Grúa y procedimiento para controlar una grúa.

Procedimiento para controlar y/o detectar datos de una grúa (1,

2, 3, 4), en donde al menos una instalación de medición sobre la grúa envía uno o varios valores de medición para determinar la posición de al menos un medio de sujeción de carga, en especial el gancho de grúa (10), en donde se realiza un cálculo de la posición del medio de sujeción de carga sobre la base del uno o de los varios valores de medición de al menos una instalación de medición, así como de uno o varios datos característicos de la rigidez de la grúa, caracterizado porque se genera un modelo de grúa que tiene en cuenta la rigidez de la grúa y se tiene en cuenta para calcular la posición del medio de sujeción de carga.

Grúa y procedimiento para controlar una grúa La invención se refiere a un procedimiento para controlar y/o detectar datos de una grúa, en donde al menos una instalación de medición sobre la grúa envía uno o varios valores de medición para determinar la posición de un medio de sujeción de carga. El objeto de la invención está dirigido además a una grúa correspondiente así como a un control de grúa adecuado.

La determinación de la posición exacta del gancho durante el funcionamiento de la grúa es una premisa fundamental para un procedimiento de control de grúa automatizado.

Hasta ahora la altura del gancho de la grúa se calcula en función del radio de la grúa, llamado habitualmente también alcance, mediante relaciones geométricas de la estructura de la grúa. Sin embargo, para este cálculo se asume un cuerpo de grúa rígido.

Durante el funcionamiento de la grúa todo el sistema de grúa o componentes aislados de la grúa está (n) expuesto (s) a unas cargas extremas a causa de las fuerzas aplicadas. Sin embargo, éstas producen una deformación considerable de la forma geométrica de la grúa, lo que seguidamente conduce a imprecisiones a la hora de calcular la posición.

La necesidad de cada vez más seguridad durante el funcionamiento de la grúa así como unos usos especiales de la grúa exigen regularmente una determinación lo más precisa posible de la posición del medio de sujeción de carga durante el funcionamiento. En especial un limitador de fuerza de elevación más fiable exige una determinación exacta de la posición del gancho. Además de esto se requiere un establecimiento correcto de la posición del gancho de la grúa, en especial en el caso de un funcionamiento en tándem de dos grúas.

Ya se conoce del documento JP 2008 189401 A un procedimiento del género expuesto para controlar y/o detectar datos de una grúa con las particularidades del preámbulo de la reivindicación 1.

La tarea de la invención consiste en indicar un procedimiento para determinar la posición actual de un medio de sujeción de carga que permita, frente a los procedimientos conocidos, una determinación más exacta de la posición.

Esta tarea es resuelta mediante un procedimiento conforme a las particularidades de la reivindicación 1. El objeto de las reivindicaciones subordinadas 2 a 8 son unas ejecuciones ventajosas del procedimiento.

Según esto la invención se basa en que al menos una instalación de medición sobre la grúa envíe uno o varios valores de medición para determinar la posición de al menos un medio de sujeción de carga.

Como medio de sujeción de carga se usa de forma preferida un gancho de grúa, aunque son concebibles unos medios de sujeción de carga alternativos, como por ejemplo un bastidor de soporte, un travesaño, una pinza de agarre, un medio de sujeción magnético, etc..

Conforme a la invención se realiza un cálculo de la posición exacta de al menos un medio de sujeción de carga con base en uno o varios valores de medición de al menos una instalación de medición, así como en uno o varios datos característicos de la rigidez de la grúa. De forma preferida pueden entenderse en general como datos característicos de la rigidez de la grúa unos valores, que describen una variación de la geometría de la grúa durante el funcionamiento de la grúa respecto a la forma normal rígida de la grúa.

Los datos característicos de la rigidez de la grúa comprenden a este respecto en especial unos datos que afectan a la rigidez a la flexión y/o extensión y/o torsión de la grúa, respectivamente de determinados componentes de la grúa, respectivamente entregan una medida para la flexión y/o extensión y/o torsión de la grúa o de determinados componentes de la grúa.

También es posible tener en cuenta una constante de elasticidad de la grúa, respectivamente de un componente de la grúa, como los datos característicos de la rigidez de la grúa.

El procedimiento se aparta según esto de la suposición actual e una estructura rígida de la grúa y, en lugar de esto, tiene en cuenta sus influencias en la estructura de la grúa, en especial los efectos de las fuerzas aplicadas a la geometría de la grúa, respectivamente la deformación a ello ligada de la forma geométrica de la grúa, para hacer posible una determinación más precisa de la posición del medio de sujeción de carga.

La posición del medio de sujeción de carga se calcula de forma preferida en la dirección radial R respecto a la grúa, así como en la dirección vertical V con relación a la grúa, respectivamente como valor absoluto en la dirección vertical H.

Los datos característicos de la rigidez de la grúa se refieren de forma preferida a la flexión, respectivamente a la resistencia a la flexión de al menos un componente de la grúa. Como posibles componentes de la grúa son válidos a este respecto la torre de la grúa, respectivamente elementos aislados de la grúa, así como el sistema de pluma o elementos aislados de la pluma.

Aparte de esto, los datos característicos de la rigidez de la grúa pueden tener en cuenta la suspensión de uno o varios componentes de la grúa. A este respecto cabe citar al menos un apoyo de la grúa. En especial debe tenerse en cuenta la suspensión de al menos un brazo de apoyo así como, dado el caso, la suspensión del mecanismo de apoyo, por ejemplo del cilindro de apoyo correspondiente.

Los citados componentes de la grúa están sometidos a unas deformaciones, que pueden determinarse en función de la masa de carga suspendida y de la posición.

Además de esto, dentro de los datos característicos de la rigidez, en especial la rigidez a la extensión de la grúa, puede entrar el estado de al menos un cable de elevación. Aquí la rigidez total y en especial la comba del cable y/o la extensión del cable y/o la rigidez a la extensión de al menos un cable de elevación puede contribuir a una mejor representación del sistema de grúa y ayudar a una determinación más precisa de la posición del medio de sujeción de carga utilizado.

Uno o varios datos característicos de la rigidez de la grúa pueden detectarse de forma preferida mediante uno o varios dispositivos de medición adecuados, durante el funcionamiento de la grúa, y usarse para el cálculo de la posición del medio de sujeción de carga.

Conforme a la invención se genera un modelo de grúa que tiene en cuenta la rigidez de la grúa y se tiene en cuenta para calcular la posición del medio de sujeción de carga. El modelado del estado de la grúa lleva consigo la ventaja de que es suficiente un número limitado de sensores para la determinación exacta de la posición del medio de sujeción de carga. Mediante la utilización de modelos de grúa deformables puede aspirarse a un cálculo más cercano a la realidad.

Para el modelado pueden representarse por ejemplo uno o varios componentes de la grúa como elementos elásticos, de forma preferida unas vigas. La flexión de los elementos o de las vigas entra, mediante el modelado cercano a la realidad del sistema de grúa, en el cálculo de la posición del medio de sujeción de carga.

Por ejemplo se interpretan uno o varios elementos de torre como vigas, cuya flexión se simula de modo y manera conocidos. Además de esto pueden entenderse de forma preferida los elementos de un sistema de pluma también como vigas aisladas, cuyo combado puede determinarse.

El sistema de apoyo, en especial unos brazos de apoyo aislados o cilindros de apoyo correspondientes, se modela convenientemente como elementos elásticos o amortiguadores.

Aparte de esto pueden usarse unos elementos con capacidad de extensión para la generación de un modelo de grúa, en donde los elementos con capacidad de extensión representan en especial el estado de al menos un cable de elevación. De forma preferida entran a causa de esto en el modelo de grúa una posible comba del cable y/o una posible extensión de cable al menos de un cable de elevación.

Para determinar la posición del medio de sujeción de carga pueden ser necesarios ciertos parámetros que describen el estado de la grúa. De forma preferida al menos una instalación de medición dispuesta sobre la grúa detecta la masa de carga suspendida. Además de esto puede detectarse mediante técnica de medición el ángulo de izado de la pluma, en especial mediante al menos una instalación de medición dispuesta sobre la grúa y prevista para ello. Como es natural también puede detectarse la inclinación de la grúa - por ejemplo durante el montaje sobre un barco, para tenerla en cuenta.

Como ya se ha explicado anteriormente, la posición exacta del medio de sujeción de carga se describe a... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para controlar y/o detectar datos de una grúa (1, 2, 3, 4) , en donde al menos una instalación de medición sobre la grúa envía uno o varios valores de medición para determinar la posición de al menos un medio de sujeción de carga, en especial el gancho de grúa (10) , en donde se realiza un cálculo de la posición del medio de sujeción de carga sobre la base del uno o de los varios valores de medición de al menos una instalación de medición, así como de uno o varios datos característicos de la rigidez de la grúa, caracterizado porque se genera un modelo de grúa que tiene en cuenta la rigidez de la grúa y se tiene en cuenta para calcular la posición del medio de sujeción de carga.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque uno o varios datos característicos de la rigidez de la grúa (1, 2, 3, 4) comprenden la flexión de al menos un elemento de torre (4) , respectivamente de un elemento de pluma (5) , y/o la comba de cable (6, 7) y/o la extensión de cable de al menos un cable de elevación y/o la suspensión de al menos un dispositivo de apoyo (2) , en especial al menos de un brazo de apoyo y/o al menos de un cilindro de apoyo.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se miden y/o calculan uno o varios datos característicos de la rigidez de la grúa (1, 2, 3, 4) .

4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se modelan uno o varios componentes de la grúa en el modelo de grúa mediante uno o varios elementos elásticos, de forma preferida unas vigas, y/o uno o varios elementos elásticos o amortiguadores y/o uno o varios elementos extensibles.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos una instalación de medición detecta la masa de carga (10) y/o un ángulo de izado de la pluma (9) y/o la longitud acodada del cable y/o el ángulo del cable.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque la distancia radial R entre el medio de sujeción de carga (10) y la grúa (1, 2, 3, 4) se determina con base en la masa de carga medida y/o en el ángulo de izado de la pluma (9) medido, en unión a la flexión calculada a partir de esto del sistema de pluma (5) y/o a la flexión de la torre de grúa (4) y/o al movimiento elástico del dispositivo de apoyo.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la altura H del medio de sujeción de carga (10) se determina en función de la distancia radial R entre el medio de sujeción de carga y la grúa (1, 2, 3, 4) y/o de la extensión del cable y/o de la comba del cable (6, 7) y/o de la longitud acodada del cable y/o de la carga.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el procedimiento es adecuado para el control de un control de varias grúas, en especial de un sistema de grúas en tándem.

9. Control de grúa para una grúa (1, 2, 3, 4) para ejecutar el procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores.

10. Grúa (1, 2, 3, 4) con un control de grúa según la reivindicación 9.

11. Grúa (1, 2, 3, 4) según la reivindicación 10, caracterizada porque al menos una instalación de medición de la grúa presenta uno o varios elementos DMS, en donde al menos un elemento DMS está dispuesto de forma preferida sobre el sistema de pluma (5) y/o sobre la torre de grúa (4) .

12. Grúa según una de las reivindicaciones 10 u 11, caracterizada porque al menos una instalación de medición comprende un sistema sensorial dispuesto en el mecanismo de plegado para medir la longitud acodada del cable y/o al menos un sistema sensorial en el mecanismo de basculamiento para medir el ángulo de izado (9) .

13. Sistema de varias grúas compuesto por al menos dos grúas con al menos un control de grúa conforme a la reivindicación 9.

14. Software archivado en un soporte de datos para un control de grúa, para ejecutar el procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8.