DE3240320C2

DE3240320C2 - Positionsgeber für einen Kran

Info

Publication number: DE3240320C2
Application number: DE19823240320
Authority: DE
Inventors: Nobuo Tokio/Tokyo Ariga; Kozi Tamano Okayama Kanagawa; Takanobu Abiko Chiba Koga; Michio Chiba Nakada
Original assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Current assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority date: 1981-11-02
Filing date: 1982-10-30
Publication date: 1987-01-29
Also published as: HK69386A; GB2112982A; GB2112982B; DE3240320A1

Abstract

Bei einer Positionsgeber-Vorrichtung für einen Bock-Kran, der auf Gummirädern auf einem Container-Platz läuft, sind eine Vielzahl Bodenelemente vorgesehen, die auf dem Weg des Bock-Krans vorgesehen sind. Hierdurch werden die einzelnen Positions-Informationen erzeugt. Eine Expander-Vorrichtung ist an der Unterseite des Krans vorgesehen. Ein Balken hängt an der Expander-Vorrichtung. Räder sind an den Enden des Balkens und unter ihm vorgesehen. Eine größere Anzahl Detektor-Vorrichtungen sind am Balken zwecks Feststellung der Abwesenheit oder des Vorhandenseins von Boden-Elementen vorgesehen. Die Unterseite der Detektor-Vorrichtungen liegt höher als die Aufstandsfläche der Räder. Gemäß der Erfindung ist es nicht notwendig, Spulen und Informations-Leitungen auf der Oberfläche des Containerplatzes zu installieren.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine Vorrichtung dieser Art ist in der DE-PS 24 10 985 beschrieben. Solche Bock-Krane werden vorwiegend zum Transport von Containern verwendet und der Container-Umschlag wird durch eine zentrale Steuereinrichtung mit Rechnerunterstützung organisiert. Bei der bekannten Vorrichtung sind im Gelände verteilt Leitdrähte im Boden verlegt, in denen ein modulierter Strom fließt. Eine an der Unterseite des Bock- Kranes angeordnete Spule ist induktiv mit dem hochfrequenten Magnetfluß gekoppelt. Positionsdaten und Kommandos von und zur Steuereinrichtung werden auf diesem Weg übertragen. Längs der Bahn mit Abstand voneinander ist der Leitdraht verdrillt, wodurch sich der Phasenwinkel des in der Spule induzierten Stromes ändert. Diese Verdrillungen wirken als bodenfeste Signalelemente. Die Position des Bock-Kranes wird berechnet, indem die Anzahl der überfahrenen Verdrillungen gezählt wird. Nachteilig ist, daß stromführende Leitungen im Boden verlegt werden müssen. Das erfordert hohe Installationskosten und eine nachträgliche Verlegung in bestehende Container-Gelände ist nur mit empfindlichen Unterbrechungen des Ladebetriebs möglich. Die im Boden verlegten Leitungen sind auch störanfällig.
Aus der DE-OS 29 10 490 ist ein Leitsystem für Fahrzeuge bekannt, welches einen Ersatz für Schienen oder im Boden verborgene Leitdrähte darstellt. Dazu sind an bestimmten Stellen am Boden kodierte Markierungsplatten aus Kunststoff angebracht, die mittels einer speziellen Kamera im Fahrzeug erfaßt werden. Die Markierungen liefern jedoch keine Positionsdaten, sondern geben nur Funktionsanweisungen, wie Stop, Linksschwenken, Geradeaus usw. Für eine rechnergestützte Container-Umschlag-Steuerung ist dieses Leitsystem ungeeignet.
Bei einer Vorrichtung gemäß der DE-AS 21 54 708 werden längs der Bahn eines Kranes unterschiedlich lange Permanent-Magnete in ununterbrochener Reihenfolge aneinandergereiht und eine Codierung liegt in der aufeinanderfolgenden Anordnung von kurzen und langen Magneten. Diese Codierung bewirkt bestimmte Feldänderungs-Kriterien bei einer bestimmten Bewegungsrichtung eines kranseitigen Detektors relativ zu den Magneten, gibt also nur Auskunft über die Bewegungs- bzw. Zählrichtung. Die Positionsbestimmung erfolgt auch hier durch Abzählen der Magnetstücke. Dieses System ist für hoch über dem Boden liegende Laufschienenbahnen oder Regal-Förder-Zeuge in abschließbaren Räumen geeignet, aber nicht für Freiland-Containeranlagen mit Bahnlängen von mehreren hundert Metern. Zudem wären dann die Magnete bald mit Blechdosen und Nägeln blockiert.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art so weiterzubilden, daß die Installation vereinfacht und deren Betrieb zuverlässiger wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Signalelemente können einzeln problemlos im Gelände angebracht werden und jedes Signalelement bezeichnet in eindeutig codierter Form seine festgelegte Position. Die Signalelemente reagieren passiv auf Annäherungsschalter, wobei ein gewisser Grad an Verschmutzung unbeachtlich bleibt, wie er in Freilandanlagen unvermeidlich ist.
Mit den weiterbildenden Merkmalen des Anspruchs 2 ist zwischen den weiträumig verteilten Signalelementen eine Interpolation der Kranposition gewährleistet.
Die Weiterbildung nach Anspruch 3 ist dann zweckmäßig, wenn der Bock-Kran häufiger auch quer zu seiner normalen Bewegungsrichtung versetzt wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Container-Gelände,
Fig. 2 eine Seitenansicht eines Bock-Kranes gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 3 eine Detailansicht von Fig. 2,
Fig. 4 eine Draufsicht auf die am Boden vorgesehenen Signalelemente nach Fig. 3,
Fig. 5 eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht eines modifizierten Ausführungsbeispiels.
Ein Container-Gelände nach Fig. 1 hat sechs Wege A bis F, die jeweils zwei Container-Stapelbereiche 1 a und 1 b haben. Ein Bock-Kran 2 läuft längs gerader Bahnen 3, die längs der Container-Stapelbereiche 1 a und 1 b verlaufen und kann quer über eine Verschiebe-Passage 4 auf entsprechende Bahnen der Wege A bis F versetzt werden. Längs der Bahnen 3 und mit gegenseitigen Abständen von etwa 50 m sind Signalelemente 5 in Positionen a bis h vorgesehen.
Wie Fig. 2 zeigt, besitzt der Bock-Kran 2 Gummiräder 6 a, 6 b, die um Hochachsen drehbar sind und in einer 0°- und 90°-Stellung gesichert werden können. Die Fig. 2 zeigt die Räder 6 a und 6 b in der 0°-Stellung arretiert. Von der Unterseite 8 des Bock-Kranes 2 hängt ein Detektorelement 7 nach unten. Ein Detektor 9 zur Interpolation der gefahrenen Strecke wird vom Gummirad 6 b angetrieben.
Einzelheiten sind in Fig. 3 gezeigt. Demgemäß ist an der Unterseite 8 ein Balken 10 vorgesehen. An den einander gegenüberliegenden Enden des Balkens 10 sind Räder 11 a und 11 b befestigt und eine Anzahl Annäherungsschalter 12 ₁ bis 12₉, welche das Detektorelement 7 bilden, sind zwischen den Rädern 11 a und 11 b angebracht. Die unteren Enden der Annäherungsschalter 12 ₁ bis 12₉ liegen oberhalb der Aufstandsfläche der Räder 11 a und 11 b. Der Balken 10 hängt an der Unterseite 8 über eine federnd komprimierbare Vorrichtung 13. Das Signalelement 5 ist aus Metallplatten 5 ₁ bis 5₉ aufgebaut, die den Annäherungsschaltern gegenüberliegen. Im Beispiel nach Fig. 3 sind die Metallplatten 5 ₄ und 5₆ weggelassen zwecks Codierung, womit die Position bestimmt werden kann, indem das betreffende Signalelement 5 identifiziert wird. Ist der Bock-Kran 2 nicht beladen, dann hält man die Räder 11 a und 11 b im Abstand von der Boden-Oberfläche, wie dies Fig. 3 zeigt. Selbst in dieser Abstands-Lage können die Annäherungsschalter 12 ₁ bis 12₉ die Anwesenheit oder das Fehlen von Metallplatten 5 ₁ bis 5₉ feststellen.
Fig. 4 zeigt eine codierte Anordnung von Metallplatten eines Signalelementes 5. Die Metallplatten 5 ₁ und 5₉ werden als Lesebefehle verwendet. Man kann sie daher nicht weglassen. Die Metallplatten 5 ₂ bis 5₄ (im Beispiel von Fig. 4 ist die Metallplatte 5 ₄ nicht vorhanden) stellen Weg-Nummern dar, und zwar der Wege A bis F aus Fig. 1, während die Metallplatten 5 ₅ bis 5₇ (im Beispiel von Fig. 4 ist die Metallplatte 5 ₆ nicht vorhanden) Positionen a-h von Fig. 1 darstellen. Die Metallplatte 5 ₈ wird als Paritäts-Code verwendet, damit man Fehler feststellen kann.
Die vom Detektorelement 7 festgestellten Positions- Informationen werden einem nicht dargestellten Rechner über einen drahtlosen Sende-Empfänger, der nicht dargestellt ist und auf dem Bock-Kran 2 montiert ist, zugeführt, der auf diesem Weg den Bock-Kran 2 komplettsteuert.
Im Betrieb läuft der Bock-Kran 2 längs den Bahnen 3, wobei seine Gummiräder 6 a und 6 b in den 0°-Positionen festgestellt sind. Ist der Bock-Kran 2 nicht beladen, haben die Annäherungsschalter 12 ₁ bis 12₉ einen Abstand von der Boden-Oberfläche, wie dies Fig. 3 zeigt. Wenn der Bock-Kran 2 jedoch beladen ist, dann sinken die Gummiräder 6 a, 6 b ein und der Balken 10 senkt sich, bis die Räder 11 a und 11 b am Boden auftreffen, womit vermieden wird, daß die Annäherungsschalter den Boden bzw. die Metallplatten berühren.
Bei weiterer Lasterhöhung gibt die Vorrichtung 13 federnd nach.
Die Positionen zwischen den Signalelementen 5 werden durch den vom Gummirad 6 b angetriebenen Detektor 9 interpoliert, so daß man eine Genauigkeitsauflösung von etwa 1 m erhält.
Wenn der Bock-Kran 2 die Verschiebe-Passage 4 erreicht, werden die Gummiräder 6 a und 6 b um ihre Hochachse gedreht und in ihren 90°-Positionen festgestellt, und dann kann der Bock-Kran 2 zu einem der anderen Wege versetzt werden.
Die Abwandlung nach Fig. 5 ist der Ausführungsform nach Fig. 3 ähnlich, mit der Ausnahme, daß die Enden des Balkens 10 über Ketten 15 mit Hochzieh-Vorrichtungen 14 versehen sind. Dies ist beim Querversetzen des Bock-Kranes 2 im beladenen Zustand von Vorteil.

Claims

1. Vorrichtung zur Positionsbestimmung eines längs einer durch die fixierbare Lage seiner Gummiräder vorgebbaren Bahn verfahrbaren Bock- Kranes, mit längs der Bahn mit Abstand voneinander angeordneten bodenfesten Signalelementen und mit einem an der Unterseite des Bock-Kranes angeordneten Detektorelement und mit einer Signalübertragungseinrichtung zur Übertragung der Positionsdaten an eine zentrale Steuereinrichtung, dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Signalelement (5) aus mehreren gleich großen Metallplatten (5 ₁-5₉) gebildet ist, deren Anzahl und Verteilung auf eine vorgegebene Anordnung und Anzahl von Plattenplätzen in codierter Form festgelegt ist,
daß das Detektorelement (7) aus mehreren Annäherungsschaltern (12 ₁-12₉) gebildet ist, in einer Anordnung derart, daß jedem Plattenplatz ein Annäherungsschalter gegenübersteht, wenn das Detektorelement (7) über einem Signalelement (5) positioniert ist,
daß das Detektorelement (7) an einem an der Unterseite des Bock-Kranes (2) angebrachten Balken (10) vorgesehen ist, an dessen beiden Enden zum Boden weisende Räder (11 a, 11 b) gehalten sind, wobei die unteren Enden der Annäherungsschalter (12 ₁-12₉) höher liegen als die Aufstandsflächen der Räder (11 a, 11 b),
daß der Balken (10) über eine federnd komprimierbare Vorrichtung (13) an der Unterseite (8) des Bock-Kranes (2) angehängt ist und
daß die Signalübertragungseinrichtung als drahtlose Übertragungseinrichtung aufgebaut ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lauflängen-Detektor (9) vorgesehen ist, der in Wirkverbindung mit einem Gummirad (6 b) steht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hochzieh-Vorrichtung (14) vorgesehen ist, die den Balken (10) mittels Ketten (15) zur Unterseite des Bock-Kranes (2) hin hochzieht.