具有起重机控制装置的起重机制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种起重机(1)、尤其是装卸起重机，该起重机包括具有多个臂的臂系统，所述起重机(1)具有起重机控制装置(6)，所述起重机控制装置在坐标控制运行模式下配置用于执行所述臂系统的坐标控制，所述起重机控制装置(6)具有用户界面，该用户界面具有至少一个能够由用户选择的功能，通过该至少一个能够由用户选择的功能，在坐标控制运行模式下所述臂系统的至少一个所述自由度(α、β、cp、L)被限制或可被限制。或可被限制。或可被限制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有起重机控制装置的起重机


[0001]本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的起重机和一种具有这种起重机的车辆。

技术介绍

[0002]在现有技术中已知同类型的具有起重机控制装置的起重机，所述起重机控制装置在一种运行模式下配置用于执行对臂系统的坐标控制。
[0003]在起重机的传统操作中(在其中臂系统的各个致动器单独地由用户或操作者通过其发出的控制命令直接操控)，臂系统的起重机端头的运动由用户控制的各个调节运动产生。因此，臂系统的起重机端头的例如沿理想的垂直路径的运动需要用户复杂地发出各个控制命令。
[0004]而在臂系统的坐标控制中，起重机控制装置操控臂系统的各个致动器，使得用户操控臂系统的起重机端头的行为，而不是各个致动器本身。已知如下坐标控制实施方式，在其中用户基本上仅用两个操作元件(如操纵杆)来控制起重机，一个用于起重机立柱的枢转并且另一个用于起重机端头的水平运动和垂直运动。
[0005]基于一些臂系统的高度复杂性(其例如可包括起重机立柱、可枢转地设置在起重机立柱上的主臂(也称为起重臂)以及可枢转地设置在主臂上的折臂连同可移动地支承在其中的推臂)，臂系统可具有比对于起重机端头在空间中的定位和定向至少所需的自由度更多的自由度。因此同类型的起重机的起重机立柱在结构上预定的起重机立柱枢转范围上被可枢转地支承并且通过其可枢转的支承而具有一个自由度。主臂在结构上预定的主臂枢转范围上被可枢转地支承在起重机立柱上并且通过其可枢转的支承而具有一个自由度。折臂在结构上预定的折臂枢转范围上被可枢转地支承在主臂上并且通过其可枢转的支承而具有一个自由度。所述至少一个推臂在结构上预定的推动范围上被可移动地支承在折臂中并且通过其可移动的支承而具有一个自由度。因此，同类型的起重机的臂系统具有四个自由度。在现有技术中，这种臂系统例如被称为冗余或超定的操纵器。
[0006]由此，在每次预设起重机端头在坐标控制中应遵循的路径时，可以有无限多的铰链轨迹——亦即臂系统的铰链应遵循的路径。由超定性引起的多余的自由度经常用于例如优化臂系统的运动过程或避开障碍物。
[0007]在这样的所述的控制装置中，通常在预设起重机端头的希望路径之后，即在用户发出相应的控制命令(例如起重机端头在笛卡尔坐标中的运动)之后，起重机控制装置的处理器或计算单元进行所谓的逆向变换或运动学反转，由此产生适合于希望路径的控制命令，用以操控臂系统的致动器(例如臂系统沿铰链自由度的运动)。为了获得用于超定的臂系统的这种逆向变换的唯一解决方案，为臂系统生成控制命令的逆向变换必须在包含优化标准(如所谓的带有加权矩阵的成本函数)的情况下并且必要时利用近似进行并且与高计算量相关联。如果这样操控臂系统，则可能会出现操作者无法直接预测的、起重机的臂系统的运动。

技术实现思路

[0008]本专利技术的任务是提供一种具有起重机控制装置，其在一种运行模式下配置用于执行对臂系统的坐标控制，以及提供一种具有这种起重机的车辆，在其中操作者可影响臂系统的运动，以避免不可预测的运动，并且在其中降低了逆向变换计算的复杂度。
[0009]所述任务通过具有权利要求1特征的起重机和具有这种起重机的车辆来解决。本专利技术的有利实施方式在从属权利要求中定义。
[0010]在根据本专利技术的起重机中规定，所述起重机控制装置具有用户界面，该用户界面具有至少一个可由用户选择的功能，通过该可由用户选择的功能，在坐标控制运行模式下，至少一个所述自由度被限制或可被限制。
[0011]通过限制臂系统的至少一个自由度可在坐标控制运行模式下防止臂系统的不可预测的运动并且可显著降低逆向变换计算的复杂度。
[0012]通过用所述至少一个可由用户选择的功能限制至少一个自由度，用户能够更好地可预测臂系统的运动。因此用户例如可通过选择相应的功能有针对性地限制和/或关闭臂系统的运动自由度，用户不希望这些运动自由度在坐标控制运行模式下参与臂系统的运动。
[0013]由于用户可选择至少一个功能来限制臂系统的至少一个自由度，可使臂系统的运动有针对性适应计划的提升过程。因此，提供了用户与起重机互动的可能性，从而用户可影响起重机的工作方式。
[0014]在本专利技术的一种实施方式中，用户可因此获得对臂系统的参与坐标控制的臂进行选择的可能性。在该实施方式的一种扩展方案中，还给予用户对臂系统的参与坐标控制的臂的不同组合进行优选化或优先化的可能性。
[0015]通过设置用户界面，用户可简单地选择所述至少一个功能。
[0016]根据一种优选实施例可规定，所述臂系统附加地具有第二折臂，第二折臂在结构上预定的第二折臂枢转范围上被可枢转地支承在所述推臂上并且通过其可枢转的支承而具有一个自由度，第二折臂优选包括至少一个第二推臂，该第二推臂在结构上预定的第二推臂推动范围上被可移动地支承在第二折臂中并且通过其可移动的支承而具有一个自由度。第二折臂扩大了起重机端头可能定位的空间并且通常被称为所谓的“飞臂”(Fly
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Jib)。
[0017]优选可规定，所述臂系统附加地具有至少一个主臂
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推臂，所述主臂
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推臂在结构上预定的推动范围上被可移动地支承在主臂中并且通过其可移动的支承而具有一个自由度。通过所述至少一个主臂
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推臂，主臂可构造成可伸缩的。
[0018]在一种优选实施方式中可规定，在所述臂系统上设置有至少一个呈作业设备和/或臂延长部、优选静态的且在必要时能够以可预定角度设置的臂延长部形式的附加设备。
[0019]对于坐标控制，在计算中考虑附加设备或附件的几何数据原则上不成问题。为此只需为坐标控制提供关于安装在臂系统上的附加设备的信息(如关于功能范围、尺寸数据、角度位置的信息)，从而可将这些信息纳入计算中。
[0020]因此可规定，通过用户界面，关于所述至少一个附加设备的信息、优选关于功能范围和/或尺寸数据和/或角度位置的信息可传输到起重机控制装置，所述信息可从存储在起重机控制装置的存储器中的数据库中选择和/或可通过用户界面、优选通过设置屏幕(Einstellmaske)输入。因此，例如可通过菜单选择已经存储在起重机控制装置中的关于附
加设备的信息或者用户可通过设置屏幕输入信息。由此，可正确配置起重机的装备状态并且可实现在坐标控制运行模式下执行对附加设备端头的坐标控制。为了确保起重机的装备状态，可提供安全提示。因此可规定，用户必须通过选择用户界面的相应功能来通过用户界面确认起重机的装备状态。
[0021]优选可规定，所述起重机控制装置构造用于对起重机端头或对臂系统的预定或可预定的点或对由臂系统支承的预定或可预定的点进行坐标控制。在坐标控制运行模式下，大多对起重机端头进行坐标控制。但也可使用臂系统的任意其它点或由臂系统支承的点来代替起重机端头，对所述点进行坐标控制。因此可在臂系统上设置绞盘并且可相对于绞盘在臂系统上的安装点或相对于绞盘钢索端部上的起重吊钩进行坐标控制。因此，在绞盘运行中可规定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.起重机(1)、尤其是装卸起重机，该起重机包括具有多个臂的臂系统，所述臂系统至少具有：
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能够围绕旋转轴线旋转的起重机立柱(2)，所述起重机立柱在结构上预定的起重机立柱枢转范围上被可枢转地支承并且通过其可枢转的支承而具有一个自由度
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主臂(3)，所述主臂在结构上预定的主臂枢转范围(α1‑
α2)上被可枢转地支承在起重机立柱(2)上并且通过其可枢转的支承而具有一个自由度(α)，
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折臂(4)，所述折臂在结构上预定的折臂枢转范围(β1‑
β2)上被可枢转地支承在主臂(3)上并且通过其可枢转的支承而具有一个自由度(β)，
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至少一个推臂(5)，所述至少一个推臂在结构上预定的推动范围(L1‑
L2)上被可移动地支承在折臂(4)中并且通过其可移动的支承而具有一个自由度(L)，并且起重机(1)具有起重机控制装置(6)，所述起重机控制装置在坐标控制运行模式下配置用于执行所述臂系统的坐标控制，其特征在于，起重机控制装置(6)具有用户界面，所述用户界面具有至少一个能够由用户选择的功能，通过所述至少一个能够由用户选择的功能，在坐标控制运行模式下所述臂系统的至少一个所述自由度(α、β、L)被限制或可被限制。2.根据权利要求1所述的起重机，其中，所述臂系统附加地具有第二折臂(7)，所述第二折臂在结构上预定的第二折臂枢转范围(γ1‑
γ2)上被可枢转地支承在推臂(5)上并且通过其可枢转的支承而具有一个自由度(γ)，所述第二折臂优选包括至少一个第二推臂(8)，所述至少一个第二推臂在结构上预定的第二推臂推动范围(J1‑
J2)上被可移动地支承在第二折臂(7)中并且通过其可移动的支承而具有一个自由度(J)，通过所述至少一个能够由用户选择的功能，所述臂系统的至少一个所述自由度(α、β、γ、L、J)被限制或可被限制。3.根据权利要求1或2所述的起重机，其中，所述臂系统附加地具有至少一个主臂
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推臂(18)，所述主臂
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推臂在结构上预定的推动范围(H1‑
H2)上被可移动地支承在主臂(3)中并且通过其可移动的支承而具有一个自由度(H)，通过所述至少一个能够由用户选择的功能，所述臂系统的至少一个所述自由度(α、β、γ、L、J、H)被限制或可被限制。4.根据权利要求1至3中任一项所述的起重机，其中，在所述臂系统上设置有至少一个附加设备(9、10)，所述至少一个附加设备呈作业设备(9)和/或臂延长部(10)、优选静态的和必要时能够以可预定角度(θ)设置的臂延长部(10)的形式。5.根据权利要求4所述的起重机，其中，通过所述用户界面，关于所述至少一个附加设备(9、10)的信息、优选关于功能范围和/或尺寸数据和/或角度位置的信息能够传输到起重机控制装置(6)，所述信息能够从存储在起重机控制装置(6)的存储器(11)中的数据库中选择和/或能够通过所述用户界面、优选通过设置屏幕(13)输入。6.根据前述权利要求中任一项所述的起重机，其中，起重机控制装置(6)构造用于对起重机端头(14)或对所述臂系统的预定或可预定的点或对由所述臂系统支承的预定或可预定的点进行坐标控制。7.根据前述权利要求中任一项所述的起重机，其中，通过所述至少一个能够由用户选
择的功能，所述臂系统的至少一个自由度(α、β、γ、L、J、H)被限制或可被限制，以消除或减少所述臂系统的超定。8.根据前一权利要求所述的起重机，其中，可旋转的起重机立柱(2)的自由度为了保持起重机立柱(2)的枢转性而被排除在被限制或可被限制的自由度(α、β、γ、L、J、H)集合之外。9.根据前述两项权利要求中任一项所述的起重机，其中，通过所述至少一个能够由用户选择的功能，所述臂系统的一个自由度(α、β、γ、L、J、H)被限制或可被限制或臂系统的除了两个自由度外的所有自由度(α、β、γ、L、J、H)被限制或可被限制。10.根据权利要求7至9中任一项所述的起重机，其中，起重机控制装置(6)在坐标控制运行模式下配置用于使用呈所述臂系统的臂(2、3、4、5、7、8、18)的子集形式的臂选择来执行所述臂系统的坐标控制，起重机控制装置(6)具有至少一个运行配置文件，在所述至少一个运行配置文件中以从较高优先级到较低优先级的预定或可预定顺序存储或连续确定至少两个臂选择，并且起重机控制装置(6)构...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：帕尔菲格股份有限公司，
类型：发明
国别省市：