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DE10233943A1 - Container crane, e.g. for loading/unloading container ships, has arrangement for moving spreader depending on position data for automatic compensation of essentially horizontal positioning differences - Google Patents

Container crane, e.g. for loading/unloading container ships, has arrangement for moving spreader depending on position data for automatic compensation of essentially horizontal positioning differences Download PDF

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Publication number
DE10233943A1
DE10233943A1 DE2002133943 DE10233943A DE10233943A1 DE 10233943 A1 DE10233943 A1 DE 10233943A1 DE 2002133943 DE2002133943 DE 2002133943 DE 10233943 A DE10233943 A DE 10233943A DE 10233943 A1 DE10233943 A1 DE 10233943A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
container
spreader
position data
cat
transport
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2002133943
Other languages
German (de)
Inventor
Sven Lüßen
Ernst Sparenborg
Karl-Heinz Tschierse
Stephan Wöbse
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
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 by Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
Priority to DE2002133943 priority Critical patent/DE10233943A1/en
Priority to AU2003250791A priority patent/AU2003250791A1/en
Priority to PCT/DE2003/002443 priority patent/WO2004016537A1/en
Publication of DE10233943A1 publication Critical patent/DE10233943A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control And Safety Of Cranes (AREA)

Abstract

The crane has a trolley carriage movable along a track with a spreader for accepting a container, an arrangement for detecting position data representing a measure of the position of the empty spreader relative to a container to be picked up or of the laden spreader relative to a transport vehicle and an arrangement for moving the spreader depending on the position data for automatic compensation of essentially horizontal positioning differences. The crane has a trolley carriage movable along a track with a spreader (14) for accepting a container (9) to be deposited on or picked up from an external transport vehicle (15), an arrangement (18,21) for detecting position data representing a direct or indirect measure of the position of the empty spreader relative to a container to be picked up or of the laden spreader relative to the transport vehicle and an arrangement (20) for moving the spreader depending on the position data for automatic compensation of essentially horizontal positioning differences. An Independent claim is also included for a method of positioning a spreader suspended on a trolley carriage movable along a track.

Description

Die Erfindung betrifft einen Containerkran mit einer längs einer Fahrbahn verfahrbaren Katze mit einem Spreader zum Aufnehmen eines auf ein kranexternes Transportmittel abzustellenden oder dort aufzunehmenden Containers.The invention relates to a container crane with one along a moving cat with a spreader for recording one to be placed on a means of transport external to the crane or there container to be accommodated.

Ein Containerkran dient beispielsweise zum Be- und Entladen von Containerschiffen. Hierbei werden entweder die am Schiff befindlichen Container auf ein kranexternes Transportmittel verbracht oder im Beladebetrieb von zum Kran gefahrenen Transportmitteln auf das Schiff geladen. Es sind unterschiedliche Kranausführungen bekannt, nämlich solche mit nur einer Katze, die einen Container unmittelbar vom Schiff zum Transportmittel und umgekehrt verbringt, und Zweikatz-Krananlagen, bei denen eine erste Katze (Hauptkatze) die Container vom Schiff auf eine kranseitige Rbstellfläche (Laschplattform) und umgekehrt verbringt, und eine zweite Katze (Portalkatze) die Container von der Abstellfläche zum Transportmittel und umgekehrt transportiert. Bei modernen Krananlagen wird die oder werden beide Katzen im automatischen oder zumindest halbautomatischen Betrieb gesteuert. Dabei steht im Ladebetrieb insbesondere die Positionierung einer Katze bzw. eines Spreaders mit oder ohne Container bezüglich eines aufzunehmenden Containers oder eines Transportmittels im Vordergrund. Beispielsweise muss bei einer Zweikatz-Containerbrücke die Last mit der Portalkatze innerhalb einer Toleranz von ca. ± 50 mm von einem beweglichen Koordinatensystem, nämlich dem des Krans, auf ein festes Koordinatensystem, nämlich dem des Terminals bzw. des innerhalb des Terminal-Koordinatensystems positionierten Transportmittel positioniert werden. Entsprechend geringe Positionierungstoleranzen sind auch gegeben, wenn mit der Portalkatze auf einen Container auf der Abstellfläche zugegriffen werden soll etc.A container crane is used, for example for loading and unloading container ships. Here either the containers on the ship on a means of transport external to the crane spent or in the loading mode of transport to the crane loaded onto the ship. There are different crane designs known, namely those with only one cat that move a container directly from the Ship to the means of transport and vice versa, and two-cat crane systems, where a first cat (main cat) opens the container from the ship a crane storage area (Lashing platform) and vice versa, and a second cat (Portal cat) the containers from the storage area to the means of transport and transported in reverse. In modern crane systems, the or both cats are in automatic or at least semi-automatic Operation controlled. Positioning is particularly important in loading mode a cat or a spreader with or without a container regarding one container or means of transport in the foreground. For example, for a two-cat container bridge, the Load with the portal trolley within a tolerance of approx. ± 50 mm from a movable coordinate system, namely that of the crane fixed coordinate system, namely that of the terminal or within the terminal coordinate system positioned means of transport. Corresponding Small positioning tolerances are also given when using the Portal cat accessed a container on the shelf should be etc.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Containerkran anzugeben, bei dem ein exaktes Positionieren einer an einer Katze hängenden Last möglich ist.The invention is based on the problem of a Specify container crane in which an exact positioning of a hanging from a cat possible is.

Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Containerkran der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass Mittel zum Erfassen von ein direktes oder indirektes Maß für die Position des leeren Spreaders bezüglich eines aufzunehmenden Containers oder des Spreaders mit Container bezüglich des Transportmittels darstellenden Positionsdaten vorgesehen sind, und dass Mittel zum Bewegen des Spreaders in Abhängigkeit der Positionsdaten zum automatischen Ausgleich von im Wesentlichen horizontalen Positionierungsdifferenzen vorgesehen sind.To solve this problem is at a container crane of the type mentioned provided according to the invention, that means of capturing a direct or indirect measure of the position of the empty spreaders regarding of a container to be accommodated or the spreader with container with regard to the Position data representing means of transport are provided, and that means to move the spreader depending on the position data for the automatic compensation of essentially horizontal positioning differences are provided.

Bei dem erfindungsgemäßen Containerkran wird automatisch die Position des Spreaders bezüglich des jeweils relevanten Drittgegenstandes, also entweder des aufzunehmenden Containers oder des Transportmittels in Form geeigneter Positionsdaten erfasst, wobei diese Positionsdaten Grundlage einer nachfolgenden Steuerung geeigneter Bewegungsmittel zum Bewegen des Spreaders sind, um durch die Positionsermittlung festgestellte etwaige horizontale Positionierungsdifferenzen ausgleichen zu können. Mit dem Begriff „Spreader" ist die gesamte Leerlast, die über die Hubseile an der Katze hängt, gemeint, bestehend zum einen aus dem eigentlichen den Container aufnehmenden Container-Spreader als auch dem sogenannten Headblock, der unmittelbar mit dem Spreader verbunden ist.In the container crane according to the invention automatically the position of the spreader in relation to the relevant one Third-party object, i.e. either the container or of the means of transport recorded in the form of suitable position data, this position data is the basis of a subsequent control suitable means of movement for moving the spreader are to move through the Any horizontal positioning differences ascertained to be able to compensate. With the term "spreader" is the total no-load over that the lifting ropes are attached to the cat, meant, consisting on the one hand of the actual container receiving container spreader as well as the so-called head block, which is directly connected to the spreader.

Da die Erfassung der Positionsdaten kontinuierlich erfolgt und infolgedessen eine sehr schnelle und auch exakte Steuerung der Spreaderposition möglich ist, kann auf diese Weise sowohl im halbautomatischen als auch im vollautomatischen Betrieb auf zuverlässige Weise ein hohes Maß an Positionierungsgenauigkeit erreicht werden. Die kontinuierliche Positionserfassung und damit die kontinuierliche Erfassung etwaiger Positionierungsdifferenzen erfolgt natürlich auch während der Ausgleichsbewegung, so dass hierüber exakt bestimmt werden kann, wann die korrekte Positionierung innerhalb der zulässigen Toleranzen von z. B. ± 50 mm bezüglich der eigentlichen Zielposition erreicht ist. Anschließend erfolgt dann der eigentliche Zugriff oder das Absetzen des Containers. Dies erfolgt im vollautomatischen Betrieb über die Steuerungseinrichtung automatisch gesteuert, im halbautomatischen Betrieb ist hier der Kranführer gefordert, den letzten Schritt manuell zu steuern.Because the acquisition of position data takes place continuously and consequently a very fast and Exact control of the spreader position is also possible in this way both in semi-automatic and fully automatic operation reliable Manner to a high degree Positioning accuracy can be achieved. The continuous position detection and thus the continuous recording of any positioning differences takes place naturally also during the compensating movement so that it can be determined exactly when the correct positioning within the allowable tolerances from Z. B. ± 50 mm regarding the actual target position is reached. Then follows the actual access or placement of the container. this happens in fully automatic mode the control device is controlled automatically, in the semi-automatic Operation is the crane operator required to control the last step manually.

Die Mittel zum Erfassen der Positionsdaten können ein Bildaufnahmesystem umfassend ein oder mehrere an der Katze fest angeordnete Bildaufnahmemittel zum Aufnehmen des unterhalb der Katze hängenden Spreaders und ein Bildanalysemittel zum Ermitteln von die Lage des Spreaders bezüglich der Katze beschreibenden Positionsdaten umfassen. Mit diesem Bildaufnahmesystem werden Positionsdaten ermittelt, die ein indirektes Maß für die Lage des Spreaders bezüglich des aufzunehmenden Containers oder des Transportmittels darstellen. Diese Positionsdaten geben die relative Lage des an den Seilen hängenden Spreaders bezüglich der Katze an. Sind die Positionsdaten der Katze exakt bekannt, so ergibt sich hierüber auch ein indirektes Maß für die Positionierung des Spreaders bezüglich der Positionsdaten des aufzunehmenden Containers (der ebenfalls im Koordinatensystems des Krans lagemäßig definiert ist, sofern er auf der Abstellfläche steht) oder des Transportmittels (das gegebenenfalls in einem zweiten externen Koordinatensystem positionsmäßig definiert ist, wobei dieses Koordinatensystem jedoch auf das relevante kranseitige Koordinatensystem referenziert ist). Man erhält also hieraus eine Information, inwieweit eine lagemäßige Differenz zwischen Katze und Spreader gegeben ist, die beispielsweise durch eine ungleichmäßige Lastverteilung am Spreader oder dergleichen hervorgerufen sein kann.The means for capturing the position data can comprise an image recording system comprising one or more image capturing means fixed to the cat for capturing the spreader hanging underneath the cat and an image analysis means for determining position data describing the position of the spreader with respect to the cat. With this image recording system, position data are determined which represent an indirect measure of the position of the spreader with respect to the container or the means of transport to be recorded. These position data indicate the relative position of the spreader hanging on the ropes with respect to the cat. If the position data of the cat are exactly known, this also gives an indirect measure of the position of the spreader with respect to the position data of the container to be picked up (which is also defined in terms of position in the coordinate system of the crane, provided that it is on the parking area) or the means of transport (that is optionally defined in terms of position in a second external coordinate system, but this coordinate system relates to the relevant crane-side coordinate system is referenced). This provides information on the extent to which there is a positional difference between the cat and the spreader, which can be caused, for example, by an uneven load distribution on the spreader or the like.

Für eine Erfassung der Positionsdaten können am Spreader, z. B. an seinem Headblock mehrere Markierungen, insbesondere Re flektoren vorgesehen sein, die von den Bildaufnahmemitteln aufgenommen und anhand deren Lage im Bild die Positionsdaten erfasst werden, wobei als Bildaufnahmemittel zweckmäßigerweise einfache Standardvideokameras verwendet werden, deren Bilddaten mit dem Bildanalysemittel entsprechend verarbeitet und analysiert werden. Die Bildanalysemittel erfassen unter Verwendung geeigneter Analysealgorithmen die Lage der Markierungen im Bild und können so aufgrund ihrer festen Positionierung an der Katze die Markierungslage relativ zur feststehenden Katze erfassen und Positionierungsdifferenzen ermitteln.For the position data can be recorded on the spreader, e.g. B. on his headblock has several markings, especially reflectors be provided, which are recorded by the image recording means and based on their position in the image, the position data are recorded, whereby expediently as an image recording means simple standard video cameras are used, their image data processed and analyzed accordingly with the image analysis means become. The image analysis means capture using appropriate ones Analysis algorithms determine the location of the markings in the image and so due to their fixed positioning on the cat, the marking position relative to the fixed cat and detect positioning differences determine.

Ferner können die Mittel zum Aufnehmen der Positionsdaten – alternativ oder zusätzlich – ein optisches System umfassend mehrere an der Katze fest angeordnete licht- oder laseroptische Aufnahmemittel mit zugeordnetem Auswertemittel zum Erfassen von die Lage des Containers bezüglich des Transportmittels oder des Spreaders bezüglich des aufzunehmenden Containers beschreibenden Positionsdaten umfassen. Über dieses licht- oder laseroptische System erfolgt ein relativer Positionsvergleich zwischen dem Transportmittel und dem Spreader samt Container bzw. zwischen dem leeren Spreader und dem aufzunehmenden Container. Hier werden also ein direktes Maß für die relative Position darstellende Positionsdaten aufgenommen. Wenngleich allein unter Verwendung dieses licht- oder laseroptischen Systems eine exakte Positionierung möglich ist, ist die zusätzlich Verwendung des Bildaufnahmesystems insbesondere aus Sicherheits- und Kontrollgründen zweckmäßig.Furthermore, the means for receiving the position data - alternatively or in addition - an optical System comprising several light or fixed on the cat laser-optical recording means with assigned evaluation means for Detect the position of the container in relation to the means of transport or the spreader regarding position data describing the container to be accommodated. About this light or laser optical system there is a relative position comparison between the means of transport and the spreader including container or between the empty spreader and the container to be picked up. So here will be a direct measure of the relative Position data representing position was added. Alone though using this light or laser optical system exact positioning is possible is that additional Use of the image recording system, especially for security and control reasons appropriate.

Die Positionsdatenerfassung in diesem optischen System kann dabei anhand einer Detektion von innerhalb der von einem Aufnahmemittel gelieferten Aufnahmedaten abgebildeten Kanten des Spreaders bzw. daran hängenden Containers und des Transportmittels bzw. des leeren Spreaders und des aufzunehmenden Containers erfolgen. Auch hierfür sind geeignete Kantendetektionsalgoritmen im Software-Auswertemittel vorgesehen.The position data acquisition in this optical system can be based on detection from within the recording data supplied by a recording means Edges of the spreader or container attached to it and the Means of transport or the empty spreader and the one to be picked up Containers are done. For this too are suitable edge detection algorithms in the software evaluation means intended.

Generell sind die Mittel zum Erfassen der Positionsdaten zweckmäßigerweise derart ausgebildet, dass anhand der Positionsdaten eine Positionsdifferenz in und senkrecht zur Fahrrichtung der Katze sowie ein Verdrehwinkel des leeren oder beladenen Spreaders um eine Vertikalachse bezüglich der Katze ermittelbar ist. Hiernach wird also eine beispielsweise in Längsrichtung des Auslegers, also in Fahrrichtung gegebene Differenz Δx, eine quer zur Auslegerrichtung mögliche Differenz Δy und ein Verdrehwinkel α ermittelt, wobei über diese Daten die genaue Position des Spreaders bezüglich des jeweiligen Referenzgegenstandes (also Katze oder aufzunehmender Container bzw. Transportmittel) definiert und kann entsprechend ausgeglichen werden.Generally, the means of capturing the position data expediently formed such that a position difference based on the position data in and perpendicular to the direction of travel of the cat and an angle of rotation of the empty or loaded spreader about a vertical axis with respect to the Cat is detectable. After that, for example, in longitudinal direction of the boom, i.e. the difference Δx given in the direction of travel, is transverse possible to the boom direction Difference Δy and determined an angle of rotation α, being about this data shows the exact position of the spreader with respect to the respective reference object (i.e. cat or to be recorded Containers or means of transport) defined and can accordingly be balanced.

Als Mittel zum Bewegen des Spreaders sind an diesem, z. B. am Headblock oder dem Container-Spreader selbst, zweckmäßigerweise mehrere Stellglieder, insbesondere Stellzylinder vorgesehen, die in Abhängigkeit der erfassten Positionsdaten zum Ausgleich etwaiger Positionsdifferenzen angesteuert werden. Es kann sich hier um beliebige hydraulische, pneumatische oder elektrische Stellglieder bzw. -zylinder handeln, solange diese eine einfache Bewegung des Spreaders bezüglich des Headblocks zulassen.As a means of moving the spreader are on this, e.g. B. on the head block or the container spreader itself, expediently several actuators, in particular actuating cylinders, are provided dependent on the recorded position data to compensate for any position differences can be controlled. It can be any hydraulic, pneumatic or electrical actuators or cylinders act as long as these allow a simple movement of the spreader with respect to the head block.

Nach einer zweckmäßigen Erfindungsausgestaltung kann vorgesehen sein, dass eine den Betrieb der Bewegungsmittel steuernde -Steuerungseinrichtung vorgesehen und derart ausgebildet ist, dass auf Basis der unter Verwendung des Bildaufnahmesystems erfassten Positionsdaten ein erster Positionierungsdifferenzausgleich erfolgt, wonach auf Basis der unter Verwendung des optischen Systems erfassten Positionsdaten ein zweiter Positionierungsdifferenzausgleich erfolgt. Es wird hier also zweistufig gearbeitet. Zunächst wird der leere oder beladene Spreader bezüglich der Katze ausgerichtet, sofern diesbezüglich Positionierungsdifferenzen ermittelt werden. Anschließend erfolgt der zweite Ausgleich, sofern das opέische System eine Positionierungsdifferenz zum Transportmittel bzw. zum aufzunehmenden Container feststellt. Diese Positionierungsdifferenzen resultieren letztlich daraus, dass die Katze nicht exakt oberhalb des Transportmittels bzw. des aufzunehmenden Containers positioniert ist. Im ersten Fall kann dies beispielsweise daraus resultieren, dass das Transportmittel nicht exakt an der vorbestimmten Position angekommen ist, oder dass die Katze aufgrund Schlupfs oder dergleichen nicht die vorgegebene Endposition erreicht hat oder dergleichen.After an expedient design of the invention it can be provided that the operation of the movement means Controlling control device provided and designed is that based on that using the imaging system recorded position data a first positioning difference compensation is done, then on the basis of using the optical system recorded position data a second positioning difference compensation he follows. So there are two stages. First of all the empty or loaded spreader is aligned with the cat, if in this regard Positioning differences can be determined. Then follows the second compensation, provided the optical system has a positioning difference determines the means of transport or the container to be accommodated. These positioning differences ultimately result from the fact that the cat is not exactly above the means of transport or the one to be picked up Containers is positioned. In the first case, for example this means that the means of transport is not exactly on the predetermined position has arrived, or that the cat is due Slip or the like does not reach the predetermined end position has or the like.

In solchen Fällen ist es zweckmäßig, wenn Mittel zum Erfassen von die Position des kranexternen Transportmittels beschreibenden Positionsdaten vorgesehen oder dem Containerkran zugeordnet sind, in Abhängigkeit derer der Fahrbetrieb der Katze gesteuert wird. Beispielsweise kann es sich bei den kranexternen Transportmitteln um fahrerlose Transportwagen handeln, die in dem Containerterminal beispielsweise über bodenseitig eingelassene Transponder fahrerlos bewegt werden. Es ist nun möglich, über eine externe Leitrechnereinrichtung zum einen diese externen Transportmittel in die gewünschte Position zu steuern, aber auch etwaige Positionierungsungenauigkeiten des Transportmittels, das die eigentliche Halteposition nicht einnimmt, zu erfassen. Ergibt sich beispielsweise eine Positionierungsdifferenz in Richtung der Auslegerlängsachse, so kann diese Wegdifferenz an die kranseitige Steuerungseinrichtung gegeben werden, die dann die Katze bereits entsprechend steuert und beispielsweise etwas weiter verfährt, bis sie die neue, aus der ungenauen Transportmittelpositionierung resultierende Endposition erreicht hat. Das heißt, die die Transportmittelposition erfassenden Mittel sind zum Bestimmen einer Differenz zwischen der Soll-Position und der Ist-Position des Transportmittels ausgebildet, wobei diese Positionsdifferenzdaten bei der Steuerung des Katzfahrbetriebs und der Stellglieder für den Positionierungsausgleich berücksichtigt werden. Dies gilt sowohl hinsichtlich einer erfassten Positionsdifferenz in x- wie auch in y-Richtung wie auch des Verdrehwinkels um die Senkrechte bezüglich des Auslegers.In such cases, it is expedient if means for detecting position data describing the position of the crane-external means of transport are provided or assigned to the container crane, depending on which the driving operation of the trolley is controlled. For example, the means of transport external to the crane can be driverless transport wagons which are moved in the container terminal without a driver, for example via transponders embedded in the floor. It is now possible, on the one hand, to control these external means of transport into the desired position via an external master computer device, but also to detect any positioning inaccuracies of the means of transport, which does not assume the actual stopping position. If, for example, there is a positioning difference in the direction of the longitudinal axis of the boom, this path difference can be passed on to the control device on the crane side, which then controls the cat already controls accordingly and moves a little further, for example, until it has reached the new end position resulting from the inaccurate positioning of the means of transport. That is to say that the means detecting the means of transport are designed to determine a difference between the target position and the actual position of the means of transport, these position difference data being taken into account in the control of the trolley travel operation and the actuators for the positioning compensation. This applies both to a detected position difference in the x and y directions and to the angle of rotation about the perpendicular with respect to the boom.

Neben dem Containerkran betrifft die Erfindung ferner ein Verfahren zum Positionieren eines an einer längs einer fahrbaren verfahrbaren Katze hängenden Spreaders bezüglich eines aufzunehmenden Containers bzw. eines Spreaders mit Container bezüglich eines Transportmittels, mit folgenden Schritten:

  • – Anfahren einer vorgegebenen Position oberhalb des aufzunehmenden Containers oder des Transportmittels mit der Katze,
  • – Erfassen von ein direktes oder indirektes Maß für die Position des leeren Spreaders bezüglich des aufzunehmenden Containers oder des Spreaders mit Container bezüglich des Transportmittels darstellenden Positionsdaten, aus denen wie beschrieben die entsprechenden Differenzdaten als Hinweis auf die Positionierungsdifferenzen ermittelt werden, und
  • – automatische Ansteuerung von am Spreader vorgesehenen Stellgliedern in Abhängigkeit der Positionsdaten bzw. der erfassten Positionsdifferenzen zum Ausgleich von Positionierungsdifferenzen zwischen dem Spreader und dem Container bzw. dem Spreader mit Container und dem Transportmittel.
In addition to the container crane, the invention also relates to a method for positioning a spreader hanging on a cat that can be moved along a movable cat with respect to a container to be picked up or a spreader with container with respect to a means of transport, with the following steps:
  • - Approaching a predetermined position above the container to be picked up or the means of transport with the cat,
  • - Acquisition of a direct or indirect measure of the position of the empty spreader with respect to the container to be accommodated or the spreader with container with respect to the means of transport representing position data from which, as described, the corresponding difference data as an indication of the positioning differences are determined, and
  • - Automatic control of actuators provided on the spreader depending on the position data or the detected position differences to compensate for positioning differences between the spreader and the container or the spreader with container and the means of transport.

Als Positionsdaten können unter Verwendung eines Bildaufnahmesystems mit einem oder mehreren an der Katze fest angeordneten Bildaufnahmemitteln, vorzugsweise Videokameras und einem Bildanalysemittel Positionsdaten ermittelt werden, die die Lage des Spreaders bezüglich der Katze beschreiben, wozu zweckmäßigerweise im Bild sichtbare, spreaderseitig angeordnete Markierungen zur Bestimmung der Positionsdaten analysiert werden.As position data can under Use of an imaging system with one or more the cat firmly arranged image recording means, preferably video cameras and an image analysis means, position data are determined which the position of the spreader with respect describe to the cat what is expediently visible in the picture, Markers on the spreader side to determine the position data to be analyzed.

Zusätzlich oder alternativ können als Positionsdaten unter Verwendung eines optischen Systems umfassend mehrere an der Katze fest angeordnete licht- oder laseroptische Aufnahmemittel mit zugeordnetem Auswertemittel Positionsdaten ermittelt werden, die die Lage des Containers bezüglich des Transport mittels oder des Spreaders bezüglich des aufzunehmenden Containers beschreiben. Hier erfolgt die Positionsdatenerfassung unter Verwendung geeigneter Kantendetektionsalgorithmen, die in den Aufnahmedaten abgebildete Kanten des Spreaders bzw. Containers und des Transportmittels bzw. des Spreaders und des Containers detektieren.Additionally or alternatively, as Comprising position data using an optical system several light or laser optics fixed to the cat Receiving means with assigned evaluation means position data are determined, regarding the location of the container the transport by means of or the spreader with regard to the container to be accommodated describe. Here the position data is recorded using suitable ones Edge detection algorithms, which are shown in the image data Edges of the spreader or container and the means of transport or Detect the spreader and the container.

Zur exakten Positionierung und zum Ausgleich etwaiger Differenzen bietet sich ein zweistufiger Ausgleichsmodus an, wobei zunächst die Erfassung der Positionsdaten unter Verwendung des Bildaufnahmesystems und ein darauf basierender erster Positionierungsdifferenzausgleich erfolgt, wonach die Positionsdatenerfassung unter Verwendung des optischen Systems und anschließend ein darauf basierender zweiter Positionierungsdifferenzausgleich vorgenommen wird.For exact positioning and A two-stage compensation mode is available to compensate for any differences at, initially the acquisition of the position data using the image recording system and a first positioning difference compensation based thereon takes place, after which the position data acquisition using the optical Systems and then based on a second positioning difference compensation becomes.

Schließlich kann vorgesehen sein, anhand der Positionsdaten eine Positionsdifferenz in und senkrecht zur Fahrrichtung der Katze sowie einen Verdrehwinkel des Spreaders oder des Containers um eine Vertikalachse bezüglich der Katze zu ermitteln, wobei die Mittel zum Bewegen des Spreaders sowie die diese ansteuernde Steuerungseinrichtung zum Ausgleich jeder der erfassten Positionierungsdifferenzen entsprechend angesteuert werden.Finally, it can be provided based on the position data, a position difference in and perpendicular to the direction of travel of the cat and an angle of rotation of the spreader or the container to determine a vertical axis with respect to the cat, the means for moving the spreader and the one which drives it Control device to compensate for each of the detected positioning differences can be controlled accordingly.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung er geben sich aus dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:Other advantages, features and details of Invention he emerge from the embodiment described below and based on the drawings. Show:

1 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Containerkrans in Form einer Zweikatz-Containerbrücke, und 1 a schematic diagram of a container crane according to the invention in the form of a two-cat container bridge, and

2 ein Diagramm zur Darstellung relevanter Komponenten des Krans und des eigentlichen Positionierungsablaufs. 2 a diagram to show relevant components of the crane and the actual positioning process.

1 zeigt in Form einer Prinzipskizze einen erfindungsgemäßen Containerkran 1, der längs einer Kaimauer 2 entlang eines Schiffs 3 motorisch über ein Fahrwerk verfahrbar ist. Am Krangestell 4 ist ein Ausleger 5 vorgesehen, der das Schiff 3 in seiner Breite vollständige übergreift. Am Ausleger 5 ist eine Katze 6 (Hauptkatze), an der über Hubseile 7 ein Container-Spreader 8 angeordnet ist, verfahrbar (Doppelpfeil A). Der Spreader 8, der im gezeigten Beispiel einen gestrichelt gezeichneten Container 9 gegriffen hat, ist über die Hubseile und ein katzseitiges Hubwerk vertikal bewegbar, wie durch den Doppelpfeil B dargestellt ist. 1 shows in the form of a schematic diagram a container crane according to the invention 1 that runs along a quay wall 2 along a ship 3 is motorized via a chassis. On the crane frame 4 is an outrigger 5 provided the ship 3 completely overlaps in its width. On the boom 5 is a cat 6 (Main cat), on the over hoisting ropes 7 a container spreader 8th is arranged, movable (double arrow A). The spreader 8th , which is a dashed container in the example shown 9 has gripped, is vertically movable via the hoisting ropes and a hoist on the side of the cat, as shown by the double arrow B.

Gezeigt ist ferner eine Abstellfläche 10, auf der der Container 9 abgestellt werden kann, wenn er von dem Schiff 3 entladen wird. Diese Abstellfläche 10, die auch Laschplattform genannt wird, kann mehrere Container 9 aufnehmen, im gezeigten Beispiel ist bereits ein anderer Container 9 auf der Laschplattform abgestellt, der von der Katze 6 bereits vorher dorthin gebracht wurde.A shelf is also shown 10 on which the container 9 can be parked when he is off the ship 3 is discharged. This storage space 10 , which is also called lashing platform, can hold multiple containers 9 another container is already in the example shown 9 parked on the lashing platform by the cat 6 had already been brought there beforehand.

Ferner ist ein zweiter Ausleger 11 vorgesehen, an dem eine zweite Katze 12 (Portalkatze), an der ebenfalls über Hubseile 13 ein Container-Spreader 14 angeordnet ist, verfahrbar ist. Diese Katze 12 bzw. der Spreader 14 haben ebenfalls Zugriff auf die Abstellfläche 10, so dass ein dort befindlicher Container 9 gegriffen und auf ein seitlich des Krangestells positioniertes zweites Transportmittel 15 abgestellt werden kann. Auf dem linken Transportmittel 15, bei dem es sich beispielsweise um einen Bahncontainerwagen oder ein fahrerloses Transportmittel handeln kann, ist bereits ein gestrichelt gezeichneter Container 9 abgestellt.There is also a second boom 11 provided a second cat 12 (Portal cat), on which also via hoisting ropes 13 a container spreader 14 is arranged, is movable. This cat 12 or the spreader 14 also have access to the storage space 10 , so that there is a container ner 9 gripped and on a second means of transport positioned to the side of the crane frame 15 can be turned off. On the left means of transport 15 , which can be, for example, a rail container wagon or driverless means of transport, is already a container with a broken line 9 switched off.

Der Be- und Entladebetrieb erfolgt hier also zweistufig. Zum Beladen wird ein Container 9 vom Schiff über die Katze 6 geholt und auf die Abstellfläche 10 abgestellt, derselbe Container wird anschließend mit der Katze 12 von der Abstellflä che geholt und auf ein zweites Transportmittel 15 abgestellt. In umgekehrter Weise erfolgt der Beladebetrieb.The loading and unloading operation takes place here in two stages. A container is used for loading 9 from the ship to the cat 6 fetched and on the shelf 10 parked, the same container is then with the cat 12 fetched from the storage area and onto a second means of transport 15 switched off. The loading operation takes place in the reverse manner.

Der gesamte Be- und Entladebetrieb des Krans, also auch der Fahrbetrieb der Katzen und der Hubbetrieb der Spreader wird über eine speicherprogrammierbare Steuerungseinrichtung 16, die kranseitig vorgesehen ist, gesteuert. Hierzu erfolgte eine bidirektionale Datenkommunikation, zwischen den Fahrwerken und Hubwerken und sonstigen relevanten Betriebselementen und der Steuerungseinrichtung 16, wie durch den Doppelpfeil C dargestellt ist. Zum Be- und Entladen sind bestimmte containerspezifische Fahraufträge erforderlich, die bestimmte Fahrauftragsdaten umfassen, die zum einen den jeweiligen Container identifizieren, und zum anderen angeben, was mit ihm erfolgen soll. Diese Fahrauftragsdaten werden in der Steuerungseinrichtung 16 abgearbeitet, die in Abhängigkeit dieser Daten den Kranbetrieb bzw. den Katzfahr- und -hubbetrieb entsprechend steuert.The entire loading and unloading operation of the crane, including the driving operation of the cats and the lifting operation of the spreaders, is carried out via a programmable logic controller 16 , which is provided on the crane side, controlled. For this purpose, bidirectional data communication took place between the trolleys and hoists and other relevant operating elements and the control device 16 , as shown by the double arrow C. For container loading and unloading, certain container-specific transport orders are required, which include specific transport order data that identify the respective container on the one hand and, on the other hand, indicate what should be done with it. This drive order data is stored in the control device 16 processed, which controls the crane operation or the trolley travel and lifting operation accordingly depending on this data.

Die Fahrauftragsdaten werden der Steuerungseinrichtung 16 über eine kranexterne Leitrechnereinrichtung 17 gegeben. Diese kommuniziert, wie durch den Doppelpfeil D angedeutet ist, ebenfalls bidirektional mit der Steuerungseinrichtung 16. Die Fahrauftragsdaten umfassen Informationen, die beispielsweise den von der Katze 6 zu holenden Container sowie seine Position am Schiff 3 identifizieren, ferner umfassen sie Daten hinsichtlich der Zielposition, wohin also der Container über die zweite Katze 12 bezüglich der mehreren zur Verfügung stehenden Abstellpositionen auf verschiedenen Transportmitteln zu bringen oder von wo er zu holen ist. Im gezeigten Beispiel sind exemplarisch drei Transportmittel 15 gezeigt.The driving order data are the control device 16 via a master computer device external to the crane 17 given. As indicated by the double arrow D, this also communicates bidirectionally with the control device 16 , The driving order data include information such as that of the cat 6 container to be fetched and its position on the ship 3 identify, further include data regarding the target position, ie where the container about the second cat 12 with regard to the several available parking positions on different means of transport or from where it can be fetched. In the example shown, three modes of transport are exemplary 15 shown.

An der Katze 12 sind im gezeigten Beispiel zwei Kameras 18 eines Bildaufnahmesystems vorgesehen. Diese Kameras, bei denen es sich um einfache Videokameras handeln kann, nehmen den unterhalb der Katze 12 hängenden Spreader 14 gegebenenfalls mit aufgenommenen Container 9 auf und übertragen ihre Daten an ein Bildanalysemittel, das z. B. softwaremäßig in der Steuerungseinrichtung 16 hinterlegt sein kann. Am Spreader oder seinem Headblock sind mehrere Markierungen 19 vorgesehen, z. B. Reflektoren, die auch ein Erkennen bei Dunkelheit ermöglichen. Diese Markierungen 19 sind in den aufgenommenen Bildern der Kameras 18 erkennbar. Das Bildanalysemittel ermittelt nun die Position der Markierungen 19 im jeweiligen Bild und kann hierüber erfassen, wie der Spreader 14 bezüglich der Katze 12, an der die Kameras lagefest angeordnet sind, positioniert ist. Hierüber kann erkannt werden, ob und wenn ja in welche Richtung der Spreader 14 versetzt zur Katze 12 steht und ob er um die Vertikalachse verdreht positioniert ist.On the cat 12 are two cameras in the example shown 18 an image recording system provided. These cameras, which can be simple video cameras, take the one below the cat 12 hanging spreader 14 if necessary with the container picked up 9 and transfer their data to an image analysis means, which, for. B. software in the control device 16 can be deposited. There are several markings on the spreader or its headblock 19 provided, e.g. B. reflectors that also allow detection in the dark. These markings 19 are in the captured images of the cameras 18 recognizable. The image analysis means now determines the position of the markings 19 in the respective picture and can use it to record how the spreader 14 regarding the cat 12 , on which the cameras are arranged in a fixed position. This can be used to determine whether and if so in which direction the spreader 14 transferred to the cat 12 stands and whether it is positioned rotated about the vertical axis.

Die Steuerungseinrichtung 16 ist nun in der Lage, anhand der hieraus resultierenden Positionsdaten bzw. der erfassten Positionierungsdifferenzen entsprechende Stellglieder 20 am Spreader anzusteuern, bei denen es sich z. B. um hydraulische oder pneumatische Stellzylinder oder elektrische Stellglieder handelt. Über diese entsprechend verteilt angeordneten Stellglieder wird nun der Spreader bezüglich seines hier nicht näher gezeigten, an den Hubseilen hängenden Headblocks verschoben und zum Ausgleich der Positionierungsdifferenzen ausgerichtet. Das heißt, nach Durchführung dieses Positionierungsausgleichs hängt der Spreader 14 exakt unterhalb der Katze 12.The control device 16 is now able to use the resulting position data or the detected positioning differences to use appropriate actuators 20 to control the spreader, which is z. B. is hydraulic or pneumatic actuating cylinders or electrical actuators. The spreader is then shifted with respect to its head block (not shown here) hanging on the hoisting ropes and aligned to compensate for the positioning differences via these appropriately distributed actuators. This means that after this positioning adjustment has been carried out, the spreader hangs 14 exactly below the cat 12 ,

Weiterhin sind an der Katze 12 vier licht- oder laseroptische Aufnahmemittel 21 vorgesehen, denen ebenfalls ein Auswertemittel zugeordnet ist. In 2 sind nur zwei Aufnahmemittel 21 dargestellt. Über diese Aufnahmemittel 21, die ebenfalls lagefest angeordnet sind, wird die relative Position des Spreaders 14 samt Container bezüglich eines Transportmittels 15 oder aber des leeren Spreaders 14 bezüglich eines aufzunehmenden Containers 9 erfasst und über das softwaremäßige Auswertemittel bestimmt und entsprechende Positionsdaten oder Positionsdifferenzdaten errechnet. Zweckmäßigerweise kommt ein Lasersystem zum Einsatz. Die Erfassung etwaiger Positionsdaten oder Differenzen erfolgt unter Verwendung geeigneter Kantendetektionsalgorithmen, die die Position der Kanten des Spreaders oder des daran hängenden Containers bezüglich der Kanten des Transportmittels bzw. des leeren Spreaders und des aufzunehmenden Containers erfassen und daraus die Positionierungsabstände errechnen.Furthermore are on the cat 12 four light or laser optical recording media 21 provided, which is also assigned an evaluation means. In 2 are just two means of reception 21 shown. About this admission means 21 , which are also fixed in position, becomes the relative position of the spreader 14 including container with regard to a means of transport 15 or the empty spreader 14 regarding a container to be picked up 9 recorded and determined via the software evaluation means and corresponding position data or position difference data calculated. A laser system is expediently used. Any position data or differences are recorded using suitable edge detection algorithms, which record the position of the edges of the spreader or the container attached to it with respect to the edges of the means of transport or the empty spreader and the container to be accommodated, and use these to calculate the positioning distances.

In Abhängigkeit der hierüber ermittelten Positionsdaten – auch hier kann das Auswertemittel in der Steuerungseinrichtung 16 selbst abgelegt sein und entsprechend mit den Aufnahmemitteln 21 korrespondieren – erfolgt auch hier eine Ansteuerung der Stellglieder 20, um den Spreader samt Container exakt bezüglich des darunter stehenden Transportmittels 15 oder aber den leeren Spreader bezüglich des aufzunehmenden Containers 9 auszurichten. Die endgültige Positionierungskontrolle erfolgt zweckmäßigerweise auch über dieses optische System, das heißt es kann kontinuierlich und exakt erfasst werden, ob eine exakte und innerhalb der Toleranzen zulässige Positionierung bezüglich des jeweiligen Gegenstands erfolgt ist.Depending on the position data determined in this way, the evaluation means can also be located in the control device 16 be filed yourself and accordingly with the receiving means 21 correspond - the actuators are also controlled here 20 to the spreader and container exactly with respect to the means of transport underneath 15 or the empty spreader regarding the container to be picked up 9 align. The final positioning control is expediently also carried out via this optical system, that is to say it can be continuously and precisely determined whether an exact positioning within the tolerances with respect to the respective object has taken place.

Im Betrieb der Anlage wird beispielsweise zum Transportieren des auf der Aufnahmefläche 10 stehenden Containers 9 die Katze 12 zunächst gemäß den Positionsangaben von der Steuerungseinrichtung 16 am Ausleger 11 nach rechts über den Container 9 bis zur vorgegebenen Endposition gefahren. Anschließend wird über die Kameras 18 und das zugeordnete Bildaufnahmesystem die Position des Spreaders 14 bezüglich der Katze 12 bestimmt und gegebenenfalls korrigiert, wonach mit dem laseroptischen System die Position des Spreaders bezüglich des Containers 9 bestimmt und gegebenenfalls korrigiert wird. Anschließend wird der Container 9 automatisch gegriffen und aufgenommen, wobei natürlich auch die vorherigen Aufnahmeund Korrekturschritte vollautomatisch erfolgen.During operation of the system, for example, is used to transport the on the receiving surface 10 standing container 9 the cat 12 initially ge according to the position information from the control device 16 on the boom 11 right over the container 9 moved to the specified end position. Then the camera 18 and the associated imaging system the position of the spreader 14 regarding the cat 12 determined and, if necessary, corrected, then the position of the spreader with respect to the container with the laser-optical system 9 is determined and corrected if necessary. Then the container 9 gripped and recorded automatically, with the previous recording and correction steps also taking place fully automatically.

Nach Aufnahme des Containers verfährt die Katze 12 über das angegebene Transportmittel, das heißt ihr werden entsprechen de Positionsdaten bezogen auf die Auslegerposition gegeben, wohin sie zu fahren hat. Nun erfolgt die gleiche Prozedur hinsichtlich der Positionierung. Es wird zunächst die Positionierung des Spreaders bezüglich der Katze 12 mit samt dem aufgenommenen Container über das Bildaufnahmesystem samt Kameras 18 erfasst und gegebenenfalls erstmalig korrigiert. Anschließend erfolgt unter Verwendung des laseroptischen Systems die Positionserfassung des Spreaders samt Container bezüglich des zugeordneten Transportmittels sowie die mögliche Korrektur. Hierbei ist zu bemerken, dass die Transportmittel 15 – sofern es sich beispielsweise um fahrerlose Transportmittel handelt, die selbständig in einem Containerterminal verfahren und deren Fahrbetrieb über die Leitrechnereinrichtung 17 gesteuert wird – über die Leitrechnereinrichtung 17 etwaige Fehlpositionierungen eines Transportmittels unterhalb des Auslegers 11 erfasst und an die Steuerungseinrichtung 16 übertragen werden können. Diese kann nun – nachdem etwaige Fehlpositionierungen bekannt sind – die Katze 12 bereits entsprechend richtig positionieren.After the container has been picked up, the cat moves 12 About the specified means of transport, that means you are given corresponding position data related to the boom position, where it has to go. Now the same procedure with regard to positioning takes place. First there is the positioning of the spreader in relation to the cat 12 with the captured container via the image acquisition system including cameras 18 recorded and corrected if necessary for the first time. Then, using the laser-optical system, the position of the spreader including container with respect to the assigned means of transport is carried out, as well as the possible correction. It should be noted that the means of transport 15 - if it is, for example, driverless means of transport that operate independently in a container terminal and their operation via the host computer 17 is controlled - via the host computer device 17 possible incorrect positioning of a means of transport below the boom 11 detected and sent to the control device 16 can be transferred. This can now - after any incorrect positioning is known - the cat 12 position correctly accordingly.

2 zeigt in Form einer Prinzipskizze die unterschiedlich relevanten Elemente zur Positionierung, wobei sich hieraus auch der eigentliche Positionierungsablauf ergibt. 2 shows in the form of a schematic diagram the differently relevant elements for positioning, which also results in the actual positioning process.

Exemplarisch ist die Steuerungseinrichtung 16 mit einem geeigneten Steuerungsalgorithmus gezeigt, der die Zielpositionsdaten x, y, z und gegebenenfalls ein Verdrehwinkel a gegeben wird. Über den Algorithmus werden nun die einzelnen positions- oder koordinatenbezogenen Schritte separat behandelt.The control device is exemplary 16 shown with a suitable control algorithm, which is given the target position data x, y, z and optionally an angle of rotation a. The individual position or coordinate-related steps are now treated separately via the algorithm.

Bezogen auf die x-Koordinate wird zunächst die vorgegebene Zielposition angefahren. Die beiden Umschalterzeichen 22 im Diagramm sind so gestellt, dass zunächst das Katzfahrwerk 23 angesteuert wird, wobei die Endposition über einen Impulswertgeber 24 erfasst wird. Ist die definierte Endposition erreicht, wird auf den Betrieb des Bildaufnahmesystems umge stellt, wozu die logischen Umschalter 22 entsprechend umgestellt werden. Das Bildaufnahmesystem ist hier exemplarisch mit 25 bezeichnet. Dieses System überprüft nun die Lage des Spreaders bezüglich der Katze. Wird hier eine Differenz hinsichtlich der x-Koordinate festgestellt, so erfolgt wie bei 26 angedeutet die Ansteuerung der Stellelemente, um dies auszugleichen. Sobald über dieses Bildaufnahmesystem 25 keine Positionierungsdifferenz mehr erfasst wird, wird unter Verwendung des mit 27 gekennzeichneten optischen Systems überprüft, wie die Lage des Spreaders relativ zum Lastaufnahmemittel oder zum Container ist. Ergibt sich auch hier eine Positionierungsdifferenz werden ebenfalls die Stellglieder 26 angesteuert, um diese Differenz auszugleichen. Es erfolgt hier also ein dreistufiger Positionierungsbetrieb, nämlich erstens die Anfahrt in die vorgegebene auslegerseitige x-Position, anschließend die erste Positionserfassung über das Bildaufnahmesystem samt Korrektur, und schließlich die zweite Positionserfassung über das laseroptische System samt Korrektur.The specified target position is first approached in relation to the x coordinate. The two switch characters 22 in the diagram are placed so that first the trolley 23 is controlled, the end position via a pulse encoder 24 is recorded. Once the defined end position has been reached, the system switches to the operation of the image recording system, including the logical switch 22 be changed accordingly. The image recording system is designated 25 by way of example. This system now checks the position of the spreader with respect to the cat. If a difference with regard to the x coordinate is determined here, the actuating elements are activated as indicated at 26 in order to compensate for this. As soon as about this imaging system 25 no positioning difference is detected anymore, using the optical system marked with 27 it is checked how the position of the spreader is relative to the load suspension device or to the container. If there is a positioning difference here, too, the actuators 26 driven to compensate for this difference. So there is a three-stage positioning operation, namely firstly the approach to the specified x position on the boom side, then the first position detection via the image recording system including correction, and finally the second position detection via the laser optical system including correction.

Ähnlich erfolgt die vornehmlich zeitgleich erfolgende Überprüfung der y-Koordinate. Zunächst wird unter Verwendung eines Impulswertgebers 28 generell die y-Position des Krans bezüglich des Transportmittels erfasst. Ergibt sich hieraus ein Versatz in y-Richtung bezüglich des Transportmittels erfolgt ein erster Ausgleich über die Stellglieder, wie mit 29 angedeutet ist. Anschließend wird auch hier über das Bildaufnahmesystem 25 und nachfolgend über das laseroptische System 27 der entsprechende zweistufige Positionierungsausgleich hinsichtlich der y-Koordinate vorgenommen.Similarly, the y coordinate is checked primarily at the same time. First, using a pulse encoder 28 generally records the y position of the crane with respect to the means of transport. If this results in an offset in the y direction with respect to the means of transport, a first compensation takes place via the actuators, as indicated at 29. Subsequently, the image recording system is also used here 25 and then about the laser optical system 27 the corresponding two-stage positioning compensation was carried out with regard to the y coordinate.

Parallel dazu erfolgt eine Erfassung einer etwaigen Winkelverdrehung des Spreaders bezüglich der Katze bzw. des Transportmittels, wozu ebenfalls das Bildaufnahmesystem 25 und das laseroptische System 27 verwendet und wie bei 30 angedeutet die entsprechenden Stellglieder angesteuert werden, um auch eine Verdrehung ausgleichen zu können.At the same time, a possible angular rotation of the spreader with respect to the cat or the means of transport is recorded, which also includes the image recording system 25 and the laser optical system 27 used and, as indicated at 30, the corresponding actuators are controlled in order to be able to compensate for a rotation.

Schließlich wird noch die z-Position über einen Impulswertgeber 31 erfasst. Sobald verifiziert ist, dass der Spreader richtig bezüglich des Transportmittels oder des aufzunehmenden Containers positioniert ist, wird das Hubwerk 32 angesteuert und der Spreader samt Container auf das Transportmittel 15 abgesetzt oder aber der Spreader auf den Container zum Greifen aufgesetzt.Finally, the z position is via a pulse encoder 31 detected. As soon as it is verified that the spreader is correctly positioned with respect to the means of transport or the container to be picked up, the hoist is activated 32 controlled and the spreader and container onto the means of transport 15 discontinued or the spreader placed on the container for gripping.

Claims (18)

Containerkran mit einer längs einer Fahrbahn verfahrbaren Katze mit einem Spreader zum Aufnehmen eines auf ein kranexternes Transportmittel abzustellenden oder dort aufzunehmenden Containers, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (18, 21, 25, 27) zum Erfassen von ein direktes oder indirektes Maß für die Position des leeren Spreaders (14) bezüglich eines aufzunehmenden Containers (9) oder des Spreaders (14) mit Container (9) bezüglich des Transportmittels (15) darstellenden Positionsdaten vorgesehen sind, und dass Mittel (20) zum Bewegen des Spreaders (14) in Abhängigkeit der Positionsdaten zum automatischen Ausgleich von im Wesentlichen horizontalen Positionierungsdifferenzen vorgesehen sind.Container crane with a cat that can be moved along a roadway with a spreader for receiving a container to be placed on a means of transport external to the crane or to be picked up there, characterized in that means ( 18 . 21 . 25 . 27 ) to capture a direct or indirect measure of the position of the empty spreader ( 14 ) regarding a container to be picked up ( 9 ) or the spreader ( 14 ) with container ( 9 ) regarding the means of transport ( 15 ) representing position data are provided, and that means ( 20 ) to move the spreader ( 14 ) are provided depending on the position data for automatic compensation of essentially horizontal positioning differences. Containerkran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Erfassen der Positionsdaten ein Bildaufnahmesystem (18, 25) umfassend ein oder mehrere an der Katze fest angeordnete Bildaufnahmemittel (18) zum Aufnehmen des unterhalb der Katze (12) hängenden Spreaders (14) und ein Bildanalysemittel zum Ermitteln von die Lage des Spreaders (14) bezüglich der Katze (12) beschreibenden Positionsdaten umfassen.Container crane according to claim 1, characterized in that the means for acquiring the position data is an image recording system ( 18 . 25 ) comprising one or more image recording means fixedly arranged on the cat ( 18 ) to accommodate the underneath the cat ( 12 ) hanging spreaders ( 14 ) and an image analysis means for determining the position of the spreader ( 14 ) regarding the cat ( 12 ) include descriptive position data. Containerkran nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Spreader (14) mehrere Markierungen (19), insbesondere Reflektoren vorgesehen sind, die von den Bildaufnahmemitteln (18) aufgenommen und anhand deren Lage im Bild die Positionsdaten erfasst werden.Container crane according to claim 2, characterized in that on the spreader ( 14 ) several markings ( 19 ), in particular reflectors are provided which are provided by the image recording means ( 18 ) and the position data are recorded based on their position in the image. Containerkran nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Bildaufnahmemittel Kameras (18) sind.Container crane according to claim 2 or 3, characterized in that the image recording means or cameras ( 18 ) are. Containerkran nach einem der vorangehenden Ansprüche, das die Mittel zum Aufnehmen der Positionsdaten ein opti sches System (21, 27) umfassend mehrere an der Katze (12) fest angeordnete licht- oder laseroptische Aufnahmemittel (21) mit zugeordnetem Auswertemittel zum Erfassen von die Lage des Spreaders (14) mit Container (9) bezüglich des Transportmittels (15) oder des Spreaders (14) bezüglich des aufzunehmenden Containers (9) beschreibenden Positionsdaten umfassen.Container crane according to one of the preceding claims, the means for receiving the position data being an optical system ( 21 . 27 ) comprising several on the cat ( 12 ) fixed light or laser-optical recording media ( 21 ) with assigned evaluation means for recording the position of the spreader ( 14 ) with container ( 9 ) regarding the means of transport ( 15 ) or the spreader ( 14 ) regarding the container to be picked up ( 9 ) include descriptive position data. Containerkran nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsdatenerfassung anhand einer Detektion von innerhalb der von einem Aufnahmemittel gelieferten Aufnahmedaten abgebildeten Kanten des Spreaders (14) bzw. Containers (9) und des Transportmittels (15) bzw. des Spreaders (14) und des Containers (9) erfolgt.Container crane according to claim 5, characterized in that the position data acquisition on the basis of a detection of edges of the spreader imaged within the acquisition data supplied by an acquisition means ( 14 ) or containers ( 9 ) and the means of transport ( 15 ) or the spreader ( 14 ) and the container ( 9 ) he follows. Containerkran nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (18, 21, 25, 27) zum Erfassen der Positionsdaten derart ausgebildet sind, dass anhand der Positionsdaten eine Positionsdifferenz in und senkrecht zur Fahrrichtung der Katze (12) sowie ein Verdrehwinkel des Spreaders (14) um eine Vertikalachse bezüglich der Katze ermittelbar ist.Container crane according to one of the preceding claims, characterized in that the means ( 18 . 21 . 25 . 27 ) are designed for detecting the position data in such a way that, based on the position data, a position difference in and perpendicular to the direction of travel of the cat ( 12 ) and an angle of rotation of the spreader ( 14 ) can be determined about a vertical axis with respect to the cat. Containerkran nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel (20) zum Bewegen des Spreaders (14) mehrere am Spreader angeordnete Stellglieder, insbesondere Stellzylinder vorgesehen sind, die in Abhängigkeit der erfassten Positionsdaten zum Ausgleich etwaiger Positionsdifferenzen angesteuert werden.Container crane according to one of the preceding claims, characterized in that as means ( 20 ) to move the spreader ( 14 ) a plurality of actuators, in particular actuating cylinders, arranged on the spreader are provided, which are controlled as a function of the detected position data to compensate for any position differences. Containerkran nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Betrieb der Bewegungsmittel (20) steuernde Steuerungseinrichtung (16) vorgesehen und derart ausgebildet ist, dass auf Basis der unter Verwendung des Bildaufnahmesystems (18, 25) erfassten Positionsdaten ein erster Positionierungsdifferenzausgleich erfolgt, wonach auf Basis der unter Verwendung des optischen Systems (21, 27) erfassten Positionsdaten ein zweiter Positionierungsdifferenzausgleich erfolgt.Container crane according to one of the preceding claims, characterized in that the operation of the movement means ( 20 ) controlling control device ( 16 ) is provided and designed in such a way that on the basis of using the image recording system ( 18 . 25 ) recorded position data, a first positioning difference compensation takes place, after which on the basis of the using the optical system ( 21 . 27 ) recorded position data, a second positioning difference compensation takes place. Containerkran nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (17) zum Erfassen von die Position des kranexternen Transportmittels (15) beschreibenden Positionsdaten vorgesehen oder dem Containerkran (1) zugeordnet sind, in Abhängigkeit derer der Fahrbetrieb der Katze (12) gesteuert wird.Container crane according to one of the preceding claims, characterized in that means ( 17 ) for detecting the position of the crane-external means of transport ( 15 ) descriptive position data provided or the container crane ( 1 ) are assigned, depending on the driving mode of the cat ( 12 ) is controlled. Containerkran nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (17) zum Bestimmen von Positionsdifferenzdaten, die eine Differenz zwischen der Soll-Position und der Ist-Position des Transportmittels (15) beschreiben, ausgebildet sind, wobei die Positionsdifferenzdaten bei der Steuerung des Katzfahrbetriebs und der Stellglieder für den Positionierungsausgleich berücksichtigt werden.Container crane according to claim 10, characterized in that the means ( 17 ) for determining position difference data, which is a difference between the target position and the actual position of the means of transport ( 15 ) describe, are formed, the position difference data being taken into account in the control of the trolley travel operation and the actuators for the positioning compensation. Verfahren zum Positionieren eines an einer längs einer Fahrbahn verfahrbaren Katze hängenden Spreaders bezüglich eines aufzunehmenden Containers bzw. eines Spreaders mit Container bezüglich eines Transportmittels, mit folgenden Schritten: – Anfahren einer vorgegebenen Position oberhalb des aufzunehmenden Containers oder des Transportmittels mit der Katze, – Erfassen von ein direktes oder indirektes Maß für die Position des leeren Spreaders bezüglich des aufzunehmenden Containers oder des Spreaders mit Container bezüglich des Transportmittels darstellenden Positionsdaten, – automatische Ansteuerung von am Spreader vorgesehenen Stellgliedern in Abhängigkeit der Positionsdaten zum Ausgleich von Positionierungsdifferenzen zwischen dem Spreader und dem Container bzw. dem Spreader mit Container und dem Transportmittel.Method for positioning a movable along a road Cat hanging spreaders in terms of a container to be picked up or a spreader with container regarding one Means of transport, with the following steps: - Approach a given one Position above the container or means of transport with the cat, - To capture of a direct or indirect measure of the position of the empty spreader in terms of of the container to be accommodated or the spreader with container with regard to the Position data representing means of transport, - automatic Control of actuators provided on the spreader depending on the position data to compensate for positioning differences between the spreader and the container or the spreader with container and the means of transport. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Positionsdaten unter Verwendung eines Bildaufnahmesystems mit einem oder mehreren an der Katze fest angeordneten Bildaufnahmemitteln und einem Bildanalysemittel Positionsdaten ermittelt werden, die die Lage des Spreaders bezüglich der Katze beschreiben.A method according to claim 12, characterized in that as Position data using an imaging system with a or more image recording means fixedly arranged on the cat and an image analysis means, position data are determined which the position of the spreader with respect describe the cat. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildanalysemittel die Bildlage eines oder mehrerer am Spreader angeordneter, im Bild sichtbarer Markierungen zur Bestimmung der Positionsdaten analysieren.A method according to claim 13, characterized in that the image analysis means the image position Analyze one or more markers arranged on the spreader and visible in the image to determine the position data. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Positionsdaten unter Verwendung eines optischen System umfassend mehrere an der Katze fest angeordnete licht- oder laseroptische Aufnahmemittel mit zugeordnetem Auswertemittel Positionsdaten ermittelt werden, die die Lage des Containers bezüglich des Transportmittels oder des Spreaders bezüglich des aufzunehmenden Containers beschreiben.Method according to one of claims 12 to 14, characterized in that that as position data using an optical system comprising several light or laser optics fixed to the cat Recording device with assigned evaluation device determines position data the location of the container in relation to the means of transport or the spreader regarding describe the container to be picked up. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur die Positionsdatenerfassung die Auswertemittel innerhalb der von einem Aufnahmemittel gelieferten Aufnahmedaten abgebildeten Kanten des Spreaders bzw. Containers und des Transportmittels bzw. des Spreaders und des Containers detektieren, wobei die Bestimmung der Positionsdaten anhand der Lage der Kanten bezüglich einander erfolgt.A method according to claim 15, characterized in that for the position data acquisition the evaluation means within the edges shown in a recording means the spreader or container and the means of transport or the Detect spreaders and the container, determining the Position data based on the position of the edges with respect to each other. Verfahren nach den Ansprüche 13 oder 14 und 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass nach zunächst die Erfassung der Positionsdaten unter Verwendung des Bildaufnahmesystems und ein darauf basierender erster Positionierungsdifferenzausgleich erfolgt, wonach die Positionsdatenerfassung unter Verwendung des optischen Systems und anschließend ein darauf basierender zweiter Positionierungsdifferenzausgleich erfolgt.Method according to the claims 13 or 14 and 15 or 16, characterized in that after the first Acquisition of position data using the image acquisition system and a first positioning difference compensation based on this takes place, whereupon the position data acquisition using the optical Systems and then a second positioning difference compensation based thereon he follows. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Positionsdaten eine Positionsdifferenz in und senkrecht zur Fahrrichtung der Katze sowie ein Verdrehwinkel des Spreaders oder des Containers um eine Vertikalachse bezüglich der Katze ermittelt wird, wobei die Mittel zum Bewegen des Spreaders zum Ausgleich jeder der erfassten Positionierungsdifferenzen entsprechend angesteuert werden.Method according to one of claims 12 to 17, characterized in that that based on the position data, a position difference in and perpendicular to Direction of the cat and a twist angle of the spreader or the container is determined about a vertical axis with respect to the cat, the means for moving the spreader to compensate for each of the detected positioning differences can be controlled accordingly.
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