SE536704C2 - Crane Control - Google Patents

Crane Control

Info

Publication number
SE536704C2
SE536704C2 SE1151018A SE1151018A SE536704C2 SE 536704 C2 SE536704 C2 SE 536704C2 SE 1151018 A SE1151018 A SE 1151018A SE 1151018 A SE1151018 A SE 1151018A SE 536704 C2 SE536704 C2 SE 536704C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
rocker arm
movement
crane
control signal
projecting boom
Prior art date
Application number
SE1151018A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE1151018A1 (en
Inventor
Anders Hultgren
Torbjörn Ekevid
Martin Nyström
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to SE1151018A priority Critical patent/SE536704C2/en
Publication of SE1151018A1 publication Critical patent/SE1151018A1/en
Publication of SE536704C2 publication Critical patent/SE536704C2/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00Other constructional features or details
    • B66C13/18Control systems or devices
    • B66C13/46Position indicators for suspended loads or for crane elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00Other constructional features or details
    • B66C13/18Control systems or devices
    • B66C13/48Automatic control of crane drives for producing a single or repeated working cycle; Programme control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/62Constructional features or details
    • B66C23/64Jibs
    • B66C23/70Jibs constructed of sections adapted to be assembled to form jibs or various lengths
    • B66C23/701Jibs constructed of sections adapted to be assembled to form jibs or various lengths telescopic
    • B66C23/702Jibs constructed of sections adapted to be assembled to form jibs or various lengths telescopic with a jib extension boom
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/0205Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system
    • G05B13/021Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system in which a variable is automatically adjusted to optimise the performance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Jib Cranes (AREA)

Abstract

SAM MAN DRAG Föreliggande uppfinning avser en anordning och ett sätt att styra en kran,exempelvis pä en Skogsmaskin. Kranen har åtminstone en Iyftarm (5), somvia en första led (11) är kopplad till ett fundament, en vipparm (7), som viaen andra led (15) är kopplad till lyftarmen, och en utskjutande bom (19),som är anordnad att variabelt förlänga vipparmen i dennas längdriktningoch har en frän vipparmen avlägsen spets (23). Styrsignaler för styrning avden första och den andra leden inhämtas från en operatör. En styrsignal förstyrning av den utskjutande bommens rörelse i förhållande till vipparmengenereras pä basis av en rörelse, i en punkt (25) där den utskjutande bom-men skjuter ut från vipparmen, så att rörelsen hos vipparmens spets (23) förstärks i vipparmens riktning. SUMMARY The present invention relates to a device and a method of controlling a crane, for example on a forestry machine. The crane has at least one lifting arm (5), via which a first link (11) is connected to a foundation, a rocker arm (7), which via the second link (15) is connected to the lifting arm, and a projecting boom (19), which is arranged to variably extend the rocker arm in its longitudinal direction and have a tip (23) remote from the rocker arm. Control signals for controlling the first and second links are obtained from an operator. A control signal disturbing the movement of the projecting boom relative to the rocker arm is generated on the basis of a movement, at a point (25) where the projecting boom projects from the rocker arm, so that the movement of the rocker arm tip (23) is amplified in the rocker arm direction.

Description

25 30 536 704 Operatören styr således, direkt eller indirekt, den led via vilken lyft- armen sitter fast, och leden mellan lyftarmen och vipparmen. Den utskjutande bommens rörelse i förhållande till vipparmen styrs automatiskt och på sådant sätt att kranens spets snabbare når sitt mål. På detta sätt förenklas opera- törens uppgift, eftersom den utskjutande bommen inte behöver styras manu- ellt, samtidigt som dennes kontroll över kranens rörelse bibehålls. För en jäm- förelsevis oerfaren operatör kan detta leda till avsevärda produktivitetsvinster. 25 30 536 704 The operator thus controls, directly or indirectly, the joint via which the lifting arm is fixed, and the joint between the lifting arm and the rocker arm. The movement of the projecting boom in relation to the rocker arm is controlled automatically and in such a way that the tip of the crane reaches its target more quickly. In this way, the operator's task is simplified, since the projecting boom does not need to be controlled manually, while at the same time maintaining its control over the crane's movement. For a comparatively inexperienced operator, this can lead to significant productivity gains.

I ett enkelt fall kan styrsignalens tecken (rörelse inåt eller utåt) baseras på en skalärprodukt av hastighetsvektorn för nämnda punkts rörelse och en vektor som motsvarar vipparmens riktning. Lämpligen påverkas även styr- signalens belopp baserat på denna skalärprodukt.In a simple case, the sign of the control signal (movement inwards or outwards) can be based on a scalar product of the velocity vector for the movement of said point and a vector corresponding to the direction of the rocker arm. The amount of the control signal based on this scalar product is also suitably affected.

Vidare kan styrsignalen även påverkas av den utskjutande bommens position i förhållande till dess ändlägen och/eller nuvarande hastighet.Furthermore, the control signal can also be affected by the position of the projecting boom in relation to its end positions and / or current speed.

Lyftarmen kan vara fäst vid en pelare, som är vridbar kring en mer eller mindre vertikal axel, och styrsignalen kan då påverkas av pelarens vridning, så att den utskjutande bommens rörelse iförhållande till vipparmen stoppas i en vinkelsektor för pelarens vridning. Den utskjutande bommen kan därmed bli inaktiv, exempelvis då kranen är belägen över en skotarvagn.The lifting arm can be attached to a pillar which is rotatable about a more or less vertical axis, and the control signal can then be affected by the rotation of the pillar, so that the movement of the projecting boom relative to the rocker arm is stopped in an angular sector for pillar rotation. The projecting boom can thus become inactive, for example when the crane is located over a forwarder carriage.

Styrningen kan anordnas så, att en inåtgående rörelse förstärks mer än en utåtgående rörelse.The control can be arranged so that an inward movement is amplified more than an outward movement.

Denna redogörelse avser även en kranstyrningsanordning, för monter- ing exempelvis i en skogsmaskin, vilken är anordnad att utföra ovan nämnda åtgärder. Anordningen kan varieras i enlighet med sättet och har då medel för utförande av åtgärder enligt sättet.This report also refers to a crane control device, for mounting, for example, in a forestry machine, which is arranged to perform the above-mentioned measures. The device can be varied according to the method and then has means for performing actions according to the method.

Kort figurbeskrivning Fig 1A visar en kran med två leder och en utskjutande bom.Brief description of the figures Fig. 1A shows a crane with two joints and a projecting boom.

Fig 1B illustrerar vinklar och avstånd hos kranen ifig 1A.Fig. 1B illustrates angles and distances of the crane of Fig. 1A.

Fig 2 visar en detalj ur fig 1A.Fig. 2 shows a detail from Fig. 1A.

Fig 3 visar en styranordning.Fig. 3 shows a control device.

Fig 4 visar ett exempel på en skogsmaskin försedd med en kran. 10 15 20 25 30 536 704 Detaljerad beskrivning Föreliggande redogörelse avser ett sätt och en anordning att styra en kran. En sådan kran kan användas i ett flertal sammanhang även om den beskrivning som nu ges är kopplad till skogsmaskiner, såsom skotare och skördare, där styranordningen har visat sig särskilt lämplig. Kranen kan förstås användas även på andra typer av fordon, och kan även vara monterad i en fast anläggning. Kranen används till att flytta föremål, typiskt stockar eller andra träddelar, och till att nå ut för att bearbeta föremål, exempelvis fälla, kvista och upparbeta stockar.Fig. 4 shows an example of a forestry machine equipped with a crane. Detailed Description The present disclosure relates to a method and apparatus for controlling a crane. Such a crane can be used in a number of contexts, even if the description now given is linked to forestry machines, such as forwarders and harvesters, where the control device has proved to be particularly suitable. The crane can of course also be used on other types of vehicles, and can also be mounted in a fixed installation. The crane is used to move objects, typically logs or other tree parts, and to reach out to process objects, such as trapping, pruning and processing logs.

I sådana sammanhang styrs kranen av en operatör, som reglerar kranens leder på sådant sätt att kranens spets när önskad punkt inom räckvidden, och i förekommande fall via en specifik bana, typiskt så att den inte stöter till förmål på vägen till önskad punkt.In such contexts, the crane is controlled by an operator, who regulates the crane's joints in such a way that the crane's tip reaches the desired point within range, and where appropriate via a specific path, typically so that it does not hit objects on the way to the desired point.

Fig 1A och 1B visar ett exempel på en sådan kran 1. Kranen har en första bom 3, som benämns pelare eller vertikalbom, en andra bom 5, som benämns lyftarm, och en tredje bom 7, som benämns vipparm. Pelaren 3 är svängbart fäst i ett vridhus 9 exempelvis i ett fundament på ett fordon.Figs. 1A and 1B show an example of such a crane 1. The crane has a first boom 3, called a pillar or vertical boom, a second boom 5, called a lifting arm, and a third boom 7, called a rocker arm. The pillar 3 is pivotally attached to a swivel housing 9, for example in a foundation of a vehicle.

Vridningen i vridhuset 9 manövreras exempelvis hydrauliskt av en operatör.The rotation in the rotation housing 9 is operated, for example, hydraulically by an operator.

Pelaren 3 och lyftarmen 5 är sammankopplade i en första led 11, som kontrolleras av en första hydraulcylinder 13. Vinkeln mellan pelaren 3 och lyftarmen 5 benämns 62 (jfr fig 1B).The column 3 and the lifting arm 5 are connected in a first link 11, which is controlled by a first hydraulic cylinder 13. The angle between the column 3 and the lifting arm 5 is called 62 (cf. Fig. 1B).

Lyftarmen 5 äri sin tur sammankopplad med vipparmen 7 i en andra led 15. Lyftarmens 5 längd, eller närmare bestämt avståndet mellan de första och andra lederna 11, 15 betecknas ag (jfr fig 1B). Vinkeln mellan lyftarmen 5 och vipparmen 7 betecknas 63 och denna vinkel kontrolleras med en andra hydraulcylinder 17. Vipparmen 7 har en rörlig, utskjutande bom 19 och kan förlängas ellerförkortas, i vipparmens riktning, med en tredje hydraulcylinder 21 på eller i vipparmen. Vid den utskjutande bommens spets 23, sett från vipparmen 7, kan en gripklo eller liknande fästas (icke visat). Vipparmens 7 totala längd inklusive den utskjutande bommen 19 benämns d4.The lifting arm 5 is in turn connected to the rocker arm 7 in a second joint 15. The length of the lifting arm 5, or more precisely the distance between the first and second joints 11, 15 is denoted ag (cf. Fig. 1B). The angle between the lifting arm 5 and the rocker arm 7 is denoted 63 and this angle is controlled by a second hydraulic cylinder 17. The rocker arm 7 has a movable, projecting boom 19 and can be extended or shortened, in the direction of the rocker arm, with a third hydraulic cylinder 21 on or in the rocker arm. At the tip 23 of the projecting boom, seen from the rocker arm 7, a gripping claw or the like can be attached (not shown). The total length of the rocker arm 7, including the projecting boom 19, is called d4.

I de skogsmaskiner som idag används styrs vanligen kranen 1 av en operatör, som manuellt kontrollerar vridningen hos pelaren 3, samt vinkeln 10 15 20 25 30 536 704 mellan pelare 3 och Iyftarm 5, vinkeln mellan Iyftarm 5 och vipparm 7, samt den utskjutande bommens 19 läge i förhållande till vipparmen 7 (utskjut- ningen). Om bommens spets 23 ska förflyttas från en punkt till en annan kommer i många fall operatören att använda alla de reglage som krävs för att styra hydraulcylindrarna 13, 17, 21. En tränad och erfaren operatör kan ofta göra detta på ett förhållandevis effektivt sätt, och därmed erhålla ett bra totalt produktionsresultat för fordonet. Det tar dock lång tid att nå upp till en sådan skicklighet, och med en oerfaren operatör kan produktionsresultatet bli dåligt.In the forestry machines used today, the crane 1 is usually controlled by an operator, who manually controls the rotation of the pillar 3, as well as the angle 10 15 20 25 30 536 704 between pillar 3 and lift arm 5, the angle between lift arm 5 and rocker arm 7, and the projecting boom. 19 position in relation to the rocker arm 7 (the extension). If the tip 23 of the boom is to be moved from one point to another, in many cases the operator will use all the controls required to steer the hydraulic cylinders 13, 17, 21. A trained and experienced operator can often do this in a relatively efficient manner, and thereby obtaining a good overall production result for the vehicle. However, it takes a long time to reach such a skill, and with an inexperienced operator, production results can be poor.

I enlighet med denna redogörelse åstadkoms en förbättrad produktivi- tet genom att kranen görs lättare att styra. I korthet åstadkoms detta genom att utskjutningen hos bommen 19 inte kontrolleras manuellt av operatören, utan styrs på basis av vinklarna 62 och 63 hos de första och andra lederna 11, 15, och hur dessa vinklar ändras över tid. Mer detaljerat kan detta göras så, att kranens rörelse iden punkt 25 där den utskjutande bommen 19 lämnar vipparmen 7 bestäms, och att en styrsignal för styrning av den utskjutande bommen åstadkoms, vilken baseras på skalärprodukten mellan denna rörel- ses vektor och en vektor som beskriver vipparmens läge.In accordance with this report, improved productivity is achieved by making the crane easier to control. In short, this is achieved in that the projection of the boom 19 is not manually controlled by the operator, but is controlled on the basis of the angles 62 and 63 of the first and second joints 11, 15, and how these angles change over time. In more detail, this can be done so that the movement of the crane at point 25 where the projecting boom 19 leaves the rocker arm 7 is determined, and that a control signal for controlling the projecting boom is provided, which is based on the scalar product between this movement vector and a vector describing position of the rocker arm.

Med en sådan styrutrustning räcker det med att operatören kontrollerar pelarens vridning och den första 11 och den andra 15 leden. Den utskjutande bommen får automatiskt en rörelse som förstärker rörelsen hos kranen i sin helhet. Trots att handhavandet förenklas för operatören blir rörelsen hos den utskjutande bommens spets 23 snabb, utan att operatören för den sakens skull förlorar kontrollen över kranrörelsen. Nedan förklaras hur en sådan styr- ning kan åstadkommas. Åter med hänvisning till figur 1 bortses nu tillfälligtvis från kranens vrid- ning kring pelarens 3 axel, eftersom denna vridning inte nödvändigtvis på- verkar den utskjutande bommens 19 utskjutning. Kranen rör sig då i ett plan där ett kartesiskt koordinatsystem (X, y) är definierat såsom indikeras i fig 1B.With such control equipment, it is sufficient for the operator to control the rotation of the column and the first 11 and the second 15 joints. The projecting boom automatically receives a movement that amplifies the movement of the crane as a whole. Although the operation is simplified for the operator, the movement of the tip 23 of the projecting boom is fast, without the operator losing control of the crane movement for that matter. It is explained below how such control can be achieved. Referring again to Figure 1, the rotation of the crane around the axis of the column 3 is now temporarily disregarded, since this rotation does not necessarily affect the projection of the projecting boom 19. The crane then moves in a plane where a Cartesian coordinate system (X, y) is defined as indicated in Fig. 1B.

Hastigheten hos den utskjutande bommens spets 23 benämns v4, och x- och y-komponenterna hos denna hastighet fås från uttrycket (prick över para- meter betecknar förstaderivata): 10 15 20 25 30 536 704 2 @. @. 3 [VMJIL-azsilflêz+d4cos(®2+®3) d4cos(®2+®3) sin(®2+®3)} v4y a2cos®2+d4sin(®2+®3) d4sin(®2+®3) -cos(®z+®3)l Q, 4 Fig 2 visar, mycket schematiskt, hur en styrsignal för den hydraul- cylinder (21 , jfr. fig 1) som styr den utskjutande bommen kan åstadkommas.The velocity of the tip 23 of the projecting boom is called v4, and the x- and y-components of this velocity are obtained from the expression (dot over parameter denotes suburban derivative): 10 15 20 25 30 536 704 2 @. @. 3 [VMJIL-azsil fl êz + d4cos (®2 + ®3) d4cos (®2 + ®3) sin (®2 + ®3)} v4y a2cos®2 + d4sin (®2 + ®3) d4sin (®2 + ® 3) -cos (®z + ®3) l Q, 4 Fig. 2 shows, very schematically, how a control signal for the hydraulic cylinder (21, cf. Fig. 1) which controls the projecting boom can be obtained.

Hastighetsvektorn 27, 29, 31, för den punkt 25 där den utskjutande bommen 19 lämnar vipparmen 7, bestäms. I det ovan nämnda planet bestäms denna vektor av rörelsen i den första 11 och den andra 15 leden, och indata som motsvarar dessa rörelser kan alltså ordnas med hjälp av givare i lederna eller i anslutning till lederna, eller med hjälp av styrsignalerna till lederna. I princip kan en bestämning av rörelsen hos punkten 25 även åstadkommas med en positionsgivare, eller annat mätinstrument som mäter rörelsen direkt.The velocity vector 27, 29, 31, for the point 25 where the projecting boom 19 leaves the rocker arm 7, is determined. In the above-mentioned plane, this vector is determined by the movement of the first 11 and the second 15 joints, and input data corresponding to these movements can thus be arranged by means of sensors in the joints or in connection with the joints, or by means of the control signals to the joints. In principle, a determination of the movement of the point 25 can also be effected with a position sensor, or other measuring instrument which measures the movement directly.

Hastighetsvektorn skalärmultipliceras därefter med en vipparmsvektor 33, som har beloppet 1 och i rymden är parallell med vipparmen 7 och den utskjutande bommen 19. Detta kan ses som att hastighetsvektorn projiceras på vipparmsvektorn, dvs att hastighetsvektorns belopp multipliceras med cosinus för den minsta vinkeln mellan hastighetsvektorn och vipparms- vektorn. Denna projektion kan bli en styrsignal som ges ett tecken (in- eller utskjutning) beroende på vilken sida om punkten 25, där den utskjutande bommen 19 lämnar vipparmen 7, som projektionen hamnar. I ett första exem- pel på hastighetsvektor 27 indikerar skalärprodukten att den utskjutande bommen 19 ska skjutas ut och med relativt hög hastighet. I ett andra exempel på hastighetsvektor 29 är denna vektor approximativt vinkelrät mot vipparms- vektorn 33. Skalärprodukten blir därmed nära noll, och den utskjutande bom- men 19 ska hållas väsentligen stilla i förhållande till vipparmen 7. I ett tredje exempel på hastighetsvektor 31 indikerar skalärprodukten att den utskjutande bommen 19 ska dras in och med en hastighet hastighet som är lägre än i det första exemplet.The velocity vector is then scalar multiplied by a rocker arm vector 33, which has the amount 1 and in space is parallel to the rocker arm 7 and the projecting boom 19. This can be seen as the velocity vector being projected on the rocker arm vector, i.e. the velocity vector is multiplied by the cosine rocker arm vector. This projection can become a control signal which is given a sign (insertion or extension) depending on which side of the point 25, where the projecting boom 19 leaves the rocker arm 7, where the projection ends up. In a first example of velocity vector 27, the scalar product indicates that the projecting boom 19 is to be extended at a relatively high speed. In a second example of velocity vector 29, this vector is approximately perpendicular to the rocker arm vector 33. The scalar product thus becomes close to zero, and the projecting boom 19 is to be kept substantially still relative to the rocker arm 7. In a third example of velocity vector 31, the scalar product 31 indicates that the projecting boom 19 is to be retracted at a speed lower than in the first example.

Ett uttryck som beskriver en önskad hastighet hos den utskjutande bommen 19 i förhållande till vipparmen 7 beskrivs av uttrycket: 10 15 20 25 536 704 där J=l -a2si11®2+d4cos(®2+®3) d4cos(®2+®3) sin(®2+®3) a2cos®2+d4sin(®2+®3) d4sin(®2+®3) -cos(®2+®3)' faktorerna motsvarar den ovan nämnda skalärprodukten och k är en parameter som kan variera i beroende av vilken utskjutande hastighet bommen 19 redan har och i beroende på kranens läge q.An expression describing a desired speed of the projecting boom 19 relative to the rocker arm 7 is described by the expression: 10 15 20 25 536 704 where J = 1 -a2si11®2 + d4cos (®2 + ®3) d4cos (®2 + ® 3) sin (®2 + ®3) a2cos®2 + d4sin (®2 + ®3) d4sin (®2 + ®3) -cos (®2 + ®3) 'factors correspond to the above mentioned scalar product and k is a parameters that can vary depending on what projecting speed the boom 19 already has and depending on the position q of the crane.

Fig 3 visar i blockschemaform en kranstyrningsanordning 35 som kan realisera det ovan beskrivna styrförfarandet. Styranordningen kan motta data motsvarande vinklarna 62 och 63, vilket enligt vad som beskrivits ovan räcker för att bestämma belopp och riktning för rörelsen hos punkten 25 som nämnts ovan, liksom riktningen hos vipparmen. Kranstyrningsanordningen kan ex- empelvis realiseras med en digital signalprocessor, som beräknar den ovan beskrivna skalärprodukten. Utifrån denna produkt kan ett börvärde d4d för summalängden för vipparm och utskjutande bom beräknas och användas för styrningen av den hydrauliska cylindern 21 (jfr. fig 1).Fig. 3 shows in block diagram form a crane control device 35 which can realize the control method described above. The control device can receive data corresponding to the angles 62 and 63, which as described above is sufficient to determine the amount and direction of movement of the point 25 mentioned above, as well as the direction of the rocker arm. The crane control device can, for example, be realized with a digital signal processor, which calculates the scalar product described above. Based on this product, a setpoint d4d for the sum length for rocker arm and projecting boom can be calculated and used for the control of the hydraulic cylinder 21 (cf. Fig. 1).

Kranstyrningsanordningen 35 kan vidare vara återkopplad så att ett mått på den verkliga summanlängden d4 återförs till styrningen. Detta gör det möjligt att anpassa styrningen, exempelvis så, att styrsignalen begränsas då den utskjutande bommen närmar sig ett ändläge.The crane control device 35 can furthermore be fed back so that a measure of the actual sum length d4 is returned to the control. This makes it possible to adjust the control, for example so that the control signal is limited as the projecting boom approaches an end position.

Vidare kan ett mått 61 på vinkeln för pelarens vridning i förhållande till fordonet (jfr 3, fig 1A) matas till kranstyrningsanordningen. Detta möjliggör att 10 15 536 704 styrningen påverkas av i vilken sektor kranen befinner sig. Exempelvis visar fig 4 en skogsmaskin 37, en skotare, där en kran, som kan styras i enlighet med denna redogörelse, är monterad. I detta fall kan de vara lämpligt att begränsa eller stoppa den utskjutande bommens rörelse i förhållande till vipparmen då kranen befinner sig över skotarens lastutrymme 39. Då kranen sträcker sig bort från detta utrymme aktiveras emellertid rörelsen, så att kranen snabbare når ut, exempelvis för att hämta virke.Furthermore, a dimension 61 on the angle of rotation of the pillar relative to the vehicle (cf. 3, Fig. 1A) can be fed to the crane control device. This enables the control to be affected by the sector in which the crane is located. For example, Fig. 4 shows a forestry machine 37, a forwarder, where a crane, which can be controlled in accordance with this description, is mounted. In this case, they may be suitable for restricting or stopping the movement of the projecting boom relative to the rocker arm when the crane is over the forwarder's cargo space 39. However, when the crane extends away from this space, the movement is activated so that the crane reaches out faster, e.g. fetch wood.

Såsom indikerats i fig 3 kan ytterligare styrparametrar användas.As indicated in Fig. 3, additional control parameters can be used.

Styrningen kan även vara så beskaffad att olika förstärkning av hastig- heten ges för in- och utgående rörelser. Exempelvis har det befunnits lämpligt att låta en inåtgående rörelse förstärkas mer än en utskjutande rörelse.The control can also be of such a nature that different reinforcement of the speed is given for inbound and outbound movements. For example, it has been found appropriate to allow an inward movement to be amplified more than a projecting movement.

Uppfinningen är inte begränsad till de ovan visade utföringsformerna utan kan varieras inom ramen för de bifogade patentkraven. Exempelvis kan ytterligare bommar införas i krankonstruktionen. Även om detta förändrar de ovan beskrivna vektormatriserna är det inom ramen för fackmannens kunnan- de att genomföra en sådan förändring. Uppfinningen avser även en skogs- maskin utrustad med en styranordning såsom beskriven ovan.The invention is not limited to the embodiments shown above but can be varied within the scope of the appended claims. For example, additional booms can be inserted into the crane structure. Even if this changes the vector matrices described above, it is within the skill of the person skilled in the art to implement such a change. The invention also relates to a forestry machine equipped with a control device as described above.

Claims (12)

10 15 20 25 30 536 704 PATENTKRAV10 15 20 25 30 536 704 PATENT REQUIREMENTS 1. Sätt att styra en kran, exempelvis på en Skogsmaskin, vilken kran har åtminstone en lyftarm (5), som via en första led (11) är kopplad till ett funda- ment, en vipparm (7), som via en andra led (15) är kopplad till lyftarmen, och en utskjutande bom (19), som är anordnad att variabelt förlänga vipparmen i dennas längdriktning och har en från vipparmen avlägsen spets (23), varvid styrsignaler för styrning av den första och den andra leden inhämtas från en operatör, kännetecknat av att en rörelse, i en punkt (25) där den utskjutande bommen skjuter ut från vipparmen, bestäms och att en styrsignal för styrning av den utskjutande bommens rörelse i förhållande till vipparmen genereras på basis av nämnda punkts rörelse, så att rörelsen hos vipparmens spets (23) förstärks i vipparmens riktning genom att den utskjutande bommen dras in eller skjuts ut.A method of controlling a crane, for example on a forestry machine, which crane has at least one lifting arm (5), which via a first link (11) is connected to a foundation, a rocker arm (7), which via a second link (15) is coupled to the lifting arm, and a projecting boom (19), which is arranged to variably extend the rocker arm in its longitudinal direction and has a tip (23) remote from the rocker arm, whereby control signals for controlling the first and the second joint are obtained from an operator, characterized in that a movement, at a point (25) where the projecting boom projects from the rocker arm, is determined and that a control signal for controlling the movement of the projecting boom relative to the rocker arm is generated on the basis of said point movement, so that the movement of the tip of the rocker arm (23) is reinforced in the direction of the rocker arm by pulling in or pushing out the projecting boom. 2. Sätt enligt patentkrav 1, vid vilket styrsignalens tecken baseras på en skalärprodukt av hastighetsvektorn för nämnda punkts rörelse och en vektor som motsvarar vipparmens riktning.A method according to claim 1, wherein the sign of the control signal is based on a scalar product of the velocity vector for the movement of said point and a vector corresponding to the direction of the rocker arm. 3. Sätt enligt patentkrav 2, vid vilket även styrsignalens belopp baseras på nämnda skalärprodukt.A method according to claim 2, wherein also the amount of the control signal is based on said scalar product. 4. Sätt enligt något av föregående patentkrav, varvid styrsignalen även påverkas av den utskjutande bommens (19) position i förhållande till dess ändlägen.A method according to any one of the preceding claims, wherein the control signal is also affected by the position of the projecting boom (19) in relation to its end positions. 5. Sätt enligt något av föregående patentkrav, varvid lyftarmen är fäst vid en pelare (3), som är vridbar kring en väsentligen vertikal axel, varvid styr- signalen påverkas av pelarens vridning, så att den utskjutande bommens rörelse i förhållande till vipparmen stoppas i en vinkelsektor för pelarens vridning.A method according to any one of the preceding claims, wherein the lifting arm is attached to a pillar (3) which is rotatable about a substantially vertical axis, the control signal being influenced by the rotation of the pillar, so that the movement of the projecting boom relative to the rocker arm is stopped in an angular sector for the rotation of the column. 6. Sätt enligt något av föregående krav, varvid en inåtgående rörelse förstärks mer än en utåtgående rörelse.A method according to any one of the preceding claims, wherein an inward movement is amplified more than an outward movement. 7. Kranstyrningsanordning för styrning av en kran, exempelvis på en skogsmaskin, vilken kran har åtminstone en Iyftarm (5), som via en första led (11) är kopplad till ett fundament, en vipparm (7), som via en andra led (15) är kopplad till lyftarmen, och en utskjutande bom (19), som är anordnad att ¿_afßi.f; <;.«:..»».:»f i ~ M v' . ..,__?*¿.«.:Q.>:ï; P1 V) šxflktíšiš .flíšïfN/RN i 'åjššlštëí»fš,- .«'v.g'~,:zíicriïit>rit 10 15 20 25 536 704 variabelt förlänga vipparmen i dennas längdriktning och har en från vipp- armen avlägsen spets (23), varvid styrsignaler för styrning av den första och den andra leden inhämtas från en operatör, kännetecknad av -organ för bestämning av en rörelse, i en punkt (25) där den utskjutande bommen skjuter ut från vipparmen, och -organ för generering av en styrsignal för styrning av den utskjutande bommens rörelse i förhållande till vipparmen på basis av nämnda punkts rörelse, så att rörelsen hos vipparmens spets (23) förstärks i vipparmens riktning genom att den utskjutande bommen dras in eller skjuts ut.Crane control device for controlling a crane, for example on a forestry machine, which crane has at least one lifting arm (5), which is connected via a first link (11) to a foundation, a rocker arm (7), which via a second link ( 15) is connected to the lifting arm, and a projecting boom (19), which is arranged to ¿_afßi.f; <;. «: ..» ».:» f i ~ M v '. .., __? * ¿. «.: Q.>: Ï; P1 V) šxflktíšiš .flíšïfN / RN i 'åjššlštëí »fš, -.«' V.g '~,: zíicriïit> rit 10 15 20 25 536 704 variably extend the rocker arm in its longitudinal direction and have a tip remote from the rocker arm ( 23), wherein control signals for controlling the first and the second joint are obtained from an operator, characterized by means for determining a movement, at a point (25) where the projecting boom projects from the rocker arm, and means for generating a control signal for controlling the movement of the projecting boom in relation to the rocker arm on the basis of the movement of said point, so that the movement of the tip of the rocker arm (23) is amplified in the direction of the rocker arm by pulling or projecting the projecting boom. 8. Kranstyrningsanordning enligt patentkrav 7, vid vilken styrsignalens tecken baseras på en skalärprodukt av hastighetsvektorn för nämnda punkts rörelse och en vektor som motsvarar vipparmens riktning.A crane control device according to claim 7, wherein the sign of the control signal is based on a scalar product of the velocity vector for the movement of said point and a vector corresponding to the direction of the rocker arm. 9. Kranstyrningsanordning enligt patentkrav 8, vid vilken även styrsignalens belopp baseras på nämnda skalärprodukt.A crane control device according to claim 8, wherein also the amount of the control signal is based on said scalar product. 10. Kranstyrningsanordning enligt något av patentkrav 7-9, vid vilken styrsignalen även påverkas av den utskjutande bommens (19) position i förhållande till dess ändlägen.Crane control device according to one of Claims 7 to 9, in which the control signal is also affected by the position of the projecting boom (19) in relation to its end positions. 11. Kranstyrningsanordning enligt något av patentkrav 7- 10, vid vilken lyftarmen är fäst vid en pelare (3), som är vridbar kring en väsentligen vertikal axel, och varvid styrsignalen påverkas av pelarens vridning, så att den utskjutande bommens rörelse i förhållande till vipparmen stoppas i en vinkelsektor för pelarens vridning.Crane control device according to one of Claims 7 to 10, in which the lifting arm is attached to a pillar (3) which is rotatable about a substantially vertical axis, and wherein the control signal is affected by the rotation of the pillar, so that the movement of the projecting boom relative to the rocker arm stopped in an angular sector for the rotation of the column. 12. Kranstyrningsanordning enligt något av krav 7-11, vid vilken en inåtgående rörelse förstärks mer än en utåtgående rörelse.Crane control device according to one of Claims 7 to 11, in which an inward movement is amplified by more than one outward movement.
SE1151018A 2011-11-01 2011-11-01 Crane Control SE536704C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1151018A SE536704C2 (en) 2011-11-01 2011-11-01 Crane Control

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1151018A SE536704C2 (en) 2011-11-01 2011-11-01 Crane Control

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1151018A1 SE1151018A1 (en) 2013-05-02
SE536704C2 true SE536704C2 (en) 2014-06-03

Family

ID=48464163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1151018A SE536704C2 (en) 2011-11-01 2011-11-01 Crane Control

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE536704C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023085994A1 (en) * 2021-11-09 2023-05-19 Komatsu Forest Ab Method and system for controlling a parallel crane on a working machine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023085994A1 (en) * 2021-11-09 2023-05-19 Komatsu Forest Ab Method and system for controlling a parallel crane on a working machine

Also Published As

Publication number Publication date
SE1151018A1 (en) 2013-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8155844B2 (en) Implement lift apparatus control system position sensing
US10781574B2 (en) Shovel
US9840403B2 (en) Lateral stability system
US11286141B2 (en) Articulated self-propelled work machine
US11937554B2 (en) Method and arrangement to control the operation of a wood-handling device in a work machine, and a forest machine
EP2924176B1 (en) Front loader
EP2636634B1 (en) Crane and method for crane control
US10202740B2 (en) System and methods for with a first and a second hand operated control, controlling motion on a work tool for a construction machine
Chu et al. An effective heave compensation and anti-sway control approach for offshore hydraulic crane operations
IT201800010918A1 (en) Improved safety system for self-propelled machinery.
CN101952517A (en) Interference prevention control device for operating machinery
JP2018526692A (en) Mobile work machine and operation method thereof
JP2000327294A (en) Device and method for co-operatively controlling work tool
AU2015238880B2 (en) A hydraulic control system for controlling a moveable device
CN112943751A (en) Auxiliary work control method, auxiliary work control device, electronic equipment and storage medium
SE528785C2 (en) Procedure and system for harvesting a tree
CN108029500A (en) A kind of rubber plantation cableway-type automatic rubber tapping receives adhesive dispenser and method
SE536704C2 (en) Crane Control
DE112019001248T5 (en) LOADING MACHINE CONTROL DEVICE AND CONTROL PROCEDURE FOR IT
US20110197997A1 (en) Multi-process machine
US20220135036A1 (en) System and method for work state estimation and control of self-propelled work vehicles
CN114258265A (en) Method and system in a forest machine
Fodor et al. Practical trajectory designs for semi-automation of forestry cranes
US20200331730A1 (en) Control system and method for controlling a crane assembly of a work vehicle
EP2939530A1 (en) A method and a system for controlling the crane of a forwarder