ES2889574T3 - Grúa con sistema de captación de imágenes - Google Patents

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Simon Schörghofer
Martin Galler
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Abstract

Grúa (32) con una columna de grúa (8) y con un sistema de captación de imágenes (2) dispuesto de manera que puede ser elevado y descendido por un dispositivo elevador (1) para la captación de un área del entorno de la grúa que no es directamente visible para un operador de la grúa (32), estando dispuesto el sistema de captación de imágenes (2) en una pluma (5) del dispositivo elevador (1) que discurre de manera recta, pudiendo moverse el sistema de captación de imágenes (2) en altura mediante la extensión de la pluma (5) fuera de una columna elevadora (4) y pudiendo descenderse, mediante una retracción de la pluma (5) al interior de la columna elevadora (4), a una posición de transporte en la que la pluma (5) se encuentra esencialmente por completo dentro de la columna elevadora (4) y el sistema de captación de imágenes (2) se ha movido hasta situarse junto a la columna elevadora (4), caracterizada por que el sistema de captación de imágenes (2) está dispuesto sobre una punta de la pluma (5) que constituye el punto más alto de la pluma (5), formando la columna elevadora (4) y la pluma (5), en un plano vertical que incluye tanto la columna elevadora (4) como la columna de grúa (8), un ángulo distinto de cero con la columna de grúa (8).

Description

DESCRIPCIÓN
Grúa con sistema de captación de imágenes
La presente invención se refiere a una grúa con las características del preámbulo de la reivindicación 1 y a un vehículo portador con tal grúa.
Se ha dado a conocer una grúa no genérica por el documento WO 2017/164781 A1. Este documento muestra en las figuras 7a y 7b una grúa con una columna de grúa y con un sistema de captación de imágenes dispuesto de manera que puede ser elevado y descendido por un dispositivo elevador para la captación de un área de un entorno de grúa que no es directamente visible para un operador de la grúa, estando dispuesto el sistema de captación de imágenes en una pluma del dispositivo elevador que discurre de manera recta (último tramo que se encuentra sobre la pluma más interna, que discurre horizontalmente). Para descender el sistema de captación de imágenes a una posición de transporte en la que el sistema de captación de imágenes se ha movido hasta quedar junto a la columna elevadora, se deben retraer la pluma que discurre horizontalmente y la pluma que discurre verticalmente.
El documento EP 3323 767 A1 muestra una grúa telescópica con un brazo de grúa en el que está dispuesto un equipo de captación de imágenes en un área de la punta. El documento DE 102014009165 A1 describe un gran manipulador con una cámara montada en una pluma para cámara.
El documento US 2013/183028 A1 muestra una cámara grúa con un brazo de grúa telescópico en cuya punta se puede montar una cámara.
El objetivo de la invención es proporcionar una grúa genérica que permita un campo de visión más grande del sistema de captación de imágenes, y un vehículo portador con tal grúa.
Este objetivo se consigue mediante una grúa con las características de la reivindicación 1 y un vehículo portador con tal grúa. Formas de realización ventajosas de la invención se definen en las reivindicaciones dependientes.
Debido a que la invención prevé que el sistema de captación de imágenes esté dispuesto sobre una punta de la pluma que constituye el punto más alto de la pluma, el campo de visión no está limitado ni por plumas que se extienden horizontalmente ni por una pluma que sobresale en altura junto al sistema de captación de imágenes. Básicamente, esto permite un campo de visión de 360° en un plano horizontal, no estando la invención limitada a tal visión panorámica. Por ejemplo, un campo de visión de al menos 290° puede ser suficiente.
Otra ventaja es que el sistema de captación de imágenes está mejor protegido en la posición de transporte porque no está apartado de la columna elevadora.
Además, se obtiene un diseño más compacto.
En un ejemplo de realización de la invención está previsto que el sistema de captación de imágenes esté dispuesto rígidamente con respecto a la punta de la pluma. La ventaja de esto es que, debido al gran campo de visión según la invención, no se requiere ningún mecanismo de regulación para el sistema de captación de imágenes.
En un ejemplo de realización de la invención está previsto que el sistema de captación de imágenes presente al menos una, preferiblemente al menos tres, cámaras, que preferiblemente están dispuestas en una carcasa común. Alternativamente, también es concebible utilizar una única cámara que presente una óptica de formación de imágenes que aproveche el gran campo de visión proporcionado según la invención.
En un ejemplo de realización de la invención está previsto que el sistema de captación de imágenes esté dispuesto en la posición de transporte al menos sustancialmente por completo dentro o detrás de una cubierta protectora dispuesta en la columna elevadora. Preferiblemente, puede estar previsto que una tapa del sistema de captación de imágenes cierre la cubierta protectora en la posición de transporte.
En un ejemplo de realización de la invención está previsto que por debajo del sistema de captación de imágenes esté dispuesto en la pluma un dispositivo de iluminación en el área de la punta de la pluma, estando previsto preferiblemente que el dispositivo de iluminación esté dispuesto empotrado en la pluma de tal modo que pueda retraerse al interior de la columna elevadora junto con la pluma. La disposición seleccionada en este caso en el área de la punta de la pluma permite, por un lado, una iluminación óptima en el campo de visión del sistema de captación de imágenes y, por otro lado, evita el deslumbramiento del sistema de captación de imágenes. Si el dispositivo de iluminación está dispuesto empotrado en la pluma, esto ofrece, sobre todo, pero no solo, una protección óptima en la posición de transporte. Además, un dispositivo de iluminación dispuesto empotrado no obstaculiza el movimiento de la pluma.
Preferiblemente, puede estar previsto que el dispositivo de iluminación comprenda al menos un foco.
En la invención está previsto que la columna elevadora y la pluma formen, en un plano vertical que incluye tanto la columna elevadora como la columna de grúa, un ángulo distinto de cero con la columna de grúa. También sería concebible una columna elevadora que discurra verticalmente. Al extenderse la pluma, el curso inclinado seleccionado de la columna elevadora hace que desplazamiento del sistema de captación de imágenes con respecto a la columna de grúa se aparte de esta, lo que permite ver mejor un área cubierta por la columna de grúa. Debido al curso inclinado de la columna elevadora, en un estado extendido de la pluma, se puede lograr una gran distancia lateral de la columna de grúa sin que sea necesaria una descolocación correspondiente en la posición de transporte.
Está previsto a este respecto que una carcasa de un control de grúa, dispuesta en la columna de grúa, esté dispuesta en un área inferior de la columna de grúa. La carcasa del control de grúa no oculta así la vista del apoyo de la grúa. Por tanto, no se requiere ningún sistema de captación de imágenes adicional en el área del apoyo.
En un ejemplo de realización de la invención está previsto que el sistema de captación de imágenes presente una unidad de computación que, a partir de señales de al menos una cámara del sistema de captación de imágenes, calcula datos de visualización para una unidad de visualización dispuesta fuera del sistema de captación de imágenes. Entonces, por así decirlo, parte del esfuerzo computacional requerido para una representación (en particular, una compresión de datos) se traslada al propio sistema de captación de imágenes. Esto significa que se tienen que transmitir muchos menos datos a la unidad de visualización dispuesta fuera del sistema de captación de imágenes (esta suele estar dispuesta en la cabina del conductor de un vehículo portador de la grúa), lo que reduce el ancho de banda necesario para ello.
En un ejemplo de realización de la invención está previsto que el sistema de captación de imágenes presente al menos dos cámaras y está prevista una interfaz que recoge señales de las al menos dos cámaras y, dado el caso, en caso remisión a la forma de realización descrita anteriormente, los transmite a la unidad de computación. Esto reduce el esfuerzo de conexión (que generalmente tiene lugar por cable, aunque también de manera inalámbrica) desde las cámaras individuales a la unidad de computación, ya que la conexión solo tiene lugar desde las cámaras a la interfaz (común). Una ventaja aún mayor consiste en que se minimiza el esfuerzo de conexión desde el sistema de captación de imágenes a una unidad de visualización dispuesta fuera del mismo (por ejemplo en una cabina de conducción de un vehículo portador). Esto facilita el uso de conexiones inalámbricas.
En un ejemplo de realización de la invención está previsto que, para al menos un cristal protector del sistema de captación de imágenes, en el cristal protector esté previsto un dispositivo para generar una cortina de aire para evitar el ensuciamiento o la humedad, siendo el dispositivo para la generación de la cortina de aire una interfaz para conectarse a un suministro de aire comprimido de un vehículo portador de la grúa. Por lo tanto, no es necesaria una generación de aire comprimido propia en la grúa. Tampoco es necesario instalar un dispositivo de aire acondicionado en la grúa.
En este ejemplo de realización de la invención está previsto preferiblemente que esté previsto un dispositivo de control de cortina de aire que bloquea la generación de la cortina de aire cuando el sistema de captación de imágenes está fuera de funcionamiento. Esto puede evitar que se agote la reserva de aire comprimido en el vehículo portador.
En un ejemplo de realización de la invención está previsto que esté previsto un dispositivo de regulación de temperatura para el sistema de captación de imágenes, presentando el dispositivo de regulación de temperatura una interfaz para medio de regulación de temperatura proporcionado por un vehículo portador de la grúa, preferiblemente aire comprimido, y/o para suministrar energía al dispositivo de regulación de temperatura.
Se comentan ejemplos de realización de la invención con referencia a las figuras. Muestran:
La Figura 1, una vista en perspectiva de una grúa con un dispositivo elevador y un sistema de captación de imágenes,
la Figura 2, una vista en planta de un sistema de captación de imágenes,
las Figura 3a, 3b una vista lateral y trasera de un dispositivo elevador y de un sistema de captación de imágenes de forma aislada,
la Figura 4, una vista frontal de la grúa según la figura 1,
la Figura 5, una vista trasera de la grúa según la figura 1,
la Figura 6, una representación esquemática de un sistema de captación de imágenes según el estado de la técnica,
la Figura 7, una representación esquemática de una realización de un sistema de captación de imágenes propuesto,
la Figura 8, una representación esquemática de otro sistema de captación de imágenes propuesto y la Figura 9, una representación esquemática de otro sistema de captación de imágenes propuesto.
La figura 1 muestra una vista en perspectiva de una grúa 32 con una columna de grúa 8 y un dispositivo elevador 1 dispuesto en la misma mediante un puntal 7, la figura 4 muestra una vista frontal de la grúa 32 y la figura 5 una vista trasera de la grúa 32. En la figura 5, también se puede ver un apoyo 12 de la grúa 32.
El dispositivo elevador 1 presenta una columna elevadora 4 y una pluma 5 que discurre de manera recta, que puede retraerse al interior de la misma o extenderse saliendo fuera de la misma. Un sistema de captación de imágenes 2 está dispuesto en una punta de la pluma 5 que constituye el punto más alto de la pluma 5.
El sistema de captación de imágenes 2 puede ser elevado y descendido por el dispositivo elevador 1 y sirve para captar un área del entorno de la grúa que no es directamente visible para un operador de la grúa 32. Por supuesto, un área que puede ser vista directamente por un operador también puede ser captada por el sistema de captación de imágenes 2. El sistema de captación de imágenes 2 se puede mover en altura extendiendo la pluma 5 saliendo de la columna elevadora 4 y, replegando la pluma 5 al interior de la columna elevadora 4, se puede descender a una posición de transporte en la que la pluma 5 se encuentra esencialmente por completo dentro de la columna elevadora 4 y el sistema de captación de imágenes 2 se ha movido hasta situarse junto a la columna elevadora 4.
La columna elevadora 4 y la pluma 5 forman, en un plano vertical que discurre tanto a través de la columna elevadora 4 como a través de la columna de grúa 8, un ángulo distinto de cero con la columna de grúa 8 (cf. las figuras 4 y 5).
Una carcasa 9 de un control de grúa, dispuesta en la columna de grúa 8, está dispuesta en un área inferior de la columna de grúa 8. Como se muestra en la figura 5 mediante las líneas de rayas y puntos que salen del sistema de captación de imágenes 2, mediante esta disposición de la carcasa 9, la carcasa 9 del control de grúa no tapa la visión de un apoyo 12 de la grúa 5. Por tanto, no se requiere ningún sistema de captación de imágenes adicional en el área del apoyo 12.
El sistema de captación de imágenes 2 está dispuesto rígidamente con respecto a la punta de la pluma 5 y, en el ejemplo de realización mostrado, comprende cuatro cámaras 3, que están dispuestas en una carcasa común que está cerrada por una tapa 10.
En la representación mostrada, la pluma 5 está esencialmente extendida por completo fuera de la columna elevadora 4. El sistema de captación de imágenes 2 se aparta de la columna elevadora 4 mediante la extensión de la pluma 5. En el estado replegado de la pluma 5, el sistema de captación de imágenes 2 se encuentra en la posición de transporte esencialmente por completo dentro o detrás de una cubierta protectora 11 dispuesta en la columna elevadora 4 y, por lo tanto, queda protegido frente a influencias externas.
Por debajo del sistema de captación de imágenes 2 en el área de la punta de la pluma 5 está dispuesto en la pluma 5 un dispositivo de iluminación que comprende dos focos 6, estando dispuesto el dispositivo de iluminación empotrado en la pluma 5 (cf. la figura 3a), de tal modo que puede replegarse al interior de la columna elevadora 4 junto con la pluma 5.
La figura 2 muestra una vista en planta de un sistema de captación de imágenes 2. El campo de visión captado por las respectivas cámaras 3 está ilustrado en un plano horizontal con las líneas de rayas y puntos. Dos de las cámaras 3 pueden realizar una captación estereoscópica de un fragmento del campo de visión captado en conjunto. Como puede verse en las figuras 1, 4 y 5, el fragmento captado estereoscópicamente está dirigido en la dirección de un brazo de grúa dispuesto en la columna de grúa 8 y, por lo tanto, en la dirección de un área de actuación de un equipo de trabajo que puede disponerse en el mismo.
La figura 3a muestra una vista lateral y la figura 3b muestra una vista trasera de un dispositivo elevador 1 con un sistema de captación de imágenes 2 en un estado parcialmente extendido de la pluma 5 saliendo de la columna elevadora 4, de forma aislada. La figura 3b muestra un cableado 33 que discurre por el interior del dispositivo elevador 1, que puede comprender líneas de alimentación y de datos para los focos 6 y para las cámaras 3. A diferencia de lo que se muestra en las figuras 1,4 y 5, el dispositivo elevador 1 puede disponerse por separado de la columna de grúa 8.
La figura 6 muestra una representación esquemática de un sistema de captación de imágenes 2 según el estado de la técnica. El sistema de captación de imágenes 2 comprende varias cámaras 3. Las señales emitidas por estas cámaras 3 se envían a través de los cables 14 a una interfaz de cabina 15 dispuesta en una cabina 13 de un vehículo portador 35 (no mostrado aquí) (o en una plataforma para el operador de la grúa). Una unidad de computación de cabina 16 igualmente dispuesta en la cabina 13 calcula, a partir de las señales, datos de imagen que pueden ser transmitidos a una unidad de visualización de cabina 17. Los datos de imagen pueden ser transmitidos desde la unidad de visualización de cabina 17 a un dispositivo de pantalla 21.
La figura 7 muestra una representación esquemática de una realización de un sistema de captación de imágenes 2 propuesto. El sistema de captación de imágenes 2 comprende varias cámaras 3. Las señales emitidas por estas cámaras 3 se envían a una interfaz 18 dispuesta en el sistema de captación de imágenes 2, dado el caso a través de cables de señales configurados por separado. Una unidad de computación 19 igualmente dispuesta en el sistema de captación de imágenes 2 calcula datos de imagen a partir de las señales. Las cámaras 3, la interfaz 18 y la unidad de computación 19 pueden estar configuradas como un módulo común y pueden estar dispuestas juntas en la carcasa del sistema de captación de imágenes 2. A través de un cable de datos 34, los datos de imagen pueden transmitirse a una unidad de visualización 20 dispuesta en una cabina 13 de un vehículo portador 35 (no mostrado aquí) (o en una plataforma para el operador de la grúa), desde la cual a su vez pueden transmitirse datos a un dispositivo de pantalla 21. A diferencia de lo que se muestra, los datos de imagen se pueden transmitir de manera inalámbrica desde el sistema de captación de imágenes 2 a la unidad de visualización 20.
La figura 8 muestra una representación esquemática de un sistema de captación de imágenes 2 con un cristal protector 29 y un dispositivo para generar una cortina de aire 28. Con el dispositivo para generar una cortina de aire 28 se puede crear una cortina de aire a lo largo de un lado del cristal protector 29 orientado en sentido opuesto a la cámara 3. El dispositivo para generar la cortina de aire 28 está conectado a través de una interfaz a un suministro de aire comprimido y/o a un suministro de energía de un vehículo portador 35 de la grúa 32 y presenta un dispositivo de control de cortina de aire 22 con el cual pueden controlarse una válvula de conmutación 24 y una válvula de mariposa 23 en el conducto de suministro de aire comprimido. Las variables de entrada para el dispositivo de control de cortina de aire 22 pueden ser: Presión de aire del suministro de aire comprimido, humedad del aire comprimido, temperatura del aire comprimido, temperatura ambiente. La válvula de conmutación 24 y/o la válvula de mariposa 23 se pueden controlar en función de las variables de entrada. El dispositivo para generar una cortina de aire 28 -en particular el dispositivo de control de cortina de aire 22, la válvula de conmutación 24 y la válvula de mariposa 23- puede estar dispuesto en una carcasa del sistema de captación de imágenes 2.
La figura 9 muestra una representación esquemática de un sistema de captación de imágenes 2 con un dispositivo de regulación de temperatura para el sistema de captación de imágenes 2, estando conectado el dispositivo de regulación de temperatura a través de una interfaz a un suministro de aire comprimido y/o a un suministro de energía de un vehículo portador 35 de la grúa 32. El aire comprimido se puede alimentar al interior de una carcasa del sistema de captación de imágenes 2, en la que se encuentran las cámaras 3, a través de una línea de suministro de aire comprimido. Una válvula de control 27 y una válvula de mariposa 23, que pueden controlarse mediante un control de regulación de temperatura 30, están dispuestas en el conducto de suministro de aire comprimido. El aire comprimido se puede utilizar para enfriar las cámaras 3 en la carcasa. El aire comprimido introducido en la carcasa puede escapar a través de una válvula de alivio de presión (antirretorno) 26. Un área interior de la carcasa se puede calentar mediante un calentador 25 que se puede activar mediante un interruptor 31, siendo el interruptor 31 controlable mediante el control de regulación de temperatura 30. Las variables de entrada para el control de regulación de temperatura 30 pueden ser: Presión de aire del suministro de aire comprimido, humedad del aire comprimido, temperatura del aire comprimido, temperatura ambiente, temperatura real dentro de la carcasa, temperatura objetivo. La válvula de control 27 y/o la válvula de mariposa 23 y/o el interruptor 31 se pueden controlar en función de las variables de entrada. El dispositivo de regulación de temperatura -en particular el control de regulación de temperatura 30, la válvula de control 27, la válvula de mariposa 23, el interruptor 31 y el calentador 25- puede estar dispuesto en la carcasa del sistema de captación de imágenes 2.
Lista de referencias:
1 dispositivo elevador
2 sistema de captación de imágenes
3 cámara
4 columna elevadora
5 pluma
6 foco
7 puntal
8 columna de grúa
9 carcasa de un control de grúa
10 cubierta de una carcasa del sistema de captación de imágenes
11 cubierta protectora
12 apoyo
13 cabina de un vehículo portador o plataforma para el operador de la grúa
14 cables
15 interfaz de cabina
16 unidad de computación de cabina
17 unidad de visualización de cabina
18 interfaz
19 unidad de computación
20 unidad de visualización
21 dispositivo de pantalla
22 dispositivo de control de cortina de aire
23 válvula de mariposa
24 válvula de conmutación
25 calentador
26 válvula de alivio de presión
27 válvula de control
28 cortina de aire
29 cristal protector
30 control de regulación de temperatura
31 interruptor del dispositivo de regulación de temperatura
grúa
cableado
cable de datos vehículo portador

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Grúa (32) con una columna de grúa (8) y con un sistema de captación de imágenes (2) dispuesto de manera que puede ser elevado y descendido por un dispositivo elevador (1) para la captación de un área del entorno de la grúa que no es directamente visible para un operador de la grúa (32), estando dispuesto el sistema de captación de imágenes (2) en una pluma (5) del dispositivo elevador (1) que discurre de manera recta, pudiendo moverse el sistema de captación de imágenes (2) en altura mediante la extensión de la pluma (5) fuera de una columna elevadora (4) y pudiendo descenderse, mediante una retracción de la pluma (5) al interior de la columna elevadora (4), a una posición de transporte en la que la pluma (5) se encuentra esencialmente por completo dentro de la columna elevadora (4) y el sistema de captación de imágenes (2) se ha movido hasta situarse junto a la columna elevadora (4), caracterizada por que el sistema de captación de imágenes (2) está dispuesto sobre una punta de la pluma (5) que constituye el punto más alto de la pluma (5), formando la columna elevadora (4) y la pluma (5), en un plano vertical que incluye tanto la columna elevadora (4) como la columna de grúa (8), un ángulo distinto de cero con la columna de grúa (8).
2. Grúa según la reivindicación 1, en donde el sistema de captación de imágenes (2) está dispuesto rígidamente con respecto a la punta de la pluma (5).
3. Grúa según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en donde el sistema de captación de imágenes (2) presenta al menos una, preferiblemente al menos tres, cámaras (3) que están dispuestas preferiblemente en una carcasa común.
4. Grúa según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en donde el sistema de captación de imágenes (2) en la posición de transporte está dispuesto al menos sustancialmente por completo dentro o detrás de una cubierta protectora (11) dispuesta en la columna elevadora (4).
5. Grúa según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en donde por debajo del sistema de captación de imágenes (2) está dispuesto en la pluma (5) un dispositivo de iluminación en el área de la punta de la pluma (5), estando preferiblemente previsto que el dispositivo de iluminación esté dispuesto empotrado en la pluma (5) de tal modo que pueda retraerse al interior de la columna elevadora (4) junto con la pluma (5).
6. Grúa según la reivindicación anterior, en donde el dispositivo de iluminación comprende al menos un foco (6).
7. Grúa según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en donde una carcasa (9) de un control de grúa, dispuesta en la columna de grúa (8), está dispuesta en un área inferior de la columna de grúa (8).
8. Grúa según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en donde el sistema de captación de imágenes (2) presenta una unidad de computación (19) que, a partir de señales de al menos una cámara (3) del sistema de captación de imágenes (2), calcula datos de visualización para una unidad de visualización (20) dispuesta fuera del sistema de captación de imágenes (2).
9. Grúa según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en donde el sistema de captación de imágenes (2) presenta al menos dos cámaras (3) y está prevista una interfaz (18) que recoge señales de las al menos dos cámaras (3) y, dado el caso -en caso de remisión a la reivindicación anterior- las transmite a la unidad de computación (19).
10. Grúa según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en donde, para al menos un cristal protector (29) del sistema de captación de imágenes (2), está previsto un dispositivo para la generación de una cortina de aire (28), presentando el dispositivo para la generación de la cortina de aire (28) una interfaz para conectarse a un suministro de aire comprimido de un vehículo portador (35) de la grúa (32).
11. Grúa según la reivindicación anterior, en donde está previsto un dispositivo de control de cortina de aire (22) que bloquea la generación de la cortina de aire (28) cuando el sistema de captación de imágenes (2) está fuera de funcionamiento.
12. Grúa según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en donde, para el sistema de captación de imágenes (2), está previsto un dispositivo de regulación de temperatura, presentando el dispositivo de regulación de temperatura una interfaz para medio de regulación de temperatura proporcionado por un vehículo portador (35) de la grúa, preferiblemente aire comprimido, y/o para suministrar energía al dispositivo de regulación de temperatura.
13. Vehículo portador (35) con una grúa (32) según al menos una de las reivindicaciones anteriores.
ES18183443T 2018-07-13 2018-07-13 Grúa con sistema de captación de imágenes Active ES2889574T3 (es)

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