ES2938787T3 - Grúa con control de grúa - Google Patents

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Thomas Deimer
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Abstract

Una grúa (1), en particular una grúa de carga, que tiene un sistema de brazos que tiene una pluralidad de brazos, y donde la grúa (1) tiene un controlador de grúa (6) que está configurado, en un modo operativo de control por coordenadas, para controlar las coordenadas del sistema de brazo, donde el controlador de grúa (6) tiene una interfaz de usuario, donde la interfaz de usuario tiene al menos una función que puede ser seleccionada por un usuario y por medio de la cual al menos uno de los grados de libertad (α , ß, cp, L) del sistema de brazos puede restringirse o está restringido en el modo de operación de control de coordenadas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Grúa con control de grúa
La invención se refiere a una grúa según el preámbulo de la reivindicación 1 y a un vehículo con una grúa de este tipo.
Por el estado de la técnica se conocen grúas genéricas con un control de grúa, el cual en un modo operativo está configurado para llevar a cabo un control de coordenadas del sistema de brazos.
El documento DE 202016008565 U1 muestra una disposición de un control dispuesto o a disponer en un dispositivo elevador hidráulico y un módulo de control móvil. El documento DE 202016 008565 U1 divulga una grúa de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación independiente 1.
En caso de un manejo convencional de una grúa, en cuyo caso los actuadores individuales del sistema de brazos son controlados directamente de manera individual por un usuario u operador mediante órdenes de control emitidas por el mismo, resulta el movimiento de la punta de grúa del sistema de brazos a partir de los movimientos de ajuste individuales controlados por el usuario. Un movimiento de la punta de grúa del sistema de brazos a lo largo de, por ejemplo, una trayectoria vertical ideal requiere, por lo tanto, una indicación compleja de órdenes de control individuales por parte del usuario.
En el caso de un control de coordenadas del sistema de brazos, los actuadores individuales del sistema de brazos son controlados por el contrario de tal modo por el control de grúa, que el usuario controla el comportamiento de la punta de grúa del sistema de brazos en lugar de los actuadores individuales. Se conocen realizaciones de controles de coordenadas en los que el usuario controla la grúa esencialmente con solo dos elementos operativos (por ejemplo, palancas de mando), uno para pivotar la columna de grúa y uno para realizar un movimiento horizontal y un movimiento vertical de la punta de grúa.
Debido a la gran complejidad de algunos sistemas de brazos, los cuales pueden comprender, por ejemplo, una columna de grúa, un brazo principal dispuesto de forma pivotante en la columna de grúa (también denominado brazo de elevación) y un brazo articulado dispuesto de forma pivotante en el brazo principal con un brazo de empuje alojado de forma desplazable en él, el sistema de brazos puede tener más grados de libertad de los que son al menos necesarios para el posicionamiento y orientación de la punta de grúa en el espacio. Por lo tanto, la columna de grúa de una grúa conforme al orden está alojada de manera pivotante por un rango de pivotamiento de columna de grúa predeterminado constructivamente y presenta un grado de libertad debido a su alojamiento pivotante. El brazo principal está alojado de manera pivotante en la columna de grúa por un rango de pivotamiento de brazo principal predeterminado constructivamente y presenta un grado de libertad debido a su alojamiento pivotante. El brazo articulado está alojado de forma pivotante en el brazo principal por un rango de pivotamiento de brazo articulado predeterminado constructivamente y presenta un grado de libertad debido a su alojamiento pivotante. El al menos un brazo de empuje está alojado de manera desplazable en el brazo articulado por un rango de empuje predeterminado constructivamente y presenta un grado de libertad debido a su alojamiento desplazable. El sistema de brazos de una grúa genérica presenta de este modo cuatro grados de libertad. En el estado de la técnica, tales sistemas de brazos se conocen, por ejemplo, como manipuladores redundantes o sobredeterminados.
Debido a ello pueden ser posibles en cada predeterminación de una trayectoria, la cual ha de seguir la punta de grúa durante un control de coordenadas, infinitas trayectorias articuladas, es decir, por su parte trayectorias que deben seguir las articulaciones del sistema de brazos. El exceso de movilidad debido a la sobredeterminación se aprovecha a menudo, por ejemplo, para optimizar el desarrollo de movimiento del sistema de brazos o para evitar obstáculos.
En el caso de un mencionado control de este tipo, habitualmente tras la predeterminación de una trayectoria deseada de la punta de grúa, es decir, tras la emisión de una correspondiente orden de control por parte del usuario (por ejemplo, movimiento de la punta de grúa en coordenadas cartesianas), se lleva a cabo por parte de un procesador o una unidad informática del control de grúa una llamada transformación inversa o inversión cinemática, de donde resultan las órdenes de control adecuadas para la trayectoria deseada para el control de los actuadores del sistema de brazos (por ejemplo, movimiento del sistema de brazos a lo largo de los grados de libertad de las articulaciones). Para lograr una solución inequívoca para tal transformación inversa para un sistema de brazos sobredeterminado, la transformación inversa para generar órdenes de control para el sistema de brazos debe tener en cuenta criterios de optimización (como, por ejemplo, las llamadas funciones de costo con matrices de ponderación) y, dado el caso, aproximaciones y está asociada a un elevado esfuerzo computacional. Cuando el sistema de brazos se controla de esta manera, el operador puede experimentar movimientos del sistema de brazos de la grúa que no se pueden prever directamente.
El objeto de la invención es indicar una grúa con un control de grúa, la cual está configurada en un modo operativo para llevar a cabo un control de coordenadas del sistema de brazos, así como un vehículo con una grúa de este tipo, en cuyo caso el operador puede influir en el movimiento del sistema de brazos para evitar movimientos imprevistos y en cuyo caso se reduce la complejidad del cálculo de la transformada inversa.
Este objeto se resuelve mediante una grúa con las características de la reivindicación 1 y un vehículo con una grúa de este tipo. Formas de realización ventajosas de la invención se definen en las reivindicaciones dependientes.
En una grúa según la invención está previsto que el control de grúa presente una interfaz de usuario, presentando la interfaz de usuario al menos una función que puede ser seleccionada por un usuario, por medio de la cual al menos uno de los grados de libertad puede ser limitado o está limitado en el modo operativo de control de coordenadas.
Mediante la limitación de al menos uno de los grados de libertad del sistema de brazos, se pueden evitar movimientos impredecibles del sistema de brazos en el modo operativo de control de coordenadas y se puede reducir claramente la complejidad del cálculo de la transformación inversa.
Los movimientos del sistema de brazos pueden ser mejor predecibles para el usuario debido a la limitación de al menos uno de los grados de libertad por la al menos una función que puede seleccionar un usuario. Un usuario puede limitar y/o desconectar de este modo, por ejemplo, mediante la selección de una determinada función, de forma precisa grados de libertad del movimiento del sistema de brazos, que no quiere que participen del movimiento del sistema de brazos en el modo operativo de control de coordenadas.
Debido a que un usuario puede seleccionar al menos una función para la limitación de al menos uno de los grados de libertad del sistema de brazos, los movimientos del sistema de brazos pueden adaptarse específicamente al proceso de elevación planificado. El usuario puede así tener la oportunidad de interactuar con la grúa, debido a lo cual el usuario puede influir en la forma en que funciona la grúa.
En una realización de la invención, al usuario se le puede dar la oportunidad de hacer una selección de los brazos del sistema de brazos implicados en el control de coordenadas. En un perfeccionamiento de esta realización de la invención, también se le puede dar la opción a un usuario de preferir o priorizar diferentes combinaciones de brazos del sistema de brazos involucrados en el control de coordenadas.
Debido a que se proporciona una interfaz de usuario, puede posibilitarse fácilmente a un usuario la selección de la al menos una función.
De acuerdo con un ejemplo de realización preferente, puede estar previsto que el sistema de brazos presente adicionalmente un segundo brazo articulado, el cual está alojado de forma pivotante en el brazo de empuje por un rango de pivotamiento del segundo brazo articulado predeterminado constructivamente y que presenta un grado de libertad debido a su alojamiento pivotante, y el cual comprende preferentemente al menos un segundo brazo de empuje, el cual está alojado de manera desplazable en el segundo brazo articulado por un rango de empuje del segundo brazo de empuje predeterminado constructivamente y presenta un grado de libertad debido a su alojamiento desplazable. El segundo brazo articulado amplía el espacio para el posible posicionamiento de la punta de grúa y, a menudo, se denomina también "plumín".
Preferentemente puede estar previsto que el sistema de brazos presente adicionalmente al menos un brazo de empuje de brazo principal, el cual está alojado de forma desplazable en el brazo principal por un rango de empuje predeterminado constructivamente y presenta un grado de libertad debido a su alojamiento desplazable. Debido al al menos un brazo de empuje de brazo principal, el brazo principal puede configurarse telescópico.
En una forma de realización preferente puede estar previsto que en el sistema de brazos haya dispuesto al menos un dispositivo adicional en forma de un dispositivo de trabajo y/o una extensión de brazo, preferentemente una extensión de brazo estática y que puede disponerse, dado el caso, con un ángulo predeterminable.
En principio, no es un problema para el control de coordenadas tener en cuenta los datos geométricos de dispositivos o accesorios adicionales en el cálculo. Para ello, el control de coordenadas solo ha de recibir información sobre un dispositivo adicional conectado al sistema de brazos (por ejemplo, información sobre el rango de funciones, indicaciones sobre dimensiones, posiciones angulares), de modo que estas informaciones puedan incluirse en el cálculo.
Por lo tanto, puede estar previsto que a través de la interfaz de usuario puedan transmitirse informaciones, preferentemente informaciones sobre la gama de funciones y/o indicaciones de dimensiones y/o posiciones angulares, sobre el al menos un dispositivo adicional al control de grúa, pudiendo seleccionarse las informaciones desde una base de datos almacenada en una memoria del controlador de grúa y/o pudiendo introducirse a través de la interfaz de usuario, preferentemente a través de una máscara de configuración. De este modo pueden seleccionarse ya, por ejemplo, informaciones memorizadas en el control de grúa sobre un dispositivo adicional a través de un menú o las informaciones pueden ser introducidas por el usuario a través de una máscara de configuración. De este modo, el estado de instalación de la grúa puede configurarse adecuadamente y puede permitirse que se realice un control de coordenadas de la punta del dispositivo adicional en el modo operativo de control de coordenadas. Para asegurar el estado de instalación de la grúa puede estar prevista una consulta de seguridad. Por lo tanto, puede estar previsto que el usuario tenga que confirmar el estado de instalación de la grúa a través de la interfaz de usuario seleccionando una función correspondiente de la interfaz de usuario.
Preferentemente puede estar previsto que el control grúa esté configurado para llevar a cabo un control de coordenadas de la punta de grúa o de un punto predeterminado o predeterminable del sistema de brazos o de un punto predeterminado o predeterminable del punto alojado por el sistema de brazos. En el modo operativo de control de coordenadas se realiza principalmente un control de coordenadas de la punta de grúa. Sin embargo, en lugar de la punta de grúa, también se puede utilizar cualquier otro punto del sistema de brazos o de un punto alojado por el sistema de brazos para el que se realiza un control de coordenadas. De este modo podría haber dispuesto un cabrestante en el sistema de brazos y podría llevarse a cabo un control de coordenadas en relación con el punto de disposición del cabrestante en el sistema de brazos o en relación con el gancho de carga en el extremo del cable del cabrestante. Debido a ello puede estar previsto en un funcionamiento de cabestrante, que el control de coordenadas ya no se refiera a la punta de grúa en sí, sino que regule directamente la posición de la carga en el extremo del cable. El cambio de un control de coordenadas de la punta de grúa a un control de coordenadas de un punto predeterminado o predeterminable del sistema de brazos o de un punto predeterminado o predeterminable alojado por el sistema de brazos puede ser detectado por el control de grúa y sugerido al operador, quien puede o debe confirmar este cambio. También puede estar previsto que el operador pueda activar este cambio seleccionando una función correspondiente de la interfaz de usuario.
Dado que la cinemática de una grúa genérica, en cuyo caso puede tratarse de una grúa de carga, está sobredeterminada para el control de coordenadas debido a los grados de libertad existentes del sistema de brazos, se deben realizar limitaciones y/o especificaciones para una solución clara a la transformación inversa para resolver o reducir esta sobredeterminación. Una limitación adecuada la representa a este respecto la limitación de grados de libertad del sistema del brazos.
En una forma de realización particularmente preferente puede estar previsto por lo tanto que a través de la al menos una función seleccionable por el usuario pueda limitarse o se limite al menos un grado de libertad del sistema de brazos para eliminar o reducir una sobredeterminación del sistema de brazos. Debido a una eliminación de la sobredeterminación o redundancia del sistema de brazos, puede reducirse considerablemente la complejidad del cálculo de la transformación inversa, de la que resultan las órdenes de control adecuadas para la trayectoria deseada para controlar los actuadores del sistema de brazos.
A este respecto puede estar previsto que el grado de libertad de la columna de grúa giratoria quede excluido del conjunto de grados de libertad limitables o limitados para mantener la capacidad de pivotamiento de la columna de grúa. Esto es particularmente útil en el caso de realizaciones de control de coordenadas en los que el usuario controla la grúa con dos elementos de control (por ejemplo, palancas de mando), utilizándose uno de los dos elementos de control para pivotar la columna de grúa y el otro elemento de control para realizar un movimiento horizontal y un movimiento vertical de la punta de grúa.
El mantenimiento de la capacidad de pivotamiento de la columna de grúa puede ser deseable, por ejemplo, cuando este grado de libertad del movimiento del sistema de brazos no es redundante.
El hecho de que el grado de libertad de la columna de grúa giratoria para mantener la capacidad de pivotamiento de la columna de grúa esté excluido del conjunto de grados de libertad limitables o limitados puede ser ventajoso en particular en situaciones de apoyo de la grúa, en las que el eje de giro de la columna de grúa pivotante se desvía de la vertical.
Preferentemente puede estar previsto que a través de la al menos una función seleccionable por el usuario pueda limitarse o se limite un grado de libertad del sistema de brazos o que todos los grados de libertad del sistema de brazos puedan limitarse o estén limtados a excepción de dos grados de libertad. En el caso de un control de coordenadas del sistema de brazos, en el que el control de coordenadas puede llevarse a cabo a través de control de brazo principal, brazo articulado y brazo de empuje, la limitación de un grado de libertad es suficiente para eliminar o reducir una sobredeterminación del sistema de brazos, ya que quedan exactamente dos grados de libertad tras la limitación de un grado de libertad para poder llevar a cabo un movimiento horizontal y un movimiento vertical del sistema de brazos. Cuando el sistema de brazos comprende brazos adicionales (por ejemplo, un segundo brazo articulado), la limitación de todos los grados de libertad del sistema de brazos a excepción de dos grados de libertad es suficiente para poder eliminar o reducir una sobredeterminación del sistema de brazos, ya que tras una limitación tal de los grados de libertad quedan exactamente dos grados de libertad para poder llevar a cabo un movimiento horizontal y un movimiento vertical del sistema de brazos. En otras palabras, los movimientos controlados por coordenadas del sistema de brazos se realizan debido a ello con solo dos brazos o secciones de grúa o grados de libertad, debido a lo cual pueden determinarse inequívocamente estos movimientos y son más fáciles de entender para el usuario. Además, pueden evitarse movimientos impredecibles del sistema de brazos mediante una limitación de un grado de libertad o de los grados de libertad de un brazo no deseado.
De acuerdo con una realización particularmente preferente puede estar previsto que el control de grúa en el modo operativo de control de coordenadas esté configurado para llevar a cabo para el control de coordenadas del sistema de brazos una selección de brazos en forma de un subconjunto de los brazos del sistema de brazos, presentando el control de grúa al menos un perfil operativo, en el que al menos dos selecciones de brazo están memorizadas en una secuencia predeterminada o predeterminable desde una prioridad más alta a una prioridad más baja o se determinan de forma continua, y el control de grúa está configurado para utilizar y controlar las selecciones de brazos memorizadas en el al menos un perfil operativo de acuerdo con su prioridad para llevar a cabo el control de coordenadas del sistema de brazos, pudiendo seleccionarse el al menos un perfil operativo a través de la al menos una función seleccionable por el usuario. Puede tener lugar una determinación continua durante el funcionamiento dependiendo de la posición actual del sistema de brazos o de la idoneidad de una selección de brazos para el movimiento de elevación que se ha realizado o se va a realizar.
Preferentemente puede estar previsto que cada una de las al menos dos selecciones de brazos consista en dos brazos del sistema de brazos.
En el caso de uno de los perfiles operativos puede tratarse, por ejemplo, de una denominada prioridad estándar, la cual se utiliza siempre que no se seleccione de forma específica o precisa ningún otro perfil operativo. La siguiente tabla 1 muestra un ejemplo de una prioridad estándar de este tipo para una grúa con un sistema de brazos que, además del brazo principal, brazo articulado y brazo de empuje, comprende una segundo brazo articulado y un segundo brazo de empuje. El perfil operativo presentado en la tabla comprende 10 selecciones de brazos con diferentes prioridades. En la tabla, la prioridad con el número 1 representa la prioridad más alta y la prioridad con el número 10 la prioridad más baja.
En las siguientes tablas, los brazos del sistema de brazos se abrevian de la siguiente manera: HA corresponde al brazo principal, KA corresponde al brazo articulado, SA corresponde al brazo de empuje (del brazo articulado), JKA corresponde al segundo brazo articulado, JSA corresponde al segundo brazo de empuje (del segundo brazo articulado).
Tabla 1
Figure imgf000005_0001
De acuerdo con una forma de realización preferente, puede estar previsto que el control de grúa esté configurado para utilizar una selección de brazos para el control de coordenadas en función de una posición predeterminable y/o una predeterminada y/o una dominante del sistema de brazos.
Preferentemente puede estar previsto que el control de grúa esté configurado para que el uso y control de una selección de brazos de las al menos dos selecciones de brazos se realice adicionalmente en función de la factibilidad del control de coordenadas con la respectiva selección de brazos.
Por ejemplo, de este modo podría utilizarse en caso del uso de la prioridad estándar representada a modo de ejemplo en la tabla 1, en dependencia de la posición del sistema de brazos y de la factibilidad del control de coordenadas, en primer lugar la selección de brazos con la prioridad 1 (brazo articulado y brazo de empuje). Cuando el movimiento deseado por el usuario no es posible con esta selección de brazos, se utilizaría la selección de brazos con la siguiente prioridad más baja, es decir, prioridad 2 (brazo principal y brazo de empuje) para el control de coordenadas. Esto continuaría a lo largo de las prioridades hasta que se encontrase una selección de brazos con la que pudiese llevarse a cabo el movimiento deseado por el usuario.
También puede estar previsto que se memoricen diferentes perfiles operativos en función de los brazos o secciones de grúa existentes. De este modo, en el caso de una grúa con un sistema de grúa comprendiendo brazo principal, brazo articulado, brazo de empuje, segundo brazo articulado y segundo brazo de empuje, puede haber memorizado, por ejemplo, un primer perfil operativo, cuyas selecciones de brazos solo comprenden brazo principal y/o brazo articulado y/o brazo de empuje, y puede haber memorizado un segundo perfil operativo cuyas selecciones de brazos son subconjuntos de todos los brazos presentes.
La tabla 2 que se representa a continuación muestra a modo de ejemplo un primer perfil operativo y la tabla 3 que se representa a continuación muestra a modo de ejemplo un segundo perfil operativo.
El primer perfil operativo que se representa en la tabla 2 comprende 3 selecciones de brazos con diferentes prioridades. En la tabla, la prioridad con el número 1 representa la prioridad más alta y la prioridad con el número 3 la prioridad más baja. El segundo perfil operativo representado en la tabla 3 comprende 10 selecciones de brazos con diferentes prioridades. En la tabla, la prioridad con el número 1 representa la prioridad más alta y la prioridad con el número 10 la prioridad más baja.
Tabla 2
Figure imgf000006_0001
Tabla 3
Figure imgf000006_0002
Mediante el primer perfil operativo según la tabla 2, a continuación, se explica a modo de ejemplo un posible uso de este perfil operativo. Si el movimiento del sistema de brazos deseado por el usuario es posible con la selección de brazos con mayor prioridad, es decir, prioridad 1 (brazo principal y brazo articulado), esta selección de brazos se utiliza siempre para realizar el control de coordenadas del sistema de brazos. Si uno de los brazos de la selección de brazos llega a la posición final o se bloquea de otro modo, se utiliza la selección de brazos con la siguiente prioridad más baja. Si la selección de brazos con la prioridad 1 vuelve a estar disponible durante el movimiento del sistema de brazos (es decir, que el movimiento deseado por el usuario vuelve a ser posible con esta selección de brazos), se seguirá utilizando la selección de brazos utilizada actualmente para evitar un cambio constante de las selecciones de brazos utilizadas para la realización del control de coordenadas. La selección de brazos con la prioridad 1 solo se vuelve a considerar cuando se reinicia el movimiento (después de que una palanca esté en posición cero) o cuando la selección de brazos cambia nuevamente debido a una posición final o bloqueo. De este modo, en el caso de este uso del primer perfil operativo según la tabla 2, puede resultar, por ejemplo, el siguiente desarrollo:
1. Inicio con la selección de brazos con la prioridad 1 (brazo principal y brazo articulado), ya que todas las selecciones de brazos del perfil operativo son posibles y esta selección de brazos tiene la prioridad más alta.
2. Brazo principal alcanza posición final.
3. Cambio a la siguiente prioridad posible, por ejemplo, selección de brazos con la prioridad 2 (brazo articulado y brazo de empuje).
4. Selección de brazos con la prioridad 1 (brazo principal y brazo articulado) disponible de nuevo, se mantiene activa la selección de brazos con la prioridad 2 (brazo articulado y brazo de empuje).
5. Brazo de empuje alcanza posición final.
6. Si es posible, cambio a la selección de brazos con la prioridad 1 (brazo principal y brazo articulado) si no se produce detención.
Puede estar previsto que la secuencia de las al menos dos selecciones de brazos de un perfil operativo pueda modificarse. En particular, la secuencia se puede determinar continuamente.
La tabla 4 representada a continuación muestra a modo de ejemplo otro perfil operativo. Este comprende 3 selecciones de brazos con diferentes prioridades. En la tabla, la prioridad con el número 1 representa la prioridad más alta y la prioridad con el número 3 la prioridad más baja.
Tabla 4
Figure imgf000007_0001
Además del uso del perfil operativo que se muestra en la tabla 4, se fijó un ángulo teórico de 20° para el grado de libertad del movimiento de pivotamiento del brazo principal en el ejemplo que se explica a continuación, por ejemplo, en cuanto que se seleccionó una función correspondiente de la interfaz de usuario para la fijación del ángulo teórico del brazo principal.
La grúa se mueve bajo control de coordenadas y usando las selecciones de brazos del perfil operativo según la tabla 4 y en el curso del movimiento del sistema de brazos, el brazo principal abandona su ángulo teórico y se encuentra en una posición angular de 50°. Como resultado, se produce debido a una posición final o a un reinicio del movimiento un cambio en la selección de brazos. Las dos selecciones de brazos, que comprenden el brazo principal (es decir, la selección de brazos con la prioridad 2 y la selección de brazos con la prioridad 3) se evalúan entonces por parte del control de grúa para determinar si el ángulo teórico del brazo principal se puede alcanzar nuevamente con la predeterminación de usuario actual. Como resultado, la selección de brazos que mueve el brazo principal más rápido de vuelta a su posición angular teórica se dispone temporalmente en primer lugar (o se le da la prioridad con el número 1). Cuando se alcanza el ángulo teórico del brazo principal, la selección de brazos dispuesta temporalmente en primer lugar se lleva de nuevo a su posición original de acuerdo con la tabla 4 (o recupera su prioridad original).
En una forma de realización preferente, puede estar previsto que la restricción del al menos un grado de libertad se realice en cuanto que éste puede ajustarse o se ajusta a un valor predeterminado o predeterminable y/o puede limitarse o se limita a una zona parcial predeterminable o predeterminada y/o puede limitarse o se limita en relación con su tasa de cambio.
Por lo tanto, puede estar previsto que al menos un brazo del sistema de brazos pueda ser bloqueado por la al menos una función seleccionable por el usuario. En otras palabras, al menos un brazo del sistema de brazos puede bloquearse temporalmente de este modo, de modo que este al menos un brazo bloqueado ya no participa en el movimiento controlado por coordenadas del sistema de brazos y, en cambio, permanece en su posición bloqueada. Sin embargo, el hecho de que el al menos un brazo bloqueado ya no participe en el movimiento controlado por coordenadas del sistema de brazos no significa, por ejemplo, que permanezca estacionario en el espacio, sino más buen, que el o los grados de libertad del al menos un brazo bloqueado ya no se usan para mover el sistema de brazos.
Puede preverse para la grúa que la interfaz de usuario comprenda al menos un elemento de control (por ejemplo, un botón giratorio, una palanca lineal o un eje de una palanca de mando multieje) del control de grúa y que una selección de la función seleccionable se produzca mediante un accionamiento del al menos un elemento de control por parte de un usuario.
En principio, puede estar previsto que el control de grúa esté configurado en otro modo operativo para realizar un control libre del sistema de brazos. Esto puede corresponderse con un funcionamiento convencional de una grúa, en cuyo caso los actuadores individuales del sistema de brazos son controlados directamente de forma individual por un usuario a través de órdenes de control emitidas por el mismo.
En un modo operativo adicional de este tipo, puede producirse un control libre del sistema de brazos a través de al menos un elemento de control del control de grúa, estando previsto respectivamente un elemento de control para la introducción de órdenes de control para el movimiento de respectivamente un brazo del sistema de brazos a lo largo de un grado de libertad. Puede estar previsto por lo tanto para el control libre del sistema de brazos para el correspondiente movimiento de un brazo del sistema de brazos a lo largo de su correspondiente grado de libertad, respectivamente un elemento de control (por ejemplo, una palanca lineal asignada al movimiento o un eje de una palanca de mando multieje).
Puede estar previsto a este respecto que a través de un accionamiento (por ejemplo, mediante movimiento en una determinada dirección) del al menos un elemento de control por parte de un usuario, mientras el control de grúa se encuentra en el modo operativo de control de coordenadas, el grado de libertad del sistema de brazos asignado al elemento de control en el modo operativo adicional descrito anteriormente pueda limitarse o esté limitado. La asignación de la función del al menos un elemento de control en el modo operativo adicional para el control libre del sistema de brazos puede utilizarse en el modo operativo de control de coordenadas para una selección de una limitación del grado de libertad correspondiente del movimiento del sistema de brazos
De manera análoga a esto, puede estar previsto que una limitación se pueda levantar de nuevo mediante un accionamiento correspondiente (por ejemplo, mediante un movimiento en la dirección opuesta) del elemento de control.
De este modo, por ejemplo, el brazo principal (o cualquier otro brazo del sistema de brazos) se puede bloquear para facilitar el desarrollo de movimiento para el usuario. Para el bloqueo, así como para el desbloqueo del bloqueo de un brazo, puede usarse un dispositivo de entrada de la interfaz de usuario, como, por ejemplo, un botón de una interfaz de usuario controlada por menús o elementos de control como, por ejemplo, una palanca de una interfaz de usuario operada por palanca. Además de los dispositivos de entrada para el modo operativo de control de coordenadas, una interfaz de usuario de un control de grúa para una grúa a menudo también presenta palancas de control individuales (por ejemplo, una palanca de mando con, por ejemplo, dos ejes ortogonales o palancas lineales uniaxiales) para un control libre del sistema de brazos en otro modo operativo. Estas palancas de control, que no se usan para controlar el sistema de brazos en el modo operativo de control de coordenadas, se pueden usar para bloquear, así como desbloquear un brazo. Por ejemplo, el brazo principal se puede bloquear usando el elemento de control para el movimiento del brazo principal (por ejemplo, la palanca de brazo principal) que no se usa en el control de coordenadas.
El usuario puede posicionar el brazo principal en una posición deseada y tras ello fijar el ángulo del brazo principal. Para ello, puede estar previsto que únicamente tenga que desviar el elemento de control asignado al movimiento de brazo principal (por ejemplo, una palanca de mando con, por ejemplo, dos ejes ortogonales o una palanca lineal de un solo eje) en una dirección y pueda así activar el bloqueo de movimiento. Todos los demás movimientos controlados por coordenadas de una grúa con brazo principal, brazo articulado y brazo de empuje se realizan entonces únicamente ya con brazo articulado y brazo de empuje. Además, puede producirse una visualización en una pantalla del control de grúa, en la que se indican correspondientemente brazos o las secciones de grúa bloqueados. En caso de accionar el operador de nuevo el elemento de control asignado al movimiento del brazo principal (por ejemplo, en la dirección opuesta), puede desbloquear o fijar de nuevo el brazo principal muy cómodamente. Tal bloqueo o fijación puede tener lugar de manera análoga para cualquier otro brazo o cada grado de libertad de movimiento del sistema de brazos.
Como ejemplo, el brazo principal puede colocarse alto (por ejemplo, 70° - 80°) y tras ello bloquearse. Por lo tanto, los movimientos de grúa controlados por coordenadas ahora solo se llevan a cabo con brazo articulado y brazo de empuje y de este modo se puede cubrir un área de movimiento muy grande. Además, de este modo puede evitarse que el brazo principal choque con estructuras en un vehículo de transporte o un camión en el que está montada la grúa debido a movimientos imprevistos.
Preferentemente puede estar previsto que a través de una limitación del al menos un grado de libertad, el grado de libertad del brazo articulado pueda limitarse o esté limitado a un área parcial predeterminable o predeterminada, preferentemente a un cuadrante predeterminable o predeterminado, de modo que el brazo articulado en el modo operativo de control de coordenadas puede posicionarse o está posicionado en una posición de pivotamiento sobreestirada por encima de una prolongación imaginaria del brazo principal.
Una prolongación imaginaria del brazo principal (línea de brazo principal) y una línea imaginaria que se extiende perpendicularmente con respecto a la misma a través del cojinete de pivotamiento del brazo articulado en el brazo principal (línea de cojinete de pivotamiento) forman cuatro zonas o cuadrantes. Como cuadrante 1 se denomina a este respecto la zona entre la línea de brazo principal y la línea de cojinete de pivotamiento por encima de la línea de brazo principal y en dirección de la prolongación imaginaria del brazo principal. Como cuadrante 2 se denomina la zona entre la línea de brazo principal y la línea de cojinete de pivotamiento por encima de la línea de brazo principal y en dirección del brazo principal. Como cuadrante 3 se denomina la zona entre la línea de brazo principal y la línea de cojinete de pivotamiento por debajo de la línea de brazo principal y en dirección del brazo principal. Como cuadrante 4 se denomina la zona entre la línea de brazo principal y la línea de cojinete de pivotamiento por debajo de la línea de brazo principal y en dirección de la prolongación imaginaria del brazo principal.
Una deficiencia de controles de coordenadas convencionales es la falta de una solución clara para la llamada sobreextensión del brazo articulado, en cuyo caso el brazo articulado ha de moverse desde una posición de pivotamiento por debajo de una prolongación imaginaria del brazo principal (cuadrante 4) a una posición de pivotamiento por encima de la prolongación imaginaria del brazo principal (cuadrante 1). En particular, hay una discontinuidad en el cálculo en el punto muerto (el ángulo del brazo articulado es 0°, es decir, el brazo articulado está dispuesto en prolongación recta exacta con respecto al brazo principal).
Una opción sería la sobreextensión del brazo articulado con la ayuda de una anulación manual, en cuanto que se selecciona una correspondiente función de interfaz de usuario.
Sin embargo, también puede estar previsto que el control de grúa ponga a disposición una función de asistencia en el modo operativo de control de coordenadas, a través de la cual el brazo articulado se mueve desde el cuadrante 4 al cuadrante 1 al aproximarse al punto muerto y el grado de libertad del brazo articulado se limita al cuadrante 1. Una vez que el brazo articulado está en el cuadrante 1, ya solo se moverá en ese cuadrante para mantener el cálculo sin ambigüedades. El paso de una posición pivotada sobreextendida del brazo articulado (posición pivotada por encima de la prolongación imaginaria del brazo principal) a una posición pivotada por debajo de la prolongación imaginaria del brazo principal puede producirse correspondientemente de manera opuesta. Puede estar previsto que a través de la al menos una función que puede ser seleccionada por el usuario pueda seleccionarse la función de asistencia.
En un ejemplo de realización de la invención puede estar previsto que la zona parcial predeterminable o predeterminada sea inferior o igual a 2°, preferentemente inferior o igual a 0,5° o inferior o igual a 10 cm, preferentemente inferior o igual a 2,5 cm y/o que la tasa de cambio sea inferior o igual a 0,2° por segundo, preferentemente infrior o igual a 0,05° por segundo o que sea inferior o igual a 2 cm por segundo, preferentemente inferior o igual a 0,5 cm por segundo. Una limitación de uno de los grados de libertad del sistema de brazos puede corresponderse de este modo con un movimiento muy desacelerado de un correspondiente brazo a lo largo de un correspondiente grado de libertad. Un usuario puede considerar en caso de un control del sistema de brazos en el modo operativo de control de coordenadas un brazo correspondientemente limitado en su movimiento o un grado de libertad correspondientemente limitado como esencialmente no participante en el movimiento del sistema de brazos. Desde el punto de vista del usuario, por lo tanto, esencialmente no hay movimientos imprevistos.
De acuerdo con una realización preferente, puede estar previsto que el control de grúa presente un panel de control, preferentemente portátil y que la interfaz de usuario esté configurada en el panel de control. El panel de control puede presentar una pantalla y elementos de control en forma de, por ejemplo, un botón giratorio, una palanca lineal y un botón. Los elementos de control pueden servir para navegar por la interfaz de usuario basada en menús, para seleccionar la función seleccionable por un usuario o para que un usuario emita órdenes de control.
Con un panel de control portátil puede entenderse una unidad operativa independiente con la que un usuario puede moverse esencialmente libre por un determinado entorno alrededor de una grúa o un dispositivo de elevación hidráulico. Por supuesto, pueden intercambiarse datos o informaciones entre un panel de control de este tipo y la grúa o el dispositivo elevador hidráulico, por ejemplo, a través de conexiones por radio y/o por cable.
Preferentemente puede estar previsto que la interfaz de usuario esté dirigida por menús y/o comprenda al menos un elemento de control del control de grúa. La interfaz de usuario basada en menús puede seguir una estructura jerárquica. Es concebible que las entradas de menú de la interfaz de usuario puedan modelarse y representarse gráficamente. Una interfaz de usuario basada en menús puede permitir que un usuario seleccione diferentes funciones, por ejemplo, de una lista de funciones predeterminadas o predeterminables.
De acuerdo con una realización preferente puede estar previsto que el control de grúa comprenda una pantalla. Si la pantalla del control de grúa está configurada como pantalla táctil, entonces la interfaz de usuario se puede ejecutar directamente a través de la pantalla táctil. A este respecto, el correspondiente grado de libertad se puede limitar, por ejemplo, tocando una vez un brazo de grúa de un sistema de brazos representado en la pantalla. Por ejemplo, el color del brazo de grúa representado puede cambiar a este respecto de blanco a negro en la pantalla para visualizar la limitación del grado de libertad. Si se vuelve a tocar el brazo de grúa, esta limitación se puede suprimir nuevamente y la visualización del brazo de grúa puede cambiar, por ejemplo, nuevamente de negro a blanco. Si la pantalla no está configurada como una pantalla táctil o similar, puede navegarse por la interfaz de usuario, dado el caso controlada por menús, usando un elemento de control del control de grúa. La pantalla puede asumir la función de una pantalla de estado para el operador, en la que se puede ver de un vistazo qué brazos de grúa o grados de libertad están limitados.
En una forma de realización preferente puede estar previsto que el control de grúa esté configurado en otro modo operativo para llevar a cabo un control libre del sistema de brazos en base a órdenes de control introducidas por un usuario, produciéndose, partiendo del modo operativo de control de coordenadas, un cambio al modo operativo adicional mientras un elemento de control predeterminable o predeterminado, del control de grúa, preferentemente un interruptor de hombre muerto del control de grúa, permanezca accionado por un usuario. Por lo tanto, puede ser posible para un usuario cambiar temporalmente del modo operativo de control de coordenadas al otro modo operativo para el control libre del sistema de brazos accionando un elemento de control del control de grúa previsto para este fin. Debido a ello, por ejemplo, brazos individuales del sistema de brazos se pueden llevar a una posición deseada de forma dirigida y libre o se pueden evitar obstáculos manualmente.
En el otro modo operativo para el control libre del sistema de brazos, la geometría de la grúa, es decir, la posición relativa de los brazos de grúa entre sí en un plano o con respecto a la columna de grúa y la posición de pivotamiento de los brazos de grúa junto con la columna de grúa puede modificarse libremente por parte de un usuario en relación con una base de grúa. El usuario puede modificar, por ejemplo, la posición relativa de los brazos de grúa accionando correspondientes elementos de control y pivotar los brazos de grúa junto con la columna de grúa con respecto a la base de grúa. En un segundo plano habitualmente se supervisa el funcionamiento de la grúa mediante dispositivos de seguridad, los cuales intervienen cuando el usuario acciona elementos de control que conducen a un estado crítico para la seguridad. Por ejemplo, se puede monitorear la estabilidad de la grúa.
En general, puede estar previsto que el control de grúa presente varios modos operativos. Además del modo operativo de control de coordenadas y un modo operativo adicional para el control libre del sistema de brazos, también puede haber, por ejemplo, un modo operativo de posición de trabajo, en el que la geometría de grúa puede modificarse en un orden predeterminado de movimientos mediante el control de grúa para llevar la grúa de modo sencillo a una posición de trabajo predeterminada y/o a una posición de estacionamiento predeterminada. El control de grúa también puede estar configurado para recordar el último modo operativo utilizado antes de plegar la grúa a su posición de estacionamiento. Puede estar previsto por lo tanto, que tras un desplegado de la grúa a su posición de trabajo utilizando el modo operativo de posición de trabajo, se cambie automáticamente al modo operativo de control de coordenadas cuando antes del plegado de la grúa a su posición de estacionamiento en último lugar estuvo activo el modo operativo de control de coordenadas.
También se solicita protección para un vehículo con una grúa del tipo descrito anteriormente. En el caso del vehículo puede tratarse de un camión y en el caso de la grúa puede tratarse de una grúa de carga.
Los ejemplos de realización de la invención se discuten haciendo referencia a las figuras. Muestran:
Las Figuras 1a a 1c, vistas laterales de diferentes realizaciones de una grúa montada sobre un vehículo, las Figuras 2a a 2c, vistas laterales de diferentes realizaciones de una grúa,
las Figuras 3a a 3e, vistas laterales de grados de libertad del movimiento de diferentes brazos de diferentes sistemas de brazos,
la Figura 4, una realización de una grúa con un brazo principal ajustable en longitud,
las Figuras 5a y 5b, dos realizaciones de dispositivos adicionales que se pueden disponer en el sistema de brazos,
las Figuras 6a y 6b, vistas laterales de diferentes realizaciones de una grúa y respectivamente una representación esquemática de un control de grúa con sensores,
la Figura 7, una pantalla a modo de ejemplo del control de grúa de una grúa propuesta con opciones de selección para modos operativos que se muestran en ella,
las Figuras 8a a 8c, realizaciones a modo de ejemplo de interfaces de usuario,
las Figuras 9a a 9c, muestran posibles ejemplos de uso, que hacen uso de perfiles operativos,
las Figuras 10a a 10e, realizaciones de interfaces de usuario,
las Figuras 11a a 11d, otras realizaciones de interfaces de usuario y una máscara de entradas,
la Figura 12, una posible limitación del grado de libertad p del brazo articulado,
la Figura 13a, la pantalla de un control de grúa de una grúa propuesta,
la Figura 13b, un panel de control del control de grúa según la figura 13a, y
la Figura 14, otra realización de una interfaz de usuario.
En las figuras 1a a 1c se muestran vistas laterales de diferentes realizaciones de una grúa 1 montada sobre un vehículo 19. Las figuras 2a a 2c muestran las grúas 1 de las figuras 1a a 1c de forma aislada. Los grados de libertad a, p, $, y, L, J, H del movimiento de los brazos individuales 2, 3, 4, 5, 7, 8, 24 de los diferentes sistemas de brazos de las grúas 1 se ilustran en las figuras 3a a 3e y en la figura 4.
En la figura 1a se muestra una primera realización de una grúa 1 propuesta, estando configurada la grúa 1 como grúa de carga o grúa articulada y estando dispuesta en un vehículo 19. La grúa 1 presenta, tal como se muestra, una columna de grúa 2 que puede girar alrededor de un primer eje vertical v1 por medio de un mecanismo giratorio 20, un brazo principal 3 alojado en la columna de grúa 2 que puede pivotar alrededor de un primer eje de pivotamiento horizontal h1 y un brazo articulado 4 alojado en el brazo principal 3 que puede pivotar alrededor de un segundo eje de pivotamiento horizontal h2, con al menos un brazo de empuje 5. Se proporciona un cilindro principal hidráulico 21 para pivotar el brazo principal 3 con respecto a la columna de grúa 2 (se muestra la posición de ángulo articulado a1 del grado de libertad a). Se proporciona un cilindro articulado hidráulico 22 para pivotar el brazo articulado 4 con respecto al brazo principal 3 (se muestra la posición de ángulo articulado b1 del grado de libertad p). En esta realización de la grúa 1, la punta de grúa 14 puede estar configurada por la punta del brazo de empuje 5.
El sistema de brazos de la grúa 1 mostrada presenta como consecuencia una columna de grúa 2, un brazo principal 3, un brazo articulado 4 y al menos un brazo de empuje 5 .
La grúa 1 presenta un control de grúa 6 representado esquemáticamente, el cual, en un modo operativo de control de coordenadas está configurado para llevar a cabo un control de coordenadas del sistema de brazos. El control de grúa 6 presenta una interfaz de usuario que no se muestra aquí en detalle, presentando la interfaz de usuario al menos una función que puede ser seleccionada por un usuario, a través de la cual en el modo operativo de control de coordenadas al menos uno de los grados de libertad a, p, 9, L (véanse las figuras 3a a 3e y la figura 4) puede limitarse o está limitado.
En la figura 1b se muestra una segunda realización de una grúa 1 propuesta, presentando la grúa 1 que se muestra en ella, adicionalmente al equipamiento de la realización que se muestra en la figura 1a, un segundo brazo articulado 7 dispuesto alrededor de un tercer eje de pivotamiento horizontal h3 de manera pivotante en el brazo de empuje 5 del brazo articulado 4, con un segundo brazo de empuje 8 alojado en éste. Para pivotar el segundo brazo articulado 7 con respecto al brazo articulado 4 (posición de ángulo articulado g1 del grado de libertad y representado) está previsto un cilindro articulado 23. En esta realización de la grúa 1, la punta de grúa 14 puede estar configurada por la punta del brazo de empuje 8.
El sistema de brazos de la grúa 1 mostrada en la figura 1b presenta de acuerdo con ello una columna de grúa 2, un brazo principal 3, un brazo articulado 4 con al menos un brazo de empuje 5, así como un segundo brazo articulado 7 con al menos un brazo de empuje 8.
Análogamente a la realización de la figura 1b, para la grúa 1 mostrada en la figura 1b puede ser limitable o limitarse en el modo operativo de control de coordenadas a través de una función seleccionable por un usuario, uno de los grados de libertad a, p, 9 , y, L, J (véanse las figuras 3a a 3e y la figura 4).
En la figura 1c se muestra una tercera realización de una grúa 1 propuesta, presentando la grúa 1 allí mostrada, además de la configuración de la realización mostrada en la figura 1b, un brazo articulado 24 adicional dispuesto de manera pivotante alrededor de un cuarto eje de pivotamiento horizontal h4 en el segundo brazo de empuje 8 del segundo brazo articulado 7. Para el pivotamiento del brazo articulado 24 adicional con respecto al segundo brazo articulado 7 (representada la posición de ángulo de articulación d1 del grado de libertad del movimiento de pivotamiento del brazo articulado 24 adicional) está previsto un cilindro articulado 25. En esta realización de la grúa 1, la punta de grúa 14 puede estar configurada por la punta del brazo articulado 24 adicional.
El sistema de brazos de la grúa 1 que se muestra en la figura 1c presenta de acuerdo con ello una columna de grúa 2, un brazo principal 3, un brazo articulado 4 con al menos un brazo de empuje 5, un segundo brazo articulado 7 con al menos un brazo de empuje 8, así como un brazo articulado 24 adicional (que opcionalmente puede estar configurado ajustable en longitud).
De modo análogo a las realizaciones de las figuras 1a y 1b, para la grúa 1 mostrada en la figura 1c puede ser limitable o limitarse en el modo operativo de control de coordenadas mediante una función seleccionable por un usuario, al menos uno de los grados de libertad a, p, $, y, L, J (véanse las figuras 3a a 3e y la figura 4), así como el grado de libertad del movimiento de pivotamiento del brazo articulado 24 adicional.
Todas las realizaciones mostradas pueden, por supuesto, presentar un mecanismo de giro 20.
En las figuras 2a a 2c se muestra respectivamente una vista detallada de una grúa 1 configurada según las figuras 1 a a 1c.
Los grados de libertad a, p, 9 , y, L, J del movimiento de diferentes brazos de diferentes sistemas de brazos se ilustran en vistas laterales en las figuras 3a a 3e. La grúa 1 mostrada en las figuras 3a a 3c se corresponde en la realización a aquella de las figuras 1a y 2a. El brazo articulado 7 mostrado en las figuras 3d y 3e se corresponde con aquel del segundo brazo articulado 7 de las figuras 1b y 2b. El brazo articulado 24 adicional de las figuras 1c y 2c puede estar configurado de igual modo en correspondencia con el brazo articulado 7 mostrado en las figuras 3e y 3b.
Con referencia a las figuras 3a a 3c, la columna de grúa 2, que puede girar alrededor del eje de giro en la forma del primer eje vertical v1, está alojada de manera pivotante por un rango de pivotamiento de columna de grúa 91 - 92 predeterminado constructivamente y presenta un grado de libertad 9 debido a su alojamiento pivotante. Es concebible que el rango de pivotamiento de la columna de grúa se extienda por un intervalo de 0° a 360°, es decir, la columna de grúa está configurada para poder pivotar sin fin. El brazo principal 3 está alojado de forma pivotante en la columna de grúa 2 por un rango de pivotamiento de brazo principal a1 - a2 predeterminado constructivamente y presenta un grado de libertad a debido a su alojamiento pivotante. El brazo articulado 4 está alojado de manera pivotante en el brazo principal 3 por un rango de pivotamiento de brazo articulado p1 - p2 predeterminado constructivamente y presenta un grado de libertad p debido a su alojamiento pivotante. El brazo de empuje 5 está alojado de manera desplazable en el brazo articulado 4 por un rango de empuje L1 - L2 predeterminado constructivamente y presenta un grado de libertad L debido a su alojamiento desplazable.
En las figuras 3d y 3e se muestra un brazo articulado 7 aislado, el cual puede alojarse de manera pivotante a través de una zona de conexión 28 en el brazo de empuje 5 de la grúa 1 de las figuras 3a a 3c por un segundo rango de pivotamiento de brazo articulado y1 - Y2 predeterminado constructivamente y presenta un grado de libertad y debido a un alojamiento pivotante, y que comprende al menos un segundo brazo de empuje 8, el cual está alojado de forma desplazable en el segundo brazo articulado 7 por un rango de empuje de segundo brazo de empuje J1 - J2 predeterminado constructivamente y presenta un grado de libertad J debido a su alojamiento desplazable.
En la figura 4 se muestra una realización de una grúa 1, cuyo sistema de brazos, a diferencia de las realizaciones discutidas anteriormente, presenta adicionalmente al menos un brazo de empuje de brazo principal 18, el cual está alojado de manera desplazable en el brazo principal 3 por un rango de empuje H1 - H2 predeterminado constructivamente (y mostrado solo esquemáticamente) y presenta un grado de libertad H debido a su alojamiento desplazable.
El sistema de brazos de la grúa 1 mostrada en la figura 4 presenta de acuerdo con ello una columna de grúa, un brazo principal 3 con al menos un brazo de empuje de brazo principal 18, un brazo articulado 4 con al menos un brazo de empuje 5.
Análogamente a las realizaciones discutidas anteriormente, para la grúa 1 mostrada en la figura 4 puede estar limitado 0 limitarse en el modo operativo de control de coordenadas debido a una función seleccionable por un usuario, al menos uno de los grados de libertad a, p, 9, H, L.
A este respecto, tal como se representa en las figuras 3a a 3e y 4, los grados de libertad a, p, 9 , y, L, J, H del movimiento de diferentes brazos pueden ser fijables o fijarse en un valor a0, p0, 90 , y0 , L0, J0, H0 predeterminable constructivamente y/o limitables o limitarse a un rango parcial a1 < a3 - a4 < a2; p1 < p3 - p4 < p2; $1 < $3 - $4 < $2; Y1 < y3 - y4 < Y2; L1 < L3 - L4 < L2; J1 < J3 - J4 < J2; H1 < H3 - H4 < H2 predeterminable o predeterminable.
En las figuras 5a y 5b se muestran dos realizaciones de dispositivos adicionales que se pueden disponer en el sistema de brazos, en forma de un dispositivo de trabajo 9 configurado como ejemplo de una pinza para apilar piedras y una prolongación de brazo 10 estática.
En la figura 5a se muestra una realización de un dispositivo de trabajo 9, el cual puede disponerse en un brazo de empuje de una grúa. Las dimensiones y el rango de funciones del dispositivo de trabajo pueden memorizarse en un control de grúa no representado en este caso e incluirse en los cálculos del control de grúa.
La prolongación de brazo 10 estática representada en la figura 5b se puede disponer en un brazo de empuje de una grúa a través de un alojamiento correspondiente. La prolongación de brazo 10 se puede disponer en un brazo de empuje con un ángulo 0 (que se muestra aquí en relación con una vertical imaginaria) por medio de un alojamiento configurado de forma ajustable. La prolongación de brazo 10 puede estar configurada modificable en longitud. Las informaciones relativas a la prolongación de brazo 10, como, por ejemplo, la longitud de la prolongación de brazo 10 y el ángulo O, pueden memorizarse en un control de grúa (no representado en este caso) e incluirse en los cálculos del control de grúa, especialmente en relación con la posición de la punta de grúa (ver para ello figuras 11b y 11d).
En la figura 6a se muestra una realización de la grúa 1 según la figura 1a o 2a. Además, se muestra una representación esquemática del control de grúa 6, que está configurado en un modo operativo de control de coordenadas para llevar a cabo un control de coordenadas del sistema de brazos. El control de grúa 6 presenta una interfaz de usuario no mostrada aquí con mayor detalle, presentando la interfaz de usuario al menos una función seleccionable por un usuario, mediante la cual puede limitarse o está limitado al menos uno de los grados de libertad a, p, 9, L en el modo operativo de control de coordenadas.
El control de grúa 6 representado aquí esquemáticamente dispone de varias entradas de señal, a las cuales se pueden suministrar señales de los sensores instalados en la grúa 1. El control de grúa 6 dispone también de una memoria 11, en la cual pueden haber memorizados, por ejemplo, datos de programa sobre modos operativos y modelos de cálculo del control de grúa 6, así como señales entrantes, y de una unidad de cálculo 12 con la cual, entre otras cosas, pueden procesarse señales y datos memorizados en la memoria 11. El control de grúa 6 también puede comprender una pantalla 16. Una comunicación del control de grúa 6 con la pantalla 16 puede producirse mediante cable y/o de forma inalámbrica. El sistema de sensores para la detección de la geometría de la grúa 1 comprende en la realización mostrada en la figura 6a un sensor de ángulo de giro f1 para detectar el ángulo de giro d1 de la columna de grúa 2, un sensor de ángulo de articulación k1 para detectar el ángulo de articulación a1 del brazo principal 3 en relación con la columna de grúa 2, un sensor de ángulo de articulación k2 para detectar el ángulo de articulación b1 del brazo articulado 4 con respecto al brazo principal 3, así como un sensor de posición de empuje s1 para detectar la posición de empuje x1 del brazo de empuje 5.
En la figura 6b, análogamente a la figura 6a, se muestra una realización de la grúa 1 según la figura 1b o 2b. Como se muestra, la configuración de la grúa 1 comprende un segundo brazo articulado 7 dispuesto en el brazo de empuje 5 del brazo articulado 4. Como sensores adicionales para detectar los parámetros operativos de la grúa 1 están previstos un sensor de ángulo de articulación k3 para detectar el ángulo de articulación g1 del segundo brazo articulado 7 con respecto al brazo articulado 5 y un sensor de posición de empuje s2 para la detección de la posición de empuje x2 del segundo brazo de empuje 8.
También es concebible una realización análoga de la disposición mostrada en las figuras 6a y 6b, a partir de una grúa 1 según la figura 1c o 2c y un control de grúa 6.
La figura 7 muestra a modo de ejemplo una pantalla 16 del control de grúa 6 de una grúa 1 propuesta. La pantalla 16 puede servir únicamente para fines de visualización, pero también puede estar configurada como pantalla táctil y, de este modo, representar al mismo tiempo una interfaz de usuario controlada por menú del control de grúa 6. Se pueden seleccionar diferentes modos operativos del control de grúa 6 a través de las funciones de modo operativo 26a, 26b, 26c que puede seleccionar un usuario. En este ejemplo se puede seleccionar de este modo un modo operativo de posición de trabajo a través de una primera función de modo operativo 26a seleccionable, en cuyo caso la geometría de grúa de la grúa 1 se lleva a una posición de trabajo en una secuencia predeterminada de movimientos. A través de una segunda función de modo operativo 26b seleccionable se puede seleccionar un modo operativo de posición de estacionamiento, en cuyo caso la geometría de grúa de la grúa 1 se lleva a una posición de estacionamiento en una secuencia predeterminada de movimientos. A través de una tercera función de modo operativo 26c seleccionable puede seleccionarse el modo operativo de control de coordenadas, en el cual el control de grúa 6 está configurado para llevar a cabo un control de coordenadas del sistema de brazos. En caso de seleccionarse la función de modo operativo 26c, se puede realizar, dado el caso, una consulta de seguridad para ser confirmada por un usuario, como se representa en la figura 14. A través de la cuarta función de modo operativo 26b seleccionable pueden modificarse ajustes del modo operativo de control de coordenadas (por ejemplo, configuración y/o secuencia de perfiles operativos, especificaciones para diferentes grados de libertad, etc.).
Las figuras 8a, 8b y 8c muestran a modo de ejemplo realizaciones de interfaces de usuario, las cuales están formadas por respectivamente pantallas 16 de controles de grúa 6, que pueden estar configuradas como pantalla táctil. Las funciones 27a, 27b, 27c, 27d, 27e, 27f, 27g, 27h, 27i, 27j, 27k representadas en este caso, seleccionables por un usuario, sirven respectivamente para la selección de un perfil operativo vinculado a la correspondiente función 27a, 27b, 27c, 27d, 27e, 27f, 27g, 27h, 27i, 27j, 27k del control de grúa 6 en el modo operativo de control de coordenadas. En cada uno de los perfiles operativos seleccionables, al menos dos selecciones de brazos en forma de un subconjunto de los brazos 2, 3, 4, 5, 7, 8, 18 del sistema de brazos de la grúa 1 están memorizadas en una secuencia predeterminada o predeterminable desde una prioridad más alta a una prioridad más baja o se determinan continuamente durante el funcionamiento. El control de grúa 6 está configurado a este respecto para utilizar y controlar las selecciones de brazos memorizadas en el perfil operativo seleccionado de acuerdo con su prioridad para llevar a cabo el control de coordenadas del sistema de brazos.
La función 27a, 27d y 27h seleccionada respectivamente en las figuras 8a a 8c está marcada en la pantalla 16 con un punto negro (círculo relleno), de modo que el usuario ve inmediatamente qué perfil operativo está seleccionado. La grúa representada en los pictogramas de las figuras 8a y 8b puede estar referida a una realización de una grúa 1 según las figuras 1a o 2a y la grúa representada en la figura 8c a una realización de una grúa 1 según las figuras 1b o 2b. Lo mismo es concebible para una realización de una grúa 1 según las figuras 1c o 2c.
Los menús mostrados en las figuras 8a a 8c pueden, por ejemplo, corresponderse respectivamente con un submenú al que puede accederse seleccionando la función 26d en el menú de la figura 7.
Con las funciones 27a, 27b y 27c mostradas en la figura 8a, un sistema de brazos de una grúa 1 puede mantenerse en una posición de brazo preferente en un modo operativo de control de coordenadas. Una selección de la función 27a puede corresponderse, por ejemplo, con una configuración estándar de la grúa 1, en la que el sistema de brazos se mantiene en una posición de brazo optimizada para la utilización y el alcance. Se pueden encontrar más detalles sobre esto en la figura 9a.
Una selección de la función 27b puede corresponderse, por ejemplo, con una configuración de la grúa 1 en la que el sistema de brazos se mantiene en una posición de brazos ideal para el transporte de cargas voluminosas. Pueden encontrarse detalles sobre ello en la figura 9b.
Una selección de la función 27c puede corresponderse, por ejemplo, con una configuración de la grúa 1 en la que, en particular, el brazo principal 3 del sistema de brazos se mantiene en una posición preferente. Pueden encontrarse detalles sobre ello en la figura 9c.
Una selección de las funciones 27d a 27g en la figura 8b puede dar lugar al realizarse el control de coordenadas del sistema de brazos de una grúa 1 según la figura 1a o 2a, al uso de una selección de brazos en forma de un subconjunto (3, 4, 5; 4, 5; 3, 5; 3,4) del conjunto de los brazos (3, 4, 5) del sistema de brazos. Una selección de la función 27d puede corresponderse con una selección de brazos en la que al realizarse el control de coordenadas, se utilizan el brazo principal 3 y el brazo articulado 4, el brazo articulado 4 y el brazo de empuje 5 o el brazo principal 3 y el brazo de empuje 5 dependiendo de la idoneidad o la prioridad. Una selección de la función 27e puede corresponderse con una selección de brazos en la que al realizarse el control de coordenadas se utilizan el brazo articulado 4 y el brazo de empuje 5. Una selección de la función 27f puede corresponderse con una selección de brazos en la que al realizarse el control de coordenadas se utilizan el brazo principal 3 y el brazo de empuje 5. Una selección de la función 27g puede corresponderse con una selección de brazos en la que al realizarse el control de coordenadas se utilizan el brazo principal 3 y el brazo articulado 4. Una selección de las respectivas funciones limitará los restantes grados de libertad de movimiento de los brazos del sistema de brazos.
De forma análoga a ello, para una selección de las funciones 27h a 27k en la figura 8c puede producirse cuando se lleva a cabo el control de coordenadas del sistema de brazos de una grúa 1 según la figura 1b o 2b, una utilización de una selección de brazos de un subconjunto correspondiente del conjunto de brazos (3, 4, 5, 7, 8) del sistema de brazos.
Las figuras 9a a 9c muestran posibles ejemplos de realización que hacen uso de perfiles operativos.
En el ejemplo de la figura 9a se define un ángulo teórico a0 para el grado de libertad a del movimiento pivotante del brazo principal 3, que se encuentra en un rango angular, el cual está optimizado para la utilización y el alcance (por ejemplo, 20°), por ejemplo, en cuanto que se seleccionó una correspondiente función de la interfaz de usuario para la fijación del ángulo teórico a0 del grado de libertad a del movimiento pivotante del brazo principal 3. La grúa 1 alcanza así esencialmente la máxima fuerza de elevación y el máximo alcance. En la medida de lo posible, en este ejemplo de uso siempre se utiliza una selección de brazos, la cual comprende brazo articulado 4 y brazo de empuje 5.
En el ejemplo de la figura 9b, se especifica con respecto al brazo articulado 4 que el brazo articulado 4, para evitar una extensión completa (180°) del mismo, siempre se detenga a razón de en un valor ajustable Wk antes de 180°, por ejemplo, en cuanto que se seleccionó una correspondiente función de la interfaz de usuario para limitar el grado de libertad p del movimiento pivotante del brazo articulado 4 a un rango parcial p1 - p4 < p2 (compárese para ello también la figura 3b; p4 = 180 ° - Wk). Una configuración de este tipo es ideal para transportar cargas voluminosas. En la medida de lo posible, en este ejemplo de realización siempre se da prioridad a una selección de brazos, la cual comprende brazo principal 3 y brazo de empuje 5.
En el ejemplo de la figura 9c, el brazo principal 3 se mantiene en su posición teórica (por ejemplo, > 60°) durante el mayor tiempo posible. Esto equivale a una limitación al menos temporal del grado de libertad a del movimiento de pivotamiento del brazo principal 3 a un rango parcial a3 - a2 (véase también la figura 3a). Si el brazo principal 3 deja su posición teórica hacia abajo (en dirección de 0°), siempre vuelve a colocarse en su ángulo teórico, si el movimiento lo permite o tan pronto como lo permita. De este modo puede evitarse una bajada permanente del brazo principal 3 cuando se trabaja en la posición empinada. Esta función de reinicio del brazo principal 3 se puede lograr, por ejemplo, utilizando las selecciones de brazos del perfil operativo según la tabla 4, en el cual, si es posible, se usa siempre la selección de brazos con la prioridad 1 (brazo articulado 4 y brazo de empuje 5). La grúa 1 se mueve, por ejemplo, de forma controlada por coordenadas utilizando las selecciones de brazos del perfil operativo según la tabla 4 y durante el movimiento del sistema de brazos, el brazo principal 3 deja su posición teórica y se encuentra en una posición angular de 50°. Como resultado, se produce debido a una posición final o a un nuevo inicio del movimiento un cambio en la selección del brazos. Las dos selecciones de brazos que comprenden el brazo principal 3 (es decir, la selección de brazos con la prioridad 2 y la selección de brazos con la prioridad 3) se evalúan por parte del control de grúa 6 para determinar si la posición teórica del brazo principal 3 puede alcanzarse de nuevo con la especificación de usuario actual. Como resultado, aquella selección de brazos que mueve el brazo principal 3 más rápido de vuelta a la posición teórica se coloca temporalmente (dinámicamente) en primer lugar (o se le da la prioridad con el número 1). Cuando se alcanza la posición teórica del brazo principal 3, la selección de brazos colocada temporalmente en primer lugar vuelve a su posición original de acuerdo con la tabla 4 (o recupera su prioridad original).
Las figuras 10a a 10e muestran a modo de ejemplo realizaciones de interfaces de usuario, las cuales están formadas respectivamente por pantallas 16 de controles de grúa 6, que pueden estar configuradas como pantalla táctil.
Si la pantalla 16 del control de grúa 6 está configurada como pantalla táctil, entonces la interfaz de usuario puede configurarse directamente a través de la pantalla táctil. A este respecto, por ejemplo, puede limitarse tocando una vez uno de los brazos de grúa 2, 3, 4, 5, 7, 8 representados en la pantalla 16, el grado de libertad correspondiente. Para la visualización de la limitación, el color del correspondiente brazo de grúa 2, 3, 4, 5, 7, 8 limitado puede cambiar de blanco a negro. Si vuelve a tocarse el brazo de grúa 2, 3, 4, 5, 7, 8, la limitación se puede anular nuevamente y la representación del brazo de grúa 2, 3, 4, 5, 7, 8 cambia de negro a blanco. Una realización de la interfaz de usuario como se representa en las figuras 10a a 10e es ventajosa en particular en caso de una configuración de la interfaz de usuario a través de la pantalla táctil.
Si esta pantalla 16 no está configurada como pantalla táctil o similar, puede navegarse por la interfaz de usuario controlada por menús usando un elemento de control. En caso de una realización de este tipo de la interfaz de usuario, es ventajosa una realización como la que se muestra en las figuras 8a a 8c. Una realización como la que se representa en las figuras 10a a 10e puede servir en este caso, por ejemplo, como una especie de indicador de estado para el usuario, que puede ver de un vistazo qué brazos de grúa 2, 3, 4, 5, 7, 8 o grados de libertad están limitados.
Las funciones representadas 27l, 27m, 27n, 27o, 27p, 27q del control de grúa 6 en el modo operativo de control de coordenadas seleccionables por un usuario, sirven respectivamente para la selección de un brazo del sistema de brazos de la grúa 1, cuyo grado de libertad ha de limitarse mediante fijación a un valor (o subárea) predeterminado o predeterminable. En otras palabras, mediante las funciones 27l, 27m, 27n, 27o, 27p, 27q seleccionables por un usuario puede seleccionarse qué brazos del sistema de brazos han de bloquearse, no participando ya los brazos bloqueados en el movimiento controlado por coordenadas del sistema de brazos y en su lugar manteniéndose en su posición bloqueada. En las pantallas 16 de las figuras 10a y 10b se ilustra para ello respectivamente de forma gráfica un sistema de brazos de una grúa 1 similar a la realización de las figuras 1a o 2a, que comprende un brazo principal 3, un brazo articulado 4 y un brazo de empuje 5. Los sistemas de brazos de las grúas 1 que se representan en las pantallas 16 de las figuras 10c a 10e comprenden adicionalmente un segundo brazo articulado 7 y un segundo brazo de empuje 8. Los brazos bloqueados respectivamente mediante las funciones 27l, 27m, 27n, 27o, 27p, 27q seleccionables por un usuario se representan en las ilustraciones de los sistemas de brazos respectivamente en negro.
Las figuras 11a a 11c muestran a modo de ejemplo realizaciones de interfaces de usuario, las cuales están formadas respectivamente por pantallas 16 de controles de grúa 6, que pueden estar configuradas como pantalla táctil. Las funciones 27r, 27s, 27t, 27u, 27v, 27w, 27x, 27y, 27z que se muestran aquí, que pueden ser seleccionadas por un usuario, se utilizan respectivamente para la introducción de informaciones de un dispositivo adicional conectado al sistema de brazos de la grúa 1. A través de las funciones 27r y 27s seleccionables representadas en la figura 11a, se accede, por ejemplo, a un menú, a través del cual pueden seleccionarse informaciones sobre un dispositivo adicional en forma de una prolongación de brazo 10 o un dispositivo de trabajo 9 (ver figuras 5a y 5b) de una base de datos memorizadas en la memoria 11 del control de grúa 6. A través de la función 27t seleccionable representada en la figura 11a se accede, por ejemplo, a una máscara de configuración, a través de la cual se pueden introducir informaciones sobre dispositivos adicionales que no están memorizadas en la memoria 11 del control de grúa 6. A través de las funciones 27u, 27v, 27w, 27x seleccionables representadas en la figura 11b, puede seleccionarse o introducirse una posición angular (ángulo -9) de un dispositivo adicional unido al sistema de brazos, en forma de una prolongación de brazo 10 (véase la figura 5b). Las funciones 27y, 27z seleccionables representadas en la figura 11c sirven para la selección del estado de configuración de un dispositivo adicional conectado al sistema de brazos, en forma de, por ejemplo, una o varias prolongaciones de extensión accionables manualmente.
En la figura 11d se muestra una realización de una máscara de introducción 13 mostrada en una pantalla 16, a través de la cual pueden seleccionarse o introducirse informaciones sobre el rango de funciones y/o indicaciones sobre dimensiones y/o posiciones angulares relativas al al menos un dispositivo adicional 9, 10 y tramsmitirse al control de la grúa 6.
La figura 12 muestra a modo de ejemplo la limitación del grado de libertad p del brazo articulado 4 a un subrango p1 < p3 - p2, para permitir una llamada sobreextensión del brazo articulado 4, en cuanto que el control de grúa 6 pone a disposición en el modo operativo de control de coordenadas una función de asistencia, la cual puede ser seleccionada a través de una función de la interfaz de usuario seleccionable por el usuario.
Una prolongación imaginaria del brazo principal 3 (línea de brazo principal) y una línea imaginaria que se extiende perpendicularmente con respecto al mismo a través del cojinete de pivotamiento del brazo articulado 4 en el brazo principal 3 (línea de cojinete de pivotamiento) forman cuatro zonas o cuadrantes. Como cuadrante 1 se denomina a este respecto la zona entre la línea de brazo principal y la línea de cojinete de pivotamiento por encima de la línea de brazo principal y en dirección de la prolongación imaginaria del brazo principal 3. Como cuadante 2 se denomina la zona entre la línea de brazo principal y la línea de cojinete de pivotamiento por encima de la línea de brazo principal y en dirección del brazo principal 3. Como cuadrante 3 se denomina la zona entre la línea de brazo principal y la línea de cojinete de pivotamiento por debajo de la línea de brazo principal y en dirección del brazo principal 3. Como cuadrante 4 se denomina la zona entre la línea de brazo principal y la línea de cojinete de pivotamiento por debajo de la línea de brazo principal y en dirección de la prolongación imaginaria del brazo principal 3.
En la imagen izquierda, el brazo articulado 4 está en el cuadrante 4. Cuando el brazo articulado 4 se aproxima al punto muerto (el ángulo de brazo articulado es de 180°, es decir, el brazo articulado 4 está dispuesto en prolongación exactamente recta con respecto al brazo principal 3) partiendo del cuadrante 4, el brazo articulado 4 se mueve al cuadrante 1 y el grado de libertad p del brazo articulado 4 se limita al cuadrante 1 (veáse imagen derecha).
Una vez que el brazo articulado 4 está en el cuadrante 1, solo se moverá por ese cuadrante para mantener el cálculo sin ambigüedades en el modo operativo de control de coordenadas.
La figura 13a muestra la pantalla 16 de un control de grúa 6 de una grúa 1 propuesta. La representación en la pantalla 16 del control de grúa 6 puede corresponderse con una representación en el modo operativo, en el cual es posible un control libre del sistema de brazos de la grúa 1 basándose en órdenes de control introducidas por un usuario. La representación mostrada en la figura 13a contiene representaciones gráficas de varias palancas lineales 30 para la visualización de las asignaciones de función aplicables en este modo operativo.
La figura 13b muestra una realización de un panel de control 15 del control de grúa 6. El panel de control 15 presenta en la realización representada al menos una pantalla 16 y elementos de control 17 en forma de un botón giratorio 29, de una palanca lineal 30 y de un botón 31. Los elementos de control pueden servir para la navegación por la interfaz de usuario basada en menús, para seleccionar la función seleccionable por un usuario o para que un usuario emita órdenes de control.
En una realización del panel de control 15 según la realización del control de grúa 6 según la figura 13a, el panel de control 15 puede presentar un elemento de control 17 predeterminado, por ejemplo, en forma de un botón 31 configurado como interruptor de hombre muerto. Cuando el control de grúa 6 se encuentra en el modo operativo de control de coordenadas, es posible cambiar al otro modo operativo accionando el elemento de control 17 en forma del botón 31 configurado de esta manera. Este cambio al otro modo operativo dura mientras el elemento de control 17 en forma de, por ejemplo, el botón 31, permanece accionado por el usuario.
La pantalla 16 representada en la figura 13a puede indicar, por ejemplo, el momento en el se presiona el interruptor de hombre muerto descrito anteriormente en el modo operativo de control de coordenadas, cambiando el control de grúa al otro modo operativo de control libre. Esto puede hacerse visible para el operador mediante la representación en la pantalla 16. Esto puede ocurrir independientemente de la variante de realización (ya sea pantalla táctil o no) de la pantalla 16 .
En la figura 14 se muestra una pantalla 16 con una consulta de seguridad representada en ella, que debe ser confirmada, por ejemplo, por un usuario, cuando éste cambia al modo operativo de control de coordenadas. Como se representa en la figura 7, esta consulta de seguridad puede producirse cuando se selecciona la función de modo operativo 26c para el cambio al modo operativo de control de coordenadas.
Lista de referencias:
1 grúa
2 columna de grúa
3 brazo principal
4 brazo articulado
5 brazo de empuje
6 control de grúa
7 segundo brazo articulado
8 segundo brazo de empuje
9 dispositivo de trabajo
10 prolongación de brazo
11 memoria
12 procesador
13 máscara de configuración
14 punta de grúa
15 panel de control
16 pantalla
17 elemento de control
18 brazo de empuje de brazo principal
19 vehículo
20 mecanismo de giro
21 cilindro principal
22, 23, 25 cilindro articulado
24 brazo articulado adicional
26a - 26d funciones de modo operativo seleccionables
27a - 27z funciones seleccionables
28 zona de conexión
29 botón giratorio
30 palanca lineal
31 botón
ejes
grados de libertad de sistema de brazos
ángulo de pivotamiento de columna de grúa
ángulo de pivotamiento de brazo principal
ángulo de pivotamiento de brazo articulado
ángulo de pivotamiento de segundo brazo articulado
posiciones de empuje de brazo de empuje
posiciones de empuje de segundo brazo de empuje
posiciones de empuje de brazo de empuje de brazo principal
ángulo de prolongación de brazo
ángulo
posición de empuje
sensor de posición de empuje
Figure imgf000016_0001
sensor de ángulo de articulación
sensor de ángulo de giro

Claims (21)

REIVINDICACIONES
1. Grúa (1), en particular grúa de carga, con un sistema de brazos que presenta varios brazos, presentando el sistema de brazos al menos:
- una columna de grúa (2) giratoria alrededor de un eje de giro, la cual está alojada de forma pivotante por un rango de pivotamiento de columna de grúa ($1 - $2) predeterminado constructivamente y presenta un grado de libertad ($) debido a su alojamiento pivotante,
- un brazo principal (3), el cual está alojado de forma pivotante en la columna de grúa (2) por un rango de pivotamiento de brazo principal (a1 - a2) predeterminado constructivamente y presenta un grado de libertad (a) debido a su alojamiento pivotante,
- un brazo articulado (4), el cual está alojado de forma pivotante en el brazo principal (3) por un rango de pivotamiento de brazo articulado (p1 - p2) predeterminado constructivamente y presenta un grado de libertad (p) debido a su alojamiento pivotante,
- al menos un brazo de empuje (5), el cual está alojado de manera desplazable en el brazo articulado (4) por un rango de empuje (L1 -L2) predeterminado constructivamente y presenta un grado de libertad (L) debido a su alojamiento desplazable,
y presentando la grúa (1) un control de grúa (6), el cual está configurado en un modo operativo de control de coordenadas, para llevar a cabo un control de coordenadas del sistema de brazos,
caracterizada por que el control de grúa (6) presenta una interfaz de usuario, presentando la interfaz de usuario al menos una función que puede ser seleccionada por un usuario, a través de la cual al menos uno de los grados de libertad (a, p, $, L) del sistema de brazos puede limitarse o está limitado en el modo operativo de control de coordenadas.
2. Grúa según la reivindicación 1, presentando el sistema de brazos adicionalmente un segundo brazo articulado (7), el cual está alojado en el brazo de empuje (5) de forma pivotante por un segundo rango de pivotamiento de brazo articulado (Y1 - Y2) predeterminado constructivamente y presenta un grado de libertad (y) debido a su alojamiento pivotante, y el cual comprende preferentemente al menos un segundo brazo de empuje (8), el cual está alojado en el segundo brazo articulado (7) de forma desplazable por un rango de empuje de segundo brazo de empuje (J1 -J2) predeterminado constructivamente y presenta un grado de libertad (J) debido a su alojamiento desplazable, pudiendo limitarse o estando limitado al menos uno de los grados de libertad (a, p, $, y, L, J) del sistema de brazos a través de la al menos una función que puede ser seleccionada por el usuario.
3. Grúa según la reivindicación 1 o 2, presentando el sistema de brazos adicionalmente al menos un brazo de empuje de brazo principal (18), el cual está alojado en el brazo principal (3) de forma desplazable por un rango de empuje (H1 - H2) predeterminado constructivamente y presenta un grado de libertad (H) debido a su alojamiento desplazable, pudiendo limitarse o estando limitado al menos uno de los grados de libertad (a, p, $, y, L, J, H) del sistema de brazos a través de la al menos una función que puede ser seleccionada por el usuario.
4. Grúa según una de las reivindicaciones 1 a 3, habiendo dispuesto al menos un dispositivo adicional (9, 10) en forma de un dispositivo de trabajo (9) y/o de una prolongación de brazo (10), preferentemente una prolongación de brazo (10) estática y pudiendo disponerse, dado el caso, en un ángulo (-9) predefinible, en el sistema de brazos.
5. Grúa según la reivindicación 4, pudiendo transmitirse a través de la interfaz de usuario informaciones, preferentemente informaciones sobre el rango de funciones y/o datos de dimensiones y/o posiciones angulares, relativos al menos a un dispositivo adicional (9, 10), al control de grúa (6), pudiendo seleccionarse las informaciones de una base de datos memorizada en una memoria (11) del control de grúa (6) y/o pudiendo introducirse a través de la interfaz de usuario, preferentemente a través de una máscara de configuración (13).
6. Grúa según una de las reivindicaciones anteriores, estando configurado el control de grúa (6) para realizar un control de coordenadas de la punta de grúa (14) o de un punto predeterminado o predeterminable del sistema de brazos o de un punto predeterminado o predeterminable alojado por el sistema de brazos.
7. Grúa según una de las reivindicaciones anteriores, pudiendo limitarse o estando limitado al menos un grado de libertad (a, p, $, y, L, J, H) del sistema de brazos a través de la al menos una función que puede ser seleccionada por el usuario, con el fin de anular o reducir una sobredeterminación del sistema del brazo.
8. Grúa según la reivindicación anterior, quedando excluido el grado de libertad ($) de la columna de grúa (2) giratoria de la cantidad de los grados de libertad (a, p, y, L, J, H) limitables o limitados, para mantener la capacidad de pivotamiento de la columna de grúa (2).
9. Grúa según una de las dos reivindicaciones anteriores, pudiendo limitarse o estando limitado un grado de libertad (a, p, $, y, L, J, H) del sistema de brazos a través de la al menos una función que puede ser seleccionada por el usuario o pudiendo limitarse o estando limitados todos los grados de libertad (a, p, $, y, L, J, H) del sistema de brazos a excepción de dos grados de libertad.
10. Grúa según una de las reivindicaciones 7 a 9, estando configurado el control de grúa (6) en el modo operativo de control de coordenadas para utilizar una selección de brazos en forma de un subconjunto de los brazos (2, 3, 4, 5, 7,
8, 18) del sistema de brazos para llevar a cabo el control de coordenadas del sistema de brazos, presentando el control de grúa (6) al menos un perfil operativo, en el cual están memorizadas o se determinan continuamente al menos dos selecciones de brazos en una secuencia predeterminada o predeterminable desde una prioridad más alta a una prioridad más baja, y estando configurado el control de grúa (6) para usar y controlar las selecciones de brazos memorizadas en el al menos un perfil operativo de acuerdo con su prioridad para llevar a cabo el control de coordenadas del sistema de brazos, pudiendo seleccionarse el al menos un perfil operativo a través de la al menos una función que puede ser seleccionada por el usuario.
11. Grúa según la reivindicación anterior, estando configurado el control de grúa (6) para utilizar una selección de brazos para el control de coordenadas dependiendo de una posición predeterminable y/o predeterminada y/o predominante del sistema de brazos.
12. Grúa según una de las dos reivindicaciones anteriores, estando configurado el control de grúa (6) de tal manera que el uso y el control de una selección de brazos de las al menos dos selecciones de brazos se produzca adicionalmente en dependencia de la capacidad de llevar a cabo el control de coordenadas con la correspondiente selección de brazos.
13. Grúa según una de las reivindicaciones anteriores, produciéndose la limitación del al menos un grado de libertad
(a, p, $, y, L, J, H) debido a que el mismo
- puede fijarse o está fijado en un valor (a0, p0, $0, y0, L0, J0, H0) predeterminable o predeterminado y/o
- puede limitarse o está limitado a un rango parcial (a1 < a3 - a4 < a2; p1 < p3 - p4 < p2; $1 < $3 - $4 < $2; Y1 < Y3 -Y4 < Y2; L1 < L3 - L4 < L2; J1 < J3 - J4 < J2; H1 < H3 - H4 < H2) predeterminable o predeterminado y/o
- puede limitarse o está limitado en relación con su tasa de cambio (a, p, $', y, L, J, H).
14. Grúa según la reivindicación anterior, pudiendo limitarse o estando limitado mediante una limitación del al menos un grado de libertad (a, p, $, y, L, J, H), el grado de libertad (p) del brazo articulado (4) a un rango parcial (p1 < p3 -p4 < p2) predeterminable o predeterminado, preferentemente a un cuadrante predeterminable o predeterminado, de modo que en el modo operativo de control de coordenadas, el brazo articulado (4) puede posicionarse o está posicionado en una posición de pivotamiento sobreextendida por encima de una prolongación imaginaria del brazo principal (3).
15. Grúa según una de las dos reivindicaciones anteriores, siendo el rango parcial (a1 < a3 - a4 < a2; p1 $1 < $3 - $4 < $2; Y1 < Y3 - Y4 < Y2; L1 < L3 - L4 < L2; J1 < J3 - J4 < J2; H1 < H3 -H4 < H2) predeterminable o predeterminado inferior o igual a 2°, preferentemente inferior o igual a 0,5° o inferior o igual a 10 cm, preferentemente inferior o igual a
2,5 cm y/o la tasa de cambio (a, p, $, y, L, J, H) inferior o igual a 0,2° por segundo, preferentemente inferior o igual a 0,05° por segundo o inferior o igual a 2 cm por segundo, preferentemente inferior o igual a 0,5 cm por segundo.
16. Grúa según una de las reivindicaciones anteriores, presentando el control de grúa (6) un panel de control (15) preferentemente portátil, y estando configurada la interfaz de usuario en el panel de control (15).
17. Grúa según una de las reivindicaciones anteriores, estando la interfaz de usuario dirigida por menús y/o comprendiendo al menos un elemento de control (17) del control de grúa (6).
18. Grúa según una de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo la interfaz de usuario al menos un elemento de control (17) del control de grúa (6) y produciéndose una selección de la función seleccionable a través de un accionamiento del al menos un elemento de control (17) por parte de un usuario.
19. Grúa según la reivindicación anterior, estando configurado en un modo operativo adicional el control de grúa (6) para llevar a cabo un control libre del sistema de brazos, produciéndose en el modo operativo adicional un control libre del sistema de brazos a través del al menos un elemento de control (17), estando previsto respectivamente un elemento de control (17) para la introducción de órdenes de control para el movimiento de respectivamente un brazo del sistema de brazos a lo largo de un grado de libertad (a, p, $ , y, L, J, H), pudiendo limitarse o limitándose el grado de libertad (a, p, $, y, L, J, H) del sistema de brazos asignado al elemento de control (17) en el modo operativo adicional mediante un accionamiento del al menos un elemento operativo (17) por parte de un usuario en el modo operativo de control de coordenadas.
20. Grúa según una de las reivindicaciones anteriores, estando configurado el modo operativo adicional del control de grúa (6) para llevar a cabo un control libre del sistema de brazos basándose en órdenes de control introducidas por un usuario, produciéndose a partir del modo operativo de control de coordenadas un cambio al modo operativo adicional mientras un elemento de control (17) predeterminable o predeterminado del control de grúa (6), preferentemente un interruptor de hombre muerto del control de grúa (6), permanece accionado por un usuario.
21. Vehículo (19) con una grúa (1) según una de las reivindicaciones anteriores.
ES20717074T 2019-03-28 2020-03-24 Grúa con control de grúa Active ES2938787T3 (es)

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