EP1851157A2 - Device and method for loading and/or unloading a cargo space or storage space - Google Patents

Device and method for loading and/or unloading a cargo space or storage space

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Publication number
EP1851157A2
EP1851157A2 EP06706858A EP06706858A EP1851157A2 EP 1851157 A2 EP1851157 A2 EP 1851157A2 EP 06706858 A EP06706858 A EP 06706858A EP 06706858 A EP06706858 A EP 06706858A EP 1851157 A2 EP1851157 A2 EP 1851157A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gripper
determined
pendulum
movement
carriage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06706858A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Bernd Mann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Isam AG
Original Assignee
Isam AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Isam AG filed Critical Isam AG
Priority to EP08006281.3A priority Critical patent/EP1958915B8/en
Publication of EP1851157A2 publication Critical patent/EP1851157A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B66C13/063Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack for minimising or preventing longitudinal or transverse swinging of loads electrical
    • 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
    • B66C13/46Position indicators for suspended loads or for crane elements

Definitions

  • the invention initially relates to a device for loading and / or unloading a loading space or storage space with material, in particular for loading and / or unloading a loading space of a ship with bulk material, vzw. with coal or ore, or with containers according to the features of the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for loading and / or unloading a loading space with material, in particular for loading and / or unloading a cargo space of a ship with coal or Ore, or with containers, according to the features of the preamble of claim 28.
  • Such unloading bridges usually have in each case a water-side and in each case a land-side essentially horizontally extending outrigger, which are arranged on two substantially vertically extending supporting pillars.
  • the pillars which have a landing gear, are movable parallel to the quay wall and thus also parallel to the ship lying on the quay wall.
  • a kind of movable carriage called a "cat" is arranged movably along the extension arm, a gripper being arranged in the area below the carriage with the aid of cable elements, which can be moved in the vertical direction, namely up and down, in particular through the loading hatch After that, the gripper is pulled upwards in the vertical direction through the loading hatch and then, with the aid of the carriage, which can be moved on the outrigger, by the What - on the land side, where the bulk material is deposited on a heap or on a conveyor belt.
  • the gripper has vzw. a separate locking mechanism, which also vzw. is controlled by corresponding additional rope elements.
  • the cable ie the "cat" essentially decouples the horizontal and the vertical control of the gripper.
  • the position of the carriage (in the direction of the boom) and of the gripper (ie the specific vertical distance - lifting / lowering) is controlled by the detection Since the closing mechanism of the gripper is also controlled by separate rope elements, a force measurement can be carried out on the grippers of the gripper as well as on its closing ropes the weight of yourself in the gripper located bulk material can be determined.
  • the control of the gripper in the vertical direction is therefore essentially on the control of the corresponding tether of the gripper.
  • the control of the closing mechanism of the gripper (opening / closing) is therefore essentially effected by the activation of the corresponding closing cable drum.
  • the control of the gripper in the horizontal direction via a movement / displacement of the carriage from right to left along the corresponding boom and a corresponding suspension drive of the pillars in the direction parallel to the quay wall.
  • the gripper is substantially "three-dimensionally" movable or controllable.Vzw.
  • the control of the gripper is done manually via a control station, which is arranged on the unloading bridge.
  • corresponding devices or "unloading bridges” are known, lifted with the help of containers from the hold of a ship or be deposited in the hold of a ship, so a corresponding ship loaded with the containers or unloaded accordingly.
  • the operation of such a discharge bridge is substantially similar to that described above, but the gripper for gripping the container is designed specifically differently than the gripper for gripping bulk material.
  • the corresponding gripper for gripping a container substantially on a kind of frame, with the help of corresponding fasteners of the corresponding container can be "taken".
  • the loading state of the hold of the ship below the "hatch” - hereinafter referred to as “hatch” - is generally very arbitrary at the beginning of discharge from the bulk material.
  • the gripper When unloading generally a flat surface of the charge in the hatch area is sought, from which then the bulk material is tapped with the gripper. A substantial portion of the cargo space is generally not directly below the hatch and is therefore not directly accessible to the drained grapple. However, it is trying to fully exploit the area of the opening to the hold, so the surface of the hatch.
  • the gripper is therefore moved up close to the hatch edges, in exceptional cases, it is set off by utilizing a pendulum motion in the edge regions of the hold, which would otherwise not be easily reached.
  • the invention is therefore based on the object, the above-mentioned device or the method mentioned in such a way and further, that the loading and / or unloading process is simplified, in particular the associated costs and possibly associated malfunctions, in particular the risk of collisions of the gripper are significantly reduced.
  • FIG. 2 shows the device according to the invention for carrying out the method according to the invention in a schematic representation from the side with the essential components of the control system
  • Fig. 3 is a schematic representation of the inertial navigation system, namely a three-axis inertial system with a schematic representation of the corresponding axes, and
  • FIG. 4 shows a slide arranged or movable on the arm in a schematic representation from the side in a specific embodiment with the essential tensile forces acting here.
  • Figs. 1 to 4 show - at least partially - a device 1 for loading and / or unloading a loading space 2 with material 3, vzw. with bulk material 3a.
  • the device 1 shown here is therefore suitable for loading and / or unloading a loading space or a storage space with material 3, ie vzw. with bulk material 3a or, for example, also for loading and / or unloading the loading space of a ship with containers.
  • the device 1 is in the following but vzw. explained with reference to the unloading bridge Ia shown in particular in FIGS. 1 and 2:
  • the main mechanical components of the device 1 are first - very generally - shown.
  • the vzw. designed as a discharge bridge Ia device 1 for loading and / or unloading the cargo space 2 of a ship 4 with bulk material 3a.
  • the device 1 serves for loading and / or unloading the loading space 2 of a ship 4 with coal, ore or the like.
  • the device 1 has a gripper 5 for receiving or delivering the bulk material 3a to be transported.
  • the position of the gripper 5 relative to the transporting bulk material 3a is controllable, wherein the position of the gripper 5 is initially variable in the vertical direction according to the arrow A, namely the gripper 5 can be lowered on the one hand, on the other hand can be pulled up.
  • the gripper 5 is connected to at least one cable element 6, which is indicated schematically here.
  • the term "cable element” is also understood, for example, as chain-like elements or the like, which are not rigid and allow a pendulum movement of the gripper 5.
  • the device 1 embodied here as a discharge bridge 1a has a - first - water-side boom 7 and a - second - land-side boom 8.
  • the booms 7 and 8 are substantially horizontal and are arranged on vertically arranged pillars 9.
  • the cable element 6 shown here runs, in particular, over a deflection roller 11 (see Fig. 4) arranged on the carriage 10. Also, the carriage 10 is moved along the extension arms 7 and 8 via further cable elements, not shown here in FIG Therefore, with the movement of the carriage 10, the gripper 5-which is suspended from the cable element 6-can also be moved correspondingly along the arms 7 and 8.
  • the entire device 1 constructed as the discharge bridge 1a It is conceivable that the device 1 not only the cargo holds 2 mobile vehicles (trucks, ships, etc.) or entl dt, but for example. even on solid ground standing by walls limited cargo spaces 2 ("storage rooms").
  • a control system 14 not shown in FIG. 1 but shown in FIG. 2, is now provided.
  • the recording and / or delivery of the bulk material 3 a by the gripper 5 is realized by means of a separate locking mechanism of the gripper 5, not shown here, which in turn vzw. is operated via separate rope elements not shown here in detail. The same applies if containers are to be transported with the device 1 and a specifically designed gripper.
  • the bulk material 3a is now unloaded from the loading space 2, the gripper 5 being lowered into the loading space 2 of the ship 4 through the corresponding hatch 15, here the bulk material to be transported 3a is taken in the open state of the gripper 5, the gripper 5 is then actuated by means of its locking mechanism, namely closed and then pulled over a corresponding cable drum drive the gripper 5 through the hatch 15 upwards. Vzw. Thereafter, the carriage 10 is then moved accordingly, namely along the boom 7 and 8, respectively, to the point where the bulk material 3a is then to be unloaded. At the same time, the entire device 1 along the quay wall 13 by means of the chassis 12 are also moved.
  • the gripper 5 is thus correspondingly movable in all the directions shown in FIGS. 1 and 2, ie in the X, Y and Z directions, so that the bulk material 3 a to be transported then arrives on a hopper 16 Conveyor belts 17 and 18 (shown by arrow B) can be discharged or on a heap 19 (shown by the arrow C) is heaped up or can be removed from the heap. This depends on the particular application.
  • the device 1 For the movement / control of the gripper 5 in the individual directions, ie in the X, Y and Z directions, the device 1 has the corresponding components / actuators not shown in detail here, ie a correspondingly driven cable drum for moving the gripper 5 in the Y direction, one _ _
  • carriage 10 via the carriage 10 is initially a decoupling of the horizontal (at least in the X direction) and vertical (in the Y direction) control of the gripper 5.
  • the corresponding cable drums not shown here are vzw. powered by DC motors.
  • the term "carriage” is understood to mean a movable element along the extension arm 7 or 8. It is conceivable that the carriage 10 is guided along the feeders 7 and 8 by means of a rail system or else that shown in FIG has shown drive rollers.
  • the position of the gripper 5 can be sensed by means of an inertial navigation system 21, so that a pendulum movement or pendulum deflection of the gripper 5 can be determined and the pendulum deflection can be substantially compensated for and / or reduced by a corresponding control , Vzw.
  • Vzw a corresponding control
  • FIG. 2 shows now essentially the inventively constructed device - -
  • the vzw. is designed as a discharge bridge Ia.
  • Good to see here is the first boom 7, the pillars 9 a control pulpit 20, the ship 4, the load compartment 2, the hatch 15 and the gripper 5, which depends on the cable element 6 and is connected to the carriage 10.
  • the carriage 10 is displaceable substantially horizontally along the first expander 7, as indicated by the unspecified arrows, the device 1 being movable along the quay wall 13 via the landing gear 12, which is not shown in detail here.
  • control system 14 schematically shown here for the corresponding control of the gripper 5.
  • coordinate system that is intended to represent the directions of movement of the gripper 5 in the X, Y and Z directions, the individual movements, namely in Y Direction can be realized via a corresponding cable drive of the cable element 6, in the X direction via the carriage 10 and in the Z direction via the motor-driven device 1 along the quay wall 13 with the aid of the carriage 12.
  • the locking mechanism of the gripper 5 which is also controlled via not shown here separate cable elements, so that the opening and closing movements of the gripper 5 also with the aid of the control system 14 can be realized.
  • an inertial navigation system 21 is provided.
  • An inertial navigation system 21 is particularly advantageous in poor visibility conditions for determining the position of the gripper 5, since poor visibility on the determination of the position of the gripper 5 have no influence here.
  • This inertial navigation system 21 is on the gripper 5, ie on the load receiving means according to vzw. arranged directly in a box.
  • the inertial navigation system 21 has corresponding sensors for determining the current translational and / or rotational accelerations or rotational speeds of the gripper 5.
  • the data determined by the inertial navigation system 21 data immediately to the control system 14 vzw. transmitted by radio.
  • the control system 14 has vzw. an illustrated evaluation unit 14a and / or a computing unit 14b and vzw. a storage unit 14c.
  • the data transmitted by the inertial navigation system 21 are then evaluated and thus the current position of the gripper 5 is determined or also a possible pendulum deflection and / or oscillating movement of the gripper 5 is determined or its trajectory calculated.
  • the pendulum movement or the movement path of the gripper 5 can then be calculated via the evaluation and / or arithmetic unit 14a, 14b of the control system 14.
  • the control system 14 or the computing unit 14b then calculates the kinematic "counter measures" and gives the control commands to the individual actuators for controlling the components such as the movement of the carriage 10, the chassis 12 and / or the specific height of the gripper 5.
  • the kinematic intervention realized by the control system 14 is automatically compensated for, but at least reduced, by the pendulum movement / pendulum deflection of the gripper 5.
  • the control system 14 then controls the actuators, ie the cable drums for the carriage 10, the engine for the chassis 12 and / or. or the cable drum to adjust the current height of the gripper 5 automatically.
  • the inertial navigation system 21 is shown in its specific embodiment.
  • the inertial navigation system 21 is here vzw. designed as a three-axis inertial system and has a corresponding sensor, namely vzw. up to three orthogonal gyroscopes and vzw. up to three accelerometers on.
  • the inertial navigation system 21 designed as an inertial system is used to determine the position of the gripper 5 in the case of the bulk material 3a, the inertial system has three orthogonal gyroscopes and three accelerometers, namely for the corresponding three relevant pendulum axes. If the inertial navigation system 21 designed as an inertial system is used to determine the position of the gripper 5 for containers, the inertial navigation system 21 vzw. two orthogonal gyroscopes or vzw. two Accelerometer on, namely due to the vzw. Here realized specific suspension of the gripper 5 for the relevant here for this case here two pendulum axes.
  • the inertial navigation system 21 designed as an inertial system is here arranged in a kind of box or the sensors are arranged in the box, this box being arranged directly on the load receiving means, namely on the gripper 5, as shown in FIG. Additionally illustrated in FIG. 3, here are the respective respective three axes, namely the X-axis, the Y-axis and the Z-axis.
  • the data measured by the inertial system are vzw. transmitted by radio to the control system 14. For each of the possible pendulum axles, here vzw.
  • the three axes of the inertial system are permanently determined for the respective axis, the measured rotational speed about this axis and / or the vectorial acceleration in the direction of this axis using the gyro associated with this axis or the accelerometer associated with this axis.
  • the position and position of the load receiving means namely the gripper 5 in space by the corresponding integration of the measured data, ie vzw. to determine the current position and position of the gripper 5 in space.
  • the respective acceleration vectors of the respective axes X-, Y- and Z-axis
  • the resulting acceleration vector can be determined accordingly, wherein additionally and simultaneously the "rate of turn" of the gripper 5 from the individual angular velocities to the individual Axes can be determined, namely with the help of the respective measured data of orthogonal gyroscopes.
  • the position of the load receiving means namely the gripper 5 in space can be calculated by integration (simple integration with rotational speed values, dual integration with acceleration values) via the currently obtained measurement data ,
  • integration simple integration with rotational speed values, dual integration with acceleration values
  • vzw. with the help of the control system 14 for a particular position of the load receiving means, so the gripper 5 in its rest position, a reference point defined for the kinematic system. This happens vzw. also in rest position of the carriage 10 and der Fahrwerkes 12.
  • the current measurement data are transmitted to the control system 14, so that the current position of the gripper 5 in space on the corresponding integration of the measurement data, in particular the pendulum deflection is calculated accordingly and the control system 14 here a pendulum deflection or pendulum motion of the gripper 5, since the inertial navigation system 21 embodied as an inertial system continuously and permanently transmits the corresponding measurement data to the control system 14 and the movement or position of the carriage 10 is always known to the control system 14, so that then the current position of the gripper 5 due to the corresponding integration of the permanently transmitted measurement data and the adaptation of the coordinates in the space whose position is calculated at any time.
  • This has the great advantage that the whole kinematic system can work without an imaging system and bad weather conditions, namely poor visibility can not influence this. On the contrary, pendulum deflections caused by wind forces can be compensated immediately.
  • a rotary movement of the gripper 5 on the one hand a substantially circular movement of the gripper 5 in space but also a circular movement gripper 5 is substantially determined about its own vertical axis.
  • This has the particular advantage that even such a rotary movement of the gripper 5 by the control system 14 can be reduced or compensated. Such a rotary movement of the gripper 5 is thereby compensated or vzw.
  • the system described above vzw. additionally, a continuous check of the measured data by comparing the positions of the gripper 5 integrated via the accelerometers and / or rotary gyroscopes with a position of the gripper 5 determined from the pendulum angle and the position of the carriage 10.
  • the integration of the measured data of the inertial navigation system 21 embodied as an inertial system permanently determines the position and position of the gripper 5, vzw. permanently the reversal points of the pendulum and / or rotational movement of the gripper 5 can be determined and then a compensation of the movements of the gripper 5 respect. Its rest position is possible.
  • the control system 14 By the direct action of the control system 14 after the detected pendulum movement of the gripper 5 can now with the help of the evaluation or arithmetic unit 14a / 14b of the control system 14 and with the aid of a stored in the memory unit 14c computer program, the corresponding physical effects and the actual predetermined considered specific geometries and forces, the pendulum movement of the gripper 5 vzw. be compensated. Vzw.
  • the weight of the bulk material 3 a located in the gripper 5 is determined via a force measurement on the cable element 6 and transmitted to the control system 14, as vzw.
  • the control system 14 in addition also all the essential parameters for checking the measurement data of the inertial navigation system 21 - as already mentioned above - are available. It may be problematic that the measurement results of the inertial navigation system 21, which is designed as an inertial system, have an error which increases steadily with time t. The reason for this is possible - -
  • the supports otherwise known in the prior art of such a system would not be effective in the application described above for the gripper 5.
  • the inertial system or the corresponding measurement data can now also be supported accordingly in the direction of the determined zero point position, ie. the measurement data determined by the inertial system are correspondingly "corrected", namely to eliminate a possible system inherent drift.
  • FIG. 4 shows the carriage 10, the guide roller 11 for the cable element 6 for lifting and lowering the gripper 5 and the cable elements 22 and 23 (guide cables) for moving the carriage 10 along the boom 7.
  • a pendulum deflection of the gripper 5 shown here represented by the angle ⁇
  • a corresponding resultant force FR ⁇ S arises in the region of the carriage 10, a corresponding resultant force FR ⁇ S.
  • the horizontal component of this force is Fhorizontai
  • the rope load of the rope element 6 is here indicated with Flaut.
  • the horizontal component of the resultant force FR es that is the horizontal component Fhorizontai, must be applied by the guide cables of the carriage 10.
  • Fhorizontai Fsee - FLand. Because the _ _ _
  • Rope load of the rope element 6 FLast has already been measured and the control system 14 is available, now in addition the corresponding forces on the rope elements 22 and 23 of the carriage 10 vzw. determined with power cans.
  • a measurement of the pendulum deflection of the gripper 5 is now possible at least in the direction of movement of the carriage 10 (X direction), in particular because the cable length of the cable element 6 or the respective angle of rotation of the cable drum and thus the specific height of the gripper 5 is known.
  • the bearing of the deflection roller 11 can be equipped with a moment sensor. 4, the corresponding force measurement of the cable elements 6, 22 or 23 or the corresponding moment measurement on the deflection roller 11 can be used to deduce a corresponding pendulum deflection and / or pendulum motion of the gripper 5, namely with the aid of an evaluation unit / Arithmetic unit 14a, 14b of the control system 14, these are calculated.
  • the forces acting on the carriage 10 rope forces are determined by force sensors, in addition vzw.
  • Torque sensors are arranged on the deflection rollers of the cable elements required here, so that the pendulum deflection of the gripper 5 can be determined as a result with the aid of the determined values and the evaluation unit / arithmetic unit 14a, 14b of the control system 14.
  • the pendulum deflection of the gripper 5 can be compensated or reduced by means of the control commands or control of the individual actuators, as described above, namely via a corresponding automatic control of the carriage 10, the chassis 12 and / or the change in the height of the gripper 5.
  • the device 1 can now advantageously also be designed in this way, so that the exact position of the ship 2 and / or the hatch 15 or the hatch edges can also still be sensed by sensors.
  • This is vzw. via another image acquisition system, vzw. realized via a laser scanner 24, which is designed in particular as a 3D laser scanner.
  • the laser scanner 24 is arranged on the first arm 7 above the area of the hatch 15. Vzw. is with the help of the laser scanner 24 then the exact position of the vessel 2 and the hatch 15 sensed.
  • the evaluation unit 14a or computing unit 14b determines this from the data transmitted by the laser scanner 24 or by the sensory detection of the position of the gripper 5.
  • the current distribution of the charge, that is the bulk material 3a within the cargo space 2 is scanned.
  • Gripper 5 (in the Y direction) is changed, in particular, the current load of the gripper 5 is determined with bulk material 3 via a corresponding force measurement on the cable element 6 and a corresponding current height adjustment of the gripper 5, the pendulum motion is reduced or compensated.
  • the individual components are controlled via the control system 14.
  • an inertial navigation system 21 determines the translational and / or rotational accelerations of the gripper 5 with the aid of the sensors of the inertial navigation system 21, the determined data being transmitted to the control system 14.
  • these data are evaluated with the aid of an evaluation unit 14a and the current position of the gripper 5 or its trajectory calculated, then then based on the corresponding control of the chassis 12, the carriage 10 and / or the height of the gripper 5 then the compensation or reduction of the pendulum movement can take place.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

The invention relates to a device (1, 1a) for loading and/or unloading material (3) into and/or from a cargo space (2) or storage space, especially for loading and/or unloading bulk material, preferably coal or ore, or containers into and/or from a hold (2) of a ship (4). At least one gripper (5) is provided for picking up or discharging the material (3), preferably the bulk material (3a) or container that is to be transported. The position of said gripper (5) can be controlled, i.e. the position of the gripper (5) can be changed at least in the vertical and/or the horizontal direction. The gripper (5) is connected to at least one rope element (6) while the movements of the gripper (5) in the vertical and/or horizontal direction and/or the movements for picking up and/or discharging the material (3) can be controlled with the aid of a control system (14), the position of the gripper (5) being detected in a sensory manner such that an oscillating movement and/or an oscillating deflection of the gripper (5) can be determined and be essentially compensated and/or reduced by triggering the same accordingly. An inertial navigation system (21) is arranged on the gripper (5) to detect the position of the gripper (5).

Description

Vorrichtung zum Be- und/oder Entladen eines Laderaums bzw. Lagerraumes bzw. Verfahren zum Be- und/oder Entladen eines Laderaums bzw. Lagerraumes Device for loading and / or unloading a loading space or storage space or method for loading and / or unloading a loading space or storage space
Die Erfindung betrifft zunächst eine Vorrichtung zum Be- und/oder Entladen eines Laderaumes bzw. Lagerraumes mit Material, insbesondere zum Be- und/oder Entladen eines Laderaumes eines Schiffes mit Schüttgut, vzw. mit Kohle oder Erz, oder mit Containern gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Be- und/oder Entladen eines Laderaumes mit Material, insbesondere zum Be- und/oder Entladen eines Laderaums eines Schiffes mit Kohle oder Erz, oder mit Containern, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 28.The invention initially relates to a device for loading and / or unloading a loading space or storage space with material, in particular for loading and / or unloading a loading space of a ship with bulk material, vzw. with coal or ore, or with containers according to the features of the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for loading and / or unloading a loading space with material, in particular for loading and / or unloading a cargo space of a ship with coal or Ore, or with containers, according to the features of the preamble of claim 28.
Die im Stand der Technik bekannten Vorrichtungen zum Be- und/oder Entladen eines Laderaumes eines Schiffes, wobei in dem Laderaum Schüttgut gelagert wird bzw. dem Laderaum Schüttgut, vzw. Kohle, Erz oder dgl. entnommen wird, sind vzw. als sogenannte „Entladebrücken" ausgeführt und in den entsprechenden Häfen vorgesehen. Das Schüttgut, insbesondere die verschiedenen Erz- und/oder Kohlesorten werden mit den Seeschiffen angeliefert. Das Löschen der Laderäume der Schiffe erfolgt vzw. mit den zuvor genannten Entladebrücken.The known in the prior art devices for loading and / or unloading a hold of a ship, being stored in the hold bulk goods or the cargo space bulk, vzw. Coal, ore or the like is taken are vzw. The bulk goods, in particular the various types of ore and / or coal, are delivered by seagoing vessels and are cleared by means of the previously mentioned unloading bridges.
Derartige Entladebrücken weisen zumeist jeweils einen wasserseitigen und jeweils einen landseitigen im wesentlichen horizontal verlaufenden Ausleger auf, die auf zwei im wesentlichen vertikal verlaufenden Stützpfeilern angeordnet sind. Die Stützpfeiler, die ein Fahrwerk aufweisen, sind parallel zur Kaimauer und damit auch parallel zu dem an der Kaimauer liegenden Schiff bewegbar. Entlang der Ausleger ist eine Art verfahrbarer Schlitten, genannt „Katze" bewegbar angeordnet. Im wesentlichen im Bereich unterhalb des Schlittens ist mit Hilfe von Seilelementen ein Greifer angeordnet, der in vertikaler Richtung, nämlich auf und ab bewegt werden kann, um insbesondere durch die Ladeluke eines Schiffes in den Laderaum des Schiffes herabgelassen zu werden, um hier das Schüttgut aufzunehmen bzw. zu ergreifen. Hiernach wird der Greifer in vertikaler Richtung durch die Ladeluke wieder nach oben gezogen und dann im wesentlichen mit Hilfe des auf dem Ausleger verfahrbaren Schlittens von der Was- serseite auf die Landseite gefahren, wo das Schüttgut auf einer Halde oder auf einem Förderband abgelegt wird.Such unloading bridges usually have in each case a water-side and in each case a land-side essentially horizontally extending outrigger, which are arranged on two substantially vertically extending supporting pillars. The pillars, which have a landing gear, are movable parallel to the quay wall and thus also parallel to the ship lying on the quay wall. A kind of movable carriage, called a "cat", is arranged movably along the extension arm, a gripper being arranged in the area below the carriage with the aid of cable elements, which can be moved in the vertical direction, namely up and down, in particular through the loading hatch After that, the gripper is pulled upwards in the vertical direction through the loading hatch and then, with the aid of the carriage, which can be moved on the outrigger, by the What - on the land side, where the bulk material is deposited on a heap or on a conveyor belt.
Der Greifer weist vzw. ein separates Schließwerk auf, das auch vzw. über ent- sprechende zusätzliche Seilelemente gesteuert wird. Über den Schlitten, also die „Katze" erfolgt im wesentlichen eine Entkopplung der horizontalen und der vertikalen Ansteuerung des Greifers. Die Seilelemente werden vzw. über entsprechende Seiltrommeln und diese vzw. über Gleichstrommotoren angetrieben. Auch der Schlitten wird vzw. über angeordnete Seilelemente bzw. Seiltrommeln entlang der Ausleger gezogen und weist vzw. ein mit dem Ausleger in Kontakt stehendes Fahrwerk bzw. Fahrrollen auf. Gesteuert wird die Position des Schlittens (in Richtung des Auslegers) und des Greifers (also der spezifische Höhenabstand - Heben/Senken) durch die Erfassung der Winkelpositionen der entsprechenden Seiltrommeln. Da das Schließwerk des Greifers ebenfalls über separate Seilelemente gesteuert wird, kann eine Kraftmessung einerseits an den Halteseilen des Greifers sowie an dessen Schließseilen erfolgen. Die Kraftmessung an den Seilelementen wird vzw. über sensorische Lastdosen ermittelt. Hierdurch ist insbesondere auch das Gewicht des sich im Greifer befindenden Schüttgutes ermittelbar.The gripper has vzw. a separate locking mechanism, which also vzw. is controlled by corresponding additional rope elements. The cable, ie the "cat", essentially decouples the horizontal and the vertical control of the gripper. The position of the carriage (in the direction of the boom) and of the gripper (ie the specific vertical distance - lifting / lowering) is controlled by the detection Since the closing mechanism of the gripper is also controlled by separate rope elements, a force measurement can be carried out on the grippers of the gripper as well as on its closing ropes the weight of yourself in the gripper located bulk material can be determined.
Die Steuerung des Greifers in vertikaler Richtung (Heben/Senken) erfolgt im wesentlichen daher über die Ansteuerung der entsprechenden Halteseiltrommel des Greifers. Die Ansteuerung des Schließwerkes des Greifers (Öffnen/Schließen) erfolgt im wesentlichen daher über die Ansteuerung der entspre- chenden Schließseiltrommel. Die Steuerung des Greifers in horizontaler Richtung erfolgt über eine Bewegung/Verschiebung des Schlittens von rechts nach links entlang des entsprechenden Auslegers sowie über einen entsprechenden Fahrwerksantrieb der Stützpfeiler in Richtung parallel zur Kaimauer. Damit ist der Greifer im wesentlichen „dreidimensional" bewegbar bzw. steuerbar. Vzw. erfolgt die Steuerung des Greifers manuell über einen Steuerstand, der an der Entladebrücke angeordnet ist.The control of the gripper in the vertical direction (lifting / lowering) is therefore essentially on the control of the corresponding tether of the gripper. The control of the closing mechanism of the gripper (opening / closing) is therefore essentially effected by the activation of the corresponding closing cable drum. The control of the gripper in the horizontal direction via a movement / displacement of the carriage from right to left along the corresponding boom and a corresponding suspension drive of the pillars in the direction parallel to the quay wall. Thus, the gripper is substantially "three-dimensionally" movable or controllable.Vzw., The control of the gripper is done manually via a control station, which is arranged on the unloading bridge.
Weiterhin sind entsprechende Vorrichtungen bzw. „Entladebrücken" bekannt, mit deren Hilfe Container aus dem Laderaum eines Schiffes herausgehoben bzw. in den Laderaum eines Schiffes abgesetzt werden, also ein entsprechendes Schiff mit den Containern entsprechend beladen oder entladen wird. Die Funktionsweise einer derartigen Entladebrücke ist im wesentlich ähnlich zu der zuvor beschriebenen, allerdings ist der Greifer zum Ergreifen der Container spezi- fisch anders ausgebildet als der Greifer zum Ergreifen von Schüttgut. So weist der entsprechende Greifer zum Ergreifen eines Containers im wesentlichen eine Art Rahmen auf, mit dessen Hilfe über entsprechende Befestigungselemente der entsprechende Container „ergriffen" werden kann.Furthermore, corresponding devices or "unloading bridges" are known, lifted with the help of containers from the hold of a ship or be deposited in the hold of a ship, so a corresponding ship loaded with the containers or unloaded accordingly. The operation of such a discharge bridge is substantially similar to that described above, but the gripper for gripping the container is designed specifically differently than the gripper for gripping bulk material. Thus, the corresponding gripper for gripping a container substantially on a kind of frame, with the help of corresponding fasteners of the corresponding container can be "taken".
Die Praxis hat gezeigt, dass während des Betriebs, insbesondere beim Entladen des Laderaums des Schiffes eine Pendelauslenkung des Greifers sehr problematisch sein kann. Hierzu darf folgendes ausgeführt werden:Practice has shown that a pendulum deflection of the gripper can be very problematic during operation, especially when unloading the hold of the ship. The following may be done for this purpose:
Der Beladezustand des Laderaums des Schiffes unterhalb der „Ladeluke" — im folgenden „Luke" genannt - ist bei Beginn der Entladung vom Schüttgut im allgemeinen sehr beliebig. Beim Entladen wird im allgemeinen eine ebene Oberfläche der Ladung im Lukenbereich angestrebt, von der dann gleichmäßig das Schüttgut mit dem Greifer abgegriffen wird. Ein wesentlicher Bereich des Laderaumes befindet sich im allgemeinen nicht direkt unterhalb der Luke und ist daher für den abgelassenen Greifer nicht direkt zugänglich. Es wird aber versucht die Fläche der Öffnung zum Laderaum, also die Fläche der Luke vollständig auszunutzen. Der Greifer wird daher nah an die Lukenränder heranbewegt, in Ausnahmefällen wird er unter Ausnutzung einer Pendelbewegung auch in den Randbereichen des Laderaums abgesetzt, die ansonsten nicht ohne weiteres erreichbar wären. Es besteht aber immer eine große Kollisionsgefahr des Greifers mit den Lukenrändern, insbesondere bei einer Pendelbewegung. Das Beladen eines Laderaums eines Schiffes mit einem Greifer ist unproblematischer, da hier eine geringere Kollisionsgefahr des Greifers mit den Lukenrändern besteht und das Schüttgut im wesentlichen immer von oben mittig durch die Luke in den Laderaum abgegeben werden kann und sich hierdurch dann im wesentlichen gleichmäßig im Laderaum verteilt.The loading state of the hold of the ship below the "hatch" - hereinafter referred to as "hatch" - is generally very arbitrary at the beginning of discharge from the bulk material. When unloading generally a flat surface of the charge in the hatch area is sought, from which then the bulk material is tapped with the gripper. A substantial portion of the cargo space is generally not directly below the hatch and is therefore not directly accessible to the drained grapple. However, it is trying to fully exploit the area of the opening to the hold, so the surface of the hatch. The gripper is therefore moved up close to the hatch edges, in exceptional cases, it is set off by utilizing a pendulum motion in the edge regions of the hold, which would otherwise not be easily reached. However, there is always a high risk of collision of the gripper with the hatch edges, especially in a pendulum motion. The loading of a hold of a ship with a gripper is less problematic, since there is a lower risk of collision of the gripper with the hatch edges and the bulk material can always be discharged from the top center through the hatch into the hold and thus thereby substantially uniformly in the hold distributed.
Hingegen muss insbesondere beim Entladen des Laderaumes - nach einer gewissen Zeit des Entladevorganges - zumeist bisher ein sogenannter Radlader auf dem Boden des Laderaums abgesetzt werden, der aus den seitlichen Bereichen des Laderaums das Schüttgut in den Bereich unterhalb der Luke schiebt, wo es dann vom Greifer aufgenommen werden kann. Aber auch Pendelbewegungen oberhalb der Luke können zu Beschädigungen am Schiff, insbesondere in den Niedergängen oder an den Schiffsaufbauten führen. Zusätzlich kann der Greifer, insbesondere durch eine Schräglage des Greifers im Schüttgut, zu einer Torsionsschwingung angeregt werden.On the other hand, especially when unloading the loading space - after a certain period of unloading - usually so far a so-called wheel loader be placed on the floor of the hold, which pushes the bulk material from the lateral areas of the hold in the area below the hatch, where it can then be picked up by the gripper. But also oscillations above the hatch can lead to damage to the ship, especially in the companionways or on the ship superstructures. In addition, the gripper, in particular by an inclined position of the gripper in the bulk material, be excited to a torsional vibration.
Ähnlich verhält es sich bei den Entladenbrücken, mit deren Hilfe Container transportiert werden. Der vom dem Greifer ergriffene Container muss punktgenau abgesetzt werden, insbesondere Schwingungen bzw. Pendelauslenkungen des Greifers sind hier höchst problematisch, insbesondere aufgrund der Größe und des Gewichts der zu transportierenden Container kann es bei Kollisionen zu erheblichen Schäden und damit einhergehenden Kosten kommen. Hierzu darf folgendes ausgeführt werden:The situation is similar with the unloading bridges used to transport containers. The gripped by the gripper container must be sold with pinpoint accuracy, in particular oscillations or pendulum deflections of the gripper are highly problematic here, especially due to the size and weight of the container to be transported can result in collisions to considerable damage and the associated costs. The following may be done for this purpose:
Bei den im Stand der Technik bekannten Vorrichtungen bzw. bei den bekannten Verfahren sind mehrere Punkte problematisch. Einerseits kommt es zu Pendelbewegungen des Greifers beim Transport des entsprechenden Materials, insbe- sondere des Schüttgutes oder der Container. Insbesondere beim Entladevorgang von Schüttgut, was im wesentlichen daran liegt, dass der Greifer aufgrund der Ladungsverteilung des Schüttgutes im Laderaum nicht punktgenau unter dem Schlitten abgesetzt werden kann bzw. beim Absetzen entsprechend entlang einer Böschung „verrutscht", geht der mit Schüttgut beladene Greifer bei seiner Aufwärtsbewegung dann in eine Pendelbewegung über. Aufgrund der Pendelbewegung des Greifers kann es zu Kollisionen mit den Lukenrändern kommen, so dass diese beschädigt werden. Weiterhin ist problematisch, dass beim Entladevorgang im Bereich der Ladung überkritische Böschungswinkel auftreten können, wobei hier das Material unkontrolliert abrutschen kann und die Gefahr besteht, dass der Greifer verschüttet wird. Ein verschütteter Greifer ist eine gravierende Betriebsstörung, die längere Stillstände zur Folge hat. Insbesondere bei Pendelbewegungen des Greifers, der hierbei auf kritische Böschungen aufprallt, können derartige Verschüttungen des Greifers und daher Betriebsstörungen eintreten. Da das Entladen der Seeschiffe eine zeitkritische Aufgabe ist und hier lange Liegezeiten der Schiffe hohe Kosten verursachen, kann eine Betriebsstörung hier - im Endeffekt - sehr kostenintensiv sein. Hieraus ergibt sich, dass die bisher im Stand der Technik bekannten Vorrichtungen bzw. die bisherige bekannten Steuerungen des Greifers noch nicht optimal ausgebildet sind.In the devices known in the prior art or in the known methods, several points are problematic. On the one hand, pendulum movements of the gripper occur during transport of the corresponding material, in particular of the bulk material or the container. In particular, during the discharge of bulk material, which is essentially because of the fact that the gripper can not be placed precisely under the carriage due to the charge distribution of the bulk material in the hold or "wiping" accordingly when settling along a slope, the loaded with bulk gripper goes to his Due to the pendulum movement of the gripper, collisions with the hatch edges can occur so that they are damaged, and it is also problematic that supercharging angles of attack can occur in the region of the charge, whereby the material can slip off in an uncontrolled manner A buried gripper is a serious malfunction that results in prolonged downtime, especially if the gripper oscillates, impacting critical slopes en of the gripper and therefore malfunction occur. Since unloading the seagoing vessels is a time-critical task and long downtimes of ships cause high costs, a disruption can be very costly here - in the end. It follows that the previously known in the prior art devices or the previous known controls the gripper are not yet optimally formed.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Vorrichtung bzw. das eingangs genannte Verfahren derart auszugestalten und weiterzubilden, dass der Be- und/oder Entladevorgang vereinfacht ist, insbesondere die damit verbundenen Kosten und möglicherweise damit einhergehenden Betriebsstörungen, insbesondere die Gefahr von Kollisionen des Greifers erheblich vermindert sind.The invention is therefore based on the object, the above-mentioned device or the method mentioned in such a way and further, that the loading and / or unloading process is simplified, in particular the associated costs and possibly associated malfunctions, in particular the risk of collisions of the gripper are significantly reduced.
Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist nun - für die Vorrichtung - durch die Merk- male des Kennzeichnungsteiles des Patentanspruches 1 gelöst.The object indicated above is now - for the device - solved by the features of the characterizing part of claim 1.
Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist nun - für das Verfahren - durch die Merkmale des Kennzeichnungsteiles des Patentanspruches 28 gelöst.The object indicated above is now - for the method - achieved by the features of the characterizing part of claim 28.
Dadurch, dass die Position des Greifers nunmehr vzw. kontinuierlich mit Hilfe eines Trägheitsnavigationssystems sensorisch erfasst wird, kann eine Pendelbewegung, insbesondere direkt bei deren Beginn ermittelt werden und eine mit Hilfe eines Steuersystems ausgeführte entsprechende automatische umgehende Ansteuerung der die Bewegung des Greifer beeinflussenden Aktuatoren bzw. Komponenten erfolgen, so dass die Pendelauslenkung bzw. die störende Pendelbewegung des Greifers entsprechend kompensiert, zumindest aber verringert werden kann. Dadurch sind die eingangs genannten Nachteile vermieden. Insbesondere ist die Kollisionsgefahr des Greifers mit den Lukenrändern oder den Schiffsaufbauten vermieden. Weiterhin ist die Gefahr des Verschüttens des Greifers minimiert, so dass auch die bisher bekannten Betriebsstörungen und die damit einhergehenden hohen Kosten vermieden sind. Insbesondere kann der Greifer nun auch punktgenau abgesetzt werden. Dadurch, dass mit Hilfe des Trägheitsnavigationssystems die Pendelbewegung des Greifers erfasst wird und dadurch dass durch eine entsprechende automatische Ansteuerung der aktuel- len Bewegungen des Greifers die Pendelauslenkung/Pendelbewegung verringert bzw. kompensiert wird, sind die eingangs genannten Nachteile vermieden und entscheidende Vorteile erzielt.The fact that the position of the gripper now vzw. is continuously sensory detected by means of an inertial navigation system, a pendulum motion, in particular directly at their beginning can be determined and carried out with the aid of a control system corresponding automatic immediate control of the movement of the gripper influencing actuators or components, so that the pendulum deflection or the disturbing pendulum movement of the gripper compensated accordingly, but at least can be reduced. As a result, the aforementioned disadvantages are avoided. In particular, the danger of collision of the gripper with the hatch edges or the ship superstructures is avoided. Furthermore, the risk of spillage of the gripper is minimized, so that the previously known malfunctions and the associated high costs are avoided. In particular, the gripper can now be sold with pinpoint accuracy. The fact that with the help of the inertial navigation system, the pendulum movement of the gripper is detected and thereby characterized by a corresponding automatic control of the current len movements of the gripper pendulum deflection / pendulum motion is reduced or compensated, the disadvantages mentioned above are avoided and achieved decisive advantages.
Es gibt nun unterschiedliche Möglichkeiten die Erfindung in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 bzw. dem Patentanspruch 28 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbei- Spieles, erläutert anhand der nachfolgenden Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:There are now different ways of embodying and developing the invention in an advantageous manner. For this purpose, reference may first be made to the claims subordinate to claim 1 or claim 28. Preferred embodiments of the invention will become apparent from the following description of the preferred Ausführungsbei- game, explained with reference to the following drawings. In the drawing shows:
Fig. 1 den Entlade- bzw. Beladevorgang des Laderaumes eines Schiffes in schematischer Darstellung von der Seite,1 shows the unloading or loading process of the hold of a ship in a schematic representation of the side,
Fig. 2 die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in schematischer Darstellung von der Seite dargestellt mit den wesentlichen Komponenten des Steuersystems,2 shows the device according to the invention for carrying out the method according to the invention in a schematic representation from the side with the essential components of the control system,
Fig. 3 eine schematische Darstellung des Trägheitsnavigationssystems, nämlich eines dreiachsigen Inertialsystems mit schematischer Darstellung der entsprechenden Achsen, undFig. 3 is a schematic representation of the inertial navigation system, namely a three-axis inertial system with a schematic representation of the corresponding axes, and
Fig. 4 einen am Ausleger angeordneten bzw. verfahrbaren Schlitten in schematischer Darstellung von der Seite in einer bestimmten Ausfüh- rungsform mit den wesentlichen hier wirkenden Seilkräften.4 shows a slide arranged or movable on the arm in a schematic representation from the side in a specific embodiment with the essential tensile forces acting here.
Die Fig. 1 bis 4 zeigen - zumindest teilweise — eine Vorrichtung 1 zum Be- und/oder Entladen eines Laderaumes 2 mit Material 3, vzw. mit Schüttgut 3a.Figs. 1 to 4 show - at least partially - a device 1 for loading and / or unloading a loading space 2 with material 3, vzw. with bulk material 3a.
Die hier dargestellte Vorrichtung 1 eignet sich daher zum Be- und/oder Entladen eines Laderaumes bzw. eines Lagerraumes mit Material 3, also vzw. mit Schüttgut 3a oder bspw. auch zum Be- und/oder Entladen des Laderaumes eines Schiffes mit Containern. Die Vorrichtung 1 wird im folgenden aber vzw. anhand der insbesondere in den Fig. 1 und 2 dargestellten Entladebrücke Ia erläutert: In Fig. 1 sind zunächst - ganz allgemein - die wesentlichen mechanischen Bestandteile der Vorrichtung 1 dargestellt. Gut zu erkennen ist hier die vzw. als Entladebrücke Ia ausgebildete Vorrichtung 1 zum Be- und/oder Entladen des Laderaumes 2 eines Schiffes 4 mit Schüttgut 3a. Vzw. dient die Vorrichtung 1 zum Be- und/oder Entladen des Laderaumes 2 eines Schiffes 4 mit Kohle, Erz oder dgl. Die Vorrichtung 1 weist einen Greifer 5 zur Aufnahme bzw. zur Abgabe des zu transportierenden Schüttgutes 3a auf. Die Position des Greifers 5 relativ zum transportierenden Schüttgut 3a ist steuerbar, wobei die Position des Greifers 5 zunächst in vertikaler Richtung gemäß dem Pfeil A veränderbar ist, nämlich der Greifer 5 einerseits heruntergelassen, andererseits hochgezogen werden kann. Hierzu ist der Greifer 5 mit mindestens einem Seilelement 6 verbunden, das hier schematisch angedeutet ist. Unter dem Begriff „Seilelement" werden auch bspw. kettenartige Elemente oder dgl. verstanden, die nicht starr sind und eine Pendelbewegung des Greifers 5 erlauben.The device 1 shown here is therefore suitable for loading and / or unloading a loading space or a storage space with material 3, ie vzw. with bulk material 3a or, for example, also for loading and / or unloading the loading space of a ship with containers. The device 1 is in the following but vzw. explained with reference to the unloading bridge Ia shown in particular in FIGS. 1 and 2: In Fig. 1, the main mechanical components of the device 1 are first - very generally - shown. Good to see here is the vzw. designed as a discharge bridge Ia device 1 for loading and / or unloading the cargo space 2 of a ship 4 with bulk material 3a. Vzw. The device 1 serves for loading and / or unloading the loading space 2 of a ship 4 with coal, ore or the like. The device 1 has a gripper 5 for receiving or delivering the bulk material 3a to be transported. The position of the gripper 5 relative to the transporting bulk material 3a is controllable, wherein the position of the gripper 5 is initially variable in the vertical direction according to the arrow A, namely the gripper 5 can be lowered on the one hand, on the other hand can be pulled up. For this purpose, the gripper 5 is connected to at least one cable element 6, which is indicated schematically here. The term "cable element" is also understood, for example, as chain-like elements or the like, which are not rigid and allow a pendulum movement of the gripper 5.
Gut zu erkennen ist, dass die hier als Entladebrücke Ia ausgeführte Vorrichtung 1 einen - ersten - wasserseitigen Ausleger 7 und einen - zweiten - land- seitigen Ausleger 8 aufweist. Die Ausleger 7 und 8 verlaufen im wesentlichen horizontal und sind auf vertikal angeordneten Stützpfeilern 9 angeordnet.It can be clearly seen that the device 1 embodied here as a discharge bridge 1a has a - first - water-side boom 7 and a - second - land-side boom 8. The booms 7 and 8 are substantially horizontal and are arranged on vertically arranged pillars 9.
Über einen in der Fig. 1 nicht dargestellten, in der Fig. 2 angedeuteten und in der Fig. 4 dargestellten Schlitten 10 (auch als „Katze" bezeichenbar) ist der Greifer 5 im wesentlichen in horizontaler Richtung entlang der Ausleger 7 und 8 bewegbar. Das hier dargestellte Seilelement 6 läuft vzw. über eine an dem Schlitten 10 angeordnete Umlenkrolle 11 (vgl. Fig. 4). Vzw. wird auch der Schlitten 10 über hier in der Fig. 1 nicht dargestellte weitere Seilelemente entlang der Ausleger 7 und 8 bewegt. Mit der Bewegung des Schlittens 10 ist daher auch der Greifer 5 — an dem Seilelement 6 hängend - entlang der Ausleger 7 und 8 entsprechend bewegbar. Dadurch, dass die Stützpfeiler 9 ein separates Fahrwerk 12 aufweisen, ist die gesamte als Entladebrücke Ia ausgebildete Vorrichtung 1 im wesentlichen parallel zur Kaimauer 13 bewegbar und damit ebenfalls auch der Greifer 5. Denkbar ist, dass die Vorrichtung 1 nicht nur die Laderäume 2 mobiler Fahrzeuge (LKWs, Schiffe etc.) be- oder entlädt, sondern bspw. auch auf festem Untergrund stehende durch Wandungen begrenzte Laderäume 2 („Lagerräume").The carriage 5, which is not shown in FIG. 1 and is indicated in FIG. 2 and can also be referred to as a "cat", is movable in a substantially horizontal direction along the arms 7 and 8. The cable element 6 shown here runs, in particular, over a deflection roller 11 (see Fig. 4) arranged on the carriage 10. Also, the carriage 10 is moved along the extension arms 7 and 8 via further cable elements, not shown here in FIG Therefore, with the movement of the carriage 10, the gripper 5-which is suspended from the cable element 6-can also be moved correspondingly along the arms 7 and 8. Because the support pillars 9 have a separate chassis 12, the entire device 1 constructed as the discharge bridge 1a It is conceivable that the device 1 not only the cargo holds 2 mobile vehicles (trucks, ships, etc.) or entl dt, but for example. even on solid ground standing by walls limited cargo spaces 2 ("storage rooms").
Um die Bewegungen des Greifers 5 zu steuern, ist nun ein in der Fig. 1 nicht dargestelltes, aber aus der Fig. 2 ersichtliches Steuersystem 14 vorgesehen. Die Aufnahme und/oder Abgabe des Schüttgutes 3a durch den Greifer 5 wird mit Hilfe eines separaten hier nicht näher dargestellten Schließwerkes des Greifers 5 realisiert, das wiederum vzw. über separate hier nicht im einzelnen dargestellte Seilelemente betätigt wird. Ähnliches gilt, wenn mit der Vorrichtung 1 und einem spezifisch ausgebildeten Greifer dann Container transportiert werden sollen.In order to control the movements of the gripper 5, a control system 14, not shown in FIG. 1 but shown in FIG. 2, is now provided. The recording and / or delivery of the bulk material 3 a by the gripper 5 is realized by means of a separate locking mechanism of the gripper 5, not shown here, which in turn vzw. is operated via separate rope elements not shown here in detail. The same applies if containers are to be transported with the device 1 and a specifically designed gripper.
Mit Hilfe der in den Fig. 1 bspw. in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung 1 wird nun das Schüttgut 3a aus dem Laderaum 2 entladen, wobei der Greifer 5 in den La- deraum 2 des Schiffes 4 durch die entsprechende Luke 15 herabgelassen wird, hier das zu transportierende Schüttgut 3a im geöffneten Zustand des Greifers 5 ergriffen wird, der Greifer 5 dann mit Hilfe seines Schließwerkes betätigt, nämlich geschlossen wird und dann über einen entsprechenden Seiltrommelantrieb der Greifer 5 wieder durch die Luke 15 nach oben gezogen wird. Vzw. hiernach wird dann der Schlitten 10 entsprechend bewegt, nämlich entlang der Ausleger 7 bzw. 8 bis zu dem Punkt, wo das Schüttgut 3a dann abgeladen werden soll. Zugleich kann die gesamte Vorrichtung 1 entlang der Kaimauer 13 mit Hilfe des Fahrwerks 12 ebenfalls bewegt werden. Im Ergebnis ist damit der Greifer 5 in alle in den Fig. 1 bzw. Fig. 2 dargestellten Richtungen, also in X-, Y- und Z- Richtung entsprechend bewegbar, so dass das zu transportierende Schüttgut 3a dann über einen Trichter 16 auf die Förderbänder 17 bzw. 18 (dargestellt durch Pfeil B) abgegeben werden kann oder auch auf einer Halde 19 (dargestellt durch den Pfeil C) aufgeschüttet wird bzw. von der Halde entnommen werden kann. Dies ist abhängig vom jeweiligen Anwendungsfall.With the aid of the device 1 shown in FIG. 1, for example, in FIG. 2, the bulk material 3a is now unloaded from the loading space 2, the gripper 5 being lowered into the loading space 2 of the ship 4 through the corresponding hatch 15, here the bulk material to be transported 3a is taken in the open state of the gripper 5, the gripper 5 is then actuated by means of its locking mechanism, namely closed and then pulled over a corresponding cable drum drive the gripper 5 through the hatch 15 upwards. Vzw. Thereafter, the carriage 10 is then moved accordingly, namely along the boom 7 and 8, respectively, to the point where the bulk material 3a is then to be unloaded. At the same time, the entire device 1 along the quay wall 13 by means of the chassis 12 are also moved. As a result, the gripper 5 is thus correspondingly movable in all the directions shown in FIGS. 1 and 2, ie in the X, Y and Z directions, so that the bulk material 3 a to be transported then arrives on a hopper 16 Conveyor belts 17 and 18 (shown by arrow B) can be discharged or on a heap 19 (shown by the arrow C) is heaped up or can be removed from the heap. This depends on the particular application.
Für die Bewegung/Steuerung des Greifers 5 in den einzelnen Richtungen, also in X-, Y- und Z-Richtung weist die Vorrichtung 1 die entsprechenden hier nicht im einzelnen dargestellten Komponenten/Aktuatoren auf, also eine entsprechend angetriebene Seiltrommel zur Bewegung des Greifers 5 in Y-Richtung, ei- _ _For the movement / control of the gripper 5 in the individual directions, ie in the X, Y and Z directions, the device 1 has the corresponding components / actuators not shown in detail here, ie a correspondingly driven cable drum for moving the gripper 5 in the Y direction, one _ _
ne entsprechende Seilsteuerung, vzw. angetriebene Seiltrommeln zur Bewegung des Schlittens 10 und damit auch des Greifers 5 in X- Richtung entlang der Ausleger 7 bzw. 8 sowie für die Bewegung des Greifers 5 entlang der Kaimauer 13 in Z-Richtung das Fahrwerk 12.ne corresponding rope control, vzw. driven cable drums for movement of the carriage 10 and thus also of the gripper 5 in the X direction along the boom 7 and 8 and for the movement of the gripper 5 along the quay wall 13 in the Z direction, the chassis 12th
Insbesondere über den Schlitten 10 erfolgt zunächst eine Entkopplung der horizontalen (zumindest in X-Richtung) und vertikalen (in Y-Richtung) Steuerung des Greifers 5. Die entsprechenden hier nicht dargestellten Seiltrommeln werden vzw. über Gleichstrommotoren angetrieben. Unter dem Begriff „Schlitten" wird ein vzw. entlang des Auslegers 7 bzw. 8 bewegbares Element verstanden. Es ist denkbar, dass der Schlitten 10 mit Hilfe eines Schienensystems entlang der Anleger 7 und 8 geführt wird oder aber vzw. die in Fig. 4 dargestellten Fahrrollen aufweist.In particular, via the carriage 10 is initially a decoupling of the horizontal (at least in the X direction) and vertical (in the Y direction) control of the gripper 5. The corresponding cable drums not shown here are vzw. powered by DC motors. The term "carriage" is understood to mean a movable element along the extension arm 7 or 8. It is conceivable that the carriage 10 is guided along the feeders 7 and 8 by means of a rail system or else that shown in FIG has shown drive rollers.
Die eingangs genannten Nachteile sind nun dadurch vermieden, dass die Position des Greifers 5 sensorisch mit Hilfe eines Trägheitsnavigationssystems 21 erfassbar ist, so dass eine Pendelbewegung bzw. Pendelauslenkung des Greifers 5 ermittelbar und durch eine entsprechende Ansteuerung die Pendelauslenkung im wesentlichen kompensierbar und/oder verringerbar ist. Vzw. wird also nun die aktuelle Position des Greifers 5 vzw. kontinuierlich sensorisch erfasst, so dass eine aktuelle Pendelbewegung und/oder Pendelauslenkung des Greifers 5 ermittelt wird und dann durch eine entsprechende automatische Ansteuerung der einzelnen Komponenten zur Steuerung des Greifers 5 diese Pendelbewegung bzw. die Pendelauslenkung im wesentlichen kompensiert und/oder verringert wird. Dadurch können nun Kollisionen des Greifers 5 mit dem Lukenrand der Luke 15 und auch mit den Schiffsaufbauten eines Schiffes 4 vermieden werden. Auch das Absetzen des Greifers 5 im Bereich des Laderaumes 2 ist nun optimiert, insbesondere stößt der Greifer 5 hier nicht gegen kritische Böschungen des Schüttgutes 3a, so dass ein Verschütten des Greifers 5 vermieden ist und kostenintensive Betriebsstörungen verhindert sind. Ähnliches gilt für einen Greifer, mit dem Container transportiert werden. Im einzelnen darf nunmehr folgendes ausgeführt werden:The disadvantages mentioned above are now avoided in that the position of the gripper 5 can be sensed by means of an inertial navigation system 21, so that a pendulum movement or pendulum deflection of the gripper 5 can be determined and the pendulum deflection can be substantially compensated for and / or reduced by a corresponding control , Vzw. So now the current position of the gripper 5 vzw. detected continuously sensory, so that a current pendulum motion and / or pendulum deflection of the gripper 5 is determined and then compensated by a corresponding automatic control of the individual components for controlling the gripper 5, this pendulum motion or the pendulum deflection substantially and / or is reduced. As a result, collisions of the gripper 5 with the hatch edge of the hatch 15 and also with the ship superstructures of a ship 4 can now be avoided. The settling of the gripper 5 in the area of the loading space 2 is now optimized, in particular the gripper 5 does not hit here against critical slopes of the bulk material 3a, so that spillage of the gripper 5 is avoided and costly malfunctions are prevented. The same applies to a gripper with which containers are transported. Specifically, the following may now be executed:
Fig. 2 zeigt nun im wesentlichen die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung - -Fig. 2 shows now essentially the inventively constructed device - -
1, die vzw. als Entladebrücke Ia ausgebildet ist. Gut zu erkennen ist hier der erste Ausleger 7, die Stützpfeiler 9 eine Steuerkanzel 20, das Schiff 4, der Laderaum 2, die Luke 15 sowie der Greifer 5, der am Seilelement 6 hängt und mit dem Schlitten 10 verbunden ist. Der Schlitten 10 ist entlang des ersten Ausle- gers 7 im wesentlichen horizontal verschiebbar, wie durch die nicht näher bezeichneten Pfeile angedeutet, wobei über das hier nicht im einzelnen dargestellte Fahrwerk 12 die Vorrichtung 1 entlang der Kaimauer 13 bewegbar ist.1, the vzw. is designed as a discharge bridge Ia. Good to see here is the first boom 7, the pillars 9 a control pulpit 20, the ship 4, the load compartment 2, the hatch 15 and the gripper 5, which depends on the cable element 6 and is connected to the carriage 10. The carriage 10 is displaceable substantially horizontally along the first expander 7, as indicated by the unspecified arrows, the device 1 being movable along the quay wall 13 via the landing gear 12, which is not shown in detail here.
Gut ersichtlich ist weiterhin das hier schematisch dargestellte Steuersystem 14 zur entsprechenden Steuerung des Greifers 5. Auch dargestellt ist das Koordinatensystem, dass die Bewegungsrichtungen des Greifers 5 in X-, Y- und Z- Richtung darstellen soll, wobei die einzelnen Bewegungen, nämlich in Y- Richtung über einen entsprechenden Seilantrieb des Seilelementes 6, in X- Richtung über den Schlitten 10 und in Z-Richtung über die mit Hilfe des Fahr- werkes 12 motorisch bewegbare Vorrichtung 1 entlang der Kaimauer 13 realisiert werden. Nicht im einzelnen dargestellt ist hier das Schließwerk des Greifers 5, das ebenfalls über hier nicht dargestellte separate Seilelemente ansteuerbar ist, so dass die Öffnungs- und Schließbewegungen des Greifers 5 ebenfalls mit Hilfe des Steuersystems 14 realisierbar sind.Also clearly shown is the control system 14 schematically shown here for the corresponding control of the gripper 5. Also shown is the coordinate system that is intended to represent the directions of movement of the gripper 5 in the X, Y and Z directions, the individual movements, namely in Y Direction can be realized via a corresponding cable drive of the cable element 6, in the X direction via the carriage 10 and in the Z direction via the motor-driven device 1 along the quay wall 13 with the aid of the carriage 12. Not shown in detail here is the locking mechanism of the gripper 5, which is also controlled via not shown here separate cable elements, so that the opening and closing movements of the gripper 5 also with the aid of the control system 14 can be realized.
Zur Erfassung der vzw. aktuellen Position des Greifers 5, also des Lastaufnahmemittels, in allen seinen Pendelachsen ist nun ein Trägheitsnavigationssystem 21 vorgesehen. Ein Trägheitsnavigationssystem 21 ist insbesondere bei schlechten Sichtverhältnissen zur Ermittlung der Position des Greifers 5 vorteilhaft, da schlechte Sichtverhältnisse auf die Ermittlung der Position des Greifers 5 hier keinen Einfluss haben. Dieses Trägheitsnavigationssystem 21 ist an dem Greifer 5, also an dem Lastaufnahmemittel entsprechend vzw. in einer Box direkt angeordnet. Das Trägheitsnavigationssystem 21 weist entsprechende Sensoren zur Ermittlung der aktuellen translatorischen und/oder rotatorischen Beschleu- nigungen bzw. Drehgeschwindigkeiten des Greifers 5 auf. Die vom Trägheitsnavigationssystem 21 ermittelten Daten werden umgehend an das Steuersystem 14 vzw. per Funk übermittelt.To capture the vzw. current position of the gripper 5, so the load receiving means, in all its pendulum axes now an inertial navigation system 21 is provided. An inertial navigation system 21 is particularly advantageous in poor visibility conditions for determining the position of the gripper 5, since poor visibility on the determination of the position of the gripper 5 have no influence here. This inertial navigation system 21 is on the gripper 5, ie on the load receiving means according to vzw. arranged directly in a box. The inertial navigation system 21 has corresponding sensors for determining the current translational and / or rotational accelerations or rotational speeds of the gripper 5. The data determined by the inertial navigation system 21 data immediately to the control system 14 vzw. transmitted by radio.
Das Steuersystem 14 weist vzw. eine dargestellte Auswerteeinheit 14a und/oder eine Recheneinheit 14b sowie vzw. eine Speichereinheit 14c auf. Es werden nun die vom Trägheitsnavigationssystem 21 übermittelten Daten ausgewertet und damit die aktuelle Position des Greifers 5 ermittelt bzw. auch eine - mögliche - aktuelle Pendelauslenkung und/oder Pendelbewegung des Greifers 5 ermittelt bzw. seine Bewegungsbahn berechnet.The control system 14 has vzw. an illustrated evaluation unit 14a and / or a computing unit 14b and vzw. a storage unit 14c. The data transmitted by the inertial navigation system 21 are then evaluated and thus the current position of the gripper 5 is determined or also a possible pendulum deflection and / or oscillating movement of the gripper 5 is determined or its trajectory calculated.
Ermittelt das Trägheitsnavigationssystem 21 bzw. die Auswerteeinheit des Steuersystems 14a eine Pendelbewegung des Greifers 5 so kann die Pendelbewegung bzw. die Bewegungsbahn des Greifers 5 dann über die Auswerte- und/oder Recheneinheit 14a, 14b des Steuersystems 14 berechnet werden. Das Steuersystem 14 bzw. die Recheneinheit 14b berechnet dann die kinematischen „Gegenmaßnahmen" und gibt die Steuerbefehle an die einzelnen Aktuatoren zur Steuerung der Komponenten wie nämlich die Bewegung des Schlittens 10, des Fahrwerkes 12 und/oder die spezifische Höhe des Greifers 5. Über den vom Steuersystem 14 realisierten kinematischen Eingriff wird automatisch nun die Pendelbewegung/Pendelauslenkung des Greifers 5 vzw. vollständig kompensiert, zumindest aber verringert. Hierzu steuert das Steuersystem 14 dann die Aktuatoren, also die Seiltrommeln für den Schlitten 10, den Motor für das Fahrwerk 12 und/oder auch die Seiltrommel zur Einstellung der aktuellen Höhe des Greifers 5 automatisch an.If the inertial navigation system 21 or the evaluation unit of the control system 14a detects a pendulum movement of the gripper 5, the pendulum movement or the movement path of the gripper 5 can then be calculated via the evaluation and / or arithmetic unit 14a, 14b of the control system 14. The control system 14 or the computing unit 14b then calculates the kinematic "counter measures" and gives the control commands to the individual actuators for controlling the components such as the movement of the carriage 10, the chassis 12 and / or the specific height of the gripper 5. About the The kinematic intervention realized by the control system 14 is automatically compensated for, but at least reduced, by the pendulum movement / pendulum deflection of the gripper 5. The control system 14 then controls the actuators, ie the cable drums for the carriage 10, the engine for the chassis 12 and / or. or the cable drum to adjust the current height of the gripper 5 automatically.
In Fig. 3 ist nun das Trägheitsnavigationssystem 21 in seiner spezifischen Ausführungsform dargestellt. Das Trägheitsnavigationssystem 21 ist hier vzw. als dreiachsiges Inertialsystem ausgeführt und weist eine entsprechende Sensorik, nämlich vzw. bis zu drei orthogonale Gyroskope und vzw. bis zu drei Beschleunigungsmesser auf.In Fig. 3, the inertial navigation system 21 is shown in its specific embodiment. The inertial navigation system 21 is here vzw. designed as a three-axis inertial system and has a corresponding sensor, namely vzw. up to three orthogonal gyroscopes and vzw. up to three accelerometers on.
Wird das als Inertialsystem ausgeführte Trägheitsnavigationssystem 21 zur Bestimmung der Position des Greifers 5 im Fall des Schüttgutes 3a verwendet, so weist das Inertialsystem drei orthogonale Gyroskope und drei Beschleunigungsmesser, nämlich für die entsprechenden drei relevanten Pendelachsen auf. Wird das als Inertialsystem ausgeführte Trägheitsnavigationssystem 21 zur Bestimmung der Position des Greifers 5 für Container verwendet, so weist das Trägheitsnavigationssystem 21 vzw. zwei orthogonale Gyroskope bzw. vzw. zwei Beschleunigungsmesser auf, nämlich aufgrund der vzw. hier realisierten spezifischen Aufhängung des Greifers 5 für die dann für diesen Fall hier relevanten zwei Pendelachsen.If the inertial navigation system 21 designed as an inertial system is used to determine the position of the gripper 5 in the case of the bulk material 3a, the inertial system has three orthogonal gyroscopes and three accelerometers, namely for the corresponding three relevant pendulum axes. If the inertial navigation system 21 designed as an inertial system is used to determine the position of the gripper 5 for containers, the inertial navigation system 21 vzw. two orthogonal gyroscopes or vzw. two Accelerometer on, namely due to the vzw. Here realized specific suspension of the gripper 5 for the relevant here for this case here two pendulum axes.
Das als Inertialsystem ausgeführte Trägheitsnavigationssystem 21 ist hier in einer Art Box angeordnet bzw. die Sensoren sind in der Box angeordnet, wobei diese Box direkt am Lastaufnahmemittel, nämlich am Greifer 5 angeordnet ist, so wie in der Fig. 2 dargestellt. Zusätzlich dargestellt in der Fig. 3 sind hier die entsprechenden jeweiligen drei Achsen, nämlich die X-Achse, die Y-Achse sowie die Z-Achse. Die vom Inertialsystem gemessenen Daten werden vzw. per Funk an das Steuersystem 14 übermittelt. Für jede der möglichen Pendelachsen, hier vzw. der drei Achsen des Inertialsystems wird permanent für die jeweilige Achse die gemessene Drehgeschwindigkeit um diese Achse und/oder die vektorielle Beschleunigung in Richtung dieser Achse mit Hilfe des dieser Achse zugeordneten Gyroskops bzw. des dieser Achse zugeordneten Beschleunigungsmessers ermittelt.The inertial navigation system 21 designed as an inertial system is here arranged in a kind of box or the sensors are arranged in the box, this box being arranged directly on the load receiving means, namely on the gripper 5, as shown in FIG. Additionally illustrated in FIG. 3, here are the respective respective three axes, namely the X-axis, the Y-axis and the Z-axis. The data measured by the inertial system are vzw. transmitted by radio to the control system 14. For each of the possible pendulum axles, here vzw. The three axes of the inertial system are permanently determined for the respective axis, the measured rotational speed about this axis and / or the vectorial acceleration in the direction of this axis using the gyro associated with this axis or the accelerometer associated with this axis.
Mit dem so ausgebildeten Trägheitsnavigationssystems 21 ist es möglich die Position und Lage des Lastaufnahmemittels, nämlich des Greifers 5 im Raum durch die entsprechende Integration der Messdaten, also vzw. die aktuelle Position und Lage des Greifers 5 im Raum zu bestimmen. Es werden also die jeweiligen Beschleunigungsvektoren der jeweiligen Achsen (X-, Y- und Z-Achse) ermittelt, so dass der resultierende Beschleunigungsvektor entsprechend bestimmbar ist, wobei zusätzlich und zeitgleich auch die „Drehrate" des Greifers 5 aus den einzelnen Winkelgeschwindigkeiten um die einzelnen Achsen ermittelbar ist, nämlich mit Hilfe der jeweiligen Messdaten der orthogonalen Gyroskope.With the thus formed inertial navigation system 21, it is possible the position and position of the load receiving means, namely the gripper 5 in space by the corresponding integration of the measured data, ie vzw. to determine the current position and position of the gripper 5 in space. Thus, the respective acceleration vectors of the respective axes (X-, Y- and Z-axis) are determined, so that the resulting acceleration vector can be determined accordingly, wherein additionally and simultaneously the "rate of turn" of the gripper 5 from the individual angular velocities to the individual Axes can be determined, namely with the help of the respective measured data of orthogonal gyroscopes.
Mit dem so ausgebildeten Trägheitsnavigationssystem 21 und den hier vom I- nertialsystem gewonnen Messwerten kann daher die Position des Lastaufnah- memittels, nämlich des Greifers 5 im Raum durch Integration (einfache Integration bei Drehgeschwindigkeitswerten, zweifache Integration bei Beschleunigungswerten) über die aktuell gewonnenen Messdaten berechnet werden. Hierzu wird vzw. mit Hilfe des Steuersystems 14 für eine bestimmte Position des Lastaufnahmemittels, also des Greifers 5 in seiner Ruhelage ein Bezugspunkt für das kinematische System definiert. Dies geschieht vzw. auch in Ruhelage des Schlittens 10 bzw. des Fahrwerkes 12.With the thus formed inertial navigation system 21 and the measured values obtained here by the inertial system, therefore, the position of the load receiving means, namely the gripper 5 in space can be calculated by integration (simple integration with rotational speed values, dual integration with acceleration values) via the currently obtained measurement data , For this purpose vzw. with the help of the control system 14 for a particular position of the load receiving means, so the gripper 5 in its rest position, a reference point defined for the kinematic system. This happens vzw. also in rest position of the carriage 10 and der Fahrwerkes 12.
Bei einer beginnenden Bewegung des Greifers 5 werden dann die aktuellen Messdaten dem Steuersystem 14 übermittelt, so dass die aktuelle Position des Greifers 5 im Raum über die entsprechende Integration der Messdaten, insbesondere die Pendelauslenkung entsprechend berechenbar ist und das Steuersystem 14 hier eine Pendelauslenkung bzw. Pendelbewegung des Greifers 5 entsprechend kompensieren kann, da das als Inertialsystem ausgebildete Träg- heitsnavigationssystem 21 jederzeit und permanent die entsprechenden Messdaten an das Steuersystem 14 übermittelt und auch die Bewegung bzw. Position des Schlittens 10 dem Steuersystem 14 immer bekannt ist, so dass dann die aktuelle Position des Greifers 5 aufgrund der entsprechenden Integration der permanent übermittelten Messdaten und die Anpassung der Koordinaten im Raum dessen Position jederzeit berechnet wird. Dies hat den großen Vorteil, dass das ganze kinematische System ohne ein Bilderfassungssystem arbeiten kann und schlechte Wetterverhältnisse, nämlich schlechte Sicht dieses nicht beeinflussen können. Ja im Gegenteil, Pendelauslenkungen hervorgerufen durch Windkräfte können sofort kompensiert werden.At an incipient movement of the gripper 5 then the current measurement data are transmitted to the control system 14, so that the current position of the gripper 5 in space on the corresponding integration of the measurement data, in particular the pendulum deflection is calculated accordingly and the control system 14 here a pendulum deflection or pendulum motion of the gripper 5, since the inertial navigation system 21 embodied as an inertial system continuously and permanently transmits the corresponding measurement data to the control system 14 and the movement or position of the carriage 10 is always known to the control system 14, so that then the current position of the gripper 5 due to the corresponding integration of the permanently transmitted measurement data and the adaptation of the coordinates in the space whose position is calculated at any time. This has the great advantage that the whole kinematic system can work without an imaging system and bad weather conditions, namely poor visibility can not influence this. On the contrary, pendulum deflections caused by wind forces can be compensated immediately.
Zusätzlich ist von Vorteil, dass auch eine rotatorische Bewegung des Greifers 5, einerseits eine im wesentlichen kreisende Bewegung des Greifers 5 im Raum aber auch eine kreisende Bewegung Greifers 5 im wesentlichen um seine eigene vertikale Achse ermittelbar ist. Dies hat den besonderen Vorteil, dass auch eine derartige rotatorische Bewegung des Greifers 5 durch das Steuersystem 14 verringerbar bzw. kompensierbar ist. Eine derartige rotatorische Bewegung des Greifers 5 ist dadurch kompensierbar bzw. vzw. stoppbar, wenn der Greifer 5 genau in dem Moment seines ermittelten „Nulldurchganges" mit dem Material 3 vzw. mit dem Schüttgut 3a in Kontakt bringbar ist, so dass diese rotatorische Bewegung so gestoppt wird. Bei der bekannten Bewegung des Schlittens 10 bzw. des Fahrwerks 12 ist auch der sich mitverlagernde „Nulldurchgang" einer Pendelbewegung ermittelbar, weil dieser Nullpunkt auch bei einer Pendelbewegung bei den bekannten Bewegungen des Systems (Schlitten 10, Fahrwerk 12, Seilelement 6) in X-, Y- bzw. Z-Richtung berechnet wird und bzgl. - -In addition, it is advantageous that also a rotary movement of the gripper 5, on the one hand a substantially circular movement of the gripper 5 in space but also a circular movement gripper 5 is substantially determined about its own vertical axis. This has the particular advantage that even such a rotary movement of the gripper 5 by the control system 14 can be reduced or compensated. Such a rotary movement of the gripper 5 is thereby compensated or vzw. Stoppable when the gripper 5 can be brought into contact with the material 3 or with the bulk material 3a precisely at the moment of its determined "zero crossing", so that this rotational movement is thus stopped 12 is also the mitverlagernde "zero crossing" of a pendulum motion determined, because this zero point is calculated even in a pendulum motion in the known movements of the system (carriage 10, chassis 12, cable element 6) in the X, Y or Z direction and concerning. - -
des Greifers 5 somit eine kontinuierliche Kompensation der Pendelbewegung bzgl. dieses Nullpunktes über das Steuersystem 14 ermöglicht ist. Das oben beschriebene System hat daher die Vorteile, dass eine direkte und kontinuierliche Messung des Pendelwinkels ermöglicht wird, ohne dass ein Sichtkontakt zum Lastaufnahmemittel, also zum Greifer 5 notwendig ist. Weiterhin können die oben beschriebenen Rotationsbewegungen des Greifers 5 bestimmt und verringert bzw. kompensiert werden.of the gripper 5 thus a continuous compensation of the pendulum movement with respect. This zero point on the control system 14 is made possible. The system described above therefore has the advantages that a direct and continuous measurement of the pendulum angle is made possible without a visual contact with the load receiving means, so the gripper 5 is necessary. Furthermore, the above-described rotational movements of the gripper 5 can be determined and reduced or compensated.
Insbesondere ermöglicht das oben beschriebene System vzw. zusätzlich eine kontinuierliche Prüfung der Messdaten durch den Vergleich der über die Beschleunigungsmesser und/oder Drehgeschwindigkeitsmesser (Gyroskope) integrierten Positionen des Greifers 5 mit einer aus dem Pendelwinkel und der Position des Schlittens 10 ermittelten Position des Greifers 5. Im Ergebnis werden über die Integration der Messdaten des als Inertialsystems ausgebildeten Träg- heitsnavigationssystem 21 permanent die Lage und Position des Greifers 5 bestimmt, wobei vzw. permanent auch die Umkehrpunkte der Pendel- und/oder Rotationsbewegung des Greifers 5 bestimmbar sind und dann eine Kompensation der Bewegungen des Greifers 5 bzgl. seiner Ruhelage ermöglicht ist.In particular, the system described above vzw. additionally, a continuous check of the measured data by comparing the positions of the gripper 5 integrated via the accelerometers and / or rotary gyroscopes with a position of the gripper 5 determined from the pendulum angle and the position of the carriage 10. As a result, the integration of the measured data of the inertial navigation system 21 embodied as an inertial system permanently determines the position and position of the gripper 5, vzw. permanently the reversal points of the pendulum and / or rotational movement of the gripper 5 can be determined and then a compensation of the movements of the gripper 5 respect. Its rest position is possible.
Durch die direkte Einwirkung des Steuersystems 14 nach der erfassten Pendelbewegung des Greifers 5 kann nun mit Hilfe der Auswerte- bzw. Recheneinheit 14a/14b des Steuersystems 14 und mit Hilfe eines in der Speichereinheit 14c gespeicherten Computerprogramms, das die entsprechenden physikalischen Einwirkungen sowie die tatsächlich vorgegebenen spezifischen Geometrien und Kräfte berücksichtigt, die Pendelbewegung des Greifers 5 vzw. ausgeglichen werden. Vzw. über eine Kraftmessung am Seilelement 6 wird zusätzlich auch das Gewicht des sich im Greifer 5 befindenden Schüttgutes 3a bestimmt und an das Steuersystem 14 übermittelt, wie vzw. auch die aktuelle Höhe des Greifers 5 (über die eingestellte Seillänge des Seilelementes 6), so dass dem Steuersystem 14 zusätzlich auch alle wesentlichen Parameter für die Überprüfung der Messdaten des Trägheitsnavigationssystems 21 - wie bereits oben erwähnt - zur Verfügung stehen. Problematisch kann sein, dass die Messergebnisse des als Inertialsystems ausgeführten Trägheitsnavigationssystems 21 einen mit der Zeit t stetig wachsenden Fehler aufweisen. Der Grund hierfür liegt in möglichen vor- — —By the direct action of the control system 14 after the detected pendulum movement of the gripper 5 can now with the help of the evaluation or arithmetic unit 14a / 14b of the control system 14 and with the aid of a stored in the memory unit 14c computer program, the corresponding physical effects and the actual predetermined considered specific geometries and forces, the pendulum movement of the gripper 5 vzw. be compensated. Vzw. In addition, the weight of the bulk material 3 a located in the gripper 5 is determined via a force measurement on the cable element 6 and transmitted to the control system 14, as vzw. Also, the current height of the gripper 5 (over the set rope length of the cable element 6), so that the control system 14 in addition also all the essential parameters for checking the measurement data of the inertial navigation system 21 - as already mentioned above - are available. It may be problematic that the measurement results of the inertial navigation system 21, which is designed as an inertial system, have an error which increases steadily with time t. The reason for this is possible - -
handenen Messfehlern der Beschleunigungsmesser bzw. der Gyroskope, die sich durch die Integration mit der Zeit immer stärker auswirken. Diese Ungenauig- keit (Drift/Bias) kann nun aber durch die Stützung des Systems eliminiert werden. Dadurch, dass permanent die Umkehrpunkte der Pendel- und der Rotati- onsbewegungen bestimmt bzw. ermittelt werden und diese Bewegungen/Schwingungen ja um die Ruhelage/Nullpunkt erfolgen, kann nunmehr eine Stützung der Messdaten in Richtung dieses Nullpunktes erfolgen, weil der Nullpunkt der Pendelbewegung bei bekannter Bewegung des Schlittens 10 und/oder des Fahrwerkes 12 ebenfalls berechnet werden kann. Anderes ausge- drückt, die aufgrund der zuvor beschriebenen systeminhärenten Drift des Träg- heitsnavigationssystems 21 sich möglicherweise verändernden Messdaten können in Richtung des berechneten Nullpunktes/Nulldurchganges der Pendelbewegungen vzw. immer permanent entsprechend gestützt werden. Das ansonsten bisher im Stand der Technik bekannte Stützen eines derartigen System bspw. eine Stützung nur durch die Erdbeschleunigung bzw. eine Stützung nur durch ein externes Navigationssystem, wäre in dem oben beschriebenen Anwendungsfall für den Greifer 5 nicht zielführend. Jedoch aufgrund der Bestimmung der aktuellen Umkehrpunkte der Pendel- und/oder Rotationsbewegungen kann das Inertialsystem bzw. können die entsprechenden Messdaten nunmehr auch in Richtung der ermittelten Nullpunktlage entsprechend gestützt werden, d.h. die vom Inertialsystem ermittelten Messdaten entsprechend „korrigiert" werden, nämlich um eine mögliche systeminhärente Drift zu eliminieren.measuring errors of accelerometers or gyroscopes, which are increasingly affected by integration with time. This inaccuracy (drift / bias) can now be eliminated by supporting the system. The fact that the reversal points of the pendulum and the rotation movements are permanently determined or determined and that these movements / vibrations are made about the rest position / zero point, can now support the measurement data in the direction of this zero point, because the zero point of the pendulum motion at known movement of the carriage 10 and / or the chassis 12 can also be calculated. Expressed differently, the measurement data possibly changing due to the system-inherent drift of the inertial navigation system 21 described above can be measured in the direction of the calculated zero point / zero crossing of the oscillatory movements vzw. Always be supported accordingly. The supports otherwise known in the prior art of such a system, for example, a support only by the acceleration of gravity or a support only by an external navigation system, would not be effective in the application described above for the gripper 5. However, due to the determination of the actual reversal points of the pendulum and / or rotational movements, the inertial system or the corresponding measurement data can now also be supported accordingly in the direction of the determined zero point position, ie. the measurement data determined by the inertial system are correspondingly "corrected", namely to eliminate a possible system inherent drift.
Die Möglichkeit einer weiteren sensorischen Erfassung der Position des Greifers 5 ist in Fig. 4 dargestellt. Fig. 4 zeigt den Schlitten 10, die Umlenkrolle 11 für das Seilelement 6 zum Heben und Senken des Greifers 5 sowie die Seilelemente 22 und 23 (Führungsseile) zum Bewegen des Schlittens 10 entlang des Auslegers 7. Bei einer hier dargestellten Pendelauslenkung des Greifers 5, dargestellt durch den Winkel φ, entsteht im Bereich des Schlittens 10 eine entsprechende resultierende Kraft FRΘS. Die horizontale Komponente dieser Kraft ist Fhorizontai, wobei die Seillast des Seilelementes 6 hier mit Flaut angegeben ist. Die horizontale Komponente der resultierenden Kraft FRes, also der horizontale Anteil Fhorizontai muss von den Führungsseilen des Schlittens 10 aufgebracht werden. Für den Fall, dass der Schlitten 10 unbeschleunigt ist gilt: Fhorizontai = Fsee - FLand. Da die _ _The possibility of further sensory detection of the position of the gripper 5 is shown in FIG. 4 shows the carriage 10, the guide roller 11 for the cable element 6 for lifting and lowering the gripper 5 and the cable elements 22 and 23 (guide cables) for moving the carriage 10 along the boom 7. In a pendulum deflection of the gripper 5 shown here, represented by the angle φ, arises in the region of the carriage 10, a corresponding resultant force FR Θ S. The horizontal component of this force is Fhorizontai, the rope load of the rope element 6 is here indicated with Flaut. The horizontal component of the resultant force FR es , that is the horizontal component Fhorizontai, must be applied by the guide cables of the carriage 10. In the event that the carriage 10 is unaccelerated applies: Fhorizontai = Fsee - FLand. Because the _ _
Seillast des Seilelementes 6 FLast bereits gemessen worden ist und dem Steuersystem 14 zur Verfügung steht, werden nunmehr zusätzlich die entsprechenden Kräfte an den Seilelementen 22 und 23 des Schlittens 10 vzw. mit Kraftdosen ermittelt. In dem in Fig. 4 dargestellten Fall ist eine Messung der Pendelaus- lenkung des Greifers 5 nun zumindest in Bewegungsrichtung des Schlittens 10 (X-Richtung) möglich, insbesondere weil ja auch die Seillänge des Seilelementes 6 bzw. der jeweilige Drehwinkel der Seiltrommel und damit die spezifische Höhe des Greifers 5 bekannt ist. Um auch eine Auslenkung in Richtung der Kaimauer 13, also in Z-Richtung messen zu können sowie mögliche Torsionswinkel des Greifers 5 messen zu können, kann das Lager der Umlenkrolle 11 mit einem Momentensensor ausgerüstet werden. Bei dem dann in Fig. 4 dargestellten Anwendungsfall kann auch mit der entsprechenden Kraftmessung der Seilelemente 6, 22 bzw. 23 bzw. der entsprechenden Momentmessung an der Umlenkrolle 11 auf eine entsprechende Pendelauslenkung und/oder Pendelbewegung des Greifers 5 rückgeschlossen, nämlich mit Hilfe einer Auswerteeinheit/Recheneinheit 14a, 14b des Steuersystems 14 diese berechnet werden. Die am Schlitten 10 angreifenden Seilkräfte werden über Kraftsensoren ermittelt, wobei zusätzlich vzw. an den hier erforderlichen Umlenkrollen der Seilelemente Momentsensoren angeordnet sind, so dass die Pendelauslenkung des Greifers 5 im Ergebnis mit Hilfe der ermittelten Werte und der Auswerteein- heit/Recheneinheit 14a, 14b des Steuersystems 14 ermittelt werden kann. Über das im Steuersystem 14 abgespeicherte entsprechende Programm, kann dann mit Hilfe der Steuerbefehle bzw. Ansteuerung der einzelnen Aktuatoren, wie oben beschrieben, wiederum die Pendelauslenkung des Greifers 5 kompensiert bzw. verringert werden, nämlich über eine entsprechende automatische Ansteuerung des Schlittens 10, des Fahrwerks 12 und/oder der Veränderung der Höhe des Greifers 5.Rope load of the rope element 6 FLast has already been measured and the control system 14 is available, now in addition the corresponding forces on the rope elements 22 and 23 of the carriage 10 vzw. determined with power cans. In the case illustrated in FIG. 4, a measurement of the pendulum deflection of the gripper 5 is now possible at least in the direction of movement of the carriage 10 (X direction), in particular because the cable length of the cable element 6 or the respective angle of rotation of the cable drum and thus the specific height of the gripper 5 is known. In order to be able to measure a deflection in the direction of the quay wall 13, ie in the Z direction and to be able to measure possible torsion angles of the gripper 5, the bearing of the deflection roller 11 can be equipped with a moment sensor. 4, the corresponding force measurement of the cable elements 6, 22 or 23 or the corresponding moment measurement on the deflection roller 11 can be used to deduce a corresponding pendulum deflection and / or pendulum motion of the gripper 5, namely with the aid of an evaluation unit / Arithmetic unit 14a, 14b of the control system 14, these are calculated. The forces acting on the carriage 10 rope forces are determined by force sensors, in addition vzw. Torque sensors are arranged on the deflection rollers of the cable elements required here, so that the pendulum deflection of the gripper 5 can be determined as a result with the aid of the determined values and the evaluation unit / arithmetic unit 14a, 14b of the control system 14. About the corresponding program stored in the control system 14, then the pendulum deflection of the gripper 5 can be compensated or reduced by means of the control commands or control of the individual actuators, as described above, namely via a corresponding automatic control of the carriage 10, the chassis 12 and / or the change in the height of the gripper 5.
Weiterhin kann die Vorrichtung 1 in vorteilhafter Weise nun zusätzlich so aus- gebildet sein, so dass nämlich auch noch die genaue Position des Schiffes 2 und/oder der Luke 15 bzw. der Lukenränder ebenfalls noch sensorisch erfassbar ist. Dies wird vzw. über ein weiteres Bilderfassungssystem, vzw. über einen Laserscanner 24 realisiert, der insbesondere als 3D -Laserscanner ausgebildet ist. Im bevorzugten Fall ist der Laserscanner 24 an dem ersten Ausleger 7 über dem Bereich der Luke 15 angeordnet. Vzw. ist mit Hilfe des Laserscanner 24 dann die genaue Position des Schiffes 2 und der Luke 15 sensorisch erfassbar. Dies hat zunächst den Vorteil, dass ein „Notstop" durchgeführt werden kann, wenn nämlich die Auswerteeinheit 14a des Steuersystem 14 ermittelt, dass eine aktuelle Pendelbewegung des Greifers 5 im weiteren Betrieb zu einer Kollision mit dem Lukenrand der Luke 15 oder mit einem Schiffsaufbau des Schiffes 4 führen würde. Die Auswerteeinheit 14a bzw. Recheneinheit 14b ermittelt dies aus den vom Laserscanner 24 bzw. von der sensorischen Erfassung der Position des Greifers 5 übermittelten Daten.Furthermore, the device 1 can now advantageously also be designed in this way, so that the exact position of the ship 2 and / or the hatch 15 or the hatch edges can also still be sensed by sensors. This is vzw. via another image acquisition system, vzw. realized via a laser scanner 24, which is designed in particular as a 3D laser scanner. In the preferred case, the laser scanner 24 is arranged on the first arm 7 above the area of the hatch 15. Vzw. is with the help of the laser scanner 24 then the exact position of the vessel 2 and the hatch 15 sensed. This initially has the advantage that an "emergency stop" can be carried out, namely when the evaluation unit 14a of the control system 14 determines that a current pendulum movement of the gripper 5 in further operation to a collision with the hatch edge of the hatch 15 or with a ship body of the ship The evaluation unit 14a or computing unit 14b determines this from the data transmitted by the laser scanner 24 or by the sensory detection of the position of the gripper 5.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird zusätzlich mit dem Laserscanner 24 die aktuelle Verteilung der Ladung, also des Schüttgutes 3a innerhalb des Laderaumes 2 gescannt. Dies hat den Vorteil, dass der Böschungswin- kel des im Laderaum 2 lagernden Schüttgutes 3a ermittelbar ist und auch wieder im Zusammenhang mit der ermittelten Pendelauslenkung des Greifers 5 bzw. deren Kompensation eine Kollision des Greifers 5 mit einer Böschung des Schüttgutes 3 vermieden werden kann, so dass ein Verschütten des Greifers 5 vermieden ist.In a further advantageous embodiment, in addition to the laser scanner 24, the current distribution of the charge, that is the bulk material 3a within the cargo space 2 is scanned. This has the advantage that the slope angle of the bulk material 3a stored in the loading space 2 can be determined and also in connection with the determined pendulum deflection of the gripper 5 or its compensation, a collision of the gripper 5 with a slope of the bulk material 3 can be avoided. so that spilling of the gripper 5 is avoided.
Mit den hier dargestellten Komponenten des Steuersystems 14 ist nun ein automatisches Verfahren zur Verringerung und/oder Kompensierung der Pendelauslenkung des Greifers 5 realisierbar. Hierzu wird die Position des Greifers 5 vzw. kontinuierlich sensorisch erfasst, so dass eine Pendelbewegung des Grei- fers 5 ermittelt wird und dann durch eine automatische Ansteuerung des Greifers 5 bzw. der einzelnen Aktuatoren (Schlitten 10, Fahrwerk 12 etc.) diese Pendelbewegung im wesentlichen kompensiert und/oder verringert wird. Hierzu wird vzw. die aktuelle Bewegung des Schlittens 10 entsprechend gesteuert, die diese auf den Greifer 5 über das Seilelement 6 im wesentlichen parallel zur je- weiligen Bewegungsrichtung des Schlittens 10 überträgt (X-Richtung). Zusätzlich kann aber auch über das Fahrwerk 12 der Vorrichtung 1 ein Kompensationsausgleich in Z-Richtung erfolgen, also das Fahrwerk 12 über das Steuersystem 14 entsprechend zur Kompensation der Pendelbewegung des Greifers 5 angesteuert werden. Schließlich ist denkbar, dass die aktuelle spezifische Höhe des - -With the components of the control system 14 shown here, an automatic method for reducing and / or compensating the pendulum deflection of the gripper 5 is now feasible. For this purpose, the position of the gripper 5 vzw. detected continuously sensor, so that a pendulum movement of the gripper 5 is determined and then by an automatic control of the gripper 5 and the individual actuators (slide 10, chassis 12, etc.) this oscillating motion is substantially compensated and / or reduced. For this purpose vzw. the current movement of the carriage 10 is controlled accordingly, which transmits it to the gripper 5 via the cable element 6 substantially parallel to the respective direction of movement of the carriage 10 (X-direction). In addition, however, a compensating compensation in the Z direction can also take place via the running gear 12 of the device 1, that is to say the running gear 12 can be controlled via the control system 14 in accordance with the compensation of the oscillating movement of the gripper 5. Finally, it is conceivable that the current specific height of the - -
Greifers 5 (in Y-Richtung) verändert wird, insbesondere auch die aktuelle Ladung des Greifers 5 mit Schüttgut 3 über eine entsprechende Kraftmessung am Seilelement 6 ermittelt wird und über eine entsprechende aktuelle Höhenverstellung des Greifers 5 die Pendelbewegung verringert bzw. kompensiert wird. Hierzu werden die einzelnen Kompenenten über das Steuersystem 14 angesteuert.Gripper 5 (in the Y direction) is changed, in particular, the current load of the gripper 5 is determined with bulk material 3 via a corresponding force measurement on the cable element 6 and a corresponding current height adjustment of the gripper 5, the pendulum motion is reduced or compensated. For this purpose, the individual components are controlled via the control system 14.
Für die sensorische Erfassung der aktuellen Position des Greifers 5 ist hier ein Trägheitsnavigationssystem 21 vorgesehen, das die translatorischen und/oder rotatorischen Beschleunigungen des Greifers 5 mit Hilfe der Sensoren des Trägheitsnavigationssystem 21 ermittelt, wobei die ermittelten Daten an das Steuersystem 14 übertragen werden. Hier werden mit Hilfe einer Auswerteeinheit 14a diese Daten ausgewertet und die aktuelle Position des Greifers 5 bzw. dessen Bewegungsbahn berechnet, so das basierend hierauf dann über die entspre- chende Ansteuerung des Fahrwerks 12, des Schlittens 10 und/oder der Höhe des Greifers 5 dann die Kompensation oder Verringerung der Pendelbewegung erfolgen kann.For the sensory detection of the current position of the gripper 5, an inertial navigation system 21 is provided here, which determines the translational and / or rotational accelerations of the gripper 5 with the aid of the sensors of the inertial navigation system 21, the determined data being transmitted to the control system 14. Here, these data are evaluated with the aid of an evaluation unit 14a and the current position of the gripper 5 or its trajectory calculated, then then based on the corresponding control of the chassis 12, the carriage 10 and / or the height of the gripper 5 then the compensation or reduction of the pendulum movement can take place.
Zwar ist auch denkbar, dass die Ladungsverteilung des Schüttgutes 3 innerhalb des Laderaumes durch das Herablassen des Greifers 5 an unterschiedlichen Stellen innerhalb des Bereiches der Luke 15 taktil ermittelt und in der Speichereinheit 14c des Steuersystems 14 abgespeichert wird, vzw. wird aber zur Ermittlung der Verteilung des Schüttgutes 3 ein entsprechender Laserscanner 24 eingesetzt.Although it is also conceivable that the charge distribution of the bulk material 3 within the cargo space by the lowering of the gripper 5 at different locations within the area of the hatch 15 tactile determined and stored in the memory unit 14 c of the control system 14, vzw. However, a corresponding laser scanner 24 is used to determine the distribution of the bulk material 3.
Über das Zusammenwirken der verschiedenen Komponenten werden entscheidende Vorteile erzielt, insbesondere die Betriebskosten verringert und Kollisionen des Greifers 5 vermieden. Insbesondere ist die aktuelle Position des Greifers 5 jederzeit zu ermitteln, so dass vzw. der Entladevorgang auch durch schlechte Sichtverhältnisse nicht beeinträchtigt ist, wodurch entscheidende Kosteneinsparungen bei den Betriebskosten realisierbar sind. Bezugszeichenliste:On the interaction of the various components decisive advantages are achieved, in particular reduced operating costs and collisions of the gripper 5 avoided. In particular, the current position of the gripper 5 is to be determined at any time, so that vzw. the unloading process is not affected by poor visibility, whereby crucial cost savings in operating costs can be realized. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Vorrichtung1 device
Ia EntladebrückeIa unloading bridge
2 Laderaum2 loading space
3 Material3 material
3a Schüttgut3a bulk material
4 Schiff4 ship
5 Greifer5 grippers
6 Seilelement6 rope element
7 erster Ausleger7 first boom
8 zweiter Ausleger8 second boom
9 Stützpfeiler9 pillars
10 Schlitten10 sleds
11 Umlenkrolle11 pulley
12 Fahrwerk12 landing gear
13 Kaimauer13 quay wall
14 Steuersystem14 tax system
14a Auswerteeinheit14a evaluation unit
14b Recheneinheit14b arithmetic unit
14c Speichereinheit14c storage unit
15 Luke15 hatch
16 Trichter16 funnels
17 Förderband17 conveyor belt
18 Förderband18 conveyor belt
19 Halde 20 Steuerkanzel19 heap 20 control cockpit
21 Trägheitsnavigationssystem21 inertial navigation system
22 Seilelemente22 rope elements
23 Seilelemente23 rope elements
24 Laserscanner24 laser scanners
A PfeilA arrow
B PfeilB arrow
C Pfeil C arrow

Claims

Patentansprüche: claims:
1. Vorrichtung (1, Ia) zum Be- und/oder Entladen eines Laderaumes (2) bzw. Lagerraumes mit Material (3), insbesondere zum Be- und/oder Entladen eines Laderaumes (2) eines Schiffes (4) mit Schüttgut (3a), vzw. mit Kohle oder Erz, oder mit Containern, wobei mindestens ein Greifer (5) zur Aufnahme bzw. zur Abgabe des zu transportierenden Materials (3), vzw. des Schüttgutes (3a) oder des Containers, vorgesehen ist, wobei die Position des Greifers (5) steuerbar ist, nämlich die Position des Greifers (5) zumindest in vertikaler und/oder horizontaler Richtung veränderbar ist, wobei der Greifer (5) mit mindestens einem Seilelement (6) verbunden ist und wobei die Bewegungen des Greifers (5) in vertikaler und/oder horizontaler Richtung und/oder die Bewegungen zur Aufnahme und/oder zur Abgabe des Materials (3) mit Hilfe eines vorgesehenen Steuersystems (14) steuerbar sind, wobei die Position des Greifers (5) sensorisch erfassbar ist, so dass eine Pendelbewegung und/oder Pendelauslenkung des Greifers (5) ermittelbar und durch eine entsprechende Ansteuerung im wesentlichen kompensierbar und/oder verringerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung der Position des Greifers (5) ein Trägheitsnavigationssystem (21) vorgesehen ist und dass das Trägheitsnavigationssystem (21) an dem Greifer (5) angeordnet ist.1. Device (1, Ia) for loading and / or unloading a loading space (2) or storage space with material (3), in particular for loading and / or unloading a loading space (2) of a ship (4) with bulk material ( 3a), vzw. with coal or ore, or with containers, wherein at least one gripper (5) for receiving or for delivering the material to be transported (3), vzw. the position of the gripper (5) is controllable, namely the position of the gripper (5) at least in the vertical and / or horizontal direction is variable, wherein the gripper (5) with at least a rope element (6) is connected and wherein the movements of the gripper (5) in the vertical and / or horizontal direction and / or the movements for receiving and / or delivery of the material (3) by means of a dedicated control system (14) are controllable , wherein the position of the gripper (5) is detectable by sensors, so that a pendulum movement and / or pendulum deflection of the gripper (5) can be determined and by a corresponding control substantially compensated and / or reduced, characterized in that for detecting the position of Gripper (5) an inertial navigation system (21) is provided and that the inertial navigation system (21) on the gripper (5) is arranged.
2. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägheitsnavigationssystem (21) Sensoren zur Ermittlung der translatorischen und/oder rotatorischen Beschleunigungen des Greifers (5) aufweist.2. Device according to the preceding claim, characterized in that the inertial navigation system (21) has sensors for determining the translational and / or rotational accelerations of the gripper (5).
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Trägheitsnavigationssystem (21) ermittelten Daten an das Steuersystem (14) übermittelbar sind.3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the data determined by the inertial navigation system (21) to the control system (14) can be transmitted.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Steuersystem (14) eine Auswerteeinheit (14a) zur Auswertung der vom Trägheitsnavigationssystem (21) übermittelten Daten und zur Bestimmung der Position des Greifers (5) aufweist.4. Device according to one of the preceding claims, characterized indicates that the control system (14) has an evaluation unit (14a) for evaluating the data transmitted by the inertial navigation system (21) and for determining the position of the gripper (5).
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Trägheitsnavigationssystem als dreiachsiges Iner- tialsystem ausgeführt ist.5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that inertial navigation system is designed as a three-axis inertial system.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Sensorik des Inertialsystems Gyroskope und6. Device according to one of the preceding claims, character- ized in that the sensors of the inertial gyroscopes and
Beschleunigungsmesser aufweist.Accelerometer has.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Inertialsystem gemessenen Daten vzw. per Funk an das Steuersystem übermittelbar sind.7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the data measured by the inertial vzw. be transmitted by radio to the control system.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für jede der drei Achsen des Inertialsystems permanent die für die jeweilige Achse gemessene Drehgeschwindigkeit um diese Achse und/oder die vektorielle Beschleunigung in Richtung dieser8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that for each of the three axes of the inertial system permanently measured for the respective axis rotational speed about this axis and / or the vectorial acceleration in the direction of this
Achse ermittelbar ist.Axis can be determined.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersystem für eine bestimmte Position des Greifers in seiner Ruhelage den Bezugspunkt des kinematischen Systems definiert.9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the control system defines the reference point of the kinematic system for a certain position of the gripper in its rest position.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nullpunkt/Nulldurchgang des Greifers (5) er- mittelbar ist und eine mögliche inhärente Drift des Trägheitsnavigati- onssystems (21) durch eine Stützung der Messdaten in Richtung auf diesen Nullpunkt des Greifers (5) im wesentlichen eliminierbar ist.10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the zero point / zero crossing of the gripper (5) is mediate and a possible inherent drift of the Trägheitsnavigi- onssystems (21) by supporting the measured data in the direction of this zero point of the gripper (5) is substantially eliminable.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die aktuelle Position des Greifers und/oder die Pen- delbewegungjPendelauslenkung und/oder der Pendelwinkel kontinuierlich ermittelbar ist.11. Device according to one of the preceding claims, characterized indicates that the current position of the gripper and / or the pendulum movement pendulum deflection and / or the pendulum angle is continuously determinable.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine rotatorische Bewegung des Greifers, nämlich eine kreisende Bewegung des Greifers im Raum und/oder eine kreisende Bewegung des Greifers im wesentlichen um seine eigene vertikale Achse ermittelbar ist.12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that in addition a rotational movement of the gripper, namely a circular movement of the gripper in space and / or a circular movement of the gripper can be determined substantially about its own vertical axis.
13. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1, Ia) mindestens einen Ausleger (7, 8) aufweist und entlang des Auslegers (7) ein Schlitten (10) bewegbar angeordnet ist.13. Device according to the preceding claim, characterized in that the device (1, Ia) at least one arm (7, 8) and along the boom (7), a carriage (10) is movably arranged.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (10) und der Greifer (5) über das Seilelement (6) verbunden ist.14. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the carriage (10) and the gripper (5) via the cable element (6) is connected.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausleger (7, 8) im wesentlichen horizontal angeordnet ist und mindestens ein im wesentlichen vertikal angeordneter Stützpfeiler (9) vorgesehen ist.15. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the boom (7, 8) is arranged substantially horizontally and at least one substantially vertically arranged supporting pillar (9) is provided.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützpfeiler (9) auf einem Untergrund bewegbar angeordnet ist und im wesentlichen in eine um 90 Grad zur Bewegungsrichtung des Schlittens (10) versetzte Richtung bewegbar ist.16. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the supporting pillar (9) is arranged movably on a base and is movable substantially in a 90 degrees to the direction of movement of the carriage (10) offset direction.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) als Entladebrücke (Ia) ausgeführt ist und/oder eine Steuerkanzel (20) vorgesehen ist.17. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device (1) is designed as a discharge bridge (Ia) and / or a control cam (20) is provided.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Bewegungen des Greifers (5), nämlich die im wesentlichen in vertikaler Richtung verlaufende Bewegungen des Greifers (5) und die Öffnungs- und Schließbewegung des Greifers (5) über Seilelemente steuerbar sind.18. Device according to one of the preceding claims, characterized indicates that the movements of the gripper (5), namely the substantially vertically extending movements of the gripper (5) and the opening and closing movement of the gripper (5) are controllable via cable elements.
19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (10) und der bzw. die Stützpfeiler (9) ein Fahrwerk (12) aufweisen.19. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the carriage (10) and the or the supporting pillars (9) have a chassis (12).
20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (10) mit Seilelementen antreibbar ist.20. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the carriage (10) can be driven with rope elements.
21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei bekannter Bewegung des Schlittens (10) und/oder des Fahrwerkes (12) und/oder des Seilelementes (6) der sich mit verlagernde Nullpunkt der Pendelbewegung ermittelbar ist.21. Device according to one of the preceding claims, characterized in that in known movement of the carriage (10) and / or the chassis (12) and / or the cable element (6) can be determined with displaced zero point of the pendulum motion.
22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Laderaum (2) in einem Schiff (4) ausgebildet ist und für den Greifer (5) zugänglich ist.22. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the loading space (2) in a ship (4) is formed and for the gripper (5) is accessible.
23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die genaue Position des Schiffes (4) und/oder einer Luke (15) sensorisch erfassbar ist.23. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the exact position of the vessel (4) and / or a hatch (15) can be detected by sensors.
24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bilderfassungssystem vorgesehen ist und das Bilderfassungssystem mindestens einen Laserscanner (24) aufweist.24. Device according to one of the preceding claims, characterized in that an image acquisition system is provided and the image acquisition system has at least one laser scanner (24).
25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserscanner (24) als 3D-Laserscanner ausgebildet ist.25. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the laser scanner (24) is designed as a 3D laser scanner.
26. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die aktuelle Verteilung des Schüttgutes (3a) innerhalb des Laderaumes (2) ermittelbar ist.26. Device according to one of the preceding claims, characterized indicates that the current distribution of the bulk material (3a) within the loading space (2) can be determined.
27. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine rotatorische Bewegung des Greifers (5) dadurch kompensierbar bzw. stoppbar ist, dass der Greifer (5) genau in dem Moment seines ermittelten Nulldurchganges mit dem Material (3) in Kontakt bringbar ist.27. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a rotational movement of the gripper (5) can be compensated or stopped, that the gripper (5) in the moment of its determined zero crossing with the material (3) can be brought into contact is.
28. Verfahren zum Be- und/oder Entladen eines Laderaumes (2) bzw. Lagerraumes mit Material (3), insbesondere zum Be- und/oder Entladen eines Laderaumes (2) eines Schiffes (4) mit Schüttgut (3a), vzw. mit Kohle oder Erz, oder mit Containern, vzw. arbeitend mit einer Vorrichtung (1, Ia) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 27, wobei mit mindestens einem Greifer (5) das zu transportierende Material (3), vzw. das Schüttgut (3a) oder der Container, aufgenommen und/oder abgegeben wird, wobei die Position des Greifers (5) gesteuert wird, nämlich die Position des Greifers (5) zumindest in vertikaler und/oder horizontaler Richtung ver- ändert wird, wobei der Greifer (5) an mindestens einem Seilelement (6) hängt und die Bewegungen des Greifers (5) in vertikaler und/oder horizontaler Richtung und/oder die Bewegungen zum Aufnehmen und/oder zur Abgabe des Materials (3) gesteuert werden, wobei die Position des Greifers (5) sensorisch erfasst wird und eine Pendelbewegung und/oder eine Pendelauslenkung des Greifers (5) ermittelt wird und dann durch eine entsprechende Ansteuerung im wesentlichen kompensiert und/oder verringert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Greifers (5) mit Hilfe eines Trägheitsnavigationssystemes (21) ermittelt wird.28. Method for loading and / or unloading a loading space (2) or storage space with material (3), in particular for loading and / or unloading a loading space (2) of a ship (4) with bulk material (3a), vzw. with coal or ore, or with containers, vzw. Working with a device (1, Ia) according to one or more of claims 1 to 27, wherein with at least one gripper (5) the material to be transported (3), vzw. the bulk material (3a) or the container is received and / or dispensed, wherein the position of the gripper (5) is controlled, namely the position of the gripper (5) is changed at least in the vertical and / or horizontal direction, wherein the Gripper (5) on at least one cable element (6) depends and the movements of the gripper (5) in the vertical and / or horizontal direction and / or the movements for receiving and / or delivery of the material (3) are controlled, the position the gripper (5) is detected by sensors and a pendulum movement and / or a pendulum deflection of the gripper (5) is determined and then substantially compensated and / or reduced by a corresponding control, characterized in that the position of the gripper (5) Help an inertial navigation system (21) is determined.
29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die translatorischen und/oder rotatorischen Beschleunigungen des Greifers (5) mit Hilfe der Sensoren des Trägheitsnavigationssystems (21) ermittelt werden. 29. The method according to claim 28, characterized in that the translational and / or rotational accelerations of the gripper (5) by means of the sensors of the inertial navigation system (21) are determined.
30. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Trägheitsnavigationssystem (21) ermittelten Daten an das Steuersystem (14) übermittelt werden.30. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the data determined by the inertial navigation system (21) data are transmitted to the control system (14).
31. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersystem (14) mit Hilfe einer Auswerteeinheit (14a) die vom Trägheitsnavigationssystem (21) übermittelten Daten auswertet und die Position des Greifers (5) ermittelt und/oder mit Hilfe einer Recheneinheit (14b) dessen Bewegungsbahn berechnet.31. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the control system (14) using an evaluation unit (14a) evaluates the data transmitted by the inertial navigation system (21) and determines the position of the gripper (5) and / or with the aid of a computing unit (14b) calculates its trajectory.
32. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Trägheitsnavigationssystem als dreiachsiges Iner- tialsystem ausgeführt ist, das orthogonale Gyroskope und Beschleunigungsmesser aufweist, so dass für jede der relevanten Pendelachsen permanent die für die jeweilige Achse gemessene Drehgeschwindigkeit um diese Achse und/oder die vektorielle Beschleunigung in Richtung dieser Achse ermittelbar ist.32. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the inertial navigation system is designed as a three-axis inertial system having orthogonal gyroscopes and accelerometers, so that for each of the relevant pendulum axes permanently measured for the respective axis rotational speed about this axis and / or the vectorial acceleration in the direction of this axis can be determined.
33. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die vom Inertialsystem gemessenen Daten per Funk an das Steuersystem übermittelt werden.33. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the data measured by the inertial system are transmitted by radio to the control system.
34. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für eine bestimmte Position des Greifers in seiner Ruhelage der Bezugspunkt/Nullpunkt des kinematischen Systems definiert wird.34. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that for a certain position of the gripper in its rest position, the reference point / zero point of the kinematic system is defined.
35. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuelle Position des Greifers und/oder die Pen- delbewegung,Pendelauslenkung und/oder der Pendelwinkel kontinuierlich ermittelt wird.35. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the current position of the gripper and / or the pendulum movement, pendulum deflection and / or the pendulum angle is determined continuously.
36. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine rotatorische Bewegung des Greifers, nämlich eine kreisende Bewegung des Greifers im Raum und/oder eine kreisende Bewegung des Greifers im wesentlichen um seine eigene vertikale Achse ermittelt wird.36. Device according to one of the preceding claims, characterized in that in addition a rotational movement of the gripper, namely a circular movement of the gripper in space and / or a circular movement of the gripper is determined substantially about its own vertical axis.
37. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungen des Schlittens (10) auf den Greifer (5) über das Seilelement (6) im wesentlichen parallel zur jeweiligen Bewegungsrichtung des Schlittens (10) ( in X-Richtung) übertragen werden.37. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the movements of the carriage (10) on the gripper (5) via the cable element (6) transmitted substantially parallel to the respective direction of movement of the carriage (10) (in the X direction) become.
38. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausleger (7) im wesentlichen horizontal an mindestens einem Stützpfeiler (9) angeordnet ist und dass der Stützpfeiler (9) auf einem Untergrund bewegt wird, nämlich im wesentlichen in eine um 90 Grad zur Bewegungsrichtung des Schlittens (10) versetzte Richtung (Z-Richtung) bewegt wird.38. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a boom (7) is arranged substantially horizontally on at least one supporting pillar (9) and that the supporting pillar (9) is moved on a substrate, namely substantially in a 90 to Degree to the direction of movement of the carriage (10) staggered direction (Z direction) is moved.
39. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im wesentlichen in vertikaler Richtung (Y- Richtung) verlaufenden Bewegungen des Greifers (5) und/oder die Öff- nungs- und Schließbewegungen des Greifers (5) über Seilelemente gesteuert werden.39. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the movements of the gripper (5) extending substantially in the vertical direction (Y-direction) and / or the opening and closing movements of the gripper (5) are controlled via cable elements ,
40. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (10) mit Seilelementen (22, 23) ange- trieben wird.40. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the carriage (10) with rope elements (22, 23) is driven.
41. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe des Steuersystems (14) die Bewegungen des Schlittens (10) und/oder des Stützpfeilers (9) sowie die Auf- und Ab- bewegung des Greifers (5) gesteuert werden.41. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that with the aid of the control system (14) the movements of the carriage (10) and / or the supporting pillar (9) and the up and down movement of the gripper (5) are controlled ,
42. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei bekannter Bewegung des Schlittens (10) und/oder des Fahrwerkes (12) und/oder des Seilelementes (6) der sich mit verlagernde Nullpunkt der Pendelbewegung ermittelbar ist.42. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in known movement of the carriage (10) and / or the chassis (12) and / or the cable element (6) with the displacing zero point of the pendulum motion can be determined.
43. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umkehrpunkt der Pendelbewegungen des Grei- fers (5) ermittelt werden sowie der aktuelle Nullpunkt des Greifers (5) bei der bekannten Position bzw. Bewegung des Schlittens (10) und/oder des Fahrwerkes (12) berechnet wird, so dass eine mögliche inhärente Drift des Trägheitsnavigationssystems (21) dadurch eliminierbar ist, dass das Trägheitsnavigationssystem (21) in Richtung auf diesen NuIl- punkt des Greifers (5) gestützt wird.43. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the reversal point of the oscillations of the gripper (5) are determined and the current zero point of the gripper (5) in the known position or movement of the carriage (10) and / or of the landing gear (12) is calculated so that a possible inherent drift of the inertial navigation system (21) can be eliminated by supporting the inertial navigation system (21) in the direction of this zero point of the gripper (5).
44. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuelle Position des Greifers (5), nämlich die Pendelauslenkung des Greifers (5) in allen seinen Pendelachsen und/oder die Rotation des Greifers (5) ermittelt wird.44. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the current position of the gripper (5), namely the pendulum deflection of the gripper (5) in all its pendulum axes and / or the rotation of the gripper (5) is determined.
45. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die genaue Position des Schiffes (4) und/oder einer Luke (15) sensorisch erfasst wird.45. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the exact position of the vessel (4) and / or a hatch (15) is detected by sensors.
46. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bilderfassungssystem mit einem Laserscanner (24) die aktuelle Verteilung der Ladung des Schüttgutes (3) innerhalb des Laderaumes (2) ermittelt.46. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the image acquisition system with a laser scanner (24) determines the current distribution of the charge of the bulk material (3) within the loading space (2).
47. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Böschungswinkel des im Laderaumes (2) lagernden Schüttgutes (3) ermittelt wird.47. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the slope angle of the loading space (2) stored bulk material (3) is determined.
48. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine rotatorische Bewegung des Greifers dadurch kompensiert bzw. gestoppt wird, dass der Greifer genau in dem Moment seines ermittelten Nulldurchganges mit dem Schüttgut (3a) in Kontakt bringbar ist. 48. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a rotational movement of the gripper is compensated or stopped by the fact that the gripper can be brought into contact with the bulk material (3a) precisely at the moment of its determined zero crossing.
49. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten des Trägheitsnavigationssystemes (21) und/oder die Daten des Bilderfassungssystems an das Steuersystem (14) übermittelt werden, dass hieraus die Pendelbewegung bzw. die Pendelauslenkung des Greifers (5) mit Hilfe der Auswerteeinheit (14a) ermittelt wird, dass dann über die Recheneinheit (14a) des Steuersystems (14) die kinematischen Abläufe errechnet und vom Steuersystem (14) die entsprechenden Steuerbefehle zur Kompensation und/oder Verringerung der Pendelauslenkung des Greifers (5) ermittelt werden und dass der Schlitten (10), das Fahrwerk (12) und/oder die Höhe des Greifers (5) automatisch entsprechend angesteuert, nämlich entsprechend bewegt bzw. verstellt wird.49. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the data of the inertial navigation system (21) and / or the data of the image acquisition system to the control system (14) are transmitted, that from the pendulum movement or the pendulum deflection of the gripper (5) Help of the evaluation unit (14a) is determined that then calculated via the computing unit (14a) of the control system (14), the kinematic processes and the control system (14) the corresponding control commands for compensation and / or reduction of the pendulum deflection of the gripper (5) are determined and that the carriage (10), the chassis (12) and / or the height of the gripper (5) are automatically controlled accordingly, namely correspondingly moved or adjusted.
50. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe eines Laserscanners (24) die aktuelle Verteilung des Schüttgutes (3a) im Laderaum (2) ermittelt wird, dass die vom Laserscanner (24) ermittelten Daten an das Steuersystem (14) übertragen werden, dass die Auswerte- und/oder Recheneinheit (14a bzw. 14b), die Böschungswinkel des Schüttgutes (3) errechnet und in Abhängigkeit des jeweiligen spezifischen Schüttgutes (3) und der hierfür in der Speichereinheit (14c) abgespeicherten Parameter kritische Böschungswinkel des Schüttgutes (3) erfasst.50. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that using a laser scanner (24), the current distribution of the bulk material (3a) in the loading space (2) is determined that the data determined by the laser scanner (24) to the control system (14 ), that the evaluation and / or arithmetic unit (14a or 14b), calculates the angle of repose of the bulk material (3) and depending on the respective specific bulk material (3) and the parameters stored in the memory unit (14c) critical slope angle of the bulk material (3) detected.
51. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe des Laserscanners (24) der Umgebungsbereich des Schiffes (2) und/oder einer Luke (15) ermittelbar ist und dass bei kritischen Pendelbewegungen und/oder Pendelauslenkungen des Greifers (5) im automatischen Betrieb ein „Notstop" realisiert wird. 51. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the environment region of the ship (2) and / or a hatch (15) can be determined with the aid of the laser scanner (24) and that during critical oscillations and / or pendulum deflections of the gripper (5 ) is realized in automatic operation an "emergency stop".
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