Unidad de control de grúa para el control de un mecanismo de elevación de una grúa.

Unidad de control de grúa para el control de un mecanismo de elevación de una grúa,

que durante el control delmecanismo de elevación considera la dinámica de oscilaciones que se basa en la capacidad de extensión del cablede elevación, y que se reduce mediante el control apropiado del mecanismo de elevación, en donde la velocidad deaccionamiento del mecanismo de elevación se limita para la limitación de la sobreoscilación en una velocidad deaccionamiento máxima fiable, caracterizado porque la velocidad de accionamiento máxima admisible delmecanismo de elevación, se determina mediante un modelo físico que describe la dinámica de oscilaciones delsistema compuesto por el mecanismo de elevación, el cable y la carga.

Unidad de control de grúa para el control de un mecanismo de elevación de una grúa La presente invención hace referencia a una unidad de control de grúa para el control de un mecanismo de elevación de una grúa. En particular, se trata de una unidad de control electrónica de grúa, que a partir de los elementos de entrada de un operador, particularmente mediante señales de entrada proporcionadas mediante palancas de mano, determina señales de control para el mecanismo de elevación de una grúa. De manera alternativa, las señales de entrada también se generan mediante un sistema de automatización.

Cuando se eleva la carga con la grúa, además de las cargas estáticas que, debido al peso de la carga, actúan inevitablemente sobre el cable así como sobre la grúa, se generan otras cargas dinámicas mediante el movimiento de la carga. Para poder soportar también dichas cargas dinámicas, la estructura de la grúa se realiza de manera estable en correspondencia o bien, la carga máxima estática se reduce en correspondencia.

En el caso de las unidades de control de grúa conocidas, el operador determina libremente mediante el accionamiento de la palanca de mano, la velocidad del mecanismo de elevación. Por lo tanto, en el caso de una operación correspondiente, se presentan cargas dinámicas considerables que se consideran mediante una construcción estable en correspondencia (y de esta manera costosa) de la grúa. Una grúa de esta clase se conoce de la patente WO 2008/031447A.

El objeto de la presente invención consiste en proporcionar una unidad de control de grúa mejorada.

Dicho objeto se resuelve, conforme a la presente invención, mediante una unidad de control de grúa de acuerdo con la reivindicación 1. De esta manera, la presente invención proporciona una unidad de control de grúa para el control de un mecanismo de elevación de una grúa, que durante el control del mecanismo de elevación, considera la dinámica de oscilaciones que se basa en la capacidad de extensión del cable de grúa, y que se reduce o bien, se amortigua mediante un control apropiado del mecanismo de elevación. En particular, se considera la dinámica de oscilaciones del sistema compuesto por el cable y la carga. Además, de manera ventajosa, se puede considerar también el mecanismo de elevación y/o la estructura de la grúa. De esta manera, se pueden reducir las cargas dinámicas que actúan sobre el cable y sobre la estructura de la grúa, mediante la aplicación de la unidad de control de grúa conforme a la presente invención. De esta manera, la estructura de la grúa se puede construir de una manera más simple en correspondencia o bien, se puede accionar con cargas estáticas mayores. En particular, la unidad de control de grúa conforme a la presente invención, puede limitar la fuerza de elevación que actúa sobre la estructura de la grúa, considerando la dinámica de oscilaciones del sistema compuesto por el mecanismo de elevación, el cable y la carga, en un valor máximo admisible.

La unidad de control de grúa conforme a la presente invención, comprende de manera ventajosa un funcionamiento de reducción de oscilaciones, en el cual se considera la dinámica de oscilaciones que se basa en la capacidad de extensión del cable de elevación, mientras que durante el control del mecanismo de elevación no se consideran los movimientos eventuales de la zona de apoyo, sobre la cual se apoya la estructura de la grúa. En el funcionamiento con reducción de oscilaciones, el control parte de una zona de apoyo fija. Por lo tanto, el control conforme a la presente invención sólo debe considerar oscilaciones que se generan mediante el cable de elevación y/o el mecanismo de elevación y/o la estructura de grúa. Los movimientos de la zona de apoyo que se generan, por ejemplo, en el caso de una grúa flotante mediante un movimiento ondulatorio, por el contrario, no se consideran en el funcionamiento con reducción de oscilaciones. La unidad de control de grúa se puede conformar de una manera considerablemente más simple.

La unidad de control de grúa conforme a la presente invención, se puede utilizar en una grúa que durante la elevación se apoya efectivamente con la estructura de la grúa sobre una zona de apoyo fija, particularmente sobre el suelo. La unidad de control de grúa conforme a la presente invención, se puede aplicar también en una grúa flotante, sin embargo, no considera los movimientos del cuerpo flotante en el funcionamiento con reducción de oscilaciones. En el caso que la unidad de control de grúa presente un modo de funcionamiento con una secuencia de oleaje activa, de esta manera se logra el funcionamiento con reducción de oscilaciones en correspondencia, sin un funcionamiento simultáneo con una secuencia de oleaje activa.

Además, de manera ventajosa, el método conforme a la presente invención se utiliza en grúas móviles y/o desplazables. La grúa presenta, de manera ventajosa, medios de apoyo mediante los cuales se puede apoyar en diferentes lugares de elevación. Además, de manera ventajosa, el método se utiliza en grúas de puerto, particularmente en grúas móviles de puerto, en grúas sobre orugas, en grúas autotransportadas, etc.

Además, el mecanismo de elevación de la grúa conforme a la presente invención, se puede accionar de manera hidráulica. De manera alternativa, se puede realizar un accionamiento mediante un motor eléctrico.

La unidad de control de grúa conforme a la presente invención, a partir de los elementos de entrada introducidos por un operador, particularmente señales de entrada introducidas mediante palancas de mano, determina de manera ventajosa señales de control para el mecanismo de elevación de una grúa, en donde cuando se determinan las señales de control, se considera la dinámica de oscilaciones del sistema compuesto por el mecanismo de elevación, el cable y la carga, que se basa en la capacidad de extensión del cable de elevación, para limitar las fuerzas dinámicas que actúan sobre el cable y sobre la estructura de la grúa. De manera alternativa o adicional, la unidad de control de grúa puede presentar un sistema de automatización que predetermina un movimiento de elevación teórico. De manera ventajosa, se limita la velocidad de accionamiento del mecanismo de elevación para la limitación de las sobreoscilaciones en, al menos, una fase del funcionamiento, particularmente durante la elevación y/o el depósito de la carga, en una velocidad de accionamiento máxima admisible. La velocidad de accionamiento máxima admisible puede ser también igual a cero, de manera que la unidad de control de grúa detenga el mecanismo de elevación. De manera ventajosa, la unidad de control de grúa limita, sin embargo, la velocidad de accionamiento en una velocidad mayor a cero, de manera que el movimiento de elevación no sea interrumpido.

La presente invención permite limitar las sobreoscilaciones de la fuerza de elevación más allá de la carga estática, en una magnitud determinada. De manera ventajosa, las sobreoscilaciones se pueden limitar en un factor fijo de la carga máxima en relación con la posición de la pluma.

La consideración de la dinámica de oscilaciones o bien, la limitación de la velocidad de accionamiento, se realiza de manera ventajosa, al menos, en aquellas fases de funcionamiento que resultan particularmente relevantes para las cargas dinámicas del sistema compuesto por el torno de elevación, el cable de elevación y la carga. Además, se puede prever particularmente que la velocidad de accionamiento sólo se limite en determinadas fases de accionamiento y que, por el contrario, en otras fases de funcionamiento se libere para no limitar de manera innecesaria a un operador. En particular, se puede prever que la velocidad de accionamiento se limite sólo durante la elevación y/o el apoyo de la carga y que, de lo contrario, se libere.

De manera ventajosa, se prevé además que la velocidad de accionamiento del mecanismo de elevación se determine mediante las señales de entrada, hasta que la velocidad de accionamiento sea inferior a la velocidad de accionamiento máxima admisible. Justo cuando la velocidad de accionamiento determinada a partir de las señales de entrada del operador, ha excedido la velocidad de accionamiento máxima admisible, la velocidad de accionamiento se limita con dicha velocidad de accionamiento máxima admisible. En cuanto el operador no exceda la velocidad de accionamiento máxima admisible, dicho operador puede controlar libremente el mecanismo de elevación como en el caso de las unidades de control de grúa conocidas.

De manera ventajosa, la unidad de control de grúa determina la velocidad de accionamiento máxima admisible del mecanismo de elevación, de manera dinámica... [Seguir leyendo]

1. Unidad de control de grúa para el control de un mecanismo de elevación de una grúa, que durante el control del mecanismo de elevación considera la dinámica de oscilaciones que se basa en la capacidad de extensión del cable de elevación, y que se reduce mediante el control apropiado del mecanismo de elevación, en donde la velocidad de accionamiento del mecanismo de elevación se limita para la limitación de la sobreoscilación en una velocidad de accionamiento máxima fiable, caracterizado porque la velocidad de accionamiento máxima admisible del mecanismo de elevación, se determina mediante un modelo físico que describe la dinámica de oscilaciones del sistema compuesto por el mecanismo de elevación, el cable y la carga.

2. Unidad de control de grúa de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la velocidad de accionamiento máxima admisible del mecanismo de elevación, se determina de manera dinámica mediante los datos de la grúa.

3. Unidad de control de grúa de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en donde la velocidad de accionamiento máxima admisible del mecanismo de elevación, se determina en relación con una fuerza de elevación actual medida, y/o en relación con la longitud del cable.

4. Unidad de control de grúa de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, con un sistema de identificación de situación, mediante la cual la unidad de control de grúa determina el comportamiento de control.

5. Unidad de control de grúa de acuerdo con la reivindicación 4, en donde la unidad de identificación de situación identifica un estado de elevación, en el cual la velocidad de accionamiento del mecanismo de elevación se limita para evitar sobreoscilaciones, en donde de manera ventajosa la unidad de identificación de situación identifica un estado de elevación, cuando se eleva una carga apoyada.

6. Unidad de control de grúa de acuerdo con la reivindicación 4, en donde la unidad de identificación de situación identifica un estado de liberación, en el que la velocidad de accionamiento del mecanismo de elevación se libera, en donde de manera ventajosa se identifica un estado de liberación, cuando la carga se ha elevado y cuelga libre del cable de la grúa.

7. Unidad de control de grúa de acuerdo con la reivindicación 4, en donde la unidad de identificación de situación identifica un estado de depósito, en el que la velocidad de accionamiento del mecanismo de elevación se limita para evitar que se desenrolle una cantidad de cable innecesaria cuando se deposita la carga.

8. Unidad de control de grúa de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en donde un movimiento de elevación teórico de la carga, se utiliza como un parámetro de entrada, en base al cual se calcula un parámetro de control para el control del mecanismo de elevación, en donde cuando se calcula el parámetro de control, se considera la dinámica de oscilaciones debida a la capacidad de extensión del cable de elevación, para reducir las oscilaciones propias.

9. Unidad de control de grúa de acuerdo con la reivindicación 8, en donde el mecanismo de elevación se acciona de manera hidráulica, y cuando se calcula el parámetro de control, se considera la dinámica de oscilaciones debida a la capacidad de compresión del fluido hidráulico.

10. Unidad de control de grúa de acuerdo con la reivindicación 8 ó 9, en donde la longitud de cable variable del cable de elevación y/o la fuerza de elevación medida, se incluyen en el cálculo del parámetro de control.

11. Unidad de control de grúa de acuerdo con una de las reivindicaciones 8 a 10, en donde el control del mecanismo de elevación se basa en un modelo físico de la grúa, que describe el movimiento de elevación de la carga en relación con el parámetro de control del mecanismo de elevación, en donde de manera ventajosa el control del mecanismo de elevación se basa en la inversión del modelo físico.

12. Método para el control de un mecanismo de elevación de una grúa, mediante una unidad de control de grúa de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, que durante el control del mecanismo de elevación considera la dinámica de oscilaciones que se basa en la capacidad de extensión del cable de elevación, y que se reduce mediante el control apropiado del mecanismo de elevación.

13. Grúa con una unidad de control de grúa, de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11.

FIGURA 7 FIGURA 8