DE2806399A1

DE2806399A1 - Crane speed control system - has moving parts with regulators connected to outputs of model of crane

Info

Publication number: DE2806399A1
Application number: DE19782806399
Authority: DE
Inventors: Volkmar Ing Grad Behrendt; Toni Dipl Phys Dr Ing Bertling
Original assignee: O&K Orenstein and Koppel GmbH; Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-02-15
Filing date: 1978-02-15
Publication date: 1979-08-23
Also published as: DE2806399C2

Abstract

The handling machine drive control system is particularly for a ship crane, having handling tackle on the end of a slewing jib (4). It controls the slewing, lifting and/or travelling motions. The motions have regulators whose desired-value inputs are connected to the emitters of a model of the crane, detecting the desired pattern of movement and generating desired values for the system. The end of the model jib is guided by means of a body in a baseplate, the body being coupled to a drive, whose speed is regulated by an adjuster with a lever. To move the load over various distances, the position of the bottom section of the model jib is adjustable in relation to the jib end guide slot.

Description

Drehzahlregelung für Antriebe einer LadeeinrichtungSpeed control for drives of a charging device

In der deutschen Patentanmeldung Aktenzeichen: P 27 54 698.1 ist eine Regelung für Drehwerks- und/oder Hubwerksantriebe eines Krans mit Knicklenkern vorgeschlagen worden. Der Kran besitzt einen um eine Achse drehbaren Innenholm, der einen um eine weitere Achse drehbaren Außenholm mit einem Ladegeschirr trägt, Zur Erzielung eines gewünschten Lastweges dient eine Regelung mit einer von den Drehwinkeln des Innenholms und Außenholms abhängigen Steuerung. Dabei wird der Außenholm und eine Drehscheibe mit dem Ladegeschirr für die Last abhängig vom Drehwinkel des Innenholms über einen Funktionsgenerator gesteuert.In the German patent application file number: P 27 54 698.1 is a Proposed regulation for slewing gear and / or hoisting gear drives of a crane with articulated steering been. The crane has an inner spar that can be rotated around an axis, one around a another axis rotatable outer spar with a loading gear carries, to achieve a The desired load path is controlled by one of the angles of rotation of the inner spar and outer bar dependent control. This is the outer spar and a turntable with the loading gear for the load depending on the angle of rotation of the inner spar via one Function generator controlled.

Zur Erzielung einer vorgegebenen Transportgeschwindigkeit ist eine der Drehwinkelregelung unterlagerte Geschwindigkeitsregelung vorgesehen.To achieve a predetermined transport speed is one speed control subordinate to the angle of rotation control is provided.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Regelung für Antriebe einer Ladeeinrichtung derart auszubilden, daß ohne Verwendung einer Rechnerschaltung eine Last von einem Aufnahmepunkt zu einem Absetzpunkt entlang eines vorgegebenen Transportweges mit vorgebbarer Geschwindigkeit bewegt werden kann.The invention specified in claim 1 is based on the object to train a control for drives a charging device in such a way that without use a computer circuit along a load from a pick-up point to a drop-off point a predetermined transport path can be moved at a predetermined speed can.

Mit der Regelung nach der Erfindung können unter Verwendung nur eines einzigen Steuerhebels mit einfachen Mitteln die Bewegungsabläufe einer Ladeeinrichtung und die Lastgeschwindigkeit gesteuert werden. Dabei wird eine Erhöhung der Transportleistung sowie eine Einsparung besonderer FUhrungshilfen erzielt, da die Last mit ihrer Achse auch parallel zum Transportweg geführt werden kann.With the scheme according to the invention can using only one single control lever with simple means the movements of a loading device and the load speed can be controlled. There is an increase in the transport performance as well as a saving of special guide aids achieved because the Load can also be guided parallel to the transport path with its axis.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt: Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Ladeeinrichtung für Schiffe, die auch auf Deck verfahrbar ist, Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1 und Fig. 3 Regeleinrichtungen für die Geschwindigkeitssteuerung der Drehwerke und des Fahrwerkes der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ladeeinrichtung.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing: Fig. 1 shows a side view of a loading device for ships, which also on Deck is movable, Fig. 2 is a plan view of Fig. 1 and Fig. 3 control devices for the speed control of the slewing gear and the landing gear in the figures 1 and 2 shown charging device.

In Fig. 1 ist auf einem fahrbaren Grundrahmen 1 eine Säule 2 angeordnet, an der in einem senkrechten Drehgelenk 3 das eine Ende eines Innenholms 4 drehbar gelagert ist. Zum Drehen des Innenholms 4 dient ein Drehwerksantrieb, der aus einem Motor 5 und einem Getriebe mit Ritzel 6 sowie Zahnkranz 7 besteht. Ein Winkelgeber 8 dient zum Erfassen des Drehwinkels t , den der Innenholm 4 gegenüber einer Bezugslinie 9 (Fig. 2) einnimmt.In Fig. 1, a column 2 is arranged on a mobile base frame 1, at which one end of an inner spar 4 is rotatable in a vertical swivel joint 3 is stored. To rotate the inner spar 4, a slewing drive is used, which consists of a Motor 5 and a gear with pinion 6 and ring gear 7 consists. An angle encoder 8 is used to detect the angle of rotation t that the inner spar 4 has with respect to a reference line 9 (Fig. 2) assumes.

Am anderen Ende des Innenholms 4 ist ein weiteres Drehgelenk 10 für einen Außenholm 11 mit einem weiteren Winkelgeber 12 angeordnet, der den Winkel 6 zwischen dem Innenholm 4 und dem Außenholm 11 erfaßt. Zum Drehen des Außenholms 11 gegenüber dem Innenholm 4 dient ein weiterer Drehwerksantrieb, der aus einem Motor 13 und Getriebe mit Ritzel 14 und Zahnkranz 15 besteht, Im Außenholm 11 ist eine durch einen Motor angetriebene Winde 16 angeordnet, dessen Seil 17 über eine Laufrolle 18 am freien Ende des Außenholms 11 ein Ladegeschirr 19 für die Aufnahme einer Last 20 trägt.At the other end of the inner spar 4 is another swivel joint 10 for an outer spar 11 is arranged with a further angle encoder 12, which the angle 6 detected between the inner spar 4 and the outer spar 11. For turning the outer spar 11 opposite the inner spar 4 is another slewing drive, which consists of a Motor 13 and gear with pinion 14 and ring gear 15 consists, in the outer spar 11 is a motor-driven winch 16 is arranged, the rope 17 of which has a Roller 18 at the free end of the outer spar 11 is a loading gear 19 for receiving a load 20 carries.

Die beiden Drehwerksantriebe 5, 6, 7 und 13, 14, 15 sind - wie Fig. 3 zeigt - mit einer Drehwinkelregeleinrichtung 22 ausgerüstet, deren Reglersollwerte von einem Modell M der Ladeeinrichtung vorgegeben werden. Ein Regler 25 für den Drehwerksantrieb 5, 6, 7 des Innenholas besitzt einen Soll-Istwertvergleicher 26 mit Sollwerteingang 71, einen Regelverstärker 27 und einen Steuersatz 28 für ein im Ankerkreis des Motors 5 angeordnetes elektronisches Stellglied 29. Der mit dem Motor 5 in Verbindung stehende Winkelgeber 8 liefert ein Signal, das als Istwert tist dem Soll-Istwertvergleicher 26 zugeführt wird.The two slewing gear drives 5, 6, 7 and 13, 14, 15 are - as shown in FIG. 3 shows - equipped with an angle of rotation control device 22, its control setpoints can be specified by a model M of the charging device. A controller 25 for the The slewing gear drive 5, 6, 7 of the inner hola has a setpoint / actual value comparator 26 with setpoint input 71, a control amplifier 27 and a control rate 28 for a in the armature circuit of the motor 5 arranged electronic actuator 29. The angle encoder 8, which is connected to the motor 5, supplies a signal which is fed to the set-actual value comparator 26 as the actual value tist.

Es ist ein weiterer Regler 31 für den Drehwerksantrieb 13, 14, 15 des Außenholms vorgesehen, der einen Soll-Istwertvergleicher 32 mit Sollwerteingang 72, einen Regelverstärker 33 und einen Steuersatz 34 für ein im Ankerkreis des Motors 13 angeordnetes elektronisches Stellglied 35 hat. Der mit dem Motor 13 verbundene Winkelgeber 12 liefert den Istwert eist der dem Soll-Istwertist' vergleicher 32 zugeführt wird.There is another controller 31 for the slewing gear drive 13, 14, 15 of the outer spar is provided, which has a setpoint / actual value comparator 32 with setpoint input 72, a control amplifier 33 and a control set 34 for one in the armature circuit of the motor 13 arranged electronic actuator 35 has. The one connected to the engine 13 Angle sensor 12 supplies the actual value that is the comparator 32 of the setpoint / actual value is fed.

Am Ende des Außenholms 11 ist eine Drehscheibe 55 angeordnet, an der das Ladegeschirr für die Last auf gehängt ist. Durch einen Drehwerksantrieb ist die Drehscheibe 55 derart verstellbar, daß die Last 20 entlang des Transportweges parallel zu ihrer Achse verschoben wird. Dem Drehwerksantrieb ist ein Regler 59 zugeordnet, der einen Soll-Istwertvergleicher 60, einen Regelverstärker 61 und einen Steuersatz 62 enthält, welcher ein elektronisches Stellglied 63 für den Ankerstrom des Drehwerksmotors 56 beaufschlagt.At the end of the outer spar 11, a turntable 55 is arranged on which the loading gear for the load is suspended. Is by a slewing drive the turntable 55 adjustable so that the load 20 along the transport path is shifted parallel to its axis. A controller 59 is attached to the slewing gear drive assigned, which has a setpoint / actual value comparator 60, a control amplifier 61 and a Control set 62 contains which an electronic actuator 63 for the armature current of the slewing gear motor 56 is applied.

Die Regler 25, 31 und 59 besitzen Sollwerteingänge 719 72 79, die mit Gebern 8', 12' und 58' eines Modells M der Ladeelarich tung verbunden sind. Diese Geber erfassen den Drehwinkel des Innenholms gegenüber einer Bezugslinie 99den Winkel 8 zwischen Innenholm und Außenholm sowie den Winkel g der Drehscheibe gegenüber dem Außenholm und liefern Sollwerte für die Regelung.The controllers 25, 31 and 59 have setpoint inputs 719 72 79, the with encoders 8 ', 12' and 58 'of a model M of the charging device are connected. These sensors detect the angle of rotation of the inner spar with respect to a reference line 99den Angle 8 between the inner spar and outer spar and the angle g of the turntable opposite the outer spar and provide setpoints for the control.

Zum Antrieb der Räder 92 des Fahrwerkes dient ein Antriebsmotor 93 mit Getriebe 94. Die Geschwindigkeit des Antriebsmotors 93 wird von einem Regler 95 gesteuert, der aus einem Soll-Istwertvergleicher 96 mit Sollwerteingang 91, einem Regelverstärker 97 und einem Steuersatz 98 für ein elektronisches Stellglied 99 des Antriebsmotors 93 besteht. Der mit diesem verbundene Geschwindigkeitsgeber 100 liefert den Istwert der Fahrgeschwindigkeit.A drive motor 93 is used to drive the wheels 92 of the chassis with gear 94. The speed of the drive motor 93 is controlled by a controller 95 controlled, which consists of a setpoint / actual value comparator 96 with setpoint input 91, a Control amplifier 97 and a control set 98 for an electronic actuator 99 of the drive motor 93 exists. The speed sensor 100 connected to this supplies the actual value of the driving speed.

Zur Steuerung der Antriebe der Ladeeinrichtung dient ein Modell M, das eine Grundplatte 77 besitzt, an der in einem Drehgelenk ein Innenholm 4' angeordnet ist, der an einem weiteren Drehgelenk einen Außenholm 11' trägt. Das Ende dieses Holms ist durch einen Fuhrungskörper 75 in einem Schlitz 76 der Grundplatte 77 geführt. Der FUhrungskörper 75 steht mit einem Antrieb 80 in Wirkverbindung, dessen Drehzahl durch ein mit einem Stellhebel 74 verseheaes Stellorgan 87 einstellbar ist. Die Geber 8', 12' und 56' sind an Gelenken 3', 10' und 21' des Modells M angeordnet.A model M is used to control the drives of the charging device, which has a base plate 77 on which an inner spar 4 'is arranged in a swivel joint is, which carries an outer spar 11 'on a further swivel joint. The end of this Holms is guided by a guide body 75 in a slot 76 of the base plate 77. The guide body 75 is in operative connection with a drive 80, the speed of which can be adjusted by an adjusting member 87 provided with an adjusting lever 74. the Encoders 8 ', 12' and 56 'are arranged on joints 3', 10 'and 21' of the M model.

Durch Bewegen des Führungskörpers 75 entlang des Schlitzes 76 werden die in den Gebern 8', 12' und 58' gebildeten Sollwerte so verändert, daß der Außenholm 11 und Innenholm 4 sowie die Drehscheibe 55 entsprechend der Modellbewegung geführt werden.By moving the guide body 75 along the slot 76 the setpoint values formed in the transmitters 8 ', 12' and 58 'are changed in such a way that the outer spar 11 and inner spar 4 and the turntable 55 guided according to the model movement will.

Der Verlauf des Transportweges ist durch entsprechende Ausbildung des FUhrungsschlitzes 76 vorgebbar. Zur Erzielung eines möglichst kurzen Lastweges ist ein gerader Führungsschlitz von Vorteil.The course of the transport route is through appropriate training of the guide slot 76 can be predetermined. To achieve the shortest possible load path a straight guide slot is an advantage.

Zur Einstellung unterschiedlicher Lastwege vom Innendrehpunkt 3 ist es vorteilhaft, das Grundgelenk 3' des Modells an einem Arm 102 anzuordnen und relativ zum Schlitz 76 verstellbar auszubilden, so daß der senkrechte Abstand yO', z.B. durch Lösen einer Schraube 86 an einer Hülse 104 beliebig veränderbar ist. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Last kann man durch entsprechendes schnelles oder langsames Bewegen des Führungsstückes 75 bestimmen.To set different load paths from the inner pivot point 3 is it is advantageous to arrange the base joint 3 'of the model on an arm 102 and relatively adjustable to the slot 76, so that the vertical distance y0 ', e.g. can be changed as desired by loosening a screw 86 on a sleeve 104. The speed of movement the load can be adjusted by moving the guide piece quickly or slowly 75 determine.

Zur Vorgabe einer gewünschten Transportgeschwindigkeit ist es zweck§Big, die Geschwindigkeit des Antriebs 80 nach einem vorgebbaren Programm zu steuern. Im Antrieb 80 ist hierzu ein ortsfester Motor 81 mit einem Ritzel 82 vorgesehen, das in eine mit dem FUhrungskörper 75 fest verbundene Zahnstange 83 eingreift. Zur programmierten Vorgabe der Geschwindigkeit für den Motor 81 dient ein Funktionsgenerator 84, der die dem Motor von der Spannungsquelle 85 zugeführte Spannung derart steuert, daß ein gewünschter Geschwindigkeitsverlauf, z.B. mit langsam ansteigender Anfahrgeschwindigkeit, gleichbleibender Transportgeschwindigkeit und sanft auslaufender Endgeschwindigkeit, erreicht wird. Die Höhe der Drehzahl ist durch ein mit einem Stellhebel 74 versehenes Potentiometer 87 (Stellorgan) einzustellen.To specify a desired transport speed, it is useful to to control the speed of the drive 80 according to a predeterminable program. For this purpose, a stationary motor 81 with a pinion 82 is provided in the drive 80, which engages in a rack 83 fixedly connected to the guide body 75. To the programmed specification of the speed for the motor 81 is a function generator 84, which controls the voltage supplied to the motor from voltage source 85 in such a way that a desired speed profile, e.g. with a slowly increasing approach speed, constant transport speed and gently declining final speed, achieved will. The level of the speed is controlled by an adjusting lever 74 provided potentiometer 87 (final control element).

Um eine Last auch durch Verfahren des Krans auf einem gewünschten Weg bewegen zu können, ist der Arm 102 mit einem ?Uhrungsstück 105 versehen und in einer Füiirungsnut 106 durch einen Antrieb 107 verschiebbar. Hierbei ist das Fuhrungsstück 105 mit einer Zahnstange 108 verbunden, die über einem Ritzel 109 mit einem Motor 110 in Antriebsverbindung steht. Durch einen Steuerhebel 111 kann die gewünschte Fahrgeschwindigkeit vorgegeben werden. Dabei kann der Innenholm 4' und der Außenholm 11' des Modells M gegeneinander arretierbar sein (beispielsweise durch eine Klemmschraube lot), falls die Last allein durch Verfahren des Krans bewegt werden soll.To a load also by moving the crane on a desired one To be able to move away, the arm 102 is provided with a clock piece 105 and displaceable in a guide groove 106 by a drive 107. Here is that Guide piece 105 is connected to a toothed rack 108, which via a pinion 109 is drivingly connected to a motor 110. By a control lever 111 can the desired driving speed can be specified. The inner spar 4 ' and the outer spar 11 'of the model M can be locked against each other (for example by means of a clamping screw lot), if the load is moved by moving the crane alone shall be.

3 Figuren 6 Patentansprüche3 Figures 6 claims

Claims

Claims tt; Control for drives of a charging device, in particular a ship's crane, at the end of a boom rotatable about a joint Loading gear is arranged and controlled drives for at least one slewing gear, Lifting gear and / or running gear are provided, that is to say e t that the drives are equipped with controllers (25; 31; 59; 90) whose setpoint inputs (71; 72; 73; 91) with encoders (8 '; 12', 58 '; 100') of a model (M) of the loading device are connected, which record the desired sequence of movements and setpoints for the Supply control and that the end of the model boom (11 ') by a guide body (75) is guided in a base plate (77) and that the guide body (75) with a Drive (80) is in operative connection, the speed of which is controlled by an adjusting lever (74) provided actuator (87) is adjustable, whereby to achieve different Distances of the load paths of the base joint (3 ') of the model boom (4') relative to the Slot (76) is adjustable.

2. Regulation according to claim 1 for a charging device, in which at the end an inner spar rotatable about a hinge with an outer spar rotatable about a hinge a loading gear is arranged and regulated slewing gear drives for the inner spar and outer spar are provided, characterized in that the slewing gear drives the inner spar (4) and the outer spar (11) are equipped with angle regulators (25; 31) whose setpoint inputs (71; 72) are connected to rotary encoders (8 ', 12'), which are arranged on joints (3 '; 10') of the model (M) of a crane.

3. Regulation according to claim 1 or 2 for a charging device in which a turntable with a slewing drive is arranged at the end of the outer spar, thereby characterized in that the slewing gear drive (56, 57, 58) of the turntable (55) is equipped with a controller (59), whose setpoint input (73) is equipped with a rotary encoder (58 ') is connected in the model (M), which is the angle (ate)) between the model outer spar (11 ') and the guide body (75) detected.

4. Regulation according to claim 1, characterized in that the speed of the drive (80) can be controlled according to a predeterminable program.

5. Regulation according to one of the preceding claims, characterized in that that to control the driving speed the inner joint (3 ') of the inner spar (4') with a guide on a base plate through one with a control lever (111) provided drive (107) is displaceable, the displacement by a transmitter detected and a speed control device of the charging device as a setpoint is specified.

6. Regulation according to claim 5, characterized in that the inner spar (4 ') and the outer spar (11') of the model (M) can be locked against each other.