FI72103C

FI72103C - Procedure for transfer of cargo.

Info

Publication number: FI72103C
Application number: FI851816A
Authority: FI
Inventors: Osmo Aulis Untamo Saerkilahti; Matti Elias Haapanen
Original assignee: Rauma Repola Oy
Priority date: 1985-05-08
Filing date: 1985-05-08
Publication date: 1987-04-13
Also published as: FI851816A0; FI72103B; FI851816L

Description

1 721031 72103

Menetelmä taakan siirtämiseksi Tämä keksintö koskee menetelmää taakan siirtämiseksi alukseen tai muuhun alustaan asennettavalla siirtolaitteella esimerkiksi kahden toistensa vieressä olevan aluksen välil-5 lä, jossa laitteessa on liikkuva, nivelien ja siirtoelimien käyttämä varsi, jonka kärjessä olevalla ripustus- tai tart-tumislaitteella taakkaa siirretään kaikissa suunnissa, jolloin alusten liikkeistä aallokossa ja muista liikkeistä aiheutuvia käsittelyvaikeuksia pienennetään ohjaamalla ripus-10 tus- tai tarttumislaitteen alapään asemaa varren kärjestä toiseen alukseen kytkettävän mekaanisen ohjausvaijerin tai vastaavan avulla.The present invention relates to a method for transferring a load by means of a transfer device mounted on a vessel or other platform, for example between two adjacent vessels, having a movable arm operated by joints and transfer members, the tip of which is used , wherein the handling difficulties caused by the movements of the vessels in the wave and other movements are reduced by controlling the position of the lower end of the hanging or gripping device from the tip of the arm by means of a mechanical control cable or the like connected to another vessel.

Siirrettäessä tavaraa aluksesta toiseen merellä nosturin avulla aiheutuu ongelmia siitä, että aallokko keinuttaa kum-15 paakin alusta. Aikaisemmin tunnetaan erilaisia järjestelmiä aallokon aiheuttaman liikkeen kompensoimiseksi.When moving goods from one vessel to another at sea by means of a crane, there are problems with the wave rocking each of the 15 vessels. Various systems for compensating for wave-induced motion are previously known.

Brittiläisestä patenttijulkaisusta 1 573 885 tunnetaan järjestelmiä, jossa alukseen asennetulla nosturilla siirretään kuormaa aluksen ja pohjaan kiinteästi kiinnitetyn po-20 rauslautan välillä. Nosturin puomin kärkeen on asennettu kiihtyvyysmittari, joka mittaa puomin kärjen pystysuoraa kiihtyvyyttä ja sen perusteella kompensoidaan kuorman ei-toivottu pystyliike porauslautan kannen suhteen nostovaije-rin pituutta säätämällä.British Patent Publication No. 1,573,885 discloses systems in which a load mounted on a vessel is used to transfer a load between the vessel and a drilling rig fixed to the bottom. An accelerometer is mounted on the tip of the crane boom, which measures the vertical acceleration of the boom tip and is used to compensate for unwanted vertical movement of the load relative to the rig deck by adjusting the length of the hoisting wire.

25 US-patenttijulkaisusta 3 189 195, 4 132 387, 4 166 545 ja 4 180 171 tunnetaan erilaisia järjestelmiä, joissa käytetään erillistä ohjausvaijeria nosturin nostokoukun asennon säätämiseksi nostovaijerin pituutta muuttamalla.U.S. Patent Nos. 3,189,195, 4,132,387, 4,166,545 and 4,180,171 disclose various systems that use a separate guide wire to adjust the position of the crane lifting hook by varying the length of the lifting wire.

Aikaisemmin tunnetuissa laitteissa on kuitenkin haittana 30 mm. se, että nostokoukun vaijerin pituuden kasvaessa kuorman heilahdusliike suurenee.However, a disadvantage in the previously known devices is 30 mm. the fact that as the length of the lifting hook wire increases, the oscillation movement of the load increases.

Tämän keksinnön mukaiselle siirtolaitteelle on pääasiassa tunnusomaista se, että toisaalta varren kärjen liikkeitä ohjataan käsiohjauksen lisäksi automaattisella, kaikissa suun-35 nissa tapahtuvalla, kiihtyvyysmittarien ohjaamalla heilunnan tasausjärjestelmällä, ja toisaalta lähetysmisvaiheessa varren kärjen liikkeitä ohjataan mekaanisella ohjausvaije-rilla käytettävän laitteen tai vastaavan avulla siten, 2 72103 että ohjausvaijerin ulkona olevan osan pituutta ja suuntaa mittaava elin antaa ohjausimpulssit varren kärjen aseman siirtämiseksi.The transfer device according to the present invention is mainly characterized in that, on the one hand, in addition to manual control, the shaft tip movements are 72103 that the member measuring the length and direction of the outer part of the guide wire gives guide pulses to move the position of the arm tip.

Keksinnön mukaisessa siirtolaitteessa käytetään kiihty-5 vyysmittaria myös vaakasuuntaisten liikkeiden korjaukseen.In the transfer device according to the invention, an accelerometer is also used to correct horizontal movements.

Ohjausvaijerin avulla säädetään varren kärjen asentoa, jolloin nostovaijerin pituus voidaan pitää muuttumattoma na kuorman laskun loppuvaiheeseen asti.The guide wire is used to adjust the position of the arm tip, so that the length of the lifting wire can be kept constant until the end of the load drop.

Keksintöä ja sen yksityiskohtia selostetaan lähemmin seulo naavassa viitaten oheisiin oiirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää kaaviollisesti keksinnön mukaista siirtolai-teratkaisua ja kuvio 2 esittää kaaviollisest! puomin kärjessä olevaa ohj ausiaitetta.The invention and its details will be described in more detail in a screen with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 schematically shows a transmission device solution according to the invention and Fig. 2 schematically shows! the control device at the tip of the boom.

Keksinnön mukaisella siirtolaitteella varustettua alusta ö cr: merkitty viitenumerolla 1 ja huollettavaa alusta viitenumerolla 2. Siirtolaitteessa en pystyakselin ympäri kiertyvä osa 3 sekä kaksi hydraulisylintereillä ja 5 vaaka-akselin ymräri Käännettävää vartta (, ja 7· Siirtolaitteessa on ohjaamo o. kosto-vaijeri 9 ja ohj au s vai jeni 10 kulkevat varren ui cmmar. osan 7 kär-'0 ien kautta. Ohjausvaijeri kulkee varren kärjessä olevan ohjaus s ilmäkke en 11 kautta ja sen alapäässä on paino 12. Kuorma 21 on nostovaijerin kannattamana.Chassis ö cr equipped with a transfer device according to the invention: marked with reference number 1 and a serviceable platform with reference number 2. In the transfer device I rotate about a vertical axis 3 and two with hydraulic cylinders and 5 horizontal axes. the guide wire or yen 10 passes through the tips of the arm ui cmmar.part 7. The guide wire passes through the guide loop 11 on the tip of the arm and has a weight 12 at its lower end. The load 21 is supported by a lifting wire.

Myös kiihtyvyysanturit 13 on kuvion 1 sovellutuksessa sijoitettu varren 7 kärkeen. Ne voidaan kuitenkin sijoittaa 5 myös johonkin muuhun sopivaan kohtaan, myös aluksen runkoon.Acceleration sensors 13 are also located at the tip of the arm 7 in the embodiment of Figure 1. However, they can also be placed 5 in some other suitable place, also in the hull of the vessel.

Kolme kiihtyvyysanturia mittaavat liikettä kolmessa keskenään kohtisuorassa suunnassa, jolloin kiihtyvyys mihin tahansa suuntaan maapalloon nähden saadaan ilmaistua.Three acceleration sensors measure movement in three mutually perpendicular directions, allowing acceleration in any direction relative to the earth to be expressed.

Kuviossa 2 on esitetty ohjausvaijerin 10 avulla ohjattava ) mekanismi. Ohjaussilmäke 11 on kiinnitetty varren ' 4 kärkeen. Varsi 14 on kiinnitetty vaaka-akselin 15 ympäri kääntyvästi kannattimeen 16. Kannatin l6 on kiinnitetty vaaka-akselin 17 ympäri kääntyvästi puomiin 7· Kääntöakseiit 15 ja 17 ovat keskenään kohtisuorassa. Ohj ausvai jeni tulee; vai j eri rummulta 1S.Figure 2 shows a mechanism controlled by a guide wire 10. The guide eye 11 is attached to the tip of the arm '4. The arm 14 is pivotally mounted about a horizontal axis 15 on a support 16. The support 16 is pivotally mounted about a horizontal axis 17 on a boom 7. · The pivot shafts 15 and 17 are perpendicular to each other. My guides come; or j from a different drum 1S.

Varteen l^J on kiinnitetty hammastanko 22 , jonka 1? ike li 3 72103 kiertää kiertokulman ilmaisevaan mittariin kiinnitettyä hammaspyörää. Kääntöakselille 17 on kiinnitetty hammaspyörä 19, joka kiertyessään kiertää kiertokulman mittariin kiinnitettyä hammaspyörää 20. Vaijerirumpuun 18 on kiinni-5 tetty mittari P^, joka ilmaisee rummun kiertokulman. Akselit 15 ja 17 ja vaijerirummun l8 akseli ovat keskenään kohtisuorissa suunnissa. Mittarit P mittaavat näin ollen oh-jausvaijerin 10 liikettä mihin tahansa suuntaan.Attached to the arm l ^ J is a rack 22 having 1? ike li 3 72103 rotates a gear attached to a rotation angle gauge. Attached to the pivot shaft 17 is a gear 19 which, as it rotates, rotates a gear 20 attached to a rotation angle meter 20. A meter P1 is attached to the wire drum 18, which indicates the rotation angle of the drum. The shafts 15 and 17 and the shaft of the wire drum 18 are in mutually perpendicular directions. The meters P thus measure the movement of the control cable 10 in any direction.

Siirtolaitteen toiminnat ovat: kierto, nostosäteen muutos,var-10 ren kärjen korkeuden muutos ja nostovaijerin käyttö.The functions of the transfer device are: rotation, change of lifting radius, change of height of the tip of the arm-10 and use of the lifting cable.

Siirtolaitteen ohjaus tapahtuu: manuaalisesti siirtolaitteen ohjaamosta automaattisesti kiihtyvyysmittauksien avulla manuaalisesti ohjausvaijerin avulla.The transmission is controlled: manually from the transmission cab automatically by acceleration measurements manually via the control cable.

15 Kiihtyvyysmittauksen avulla tapahtuva automaattinen oh jaus pienentää nosturialuksen liikkeistä johtuvan varren heilumisen.15 Automatic steering with acceleration measurement reduces the oscillation of the crane arm due to movements.

Tarkoituksena on varren 7 kärjen pitäminen paikallaan ’’maailmaan" (tai huoltolaivan 1 tasaiseen suoraviivaiseen liik-20 keeseen) nähden. Tähän saadaan impulssit varren kärjessä tai aluksen rungossa olevista kolmesta kiihtyvyysmittäristä 15· Kunkin mittarin antama impulssi aiheuttaa varren asentoon vastaavan korjauksen. Varren asennon korjaus on "karkeahko" ja se on tarkoitettu helpottamaan varren ohjaamista huollettavan aluksen 2 25 lähelle niin, että siirtyminen ohjausvaijerin 10 käyttöön on mahdollista.The purpose is to hold the tip of the stem 7 in place relative to the "world" (or the smooth rectilinear motion of the service ship 1) by receiving impulses from three accelerometers at the stem tip or hull 15 · is "coarse" and is intended to facilitate the steering of the shaft in the vicinity of the vessel 2 to be serviced so as to enable the use of the guide wire 10.

Ohjaamosta 8 suoritettu manuaalinen ohjaus ohittaa tai suorittaa samanaikaisesti ne automaattisen ohjauksen toiminnat, joihin se kulloinkin vaikuttaa. Automaattiseen kiihtyvyysmittausoh-30 jaukseen siirtyminen suoritetaan ohjaamosta vaihtokytkimellä.The manual control performed from the cab 8 overrides or simultaneously performs the automatic control functions that are currently affected. The transition to automatic acceleration measurement control is performed from the cab with the toggle switch.

Ohjausvaijerin 10 avulla saadaan ohjattua muut toiminnat, muttei nostovaijeria 9. Ohjausvaijerin käyttö ohittaa kiihtyvyysmittauksen antamat korjauskäskyt. Ohjausvaije-ria käyttää huollettavassa aluksessa 2 oleva henkilö, joka 35 pitämällä kiinni ohjausvaijerista saa siirtolaitteen varren 7 pään pysymään huollettavan laivan suhteen kohdallaan halutussa kor- ·* 72103 keudessa. Ohjausvaijeri 10 on osaksi vaijerirummulla 18 toisen pään roikkuessa ohjaussilnäkkeen 11 kautta vapaana.The control cable 10 can be used to control other functions, but not the lifting cable 9. The use of the control cable overrides the correction commands given by the acceleration measurement. The steering cable is used by a person on the vessel 2 to be serviced, which, by holding the steering cable 35, causes the end of the transfer arm 7 to remain in place relative to the vessel to be serviced at the desired height. The guide wire 10 is partially free on the wire drum 18 as the other end hangs through the guide tab 11.

Ohjausvaijerin poikkeama pystyasennosta kääntää ohjaussil-mäkkeen vartta 1^ mikä antaa tällöin impulssin nosturin puo' 5 min asennon muuttamiseen kunnes ohjausvaijeri on jälleen pys" tyasennossa.The deviation of the control cable from the vertical position turns the arm of the control eyelet 1 ^, which then gives an impulse to change the position of the crane for 5 minutes until the control cable is again in the vertical position.

Ohjausvaijerissä 10 on paino 12, mikä pitää vaijerin pi" tuuden ja rummun 18 nolla-asennossa. Ohjausvaijerin pituuden poikkeuttaminen nolla-asennosta muuttaa varren kärjen 10 korkeusasemaa yhtä paljon. Manuaalisen vaijeriohjauksen ir-rottamiseksi toiminnasta on ohjaamossa kytkin.The guide wire 10 has a weight 12 which keeps the length of the wire and the drum 18 in the zero position, deviating the length of the guide wire from the zero position changes the height position of the arm tip 10 by the same amount to disengage manual wire control.

Kun ncstovaijerin 9 vapaana oleva pituus on säädetty sopivaksi voidaan siirrettävä kuorma 21 laskea huollettavaan alukseen 2 tai nostaa siitä ohjaamalla vartta 7 ohjausvaije-15 rir. avulla.When the free length of the control cable 9 has been adjusted to suit, the load 21 to be moved can be lowered to the service vessel 2 to be lifted or lifted therefrom by guiding the arm 7 by the guide wire-15 rir. through.

Ohiausvaijerin 1C toiminta alkaa, kun paino 12 kohtaa kannen ja vaijerin kiristys pienenee, tai kun aluksen 2 kannella oleva henkilö ottaa vaijerista kiinni. Mikäli paino pyrkii irtoamaan kannesta, ohjausrumpu 18 päästää vaijeria 1C 20 ulos ja päinvastoin. Kteen-taakse liike korjataan1 varren 1^ liikkeellä akselin 15 ympäri. Sivuliike korjataan kiertoliikkeellä akselin 17 ympäri.The operation of the bypass wire 1C begins when the weight of 12 points on the deck and the tension of the wire decreases, or when a person on the deck of the vessel 2 catches the wire. If the weight tends to come off the cover, the guide drum 18 releases the wire 1C 20 and vice versa. The kteen-back movement is corrected by the movement of the arm 1 around the axis 15. The branch movement is corrected by a rotational movement about the shaft 17.

Vaijerin korjausliikkeet välittyvät kolmelle mittarille P suoraan tai hammastangon 22 ja hammaspyörien 19, 20 välityk-25 sellä. Mikäli mittarit P poikkeavat O-asennostaan, ne antavat impulssin varren 7 kärjen asennon muuttamiseksi, kunnes mittarit ? ovat jälleen O-asennossa. Ohjausvaijerin avulla siis ohjataan varren kärkeä kaikissa kolmessa suunnassa ja sen avulla pidetään varren 7 kärki lähes paikallaan aluksen 2 30 suhteen, jota aallokko keinuttaa samalla kuin alusta 1.The wire repair movements are transmitted to the three gauges P directly or via the rack 22 and the gears 19, 20. If the gauges P deviate from their O position, they give an impulse to change the position of the tip of the arm 7 until the gauges? are again in the O position. The guide wire thus guides the tip of the arm in all three directions and holds the tip of the arm 7 almost in place relative to the vessel 2 30, which is rocked by the wave at the same time as the vessel 1.

Taakan 21 laskeminen tapahtuu vetämällä ohjausvaijeriä 10, jolloin edellä kuvattu puomin 7 asennon korjausliike saa varren kärjen laskeutumaan alas ja taakka 21 saadaan aluksen 2 kannelle.The lowering of the load 21 takes place by pulling the guide wire 10, whereby the position correction movement of the boom 7 described above causes the tip of the arm to lower and the load 21 is brought to the deck of the ship 2.

35 Koska ohjausvaijerin 10 ohjaama ohjauselin on varren 7 päässä, aiheuttaa aluksen 1 keinunta tai varren kallistuma35 Since the guide member guided by the guide wire 10 is at the end of the shaft 7, the rocking of the vessel 1 or the tilting of the shaft causes

IIII

5 72103 virheen ohjauselimen ohjausvaijerin antamiin "käskyihin".5 72103 error in "commands" given by the control cable of the control element.

Lastin 21 laskeutumispaikka lähentelee oikeaa, mutta varren 7 kärjen paikka ennen lastin laskeutumista vaihtelee jonkin verran vaakatasossa. Tämän korjaamiseksi on ohjauselimen 5 asennon oltava aina vaakatason suuntainen (jos halutaan täysin virheetön lastin laskeutumisrata ohjausvaijerillä ohjattaessa). Korjausimpulssit saadaan kiihtyvyysmittareista P ja osittain - jos halutaan - varren 7 liikkeistä.The landing location of the cargo 21 approximates the correct one, but the location of the tip of the arm 7 before the cargo landing varies somewhat horizontally. To correct this, the position of the control member 5 must always be horizontal (if a completely error-free load path is desired when steering with the control cable). The correction pulses are obtained from the accelerometers P and partly - if desired - from the movements of the arm 7.

Keksinnön mukaista laitetta käytettäessä kuorman siirto 10 jakautuu siis kahteen vaiheeseen - lähestymiseen ja kuorman laskuun (tai nostoon).When using the device according to the invention, the load transfer 10 is thus divided into two phases - approach and lowering (or lifting) of the load.

Lähestymisvaiheen aikana pyritään siirtolaitteen varsi saamaan likimain oikealle kohdalle kuorman laskua (tai nostamista) varten niin, että varren ohjausvaijeriin voidaan tarttua.During the approach phase, the aim is to bring the arm of the transfer device to approximately the right position for lowering (or lifting) the load so that the guide wire of the arm can be gripped.

15 Lähestymisvaiheen aikana eliminoidaan merenkäynnistä johtuva varren heiluminen suurimmalta osin jokaisen kolmen koordi-naattiakselin suunnassa. Ohjauskäsky tähän saadaan varren kärjessä (tai aluksessa) olevien kolmen kiihtyvyysmittarin avulla. Lähestymisvaiheen aikana on nosturin koukun vaijeri 20 sopivan mittaisena.15 During the approach phase, sea oscillation due to the sea is largely eliminated in the direction of each of the three coordinate axes. The control command for this is obtained by means of three accelerometers at the tip of the shaft (or on board). During the approach phase, the crane hook wire 20 is of suitable length.

Kun lähestyminen on suoritettu, voidaan ohjausvaijeriin tarttua. Senavulla - vaijerista kiinni pitäen ja kannella kulkien - voidaan varsi ohjata haluttuun kohtaan. Ohjausvai-jerin avulla saadaan myös varren pään korkeus ohjattua. Kouk-25 ku voidaan laskea kannelle ja nostaa kannesta myös ohjaamalla vartta tai pitämällä varsi vakioetäisyydellä kannesta ohjausvai-jerin avulla ja ohjaamalla nosturista koukun vaijeria.Once the approach is complete, the steering cable can be grabbed. With the help of the squeegee - holding on to the wire and walking on the deck - the arm can be guided to the desired position. The height of the arm end can also be controlled by means of a guide wire. The hook-25 ku can also be lowered to the deck and lifted from the deck by guiding the arm or by keeping the arm at a constant distance from the deck by means of a guide wire and by guiding the hook wire from the crane.

Claims

A method for transferring a load (21) by means of a transfer device mounted on a vessel (1) or another platform, for example between two adjacent vessels (1, 2), 5 which has a movable arm (7) operated by joints and transfer members (4, 5), with the suspension or gripping device at the tip (9) the load is transferred in all directions, whereby the handling difficulties caused by the movements of the vessels (1, 2) in the wave and other movements are reduced by controlling the position of the lower end of the suspension or gripping device (9) (2) by means of a switchable mechanical control cable (10) or the like, characterized in that the movements of the tip of the arm (7) are controlled not only by manual control but also by guided by a mechanical guide wire (10) using a device or the like by means of a site n that the member (P1, P2, P3) measuring the length and direction of the outer part 20 of the guide wire (10) gives guide pulses to move the position of the tip of the arm (7).

Method according to Claim 1, characterized in that the length of the outer part of the guide wire (10) is measured by a drum (18) whose rotational movement gives an impulse to move the position of the tip of the arm (7) in the direction of the guide wire.

Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the direction of the guide wire (10) relative to the tip of the transfer arm (7) is measured by two rotation angle meters (P1), P2) arranged on mutually perpendicular shafts which give impulses to the arm (7). ) to move the position of the tip in a plane perpendicular to the direction of the guide wire.

Method according to Claims 1 to 3, characterized in that in the approaching step, when the guide wire (10) is pulled towards the second vessel (2), by means of a winch or by hand, the tip of the transfer arm (7) follows in the direction of the guide wire , and corresponds to 7 72103, respectively, when the guide wire is output, the tip of the transfer arm moves away from the second vessel in the direction of the guide wire.

Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the acceleration is measured and, correspondingly, the position of the tip of the arm (7) is changed on the basis of the acceleration when the guide wire (10) is not yet in use.

Method according to Claim 5, characterized in that the movements of the arm tip (7) caused by the oscillation of the crane vessel (1) or other platform are measured in all three directions by accelerometers whose control pulses control the motion of the arm tip so as to compensate for tip oscillation that is, the tip remains stationary with respect to the ground when the guide wire (10) 15 is not in use.

Method according to Claim 6, characterized in that control pulses are added to the control system by manual control, so that the tip (7) of the arm also has a displacement movement relative to the ground. ε ’72103