Tragelementes (5) , umfassend ein Steuerglied (14) , eine Handhabungseinrichtung (10) für die/eine Lastaufnahmeeinrichtung (7) und eine Einrichtung (15) zur Erzeugung eines kraftabhängigen Signals (P) , das einer die Handhabungseinrichtung (10) im wesentlichen vertikal10. System, in particular according to one of claims 1 to 9, characterized by a control for the vertical (ZZ) movement of the support element (5), comprising a control member (14), a handling device (10) for the / a load bearing device (7) and a device (15) for generating a force-dependent signal (P) which the handling device (10) essentially vertically
(Z-Z) beaufschlagenden Manipulationskraft (F) entspricht, wobei das Steuerglied (14) derart ausgelegt ist, daß es in Abhängigkeit von einer Abweichung (ΔP) des kraftabhängigen Signals (P) von einem Sollwert (V) ein Steuersignal (T) für den/einen Antrieb (2) zur Auslösung einer vertikalen (Z-Z) Bewegung des Tragelementes (5) abgibt, welche der Richtung und Vorzugs- weise auch der Größe der Manipulationskraft (F) entspricht .(ZZ) corresponding manipulation force (F), the control element (14) being designed such that it generates a control signal (T) for the / depending on a deviation (ΔP) of the force-dependent signal (P) from a desired value (V). a drive (2) for triggering a vertical (ZZ) movement of the support element (5) which gives the direction and preferred also corresponds to the size of the manipulation force (F).
11. System nach Anspruch 1.0, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Handhabungseinrichtung (10) zumindest aus zwei Haupt - teilen (101, 102) besteht, von denen das erste Teil11. System according to claim 1.0, so that the handling device (10) consists of at least two main parts (101, 102), of which the first part
(101) einerseits fest mit dem Tragelement (5) und andererseits fest mit der Lastaufnahmeeinrichtung (7) verbunden ist und das zweite, dem Angriff der Manipulationskraft (F) dienende Teil (102) relativbeweglich zu dem ersten Teil (101) angeordnet ist, wobei als Einrichtung (15) zur Erzeugung des kraftabhängigen Signals (P) in oder an der Handhabungseinrichtung (10) mindestens ein, vorzugsweise induktiver, Wegaufnehmer zur Erfassung der unter der Wirkung der Manipulationskraft (F) auftretenden relativen LageVeränderung(101) on the one hand is firmly connected to the supporting element (5) and on the other hand is firmly connected to the load-bearing device (7) and the second part (102) serving to attack the manipulation force (F) is arranged so as to be movable relative to the first part (101), whereby as a device (15) for generating the force-dependent signal (P) in or on the handling device (10) at least one, preferably inductive, displacement transducer for detecting the relative change in position occurring under the effect of the manipulation force (F)
(ΔH) der beiden Teile (101, 102) angeordnet ist.(ΔH) of the two parts (101, 102) is arranged.
12. System, insbesondere nach Anspruch 10 oder 11, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h ein insbesondere mit dem/einem Antrieb (2) oder dessen Stellglied (13) verbundenes Einstellglied (16), das in Abhängigkeit von einem einer Last (9) entsprechenden Signal (I, Q) und/oder von dem/einem wegabhängigen Signal (S) , das einer im wesentlichen vertikalen (Z-Z) Bewegung des/eines Tragelementes (5) entspricht, den/ einen Sollwert (V) für das/ein Kraftsignal (P) verändert, das der/einer die/eine Handhabungseinrichtung12. System, in particular according to claim 10 or 11, characterized by an in particular with the / a drive (2) or its actuator (13) connected to the adjusting element (16) which, depending on a load (9) corresponding signal (I, Q ) and / or from the / a path-dependent signal (S), which corresponds to a substantially vertical (ZZ) movement of the / a support element (5), the / a setpoint (V) for the / a force signal (P), the the / the handling device
(10) vertikal (Z-Z) beaufschlagenden Manipulationskraft (F) entspricht, und/oder das Übertragungsverhalten des/eines Steuergliedes (14) verändert, welches in Abhängigkeit von der/einer Abweichung (ΔP) des Kraft- Signals (P) von dem Sollwert (V) das/ein Steuersignal (T) für den/einen Antrieb (2) zur Auslösung einer vertikalen (Z-Z) Bewegung des Tragelementes (5) abgibt .(10) corresponds to the vertical (ZZ) manipulating force (F), and / or changes the transmission behavior of the / a control element (14), which is a function of the / a deviation (ΔP) of the force Signals (P) from the setpoint (V) the / a control signal (T) for the / a drive (2) for triggering a vertical (ZZ) movement of the support element (5).
13. System nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h mindestens eine fluidisch, insbesondere pneumatisch, wirkende Bremse (20) für das Tragelement (5) , mit einem zylinderartigen Gehäuse (21) , mit einem das Gehäuse (21) oberseitig verschließenden Deckel (22) und einer das Gehäuse (21) unterseitig verschließenden Fußplatte (23) sowie mit einem im Gehäuse (21) längsbeweglich geführten, das Gehäuse (21) in eine abgedichtete Druckkammer (25) für ein druckerzeugendes Fluid und in eine Federkammer (26) unterteilenden Kolben (24) , wobei Deckel (22) , Fußplatte (23) und Kolben (24) jeweils eine Durchführungsöffnung für das Tragelement (5) aufweisen, wobei in der Federkammer (26) um das Tragelement (5) mindestens zwei Sperrelemente (27) , insbesondere Kugeln, angeordnet sind, die einerseits durch Federn (28) und andererseits durch den unter der Druckwirkung des Fluids stehenden Kolben (24) beaufschlagt sind, wobei die Federkammer (26) einen derart sich in Richtung des Kolbens (24) verjüngenden Bereich (29) aufweist, daß die Sperrelemente (27) , wenn sie sich bei vorhandener Druckwirkung des Fluids in einem federseitigen Teil des Bereiches (29) befinden, das Tragelement (5) freigeben, und wenn sie bei fehlender Druckwirkung des Fluids unter der Wirkung der Federn (28) in einen kolbenseitigen Teil des Bereiches (29) bewegt werden, das Tragelement (5) im Gehäuse (21) verklemmen.13. System according to one or more of claims 1 to 12, characterized by at least one fluidic, in particular pneumatic, acting brake (20) for the support element (5), with a cylindrical housing (21), with a housing (21) closing on the top Cover (22) and a base plate (23) which closes the housing (21) on the underside, and with a housing (21) which is longitudinally movable in the housing (21) in a sealed pressure chamber (25) for a pressure-generating fluid and in a spring chamber (26 ) dividing piston (24), the cover (22), base plate (23) and piston (24) each having a passage opening for the support element (5), with at least two locking elements (5) in the spring chamber (26) around the support element (5) 27), in particular balls, are arranged which are acted upon on the one hand by springs (28) and on the other hand by the piston (24) under the pressure effect of the fluid, the spring chamber (26) being such a s I have in the direction of the piston (24) tapering region (29) that the locking elements (27), if they are in a spring-side part of the region (29) when the fluid is under pressure, release the support element (5), and if they are moved in the absence of pressure from the fluid under the action of the springs (28) into a piston-side part of the area (29), the support element (5) in the housing (21 ) jam.
14. System nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das wegabhängige Signal (S) , das einer im wesentlichen vertikalen (Z-Z) Bewegung des Tragelementes (5) entspricht, als Eingangssignal zur Steuerung der Bremse (20) , insbesondere zum Öffnen eines Druckentlastungsventils für die Druckkammer (25), dient.14. System according to claim 13, characterized in that the path-dependent signal (S), which corresponds to a substantially vertical (ZZ) movement of the support element (5), as an input signal for controlling the brake (20), in particular for opening a pressure relief valve for the Pressure chamber (25) is used.
15. System nach Anspruch 13 oder 14, g e k e n n z e i c h n e t d u r ch zwei in um 180° gegeneinander verdrehten Positionen montierte Bremsen (20) .15. System according to claim 13 or 14, g e k e n n z e i c h n e t d u r ch two brakes (20) mounted in 180 ° rotated against each other.
16. System nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Sicherheitssteuerung für den Antrieb (2) und/oder zur Blockierung der vertikalen (Z-Z) Bewegung des Tragelementes (5) , die einen Sensor (18) , insbesondere eine Lichtschranke, zur Registrierung der Benutzung der Handhabungseinrichtung (10) und ein Schaltglied (19) aufweist, das den Antrieb (2) abschaltet bzw. die vertikale (Z-Z) Bewegung des Tragelementes (5) blok- kiert und nur dann anschaltet bzw. freigibt (Signal U) , wenn der Sensor (19) die Benutzung der Handhabungseinrichtung (10) signalisiert (Signal A) .16. System according to one or more of claims 1 to 15, characterized by a safety controller for the drive (2) and / or for blocking the vertical (ZZ) movement of the support element (5), which has a sensor (18), in particular a light barrier, for registering the use of the handling device (10) and a switching element (19) which switches off the drive (2) or blocks the vertical (ZZ) movement of the support element (5) and only then switches on or releases (signal U ) when the sensor (19) signals the use of the handling device (10) (signal A).
17. System nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 16, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Sicherheitssteuerung für einen manuell bedienbaren Lastaufnahmemechanismus , insbesondere für einen Spannoder Greifmechanismus, der Lastaufnahmeeinrichtung (10) , wobei die Sicherheitssteuerung ein mit der Einrichtung (11) zur Erzeugung des wegabhängigen Signals (S) und mit der Einrichtung (15) zur Erzeugung des kraftabhängigen Signals (P) verbundenes Sicher- heits-Steuerglied (17) aufweist, das die manuelle Bedienung des Lastaufnahmemechanismus sperrt und nur dann freigibt (Signal B) , wenn bei vorhandenem kraft - abhängigen Signal (P) kein wegabhängiges Signal (S) vorliegt .17. System according to one or more of claims 10 to 16, characterized by a safety controller for a manually operated Load suspension mechanism, in particular for a clamping or gripping mechanism, of the load suspension device (10). Unit control element (17), which blocks the manual operation of the load suspension mechanism and only releases (signal B) when there is no path-dependent signal (S) when there is a force-dependent signal (P).
18. System nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Regelglied (12) des Regelkreises zur Lastbalancierung und/oder das Steuerglied (14) der Steuerung für die vertikale (Z-Z) Bewegung des Tragelementes (5) und/ oder das Einstellglied (16) für den Sollwert (V) dieser Steuerung und/oder das Schaltglied (19) der Sicherheitssteuerung für den Antrieb (2) bzw. zur Blockierung des Tragelementes (5) und/oder das Sicher- heits-Steuerglied (17) der Sicherheitssteuerung Bestandteil (e) einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) ist/sind.18. System according to one or more of claims 9 to 17, characterized in that the control element (12) of the control circuit for load balancing and / or the control element (14) of the control for the vertical (ZZ) movement of the support element (5) and / or the setting element (16) for the setpoint (V) of this control and / or the switching element (19) of the safety control for the drive (2) or for blocking the support element (5) and / or the safety control element (17) the safety controller is / are part (s) of a programmable logic controller (PLC).
19. System nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) in der Nähe des Antriebs (2) , insbesondere in einem den Antrieb (2) aufnehmenden Hubaggregat (3), angeordnet ist.19. System according to claim 18, so that the programmable logic controller (PLC) is arranged in the vicinity of the drive (2), in particular in a lifting unit (3) receiving the drive (2).
20. System nach einem od^r mehreren der Ansprüche 1 bis 19, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen austauschbaren Akkumulator zur Stromversorgung des Regelkreises zur Lastbalancierung, der Steuerung für die vertikale (Z-Z) Bewegung des Tragelementes (5) , der Sicherheitssteuerung (en) und/oder der speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) , insbesondere beim Vorhandensein einer fluidisch wirkenden Antriebseinrichtung.20. System according to one or more of claims 1 to 19, characterized by an exchangeable accumulator for supplying power to the control circuit for load balancing, the control for the vertical (ZZ) movement of the support element (5), the safety controller (s) and / or the programmable logic controller (PLC), in particular in the presence of a fluidically acting drive device .
21. System nach Anspruch 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Akkumulator an oder in der Handhabungseinrichtung (10) angeordnet ist.21. System according to claim 20, so that the accumulator is arranged on or in the handling device (10).
22. System nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine an einer LaufSchienenkonstruktion (4) in mindestens einer horizontalen (X-X) Richtung geführte Kran-Laufkatze.22. System according to one or more of claims 1 to 21, a crane trolley guided on a running rail construction (4) in at least one horizontal (X-X) direction in accordance with one or more of the claims.
23. System nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Lasthebevorrichtung (1) für ihre Bewegungen in horizontaler Richtung (X-X und/oder Y-Y) mindestens eine Antriebseinrichtung zugeordnet ist, die in Abhängigkeit von einer - ausgehend von der sich schwerkraftbedingt in Ruhelage selbstätig einstellenden vertikalen Ausrichtung (Z-Z) - aufgezwungenen Auslenkung des Tragelementes (5) ansteuerbar ist.23. System according to one or more of claims 1 to 22, characterized in that the load lifting device (1) for its movements in the horizontal direction (XX and / or YY) is assigned at least one drive device which, depending on one - starting from the due to gravity in the rest position automatically adjusting vertical alignment (ZZ) - forced deflection of the support element (5) can be controlled.
24. Verfahren zum Steuern einer Lasthebevorrichtung (1) , insbesondere mittels eines Systems nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 23, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß nach Aufnahme einer Last (9) eine von einem/dem Antrieb (2) aufgebrachte Kraft oder ein entsprechendes Moment automatisch zügig erhöht wird, bis diese (s) dem Gewicht der Last (9) entspricht, wobei zur Ermittlung der Einstellung eines erreichten Balancezustandes für die Last (9) ein wegabhängiges Signal (S) für eine im wesentlichen vertikale (Z-Z) Bewegung eines/des Tragelementes (5) ermittelt wird.24. Method for controlling a load lifting device (1), in particular by means of a system according to one or more of claims 1 to 23, characterized in that after taking up a load (9) a force applied by a / the drive (2) or a corresponding moment is automatically increased rapidly until this (s) Weight of the load (9) corresponds, a path-dependent signal (S) for an essentially vertical (ZZ) movement of a / the support element (5) being determined to determine the setting of an achieved balance state for the load (9).
25. Verfahren nach Anspruch 24, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das wegabhängige Signal (S) mit einem Sollwert (W) verglichen wird und, wenn Übereinstimmung von Signal (S) und Sollwert (W) vorliegt (ΔS=0) , die vom Antrieb (2) aufgebrachte Kraft bzw. das Moment auf einem erreichten Wert konstant gehalten wird. 25. The method according to claim 24, characterized in that the path-dependent signal (S) is compared with a target value (W) and, if the signal (S) and target value (W) match (ΔS = 0) by the drive (2nd ) applied force or the moment is kept constant at an reached value.
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