MXPA03003378A

MXPA03003378A - Control de grua de respuesta al pendulo.

Info

Publication number: MXPA03003378A
Application number: MXPA03003378A
Authority: MX
Inventors: Michael K Taylor
Original assignee: Gorbel Inc
Priority date: 2000-10-18
Filing date: 2001-10-17
Publication date: 2004-12-13
Also published as: WO2002032804A3; AU1459202A; US20020066711A1; US6575317B2; EP1341715A2; KR100506475B1; WO2002032804A2; KR20030045118A; AU2002214592B2; WO2002032804A9; CA2426032A1

Abstract

Este sistema de control de grua de respuesta al pendulo tiene un pendulo (30) de sensor dispuesto alrededor de un montacarga (50) por la grua (10) y un sensor (35) de carga para determinar la carga elevada por el montacarga (50). El pendulo (30) sensor sirve como una biela de suspension entre el montacarga (50) y un controlador (45) de grua para mover el montacarga (50). Los sensores (32, 33) de movimiento lateral generan senales en respuesta al movimiento lateral del pendulo del sensor. Un medio (40) de control de grua dirige el movimiento lateral de la grua de transmision (45) en respuesta a la senales generadas por aquellos sensores (32, 33, 35). El sensor (35) de carga utilizado es preferiblemente un captador dinamometrico o medidor de tensiones incorporado en el pendulo (30) del sensor.

Description

CONTROL DE GRÚA DE RESPUESTA AL PÉNDULO Campo Técnico Las grúas de pescante y de brazo que se pueden controlar para mover una carga levantada en una dirección horizontal.

Antecedentes Se han hecho sugestiones para grúas controladas por energía para que muevan a una carga elevada lateralmente en respuesta de un esfuerzo manual aplicado por un trabajador al empujar la carga levantada. Un sistema de sensores determina desde la entrada de fuerza manual de un trabajador la dirección y extensión a la cual la carga se desea que se mueva, y la grúa responde a esto al controlar en respuesta al movimiento de la carga levantada a la posición deseada. Ejemplos de semejantes sugestiones se incluyen en las Patentes Norteamericanas 5,350,075 y 5,850,928 y la Patente Japonesa JP2018293. Un problema encontrado en semejantes sistemas es un efecto de péndulo de la carga levantada al mecerse de un lado para otro. Por ejemplo, la grúa al comenzar a moverse en una dirección deseada, la masa de la carga se queda atrás momentáneamente y después se mece para adelante hacia la posición deseada. Un sistema de sensores incluidos en la grúa puede mal interpretar semejantes balanceos de péndulo como la fuerza de entrada del trabajador. Esto puede resultar en que la grúa se controle en una dirección, estableciendo un balanceo de péndulo, detectándose como un indicador de dirección inverso, y dirigirse a la dirección opuesta, causando una mezcla de movimiento. En efecto, al mal interpretarse los balanceos del péndulo como la fuerza de entrada del trabajador, la grúa dirige la carga incorrectamente en varios sentidos que no son eficientes o ergonómicamenté satisfactorios.

Compendio de la Invención La solución de la invención involucra a un péndulo sensible dispuesto encima de un montacargass para la grúa y un sensor para determinar la carga levantada por el montacargass. El sensor de carga es preferiblemente una celda de carga o un medidor de tensiones incorporado dentro del péndulo sensor. Al disponer un péndulo sensor encima del montacargas proporciona algún amortiguamiento mecánico benéfico de los efectos del péndulo del balanceo del montacargas debajo del péndulo sensible y el cable o cuerda y la carga que se mece debajo del montacargas. Dos bielas de péndulo debajo del péndulo sensible incluyen al montacargas y la carga, dividen o distribuyen los efectos del péndulo y se hacen menos evidentes para los sensores de movimiento dispuestos encima del montacargas para responder al péndulo sensible. El software de control de la grúa recibe información del movimiento de carga lateral de los sensores X y Y dispuestos encima del montacargas, además con la información de la masa de cualquier carga suspendida del montacargas, puede distinguir mejor entre la fuerza de entrada del trabajador y el movimiento secuencial de las bielas del péndulo debajo del péndulo sensible. La invención por tanto implica la disposición de un péndulo sensible y asociados con los sensores X y Y anteriores encima de un montacargas de grúa además de detectar la masa de cualquier carga suspendida del montacargas. Semejante disposición mecánica de movimiento y sensores de carga permiten a un sistema de control de grúa que derive información más confiablemente de la fuerza de entrada del trabajador a la carga y guie más confiablemente a la grúa en una dirección deseada para mover la carga levantada a una posición indicada por un trabajador. La preparación del software adecuado para controlar a la grúa en respuesta a la entrada del trabajador, se hace más fácil al suspender el montacargas desde un péndulo sensible que detecta la masa de la carga y proporciona las señales de movimiento de la carga para el software de control de grúa desde los sensores que detectan el movimiento del péndulo encima del montacargas.

Breve Descripción de los Dibujos La FIGURA 1 es una vista esquemática que ilustra los sensores de control de grúa en respuesta al péndulo, dispuestos encima del montacargas que soporta una carga elevada y empujada hacia un destino por un trabajador. La FIGURA 2 es un diagrama esquemático de un péndulo sensible dispuesto encima de un montacargas e interconectado con un sistema de control para controlar a una grúa a una posición indicada por la entrada de un trabajador.

Descripción Detallada La FIGURA 1 ilustra que los sensores 25 para la grúa 10 de péndulo se disponen encima del montacargas 50 que soporta a un carga 20 levantada. Un trabajador 11 que empuja a la carga 20 como se ilustra, puede empujar a la carga 20 en una dirección deseada de movimiento. Los sensores 25 se disponen para detectar la entrada de fuerza a la carga 20 por un trabajador 11 quien indica por medio de la fuerza de entrada una dirección deseada del movimiento lateral para la carga 20. La grúa 10 entonces responde a la fuerza de entrada del trabajador 11 para controlar a los sensores 25 y al montacargas 50 a la locación deseada para bajar la carga 20. Puesto que la carga 20 se soporta por un cable o cuerda 21 suspendido del montacargas 50, la carga 20 y la cuerda 21 pueden actuar como un péndulo al mecerse debajo del montacargas 50. El montacargas 50 el cual se suspende desde una grúa 10 por el conector 51, también puede tener un efecto de péndulo que resulta del balanceo del montacargas 50 debajo de la grúa 10 en respuesta al movimiento lateral de la carga 20. El montacargas 50 y su suspensión 51 constituyen una biela de un péndulo de dos bielas, la otra biela la cual se compone de la cuerda 21 y la carga 20. Cuando el sistema controlador 45 de la grúa 10 mueve a la carga 20 horizontalmente en respuesta a la fuerza de entrada de un trabajador 11, los efectos de péndulo de la carga 20 y el montacargas 50 pueden ocurrir además de la entrada fuerza-movimiento-de-la-dirección-deseada del trabajador 11. Los sensores 25, como mejor se muestran en la FIGURA 2 , se disponen encima del montacargas 50 donde están menos sujetos a los efectos del péndulo de la carga 20 y el montacargas 50. Los sensores 25 en la locación preferida encima del montacargas 50, puede detectar efectivamente la fuerza de entrada del trabajador que se distingue de los efectos del péndulo del montacargas 50 y la carga 20 para proporcionar al control 40 de grúa con la información necesaria para operar el sistema controlador 45 y mover la carga 20 levantada a la posición deseada por el trabajador 11. Un elemento principal de sensores 25 es el péndulo 30 sensible suspendido por un junta 31 de articulación desde el controlador 45 de la grúa que es típicamente un montacargas de carro que se controla en respuesta al control 40 de grúa. La junta 31 de articulación puede ser de un variedad de dispositivos que permiten al péndulo 30 que se mueva en cualquier dirección en un plano lateral x-y como se ilustra. La junta 31 de articulación por tanto puede ser una junta esférica/ gancho o junta de anillo, grilletes dobles perpendiculares unos a otros, etc. Preferiblemente la junta 31 es compacta, tiene baja fricción y permite que el péndulo 30 se mueva en respuesta dentro del plano x-y. Un sensor 32 x y un sensor 33 y se encuentran cerca de una región baja del péndulo 30 donde los sensores 32 y 33 se disponen perpendicularmente uno de otro para detectar respectivamente los balanceos de las direcciones x y y del péndulo 30. Los sensores 32 y 33 pueden tener una variedad de formas que incluyen mecánica, electromecánica y óptica; y las preferencias en estas formas incluyen codificadores lineales, codificadores ópticos y dispositivos eléctricos de repuesta a pequeños movimientos. Los sensores 32 y 33 preferiblemente detectan magnitud así como dirección del movimiento de balanceo del péndulo 30 sensible, y los sensores 32 y 33 se conectan con el control 40 de grúa para proporcionar información de amplitud y dirección del movimiento detectado por el péndulo 30. Para que la grúa 10 de péndulo pueda determinar exitosamente la entrada de fuerza del trabajador 11 y mover la carga 20 a una posición deseada, es importante que el control 40 de grúa reciba información que indique la masa de cualquier carga 20 involucrada en el movimiento. La fuerza o masa de la carga 20 se detecta preferiblemente por una celda de carga o medidor de tensiones 35 incorporado dentro del péndulo 30 sensible pero también se pueden utilizar otras posibilidades. Un sensor de carga se incorpora dentro o suspendido debajo del montacargas 50, por ejemplo. Existen ventajas sin embargo, al incluir un sensor 35 de carga en un paquete compacto que incluye sensores 32 y 33 de fuerza direccionales dispuestos encima del montacargas 50. Si las limitaciones de altura de alzado son un problema para una grúa de péndulo particular, es posible disponer los sensores 25 entre un par de maderos de puente separados por espacio suficiente para recibir a los sensores 25 de tal forma que el montacargas 50 se puede suspender directamente debajo del par de maderos de puente a la misma elevación que habría tenido si se suspende desde un madero de puente individual. En operación, una vez que la carga 20 se levanta por el montacargas 50, el trabajador 11 empuja contra la carga 20 para indicar la dirección deseada de movimiento. La deflexión de la carga 20 y la cuerda 21 dependerá de la fuerza de dirección de entrada del trabajador 11 y por la masa de la carga 20. Esto provocará también movimientos del péndulo 30 sensor encima del montacargas 50, y este movimiento será detectado por lo detectores 32 y 33 para amplitud y dirección. El movimiento lateral detectado del péndulo 30 se envía al control 40 de grúa junto con información de la masa de la carga 20, al ser detectada por la celda 35 de sensor de carga. Con estas entradas, el software de control dentro del control 40 de grúa envía la información al controlador 45 de la grúa la cual mueve un carro de grúa o puente en la dirección indicada por el trabajador. El inicio del movimiento de la grúa 10 puede causar efectos de péndulo en la carga 20 y el montacargas 50 en respuesta del movimiento de la grúa. Es importante para el control 40 de la grúa que no se responda erróneamente a tales efectos de péndulo del movimiento de la grúa y que se responda solamente a los efectos del movimiento de la entrada del trabajador 11. Los sensores 25 dispuestos encima del montacargas 50 ayudan a hacer esta distinción. El software en el control 40 de grúa, cuando se proporciona por señales de los sensores 32, 33 y 35 dispuestos encima del montacargas 50 puede distinguir más confiablemente la entrada de la fuerza de dirección del trabajador 11 de los balanceos de respuesta del péndulo de dos bielas formado por el montacargas 50 y la carga 20. La experiencia ha demostrado que al hacer esta distinción al detectar los movimientos de péndulo de la carga 20 o del montacargas 50 es desalentador comparado con hacer las mismas distinciones al utilizar el péndulo 30 sensible dispuesto encima del montacargas 50.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un sistema de control de grúa de respuesta al péndulo que comprende: una biela de suspensión entre un montacargas para levantar una carga y un controlador de grúa para mover tal montacargas; medios de sensores de movimiento lateral que generan señales en respuesta al movimiento lateral de la biela de suspensión; y medios de control de grúa que dirigen el movimiento lateral de tal controlador de grúa en respuesta a las señales generadas por tales sensores .
2. El sistema de control de grúa de respuesta al péndulo como se establece en la reivindicación 1, en donde la biela de suspensión se conecta directamente con el controlador de grúa.
3. El sistema de control de grúa de respuesta al péndulo como se establece en la reivindicación 1, en donde la biela de suspensión se conecta directamente con el controlador de grúa mediante una junta de articulación.
4. El sistema de control de grúa de respuesta al péndulo como se establece en la reivindicación 1, en donde los medios sensores generan señales que indican la dirección del movimiento lateral.
5. El sistema de control de grúa de respuesta al péndulo como se establece en la reivindicación 1, en donde los medios sensores generan señales que indican la dirección y magnitud del movimiento lateral.
6. El sistema de control de grúa de respuesta al péndulo como se establece en la reivindicación 1, que además comprende un sensor de carga que genera señales de carga en respuesta a la misma carga.
7. El sistema de control de grúa de respuesta al péndulo como se establece en la reivindicación 6, en donde el sensor de carga se localiza encima del montacargas.
8. El sistema de control de grúa de respuesta al péndulo como se describe en la reivindicación 7, en donde la biela de suspensión incluye al sensor de carga.
9. El sistema de control de grúa de respuesta al péndulo como se establece en la reivindicación 8, en donde el sensor de carga es un celda de carga.
10. Un método para controlar un sistema de grúa en respuesta al péndulo que comprende: generar señales de movimiento laterales mediante sensores de movimiento lateral de respuesta al movimiento lateral de una biela de suspensión posicionada entre un montacargas para levantar la carga y un controlador de grúa para mover el montacargas; y dirigir el movimiento lateral del controlador de grúa mediante los medios de control de grúa de respuesta a las señales generadas por los sensores.
11. Un método para controlar un sistema de grúa en respuesta al péndulo como se establece en la reivindicación 10, la primera etapa además comprende la generación de señales de carga mediante los sensores de carga.
12. Un sistema de control de grúa de respuesta al péndulo que comprende : una biela de suspensión entre un montacargas para levantar una carga y un controlador de grúa para mover el montacargas; medios de sensores de movimiento lateral que generan señales en respuesta al movimiento lateral de la biela de suspensión indicando la dirección y la magnitud del movimiento lateral; un sensor de carga que genera señales de carga en respuesta a la carga de la misma; y medios de control de grúa que dirigen el movimiento lateral del controlador de grúa en respuesta a las señales generadas por los sensores.
13. El sistema de control de grúa de respuesta al péndulo como se establece en la reivindicación 12, en donde la biela de suspensión se conecta directamente con el controlador de grúa por una junta de articulación.
14. Un sistema de control de grúa de respuesta al péndulo como se establece en la reivindicación 12, en donde el sensor de carga se localiza encima del montacargas.
15. Un sistema de control de grúa de respuesta al péndulo como se describe en la reivindicación 12, en donde la biela de suspensión incluye el sensor de carga.
16. El sistema de control de grúa de respuesta al péndulo como se establece en la reivindicación 12, en donde el sensor de carga es un celda de carga.