DE29712462U1 - System for controlling the movements of a load lifting device - Google Patents
System for controlling the movements of a load lifting deviceInfo
- Publication number
- DE29712462U1 DE29712462U1 DE29712462U DE29712462U DE29712462U1 DE 29712462 U1 DE29712462 U1 DE 29712462U1 DE 29712462 U DE29712462 U DE 29712462U DE 29712462 U DE29712462 U DE 29712462U DE 29712462 U1 DE29712462 U1 DE 29712462U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- support element
- load
- lifting device
- force
- load lifting
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 7
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
- B66D3/00—Portable or mobile lifting or hauling appliances
- B66D3/18—Power-operated hoists
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
- B66C11/00—Trolleys or crabs, e.g. operating above runways
- B66C11/02—Trolleys or crabs, e.g. operating above runways with operating gear or operator's cabin suspended, or laterally offset, from runway or track
- B66C11/04—Underhung trolleys
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
- B66C13/00—Other constructional features or details
- B66C13/18—Control systems or devices
- B66C13/22—Control systems or devices for electric drives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
- B66C13/00—Other constructional features or details
- B66C13/18—Control systems or devices
- B66C13/40—Applications of devices for transmitting control pulses; Applications of remote control devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)
Description
8420/VIl/bu8420/VIl/bu
Dipl.-Ing. Gerd Münnekehoff
Langestr. 80, D-42857 RemscheidDipl.-Ing. Gerd Münnekehoff
Langestr. 80, D-42857 Remscheid
System zum Steuern der Bewegungen einer
LasthebevorrichtungSystem for controlling the movements of a
Load lifting device
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Steuern einer Lasthebevorrichtung, insbesondere einer an einer LaufSchienenkonstruktion geführten Kran-Laufkatze, bezüglich ihrer linearen Bewegungen in Richtung mindestens einer horizontalen Achse, wobei die Lasthebevorrichtung ein zumindest in Ruhelage schwerkraftbedingt - vertikal ausgerichtetes Tragelement aufweist.The present invention relates to a system for controlling a load lifting device, in particular a crane trolley guided on a track construction, with respect to its linear movements in the direction of at least one horizontal axis, wherein the load lifting device has a support element that is vertically aligned due to gravity, at least in the rest position.
Es sind Kranbahnen mit einer in nur einer Koordinatenrichtung hin- und herbeweglichen Laufkatze (Einschienenbahn) sowie auch mit einer über eine Fläche hinweg in zwei Koordinatenrichtungen beweglichen Laufkatze (Laufkran) bekannt. Dabei ist die Laufkatze selbst an einer Schiene geführt, und diese Schiene ist dann gegebenenfalls an weiteren Schienen mit zu ihrer Längserstreckung senkrechter Bewegungsrichtung geführt. Die Lasthebevorrichtung bzw. Laufkatze weist in vielen Fällen ein flexibles, aufwickelbares Tragelement, beispielsweise ein Tragseil oder eine Kette, auf, welches im Ruhezustand schwerkraftbedingt vertikal ausgerichtet ist. Darüber hinaus werden oftmals auch starre, stangenartige Tragelemente, z.B. Zahnstangen, verwendet . Mit der Lasthebevorrichtung kann eine Last in vertikaler Raumrichtung gehoben oder gesenkt werden, indem dasCrane tracks with a trolley that can move back and forth in only one coordinate direction (monorail) as well as with a trolley that can move across an area in two coordinate directions (overhead crane) are known. The trolley itself is guided on a rail, and this rail is then possibly guided on other rails with a direction of movement perpendicular to its longitudinal extension. The load lifting device or trolley in many cases has a flexible, windable supporting element, for example a support cable or a chain, which is vertically aligned due to gravity when at rest. In addition, rigid, rod-like support elements, e.g. racks, are often used. With the load lifting device, a load can be raised or lowered in a vertical spatial direction by
Tragelement auf- oder abgewickelt bzw. insgesamt vertikal bewegt wird.The supporting element is wound up or unwound or moved vertically overall.
Bei vielen solchen Kranbahnen ist die Laufkatze freibeweglich über entsprechende Freilauflager, beispielsweise Rollen, geführt. Hierbei müssen die horizontalen Bewegungen der Laufkatze von der Bedienungsperson manuell über das Tragelement veranlaßt werden, indem die Laufkatze mit dem Tragelement bzw. der daran hängenden Last in die entsprechende Richtung gezogen oder geschoben wird. Im Falle eines flexiblen Tragelementes können je nach Höhe der Last große Auslenkungen des Tragelementes erforderlich sein, bevor sich die Laufkatze überhaupt bewegt. Zum Ende der jeweiligen Bewegung kommt es oft auch zu einem unerwünschten Überschwingen, d.h. zu einer ungewollten Weiterbewegungen der Laufkatze über die jeweils gewünschte Position hinaus und gegebenenfalls sogar relativ hart gegen einen Endanschlag der jeweiligen Tragschiene. Es ist daher oft erforderlich, daß die Laufkatze über das Tragelement auch abgebremst und gegebenenfalls sogar wieder etwas zurückgezogen werden muß. Hierzu ist dann eine relativ weite umgekehrte Auslenkung des Tragelementes erforderlich. Aus alledem resultiert eine schlechte, umständliche, zeit- und müheaufwendige Handhabung.In many such crane tracks, the trolley is guided freely via corresponding free-wheel bearings, for example rollers. The horizontal movements of the trolley must be initiated manually by the operator via the support element by pulling or pushing the trolley with the support element or the load hanging on it in the corresponding direction. In the case of a flexible support element, depending on the height of the load, large deflections of the support element may be necessary before the trolley even moves. At the end of the respective movement, there is often an undesirable overshoot, i.e. an unwanted further movement of the trolley beyond the desired position and possibly even relatively hard against an end stop of the respective support rail. It is therefore often necessary for the trolley to be braked via the support element and possibly even pulled back again slightly. This then requires a relatively large reverse deflection of the support element. All of this results in poor, cumbersome, time-consuming and laborious handling.
Es sind auch Kranbahnen mit motorisch angetriebenen Laufkatzen bekannt. Dabei wird üblicherweise der Laufkatzenantrieb von einem Führerstand bzw. einer Handtastatur aus über entsprechende, z.B. elektrische Schaltmittel gesteuert. Auch hierbei treten Probleme auf. Vor allem resultieren aus jeder Geschwindigkeitsänderung, d.h. aus jedem Beschleunigungs- und Bremsvorgang, Pendelbewegungen der an dem Tragelement hängenden Last. In ungünstigen FällenCrane tracks with motor-driven trolleys are also known. The trolley drive is usually controlled from a driver's cab or a hand-held keyboard using appropriate, e.g. electrical, switching devices. Problems also arise here. In particular, every change in speed, i.e. every acceleration and braking process, results in pendulum movements of the load hanging on the support element. In unfavorable cases
können solche Pendel- bzw. Schwingungsbewegungen so stark werden, daß z.B. ein freistehender Kran sogar wegkippen kann.Such pendulum or oscillation movements can become so strong that, for example, a free-standing crane can even tip over.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuersystem der genannten Art zu schaffen, mit dem auf steuertechnisch einfache Weise eine besonders komfortable Bedienung bei gleichzeitig hoher Sicherheit gewährleistet ist.The present invention is based on the object of creating a control system of the type mentioned, with which a particularly comfortable operation and at the same time a high level of safety are ensured in a simple control-technically speaking manner.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Lasthebevorrichtung für die1 linearen Bewegungen mindestens eine motorische Antriebsvorrichtung aufweist, die jeweils in Abhängigkeit von einer das Tragelement in im wesentlichen horizontaler Richtung beaufschlagenden, insbesondere manuell aufgebrachten Kraft ansteuerbar ist. Die Bedienungsperson braucht somit nur noch eine geringfügige Manipulationskraft direkt an der Last oder im Bereich der Lastaufnahmeeinrichtung aufzubringen, und dadurch bewegt sich die Hebevorrichtung mit der Last selbsttätig motorisch in die entsprechende Richtung. Ohne Krafteinwirking bleibt die Last sofort stehen. Die Last kann daher sehr feinfühlig und genau manipuliert und plaziert werden.According to the invention, this is achieved in that the load lifting device for the 1 linear movements has at least one motor drive device, which can be controlled in each case as a function of a force acting on the support element in a substantially horizontal direction, in particular a force applied manually. The operator therefore only needs to apply a small manipulation force directly to the load or in the area of the load-bearing device, and the lifting device with the load then moves automatically in the corresponding direction by motor. The load stops immediately without the application of force. The load can therefore be manipulated and placed very sensitively and precisely.
Die jeweilige Kraft kann unmittelbar, z.B. mittels DMS-Technik, erfaßt werden, was sich vor allem bei Verwendung eines starren Tragelementes anbietet. Denn die jeweilige Manipulationskraft wird über das starre·Tragelement nahezu ohne Auslenkungen auf eine im Bereich der Lasthebevorrichtung angeordnete Sensoreinrichtung übertragen.The respective force can be recorded directly, e.g. using strain gauge technology, which is particularly useful when using a rigid support element. This is because the respective manipulation force is transmitted via the rigid support element to a sensor device arranged in the area of the load lifting device with almost no deflection.
Alternativ dazu ist vor allem bei Verwendung eines flexiblen und daher pendelfähigen Tragelementes eine indirekteAlternatively, especially when using a flexible and therefore swingable support element, an indirect
Krafterfasssung vorgesehen, indem von der jeweiligen Manipulationskraft abhängige, gegenüber der Vertikalen aufgezwungene Auslenkungen des Tragelementes erfaßt werden. Hierzu ist eine Sensoreinrichtung vorgesehen, mit der Auslenkungen des Tragelementes relativ zur Vertikalen erfaßt werden, und die dann in Abhängigkeit von der Richtung und vorzugsweise auch von dem Grad der Auslenkung Steuersignale zum Ansteuern der Antriebseinrichtung der Lasthebevorrichtung erzeugt. Für die Handhabung ist es besonders vorteilhaft, wenn die Sensoreinrichtung bezüglich der Erzeugung der Steuersignale derart ausgelegt ist, daß eine Bewegung der Lasthebevorrichtung in eine bestimmte Koordinatenrichtung durch eine etwa gleichgerichtete, der gewünschten Bewegungsrichtung im wesentlichen entsprechende Kraft bzw. Auslenkung des Tragelementes bewirkt wird. Die Sensoreinrichtung kann derart feinfühlig ausgelegt sein, daß bereits eine sehr geringe Kraft, beispielsweise eine Auslenkung des Tragelementes von nur etwa 0 bis 3° zur Vertikalen, einen motorischen Antrieb in die entsprechende Richtung auslöst. Dabei kann die Antriebsgeschwindigkeit von der Höhe der Kraft bzw. vom Grad der Auslenkung abhängig gesteuert werden {geringere Geschwindigkeit bei geringerer Kraft/Auslenkung und größere Geschwindigkeit bei stärkerer Kraft/-Auslenkung). Vorteilhafterweise genügt auch bei relativ großer Last eine relativ geringe, im wesentlichen horizontal wirkende Manipulationskraft, die somit sehr einfach und ohne besondere Kraftanstrengung manuell von einer Bedienungsperson aufgebracht werden kann. Auch ein positionsexaktes Anhalten ist leicht möglich, da bei Erreichen der gewünschten Position durch bloßes Loslassen der motorische Antrieb sofort stehenbleibt, weil die Manipulationskraft zu Null wird.Force detection is provided by detecting deflections of the support element relative to the vertical, which are dependent on the respective manipulation force. For this purpose, a sensor device is provided with which deflections of the support element relative to the vertical are detected, and which then generates control signals for controlling the drive device of the load lifting device depending on the direction and preferably also on the degree of deflection. For handling, it is particularly advantageous if the sensor device is designed in such a way with regard to the generation of the control signals that a movement of the load lifting device in a certain coordinate direction is caused by a force or deflection of the support element that is approximately in the same direction and essentially corresponds to the desired direction of movement. The sensor device can be designed to be so sensitive that even a very small force, for example a deflection of the support element of only about 0 to 3° to the vertical, triggers a motor drive in the corresponding direction. The drive speed can be controlled depending on the level of force or the degree of deflection (lower speed with lower force/deflection and higher speed with greater force/deflection). Advantageously, even with a relatively large load, a relatively low, essentially horizontal manipulation force is sufficient, which can therefore be applied manually by an operator very easily and without any special effort. Stopping at an exact position is also easy, since when the desired position is reached, the motor drive stops immediately by simply letting go because the manipulation force becomes zero.
Die vorliegende Erfindung eignet sich für einachsige, bevorzugt aber für zweiachsige Ausführungen von Kranbahnen. Bei der zweiachsigen Ausführung kann erfindungsgemäß erreicht werden, daß zwei den beiden Koordinatenrichtungen (X, Y) zugeordnete Antriebe einzeln oder gleichzeitig angesteuert werden, so daß durch Überlagerung der Antriebe auch alle beliebigen Bewegungen in zu den Koordinatenachsen schrägen Richtungen möglich sind, indem das Tragelement ebenfalls genau in die jeweilige gewünschte Bewegungsrichtung mit Kraft beaufschlagt bzw. ausgelenkt wird.The present invention is suitable for single-axis, but preferably for two-axis designs of crane runways. In the two-axis design, the invention makes it possible for two drives assigned to the two coordinate directions (X, Y) to be controlled individually or simultaneously, so that by superimposing the drives any movements in directions oblique to the coordinate axes are also possible, in that the support element is also subjected to force or deflected precisely in the respective desired direction of movement.
Aufgrund der durch die Erfindung erreichten, sehr komfortablen Bedienungsart eignet sich dieses System insbesondere zur Verwendung in Kombination mit sogenannten Gewichtsbalancern. Dabei ist die Lasthebevorrichtung derart ausgebildet, daß die an dem Tragelement hängende, praktisch "schwebende" Last durch geringe, manuell in vertikaler Richtung aufgebrachte Kräfte gehoben oder gesenkt werden kann. Durch Kombination mit der vorliegenden Erfindung kann somit die schwebende Last unabhängig von deren Gewicht durch sehr geringe Kräfte beliebig im Raum manipuliert, d.h. vertikal und/oder horizontal bewegt werden. Eine solche kombinierte Ausführungsform kann daher als "Drei-Koordinatenbalancer" oder als "Raumbaiancer" bezeichnet werden.Due to the very convenient mode of operation achieved by the invention, this system is particularly suitable for use in combination with so-called weight balancers. The load lifting device is designed in such a way that the load hanging on the support element, practically "floating", can be raised or lowered by small forces applied manually in a vertical direction. By combining it with the present invention, the floating load can thus be manipulated in any space using very small forces, regardless of its weight, i.e. moved vertically and/or horizontally. Such a combined embodiment can therefore be referred to as a "three-coordinate balancer" or a "space balancer".
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung enthalten.Further advantageous design features of the invention are contained in the subclaims and the following description.
Anhand von bevorzugten, in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispielen soll die Erfindung nun genauer erläutert werden. Dabei zeigen:The invention will now be explained in more detail using preferred embodiments illustrated in the drawing. In the drawing:
Fig. 1 eine vereinfachte Perspektivdarstellung einer Kranbahn mit einer längs einer horizontalen Bewegungsachse X-X beweglichen Lasthebevorrichtung (Laufkatze),Fig. 1 is a simplified perspective view of a crane track with a load lifting device (trolley) that is movable along a horizontal axis of movement X-X,
Fig. 2 eine Kranbahn in einer Ausführung mit in Richtung von zwei Koordinatenachsen X-X und Y-Y über eine horizontale Fläche hinweg beweglicher Lasthebevorrichtung, Fig. 2 a crane runway in a design with a load lifting device that can move in the direction of two coordinate axes X-X and Y-Y over a horizontal surface,
Fig. 3 eine vergrößerte Seitenansicht in Pfeilrichtung III gemäß Fig. 2 mit zusätzlicher Darstellung einer Last und einer Bedienungsperson,Fig. 3 an enlarged side view in the direction of arrow III according to Fig. 2 with additional representation of a load and an operator,
Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch eine Hauptkomponente einer Sensoreinrichtung des erfindungsgemäßen Steuersystems,Fig. 4 is a vertical section through a main component of a sensor device of the control system according to the invention,
Fig. 5 einen Horizontalschnitt in der Ebene V-V gemäß Fig. 4.Fig. 5 is a horizontal section in the plane V-V according to Fig. 4.
In Fig. 1 ist zunächst beispielhaft eine Kranbahn 1 in einer Ausführung als Einschienenbahn dargestellt. Hierbei ist eine Laufschienenkonstruktion 2 mit einer sich horizontal und insbesondere geradlinig erstreckenden Laufschiene 4 vorgesehen, an der eine Lasthebevorrichtung 6, insbesondere eine sogenannte Laufkatze 8, in Richtung einer horizontalen Koordinatenachse X-X hin- und herbeweglich geführt ist. Die Laufschienenkonstruktion 2 ist über Halteelemente 10 an einer nicht dargestellten Gebäudedecke und/oder gesonderten stationären Trägern 12 (vgl. Fig. 2) befestigt. Die Lasthebevorrichtung 6 weist in den dargestellten und im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen ein flexiblesIn Fig. 1, a crane runway 1 is shown as an example in a monorail design. Here, a guide rail construction 2 is provided with a horizontally and in particular straight-line extending guide rail 4, on which a load lifting device 6, in particular a so-called trolley 8, is guided to move back and forth in the direction of a horizontal coordinate axis X-X. The guide rail construction 2 is attached via holding elements 10 to a building ceiling (not shown) and/or separate stationary supports 12 (see Fig. 2). In the embodiments shown and described below, the load lifting device 6 has a flexible
und daher aufrollbares sowie demzufolge pendelfähiges Tragelement 14 auf, welches hier beispielhaft als Tragseil (Stahlseil) dargestellt ist, jedoch auch z.B. von einer Kette gebildet sein kann. An seinem einen, unteren Ende weist das Tragelement 14 eine Lastaufnahmeeinrichtung 16, im einfachsten Fall beispielsweise einen Haken oder dergleichen, auf; es kann sich hierbei auch um Unterdrucksauger, Greifer, Palettengabeln und dergleichen handeln. Anderendig ist mit dem Tragelement 14 eine motorische Auf- und Abwickeleinrichtung 18 verbunden (vgl. Fig. 4). Damit kann über das Tragelement 14 die Lastaufnahmeeinrichtung 16 mit einer Last 20 (Fig. 3) in vertikaler Raumrichtung Z-Z bewegt, d.h. angehoben oder abgesenkt werden.and therefore rollable and consequently swingable support element 14, which is shown here as a support cable (steel cable) by way of example, but can also be formed by a chain, for example. At one lower end, the support element 14 has a load-bearing device 16, in the simplest case, for example, a hook or the like; this can also be a vacuum suction device, gripper, pallet fork and the like. At the other end, a motorized winding and unwinding device 18 is connected to the support element 14 (see Fig. 4). This means that the load-bearing device 16 with a load 20 (Fig. 3) can be moved in the vertical spatial direction Z-Z via the support element 14, i.e. raised or lowered.
In Fig. 2 ist die Kranbahn 1 beispielhaft in einer zweiten Ausführung als Laufkran dargestellt. Dabei besteht die LaufSchienenkonstruktion 2 einerseits aus der die Lasthebevorrichtung 6 in Koordinatenrichtung X-X führenden Laufschiene 4 sowie andererseits aus weiteren Schienen 22, wobei diese weiteren Schienen 22 ortsfest über die Halteelemente 10 befestigt sind, und wobei die Laufschiene 4 in einer zweiten horizontalen Koordinatenrichtung Y-Y an den Schienen 22 hin- und herbeweglich geführt ist. Die beiden Koordinatenrichtungen X-X und Y-Y sind senkrecht zueinander angeordnet. Somit ist die Lasthebevorrichtung 6 beliebig über die gesamte von der LaufSchienenkonstruktion 2 überdeckte Fläche bewegbar.In Fig. 2, the crane runway 1 is shown as an example in a second embodiment as a traveling crane. The running rail construction 2 consists on the one hand of the running rail 4 guiding the load lifting device 6 in the coordinate direction X-X and on the other hand of further rails 22, whereby these further rails 22 are fixed in place via the holding elements 10, and whereby the running rail 4 is guided back and forth on the rails 22 in a second horizontal coordinate direction Y-Y. The two coordinate directions X-X and Y-Y are arranged perpendicular to one another. The load lifting device 6 can therefore be moved as desired over the entire area covered by the running rail construction 2.
Erfindungsgemäß ist der Lasthebevorrichtung 6 für ihre Bewegungen in Richtung X-X und/oder Y-Y mindestens eine motorische Antriebseinrichtung zugeordnet, die in den Zeichnungsfiguren jedoch nicht erkennbar ist. In der bevorzugten Ausführungsform nach Fig. 2 ist für die beidenAccording to the invention, the load lifting device 6 is assigned at least one motor drive device for its movements in the X-X and/or Y-Y directions, which is not visible in the drawing figures. In the preferred embodiment according to Fig. 2, for the two
Bewegungsrichtungen X-X sowie Y-Y jeweils eine entsprechende Antriebseinrichtung vorgesehen. Zur Ansteuerung der bzw. jeder Antriebseinrichtung ist in diesen Ausführungsbeispielen ein spezielles Steuersystem vorgesehen, wobei die bzw. jede Antriebseinrichtung in Abhängigkeit von einer - ausgehend von der sich schwerkraftbedingt in Ruhelage selbsttätig einstellenden vertikalen Ausrichtung - aufgezwungenen Auslenkung des Tragelementes 14 ansteuerbar ist. Hierzu weist das erfindungsgemäße System eine spezielle Sensoreinrichtung 24 auf, wozu insbesondere auf die Fig. 4 und 5 hingewiesen wird. Mit dieser Sensoreinrichtung 24 können Auslenkungen des Tragelementes 14 relativ zur Vertikalen 26 sehr feinfühlig erfaßt werden. Die Sensoreinrichtung 24 erzeugt dann in Abhängigkeit von der Richtung sowie vorzugsweise auch von dem Grad (Winkelmaß) der Auslenkung Steuersignale zum Ansteuern der jeweiligen Antriebseinrichtung der Lasthebevorrichtung 6. Die Sensoreinrichtung 24 ist vorzugsweise bezüglich der Erzeugung der Steuersignale derart ausgelegt, daß eine Bewegung der Lasthebevorrichtung 6 in eine bestimmte Koordinatenrichtung, z.B. + X und/oder + Y, durch eine etwa gleichgerichtete, der gewünschten Bewegungsrichtung im wesentlichen entsprechende Auslenkung des Tragelementes 14 bewirkt wird.A corresponding drive device is provided for each of the directions of movement X-X and Y-Y. In these embodiments, a special control system is provided to control the or each drive device, whereby the or each drive device can be controlled as a function of a forced deflection of the support element 14 - starting from the vertical alignment that is automatically adjusted by gravity in the rest position. For this purpose, the system according to the invention has a special sensor device 24, for which reference is made in particular to Figs. 4 and 5. With this sensor device 24, deflections of the support element 14 relative to the vertical 26 can be detected very sensitively. The sensor device 24 then generates, depending on the direction and preferably also on the degree (angular dimension) of the deflection, control signals for controlling the respective drive device of the load lifting device 6. The sensor device 24 is preferably designed with regard to the generation of the control signals in such a way that a movement of the load lifting device 6 in a certain coordinate direction, e.g. + X and/or + Y, is brought about by an approximately rectified deflection of the support element 14 that essentially corresponds to the desired direction of movement.
Dies ist in Fig. 3 beispielhaft anhand von eingezeichneten Pfeilen veranschaulicht. Wird beispielsweise von einer Bedienungsperson 2 8 manuell das Tragelement 14 mittels der Last 20 und/oder der Lastaufnahmeeinrichtung 16 in Pfeilrichtung 3 0 mit einer Manipulationskraft F beaufschlagt und dadurch entsprechend der Bewegungsrichtung -Y um einen Winkel &agr; aus der Vertikalen 2 6 in eine geringfügig schräge Ausrichtung 32 ausgelenkt, so bewirken die von der Sensoreinrichtung 24 erzeugten Ansteuersignale einen Antrieb derThis is illustrated in Fig. 3 by way of example using arrows. If, for example, an operator 28 manually applies a manipulation force F to the support element 14 by means of the load 20 and/or the load-bearing device 16 in the direction of the arrow 30 and thereby deflects it by an angle α from the vertical 26 into a slightly oblique orientation 32 in accordance with the direction of movement -Y, the control signals generated by the sensor device 24 cause a drive of the
Lasthebevorrichtung 6 genau in der Bewegungsrichtung -Y, d.h. in Pfeilrichtung 34. Entsprechend würde eine umgekehrte Kraft F bzw. Auslenkung in Pfeilrichtung 3 6 einen Antrieb in Pfeilrichtung 38, d.h. in Bewegungsrichtung +Y bewirken. Entsprechendes gilt auch für die Bewegungsachse X-X sowie auch für Bewegungen in beiden Achsen, d.h. für überlagerte Bewegungen schräg zu den Koordinatenachsen.Load lifting device 6 exactly in the direction of movement -Y, i.e. in the direction of arrow 34. Accordingly, a reverse force F or deflection in the direction of arrow 3 6 would cause a drive in the direction of arrow 38, i.e. in the direction of movement +Y. The same applies to the movement axis X-X as well as to movements in both axes, i.e. for superimposed movements at an angle to the coordinate axes.
Gemäß Fig. 4 und 5 weist die Sensoreinrichtung 24 eine Meßeinheit 40 auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei eine indirekte Krafterfassung über die kraftproportionale Auslenkung des Tragelementes 14 vorgesehen ist, besitzt die Meßeinheit 40 einerseits einen mit dem Tragelement 14 verbundenen Auslenkkörper 42 sowie andererseits mindestens einen der jeweiligen Koordinatenachse X-X bzw. Y-Y - und damit der zugehörigen Antriebseinrichtung - zugeordneten Abstandssensor 44a, 44b. Der Auslenkkörper 42 sitzt derart längsverschiebbar auf dem Tragelement 14, daß einerseits das Tragelement 14 in Richtung der vertikalen Achse Z-Z relativ zu dem in dieser Achsrichtung im wesentlichen ortsfest gehaltenen Auslenkkörper 4 2 zwecks Heben oder Senken der Last bzw. der Lastaufnahmeeinrichtung 16 beweglich ist, sowie andererseits der Auslenkkörper 42 bei Auslenkungen des Tragelementes 14 relativ zu dem/den Abstandsensor/en 44 zur Veränderung des zur Erzeugung der Ansteuersignale erfaßbaren Abstandes mitgenommen wird. Der bzw. jeder Abstandssensor ist hierzu horizontal in einem bestimmten Abstand neben dem Auslenkkörper 42 gehaltert.According to Fig. 4 and 5, the sensor device 24 has a measuring unit 40. In the illustrated embodiment of the invention, in which indirect force detection is provided via the force-proportional deflection of the support element 14, the measuring unit 40 has, on the one hand, a deflection body 42 connected to the support element 14 and, on the other hand, at least one distance sensor 44a, 44b assigned to the respective coordinate axis X-X or Y-Y - and thus to the associated drive device. The deflection body 42 is seated on the support element 14 in such a way that it can be moved longitudinally in such a way that, on the one hand, the support element 14 is movable in the direction of the vertical axis Z-Z relative to the deflection body 42, which is held essentially stationary in this axial direction, for the purpose of raising or lowering the load or the load-bearing device 16, and, on the other hand, the deflection body 42 is moved along when the support element 14 is deflected relative to the distance sensor(s) 44 in order to change the distance that can be detected in order to generate the control signals. The or each distance sensor is held horizontally at a certain distance next to the deflection body 42.
Für die bevorzugte Ausführung mit Bewegungsmöglichkeit der Lasthebevorrichtung 6 in zwei Koordinatenrichtungen X und Y weist die Meßeinheit 40 - wie dargestellt - zwei ent-For the preferred embodiment with the possibility of movement of the load lifting device 6 in two coordinate directions X and Y, the measuring unit 40 has - as shown - two corresponding
sprechend den beiden Koordinatenachsen in einem Winkel von 90° zueinander angeordnete Abstandssensoren 44a, b auf. Dabei ist der Auslenkkörper 42 zweckmäßigerweise als kreis zylindrischer Körper ausgebildet und in einem hohlzylindrischen Aufnahmegehäuse angeordnet, wobei die Sensoren 44a, b in der Wandung dieses Aufnahmegehäuses gehaltert sind. Der Auslenkkörper 42 ist hierdurch in seiner Ruhelage (genau vertikal ausgerichtetes Tragelement 14) von einem gleichmäßigen Ringspalt 46 umgeben. Die lichte Weite dieses Ringspaltes 46 wird von den Sensoren 44a, b jeweils meßtechnisch erfaßt und dann in die Ansteuersignale umgesetzt. Hierzu sind die Abstandssensoren 44 mit einer nicht gesondert dargestellten, insbesondere elektronischen Auswerteeinheit verbunden, die ihrerseits die Steuersignale für die Antriebseinrichtungen anhand der jeweiligen Sensor-Ausgangssignale erzeugt.corresponding to the two coordinate axes at an angle of 90° to each other. The deflection body 42 is expediently designed as a circular cylindrical body and arranged in a hollow cylindrical housing, with the sensors 44a, b being held in the wall of this housing. The deflection body 42 is thus surrounded by a uniform annular gap 46 in its rest position (support element 14 aligned exactly vertically). The clear width of this annular gap 46 is measured by the sensors 44a, b and then converted into the control signals. For this purpose, the distance sensors 44 are connected to a particularly electronic evaluation unit (not shown separately), which in turn generates the control signals for the drive devices based on the respective sensor output signals.
Gemäß Fig. 4 weist die Meßeinheit 40 im oberen Bereich des Aufnahmegehäuses eine ortsfeste Führung 48 für das Tragelement 14 auf, um so das Tragelement 14 seitlich gegen Auslenkungen abzustützen. Die Führung 4 8 kann von einer Durchfuhröffnung gebildet sein, die einen derart an den Querschnitt des Tragelementes 14 angepaßten Öffnungsquerschnitt aufweist, daß das Tragelement 14 zwar vertikal relativbeweglich, aber horizontal in diesem Fixpunkt ortsfest geführt ist. Dieser Fixpunkt bildet somit Schwenkachsen für die Auslenkungen des unterhalb liegenden (hängenden) Abschnitts des Tragelementes 14.According to Fig. 4, the measuring unit 40 has a fixed guide 48 for the support element 14 in the upper area of the housing in order to support the support element 14 laterally against deflections. The guide 48 can be formed by a through-opening which has an opening cross-section adapted to the cross-section of the support element 14 in such a way that the support element 14 is relatively movable vertically but is fixed horizontally at this fixed point. This fixed point thus forms pivot axes for the deflections of the underlying (hanging) section of the support element 14.
Die bzw. jede (nicht erkennbare) Antriebseinrichtung ist bevorzugt als Servomotor insbesondere mit einem auf die Tragschienenkonstruktion 2 wirkenden Fahrantrieb ausgebildet. Mit Vorteil kann es sich z.B. um einen Reibrad-The or each (not visible) drive device is preferably designed as a servo motor, in particular with a travel drive acting on the support rail construction 2. It can advantageously be a friction wheel, for example.
antrieb handeln. Selbstverständlich können alternativ dazu beispielsweise auch Zahnradtriebe vorgesehen sein.drive. Of course, gear drives can also be used as an alternative.
Das erfindungsgemäße System wird bevorzugt in Kombination mit einem sogenannten Gewichtsbalancer eingesetzt. Dabei ist bevorzugt dem Tragelement 14 für dessen vertikale Bewegungen in Achsrichtung Z-Z ein drehmomentgesteuerter Antrieb zugeordnet, der jeweils lastabhängig ein konstantes Drehmoment derart erzeugt, daß die Last 20 in vertikaler Richtung in jeder beliebigen Lage statisch gehalten wird, d.h. praktisch schwebt. Hierbei bewirken dann geringe, insbesondere manuell aufgebrachte, vertikal nach oben oder unten wirkende Kräfte (= Laständerungen) wegen des konstanten Drehmomentes automatisch ein Heben oder Senken der Last 20. Hieraus resultiert' eine sehr einfache und komfortable Manipulation einer vermeintlich schwebenden Last im Raum durch sehr geringe Kräfte in vertikalen Richtungen sowie durch die vorliegende Erfindung auch in horizontalen Richtungen.The system according to the invention is preferably used in combination with a so-called weight balancer. In this case, the support element 14 is preferably assigned a torque-controlled drive for its vertical movements in the axial direction Z-Z, which generates a constant torque depending on the load in such a way that the load 20 is held statically in any position in the vertical direction, i.e. practically floats. In this case, small forces, particularly manually applied, acting vertically upwards or downwards (= load changes) automatically cause the load 20 to be raised or lowered due to the constant torque. This results in a very simple and convenient manipulation of a supposedly floating load in space using very small forces in vertical directions and, thanks to the present invention, also in horizontal directions.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. Dies betrifft insbesondere die Sensoreinrichtung 24; hier ist auch jede andere Aus führungs form geeignet, mit der geringfügige Auslenkungen des Tragelementes 14 erfaßbar und in Ansteuersignale umsetzbar sind. Insbesondere bei Verwendung eines starren Tragelementes 14 ist die etwa im gleichen Bereich angeordnete Sensoreinrichtung so ausgelegt, daß Manipulationskräfte direkt, ohne nennenswerte Auslenkung des Tragelementes 14, z.B. mittels einer Dehnungsmeßstreifenanordnung (DMS) erfaßt werden können. Die vorgesehenen Antriebe können als elektrische, pneumatische und/oder hydraulische Motore ausgebildet sein.The invention is not limited to the embodiments shown and described, but also includes all embodiments that have the same effect in the sense of the invention. This particularly applies to the sensor device 24; here, any other embodiment is also suitable with which slight deflections of the support element 14 can be detected and converted into control signals. In particular when using a rigid support element 14, the sensor device arranged in approximately the same area is designed so that manipulation forces can be detected directly, without any significant deflection of the support element 14, e.g. by means of a strain gauge arrangement (DMS). The drives provided can be designed as electric, pneumatic and/or hydraulic motors.
Claims (13)
dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsgeschwindigkeit der Antriebsvorrichtung in Abhängigkeit von der Größe der jeweils aufgebrachten Kraft (F) gesteuert wird.4. System according to one of claims 1 to 3,
characterized in that the drive speed of the drive device is controlled as a function of the magnitude of the force (F) applied in each case.
dadurch gekennzeichnet, daß die Lasthebevorrichtung (6) über eine Fläche hinweg in Richtung von zwei zueinander senkrechten Koordinatenachsen (X-X und Y-Y) beweglich geführt ist, wobei jeder Achse (X-X; Y-Y) eine gesonderte motorische Antriebseinrichtung zugeordnet ist und beide Antriebseinrichtungen mittels der Sensoreinrichtung (24) ansteuerbar sind.5. System according to one of claims 1 to 4,
characterized in that the load lifting device (6) is movably guided over a surface in the direction of two mutually perpendicular coordinate axes (XX and YY), each axis (XX; YY) being assigned a separate motor drive device and both drive devices being controllable by means of the sensor device (24).
dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere im Falle eines relativ starren und formstabilen, beispielsweise von einer Zahnstange oder6. System according to one of claims 1 to 5,
characterized in that, in particular in the case of a relatively rigid and dimensionally stable, for example of a rack or
dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere im Falle eines flexiblen, aufwickelbaren und daher pendelfähigen, beispielsweise von einem Seil oder einer Kette gebildeten Tragelementes (14) die jeweilige Kraft (F) mittelbar anhand von kraftabhängigen, gegenüber der Vertikalen (26) aufgezwungenen Auslenkungen des Tragelementes (14) erfaßt wird.7. System according to one of claims 1 to 5,
characterized in that, in particular in the case of a flexible, windable and therefore pendulum-capable support element (14), for example formed by a rope or a chain, the respective force (F) is detected indirectly by means of force-dependent deflections of the support element (14) imposed with respect to the vertical (26).
dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinheit (40) zwei entsprechend den beiden Koordinatenachsen (X-X; Y-Y) in einem Winkel von 90° zueinander angeordnete Abstandssensoren (44a, b) aufweist.10. System according to claim 5 and claim 8 or 9,
characterized in that the measuring unit (40) has two distance sensors (44a, b) arranged at an angle of 90° to one another corresponding to the two coordinate axes (XX; YY).
dadurch gekennzeichnet, daß die /jede Antriebseinrichtung als Servomotor insbesondere mit Reibrad- und/oder Zahnradantrieb ausgebildet ist.11. System according to one of claims 1 to 10,
characterized in that the/each drive device is designed as a servo motor, in particular with friction wheel and/or gear drive.
dadurch gekennzeichnet , daß die Lasthebevorrichtung (6) als Gewichtsbalancer ausgebildet ist.12. System according to one of claims 1 to 11,
characterized in that the load lifting device (6) is designed as a weight balancer.
dadurch gekennzeichnet, daß dem Tragelement (14) für dessen vertikale Bewegungen (Z-Z) ein drehmomentgesteuerter Antrieb zugeordnet ist, der jeweils lastabhängig ein konstantes Drehmoment derart erzeugt, daß die Last (20) in vertikaler Richtung (Z-Z) in jeder beliebigen Lage statisch gehalten wird und geringe, insbesondere manuell aufgebrachte, im wesentlichen vertikal wirkende Kräfte ein Heben oder Senken der Last (20) bewirken.13. System according to one of claims 1 to 12,
characterized in that the support element (14) is assigned a torque-controlled drive for its vertical movements (ZZ), which generates a constant torque depending on the load in such a way that the load (20) is held statically in the vertical direction (ZZ) in any position and small, in particular manually applied, essentially vertically acting forces cause the load (20) to be raised or lowered.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29712462U DE29712462U1 (en) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | System for controlling the movements of a load lifting device |
| DE29719865U DE29719865U1 (en) | 1997-07-15 | 1997-11-08 | System for controlling the movements of a load lifting device |
| DE19825312A DE19825312B4 (en) | 1997-07-15 | 1998-06-05 | System for controlling the movements of a lifting device |
| IT98MI001561A ITMI981561A1 (en) | 1997-07-15 | 1998-07-08 | SYSTEM TO CONTROL THE MOVEMENTS OF A DEVICE FOR LIFTING LOADS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29712462U DE29712462U1 (en) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | System for controlling the movements of a load lifting device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29712462U1 true DE29712462U1 (en) | 1997-09-11 |
Family
ID=8043126
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE29712462U Expired - Lifetime DE29712462U1 (en) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | System for controlling the movements of a load lifting device |
| DE29719865U Expired - Lifetime DE29719865U1 (en) | 1997-07-15 | 1997-11-08 | System for controlling the movements of a load lifting device |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE29719865U Expired - Lifetime DE29719865U1 (en) | 1997-07-15 | 1997-11-08 | System for controlling the movements of a load lifting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (2) | DE29712462U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105947911A (en) * | 2016-06-01 | 2016-09-21 | 石娟 | Intelligent lifting system |
| EP3736244A1 (en) * | 2019-05-07 | 2020-11-11 | J. Schmalz GmbH | Method for operating a device for manually moving objects |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE29902364U1 (en) * | 1999-02-11 | 2000-07-20 | Münnekehoff, Gerd, Dipl.-Ing., 42857 Remscheid | System for controlling a load lifting device |
| DE10065847A1 (en) * | 2000-12-27 | 2002-07-11 | Demag Cranes & Components Gmbh | Device for manual control, in particular a driving and / or lifting drive of a load lifting device |
| US6813542B2 (en) | 2001-02-12 | 2004-11-02 | The Stanley Works | Modules for use in an integrated intelligent assist system |
| US6907317B2 (en) | 2001-02-12 | 2005-06-14 | The Stanley Works | Hub for a modular intelligent assist system |
| US6928336B2 (en) | 2001-02-12 | 2005-08-09 | The Stanley Works | System and architecture for providing a modular intelligent assist system |
| WO2002064488A2 (en) * | 2001-02-09 | 2002-08-22 | Cobotics, Inc. | Hub for a modular intelligent assist system |
| JP2005524593A (en) | 2002-05-08 | 2005-08-18 | ザ スタンレー ワークス | Method and apparatus for manipulating heavy payloads with intelligent aids |
| US8985354B2 (en) * | 2011-11-04 | 2015-03-24 | GM Global Technology Operations LLC | Movement system configured for moving a payload in a plurality of directions |
| EP2935971B1 (en) * | 2012-12-21 | 2020-12-02 | NHLO Holding B.V. | Spring balanced support device |
| DE102017124278A1 (en) | 2017-10-18 | 2019-04-18 | Konecranes Global Corporation | System for operating a load-handling crane as well as a load-handling crane and method for its operation |
-
1997
- 1997-07-15 DE DE29712462U patent/DE29712462U1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-08 DE DE29719865U patent/DE29719865U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105947911A (en) * | 2016-06-01 | 2016-09-21 | 石娟 | Intelligent lifting system |
| EP3736244A1 (en) * | 2019-05-07 | 2020-11-11 | J. Schmalz GmbH | Method for operating a device for manually moving objects |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE29719865U1 (en) | 1998-03-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3280674B1 (en) | Transport unit | |
| DE69006119T2 (en) | Trolley for the transport of a cylindrical object. | |
| EP1224145A1 (en) | System for controlling movements of a load lifting device | |
| DE29712462U1 (en) | System for controlling the movements of a load lifting device | |
| DE2523345C2 (en) | elevator | |
| DE1756948A1 (en) | Overhead crane | |
| DE19825312B4 (en) | System for controlling the movements of a lifting device | |
| DE3704952C2 (en) | ||
| DE3017147A1 (en) | Fork-lift truck with load holder - moves on horizontal carriage pivoted to vertical carriage, reacting to sensor fitted at tip of one fork | |
| EP3094589B1 (en) | System for preventing a suspension crane from slanting | |
| DE2108815C3 (en) | Device for pulling out room formwork | |
| DE3904185A1 (en) | DEVICE FOR GUIDING AND DRIVING A HIGH PRESSURE SPRAY HEAD | |
| EP2626327A1 (en) | Movable lifting device | |
| DE270344C (en) | ||
| DE2849322A1 (en) | BOTTLE PULL | |
| DE1509470C3 (en) | PLUNGER RIGHT GUIDE FOR A LIFTING OR SWIVELING WALL OPERATED BY A CABLE PULL | |
| DE927414C (en) | Work platform that can be moved parallel to the walls of the building and raised using a winch | |
| EP0544139B1 (en) | Travelling bracket crane | |
| DE3726997A1 (en) | Bridge crane with arched bridge | |
| DE9408847U1 (en) | Height-adjustable carrying device | |
| DE3617194C2 (en) | ||
| DE7619024U1 (en) | HIGH-LIFT PORTAL CARRIAGE FOR PILOT WEAVING MACHINES (VELOR, PLUSH, VELVET ETC.) AND MOLDING MACHINES | |
| DE2013025C3 (en) | Method and device for erecting a building consisting of a frame structure and room units inserted therein | |
| DE2151362A1 (en) | UNDERCARRIAGE FOR EQUIPMENT MOVING ON A HORIZONTAL TRACK WITH CASTORS, PREFERABLY FOR SPACING DEVICES IN LOW POOLS | |
| DD141817A1 (en) | DEVICE FOR PENDULUM AND LOW-SPEED LOADING |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19971023 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20001214 |
|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20031008 |
|
| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20051005 |
|
| R071 | Expiry of right |