ES2935716T3 - Guiado sin colisiones de una carga suspendida de un cable - Google Patents

Guiado sin colisiones de una carga suspendida de un cable Download PDF

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Abstract

Una grúa tiene un punto de suspensión de carga superior (1), desde el cual se suspende una carga (3) a través de un sistema de cable (2) de tal manera que la carga (3) puede oscilar alrededor del punto de suspensión de carga superior (1). Una unidad de control (9) de la grúa controla los accionamientos (4a, 4b) de la grúa para que el punto de suspensión superior de la carga (1) y, junto con él, la carga (3) sean movidos por la unidad de control (9) según su actuación. A medida que se mueve el punto de suspensión superior de la carga (1), la unidad de control (9) determina de forma dinámica una zona de seguridad interna (13) alrededor de la carga (3) de acuerdo con las variables de estado (x, v, 1, φ1, ω, vW) de la grúa. Las variables de estado (x, v, 1, φ1, ω, vW) comprenden al menos una posición (x) del punto de suspensión de carga superior (1), una velocidad de movimiento (v) del punto de suspensión de carga superior (1) y una longitud de péndulo efectiva (1) de la carga (3) sobre el punto de suspensión de carga superior (1). La unidad de control (9) comprueba, sobre la base de información adicional conocida por la unidad de control (9), si un objeto (14) diferente de la carga (3) ha entrado en la zona de seguridad interior (13). Tan pronto como un objeto (14) entra en la zona de seguridad interior (13), la unidad de control (9) detiene el movimiento del punto de suspensión de la carga superior (1) o emite un mensaje (M) para detener el movimiento de la carga superior punto de suspensión (1) a un operador (12) de la grúa. En caso contrario, la unidad de control (9) mantiene el movimiento del punto de suspensión de carga superior (1) o no emite un mensaje (M) para detener el movimiento del punto de suspensión de carga superior (1) al operador (12) del grua. La unidad de control (9) comprueba, sobre la base de información adicional conocida por la unidad de control (9), si un objeto (14) diferente de la carga (3) ha entrado en la zona de seguridad interior (13). Tan pronto como un objeto (14) entra en la zona de seguridad interior (13), la unidad de control (9) detiene el movimiento del punto de suspensión de la carga superior (1) o emite un mensaje (M) para detener el movimiento de la carga superior punto de suspensión (1) a un operador (12) de la grúa. En caso contrario, la unidad de control (9) mantiene el movimiento del punto de suspensión de carga superior (1) o no emite un mensaje (M) para detener el movimiento del punto de suspensión de carga superior (1) al operador (12) del grua. La unidad de control (9) comprueba, sobre la base de información adicional conocida por la unidad de control (9), si un objeto (14) diferente de la carga (3) ha entrado en la zona de seguridad interior (13). Tan pronto como un objeto (14) entra en la zona de seguridad interior (13), la unidad de control (9) detiene el movimiento del punto de suspensión de la carga superior (1) o emite un mensaje (M) para detener el movimiento de la carga superior punto de suspensión (1) a un operador (12) de la grúa. En caso contrario, la unidad de control (9) mantiene el movimiento del punto de suspensión de carga superior (1) o no emite un mensaje (M) para detener el movimiento del punto de suspensión de carga superior (1) al operador (12) del grua. Tan pronto como un objeto (14) entra en la zona de seguridad interior (13), la unidad de control (9) detiene el movimiento del punto de suspensión de la carga superior (1) o emite un mensaje (M) para detener el movimiento de la carga superior punto de suspensión (1) a un operador (12) de la grúa. En caso contrario, la unidad de control (9) mantiene el movimiento del punto de suspensión de carga superior (1) o no emite un mensaje (M) para detener el movimiento del punto de suspensión de carga superior (1) al operador (12) del grua. Tan pronto como un objeto (14) entra en la zona de seguridad interior (13), la unidad de control (9) detiene el movimiento del punto de suspensión de la carga superior (1) o emite un mensaje (M) para detener el movimiento de la carga superior punto de suspensión (1) a un operador (12) de la grúa. En caso contrario, la unidad de control (9) mantiene el movimiento del punto de suspensión de carga superior (1) o no emite un mensaje (M) para detener el movimiento del punto de suspensión de carga superior (1) al operador (12) del grua. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Guiado sin colisiones de una carga suspendida de un cable
La presente invención hace referencia a un procedimiento de funcionamiento para una grúa, en particular, para una grúa portacontenedores, la cual presenta un punto de suspensión de carga superior en el que se puede suspender una carga a través de un sistema de cable, de tal modo que la carga puede oscilar alrededor del punto de suspensión superior de la carga.
- en donde un dispositivo de control de la grúa controla los accionamientos de la grúa, de tal forma que el punto de suspensión superior de la carga y con él la carga, se mueven según el control del dispositivo de control.
La presente invención también hace referencia a un programa de control para un dispositivo de control de una grúa, en donde el programa de control comprende un código de máquina que puede ser ejecutado por el dispositivo de control, en donde la ejecución del código de máquina a través del dispositivo de control permite que el dispositivo de control opere el grúa de acuerdo con un procedimiento de funcionamiento del tipo mencionado.
La presente invención también hace referencia a un dispositivo de control de una grúa, en donde el dispositivo de control está programado con un programa de control del tipo mencionado, de tal modo que la ejecución del código de máquina a través del dispositivo de control hace que el dispositivo de control opere la grúa de acuerdo con un procedimiento de funcionamiento del tipo mencionado.
La presente invención hace referencia a una grúa, en particular, a una grúa portacontenedores,
- en donde la grúa presenta un punto de suspensión de carga superior en el que se puede suspender una carga a través de un sistema de cable, de modo que la carga puede oscilar alrededor del punto de suspensión superior de la carga;
- en donde la grúa presenta accionamientos mediante los cuales se puede mover el punto de suspensión superior de la carga de la grúa y con él la carga;
- la grúa dispone de un dispositivo de control que controla los accionamientos de la grúa, de tal forma que el punto de suspensión superior de la carga y con él la carga se mueven según el control del dispositivo de control.
En el funcionamiento de grúas, al manipular una carga, por ejemplo un contenedor, la carga manipulada puede colisionar con un obstáculo. Un caso especial es el del modo de funcionamiento manual de la grúa. En el modo manual, la grúa es operada por un conductor de la grúa o en general por un operador. El operador tiene toda la responsabilidad por la grúa y la carga manipulada por la grúa. En particular, el operador debe asegurarse de que la carga no choque con otros objetos (obstáculos). Generalmente, los operadores de tales grúas están bien capacitados y son buenos para evaluar situaciones que podrían provocar una colisión. Sin embargo, puede suceder que, sin la influencia directa del operador, el dispositivo de control de la grúa active repentinamente una parada de emergencia (parada de seguridad). En este caso, el movimiento del punto de suspensión superior de la carga se detiene lo antes posible. El freno del punto de suspensión superior de la carga actúa sobre la carga a través del sistema de cables. En algunos casos, esto provoca que la carga se mueva en un movimiento de balanceo no deseado que el operador no puede prever. Debido al movimiento de balanceo, se puede producir una colisión a pesar o incluso precisamente a causa de la parada de emergencia.
Pueden surgir problemas similares en el caso del modo automatizado de la grúa cuando se activa repentinamente una parada de emergencia o una parada de seguridad.
Aunque en el estado del arte se conocen soluciones para la protección contra colisiones, dichas soluciones presuponen que la carga está unida rígidamente al punto de suspensión superior de la carga. Por lo tanto, en las soluciones del estado del arte se supone que la carga no puede oscilar alrededor del punto de suspensión superior de la carga. No se conocen soluciones del estado del arte para situaciones en las cuales la carga pueda oscilar. La solicitud DE 102012007940 A1 revela un procedimiento de funcionamiento para una grúa, en particular, para una grúa portacontenedores, la cual presenta un punto de suspensión superior de carga en el que se puede suspender una carga a través de un sistema de cable, de tal modo que la carga puede oscilar alrededor del punto de suspensión superior de la carga; en donde un dispositivo de control de la grúa controla los accionamientos de la grúa, de tal forma que el punto de suspensión superior de la carga y con él la carga, se mueven según el control del dispositivo de control; en donde, en base a otras informaciones conocidas por el dispositivo de control, el dispositivo de control comprueba si un objeto distinto de la carga ingresa en la zona de seguridad interior y en donde, tan pronto como un objeto entra en la zona de seguridad interior, el dispositivo de control finaliza el movimiento del punto de suspensión superior de la carga o envía un mensaje a un operador de la grúa para finalizar el movimiento del punto de suspensión superior de la carga, y en caso contrario, mantiene el movimiento del punto de suspensión superior de la carga o no emite ningún mensaje al operador de la grúa para finalizar el movimiento del punto de suspensión superior de la carga.
El objeto de la presente invención consiste en garantizar de manera fiable la protección contra colisiones incluso cuando la carga pueda oscilar alrededor del punto de suspensión superior de la carga.
Dicho objeto se resuelve mediante un procedimiento de funcionamiento con las características de la reivindicación 1. Las configuraciones ventajosas del procedimiento de funcionamiento son objeto de las reivindicaciones relacionadas 2 a 10.
De acuerdo con la invención, un modo de funcionamiento del tipo mencionado en la introducción está diseñado de tal modo que
- el dispositivo de control determina dinámicamente una y otra vez una zona de seguridad interior alrededor de la carga cuando se mueve el punto de suspensión superior de la carga, en función de las variables de estado de la grúa;
- las variables de estado comprenden al menos una posición del punto de suspensión superior de la carga, una velocidad de desplazamiento del punto de suspensión superior de la carga y una longitud efectiva del péndulo de la carga alrededor del punto de suspensión superior de la carga;
- el dispositivo de control comprueba, en base a otras informaciones conocidas por el dispositivo de control, si un objeto distinto de la carga ingresa en la zona de seguridad interior; y
- tan pronto como un objeto entra en la zona de seguridad interior el dispositivo de control finaliza el movimiento del punto de suspensión superior de la carga o envía un mensaje a un operador de la grúa para finalizar el movimiento del punto de suspensión superior de la carga, y en caso contrario, mantiene el movimiento del punto de suspensión superior de la carga o no emite ningún mensaje al operador de la grúa para finalizar el movimiento del punto de suspensión superior de la carga.
Es posible que el dispositivo de control sólo determine la zona de seguridad interna. Sin embargo, preferentemente está previsto que
- en función de las respectivas variables de estado, el dispositivo de control determine dinámicamente al menos una zona de seguridad exterior que rodea a la zona de seguridad interior;
- el dispositivo de control compruebe, en base a otras informaciones, si un objeto distinto de la carga ingresa en la zona de seguridad interior; y
- tan pronto como un objeto entra en la zona exterior de seguridad, el dispositivo de control reduzca una velocidad de desplazamiento del punto de suspensión superior de la carga o envíe un mensaje a un operador de la grúa para reducir la velocidad de desplazamiento del punto de suspensión superior de carga, y en caso contrario, mantenga la velocidad de desplazamiento del punto de suspensión superior de la carga o no envíe ningún mensaje al operador de la grúa para reducir la velocidad de desplazamiento del punto de suspensión superior de la carga.
Esta configuración permite, ya en la fase previa, antes de que exista riesgo de colisión, realizar una reducción correspondiente de la velocidad de desplazamiento o solicitar que se reduzca la velocidad de desplazamiento. De este modo, el movimiento de desplazamiento se puede realizar como tal, pero sólo con una velocidad de desplazamiento reducida. Esto significa que el movimiento no se interrumpe inmediatamente o que no se solicita al operador que interrumpa el movimiento. La medida en que se reduce la velocidad de desplazamiento se determina porque, en caso de que se produzca una parada de seguridad a la velocidad de desplazamiento reducida, el punto de suspensión superior de la carga puede detenerse sin riesgo de que la carga choque con un obstáculo. Eventualmente, también se pueden determinar múltiples zonas de seguridad exteriores anidadas, en donde la velocidad de desplazamiento, en relación con las distintas zonas de seguridad exteriores, se reduce cada vez más desde el exterior hacia el interior.
Es posible que el dispositivo de control funcione en un modo automático, en el que el dispositivo de control determina de forma independiente qué movimiento transversal debe realizar el punto de suspensión superior de la carga en cada caso. Sin embargo, el dispositivo de control trabaja preferentemente en un modo manual, en el cual el dispositivo de control recibe repetidamente del operador comandos de movimiento para el punto de suspensión superior de la carga. En este caso, el dispositivo de control controla los accionamientos al menos mientras ningún objeto diferente a la carga ha entrado en la zona de seguridad interior o en la zona de seguridad exterior, en cada caso, de acuerdo con los comandos de desplazamiento predeterminados.
Preferentemente, en base a la velocidad de desplazamiento instantánea del punto de suspensión superior de la carga, el dispositivo de control determina una distancia de frenado del punto de suspensión superior de la carga y, en el contexto de la determinación de la zona de seguridad interior, considera la distancia de frenado del punto de suspensión superior de la carga y un movimiento de balanceo de la carga alrededor del punto de suspensión superior de la carga. Mediante este procedimiento resulta posible estimar la zona de seguridad interior con la mayor precisión posible. Una intervención en el movimiento de desplazamiento realmente deseado del punto de suspensión superior de carga se reduce así a aquellos casos en los que resulta realmente necesaria.
En general, el dispositivo de control basa la determinación de la distancia de frenado del punto de suspensión superior de la carga en una aceleración constante previamente conocida.
En el caso óptimo, las variables de estado, además de la velocidad de desplazamiento del punto de suspensión superior de la carga y la longitud efectiva del péndulo, comprende variables que son características del movimiento real de balanceo. Esto permite que el dispositivo de control determine una desviación máxima del movimiento de balanceo para ese momento en el que se detiene el punto de suspensión superior de la carga, en base a las variables características del movimiento de balanceo real, es decir, el movimiento pendular dado específicamente en el momento en el que se produce la parada de seguridad y que considere la desviación máxima determinada del movimiento de balanceo en el marco de la determinación de la zona de seguridad interior. De esta manera, la zona de seguridad interna se puede determinar con mucha precisión de acuerdo a las circunstancias reales.
Alternativamente, es posible que las variables de estado no incluyan las variables que son características del movimiento real de balanceo. En este caso, el dispositivo de control puede considerar el movimiento de balanceo tomando un valor de una tabla de péndulo que depende de la velocidad de desplazamiento del punto de suspensión superior de la carga y de la longitud efectiva del péndulo, y considerar dicho valor en el contexto de la determinación de la zona de seguridad interior. En la tabla de péndulo se almacena un valor que en la práctica corresponde al peor caso posible. Por lo tanto, se considera el peor escenario posible. Esto permite determinar de forma fiable la zona de seguridad interior incluso cuando no se conoce el movimiento de balanceo real.
También es posible que las variables de estado comprendan adicionalmente la velocidad del viento que fluye alrededor de la carga. En este caso, en el contexto de la determinación de la zona de seguridad interior, el dispositivo de control también puede considerar una desviación de la carga debida al viento. De esta manera, se pueden reducir aún más las probabilidades de colisiones. La velocidad del viento puede darse como un valor independiente de la dirección o en forma de vector.
Preferentemente, el dispositivo de control determina la desviación de la carga causada por el viento tomando un valor de una tabla de viento, que depende de la velocidad del viento, de una masa de la carga y de una superficie de ataque de la carga para el viento, y en base a este valor, determina la desviación de la carga debida al viento. Este procedimiento resulta particularmente eficaz.
El objeto de la presente invención también se resuelve mediante un programa de control con las características de la reivindicación 11. Según la invención, un programa de control del tipo mencionado en la introducción está diseñado de tal manera que el procesamiento del código de máquina por parte del dispositivo de control permite que el dispositivo de control opere la grúa de acuerdo con un procedimiento conforme a la invención.
El objeto de la presente invención también se resuelve mediante un dispositivo de control con las características de la reivindicación 12. De acuerdo con la invención, un dispositivo de control del tipo mencionado en la introducción está programado con un programa de control conforme a la invención, de manera que el dispositivo de control opera la grúa de acuerdo con un procedimiento de funcionamiento conforme a la invención.
El objeto de la presente invención también se resuelve mediante una grúa con las características de la reivindicación 13. De acuerdo con la invención, el dispositivo de control de la grúa está realizado como el dispositivo de control conforme a la invención.
Las propiedades, características y ventajas de la presente invención, arriba mencionadas, así como la forma en la que las mismas se consiguen, se clarifican y deducen en relación con la siguiente descripción de los ejemplos de ejecución, los cuales se explican en detalle en relación con los dibujos. En una representación esquemática las figuras muestran:
Figura 1: una vista lateral de una grúa.
Figura 2: la grúa de la figura 1 desde arriba.
Figura 3: un movimiento de balanceo.
Figura 4: un esquema de control.
Figura 5: un diagrama de flujo.
Figura 6: un punto de suspensión superior de la carga, una carga y zonas de seguridad.
Figura 7: una primera tabla de péndulo.
Figura 8: una segunda tabla de péndulo.
Figura 9: un diagrama de flujo.
Figura 10: un diagrama de flujo.
Figura 11: un diagrama de flujo.
Figura 12: una tabla de viento.
Figura 13: un diagrama de flujo.
Según las figuras 1 y 2, la grúa presenta un punto de suspensión superior de carga 1. El punto de suspensión superior de la carga se puede suspender una carga 3 a través de un sistema de cable 2. Debido al hecho de que la carga 3 consiste en una carga suspendida, la carga 3 puede oscilar alrededor del punto de suspensión superior de la carga 1, tal como se muestra en la figura 3. Según la representación de las figuras 1 y 2, la carga 3 puede estar configurada, por ejemplo, como contenedor. En este caso la grúa se trata de una grúa portacontenedores.
Siempre que el movimiento de balanceo tenga lugar en un plano vertical, el movimiento de balanceo se puede describir completamente mediante tres variables. Estas tres variables son la longitud efectiva del péndulo l, el ángulo de desviación instantáneo ^1y la velocidad angular instantánea w. Como es sabido, la velocidad angular instantánea w corresponde a la derivada temporal del ángulo de desviación instantáneo 91. El ángulo de desviación instantáneo ^1 tiene un valor de 0° cuando, dentro del plano vertical, la carga 3 está ubicada exactamente debajo del punto de suspensión superior de la carga 1. La presente invención se explicará a continuación en relación con dicho movimiento de balanceo. En el caso de un movimiento de balanceo adicional en un plano ortogonal a dicho plano vertical, se debe considerar otro ángulo de desviación instantáneo y una velocidad angular instantánea adicional y eventualmente un desplazamiento de los dos movimientos de balanceo entre sí. Sin embargo, esto resulta sencillamente posible ya que los dos planos ortogonales entre sí se pueden considerar independientes uno del otro. Por lo tanto, el sistema sigue siendo el mismo.
Según la figura 4, la grúa presenta accionamientos 4a, 4b. Mediante los accionamientos 4a, 4b se puede mover el punto de suspensión superior de la carga 1 de la grúa y con él la carga 3. Por ejemplo, como se muestra en las figuras 1 y 2, la grúa puede presentar una estructura básica 5, en cuya zona superior se extiende un travesaño 6. Sobre el travesaño 6 puede estar dispuesto un carro 7, que se puede mover en una dirección x mediante el accionamiento 4a mediante la especificación de un correspondiente valor teórico x*. En este caso, el punto de suspensión superior de la carga 1 está dispuesto en el carro 7. Además, es posible que, mediante el accionamiento 4b, la estructura básica 5 en su conjunto se pueda desplazar en una dirección mediante la especificación de un correspondiente valor nominal y*. La dirección x y la dirección y son ortogonales entre sí y ambas son horizontales (exacta o al menos esencialmente). La grúa también presenta otro accionamiento 4c, que acciona un polipasto 8. A través del otro accionamiento 4c y del polipasto 8, la carga 3 se puede subir y bajar mediante la especificación de un valor nominal correspondiente l* y, con ello, la longitud efectiva del péndulo l se puede ajustar de manera correspondiente.
En una configuración de este tipo, es decir, como una grúa con una estructura básica 5, un travesaño 6 y un carro 7, la grúa puede estar diseñada, por ejemplo, como una grúa de puente o como una grúa pórtico para contenedores. En particular, las grúas pórtico para contenedores se utilizan a menudo para manipular contenedores hacia y desde los barcos (STS = ship to shore: barco a tierra). Sin embargo, también son posibles otras configuraciones, por ejemplo, como una grúa puente. Además, la carga 3 no tiene por qué ser necesariamente un contenedor, aunque este suele ser el caso.
La especificación de los correspondientes valores deseados x*, y*, l* (o la especificación de las direcciones de cambio y eventualmente también de las velocidades de cambio) se realiza mediante un dispositivo de control 9, que controla los accionamientos 4a, 4b, 4c de la grúa. Según el control de los accionamientos 4a, 4b, se desplaza el punto de suspensión superior de la carga 1 y con él la carga 3, según el control del accionamiento 4c, la carga 3 sube o baja.
El dispositivo de control 9 está programado con un programa de control 10. El programa de control 10 comprende un código de máquina 11 que puede ser ejecutado por el dispositivo de control 9. La ejecución del código de máquina 11 a través del dispositivo de control 9 permite que el dispositivo de control 9 opere la grúa de acuerdo con un procedimiento de funcionamiento que se explica en detalle a continuación.
En el contexto de la presente invención, se supone que la grúa ejecuta un movimiento de desplazamiento en la dirección x. Para un movimiento de desplazamiento en la dirección y o un movimiento de desplazamiento combinado en la dirección x como en la dirección y, se aplican eventualmente explicaciones completamente análogas.
Según la figura 5, en un paso S1, el dispositivo de control recibe datos de la carga 3. Los datos pueden comprender, en particular, la masa y las dimensiones de la carga 3.
En un paso S2, el dispositivo de control 9 determina, aunque sólo temporalmente, comandos de control C para los accionamientos 4a, 4b, 4c. En un modo automático, el dispositivo de control 9 determina los comandos de control C de forma independiente utilizando su programa de control 10. En el modo de funcionamiento manual, el dispositivo de control 9 determina los comandos de control C en base a los comandos de desplazamiento F de un operador 12. En particular, los comandos de control C definen los valores deseados x*, y* y l* para los accionamientos 4a, 4b, 4c. La manera en que se determinan los comandos de control C tiene una importancia secundaria dentro del alcance de la presente invención. Sin embargo, el dispositivo de control 9 trabaja preferentemente en modo manual, en el cual el dispositivo de control 9 recibe repetidamente los comandos de desplazamiento F del operador 12. En este caso, los comandos de movimiento F comprenden los comandos de movimiento para mover el punto de suspensión superior de la carga 1. Por otro lado, comprenden los comandos de movimiento para subir y bajar la carga 3.
En un paso S3, el dispositivo de control 9 comprueba si se ha activado una parada de seguridad. Cuando este es el caso, el dispositivo de control 9 pasa a un paso S4, en el cual el dispositivo de control 9 finaliza el movimiento del punto de suspensión superior de la carga 1 y con él de la carga 3, lo más rápido posible (parada de emergencia). En un paso posterior S5, el dispositivo de control 9 comprueba si se ha especificado de nuevo una liberación para reanudar el movimiento del punto de suspensión superior de la carga 1. El dispositivo de control 9 repite el paso S5 una y otra vez hasta que esto ocurre.
Cuando no se ha activado ninguna parada de seguridad, el dispositivo de control 9 determina una zona de seguridad interior 13 alrededor de la carga 3 en un paso S6 (véase la figura 6). La zona de seguridad interior 13 está determinada de tal manera que, en caso de una parada de seguridad repentina, la carga 3 no entre en contacto con objetos 14 (véase la figura 1), siempre que éstos se encuentren fuera de la zona de seguridad interior 13. La zona de seguridad interior 13 se extiende horizontalmente sobre ciertas dimensiones. Esto será explicado más adelante. En la dirección vertical, la zona de seguridad interior 13 puede extenderse, en principio, hacia arriba indefinidamente, a partir de la posición instantánea de la carga 3 por debajo del punto de suspensión superior de la carga 1. Alternativamente, es posible que sólo se extienda hacia arriba de forma limitada. Hacia abajo, la zona de seguridad 13 está siempre limitada -a partir de la posición de altura instantánea de la carga 3- por la distancia de frenado necesaria para detener el polipasto 8 al bajar la carga 3.
La zona de seguridad interior 13 se determina en función de variables de estado de la grúa. Estas consisten en las variables de estado que se presentan en el momento en cual se activa la parada de seguridad. Las variables de estado comprenden al menos la posición del punto de suspensión superior de la carga 1, es decir, por ejemplo, su posición x y su posición y, la velocidad de desplazamiento v del punto de suspensión superior de la carga 1 y la distancia de la carga 3 desde el punto de suspensión superior de la carga 1, es decir, que el resultado es la longitud efectiva del péndulo l. A continuación, se supone que se trata de los correspondientes valores reales x, y, l. Alternativamente, sin embargo, también pueden tratarse de los valores objetivo x*, y*, l*. La determinación de la zona de seguridad interior 13 se explicará con más detalle más adelante.
En un paso S7, el dispositivo de control 9 recibe información del entorno de la carga 3. Las informaciones se pueden poner a disposición del dispositivo de control 3 de diferentes maneras, eventualmente, también en combinación. Por ejemplo, puede tratarse de informaciones sobre obstáculos fijos, como estructuras de edificios. Dichas informaciones sólo deben especificarse una vez para el dispositivo de control 9. También puede consistir en información sobre obstáculos temporalmente estacionarios, por ejemplo, sobre otras cargas ya manipuladas o aún por manipular. El dispositivo de control 9 puede conocer información sobre cargas que ya han sido manipuladas debido a su funcionamiento en el pasado. Las informaciones sobre las cargas que aún deben manipularse se pueden comunicar al dispositivo de control 9 de alguna otra manera, por ejemplo, especificando una secuencia a procesar para manipular cargas. También se puede tratar de informaciones sobre obstáculos en movimiento, como vehículos o personas. Este tipo de informaciones se pueden dar a conocer al dispositivo de control 9, por ejemplo, a través de imágenes de una o múltiples cámaras.
Mediante la evaluación de las informaciones recibidas, en un paso S8, el dispositivo de control 9 comprueba si un objeto 14 diferente de la carga 3ingresa en la zona de seguridad interior 13.
Cuando este no es el caso, el dispositivo de control 9 procede con el paso S9. En el paso S9, el dispositivo de control 9 ejecuta los comandos de control C determinados en el paso S2. Por tanto, controla de manera correspondiente los accionamientos 4a, 4b, 4c. El punto de suspensión superior de la carga 1 y con él la carga 3 son así movidos por el dispositivo de control 9 de acuerdo con el control deseado. Como resultado, el dispositivo de control 9 mantiene el movimiento del punto de suspensión superior de la carga 1. No se produce ningún mensaje especial M para el operador 12. En particular, en el caso del modo de funcionamiento manual, el dispositivo de control 9 controla los accionamientos 4a, 4b, 4c, en este caso, de acuerdo con los comandos de movimiento predeterminados F.
Cuando, por el contrario, el dispositivo de control 9 ha reconocido en el paso S8 que un objeto 14 distinto de la carga 3 ha entrado en la zona de seguridad interior 13, en un paso S10, el dispositivo de control 9 finaliza el movimiento del punto de suspensión superior de la carga 1. También en el paso S10, el movimiento del punto de suspensión superior de la carga 1 finaliza lo más rápido posible, de manera similar al paso S4. Alternativa o adicionalmente, en un paso S11, el dispositivo de control 9 puede enviar el mensaje especial M mencionado al operador 12. El mensaje especial M indica al operador 12 que deje de mover el punto de suspensión superior de la carga 1.
Tanto desde el paso S9 como desde el paso S10 o desde el paso S11, el dispositivo de control 9 regresa al paso S2. Como resultado, entre otras cosas, la zona de seguridad interior 13 se determina dinámicamente una y otra vez cuando se mueve el punto de suspensión superior de la carga 1.
A continuación, se explican diferentes opciones para determinar la zona de seguridad interior 13 en la dirección horizontal. La determinación en la dirección vertical es simple y no crítica.
La determinación de la zona de seguridad interior 13 comienza con la consideración de que el punto de suspensión superior de la carga 1 se encuentra en una posición instantánea s0 y se mueve a una velocidad de desplazamiento v en el momento en que se activa la parada de seguridad del paso S10. Suponiendo que el frenado del punto de suspensión superior de la carga 1 tiene lugar con una aceleración a constante, la distancia de frenado s1 del punto de suspensión superior de la carga 1 está sujeta a la condición:
La aceleración a está dirigida, por supuesto, en la dirección opuesta a la velocidad de desplazamiento v.
También es posible realizar un procedimiento análogo para la longitud del péndulo l. En este caso, el cambio en la longitud del péndulo l, es decir, la velocidad de elevación a la que se eleva o desciende la carga 3, se reduce a 0 mediante una rampa de velocidad. La aceleración con la cual la velocidad de elevación se reduce a 0 puede ser independiente o dependiente de la carga. En particular, al bajar la carga 3, la aceleración con la cual la velocidad de elevación se reduce a 0 puede depender de la masa m de la carga y eventualmente también de la posición del carro 7 sobre el travesaño 6. Cuando, por el contrario, mientras la carga 3 se eleva, la velocidad de elevación se puede reducir normalmente a 0 muy rápidamente e independientemente de la masa de la carga 3 y de la posición del carro 7 sobre el travesaño 6.
Sin embargo, la zona de seguridad interior 13 aún no está completamente definida por la posición instantánea s0 y la distancia de frenado s1. Esto se debe a que la carga 3 realiza un movimiento oscilante en el momento en que se activa la parada de seguridad. Por lo tanto, en el marco de la determinación de la zona de seguridad interior 13, es necesario que el dispositivo de control 9 no sólo considere la posición instantánea s0 y la distancia de frenado s1 del punto de suspensión superior de la carga 1. Sino que el dispositivo de control 9 también debe considerar el movimiento de balanceo de la carga 3 alrededor del punto de suspensión superior de la carga 1.
Como ya se mencionó, el movimiento de balanceo se puede describir mediante la longitud efectiva del péndulo l, el ángulo de desviación instantáneo ^1 y la velocidad angular instantánea w. El dispositivo de control 9 siempre conoce la longitud del péndulo l. Es posible que también se conozcan el ángulo de desviación instantáneo ^1 y la velocidad angular instantánea w del dispositivo de control 9. Sin embargo, también es posible que el dispositivo de control 9 no los conozca.
En lo que sigue, inicialmente no se hace ninguna distinción entre estos dos casos - el ángulo de desviación instantáneo ^1y la velocidad angular instantánea w son conocidos o no por el dispositivo de control 9. En su lugar, se explica cómo se puede llenar con entradas una tabla 15 de cuatro dimensiones (véase la figura 7). Las variables de entrada para la tabla 15 son, en relación con el momento en el que se activa la parada de seguridad, la velocidad de desplazamiento v, la longitud efectiva del péndulo l, el ángulo de desviación instantáneo 91 y la velocidad angular instantánea w. La variable de salida 92 de la tabla 15 para el movimiento de balanceo de la carga 3 en el momento en que se detiene el punto de suspensión superior de la carga 1 es la desviación máxima -no la instantánea- 92 del movimiento de balanceo del momento, denominada en lo sucesivo como desviación máxima 92. La tabla 15 se denomina en lo sucesivo como la primera tabla de péndulo 15.
Para poder determinar las entradas individuales para la primera tabla de péndulo 15, las cuatro variables de entrada v, l, ^1 y □□ deben variarse paso a paso. Los otros parámetros, por ejemplo, la aceleración a, son constantes y están predeterminados. Para cada combinación concreta de las cuatro variables de entrada v, l, 91 y w, la respectiva desviación máxima 92 se puede determinar sin más. En particular, las ecuaciones de movimiento del punto de suspensión superior de carga la 1 y la carga 3 son conocidas y se pueden resolver fácilmente, de forma analítica o numérica.
Los límites para las variables de entrada v, l, 91 y w de la primera tabla de péndulo 15 se pueden determinar convenientemente sin más. Para la velocidad de desplazamiento v, se conoce sin más el valor máximo posible. La velocidad de desplazamiento v tiene un valor mínimo de 0. Lo mismo se aplica a la longitud del péndulo l. Aquí, también, un valor mínimo y un valor máximo se pueden determinar convenientemente sin más. Se pueden hacer suposiciones razonables para el movimiento de balanceo de la carga 3 en el momento en el que se activa la parada de seguridad. En particular, en base a valores empíricos, se puede saber qué tan fuerte puede ser el movimiento de balanceo. Por ejemplo, se puede saber empíricamente que en el funcionamiento real hay una oscilación máxima de 5°. El valor numérico empírico de 5° es, por supuesto, puramente ejemplar. Además, el valor numérico empírico puede depender, en particular, de la longitud del péndulo l y eventualmente también de la velocidad de desplazamiento v.
Para llenar la primera tabla de péndulo 15, los diversos valores posibles para la velocidad de desplazamiento v y la longitud del péndulo l deben procesarse paso a paso (por lo general como un bucle exterior y otro interior). Los incrementos de estos dos bucles se pueden determinar según sea necesario. Para cada valor concreto de la velocidad de desplazamiento v y de la longitud del péndulo l, se determina a continuación el correspondiente ángulo de péndulo empíricamente máximo posible - en lo sucesivo, marcado con el signo de referencia a. Ahora, en un siguiente bucle interno, se establecen los valores posibles - en lo sucesivo marcados con el símbolo de referencia 13 - entre 0 y el ángulo de péndulo empíricamente máximo posible a y se calculan los estados posibles en un bucle más interno para el respectivo valor B del movimiento de balanceo. Los incrementos para estos dos bucles también se pueden determinar según sea necesario.
Para explicar el procedimiento de forma más concreta, a continuación se reproduce un código similar al del programa. Aquí, las variables v1, v2 y 8v se utilizan para el valor mínimo, el valor máximo y el incremento de la velocidad de desplazamiento v. De la misma manera, las variables l1, l2 y 8l se utilizan para el valor mínimo, el valor máximo y el incremento de la longitud del péndulo l. La variable 813 se utiliza para el incremento al variar la desviación máxima 3. La variable 89 se utiliza para el incremento al considerar los estados individuales de un movimiento de balanceo concreto.
Inicio bucle do v de v1 a v2 con 8v
Inicio bucle do 1 de 11 a 12 con 8v
(Opcional: determinar a)
Inicio bucle do 3 de 0 a a con 83
Inicio bucle do 91 de -3 a 3 con 89
Determinar w
Determinar 92
Invertir w
Determinar nuevamente 92
Fin del bucle do 91
Fin del bucle do 3
Fin del bucle do 1
Fin del bucle do v
En base a la primera tabla de péndulo 15 se puede determinar otra tabla 16. La otra tabla 16 es sólo bidimensional según la representación de la figura 8. A continuación, se hará referencia a ella como la segunda tabla de péndulo 16. Las variables de entrada para la segunda tabla de péndulo 16 son la velocidad de desplazamiento v y la longitud efectiva del péndulo l - en cada caso relacionadas con el momento en que se activa la parada de seguridad. La variable de salida 93 de la segunda tabla de péndulo 16 es la mayor de las entradas que se introduce en la primera tabla de péndulo 15 para la respectiva velocidad de desplazamiento v y la respectiva longitud efectiva del péndulo como desviación máxima 92. La variable de salida 93 de la segunda tabla de péndulo 16 indica, por lo tanto, el máximo de las desviaciones máximas posibles 92 para una velocidad de desplazamiento v dada y una longitud de péndulo efectiva dada l.
Para explicar el procedimiento de forma más concreta, a continuación se reproduce un código similar al del programa. Aquí se utiliza la misma nomenclatura que antes para la primera tabla de péndulo 15. Además, se supone que ya se han determinado las entradas para la primera tabla de péndulo 15.
Inicio bucle do v de v1 a v2 con 8v
Inicio bucle do l de l1 a l2 con 8l
9 3 = máximo de todos los 92 (91 y w varían)
Fin del bucle do l
Fin del bucle do v
Incluso es posible considerar también la velocidad de elevación y eventualmente también la aceleración asociada en el contexto de la determinación de las dos tablas de péndulo 15, 16 explicada anteriormente. Como resultado de este procedimiento, las dos tablas de péndulo 15, 16 aumentan en términos de sus variables de entrada en una dimensión (a saber, la velocidad de elevación) o en dos dimensiones (a saber, la velocidad de elevación y la aceleración con la que se reduce a 0 la velocidad de elevación). Sin embargo, el procedimiento principal sigue siendo el mismo.
Es posible, tal como se muestra en la figura 9, que el dispositivo de control 9 reciba los valores instantáneos para el ángulo de desviación 91 y la velocidad angular w en un paso S21. En este caso, los valores correspondientes 91, w se registran utilizando sistemas de medición adecuados. La velocidad angular DDpuede ser determinada por el propio dispositivo de control 9, eventualmente, determinando las derivadas temporales de una pluralidad de ángulos de desviación 91 registrados uno tras otro. Los sistemas de medición se pueden diseñar en particular como sistemas de medición seguros.
Asimismo, el dispositivo de control 9 también puede recibir otros valores que caracterizan el movimiento de balanceo. En este caso, el dispositivo de control 9 puede determinar el ángulo de desviación 91 y la velocidad angular w usando las variables características.
Así, además de la velocidad de desplazamiento v y la longitud efectiva del péndulo l, las variables de estado en función de las cuales el dispositivo de control 9 determina la zona interior de seguridad 13 comprenden variables características del movimiento real del péndulo 91, w. Por lo tanto, el dispositivo de control 9 no sólo puede determinar la distancia de frenado s1 en un paso S22; Sino que el dispositivo de control 9 también es capaz, en un paso S23, de determinar la desviación máxima 92 en base a los cuatro valores v, l, 91 y w ahora dados concretamente. Aquí es posible que el dispositivo de control 9 realice una determinación analítica. Preferentemente, sin embargo, la determinación ya se ha realizado de antemano y se pone a disposición del dispositivo de control 9 en forma de la primera tabla de péndulo 15 de acuerdo con la representación de la figura 4. La desviación máxima 92 puede tratarse de un ángulo. En este caso, para determinar la correspondiente desviación longitudinal s2, también se debe considerar la longitud del péndulo l:
s2 = I ■sen(<p2) ( 2 )
En el paso S24, el dispositivo de control 9 determina entonces la zona de seguridad interior 13. La zona de seguridad interior 13 resulta así de la aproximación considerando la distancia de frenado s1 y la desviación longitudinal s2. En el caso más sencillo, mirando en la dirección de desplazamiento instantáneo, la posición s resulta como el límite de la zona de seguridad interior 13 como sigue:
> =i'0 - ¿I l >2 ¡31
Además, el dispositivo de control 9 también puede utilizar otras variables en el marco de la determinación de la zona interior de seguridad 13. Sin embargo, a diferencia de las variables mencionadas, estas variables no cambian cuando se mueve el punto de suspensión superior de la carga 1. Ejemplos de tales variables son las dimensiones de la carga 3 o las dimensiones máximas posibles de la carga 3. Por ejemplo, cuando la carga 3 es un contenedor, se puede saber que se manejarán contenedores de 48 pies como máximo. El largo, ancho y alto asociados corresponderían a valores máximos para las dimensiones de la carga 3. Cuando, por ejemplo, se está manipulando un contenedor de 40 pies o un contenedor de 20 pies, estos valores también se pueden utilizar como alternativa. Alternativamente, es posible que el dispositivo de control 9 no acepte los valores instantáneos para el ángulo de desviación ^1 y la velocidad angular w (u otros valores que caracterizan el movimiento de balanceo real). En este caso, el dispositivo de control 9 sólo puede realizar un análisis del peor de los casos. Un paso S31 (figura 10) puede corresponder 1:1 al paso S22. Sin embargo, según la representación de la figura 10, en un paso S32, el dispositivo de control 9 sólo puede determinar el máximo ^3 de las desviaciones máximas posibles ^2. Teóricamente, aquí también es posible que el dispositivo de control 9 realice una determinación analítica. Sin embargo, también en este caso la determinación se realizó preferentemente con antelación y se pone a disposición del dispositivo de control 9 en forma de la segunda tabla de péndulo 16 de acuerdo con la representación de la figura 4. Análogamente a la desviación máxima ^2, el máximo ^3 puede ser un ángulo. En este caso, para determinar la correspondiente desviación longitudinal s2, también se debe considerar la longitud del péndulo l:
S i = ¡ s e n ( (p 3 ) ( 4 )
En el paso S33, el dispositivo de control 9 determina entonces la zona de seguridad interior 13. El paso S33 se corresponde con el paso S24 de la figura 8.
El procedimiento de la figura 10 se puede desarrollar más. En particular, según la representación de las figuras 4 y 11, es posible que en un paso S41, el dispositivo de control 9 no reciba el ángulo de desviación ^1 ni la velocidad angular w sino una velocidad de viento vW de un viento que fluye alrededor de la carga 3. La velocidad del viento vW se puede especificar como un valor puro. Sin embargo, también se puede especificar como una variable vectorial.
Debido a la recepción de la velocidad del viento vW, las variables de estado, en base a las cuales se determina la zona de seguridad interior 13, también pueden incluir la velocidad del viento vW. De esta manera, el dispositivo de control 9 puede determinar una desviación adicional s3 en un paso S42. La desviación adicional s3 corresponde a la desviación estática de la carga 3 provocada por la velocidad del viento vW. La misma depende de la longitud efectiva del péndulo l, de la fuerza ejercida por el viento sobre la carga 3 y de la masa m de la carga 3. La fuerza a su vez depende de la velocidad del viento vW. Por lo tanto, es posible, por ejemplo, determinar otra tabla 17 de acuerdo con la representación de la figura 12. La tabla 17 puede tener como variables de entrada la velocidad del viento vW, la masa m de la carga 3, una superficie efectiva de ataque A de la carga 3 para el viento y la longitud efectiva del péndulo l y proporcionar como variable de salida la desviación adicional s3. Aquí también es posible una determinación analítica.
Independientemente de la forma en la cual el dispositivo de control 9 determine la desviación adicional s3, en un paso S43, el dispositivo de control 9 es capaz de considerar no sólo la distancia de frenado s1 y la desviación longitudinal s2, sino también la desviación adicional s3 en el contexto de la determinación de la zona de seguridad interior 13.
La presente invención también se puede configurar de otras maneras. Esto se explica con más detalle a continuación en relación con la figura 13.
La figura 13 hace referencia al procedimiento de la figura 5. Sin embargo, además, se incluyen los pasos S51 a S54. En el paso S51, el dispositivo de control 9 determina al menos una zona de seguridad exterior 18. Tal como se muestra en la figura 6, la zona de seguridad exterior 18 rodea la zona de seguridad interior 13. El paso S51 se ejecuta dinámicamente una y otra vez por el dispositivo de control 9, al igual que el paso S6. La zona de seguridad exterior 18 también se determina en función de las mismas variables de estado que la zona de seguridad interior 13.
En el paso S52, el dispositivo de control 9 comprueba si el objeto 14 entra en la zona de seguridad exterior 18. Si este no es el caso, el dispositivo de control 9 pasa al paso S9. En particular, en el funcionamiento manual, el dispositivo de control 9 controla los accionamientos 4a, 4b, 4c en este caso de acuerdo con los comandos de movimiento F predeterminados. No se envía ningún mensaje M' para reducir la velocidad de desplazamiento v al operador 12. Sin embargo, si este es el caso, el dispositivo de control 9 procede al paso S8.
Cuando el dispositivo de control 9 establece en el paso S8 que el objeto 14 ha entrado en la zona de seguridad exterior 18 pero no en la zona de seguridad interior 13, el dispositivo de control 9 pasa al paso S53. En el paso S53, el dispositivo de control 9 determina comandos de control modificados C. En particular, el dispositivo de control 9 reduce la velocidad de desplazamiento v del punto de suspensión superior de carga 1 en el paso S53. Alternativa o adicionalmente, el dispositivo puede enviar un correspondiente mensaje M' al operador 12, indicando que la velocidad de desplazamiento v debería reducirse.
En resumen, la presente invención hace referencia a las siguientes circunstancias: Una grúa presenta un punto de suspensión superior de carga 1 en el que se puede suspender una carga 3 a través de un sistema de cable 2, de modo que la carga 3 puede oscilar alrededor del punto de suspensión superior de la carga 1. Un dispositivo de control 9 de la grúa controla los accionamientos 4a, 4b de la grúa, de tal manera que el punto de suspensión superior de la carga 1 y con él la carga 3, se mueven según el control del dispositivo de control 9. El dispositivo de control 9 determina dinámicamente una y otra vez una zona interior de seguridad 13 alrededor de la carga 3 cuando se mueve el punto de suspensión superior de la carga 1, en función de las variables de estado x, v, l, 91, w, vW de la grúa. Las variables de estado x, v, l, 91, w, vW comprenden al menos una posición x del punto de suspensión superior de la carga 1, una velocidad de desplazamiento v del punto de suspensión superior de la carga 1 y una longitud de péndulo efectiva l de la carga 3 alrededor del punto de suspensión superior de la carga 1. El dispositivo de control 9 utiliza otras informaciones conocidas por el dispositivo de control 9 para comprobar si un objeto 14 distinto de la carga 3 ingresa en la zona de seguridad interior 13. Tan pronto como un objeto 14 entra en la zona de seguridad interior 13, el dispositivo de control 9 finaliza el movimiento del punto de suspensión superior de la carga 1 o envía un mensaje M a un operador 12 de la grúa para finalizar el movimiento del punto de suspensión superior de la carga 1. En caso contrario, el dispositivo de control 9 mantiene el movimiento del punto de suspensión superior de la carga 1 o no envía ningún mensaje M al operador 12 de la grúa para finalizar el movimiento del punto de suspensión superior de la carga 1.
La presente invención ofrece múltiples ventajas. En particular, de manera sencilla y eficaz se puede asegurar que la carga 3, aunque pueda oscilar, no colisione con un obstáculo que aparezca repentinamente (objeto 14) incluso en el caso de una parada de seguridad repentina. Esto se aplica tanto al modo de funcionamiento manual como al modo automatizado de la grúa. Por lo demás, este peligro existe, aunque en el funcionamiento normal el así denominado como control de balanceo (sway control) suele ser eficaz. Ya que cuando se activa una parada de seguridad, dicho control de balanceo pierde su función, debido a que la parada de seguridad tiene prioridad. Además, la presente invención también se puede utilizar en grúas en las cuales la longitud efectiva del péndulo l puede alcanzar valores elevados, a veces superiores a 50 m. En el caso de longitudes de péndulo l tan grandes, el cableado oblicuo, que evita eficazmente el balanceo significativo de la carga 3 con longitudes de péndulo l pequeñas, resulta prácticamente ineficaz. Además, por un lado, resulta posible una implementación sencilla, en la cual sólo se utilizan variables que están fácilmente disponibles durante el funcionamiento de la grúa, a saber, la longitud del péndulo l y la velocidad de desplazamiento v. Esta solución es muy rentable. Alternativamente, también resulta posible registrar el movimiento de balanceo instantáneo. De esta manera, la zona de seguridad interior y eventualmente también la exterior 13, 18 puede determinarse tan pequeña como sea posible de forma segura en función de la situación.
Aunque la invención ha sido descrita e ilustrada en detalle mediante el ejemplo de ejecución preferido, dicha invención no está limitada por los ejemplos revelados y, sin abandonar el alcance de las reivindicaciones, el especialista puede derivar de aquí otras variaciones.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para el funcionamiento de una grúa, en particular, una grúa portacontenedores que presenta un punto de suspensión de carga superior (1) en el que a través de un sistema de cable (2) se suspende una carga (3), de tal manera que la carga (3) puede oscilar alrededor del punto de suspensión superior de la carga (1).
- en donde un dispositivo de control (9) de la grúa controla los accionamientos (4a, 4b) de la grúa, de tal forma que el punto de suspensión superior de la carga (1) y con él la carga (3), se mueven según el control del dispositivo de control (9);
- en donde el dispositivo de control (9) determina dinámicamente una y otra vez una zona interior de seguridad (13) alrededor de la carga (3) cuando se mueve el punto de suspensión superior de la carga (1) en función de las variables de estado (x, v, l, 91, w, vW ) de la grúa;
- en donde las variables de estado (x, v, l, 91, w, vW) comprenden al menos una posición (x) del punto de suspensión superior de la carga (1), una velocidad de desplazamiento (v) del punto de suspensión superior de la carga (1) y una longitud de péndulo efectiva (l) de la carga (3) alrededor del punto de suspensión superior de la carga (1);
- en donde el dispositivo de control (9) comprueba, en base a otras informaciones conocidas por el dispositivo de control (9), si un objeto (14) distinto de la carga (3) ingresa en la zona de seguridad interior (13); y
- en donde el dispositivo de control (9), tan pronto como un objeto (14) entra en la zona de seguridad interior (13), finaliza el movimiento del punto de suspensión superior de la carga (1) o envía un mensaje (M) a un operador (12) de la grúa para finalizar el movimiento del punto de suspensión superior de la carga (1), y en caso contrario, mantiene el movimiento del punto de suspensión superior de la carga (1) o no emite ningún mensaje (M) al operador (12) de la grúa para finalizar el movimiento del punto de suspensión superior de la carga (1).
2. Procedimiento de funcionamiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque
- en función de las respectivas variables de estado (x, v, l, 91, w, vW), el dispositivo de control (9) determina dinámicamente al menos una zona de seguridad exterior (18) que rodea a la zona de seguridad interior (13);
- el dispositivo de control (9) comprueba, en base a otras informaciones, si un objeto (14) distinto de la carga (3) ingresa en la zona de seguridad interior (18); y
- el dispositivo de control (9), tan pronto como un objeto (14) entra en la zona exterior de seguridad (18), reduce una velocidad de desplazamiento (v) del punto de suspensión superior de la carga (1) o emite un mensaje (M') a un operador (12) de la grúa para reducir la velocidad de desplazamiento (v) del punto de suspensión superior de carga (1), y en caso contrario mantiene la velocidad de desplazamiento (v) del punto de suspensión superior de la carga (1) o no envía ningún mensaje (M') al operador (12) de la grúa para reducir la velocidad de desplazamiento (v) del punto de suspensión superior de la carga (1).
3. Procedimiento de funcionamiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque
el dispositivo de control (9) funciona en un modo manual, en el cual el dispositivo de control (9) recibe del operador (12) constantemente comandos de movimiento (F) para el punto de suspensión superior de la carga (1) y porque el dispositivo de control (9) controla los accionamientos (4a, 4b) en cada caso de acuerdo con los comandos de movimiento predefinidos (F) al menos mientras ningún objeto (14) distinto de la carga (3) haya ingresado en la zona de seguridad exterior (18).
4. Procedimiento de funcionamiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque
el dispositivo de control (9) funciona en un modo manual, en el cual el dispositivo de control (9) recibe del operador (12) constantemente comandos de movimiento (F) para el punto de suspensión superior de la carga (1) y porque el dispositivo de control (9) controla los accionamientos (4a, 4b) en cada caso de acuerdo con los comandos de movimiento predefinidos (F) al menos mientras ningún objeto (14) distinto de la carga (3) haya ingresado en la zona de seguridad interior (13).
5. Procedimiento de funcionamiento según una de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque
el dispositivo de control (9) determina una distancia de frenado (s1) del punto de suspensión superior de la carga (1) en base a la velocidad de desplazamiento instantánea (v) del punto de suspensión superior de la carga (1) y porque, en el contexto de la determinación de la zona de seguridad interior (13), el dispositivo de control (9) considera la distancia de frenado (s1) del punto de suspensión superior de la carga (1) y un movimiento de balanceo de la carga (3) alrededor del punto de suspensión superior de la carga (1).
6. Procedimiento de funcionamiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque
el dispositivo de control (9) basa la determinación de la distancia de frenado (s1) del punto de suspensión superior de la carga (1) en una aceleración constante (a) previamente conocida.
7. Procedimiento de funcionamiento según la reivindicación 5 ó 6,
caracterizado porque
las variables de estado (x, v, l, 91, w, vW) también comprenden variables características (91, w) del movimiento de balanceo real; porque el dispositivo de control (9) determina una desviación máxima (s2) del movimiento de balanceo en base a las variables características (91, w) del movimiento de balanceo real, y porque el dispositivo de control (9) considera la desviación máxima determinada (s2) del movimiento de balanceo en el contexto de la determinación de la zona de seguridad interior (13).
8. Procedimiento de funcionamiento según la reivindicación 5 ó 6,
caracterizado porque
el dispositivo de control (9) considera el movimiento de balanceo tomando de una tabla de péndulos (15, 16) un valor (92, 93) que depende de la velocidad de desplazamiento (v) del punto de suspensión superior de la carga (1) y de la longitud efectiva del péndulo (l) y considera dicho valor (92, 93) en el contexto de la determinación de la zona de seguridad interior (13).
9. Procedimiento de funcionamiento según la reivindicación 8,
caracterizado porque
las variables de estado (x, v, l, 91, w, vW) también comprenden una velocidad del viento (vW) de un viento que fluye alrededor de la carga (3) y porque, en el contexto de la determinación de la zona de seguridad interior (13), el dispositivo de control (9) considera además una desviación (s3) de la carga (3) por el viento.
10. Procedimiento de funcionamiento según la reivindicación 9,
caracterizado porque
el dispositivo de control (9) determina la desviación de la carga (3) causada por el viento tomando un valor de una tabla de viento (17) que depende de la velocidad del viento (vW), de una masa (m) de la carga (3) y de una superficie de ataque (A) de la carga (3) para el viento y utiliza este valor (s3) para determinar la desviación (s3) de la carga (3) provocada por el viento.
11. Programa de control para un dispositivo de control (9) de una grúa, en donde el programa de control comprende el código de máquina (11) que puede ser ejecutado por el dispositivo de control (9); en donde la ejecución del código de máquina (11) a través del dispositivo de control (9) permite que el dispositivo de control (9) opere la grúa de acuerdo con un procedimiento de funcionamiento según una de las reivindicaciones precedentes.
12. Dispositivo de control de una grúa, en donde el dispositivo de control está programado con un programa de control (10) según la reivindicación 11, de modo que la ejecución del código de máquina (11) a través del dispositivo de control hace que el dispositivo de control opere la grúa de acuerdo con un procedimiento de funcionamiento según una de las reivindicaciones 1 a 10.
13. Grúa, en particular, una grúa portacontenedores,
- en donde la grúa presenta un punto de suspensión de carga superior (1) en el que se puede suspender una carga (3) a través de un sistema de cable (2), de modo que la carga (3) puede oscilar alrededor del punto de suspensión superior de la carga (1);
- en donde la grúa presenta accionamientos (4a, 4b) mediante los cuales se puede mover el punto de suspensión superior de la carga (1) de la grúa y con él la carga (3);
- la grúa dispone de un dispositivo de control (9) que controla los accionamientos (4a, 4b) de la grúa, de tal forma que el punto de suspensión superior de la carga (1) y con él la carga (3) se mueven según el control del dispositivo de control (9);
- en donde el dispositivo de control (9) está diseñado según la reivindicación 12.
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