EP0985630A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Ladeprofilen biem Be- und Entladen von Containern - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Ladeprofilen biem Be- und Entladen von Containern Download PDF

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EP0985630A1
EP0985630A1 EP99116041A EP99116041A EP0985630A1 EP 0985630 A1 EP0985630 A1 EP 0985630A1 EP 99116041 A EP99116041 A EP 99116041A EP 99116041 A EP99116041 A EP 99116041A EP 0985630 A1 EP0985630 A1 EP 0985630A1
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EP
European Patent Office
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crane
trolley
ship
quay
path
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP99116041A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Gerd Igelmann
Hans-Joachim Martensen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Telerob Ges fur Fernhantierungs technik GmbH
Original Assignee
Telerob Ges fur Fernhantierungs technik GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/18—Control systems or devices
    • B66C13/46—Position indicators for suspended loads or for crane elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/18—Control systems or devices
    • B66C13/48—Automatic control of crane drives for producing a single or repeated working cycle; Program control

Definitions

  • the invention relates to a method for loading and unloading of containers between a quay and an am Quay lying ship by means of a quay crane, one at a trolley movable with a crane boom and one Container lifting gear with hooks. It also affects a device for performing such a method.
  • Each crane can be in the assigned section of the ship either loading or unloading. It is manually by operated by an operator.
  • the lifting gear the usually as a container carrying harness, also as Spreader called, trained, must be with everyone Crane travel to be moved at a height Collision between the crane hook or that on it hanging load and the ship or those on the ship to avoid existing containers.
  • On this crane trip the trolley is moved across an area of the Quays and over the ship to a container from land to ship or around one Pick up containers from the ship and then open the country or a waiting transport vehicle to discontinue.
  • the one required for loading or unloading a container Time expenditure depends to a large extent on the Experience and the skill of the crane operator. Because in particular the actual height difference between the The lower edge of the load and the upper edge of the other containers in the ship Loading profile from the position of the crane operator only is difficult to see, the load is usually raised higher than that required to comply with Safety distances would be necessary. Hereby those phases of the crane movement are extended, in which the load is only raised or lowered.
  • the object of the invention is to provide a method through which the loading and unloading times of containers are essential can be shortened. It is also a task of the invention, a device for performing to provide such a method.
  • the invention solves the first object by a method of the type mentioned, in which means a measuring device arranged on the trolley quay and ship surface contour located below this as well as the container loading of the ship in three Coordinate directions (X, Y, Z) is measured, the Measured values are stored in a computer unit and from the measured values output data for the control of the Trolley path and the crane hook length generated become.
  • Advantageous further developments of the method according to the invention are in claims 2 to 9 specified.
  • the inventive method has the advantage that it also interferes with the loading or unloading process, caused by ship movements due to a changing water level or loading status of the Ship could be caused, reliably excludes. Also sagging of the crane boom due to A load hanging on the hook cannot malfunction cause this process.
  • Contour measurements to record the profile of the This method is intended to transport cargo in the same way for loading and unloading other cuboid or geometrically regularly shaped Objects ideally suited.
  • the further task is solved by a device with the characterizing features of the claim 10.
  • this device according to the invention are used to carry out the method according to the invention, the geometric state of charge and / or that Loading profile recorded, known individual components like a laser rangefinder, a laser scanner Position sensor and a computer unit used. Generate this Profile data required for automatic motion control the load and the load handler become.
  • the range finder is more advantageous Way forward and towards the ship the trolley attached, its measuring direction points vertically down, i.e. in the Z direction.
  • the laser scanner is attached to the same place, its measuring direction, the corresponds to the X-Y plane, is transverse to the direction of movement the trolley on the crane boom, the Y direction.
  • the width of the loading contour is about measure two container lengths.
  • the pioneer finally captures the cat's current position in with respect to the Y direction. This signal can if necessary also from an existing crane control derived, as well as the weight of each load hanging on the hook.
  • the procedure is carried out by means of the Measuring device a height profile below the route included, including all details of the Ship and its container loading. With that, at the same time the free space above the ship seized and it can the for the return trip and the next outward journey of the Cat optimal, i.e. shortest, travel distance calculated become.
  • the laser scanner measures that Distance in the X-Z plane and the associated angle.
  • the encoder for the Y direction delivers the Travel path of the trolley on the crane boom.
  • the Influence of any deflection of the crane boom, caused by a load on the crane hook, recorded as a correction variable and by the crane control the height setting of the crane hook is taken into account become.
  • the laser scanner sends a pulsed laser beam which is deflected by a rotating mirror and the Scans the surroundings in a fan shape.
  • the beam is at Hitting an object reflects and in the receiver of the scanner registered.
  • the measured time difference between sending and receiving a beam proportional to the distance between the transmitter and the object.
  • the current angle of rotation of the mirror is a measure of the angular position of the object, which is in the field of vision of the Scanner is located. So that the loading profile and the Measure the upper edge of the cross-section of the ship and the load and recorded, at the same time disturbances like that Hook load and the water level also recorded, so that too this information for automatic loading and unloading can be used with.
  • the measuring arrangement 9 consists of a range finder 10 and a laser scanner 11. Both sensors 10 and 11 are in the direction of the ship 1 in front of the trolley 4 arranged below the crane boom 7, their measuring beams capture, as indicated in Fig. 2, the height contour vertically below these sensors 10 and 11 and thus the load height of the container 8 on the Ship 1 and also on the quay 2. Both sensors 10 and 11 are connected to a computer unit 12 to which as indicated in the figure, an additional one on the Trolley 4 located encoder 13 is connected, which registers the current position of the trolley 4. This information can also be used if necessary derived from an existing crane control and as a measurand for the crane coordinate Y to the computer unit 12 be handed over.
  • FIG. 3 shows the basic arrangement of the sensors 10 and 11, here for the sake of simplicity as one unit shown above the ship 1 and the containers 8.
  • the height in the Z direction is determined by the range finder 10 with one indicated by a heavily dashed line Measuring beam detected.
  • the measuring plane of the laser scanner 11, represented by several thin dashed lines Lines, runs in the X-Z plane of the Crane coordinates. So that the linear expansion of the Container 8 in the X direction, i.e. across the trolley movement, detected. At the same time it is also avoided that an incorrect measurement, for example due to the fact that the Sensor 10 detects a gap between two rows of containers, leads to a malfunction of the arrangement.
  • the distance sensor 10 measures during each crane run the distance vertically down towards the Crane coordinate Z and transfers the measured value to the Computer unit 12.
  • the laser scanner 11 with its measuring beam distance and angle in the X-Z plane, which is perpendicular to the crane coordinate Y, where the measuring beam is about two containers wide 8 sweeps in the X direction.
  • the laser scanner 11 transfers its measured values to the computer unit 12.
  • Further input variables are route data, either by means of a displacement sensor 13 located on a trolley 4 or recorded from the existing crane control and as Measured variable for the crane coordinate Y to the computer unit 12 passed.
  • the computing unit 12 now calculates that for the Crane control required profile data and gives them as output variables.
  • This profile data contains the linked measurement data from sensors 10, 11 and 13 and are used to control trolley 4 and hook 5 in with respect to the crane coordinates Y and Z.
  • a hook harness 5 hanging container 6 between a pick-up point 14 at quay 2 and a delivery point 15 on ship 1 or on another container 8 on different trajectories 16 or 17 are carried, the hook tackle 5 together with the attached load 6 in height, i.e. in the Z direction and laterally, i.e. in the Y direction, by means of the trolley 4 and the crane control for the Hook tackle 5 is moved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ship Loading And Unloading (AREA)
  • Control And Safety Of Cranes (AREA)

Abstract

Bei einem Verfahren zum Be- und Entladen von Containern zwischen einem Kai (2) und einem am Kai (2) liegenden Schiff (1) mittels eines Kaikrans (3) mit einem Kranausleger (7), einer Laufkatze (4) sowie einem Containerhebegeschirr (5), wird über eine an der Laufkatze (4) angeordnete Meßeinrichtung (9) die unter dieser befindliche Kai- und Schiffsoberflächenkontur sowie die Containerbeladung (8) des Schiffes (1) in drei Koordinatenrichtungen vermessen, diese Meßwerte werden in einer Rechnereinheit (12) gespeichert und es werden aus ihnen Ausgangsdaten in Form eines Profils errechnet, das für eine automatische Bewegungssteuerung der Kranlast, insbesondere für die Steuerung des Laufkatzenweges und der Kranhakenlänge, verwendet wird. Die hierfür vorgesehene Vorrichtung umfaßt wenigstens je einen Entfernungsmesser (10), einen Laserscanner (11), einen Weggeber (13), einen Lastgewichtgeber sowie eine Rechnereinheit (12). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Be- und Entladen von Containern zwischen einem Kai und einem am Kai liegenden Schiff mittels eines Kaikrans, einer an einem Kranausleger verfahrbaren Laufkatze sowie einem Containerhebegeschirr mit Haken. Ferner betrifft sie eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.
Auf dem Seeweg zu transportierende Güter werden in zunehmendem Maße so kommissioniert, daß ihr Umschlag mit Standard-Containern erfolgen kann, die von entsprechend ausgebildeten Schiffen weltweit transportiert werden. Ihre Be- und Entladung erfolgt mittels sogenannter Kaikräne, von denen in der Regel immer mehrere Kräne ein Schiff bedienen, um die Schiffsliegezeiten so kurz wie möglich zu gestalten. Die Anzahl der ein Schiff bedienenden Kräne ist jedoch dadurch begrenzt, daß zwischen den einzelnen Kränen ein Sicherheitsabstand eingehalten werden muß. Somit hängt die Liegezeit eines Schiffes unmittelbar von der Umschlagsgeschwindigkeit jedes einzelnen Kaikranes ab.
Jeder Kran kann in dem ihm zugeordneten Schiffsabschnitt entweder be- oder entladen. Er wird manuell von einem Bediener gefahren. Das Hebegeschirr, das üblicherweise als Container-Tragegeschirr, auch als Spreader bezeichnet, ausgebildet ist, muß bei jeder Kranfahrt in der Höhe verfahren werden, um eine Kollision zwischen dem Kranhaken bzw. der an diesem hängenden Last und dem Schiff oder den auf dem Schiff befindlichen Containern zu vermeiden. Bei dieser Kranfahrt wird die Laufkatze quer über einen Bereich des Kais und über das Schiff verfahren, um einen Container vom Land auf das Schiff zu befördern oder um einen Container vom Schiff aufzunehmen und anschließend auf dem Land bzw. einem bereitstehenden Transportfahrzeug abzusetzen.
Ein üblicher Kranzyklus sieht während des Entladevorganges etwa wie folgt aus:
  • Verfahren der Krankatze vom Kai über das Schiff,
  • Absenken des Spreaders, der über Seilzüge an der Katze hängt, bis zum Container,
  • Aufnahme des Containers mittels Spreaders,
  • Verriegeln des Containers im Spreader,
  • Anheben des Containers über das Schiffsdeck,
  • Verfahren der Katze bis auf die Höhe des Kais,
  • Absenken des Containers auf den Boden oder einen bereitstehenden LKW,
  • Lösen der Verriegelung des Containers im Spreader,
  • erneute Kranfahrt.
Der für das Be- oder Entladen eines Containers benötigte Zeitaufwand hängt in erheblichem Maße von der Erfahrung und dem Geschick des Kranführers ab. Da insbesondere die tatsächliche Höhendifferenz zwischen der Unterkante der Last und der Oberkante des von den übrigen im Schiff befindlichen Containern gebildeten Beladungsprofils aus der Position des Kranführers nur schwer zu erkennen ist, wird die Last in der Regel höher angehoben, als es zur Einhaltung der vorgeschriebenen Sicherheitsabstände notwendig wäre. Hierdurch verlängern sich diejenigen Phasen der Kranbewegung, in denen die Last nur gehoben oder gesenkt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, durch das die Be- und Entladezeiten von Containern wesentlich verkürzt werden können. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens bereitzustellen.
Die Erfindung löst die erste Aufgabe durch ein Verfahren der eingangs genannten Art, bei dem mittels einer an der Laufkatze angeordneten Meßeinrichtung die unter dieser befindliche Kai- und Schiffsoberflächenkontur sowie die Containerbeladung des Schiffes in drei Koordinatenrichtungen (X, Y, Z) vermessen wird, die Meßwerte in einer Rechnereinheit gespeichert werden und aus den Meßwerten Ausgangsdaten für die Steuerung des Laufkatzenweges und der Kranhakenlänge generiert werden. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens nach der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 9 angegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, daß es zugleich auch Störungen des Lade- oder Löschvorganges, die durch Schiffsbewegungen aufgrund eines sich verändernden Wasserstands oder Beladezustandes des Schiffes hervorgerufen werden könnten, zuverlässig ausschließt. Auch ein Durchhängen des Kranauslegers aufgrund einer am Haken hängenden Last kann keine Störung dieses Vorganges verursachen. Indem in vorteilhafter Weiterbildung des Verfahrens nach der Erfindung zusätzlich Konturmessungen zur Erfassung des Profils des zu befördernden Ladegutes vorgesehen sind, ist dieses Verfahren in gleicher Weise auch für das Be- und Entladen anderer quaderförmiger oder geometrisch regelmäßig geformter Gegenstände hervorragend geeignet.
Die Lösung der weiteren Aufgabe erfolgt durch eine Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 10. Bei dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung werden für die Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung, das den geometrischen Ladezustand und/oder das Ladeprofil erfaßt, an sich bekannte Einzelkomponenten wie ein Laserentfernungsmesser, ein Laserscanner, ein Weggeber und eine Rechnereinheit eingesetzt. Diese generieren Profildaten, die für eine automatische Bewegungssteuerung der Last und des Lastaufnahmemittels benutzt werden. Der Entfernungsmesser ist in vorteilhafter Weise vorn und zum Schiff hin ausgerichtet an der Laufkatze angebracht, seine Meßrichtung weist senkrecht nach unten, d.h. in Z-Richtung . Der Laserscanner ist am gleichen Ort angebracht, seine Meßrichtung, die der X-Y-Ebene entspricht, verläuft quer zur Bewegungsrichtung der Laufkatze auf dem Kranausleger, der Y-Richtung. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Breite der Beladungskontur über etwa zwei Containerlängen hin vermessen. Der Weggeber schließlich erfaßt die aktuelle Position der Katze in bezug auf die Y-Richtung. Dieses Signal kann gegebenenfalls auch aus einer vorhandenen Kransteuerung abgeleitet werden, ebenso wie das Gewicht der jeweils am Haken hängenden Last.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei jeder Kranfahrt mittels der Meßeinrichtung ein Höhenprofil unterhalb des Fahrweges aufgenommen, einschließlich aller Einzelheiten des Schiffes und seiner Containerbeladung. Damit wird zugleich der freie Raum über dem Schiff erfaßt und es kann der für die Rückfahrt und die nächste Hinfahrt der Katze optimale, d.h. kürzeste, Verfahrweg errechnet werden. Indem bei jeder Kranfahrt gemessen wird, werden Störgrößen wie Wasserstands- oder Beladezustandsänderungen, die sich auf die Lage des Schiffes auswirken, zuverlässig eliminiert. Dabei erfolgt die Messung unterhalb der Laufkatze mittels der Sensoren in drei zueinander senkrechten Koordinatenrichtungen: Der Laserentfernungsmesser mißt in Z-Richtung die Höhe über dem Boden bzw. dem Schiff. Der Laserscanner mißt die Entfernung in der X-Z-Ebene und den zugehörigen Winkel. Schließlich liefert der Weggeber für die Y-Richtung den Verfahrweg der Laufkatze auf dem Kranausleger. Zusätzlich kann mittels eines Lastgewichtgebers der Einfluß einer etwaigen Durchbiegung des Kranausleger, verursacht durch eine am Kranhaken befindliche Last, als Korrekturgröße erfaßt und von der Kransteuerung bei der Höheneinstellung des Kranhakens berücksichtigt werden.
Durch die Kombination eines Laserentfernungsmessers und eines Laserscanners für die Messung in X-Z-Ebene ist es möglich, sowohl Profilflanken mit hoher Genauigkeit zu detektieren als auch Hindernisse zu erkennen. Der Laserscanner sendet dabei einen gepulsten Laserstrahl aus, der über einen Drehspiegel abgelenkt wird und die Umgebung fächerförmig abtastet. Der Strahl wird bei Auftreffen auf ein Objekt reflektiert und im Empfänger des Scanners registriert. Der gemessene Zeitunterschied zwischen dem Aussenden und Empfangen eines Strahls ist der Entfernung zwischen Sender und Objekt proportional. Der aktuelle Drehwinkel des Spiegels ist ein Maß für die Winkellage des Objektes, das sich im Blickfeld des Scanners befindet. Damit werden das Ladeprofil und die Oberkante des Querschnitts von Schiff und Beladung vermessen und erfaßt, zugleich werden Störgrößen wie die Hakenlast und der Wasserstand mit erfaßt, so daß auch diese Informationen für das automatische Be- und Entladen mit verwendet werden können.
Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielbaren Vorteile bestehen nicht nur in einer erheblichen Zeit- und Kostenersparnis durch verkürzte Verfahrzeiten für den Kranhaken zwischen Schiff und Kai, sie bieten vielmehr zugleich eine deutliche Erhöhung der Sicherheit gegen Kollisionen, da der Ablauf der Be- und Entladung laufend überwacht wird. Der Kranbediener wird auf diese Weise von ermüdender, gleichförmiger Arbeit entlastet und kann sich voll auf seine Überwachungsaufgaben konzentrieren.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1:
eine Prinzipdarstellung einer Gesamtanordnung, bestehend aus einem Kran und einem von diesem zu beladenden Schiff,
Fig. 2:
eine Prinzipdarstellung einer Profilsensoranordnung,
Fig. 3:
eine Prinzipdarstellung der Wirkungsweise eines Laserscanners und
Fig. 4:
eine Verfahrkurve eines Verladekrans.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung ist ein zu be- oder entladendes Schiff 1 an einem Kai 2 zusammen mit einem Kran 3 im Querschnitt dargestellt. Eine Laufkatze 4 des Kranes 3 ist mit einem Hakengeschirr 5 versehen, an dem ein zu befördernder Container 6 hängt. Die mit einer Führerkabine ausgestattete Laufkatze 4 ist längs eines in etwa horizontal angeordneten Auslegers 7 des Kranes 3 derart gehaltert, daß sie in Y-Richtung über das Schiff 1 hinweg verfahren werden kann. Im Inneren des Schiffes 1 befinden sich weitere Container 8. Mit in diese Figur eingezeichnet sind die Richtungen der Koordinaten Y, dem Verfahrweg der Laufkatze 4, und Z, dem vertikalen Abstand zwischen dem Kranausleger 7 und dem darunter befindlichen Objekt. Schließlich ist in dieser Figur noch eine vor der Laufkatze 4 angeordnete Meßanordnung 9 angedeutet, die im einzelnen anhand von Fig. 2 erläutert wird.
Die Meßanordnung 9 besteht aus einem Entfernungsmesser 10 sowie einem Laserscanner 11. Beide Sensoren 10 und 11 sind in Richtung auf das Schiff 1 vor der Laufkatze 4 unterhalb des Kranauslegers 7 angeordnet, ihre Meßstrahlen erfassen, wie in Fig. 2 angedeutet, die Höhenkontur senkrecht unterhalb dieser Sensoren 10 und 11 und damit die Ladungshöhe der Container 8 auf dem Schiff 1 bzw. auch auf dem Kai 2. Beide Sensoren 10 und 11 sind mit einer Rechnereinheit 12 verbunden, an die, wie in der Figur angedeutet, zusätzlich ein an der Laufkatze 4 befindlicher Weggeber 13 angeschlossen ist, der die aktuelle Position der Laufkatze 4 registriert. Diese Information kann aber gegebenenfalls auch aus einer vorhandenen Kransteuerung abgeleitet und als Meßgröße für die Krankoordinate Y an die Rechnereinheit 12 übergeben werden.
Fig. 3 zeigt die prinzipielle Anordnung der Sensoren 10 und 11, hier der Einfachheit halber als eine Baueinheit dargestellt, über dem Schiff 1 sowie den Containern 8. Die Höhe in Z-Richtung wird vom Entfernungsmesser 10 mit einem durch eine stark gestrichelte Linie angedeuteten Meßstrahl erfaßt. Die Meßebene des Laserscanners 11, dargestellt durch mehrere dünne gestrichelte Linien, verläuft in der X-Z-Ebene der Krankoordinaten. Damit wird die Längenausdehnung der Container 8 in X-Richtung, d.h. quer zur Laufkatzenbewegung, erfaßt. Zugleich wird damit auch vermieden, daß eine Falschmessung, etwa dadurch bedingt, daß der Sensor 10 eine Lücke zwischen zwei Containerreihen erfaßt, zu einer Funktionsstörung der Anordnung führt.
Während jeder Kranfahrt mißt der Entfernungssensor 10 die Entfernung senkrecht nach unten in Richtung der Krankoordinate Z und übergibt den Meßwert an die Rechnereinheit 12. Zugleich mißt der Laserscanner 11 mit seinem Meßstrahl Entfernung und Winkel in der X-Z-Ebene, die senkrecht zur Krankoordinate Y verläuft, wobei der Meßstrahl eine Breite von etwa zwei Containern 8 in X-Richtung überstreicht. Auch der Laserscanner 11 übergibt seine Meßwerte an die Rechnereinheit 12. Als weitere Eingangsgröße werden Wegdaten, entweder mittels eines an einer Laufkatze 4 befindlichen Weggebers 13 oder aus der vorhandenen Kransteuerung erfaßt und als Meßgröße für die Krankoordinate Y an die Rechnereinheit 12 übergeben.
Die Rechnereinheit 12 berechnet nunmehr die für die Kransteuerung erforderlichen Profildaten und gibt diese als Ausgangsgrößen aus. Diese Profildaten enthalten die verknüpften Meßdaten der Sensoren 10, 11 und 13 und dienen zur Ansteuerung von Laufkatze 4 und Haken 5 in bezug auf die Krankoordinaten Y und Z. Wie abschließend in Fig. 4 gezeigt ist, kann ein am Hakengeschirr 5 hängender Container 6 zwischen einem Aufnahmepunkt 14 am Kai 2 und einem Abgabepunkt 15 auf dem Schiff 1 bzw. auf einem anderen Container 8 auf verschiedenen Bahnkurven 16 oder 17 befördert werden, wobei das Hakengeschirr 5 samt der daran hängenden Last 6 in der Höhe, d.h. in Z-Richtung sowie seitlich, d.h. in Y-Richtung, mittels der Laufkatze 4 und der Kransteuerung für das Hakengeschirr 5 bewegt wird. Bei einem herkömmlichen Beladevorgang, bei dem kein Vermessung der Konturen von Schiff und Ladung erfolgt, müßte vom Kranhaken eine kollisionssichere Bahn, angedeutet durch die ausgezogene Kurve 16, durchlaufen werden, die erheblich länger wäre als die mit vorangehender Konturvermessung mögliche Bahnkurve 17, die in dieser Figur gestrichelt dargestellt ist. Diese optimierte Bahnkurve ist erheblich kürzer und ermöglicht dadurch eine wesentliche Zeitersparnis bei jedem einzelnen Fördervorgang eines Containers. Daraus ergibt sich in der Summe eine wesentlich kürzere Liegezeit für das zu be- und/oder entladende Schiff.

Claims (14)

  1. Verfahren zum Be- und Entladen von Containern zwischen einem Kai und einem am Kai liegenden Schiff mittels eines Kaikrans, einer an einem Kranausleger verfahrbaren Laufkatze sowie einem Containerhebegeschirr mit Haken, dadurch gekennzeichnet, daß über eine an der Laufkatze (4) angeordnete Meßeinrichtung (9, 10,11) die unter dieser befindliche Kai- und Schiffsoberflächenkontur sowie die Containerbeladung (8) des Schiffes (1) in drei Koordinatenrichtungen (X, Y, Z) vermessen wird, daß die Meßwerte in einer Rechnereinheit (12) gespeichert werden und daß aus den Meßwerten Ausgangsdaten für die Steuerung des Laufkatzenweges und der Kranhakenlänge generiert werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koordinatenrichtungen (Y, Z) senkrecht aufeinander stehen und die in diesen Richtungen ermittelten Meßwerte dem Kran als Hakenlänge (Z) senkrecht zum Boden sowie als Laufkatzenweg (Y) vom Kranausleger (7) zum Schiff (1) zugeordnet sind.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Weg (X) senkrecht zum Laufkatzenweg (Y) und zum vertikalen Abstand (Z) als dritte Koordinate erfaßt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Hakenlast gemessen wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Meßreihe, bestehend aus mindestens den fortlaufend mit einer vorgebbaren Taktfrequenz gemessenen Meßwerten Laufkatzenweg, Konturhöhe, Konturbreite sowie der Hakenlast jeweils nach einer vorgebbaren Anzahl von Kranfahrten während wenigstens einer Leerfahrt aufgenommen wird und für die nachfolgende Kranfahrt verwendet wird und daß aus der Meßfahrt Steuerungsdaten für den Katzenweg und die Hakenlänge in die Kransteuerung eingespeist werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ermittelten Daten über mehrere Meßfahrten gespeichert werden und durch Vergleich der Meßreihen Veränderungen der Lage des Schiffes (1) ermittelt und für die Kransteuerung verwandt werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kransteuerung derart ausgelegt ist, daß die Kranfahrt auf einer optimierten Bahnkurve (17) von einem Anfangspunkt (14) am Kai (2) bis zu einem Endpunkt (15) am Schiff (1) und, umgekehrt durchlaufen wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das gemessene Profil sowie die gefahrene Bahnkurve (17) auf einem Bildschirm mehrdimensional dargestellt werden.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß über weitere Sensoren Konturen erfaßt und/oder Korrekturgrößen für die Profilmessung ermittelt werden, die von der Rechnereinheit (12) mit verarbeitet werden.
  10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bestehend aus einem Kaikran mit einem Kranausleger, einer Laufkatze, einem Containerhebegeschirr sowie einer Meß- und Steuerungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Meß- und Steuerungseinrichtung (9) einen Wegsensor (13) für den Laufkatzenweg, einen Entfernungssensor (10) für die Entfernung zwischen der Laufkatze und der senkrecht unter dieser befindlichen Oberfläche, einen Winkel- und Entfernungssensor (12) zur Erfassung der Konturbreite unterhalb und quer zur Laufkatzenrichtung sowie eine Rechnereinheit (12) zur Speicherung, Berechnung und Ausgabe von Daten für die Laufkatzen- und Hakenlängensteuerung umfaßt.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (10) zur Messung der Entfernung zwischen der Laufkatze (4) und der senkrecht unter dieser befindlichen Oberfläche aus einem Lasersensor besteht.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (11) zur Erfassung der Konturbreite unterhalb und quer zur Laufkatzenrichtung aus einem Laserscanner besteht.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren fest mit der Laufkatze (4) verbunden und vor dieser in Richtung auf das abzufertigende Schiff (1) hin angeordnet sind.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Sensoren zur Erfassung der Kontur und/oder zur Ermittlung von Korrekturgrößen vorgesehen sind.
EP99116041A 1998-09-11 1999-08-16 Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Ladeprofilen biem Be- und Entladen von Containern Withdrawn EP0985630A1 (de)

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