EP3736244B1 - Verfahren zum betreiben einer vorrichtung zum handgeführten bewegen von gegenständen - Google Patents

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EP3736244B1
EP3736244B1 EP20165600.6A EP20165600A EP3736244B1 EP 3736244 B1 EP3736244 B1 EP 3736244B1 EP 20165600 A EP20165600 A EP 20165600A EP 3736244 B1 EP3736244 B1 EP 3736244B1
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EP
European Patent Office
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angle
transport
cord
strand
mode
Prior art date
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Active
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EP20165600.6A
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English (en)
French (fr)
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EP3736244A1 (de
Inventor
Bernd Heinzmann
Dominik HEINZELMANN
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J Schmalz GmbH
Original Assignee
J Schmalz GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C11/00—Trolleys or crabs, e.g. operating above runways
    • B66C11/02—Trolleys or crabs, e.g. operating above runways with operating gear or operator's cabin suspended, or laterally offset, from runway or track
    • B66C11/04—Underhung trolleys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/18—Control systems or devices
    • B66C13/22—Control systems or devices for electric drives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/02—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes with non-adjustable and non-inclinable jibs mounted solely for slewing movements
    • B66C23/027—Pivot axis separated from column axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D3/00—Portable or mobile lifting or hauling appliances
    • B66D3/18—Power-operated hoists

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a device for manually moving objects according to the preamble of claim 1.
  • Devices for manually moving objects are used in particular to support an operator when transporting objects, for example for transporting workpieces between different processing locations or for handling packages in logistics.
  • a device for the hand-guided movement of loads in which a carrying cable is slidably mounted on a carrying device via a trolley.
  • a deflection of the carrying cable from the vertical - for example, due to lateral force exerted by an operator - causes a displacement of the trolley to correct the carrying cable towards the vertical.
  • the support cable must therefore always be deflected in order to achieve a continuous displacement of the trolley. The operator must therefore always bring about a deflection and, if necessary, run along with the shifted load, using force.
  • the object of the invention is to further simplify the handling of objects and to make it comfortable for an operator.
  • the forces to be applied by an operator to move the objects should be small.
  • Such a device for moving objects can be, for example, a crane, for example a single-girder or multi-girder bridge crane, overhead crane, slewing crane, etc.
  • a device comprises a carrying device, which preferably has one or more carriers or cantilevers having.
  • the carrying device can be designed, for example, in the manner of a carrying frame.
  • the device also includes a holding device for holding an object on the carrying device. In this respect, the holding device is designed to grip or pick up and hold an object.
  • the holding device comprises a supporting strand, which engages at a strand articulation point on the carrying device, preferably on a carrier or cantilever of the carrying device.
  • the carrying line is arranged on the carrying device at the line articulation point in such a way that the carrying force absorbed by the carrying line (in particular the weight of the object) is absorbed by the holding device.
  • the device is designed in such a way that the strand articulation point on the carrying device can be displaced, in particular can be displaced by a motor driven by a corresponding drive.
  • the carrying line to act on a trolley that is movably mounted on the carrying device. Then the strand pivot point can be shifted by shifting the trolley.
  • a drive for moving the trolley is provided, for example a motor drive.
  • the holding device also includes a holding element for holding the object.
  • the holding element is designed in particular in such a way that the object can be fixed.
  • the holding element is designed as a gripper, in particular as a vacuum gripper.
  • the holding element is preferably arranged on the support strand, in particular on one end of the support strand.
  • the method according to the invention serves to operate such a device, in particular to control movement processes of such a device.
  • the method comprises the following steps, which in particular are carried out in the order given.
  • a strand angle of the support strand relative to the vertical is monitored.
  • the strand angle can be defined as the angle at which the support strand extends relative to the vertical.
  • it is checked, in particular continuously, whether the strand angle has a value other than 0°.
  • the device assumes a neutral state, with the strand attachment point in particular not shifting. If the strand angle assumes a value other than 0° - e.g. due to deflection of the supporting strand from the vertical due to a force acting on the holding element and/or on an object fixed to the holding element - the device is switched to a tracking mode and the strand pivot point is shifted in such a way that that the strand angle is adjusted to 0°. In this respect, the support strand is adjusted towards the vertical. A type of active tracking of the position of the strand articulation point is therefore provided.
  • the displacement speed of the linkage point of the strand is preferably set as a function of the strand angle, in particular proportionally to the strand angle.
  • an adjustment angle of a component of the holding device is also monitored in relation to a reference configuration to determine whether the adjustment angle exceeds a predefined, first transport angle threshold.
  • the first transport angle threshold is preferably a value of the setting angle, which is specified in particular as a parameter of the method, for example stored in a control device of the device. In this respect, in the course of monitoring the setting angle, in particular continuously, it is checked whether the setting angle is greater than the first transport angle threshold.
  • the first transport angle threshold is an angle greater than 0°, and in particular between 0° and 60°, more preferably in the range from greater than 0° up to and including 50°, more preferably in the range from greater than 0° up to and including 40°, more preferably in the range from greater than 0° up to and including 30°, more preferably in the range from greater than 0° up to and including 20°, more preferably in the range from greater than 0° up to and including 10°, more preferably between 0° and including 5°. It can also be advantageous for the transport angle threshold to be in the range from 5° to 30° preferably from 10° to 20°.
  • the first transport angle threshold can be selected as a function of an operating state of the device (for example the load present on the support strand, maximum displacement speed, etc.).
  • the transport mode is characterized in that the linkage point of the strand is shifted at a specified transport speed.
  • the transport speed can be specified as a parameter of the method, for example stored in the control device of the device.
  • the strand articulation point is constantly shifted with the transport speed.
  • the strand linkage point also continues to be displaced at the transport speed if the adjustment angle is changed within a predetermined transport angle range. After the transport angle threshold has been exceeded once, a change in the positioning angle of the component within the transport angle range does not lead to a change in the displacement speed of the strand articulation point. An operator therefore does not have to constantly follow the movement of the object and ensure that the setting angle is deflected. It is sufficient if the operator ensures that the adjustment angle remains within the transport angle range.
  • the transport angle range is preferably an angular range of the adjustment angle, which is specified in particular as a parameter of the method, for example stored in a control device of the device.
  • the transport angle range is preferably an angular range below the transport angle threshold or an angular range around the transport angle threshold.
  • the transport angle range can, for example, be the angular range from 0° to 60° inclusive, more preferably from 0° to 50° inclusive, more preferably from 0° to 40° inclusive, more preferably from 0° to 30° inclusive, more preferably from 0° inclusive to 20°, more preferably from 0 to 10° inclusive, more preferably from 0 to 5° inclusive.
  • the angle of the transport angle range with the greatest absolute value corresponds to the first transport angle threshold.
  • an operator only has to ensure once that the setting angle exceeds the first transport angle threshold. After that, the operator only has to ensure that the positioning angle of the component remains within the transport angle range in order to maintain the transport movement.
  • the step of monitoring the strand angle or the step of monitoring the setting angle includes a periodic or continuous measurement of the strand angle and / or the adjustment angle.
  • the device preferably has one or more sensors for detecting the strand angle or the setting angle.
  • a sensor can be, for example, a line sensor or a sensor with a laser measurement.
  • the phase angle or setting angle is then monitored in particular by the sensor measuring the phase angle or setting angle periodically at a specified frequency or continuously, and a measurement signal from the sensor is then sent to a control device, which checks whether the measured value is a specific value , exceeds or falls below the value stored in the control device.
  • the strand angle it is checked in particular whether the measured value of the strand angle is not equal to zero.
  • the setting angle it is checked in particular whether the measured value of the setting angle is greater than the first transport angle threshold and whether the measured value of the setting angle is within the transport angle range.
  • the strand angle of the support strand itself serves as an adjustment angle for the process.
  • the component of the holding device that is monitored for the control is the support strand itself and the reference configuration corresponds to the vertical.
  • an operator only has to deflect the carrying strand once beyond the first transport angle threshold in order to achieve a continuous displacement of the strand articulation point with a preferably constant transport speed. Then the operator has to To maintain a shift, just make sure that the support strand is not moved out of the transport angle range.
  • the forces to be applied by an operator can be reduced since the support strand does not have to be permanently deflected to a large extent in order to be able to continuously move an object held on the holding element.
  • the adjustment angle is an angle of inclination of the holding element relative to a rest configuration of the holding element.
  • the component corresponds to the holding element and the reference configuration corresponds to the rest configuration of the holding element. The device can then be transferred to the transport mode by tilting the holding element.
  • an inclination of the holding element leads to a deflection of the support strand from the vertical (e.g. if the holding element is firmly connected to the support strand). Then the inclination angle of the holding element can be monitored by monitoring the strand angle.
  • the monitoring of the angle of inclination includes the periodic or continuous reading of a sensor arranged on the holding element.
  • the sensor can be a 3D force sensor or a magnetic sensor.
  • the device is switched to the transport mode and/or the transport mode is present is displayed, whereby safety for an operator can be increased.
  • a display is preferably made visually, for example by lighting up a warning light or by displaying information on a display arranged on the holding element, for example.
  • an indication takes place acoustically, for example by outputting a sound signal (eg periodic beeping).
  • a display can also take place through a change in the haptics of the holding element, for example through vibration of the holding element.
  • the setting angle is also monitored to determine whether the setting angle exceeds a predetermined, second transport angle threshold.
  • the transport speed is then increased, ie the transport speed assumes an overdrive value.
  • the second transport angle threshold is a value of the setting angle, which is specified in particular as a parameter of the method, for example stored in a control device of the device.
  • the absolute value of the second transport angle threshold is greater than the first transport angle threshold. This makes a special intuitive operation of the device favors (greater deflection leads to higher speed).
  • a termination condition it is monitored in a further step whether a termination condition has been met.
  • This further step is carried out in particular when the transport mode is present, i.e. in particular after the method step of transferring to the transport mode. If the termination condition is met, then the device is transferred from the transport mode to a braking mode in which the transport speed is braked to zero.
  • the transport speed in the braking mode is slowed down as quickly as possible to a standstill of the strand articulation point within the physical possibilities and/or with regard to trouble-free and damage-free handling.
  • a braking deceleration is generated, which in turn can be specified as a parameter for the method (in particular stored in the control device).
  • the transport mode can be so on be terminated in different ways, which expands the operating options of the device.
  • a termination condition is met when the adjustment angle falls below or exceeds a predetermined termination angle threshold.
  • the break-off angle threshold is preferably a value of the adjustment angle, which is specified in particular as a parameter of the method, for example stored in a control device.
  • the break-off angle threshold is preferably the smallest angle of the transport angle range in terms of absolute value.
  • the break-off angle threshold is 0° and the break-off condition is met when the setting angle falls below the break-off angle threshold.
  • a deceleration of the transport speed is caused in particular by a deflection of the component of the holding device in a direction opposite to an initial deflection, which enables a particularly intuitive operation of the device.
  • a termination condition is met when the strand articulation point has reached a predetermined braking position.
  • the device can have a position sensor, in particular, which monitors a position of the strand articulation point, preferably relative to the carrying device.
  • the braking position can correspond to a specified target position (e.g. a known Storage position) correspond. It is also conceivable that the braking position is reached before a target position in a displacement direction of the strand articulation point. In this case, it is possible for the transport speed to be reduced when the braking position is reached, in particular in such a way that the strand articulation point is braked to a standstill when the predetermined target position is reached.
  • the braking positions are the outermost positions of a predetermined maneuvering area within which a shifting of the strand articulation point is permitted (e.g. a limited area of a production hall).
  • a termination condition is met when a force acting on the holding device exceeds a predetermined threshold value.
  • the threshold value is specified in particular as a parameter of the method, for example stored in a control device of the device. It is conceivable, for example, for a force sensor to be provided on the holding device, which is designed to measure forces exerted on the holding device.
  • a termination condition is met when an operating element is actuated.
  • an operating element can be the Control element can be a button or switch.
  • the operating element is preferably arranged on the holding element. An operator can then actuate the operating element without having to let go of the holding element.
  • the support strand can oscillate, that is, for example, vibrations caused by inertial forces during braking are damped before a renewed displacement of the strand articulation point is possible.
  • the risk of damage to the device can be reduced and at the same time the safety for an operator can be increased.
  • the Figures 1 and 2 12 show a device 10, which is used as an example to explain an embodiment of the method for operating a device for manually moving objects. It goes without saying that the method can also be used to operate corresponding devices, the design of which, however, differs in detail from that in FIGS Figures 1 and 2 shown configuration differs.
  • the device 10 shown as an example is used for the hand-guided movement of objects 12 and comprises a carrying device 14 and a holding device 16 for holding the object 12 on the carrying device 14.
  • the carrying device 14 has a carrying column 20 extending along a vertical axis 18 and a cantilever 22 extending essentially orthogonally to the carrying column 20 .
  • the boom 22 is articulated at its first end 24 to the upper end 26 of the support column 20 so as to be pivotable about the vertical axis 18 .
  • the holding device 16 includes a support strand 28, which is designed as a support cable in the present example.
  • the carrying strand is generally a device which introduces the weight of the object being held into the carrying device 14 .
  • a lifting tube of a tube lifter can be provided on the support strand (not shown).
  • the carrying strand 28 acts on the carrying device 14 at a strand articulation point 30 .
  • the line articulation point 30 is arranged on a trolley 32 which is slidably mounted on the boom 22 of the carrying device 14 . In this respect, the line articulation point 30 can be shifted by shifting the trolley 32 .
  • a drive device (not shown) is provided in a manner known per se for moving the trolley 32 on the boom 22 .
  • the device 10 also includes a strand winding device 34 arranged in the region of the first end 24 of the boom 22, by means of which the support strand 28 can be wound up for lifting objects and unwound for depositing objects.
  • the holding device 16 also includes a holding element 36 which is arranged on the free end 38 of the support strand 28 .
  • the holding element 36 is designed as a vacuum gripper, to which negative pressure can be applied via a negative pressure line 40 .
  • the holding element is designed as a gripper arm, hook, or the like.
  • the device 10 also has a sensor 42 for measuring a strand angle ⁇ of the support strand 28 relative to the vertical (in Figs Figures 1 and 2 represented by a dashed line denoted by reference numeral 44).
  • Device 10 also includes a control device (not shown), which is designed to cause the drive device (not shown) to move trolley 32 along boom 22 as a function of a measurement signal from sensor 42 (described in more detail below).
  • a control device (not shown), which is designed to cause the drive device (not shown) to move trolley 32 along boom 22 as a function of a measurement signal from sensor 42 (described in more detail below).
  • the support strand 28 extends, following gravity, along the vertical 44 (reference configuration 50, cf. Figures 1 and 2 ).
  • the support strand 28 is deflected from its reference configuration 50 by a strand angle ⁇ with respect to the vertical 44.
  • a strand angle ⁇ with respect to the vertical 44.
  • different deflection states of the support strand 28 are possible.
  • the Figures 1 and 2 each show an example of such a deflection state.
  • the strand angle ⁇ of the support strand 28 relative to the vertical 44 is monitored, in particular continuously. Monitoring includes measuring the strand angle ⁇ , in particular continuously, by means of the sensor 42 (step 100 in figure 4 ). A corresponding measurement signal from sensor 42 is then forwarded to the control device, which checks whether the strand angle ⁇ has a value other than 0° (step 102 in figure 4 ). If the strand angle ⁇ assumes a value other than 0°, it is also checked in particular whether the strand angle exceeds a first transport angle threshold 54 (cf. figure 1 ) exceeds (step 104 in figure 4 ).
  • the first transport angle threshold 54 is, in particular, a predetermined value of the adjustment angle a, which is used as a parameter of the method in FIG Control device is stored and the amount is greater than 0 °.
  • the trolley 32 and thus the line articulation point 30 are shifted in such a way that the line angle ⁇ is adjusted to 0° (step 106 in figure 4 ).
  • the trolley 32 is moved along the jib 22 until the line articulation point 30 is located in particular vertically above the holding element 36 and the support line 28 assumes its reference configuration 50 again, i.e. it extends along the vertical 44 .
  • An operating mode 46 of the device 10 comprising the method steps 100 to 106 can be referred to as a tracking mode 56 (cf. figure 3 , Phase I) .
  • a displacement speed 48 of the strand articulation point 30 can be selected in the tracking mode 56, in particular proportionally to the measured strand angle ⁇ , in particular proportionally to a deflection of the supporting strand 28 with respect to the vertical 44 (cf. figure 3 , diagrams a and c, phase I there).
  • the device is transferred from the tracking mode 56 to a transport mode 58 (Step 108 in figure 4 ).
  • the transport mode 58 the strand articulation point 30 is displaced at a predefined, in particular constantly predefined, transport speed 60 (cf. figure 3 , phase II).
  • a displacement of the strand articulation point 30 takes place in the transport mode 58 over a certain strand angle range independently of changes in the strand angle.
  • the strand pivot point 30 continues to be displaced at the transport speed 60 when the strand angle ⁇ is changed but still remains within a specified transport angle range ⁇ (cf. figure 3 , phase II).
  • a change in the strand angle ⁇ within the transport angle range ⁇ does not lead to a change in the transport speed 60.
  • the transport angle range ⁇ corresponds by way of example and preferably to the angle range from 0° to the first Transport angle threshold 54 (cf. figure 1 and figure 3 , Diagram a).
  • a second transport angle threshold 61 (cf. figure 1 ) is provided, when it is exceeded, the transport speed 60 is increased ("overdrive mode").
  • a termination condition is monitored (step 110 in figure 4 ) and checked whether this is fulfilled (step 112 in figure 4 ).
  • the device 10 is transferred to a braking mode 64 in a next step, in which the transport speed is braked, in particular abruptly, to zero (step 114 in figure 4 , Phase III in figure 3 ). This takes place in particular in that a defined braking acceleration acts on the strand articulation point 30 .
  • the termination condition is met when the strand angle ⁇ falls below a termination angle threshold 62 .
  • the break-off angle threshold 62 corresponds to zero degrees, i.e. it corresponds to the lower limit of the transport angle range ⁇ (cf. figure 1 and figure 3 , Diagram a).
  • an operator 52 In order to transfer the device 10 from the transport mode 58 to the braking mode 64, an operator 52 must move the support strand 28 in a direction opposite to the initial deflection direction (in figure 1 clockwise beyond the vertical). This favors intuitive operation.
  • the device 10 is only transferred from the braking mode 64 to the tracking mode 56 again after the waiting time t min has been awaited.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum handgeführten Bewegen von Gegenständen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Vorrichtungen zum handgeführten Bewegen von Gegenständen dienen insbesondere zur Unterstützung einer Bedienperson beim Transportieren von Gegenständen, bspw. zum Transportieren von Werkstücken zwischen verschiedenen Bearbeitungsorten oder zur Handhabung von Paketen in der Logistik.
  • Aus der WO 2014/174006 Al ist eine Vorrichtung zum handgeführten Bewegen von Lasten bekannt, bei der ein Trageseil über eine Laufkatze an einer Trageeinrichtung verschiebbar gelagert ist. Eine Auslenkung des Tragseils aus der Senkrechten heraus - bspw. durch seitliche Krafteinwirkung durch eine Bedienperson - bewirkt eine Verlagerung der Laufkatze zum Ausregeln des Trageseils zur Senkrechten hin. Bei einer solchen Ausgestaltung muss das Trageseil also stets ausgelenkt werden, um eine kontinuierliche Verlagerung der Laufkatze zu erzielen. Die Bedienperson muss also stets eine Auslenkung herbeiführen und ggf. unter Aufwendung von Kraft mit der verlagerten Last mitlaufen.
  • Der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Handhabung von Gegenständen weiter zu vereinfachen und für eine Bedienperson komfortabel zu gestalten. Insbesondere sollen die von einer Bedienperson aufzubringenden Kräfte zum Bewegen der Gegenstände klein sein.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung gelöst, welches die Schritte gemäß Anspruch 1 umfasst.
  • Bei einer derartigen Vorrichtung zum insbesondere handgeführten Bewegen von Gegenständen kann es sich z.B. um einen Kran, bspw. einen Einträger- oder Mehrträger-Brückenkran, Deckenkran, Schwenkkran, etc. handeln. Eine solche Vorrichtung umfasst eine Trageeinrichtung, welche vorzugsweise einen oder mehrere Träger bzw. Ausleger aufweist. Die Trageeinrichtung kann z.B. in der Art eines Tragegerüsts ausgebildet sein. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Halteeinrichtung zum Halten eines Gegenstands an der Trageeinrichtung. Die Halteeinrichtung ist insofern dazu ausgebildet, einen Gegenstand zu greifen oder aufzunehmen und festzuhalten. Die Halteeinrichtung umfasst einen Tragstrang, welcher in einem Stranganlenkpunkt an der Trageeinrichtung angreift, vorzugsweise an einem Träger bzw. Ausleger der Trageeinrichtung. Insofern ist der Tragstrang in dem Stranganlenkpunkt derart an der Trageeinrichtung angeordnet, dass die von dem Tragstrang aufgenommene Tragekraft (insbesondere Gewichtskraft des Gegenstandes) an der Halteeinrichtung aufgenommen wird. Die Vorrichtung ist dabei derart ausgebildet, dass der Stranganlenkpunkt an der Trageeinrichtung verlagerbar ist, insbesondere motorisch mittels eines entsprechenden Antriebs angetrieben verlagerbar. Es ist beispielsweise denkbar, dass der Tragstrang an einer an der Trageeinrichtung verschiebbar gelagerten Laufkatze angreift. Dann kann das Verlagern des Stranganlenkpunkts über eine Verlagerung der Laufkatze erfolgen. Zu diesem Zweck ist insbesondere ein Antrieb zur Verlagerung der Laufkatze vorgesehen, beispielsweise ein motorischer Antrieb.
  • Die Halteeinrichtung umfasst ferner ein Halteelement zum Halten des Gegenstands. Das Halteelement ist insbesondere derart ausgebildet, dass der Gegenstand fixiert werden kann. Es ist bspw. denkbar, dass das Halteelement als Greifer, insbesondere als Vakuumgreifer, ausgebildet ist. Das Halteelement ist vorzugsweise an dem Tragstrang angeordnet, insbesondere an einem Ende des Tragstrangs.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Betreiben einer solchen Vorrichtung, insbesondere zur Steuerung von Bewegungsvorgängen einer solchen Vorrichtung. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte, die insbesondere in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden. Zunächst erfolgt eine Überwachung eines Strangwinkels des Tragstrangs gegenüber der Senkrechten. Der Strangwinkel kann insofern als derjenige Winkel definiert werden, unter welchem sich der Tragstrang gegenüber der Senkrechten erstreckt. Im Zuge der Überwachung des Strangwinkels wird, insbesondere kontinuierlich, überprüft, ob der Strangwinkel einen von 0° verschiedenen Wert einnimmt.
  • Solange der Tragstrang senkrecht ist (Strangwinkel 0°), nimmt die Vorrichtung einen neutralen Zustand ein, wobei insbesondere keine Verlagerung des Stranganlenkpunkts erfolgt. Nimmt der Strangwinkel einen von 0° verschiedenen Wert an - z.B. durch Auslenken des Tragstrangs aus der Senkrechten aufgrund einer Krafteinwirkung auf das Halteelement und/oder auf einen an dem Halteelement fixierten Gegenstand - wird die Vorrichtung in einen Nachführmodus überführt und dabei der Stranganlenkpunkt derart verlagert, dass der Strangwinkel auf 0° ausgeregelt wird. Insofern erfolgt eine Ausregelung des Tragstrangs zur Senkrechten hin. Es wird also eine Art aktive Nachführung der Position des Stranganlenkpunkts bereitgestellt.
  • In dem Nachführmodus wird vorzugsweise die Verlagerungsgeschwindigkeit des Stranganlenkpunkts in Abhängigkeit des Strangwinkels eingestellt, insbesondere proportional zu dem Strangwinkel.
  • Gemäß dem Verfahren wird ferner ein Stellwinkel einer Komponente der Halteeinrichtung gegenüber einer Referenzkonfiguration daraufhin überwacht, ob der Stellwinkel eine vorgegebene, erste Transportwinkelschwelle überschreitet. Bei der ersten Transportwinkelschwelle handelt es sich vorzugsweise um einen Wert des Stellwinkels, welcher insbesondere als Parameter des Verfahrens vorgegeben ist, zum Beispiel in einer Steuereinrichtung der Vorrichtung hinterlegt ist. Insofern wird im Zuge der Überwachung des Stellwinkels, insbesondere kontinuierlich, geprüft, ob der Stellwinkel größer als die erste Transportwinkelschwelle ist.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei der ersten Transportwinkelschwelle um einen Winkel größer als 0°, und insbesondere zwischen 0° und 60°, weiter vorzugsweise im Bereich von größer als 0° bis einschließlich 50°, weiter vorzugsweise im Bereich von größer als 0° bis einschließlich 40°, weiter vorzugsweise im Bereich von größer als 0° bis einschließlich 30°, weiter vorzugsweise im Bereich von größer als 0° bis einschließlich 20°, weiter vorzugsweise im Bereich von größer als 0° bis einschließlich 10°, weiter vorzugsweise zwischen 0° und einschließlich 5°. Vorteilhaft kann auch sein, die Transportwinkelschwelle im Bereich von 5° bis 30°, weiter vorzugsweise von 10° bis 20° zu wählen. Insbesondere kann die erste Transportwinkelschwelle abhängig von einem Betriebszustand der Vorrichtung (bspw. vorliegende Last am Tragstrang, maximale Verlagerungsgeschwindigkeit, etc.) gewählt sein.
  • Überschreitet der Stellwinkel die erste Transportwinkelschwelle, so wird die Vorrichtung aus dem Nachführmodus in einen Transportmodus überführt. Der Transportmodus zeichnet sich dadurch aus, dass der Stranganlenkpunkt mit einer vorgegebenen Transportgeschwindigkeit verlagert wird. Die Transportgeschwindigkeit kann als Parameter des Verfahrens vorgegeben sein, z.B. in der Steuereinrichtung der Vorrichtung hinterlegt sein. Insbesondere wird der Stranganlenkpunkt bei Vorliegen des Transportmodus konstant mit der Transportgeschwindigkeit verlagert. Im Transportmodus erfolgt eine Verlagerung des Stranganlenkpunkts auch dann weiterhin mit der Transportgeschwindigkeit, wenn der Stellwinkel innerhalb eines vorgegebenen Transportwinkelbereichs verändert wird. Nach einmaligem Überschreiten der Transportwinkelschwelle führt eine Änderung des Stellwinkels der Komponente innerhalb des Transportwinkelbereichs also nicht zu einer Änderung der Verlagerungsgeschwindigkeit des Stranganlenkpunkts. Eine Bedienperson muss also nicht ständig mit der Bewegung des Gegenstandes mitgehen und für eine Auslenkung des Stellwinkels sorgen. Es genügt, wenn die Bedienperson sicherstellt, dass der Stellwinkel innerhalb der Transportwinkelbereichs bleibt.
  • Bei dem Transportwinkelbereich handelt es sich vorzugsweise um einen Winkelbereich des Stellwinkels, welcher insbesondere als Parameter des Verfahrens vorgegeben, zum Beispiel in einer Steuereinrichtung der Vorrichtung hinterlegt ist. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Transportwinkelbereich um einen Winkelbereich unterhalb der Transportwinkelschwelle oder um einen Winkelbereich um die Transportwinkelschwelle herum. Der Transportwinkelbereich kann z.B. der Winkelbereich von einschließlich 0° bis einschließlich 60°, weiter vorzugsweise von einschließlich 0° bis 50°, weiter vorzugsweise von einschließlich 0° bis 40°, weiter vorzugsweise von einschließlich 0° bis 30°, weiter vorzugsweise von einschließlich 0 bis 20°, weiter vorzugsweise von einschließlich 0 bis 10°, weiter vorzugsweise von einschließlich 0 bis 5°. Insbesondere entspricht der betragsmäßig größte Winkel des Transportwinkelbereichs der ersten Transportwinkelschwelle.
  • Zur Überführung in den Transportmodus muss eine Bedienperson lediglich einmal dafür sorgen, dass der Stellwinkel die erste Transportwinkelschwelle überschreitet. Danach muss die Bedienperson lediglich sicherstellen, dass der Stellwinkel der Komponente innerhalb des Transportwinkelbereichs verbleibt, um die Transportbewegung aufrecht zu erhalten.
  • Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Schritt des Überwachens des Strangwinkels bzw. der Schritt des Überwachens des Stellwinkels ein periodisches oder kontinuierliches Messen des Strangwinkels und/oder des Stellwinkels. Zu diesem Zweck weist die Vorrichtung vorzugsweise einen oder mehrere Sensoren zur Erfassung des Strangwinkels bzw. des Stellwinkels auf. Ein solcher Sensor kann beispielsweise ein Zeilensensor oder ein Sensor mit einer Lasermessung sein. Ein Überwachen des Strangwinkels bzw. Stellwinkels erfolgt dann insbesondere dadurch, dass der Sensor periodisch mit einer vorgegebenen Frequenz oder kontinuierlich den Strangwinkel bzw. den Stellwinkel misst und ein Messsignal des Sensors dann an eine Steuereinrichtung geleitet wird, welche prüft, ob der gemessene Wert einen bestimmten, in der Steuereinrichtung hinterlegten Wert über- bzw. unterschreitet. In Bezug auf den Strangwinkel wird insbesondere geprüft, ob der gemessene Wert des Strangwinkels ungleich null ist. In Bezug auf den Stellwinkel wird insbesondere geprüft, ob der gemessene Wert des Stellwinkels größer als die erste Transportwinkelschwelle ist und ob der gemessene Wert des Stellwinkels innerhalb des Transportwinkelbereichs liegt.
  • Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung dient der Strangwinkel des Tragstrangs selbst als Stellwinkel für das Verfahren. Insofern handelt es sich bei der zur Steuerung überwachten Komponente der Halteeinrichtung um den Tragstrang selbst und die Referenzkonfiguration entspricht der Senkrechten. Bei einer solchen Ausgestaltung muss eine Bedienperson also den Tragstrang lediglich einmal über die erste Transportwinkelschwelle hinaus auslenken, um eine kontinuierliche Verlagerung des Stranganlenkpunkts mit, vorzugsweise konstanter, Transportgeschwindigkeit zu erreichen. Danach muss die Bedienperson zur Aufrechterhaltung einer Verlagerung lediglich sicherstellen, dass der Tragstrang nicht aus dem Transportwinkelbereich herausbewegt wird. Insbesondere können die von einer Bedienperson aufzubringenden Kräfte reduziert werden, da der Tragstrang nicht dauerhaft weit ausgelenkt werden muss, um ein an dem Halteelement gehaltenen Gegenstand kontinuierlich bewegen zu können.
  • Nach einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung handelt es sich bei dem Stellwinkel um einen Neigungswinkel des Halteelements gegenüber einer Ruhekonfiguration des Halteelements. Insofern entspricht die Komponente dem Halteelement und die Referenzkonfiguration entspricht der Ruhekonfiguration des Halteelements. Die Vorrichtung kann dann durch Neigen des Halteelements in den Transportmodus überführt werden.
  • Es ist möglich, dass ein Neigen des Halteelement zu einer Auslenkung des Tragstrangs aus der Senkrechten führt (bspw. wenn das Haltelement mit dem Tragstrang fest verbunden ist). Dann kann eine Überwachung des Neigungswinkels des Halteelements durch Überwachen des Strangwinkels erfolgen. Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn das Überwachen des Neigungswinkels das periodische oder kontinuierliche Auslesen eines an dem Halteelement angeordneten Sensors umfasst. Insbesondere kann es sich bei dem Sensor um einen 3D-Kraftsensor oder einen Magnetsensor handeln.
  • Vorzugsweise wird das Überführen der Vorrichtung in den Transportmodus und/oder das Vorliegen des Transportmodus angezeigt, wodurch die Sicherheit für eine Bedienperson erhöht werden kann. Vorzugsweise erfolgt eine Anzeige visuell, bspw. durch Aufleuchten einer Warnleuchte oder durch Anzeigen von Informationen über ein bspw. an dem Halteelement angeordnetes Display. Alternativ oder zusätzlich ist es bevorzugt, wenn eine Anzeige akustisch erfolgt, bspw. durch Ausgeben eines Tonsignals (z.B. periodisches Piepen). Eine Anzeige kann auch durch eine Änderung der Haptik des Halteelements erfolgen, bspw. durch Vibration des Halteelements.
  • Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird der Stellwinkel ferner daraufhin überwacht, ob der Stellwinkel eine vorgegebene, zweite Transportwinkelschwelle überschreitet. Bei Überschreiten der zweiten Transportwinkelschwelle wird dann die Transportgeschwindigkeit erhöht, d.h. die Transportgeschwindigkeit nimmt einen Overdrive-Wert an. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht es, bspw. nach Ablage eines Gegenstands an einer Ablageposition besonders schnell zu einer Aufnahmeposition zurückzufahren, um einen weiteren Gegenstand aufzunehmen. Bei der zweiten Transportwinkelschwelle handelt es sich wie bei der ersten Transportwinkelschwelle um einen Wert des Stellwinkels, welcher insbesondere als Parameter des Verfahrens vorgegeben ist, zum Beispiel in einer Steuereinrichtung der Vorrichtung hinterlegt ist. Insbesondere ist die zweite Transportwinkelschwelle betragsmäßig größer als die erste Transportwinkelschwelle. Hierdurch wird eine besonders intuitive Bedienung der Vorrichtung begünstigt (größere Auslenkung führt zu höherer Geschwindigkeit).
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird in einem weiteren Schritt überwacht, ob eine Abbruchbedingung erfüllt ist. Dieser weitere Schritt wird insbesondere bei Vorliegen des Transportmodus durchgeführt, d.h. insbesondere nach dem Verfahrensschritt des Überführens in den Transportmodus. Wenn die Abbruchbedingung erfüllt ist, dann wird die Vorrichtung aus dem Transportmodus in einen Bremsmodus überführt, in welchem die Transportgeschwindigkeit auf null abgebremst wird. Insbesondere wird die Transportgeschwindigkeit in dem Bremsmodus im Rahmen der physikalischen Möglichkeiten und/oder im Hinblick auf eine störungsfreie und beschädigungsfreie Handhabung möglichst schnell auf Stillstand des Stranganlenkpunkts abgebremst. Insbesondere wird bei Vorliegen des Bremsmodus eine Bremsverzögerung erzeugt, welche wiederum als Parameter für das Verfahren vorgeheben sein kann (insbesondere in der Steuereinrichtung hinterlegt).
  • Grundsätzlich ist es möglich, dass nur eine Abbruchbedingung vorgesehen ist, bei Erfüllung derer die Vorrichtung aus dem Transportmodus in den Bremsmodus überführt wird. Denkbar ist aber auch, dass mehrere Abbruchbedingungen vorgesehen sind, wobei vorzugsweise bei Erfüllung wenigstens einer dieser Abbruchbedingungen die Vorrichtung aus dem Transportmodus in den Bremsmodus überführt wird. Der Transportmodus kann so auf unterschiedliche Weise beendet werden, was die Bedienmöglichkeiten der Vorrichtung erweitert.
  • Im Rahmen einer bevorzugten Ausgestaltung ist eine Abbruchbedingung dann erfüllt, wenn der Stellwinkel eine vorgegebene Abbruchwinkelschwelle unter- oder überschreitet. Bei der Abbruchwinkelschwelle handelt es sich vorzugsweise um einen Wert des Stellwinkels, welcher insbesondere als Parameter des Verfahrens vorgegeben ist, zum Beispiel in einer Steuereinrichtung hinterlegt ist. Vorzugsweise handelt es sich bei der Abbruchwinkelschwelle um den betragsmäßig kleinsten Winkel des Transportwinkelbereichs. Insbesondere beträgt die Abbruchwinkelschwelle 0° und die Abbruchbedingung ist dann erfüllt, wenn der Stellwinkel die Abbruchwinkelschwelle unterschreitet. Insofern wird ein Abbremsen der Transportgeschwindigkeit insbesondere durch ein Auslenken der Komponente der Halteeinrichtung in einer zu einer initialen Auslenkung entgegensetzten Richtung veranlasst, was eine besonders intuitive Bedienung der Vorrichtung ermöglicht.
  • Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist eine Abbruchbedingung dann erfüllt, wenn der Stranganlenkpunkt eine vorgegebene Bremsposition erreicht hat. Zu diesem Zweck kann die Vorrichtung insbesondere einen Positionssensor aufweisen, welcher eine Position des Stranganlenkpunkts, vorzugsweise relativ zu der Trageeinrichtung, überwacht. Die Bremsposition kann einer vorgegebenen Zielposition (bspw. eine bekannte Ablageposition) entsprechen. Es ist auch denkbar, dass die Bremsposition in einer Verlagerungsrichtung des Stranganlenkpunkts vor einer Zielposition erreicht wird. In diesem Fall ist es möglich, dass die Transportgeschwindigkeit bei Erreichen der Bremsposition insbesondere derart verringert wird, dass der Stranganlenkpunkt bei Erreichen der vorgegebenen Zielposition auf Stillstand abgebremst ist. Auf diese Weise kann das Risiko eines Überschwingens des Tragstrangs über die Zielposition hinaus verringert werden. Es ist auch möglich, dass mehrere Bremspositionen vorgesehen sind. Beispielsweise ist es denkbar, dass es sich bei den Bremspositionen um die äußersten Positionen eines vorgegebenen Manövrierbereichs, innerhalb dessen eine Verlagerung des Stranganlenkpunkts erlaubt ist (bspw. ein eingegrenzter Bereich einer Produktionshalle), handelt.
  • Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist eine Abbruchbedingung dann erfüllt, wenn eine auf die Halteeinrichtung wirkende Kraft einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt. Der Schwellwert ist insbesondere als Parameter des Verfahrens vorgegeben, zum Beispiel in einer Steuereinrichtung der Vorrichtung hinterlegt. Es ist beispielsweise denkbar, dass an der Halteeinrichtung ein Kraftsensor vorgesehen ist, welcher dazu ausgebildet ist, auf die Halteeinrichtung ausgeübte Kräfte zu messen.
  • Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist eine Abbruchbedingung dann erfüllt, wenn ein Bedienelement betätigt wird. Beispielsweise kann es sich bei dem Bedienelement um einen Taster oder Schalter handeln. Vorzugsweise ist das Bedienelement an dem Halteelement angeordnet. Eine Bedienperson kann dann das Bedienelement betätigen, ohne das Halteelement loslassen zu müssen.
  • Es kann vorgesehen werden, dass der Bremsmodus mindestens für eine vorgegebene Minimalbremsdauer aufrechterhalten wird und/oder nach dem Abbremsen auf null für eine vorgegebene Wartezeit in einem Ruhrmodus gewartet wird. Hierdurch kann erreicht werden, dass der Tragstrang auspendeln kann, also bspw. durch Trägheitskräfte beim Abbremsen verursachte Schwingungen abgedämpft sind, bevor eine erneute Verlagerung des Stranganlenkpunkts möglich ist. Auf diese Weise kann das Risiko einer Beschädigung der Vorrichtung verringert werden und zugleich die Sicherheit für eine Bedienperson erhöht werden.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Figur 1
    eine skizzierte Darstellung einer Ausführungsform einer Vorrichtung zum handgeführten Bewegen von Gegenständen mit Tragstrang in einem ersten Auslenkzustand;
    Figur 2
    eine skizzierte Darstellung der Vorrichtung gemäß Figur 1 mit Tragstrang in einem zweiten Auslenkzustand;
    Figur 3
    drei zusammengehörige Diagramme zur Erläuterung einer Ausgestaltung des Verfahrens anhand einer beispielhaften Benutzung der Vorrichtung, wobei in den Diagrammen ein Strangwinkel des Tragstrangs (Diagramm (a)), ein Betriebsmodus der Vorrichtung (Diagramm (b)) und eine Verlagerungsgeschwindigkeit des Stranganlenkpunkts (Diagramm (c)) über der Zeit aufgetragen sind; und
    Figur 4
    ein schematisches Flussdiagramm einer Ausgestaltung des Verfahrens zum Betreiben einer Vorrichtung zum handgeführten Bewegen von Gegenständen.
  • In der nachfolgenden Beschreibung sowie in den Figuren sind für identische oder einander entsprechende Merkmale jeweils dieselben Bezugszeichen verwendet.
  • Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Vorrichtung 10, anhand derer beispielhaft eine Ausgestaltung des Verfahrens zum Betreiben einer Vorrichtung zum handgeführten Bewegen von Gegenständen erläutert werden soll. Es versteht sich, dass das Verfahren auch zum Betreiben von entsprechenden Vorrichtungen eingesetzt werden kann, deren Ausgestaltung jedoch in Details von der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausgestaltung abweicht.
  • Die beispielhaft dargestellte Vorrichtung 10 dient zum handgeführten Bewegen von Gegenständen 12 und umfasst eine Trageeinrichtung 14 und eine Halteeinrichtung 16 zum Halten des Gegenstandes 12 an der Trageeinrichtung 14.
  • Die Trageeinrichtung 14 weist einen sich entlang einer Vertikalachse 18 erstreckende Tragsäule 20 und einen sich im Wesentlichen orthogonal zu der Tragsäule 20 erstreckenden Ausleger 22 auf. Der Ausleger 22 ist an seinem ersten Ende 24 an dem oberen Ende 26 der Tragsäule 20 um die Vertikalachse 18 schwenkbar angelenkt.
  • Die Halteeinrichtung 16 umfasst einen Tragstrang 28, welcher im vorliegenden Beispiel als Trageseil ausgebildet ist. Der Tragstrang ist allgemein eine Einrichtung, welche die Gewichtskraft des gehaltenen Gegenstandes in die Trageeinrichtung 14 einleitet. Beispielsweise kann an der Tragstrang durch einen Hubschlauch eines Schlauchhebers bereitgestellt werden (nicht dargestellt). Der Tragestrang 28 greift in einem Stranganlenkpunkt 30 an der Trageeinrichtung 14 an. Beispielhaft und bevorzugt ist der Stranganlenkpunkt 30 an einer Laufkatze 32 angeordnet, welche an dem Ausleger 22 der Trageeinrichtung 14 verschiebbar gelagert ist. Insofern kann der Stranganlenkpunkt 30 über eine Verlagerung der Laufkatze 32 verlagert werden. Zur Verlagerung der Laufkatze 32 an dem Ausleger 22 ist in an sich bekannter Weise eine Antriebseinrichtung (nicht dargestellt) vorgesehen.
  • Die Vorrichtung 10 umfasst im dargestellten Beispiel ferner einen im Bereich des ersten Endes 24 des Auslegers 22 angeordnete Strangwickeleinrichtung 34 auf, mittels welcher der Tragstrang 28 zum Anheben von Gegenständen aufgewickelt und zum Ablegen von Gegenständen abgewickelt werden kann.
  • Die Halteeinrichtung 16 umfasst ferner ein Halteelement 36 welches an dem freien Ende 38 des Tragstrangs 28 angeordnet ist. In dem vorliegenden Beispiel ist das Halteelement 36 als Vakuumgreifer ausgebildet, welcher über eine Unterdruckleitung 40 mit Unterdruck beaufschlagt werden kann. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Halteelement als Greifarm, Haken, oder Ähnliches ausgebildet ist.
  • Die Vorrichtung 10 weist ferner einen Sensor 42 zur Messung eines Strangwinkels α des Tragstrangs 28 gegenüber der Senkrechten (in den Figuren 1 und 2 durch eine mit Bezugszeichen 44 bezeichnete Strichlinie dargestellt) auf.
  • Die Vorrichtung 10 umfasst ferner eine Steuereinrichtung (nicht dargestellt), welche dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit eines Messsignals des Sensors 42 die Antriebseinrichtung (nicht dargestellt) zu veranlassen, die Laufkatze 32 entlang des Auslegers 22 zu verlagern (nachfolgend noch näher beschrieben).
  • In einem Ruhemodus der Vorrichtung 10 erstreckt sich der Tragstrang 28 der Schwerkraft folgend, entlang der Senkrechten 44 (Referenzkonfiguration 50, vgl. Figuren 1 und 2).
  • Übt eine Bedienperson 52 eine Kraft auf den Gegenstand 12 und/oder das Halteelement 36 und/oder den Tragstrang 28 aus, wird der Tragstrang 28 aus seiner Referenzkonfiguration 50 um einen Strangwinkel α gegenüber der Senkrechten 44 ausgelenkt. In Abhängigkeit von Richtung und Betrag der ausgeübten Kraft sind unterschiedliche Auslenkzustände des Tragstrangs 28 möglich. Die Figuren 1 und 2 zeigen beispielhaft jeweils einen solchen Auslenkzustand.
  • Im Folgenden wird eine Ausgestaltung des Verfahrens zum Betreiben einer solchen Vorrichtung unter Bezugnahme auf die Figuren 3 und 4 erläutert.
  • Gemäß dem Verfahren erfolgt eine insbesondere kontinuierliche Überwachung des Strangwinkels α des Tragstrangs 28 gegenüber der Senkrechten 44. Eine Überwachung umfasst dabei ein insbesondere kontinuierliches Messen des Strangwinkels α mittels des Sensors 42 (Schritt 100 in Figur 4). Ein entsprechendes Messsignal des Sensors 42 wird dann an die Steuereinrichtung weitergeleitet, welche prüft, ob der Strangwinkel α einen von 0° verschiedenen Wert einnimmt (Schritt 102 in Figur 4). Wenn der Strangwinkel α einen von 0° verschiedenen Wert einnimmt, so wird insbesondere ferner überprüft, ob der Strangwinkel eine erste Transportwinkelschwelle 54 (vgl. Figur 1) überschreitet (Schritt 104 in Figur 4). Bei der ersten Transportwinkelschwelle 54 handelt es sich insbesondere um einen vorgegebenen Wert des Stellwinkels a, welcher als Parameter des Verfahrens in der Steuereinrichtung hinterlegt ist und betragsmäßig größer als 0° ist.
  • Ist der Strangwinkel α ungleich 0° jedoch noch betragsmäßig kleiner als die erste Transportwinkelschwelle 54 (vgl. Figur 1 und Figur 3, dort Phase I), wird die Laufkatze 32 und somit der Stranganlenkpunkt 30 derart verlagert, dass der Strangwinkel α auf 0° ausgeregelt wird (Schritt 106 in Figur 4). Insofern wird die Laufkatze 32 soweit entlang des Auslegers 22 verfahren, bis sich der Stranganlenkpunkt 30 insbesondere senkrecht über dem Halteelement 36 befindet und der Tragstrang 28 wieder seine Referenzkonfiguration 50 einnimmt, er sich also entlang der Senkrechten 44 erstreckt. Als Nachführmodus 56 kann z.B. ein die Verfahrensschritte 100 bis 106 umfassender Betriebsmodus 46 der Vorrichtung 10 bezeichnet werden (vgl. Figur 3, Phase I) .
  • In dem Nachführmodus 56 wird also eine aktive Nachführung der Position des Stranganlenkpunkts 30 bereitgestellt. Eine Verlagerungsgeschwindigkeit 48 des Stranganlenkpunkts 30 kann in dem Nachführmodus 56 insbesondere proportional zu dem gemessenen Strangwinkel α gewählt werden, insbesondere proportional zu einer Auslenkung des Tragstrangs 28 gegenüber der Senkrechten 44 (vgl. Figur 3, Diagramme a und c, dort Phase I).
  • Ist der Strangwinkel α ungleich 0° und größer als die erste Transportwinkelschwelle 54, wird die Vorrichtung aus dem Nachführmodus 56 in einen Transportmodus 58 überführt (Schritt 108 in Figur 4). In dem Transportmodus 58 erfolgt eine Verlagerung des Stranganlenkpunkts 30 mit einer vorgegebenen, insbesondere konstant vorgegebenen, Transportgeschwindigkeit 60 (vgl. Figur 3, Phase II).
  • Eine Verlagerung des Stranganlenkpunkts 30 erfolgt in dem Transportmodus 58 über einen gewissen Strangwinkelbereich unabhängig von Veränderungen des Strangwinkels. Insbesondere wird der Stranganlenkpunkt 30 auch dann weiterhin mit der Transportgeschwindigkeit 60 verlagert, wenn der Strangwinkel α zwar verändert wird, jedoch noch innerhalb eines vorgegebenen Transportwinkelbereichs β verbleibt (vgl. Figur 3, Phase II). Insofern führt in dem Transportmodus 58 - im Gegensatz zu dem Nachführmodus 56 - eine Änderung des Strangwinkels α innerhalb des Transportwinkelbereichs β nicht zu einer Veränderung der Transportgeschwindigkeit 60. In dem vorliegenden Beispiel entspricht der Transportwinkelbereich β beispielhaft und bevorzugt dem Winkelbereich von 0° bis zur ersten Transportwinkelschwelle 54 (vgl. Figur 1 und Figur 3, Diagramm a).
  • Bei einer in den Figuren 3 und 4 nicht dargestellten Ausgestaltung des Verfahrens ist es möglich, dass zusätzlich eine zweite Transportwinkelschwelle 61 (vgl. Figur 1) vorgesehen ist, bei Überschreiten derer die Transportgeschwindigkeit 60 erhöht wird ("Overdrive-Modus") .
  • In einem weiteren Schritt des Verfahrens wird eine Abbruchbedingung überwacht (Schritt 110 in Figur 4) und geprüft, ob diese erfüllt ist (Schritt 112 in Figur 4).
  • Bei Erfüllen der Abbruchbedingung wird die Vorrichtung 10 in einem nächsten Schritt in einen Bremsmodus 64 überführt, in welchem die Transportgeschwindigkeit, insbesondere sprunghaft, auf null abgebremst wird (Schritt 114 in Figur 4, Phase III in Figur 3). Dies erfolgt insbesondere dadurch, dass eine definierte Bremsbeschleunigung auf den Stranganlenkpunkt 30 wirkt.
  • In dem vorliegenden Beispiel ist die Abbruchbedingung dann erfüllt, wenn der Strangwinkel α eine Abbruchwinkelschwelle 62 unterschreitet. Insofern wird in Schritt 112 geprüft, ob der Strangwinkel α kleiner als eine Abbruchwinkelschwelle 62 ist.
  • In dem vorliegenden Beispiel entspricht die Abbruchwinkelschwelle 62 null Grad, sie entspricht also der unteren Grenze des Transportwinkelbereichs β (vgl. Figur 1 und Figur 3, Diagramm a). Um die Vorrichtung 10 aus dem Transportmodus 58 in den Bremsmodus 64 zu überführen, muss eine Bedienperson 52 also den Tragstrang 28 in einer zu der initialen Auslenkrichtung entgegengesetzten Richtung (in Figur 1 im Uhrzeigersinn über die Senkrechte hinaus) auslenken. Dies begünstigt eine intuitive Bedienung.
  • Vorzugsweise wird nach dem Abbremsen der Transportgeschwindigkeit 60 auf null für eine vorgegebene Wartezeit tmin gewartet (Schritt 116 in Figur 4), bevor eine erneute Verlagerung des Stranganlenkpunkts 30 freigegeben wird (vgl. auch Figur 3, Phase III in Diagramm b). Insofern wird die Vorrichtung 10 erst nach Abwarten der Wartezeit tmin wieder aus dem Bremsmodus 64 in den Nachführmodus 56 überführt.
  • Es versteht sich, dass das Verfahren, welches unter Bezugnahme auf die Vorrichtung gemäß den Figuren 1 und 2 beispielhaft für eine Verlagerung des Stranganlenkpunkts 30 entlang einer Verlagerungsrichtung (eindimensional) beschrieben wurde, in entsprechender Weise für eine Verlagerung des Stranganlenkpunkts 30 entlang zweier nichtparalleler Richtungen (zweidimensional) angewendet werden kann.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betreiben, insbesondere zur Steuerung von Bewegungsvorgängen, einer Vorrichtung (10) zum handgeführten Bewegen von Gegenständen (12), umfassend:
    - eine Trageeinrichtung (14);
    - eine Halteeinrichtung (16) zum Halten eines Gegenstands (12) an der Trageeinrichtung (14), die Halteeinrichtung (16) umfassend einen Tragstrang (28), welcher in einem Stranganlenkpunkt (30) an der Trageeinrichtung (14) angreift, und ein an dem Tragstrang (28) angeordnetes Halteelement (36) zum Halten des Gegenstands (12),
    wobei die Vorrichtung (10) derart ausgebildet ist, dass der Stranganlenkpunkt (30) an der Trageeinrichtung (14) verlagerbar ist,
    das Verfahren umfassend die folgenden Schritte:
    - Überwachen eines Strangwinkels (α) des Tragstrangs (28) gegenüber der Senkrechten (44);
    - wenn der Strangwinkel (α) ungleich Null Grad ist:
    Überführen der Vorrichtung in einen Nachführmodus (56), in welchem ein Verlagern des Stranganlenkpunkts (30) zum Ausregeln des
    Strangwinkels (α) auf null Grad erfolgt;
    dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende weitere Schritte umfasst:
    - Überwachen eines Stellwinkels (α) einer Komponente der Halteeinrichtung (16) gegenüber einer Referenzkonfiguration daraufhin, ob der Stellwinkel (α) eine vorgegebene, erste Transportwinkelschwelle (54) überschreitet;
    - wenn die erste Transportwinkelschwelle (54) zumindest einmal überschritten wird: Überführen der Vorrichtung (10) aus dem Nachführmodus (56) in einen Transportmodus (58), in welchem der Stranganlenkpunkt (30) mit einer vorgegebenen Transportgeschwindigkeit (60) verlagert wird, wobei die Verlagerung auch dann weiterhin mit der Transportgeschwindigkeit (60) erfolgt, wenn der Stellwinkel (α) innerhalb eines vorgegebenen Transportwinkelbereichs (β) verändert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Überwachen des Strangwinkels (α) und/oder des Stellwinkels (α) ein periodisches Messen oder ein kontinuierliches Messen des Strangwinkels (α) bzw. des Stellwinkels (α) umfasst.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Stellwinkel der Strangwinkel (α) des Tragstrangs (28) gegenüber der Senkrechten ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Stellwinkel ein Neigungswinkel des Halteelements (36) gegenüber einer Ruhekonfiguration des Halteelements (36) ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Überwachen des Neigungswinkels das periodische Auslesen oder das kontinuierliche Auslesen eines an dem Halteelement angeordneten Sensors, insbesondere eines 3D-Kraftsensors oder Magnetsensors, umfasst.
  6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Überführen der Vorrichtung (10) in den Transportmodus (58) und/oder das Vorliegen des Transportmodus (58) visuell und/oder akustisch und/oder haptisch angezeigt werden/wird.
  7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Verfahren folgende weitere Schritte umfasst:
    - Überwachen des Stellwinkels (α) daraufhin, ob der Stellwinkel (α) eine vorgegebene, zweite Transportwinkelschwelle (61) überschreitet;
    - bei Überschreiten der zweiten Transportwinkelschwelle (61): Erhöhen der Transportgeschwindigkeit.
  8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Verfahren folgende weitere Schritte umfasst:
    - Überwachen, ob eine Abbruchbedingung erfüllt ist;
    - bei Erfüllung der Abbruchbedingung: Überführen der Vorrichtung aus dem Transportmodus (58) in einen Bremsmodus (64), in welchem die Transportgeschwindigkeit auf null abgebremst wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei es sich bei der Abbruchbedingung um eine oder mehrere der folgenden Bedingungen handelt:
    a) der Stellwinkel (α) unter- oder überschreitet eine vorgegebene Abbruchwinkelschwelle (62);
    b) der Stranganlenkpunkt (30) hat eine vorgegebene Bremsposition erreicht;
    c) eine auf die Halteeinrichtung (16) wirkende Kraft übersteigt vorgegebenen Schwellwert;
    d) es wird ein, vorzugsweise an der Halteeinrichtung (16) angeordnetes, Bedienelement betätigt.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Bremsmodus (64) mindestens für eine vorgebebene Minimalbremsdauer tBRK,min aufrechterhalten wird und/oder nach dem Abbremsen auf null für eine vorgegebene Wartezeit tmin in einem Ruhemodus gewartet wird.
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