塔式回转起重机制造技术

本发明专利技术涉及起重机尤其是塔式回转起重机，其具有可绕直立轴线旋转的起重机吊臂，在起重机吊臂上可行驶地布置有起重机小车，从起重机小车释放出与起重吊钩相连的升降索，该起重机还具有用于确定起重吊钩位置的起重吊钩位置确定装置。起重吊钩位置可以仅借助一个照相机被光学确定，该照相机安装在起重机小车上并从起重机小车起在预定的且进而已知的观察方向上向下观瞄起重吊钩。此外，在照相机图像中的起重吊钩位置由图像分析单元确定。为了使在照相机图像中找到起重吊钩更简单，所述图像分析单元可包括用于确定从起重机小车释放的升降索的绳索走向的确定机构，其中呈锐角或锥形相交的并给出所述升降索走向的两条线的交点可至少近似被假定为起重吊钩位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及起重机尤其是塔式回转起重机，其具有可绕直立轴线旋转的起重机吊臂，在该起重机吊臂上可行驶地布置有起重机小车，从所述起重机小车释放出与起重吊钩相连的升降索，以及该起重机还具有用于确定起重吊钩位置的起重吊钩位置确定装置。
技术介绍
塔式回转起重机可设有至少近似平放的起重机吊臂，其被直立延伸的塔承载且可绕塔的直立纵轴旋转。在所谓的顶部旋转式起重机中，吊臂相对于塔旋转，而在底部旋转式起重机中，整个塔和与其连接的吊臂旋转。起重吊钩与塔轴线的距离可借助能沿吊臂移动的起重机小车和由所述起重机小车释放出且与起重吊钩相连的升降索进行调节。由于各种原因，在这里希望通过起重吊钩位置确定装置来尽量精确地确定起重吊钩的确切位置。这对于以下情况是有利的，当起重吊钩因为位于例如墙后而无法被起重机司机看到以及当起重机小车位置不再完全与起重吊钩位置一致时，就是说在竖向上不一致(显然，由于起重吊钩的降低深度，起重吊钩的高度位置和起重机小车的高度位置不同)。起重吊钩位置与起重机小车位置的这种偏移可有不同原因，例如升降索的不直走向或动力学偏移，如货物摆动或由于风力作用而偏移。此外，根据待完成的任务的不同，仅相对于起重机小车和/或相对于起重机确定吊钩位置可能就够了，例如为了抑制摆动，但也可能要求起重吊钩空间绝对位置，例如为了在货物处理过程中实现自动化工作。除了这种出于控制目的的对起重吊钩位置信号的这些应用，还可通过确定起重吊钩位置实现更高的安全性，因为所述货物可被永久监视，在此或许也可以获得降低深度传感器的冗余。此外，光学探测吊钩位置是现有技术已知的。例如JP9-142773示出一种起重机，在其放出升降索的吊臂端部装有向下观瞄的照相机，照相机的观察方向被调节以跟随起重吊钩的摆动，以便起重机司机始终能通过照相机看到起重吊钩。DE19725315C2描述一种冶金起重机，其具有相对于支架可移动的小车行走机构，升降索从其放出。在支架处布置多个照相机，其观察范围足以能在不同的小车行走机构位置处探测到起重机吊钩。在这样的冶金起重机中，将要到达的位置被相对固定地预定，因而待处理的图像数据量保持为可控的。但如果这样的系统被用于塔式回转起重机，将产生难以处理的大量数据。此外，由文献W02005/082770A1知道一种塔式回转起重机，在其起重机小车上装有向下观瞄的照相机，以向起重机司机显示起重吊钩周围环境的视频图像，从而起重机司机能更清楚看到在运动方向上的障碍。该照相机系统用于障碍物可视化或起重机司机须驶向的下降区域或吊起区域的可视化，但吊钩相对于起重机的位置或空间绝对位置此时未被确定。DE4190587C2描述一种船用集装箱起重机，其中，起重吊钩位置借助照相机来确定，该照相机被装在起重机绳索的吊具上。此外，在被吊起的集装箱上装有通过照相机探测的多个向上发光的光源。但这在吊装例如通常明显比集装箱小的建材产品的起重机如塔式回转起重机时不是轻易可行的，因为在此没有大面积的集装箱顶面可供使用。DE10245970A1按照相似方式以光源工作，此时还从上方用一个光源照亮货物。其它装在将被起吊的货物上的光源只有当货物被上方光源照射时才向上发出光信号至吊具，可以说作为光学回声。最后，US6351720B1示出一种集装箱起重机，其中，货物位置借助多个照相机来确定，其中一个所述照相机装在起重机的起重机小车上，其中另一个照相机装在起重机的起重机架上，以便能考虑起重机的扭转。但这导致成本很高的数据处理，而且存在如下问题，所述第二个照相机因障碍物等具有有限的视野。
技术实现思路
本专利技术基于以下任务，提出一种改进的、上文所述类型的塔式回转起重机，其避免现有技术缺点并以有利方式改进现有技术。尤其应实现改进的起重吊钩位置确定，所述位置确定只需有限的数据处理量和进而有限的处理器能力就够了，同时在没有过多时间延迟情况下准确地确定位置。根据本专利技术，该任务通过根据权利要求1所述的塔式回转起重机完成。本专利技术的优选实施例是从属权利要求的主题。即提出了，借助照相机来光学确定起重吊钩位置，所述照相机安装在起重机小车上并从起重机小车起在预定的且已知的观察方向上向下观瞄起重吊钩。此外，在照相机图像中的起重吊钩位置由图像分析单元来确定。由照相机图像中的起重吊钩位置和起重机小车位置，分析机构随后确定实际的起重吊钩位置。因此，本专利技术源于以下考虑，在预定的安装在起重机小车上的照相机的观察方向的情况下，起重吊钩在照相机图像中的位置对应于起重吊钩相对于起重机小车的位置和/或起重吊钩相对于起重机小车的位置的量度，因此在补充考虑上述起重机小车位置的情况下，可以确定起重吊钩的空间绝对位置。若照相机从起重机小车起精确地垂直向下观瞄，则起重吊钩在照相机图像中的位置和/或所述起重吊钩从照相机图像中心的位置偏移是起重吊钩相对于起重机小车的横向移位和/或水平移位的量度，其中所述起重吊钩相对于起重机小车的水平移位可如此来确定，即要考虑起重吊钩的各降低深度，即起重吊钩与起重机小车的距离以及照相机的可调变焦系数。优选无需多个照相机或源自不同视轴的图像，因为位置确定可只借助一个照相机和/或仅由一个照相机图像来实现，由此可观地节省了处理能力。在这种情况下，起重吊钩距起重机小车的距离可通过多种方式来确定。一方面，起重吊钩的降低深度可通过释放出的升降索长度来确定，起重吊钩的降低深度即使在不是很笔直的升降索走向情况下也会提供对于起重吊钩距起重机小车和/或起重吊钩距安装于起重机小车上的照相机的距离来说足够准确的量度，以便通过所述起重吊钩距起重机小车的距离并通过在照相机图像中确定的起重吊钩图像位置和/或起重吊钩与图像中心之间的位移来确定起重吊钩相对于起重机小车的实际相对位置和/或实际水平移位。作为替代或补充，起重吊钩距起重机小车和/或安装在起重机小车上的照相机的距离也可由照相机图像自身来确定，尤其借助图像分析单元，所述图像分析单元在照相机图像中确定所述起重吊钩和/或与之相连的附件例如按规定位于起重吊钩附近的滑轮或起重机其它构件和/或与之相关的标记的图像显示的像素数和/或起重吊钩或所述标记的附件的尺寸。在已知起重吊钩尺寸和/或已知附件尺寸或标记尺寸的情况下，可基于照相机变焦系数和像素数和/或在照相机图像中的显示尺寸来很精确地确定起重机吊钩和/或附件或标记的距离。作为降低深度确定的替代方式，还可借助像素计数实现对起重吊钩距起重机小车的距离的确定，例如根据升降索释放长度，以实现用于起重吊钩降低深度确定的冗余系统，进而提高安全性。但如有必要，也可替代地规定借助像素分析的光学确定。在由照相机提供的照相机图像中识别起重吊钩基本上可用多种方式实现，例如通过像素分析和/或轮廓分析和/或颜色分析。尤其可确定与起重吊钩和/或与其相连的附件如绳索滑轮或特定标记对应的像素图案、以及起重吊钩和/或与其相连的附件的外形轮廓和颜色。在这种情况下，在图像处理中使用众所周知的算法如二元图像显示、边缘检测或特征选择，以分析照相机图像。为了提高发现概率和/或简化起重机吊钩或装在其上的标记的识别，也可对所提供的图像进行光谱分析，例如可对反射性进行分析。为使在照相机图像中找到起重吊钩变得检测，图像分析单元可包括用于确定从起重机小车释放出的升降索的绳索走向的绳索走向确本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种起重机尤其是塔式回转起重机，具有可绕直立轴线(4)旋转的起重机吊臂(3)，在所述起重机吊臂上可行驶地布置有起重机小车(5)，与起重吊钩(7)相连的升降索(6)从所述起重机小车放出，该起重机还具有用于确定起重吊钩位置的起重吊钩位置确定装置(8)，其特征在于，所述起重吊钩位置确定装置(8)包括布置在所述起重机小车(5)处的照相机(9)，所述照相机在预定的观察方向(10)上向下对准所述起重吊钩(7)，所述起重吊钩位置确定装置还包括用于确定所述起重吊钩(7)的在由所述照相机(9)提供的照相机图像中的图像位置的图像分析单元(11)以及用于在考虑起重机小车位置情况下由所述起重吊钩(7)的在照相机图像中的所确定的图像位置来确定起重吊钩位置的位置确定机构(12)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·芬克尔，M·帕尔伯格，
申请(专利权)人：比伯拉赫利勃海尔部件股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE