WO2014005692A2 - System und verfahren zur erfassung und weiterverarbeitung der lage mindestens eines schüttgut bewegenden lagerplatzgerätes - Google Patents

System und verfahren zur erfassung und weiterverarbeitung der lage mindestens eines schüttgut bewegenden lagerplatzgerätes Download PDF

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    • G01S2013/9328—Rail vehicles

Definitions

  • the invention relates to a system and a method for detection and
  • a first storage space device has a portal with a span of at least several meters and wherein the two portal legs of the portal are each supported on a translationally displaceable foot element.
  • the system comprises at least a first non-contact distance sensor for measuring a relative distance in the direction between a measuring point located at the first storage place device and an outside of the first
  • Lagerplatzettis reference point A system in which the relative distance between a gantry device and a measuring point located outside the gantry is determined, for example, in the data sheet of the company Symeo to the sensor system LPR-1 DX, the data sheet online at
  • LPR Local Positioning Radar
  • the radar sensor system LPR-1 DX is based on the principle of transit time measurement of radio waves and is used to determine distances, ie relative distances between two objects. It thus represents a non-contact system for distance measurement.
  • a gantry crane is shown graphically, as used for example in container ports.
  • a radar sensor is mounted on the gantry crane.
  • a crane bridge is relative
  • the two radar sensors determine the distance to the other sensor, i. the distance between gantry crane and crane bridge is determined in a redundant manner.
  • CONFIRMATION COPY Radar sensor system LPR-1 DX to avoid collisions or impermissible approaches between gantry crane and crane bridge.
  • Bulk storage is stored, such as coal, ore, sand or gravel.
  • the transport of the bulk material to the storage area and its storage there in bulk material dumps as well as its removal and removal provide so-called storage space equipment, such as cranes, excavators, spreaders and conveyor belts. Symeo suggests that on such bulk material storage the
  • Bulk storage bin is also referred to as coal mixing and stacking.
  • a spreader for dumping one or more coal dumps and a
  • the portal scraper has in the chassis of its two leg and associated foot elements geared motors as suspension drive, so combinations of electric motor and gearbox.
  • Position of the gantry scraper are absolute encoders used, and the position In turn, it is used for collision avoidance and skew detection.
  • a misalignment is understood to mean that the two sides or legs of the portal move at different distances along the rails, so that tension in the portal construction and undesired force entry into the tracks of the rail tracks can occur.
  • the speed of one of the chassis drives is changed by negative or positive setpoint activation as long as down or up until the straight-line stability is set again when reaching a predetermined deviation from straight-ahead.
  • Object of the present invention is to provide a system and a method of the type mentioned above, which can be used in an advantageous manner in the detection and processing of the position of a gantry device on a bulk storage.
  • the first non-contact distance sensor is mounted on one of the two foot elements of the portal device for measuring a first relative distance between the one foot element and a first, fixed
  • the system further includes a second non-contact distance sensor mounted on the other of the two foot members for measuring a second relative distance between the other leg member and a second, fixed reference point.
  • the system also includes an evaluation unit, which is designed to determine from the first and second relative distance a rotation of the portal about a central vertical axis and the rotation or a compensation of the rotation serving
  • the method according to the invention comprises the steps of measuring a first relative distance between a measuring point located on the first storage location device, on one of the two foot elements and one outside the first
  • Lagerplatzieris located first stationary reference point by means of at least a first non-contact distance sensor, measurement of a second relative Distance between the other of the two foot elements and a located outside the first storage space device, second stationary reference point by means of a second, mounted on the other foot element, non-contact
  • the invention is based on the realization that the above-described
  • portal scrapers used absolute rotary encoders with non-positive and slippery operation and therefore a non-negligible
  • the invention is based on the idea fundamentally of using a gantry device, such as a gantry scraper, instead of absolute encoders contactless distance sensors and with their help, the relative position of the portal sides to each other and from this a possible rotation of the portal to its central To determine the vertical axis.
  • Fig. 1 is a plan view of a first storage space device with portal
  • Fig. 3 is a flowchart of a method for detection
  • FIG. 4 is a plan view of a coal mixing and stacking station.
  • Figures 1 and 2 show a first storage space device 4, which has a portal with a span of at least several meters, in particular in the range between 10 and 80 m.
  • the portal has a first portal leg 19 and a second
  • the first and second foot elements 2 and 3 are each arranged displaceably on rails 5.
  • the first storage unit 4 spans a pile of bulk material 7, for example, coal, sand, ore or gravel.
  • the first bin unit 4 is a gantry scraper, i. it has a scraper boom 18, around the one
  • the scraper chain receives at the free end of the scraper boom 18 parts of the bulk material 7 and transports them to a belt conveyor 9, which is indicated here only in Figures 2 and 4.
  • a system 6 for electrical supply and control of the operation of the first storage space device 4 has been integrated, the system 6 an evaluation unit 21 for the evaluation of sensor information and a first control unit 24 for controlling the various movements of the first
  • Offset of 23 cm which is located in the foot elements chassis of the portal scraper should be turned off.
  • undesirable force effects in both the scratch design and in the rails 5 are suppressed.
  • the required accuracy is therefore comparatively high in the case of skew detection, and in particular significantly higher than the accuracy required for collision avoidance.
  • Foot member 2 a first and on the second foot member 3, a second
  • Non-contact distance sensor 1 is mounted, which serve for measuring a first and second relative distance A1a and A2a between the fixed by the position of the respective distance sensor 1 measuring point on the base member and an associated first and second fixed reference point R1 and R2.
  • the fixed reference points R1 and R2 are therefore located outside of the first storage location device 4 at a fixed position within the
  • the contactless distance sensors 1 operate in a preferred embodiment based on the measurement of the transit time of a radio signal, in particular a radar signal.
  • a radio signal in particular a radar signal.
  • laser or ultrasonic distance sensors can be used.
  • the evaluation unit 21 is designed to read in the first and second relative distances A1 and A2 from the distance sensors 1, to determine therefrom a rotation V of the first storage space device 4 about its central vertical axis H and the rotation V or a compensation for the rotation V serving
  • Control unit 24 is provided on the basis of the rotation V or the
  • Evaluation unit 21 transmits and there is calculated from the relative distances A1a and A2a, the rotation V of the first storage space device 4.
  • the rotation V is transmitted to the first control unit 24, where it is checked whether the value of the rotation V exceeds a predetermined limit VJim. If this is the case, the trolleys in the first and second foot member 2 and 3 or
  • Chassis driven in at least one of the foot elements 2 or 3 such that a counter rotation of the first storage space device 4 is triggered about its central vertical axis 4.
  • the movement of the foot elements is controlled so that the rotation V does not exceed a predefined, maximum rotation V max, wherein it can be provided for safety reasons that in the event that the predefined maximum rotation V_max is exceeded, the trolleys of Foot elements 2 and 3 are turned off.
  • Reference point R1 and R2 each arranged a further contactless distance sensor 1. These serve for the respective measurement of another relative
  • the evaluation unit 21 is further adapted to the respective further relative distance of the opposite direction A1 b, A2b with the associated relative distance in the direction between the respective
  • the first storage bin 4 of Figures 1 and 2 is also shown in Figure 4, in the form of the portal scraper 1.
  • Figure 4 includes a plan view of a coal mixing and -Stapelplatz, ie in the bulk material 7 is coal.
  • a second storage space device 11 in the form of another portal scraper 2 and a third
  • Storage bin device 26 in the form of a spreader.
  • a screening and crushing station 25 the coal is crushed and placed on a belt conveyor 14.
  • the spreader picks up the coal from the belt conveyor 14, conveys it to the heap and dumps it there.
  • the spreader is movable along a rail 8 and its boom 16 is pivotally mounted.
  • a system 17 for the electrical supply and control of the operation of the spreader which comprises an evaluation unit and a control unit.
  • the portal scraper 2 is constructed analogously to the portal scraper 1, i. he also has two foot elements 9 and 10 and a system 12 for electrical
  • A2a measure the mounted on the portal scraper 2 contactless distance sensors 1 a sixth and a seventh relative distance A6a and A7a, resulting from the system 12 belonging to an evaluation unit twisting of the portal scraper 2 around its central vertical axis. This then determines a belonging to the system 12 second
  • Control unit to counteract the rotation required counter rotation of the portal chalker 2 and controls according to one or both of the chassis in the foot elements 9 and 10 at. All statements made below for the portal scraper 1 apply analogously to the portal scraper 2, with the functionality of the first evaluation unit 21 in particular coinciding with the functionality of the evaluation unit of the system 12.
  • the coal mixing and stacking station further comprises drive stations for the belt conveyors 9 and 14 and a control room 22 with an evaluation unit 23.
  • the above-mentioned method steps for determining the rotation V and the compensation information can instead of in the local evaluation of the first or second storage location device 4 or 11 are also executed in the central evaluation unit 23 of the control room 22, ie the evaluation unit 21 may be configured to receive the first and second relative distances A1a and A2a, from the rotation V and possibly determine the compensation information and to transmit these to the first control unit 24.
  • a third non-contact distance sensor 1 is mounted, which serves to measure a third relative distance A3a between the first storage space device 4 and the second storage space device 11.
  • the evaluation unit 21 is designed to determine from the third relative distance A3a an imminent collision or a shortfall of a predetermined safety distance between the first and the second storage location device 4 and 11, deriving a first collision avoidance information therefrom and the first one
  • the second control unit is part of the system 12 for the electrical supply and control of the second
  • a collision avoidance between the spreader and the gantry scrapers is provided.
  • a fourth non-contact distance sensor 1 is mounted for measuring a fourth relative distance A4a between the third storage bin device 26 and a third stationary reference point R4, wherein the evaluation unit 21 or 23 is designed to from the fourth relative distance A4a and from information about the dimensions of the jib 16 and about its swivel range, a location area not to be traveled by the first storage location device 4 and an impending collision from the location area and the first and / or second relative distance A1a, A2a or to determine a shortfall of a predetermined safety distance to derive therefrom a second collision avoidance information and the second
  • a collision avoidance with respect to stationary objects is implemented.
  • at least one of the stationary reference points R3, R4 is located on a stationary object, here on the screen and crushing station 25 or on the
  • the evaluation unit of the associated storage space device 26 and the evaluation unit 23 of the control room 22 is designed to from the associated relative distance A4a, A5a an imminent collision or falling below a predetermined safety distance between the associated storage space device 26 and the stationary object determine from this to derive a third collision avoidance information and the third
  • Collision avoidance information may be provided that the respective evaluation unit with at or near one of the storage space devices
  • Bulk storage space exchanges data, such as parameters to dimensions or predetermined thresholds.
  • All relative distances A1a to A7a are also measured in their respective opposite direction A1b to A7b for redundancy purposes, whereby the reliability and reliability of the distance measurement is improved.
  • the measured relative distances of the storage space devices to their environment are in an advantageous extension for the positioning of
  • a positioning signal is determined from the first and second relative distances A1a and A2a and forwarded to the first control unit 24 for controlling the movement of the foot elements 2, 3 of the first storage location device 4 in such a way that the first storage space device 4 has a desired position in relation to FIG Bulk material 7 occupies.

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Abstract

Ein System wird vorgeschlagen, welches in der Lage ist ein Verfahren zur Erfassung und Weiterverarbeitung der Lage mindestens eines Schüttgut bewegenden Lagerplatzgerätes auszuführen. Dabei weist ein erstes Lagerplatzgerät (4) ein Portal mit einer Spannweite von wenigstens einigen Metern auf, dessen zwei Portalbeine (19, 20) sich jeweils auf einem linear verschiebbaren Fußelement (2, 3) abstützen. Das System umfasst mindestens einen ersten berührungslosen Abstandssensor (1) zur Messung eines relativen Abstandes in Richtung zwischen einem an dem ersten Lagerplatzgerät befindlichen Messpunkt und einem außerhalb des ersten Lagerplatzgerätes befindlichen Referenzpunkt, wobei der erste berührungslose Abstandssensor (1) auf einem der beiden Fußelemente (2) angebracht ist zur Messung eines ersten relativen Abstandes (A1a) zwischen dem einen Fußelement (2) und einem ersten, ortsfesten Referenzpunkt (R1). Das System umfasst des Weiteren einen zweiten berührungslosen Abstandssensor (1), welcher auf dem anderen der beiden Fußelemente (3) angebracht ist zur Messung eines zweiten relativen Abstandes (A2a) zwischen dem anderen Fußelement (3) und einem zweiten, ortsfesten Referenzpunkt (R2), sowie eine Auswerteeinheit (21, 23), welche dazu ausgelegt ist, aus dem ersten und zweiten relativen Abstand (A1a, A2a) eine Verdrehung (V) des ersten Lagerplatzgerätes (4) um eine zentrale Hochachse (H) zu ermitteln und die Verdrehung (V) oder eine dem Ausgleich der Verdrehung (V) dienende Ausgleichinformation an mindestens eine erste Steuereinheit (24) zur Steuerung der Bewegung der Fußelemente (2, 3) weiterzuleiten.

Description

System und Verfahren zur Erfassung und Weiterverarbeitung der Lage mindestens eines Schüttgut bewegenden Lagerplatzgerätes Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Erfassung und
Weiterverarbeitung der Lage mindestens eines Schüttgut bewegenden
Lagerplatzgerätes, wobei ein erstes Lagerplatzgerät ein Portal mit einer Spannweite von wenigstens einigen Metern aufweist und wobei die zwei Portalbeine des Portals sich jeweils auf einem translatorisch verschiebbaren Fußelement abstützen. Das System umfasst mindestens einen ersten berührungslosen Abstandssensor zur Messung eines relativen Abstandes in Richtung zwischen einem an dem ersten Lagerplatzgerät befindlichen Messpunkt und einem außerhalb des ersten
Lagerplatzgerätes befindlichen Referenzpunkt. Ein System, bei dem der relative Abstand zwischen einem Portalgerät und einem außerhalb des Portalgerätes befindlichen Messpunkt ermittelt wird, ist beispielsweise beschrieben in dem Datenblatt der Firma Symeo zum Sensorsystem LPR-1 DX, wobei das Datenblatt online unter
http://www.svmeo.com/Deutsch/Downloads/Download-Symeo-Datenblaetter.html zu finden ist. Die Bezeichnung LPR steht für Local Positioning Radar (Lokaler
Positionierungsradar). Das Radarsensorsystem LPR-1 DX basiert auf dem Prinzip der Laufzeitmessung von Funkwellen und dient zur Bestimmung von Distanzen, also von relativen Abständen zwischen zwei Objekten. Es stellt also ein berührungsloses System zur Abstandsmessung dar. In dem genannten Datenblatt ist ein Portalkran grafisch dargestellt, wie er beispielsweise in Containerhäfen verwendet wird. Auf dem Portalkran ist ein Radarsensor angebracht. Eine Kranbrücke ist relativ
beweglich zum Portalkran angeordnet und ebenfalls mit einem Radarsensor versehen. Die beiden Radarsensoren bestimmen den Abstand zum jeweils anderen Sensor, d.h. der Abstand zwischen Portalkran und Kranbrücke wird in redundanter Art und Weise bestimmt. In dem Datenblatt wird vorgeschlagen, das
BESTÄTIGUNGSKOPIE Radarsensorsystem LPR-1 DX zur Vermeidung von Kollisionen oder von unzulässigen Annäherungen zwischen Portalkran und Kranbrücke einzusetzen.
Des Weiteren wird auf der Internetseite www.svmeo.com/Deutsch/Schuettgut
angeregt, die LPR-Sensoren zur Ortung und Bewegungsmessung im Schüttgut- Handling zu verwenden. Unter Schüttgut wird im Folgenden loses Material
verstanden, welches durch Abbau gewonnen und danach auf so genannten
Schüttgutlagerplätzen zwischengelagert wird, wie beispielweise Kohle, Erz, Sand oder Kies. Den Transport des Schüttguts hin zum Lagerplatz und dessen dortige Einlagerung in Schüttguthalden sowie dessen Auslagerung und Abtransport besorgen so genannte Lagerplatzgeräte, wie beispielsweise Krane, Bagger, Absetzer und Förderbänder. Symeo schlägt vor, auf solchen Schüttgutlagerplätzen die
Bewegungen der Lagerplatzgeräte zu ermitteln über lineare Distanzmessung mit Hilfe von Radarsensoren oder auch über eine absolute Positionsbestimmung mittels einer Kombination von GPS mit Radarsensoren. Dies könnte dann bei
automatisierten Maschinenbewegungen genutzt werden oder auch um Kollisionen zwischen den Lagerplatzgeräten zu vermeiden.
In der Dissertation von Sergiy A. Kaverynskyy,„Zustandsorientierte Instandhaltung und Teleservice für Schüttgut-Materialflusssysteme", ISBN-10: 3930385422, ISBN- 13: 978-3930385423, wird eine so genannte Bekohlungsanlage beschrieben, die der kontinuierlichen Beschickung eines Kohlekraftwerkes dient. Die Kohle wird vor ihrem Weitertransport in Richtung Kraftwerk auf einem Schüttgutlagerplatz
zwischengelagert und dort so gemischt, dass der Aschegehalt und der Heizwert der ins Kraftwerk eingebrachten Kohle vorgegebenen Werten entsprechen. Der
Schüttgutlagerplatz wird auch als Kohle-Misch-und-Stapelplatz bezeichnet. Auf dem Kohle-Misch-und-Stapelplatz sind im Wesentlichen zwei Lagerplatz-Gerätetypen aktiv: ein Absetzer zum Aufschütten einer oder mehrerer Kohlehalden und ein
Portalkratzer zur Auslagerung oder Ausspeicherung der Kohle, d.h. zum Befördern der Kohle von der Kohlehalde auf ein Förderband. Wie in der Dissertation
beschrieben ist, verfahren der Absetzer und der Portalkratzer auf parallel zur
Kohlehalde verlegten Schienen. Der Portalkratzer weist dazu im Fahrwerk seiner beiden Bein- und zugehörigen Fußelemente Getriebemotoren als Fahrwerksantrieb auf, also Kombinationen aus Elektromotor und Getriebe. Zur Bestimmung der
Position des Portalkratzers werden Absolutdrehgeber verwendet, und die Position wiederum wird zur Kollisionsvermeidung und zur Schieflauferfassung genutzt. Unter Schieflauf wird verstanden, dass die beiden Seiten bzw. Beine des Portals sich unterschiedlich weit entlang der Schienen bewegen, so dass es zu Verspannungen in der Portalkonstruktion und zu unerwünschtem Krafteintrag in die Gleise der Schienenstränge kommen kann. Um diese Verspannungen zu vermeiden, wird bei Erreichen einer vorgegebenen Abweichung vom Geradeauslauf die Geschwindigkeit eines der Fahrwerksantriebe durch negative oder positive Sollwertaufschaltung solange nach unten oder oben verändert, bis der Geradeauslauf wieder eingestellt ist. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein System und ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, die in vorteilhafter Weise bei der Erfassung und Weiterverarbeitung der Lage eines Portalgerätes auf einem Schüttgutlagerplatz eingesetzt werden können.
Diese Aufgabe wird mit einem System und einem Verfahren gemäß den
unabhängigen Ansprüchen gelöst.
Erfindungsgemäß ist der erste berührungslose Abstandssensor auf einem der beiden Fußelemente des Portalgerätes angebracht zur Messung eines ersten relativen Abstandes zwischen dem einen Fußelement und einem ersten, ortsfesten
Referenzpunkt. Das System umfasst des Weiteren einen zweiten berührungslosen Abstandssensor, welcher auf dem anderen der beiden Fußelemente angebracht ist zur Messung eines zweiten relativen Abstandes zwischen dem anderen Fußelement und einem zweiten, ortsfesten Referenzpunkt. Zum System gehört außerdem eine Auswerteeinheit, welche dazu ausgelegt ist, aus dem ersten und zweiten relativen Abstand eine Verdrehung des Portals um eine zentrale Hochachse zu ermitteln und die Verdrehung oder eine dem Ausgleich der Verdrehung dienende
Ausgleichinformation an mindestens eine erste Steuereinheit zur Steuerung der Bewegung der Fußelemente weiterzuleiten.
Das Verfahren gemäß der Erfindung umfasst die Schritte Messung eines ersten relativen Abstandes zwischen einem an dem ersten Lagerplatzgerät, auf einem der beiden Fußelemente befindlichen Messpunkt und einem außerhalb des ersten
Lagerplatzgerätes befindlichen, ersten ortsfesten Referenzpunkt mittels mindestens einem ersten berührungslosen Abstandssensor, Messung eines zweiten relativen Abstandes zwischen dem anderen der beiden Fußelemente und einem außerhalb des ersten Lagerplatzgerätes befindlichen, zweiten ortsfesten Referenzpunkt mittels eines zweiten, auf dem anderen Fußelement angebrachten, berührungslosen
Abstandssensors, Ermittlung einer Verdrehung des Portals um eine zentrale
Hochachse aus dem ersten und dem zweiten relativen Abstand, und Weiterleitung der Verdrehung oder einer dem Ausgleich der Verdrehung dienenden
Ausgleichinformation an mindestens eine Steuereinheit zum Zwecke der
entsprechenden Steuerung der Bewegung der Fußelemente.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die beim oben beschriebenen
Portalkratzer verwendeten Absolutdrehgeber prinzipbedingt kraftschlüssig und schlupfbehaftet arbeiten und deshalb eine nicht zu vernachlässigende
Witterungsabhängigkeit sowie relativ große Messfehler aufweisen. Beispielsweise müssen für die kraftschlüssigen Geber die Schienen im Winter besandet werden, um ein Rutschen zu vermeiden. Außerdem werden zur Einstellung des Geradeauslaufs üblicherweise so genannte Eichschalter verwendet, welche paarweise vorhanden sind. Dabei wird jeweils ein Schalter pro Portalbein ortsfest an einander gegenüberliegenden Positionen entlang der Schienen angebracht. Es kann bei vorhandener Schrägstellung vorkommen, dass mehrfach nur eines der Portalbeine einen zugehörigen Eichschalter in Hin- und Rückrichtung überfährt. Die aktuell erkannte Schieflage des Portalkratzers wird dann durch das einseitige Eichen verfälscht, so dass am Ende nicht mehr die Nullachse des Portalkratzers die Berechnungsgrundlage zur Erkennung einer Schieflage bildet, sondern die tatsächliche Schräg Stellung als Geradeauslauf geeicht wird. Eichschalter haben außerdem den Nachteil, dass sie ausfallen können und somit eine zusätzliche Fehlerquelle darstellen.
Um diese Nachteile zu überwinden, liegt der Erfindung der Gedanke zugrunde, grundsätzlich bei einem Portalgerät, wie beispielsweise einem Portalkratzer, anstelle der Absolutdrehgeber berührungslose Abstandssensoren zu verwenden und mit deren Hilfe die relative Lage der Portalseiten zueinander und daraus eine mögliche Verdrehung des Portals um seine zentrale Hochachse zu bestimmen. Damit werden die Vorteile ausgenutzt, dass die Messgenauigkeit von berührungslosen
Abstandssensoren, insbesondere von solchen, die auf der Laufzeitmessung von Funksignalen basieren, durch weniger vorteilhafte Umgebungs- und Witterungsbedingungen nicht beeinträchtigt wird, und dass derartige Sensoren eine deutlich höhere Messgenauigkeit aufweisen als die Absolutdrehgeber. Die
Notwendigkeit von Eichschaltern entfällt.
Die Erfindung und ihre weiteren Ausgestaltungen werden im Folgenden anhand der beigefügten Figuren verdeutlicht.
Die Figuren enthalten folgende grafischen Darstellungen:
Fig. 1 eine Draufsicht eines ersten Lagerplatzgerätes mit Portal und
berührungslosen Abstandssensoren,
Fig. 2 eine Frontansicht des ersten Lagerplatzgerätes,
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Erfassung und
Weiterverarbeitung der Lage des ersten Lagerplatzgerätes, Fig. 4 eine Draufsicht eines Kohle-Misch- und -Stapelplatzes.
Die Figuren 1 und 2 zeigen ein erstes Lagerplatzgerät 4, welches ein Portal mit einer Spannweite von wenigstens einigen Metern, insbesondere im Bereich zwischen 10 und 80 m, aufweist. Das Portal hat ein erstes Portalbein 19 und ein zweites
Portalbein 20, welche sich jeweils auf einem ersten bzw. zweiten linear
verschiebbaren und damit translatorisch beweglichen Fußelement 2 bzw. 3 abstützen. Die ersten und zweiten Fußelemente 2 und 3 sind jeweils auf Schienen 5 verschiebbar angeordnet.
Das erste Lagerplatzgerät 4 überspannt eine Halde von Schüttgut 7, beispielsweise Kohle, Sand, Erz oder Kies. Bei dem ersten Lagerplatzgerät 4 handelt es sich um einen Portalkratzer, d.h. es verfügt über einen Kratzerausleger 18, um den eine
Kratzerkette geführt ist. Die Kratzerkette nimmt am freien Ende des Kratzerauslegers 18 Teile des Schüttguts 7 auf und transportiert diese zu einer Gurtbandförderanlage 9, welche hier nur in den Figuren 2 und 4 angedeutet ist. In das zweite Fußelement 3 wurde ein System 6 zur elektrischen Versorgung und Steuerung des Betriebs des ersten Lagerplatzgerätes 4 integriert, wobei das System 6 eine Auswerteeinheit 21 zur Auswertung von Sensorinformationen und eine erste Steuereinheit 24 zur Steuerung bzw. Regelung der verschiedenen Bewegungen des ersten
Lagerplatzgerätes 4, insbesondere der Fußelemente 2 und 3, des Kratzerauslegers 18 und der Kratzerkette. Bei Portalkratzern ist beispielsweise bei einer Spannweite von 65 m vorgegeben, dass bereits bei einem durch eine Verdrehung V des Lagerplatzgerätes 4 um seine zentrale Hochachse H hervorgerufener Versatz der Portalbeine 19 und 20 von 18 cm zueinander eine Warnung vor Schieflage ausgegeben wird und dass bei einem
Versatz von 23 cm das in den Fußelementen befindliche Fahrwerk des Portalkratzers abgeschaltet werden soll. Damit sollen die aus der Verdrehung V resultierenden unerwünschten Krafteinwirkungen sowohl in der Kratzerkonstruktion als auch in den Schienen 5 unterbunden werden. Die geforderte Genauigkeit ist demnach bei der Schieflageerkennung vergleichsweise hoch, und insbesondere deutlich höher als die zur Kollisionsvermeidung erforderliche Genauigkeit.
Zur Sicherstellung einer robusten, mit hoher Messgenauigkeit arbeitenden Lagebzw. Schieflageerkennung des ersten Lagerplatzgerätes 4 ist auf dem ersten
Fußelement 2 ein erster und auf dem zweiten Fußelement 3 ein zweiter
berührungsloser Abstandssensor 1 angebracht, welche zur Messung eines ersten bzw. zweiten relativen Abstandes A1a bzw. A2a zwischen dem durch die Position des jeweiligen Abstandssensors 1 festgelegten Messpunkt auf dem Fußelement und einem zugehörigen ersten bzw. zweiten ortsfesten Referenzpunkt R1 bzw. R2 dienen. Die ortsfesten Referenzpunkte R1 und R2 befinden sich also außerhalb des ersten Lagerplatzgerätes 4 an einer festen Position innerhalb des
Schüttgutlagerplatzes. Die berührungslosen Abstandssensoren 1 arbeiten in einer bevorzugten Ausführung auf Basis der Messung der Laufzeit eines Funksignals, insbesondere eines Radarsignals. Alternativ können beispielsweise Laser- oder Ultraschall-Distanzsensoren verwendet werden.
Die Auswerteeinheit 21 ist dazu ausgelegt, den ersten und zweiten relativen Abstand A1 und A2 von den Abstandssensoren 1 einzulesen, daraus eine Verdrehung V des ersten Lagerplatzgerätes 4 um seine zentrale Hochachse H zu ermitteln und die Verdrehung V oder eine dem Ausgleich der Verdrehung V dienende
Ausgleichinformation an die erste Steuereinheit 24 zu übermitteln. Die erste
Steuereinheit 24 ist dafür vorgesehen, auf Basis der Verdrehung V oder der
Ausgleichinformation die Bewegung zumindest eines der Fußelemente 2 und 3 so entlang der zugehörigen Schiene 5 zu steuern, dass die Verdrehung V reduziert wird. Idealerweise wird die Verdrehung V vollständig durch entsprechende
Gegenbewegung eines der Fußelemente 2 und 3 ausgeglichen.
Die entsprechend einer beispielhaften Ausführung von den Abstandssensoren 1 , der Auswerteeinheit 21 und der ersten Steuereinheit 24 ausgeführten Verfahrensschritte sind in Figur 3 zusammenfassend dargestellt. Danach arbeiten die
Abstandssensoren 1 kontinuierlich, so dass der erste und zweite relative Abstand A1a und A2a wiederkehrend gemessen werden. Diese werden an die
Auswerteeinheit 21 übermittelt und dort wird aus den relativen Abständen A1a und A2a die Verdrehung V des ersten Lagerplatzgerätes 4 berechnet. Die Verdrehung V wird an die erste Steuereinheit 24 übertragen, wo überprüft wird, ob der Wert der Verdrehung V eine vorab festgelegte Grenze VJim überschreitet. Ist dies der Fall, werden die Fahrwerke im ersten und zweiten Fußelement 2 und 3 bzw. das
Fahrwerk in wenigstens einem der Fußelemente 2 oder 3 derart angesteuert, dass eine Gegenrotation des ersten Lagerplatzgerätes 4 um seine zentrale Hochachse 4 ausgelöst wird. Grundsätzlich wird dabei die Bewegung der Fußelemente so gesteuert, dass die Verdrehung V eine vordefinierte, maximale Verdrehung V max nicht überschreitet, wobei aus Sicherheitsgründen vorgesehen sein kann, dass in dem Fall, dass die vordefinierte, maximale Verdrehung V_max doch überschritten wird, die Fahrwerke der Fußelemente 2 und 3 abgeschaltet werden.
Wie in Figur 1 zu erkennen ist, ist an dem ersten und zweiten ortsfesten
Referenzpunkt R1 und R2 jeweils ein weiterer berührungsloser Abstandssensor 1 angeordnet. Diese dienen zur jeweiligen Messung eines weiteren relativen
Abstandes A1 b und A2b in Gegenrichtung zwischen dem Referenzpunkt R1 bzw. R2 und dem jeweils zugehörigen Messpunkt. Die Auswerteeinheit 21 ist des Weiteren dazu ausgelegt, den jeweils weiteren relativen Abstand der Gegenrichtung A1 b, A2b mit dem zugehörigen relativen Abstand in Richtung zwischen dem jeweiligen
Messpunkt und zugehörigen Referenzpunkt A1 a, A2a zu Redundanzzwecken abzugleichen. Auf diese Weise kann die Zuverlässigkeit der jeweiligen
Abstandsmessung und damit die Zuverlässigkeit der Schieflageerkennung erhöht werden.
Das erste Lagerplatzgerät 4 der Figuren 1 und 2 ist auch in Figur 4 dargestellt, in Form des Portalkratzers 1. Figur 4 beinhaltet eine Draufsicht auf einen Kohle-Misch- und -Stapelplatz, d.h. bei dem Schüttgut 7 handelt es sich um Kohle. Entlang der Kohlehalde sind neben dem Portalkratzer 1 des Weiteren angeordnet ein zweites Lagerplatzgerät 11 in Form eines weiteren Portalkratzers 2 und ein drittes
Lagerplatzgerät 26 in Form eines Absetzers. In einer Sieb- und Brechstation 25 wird die Kohle zerkleinert und auf einen Gurtbandförderer 14 gegeben. Der Absetzer nimmt die Kohle vom Gurtbandförderer 14 auf, befördert sie zur Halde und schüttet sie dort ab. Der Absetzer ist entlang einer Schiene 8 verfahrbar und sein Ausleger 16 ist schwenkbar angeordnet. In den Absetzer integriert ist ein System 17 zur elektrischen Versorgung und Steuerung des Betriebs des Absetzers, welches eine Auswerteeinheit und eine Steuereinheit umfasst.
Der Portalkratzer 2 ist analog aufgebaut zum Portalkratzer 1 , d.h. auch er verfügt über zwei Fußelemente 9 und 10 sowie über ein System 12 zur elektrischen
Versorgung und Steuerung des Betriebs des Portalkratzers 2. Und anstelle des ersten und zweiten relativen Abstandes A1a, A2a messen die auf dem Portalkratzer 2 angebrachten berührungslosen Abstandssensoren 1 eine sechsten und einen siebten relativen Abstand A6a und A7a, woraus eine zum System 12 gehörende Auswerteeinheit die Verdrehung des Portalkratzers 2 um seine zentrale Hochachse ermittelt. Daraus bestimmt dann eine zum System 12 gehörende zweite
Steuereinheit eine zum Ausgleich der Verdrehung erforderliche Gegenrotation des Portalkraters 2 und steuert entsprechend eines oder beide der Fahrwerke in den Fußelementen 9 und 10 an. Sämtliche im Folgenden für den Portalkratzer 1 gemachten Ausführungen gelten in analoger Weise für den Portalkratzer 2, wobei insbesondere die Funktionalität der ersten Auswerteeinheit 21 mit der Funktionalität der Auswerteeinheit des Systems 12 übereinstimmt. Der Kohle-Misch- und -Stapelplatz umfasst des Weiteren Antriebsstationen für die Gurtbandförderanlagen 9 und 14 sowie eine Leitwarte 22 mit einer Auswerteeinheit 23. Die oben genannten Verfahrensschritte zur Ermittlung der Verdrehung V bzw. der Ausgleichinformation können anstelle in der lokalen Auswerteeinheit des ersten bzw. zweiten Lagerplatzgerätes 4 bzw. 11 auch in der zentralen Auswerteeinheit 23 der Leitwarte 22 ausgeführt werden, d.h. die Auswerteeinheit 21 kann dazu ausgelegt sein, die ersten und zweiten relativen Abstände A1a und A2a zu empfangen, daraus die Verdrehung V und gegebenenfalls die Ausgleichinformation zu ermitteln und diese an die erste Steuereinheit 24 zu übertragen. Auf dem Portalkratzer 1 ist ein dritter berührungsloser Abstandssensor 1 angebracht, welcher zur Messung eines dritten relativen Abstandes A3a zwischen dem ersten Lagerplatzgerät 4 und dem zweiten Lagerplatzgerät 11 dient. Die Auswerteeinheit 21 ist dazu ausgelegt, aus dem dritten relativen Abstand A3a eine drohende Kollision oder eine Unterschreitung eines vorgegebenen Sicherheitsabstandes zwischen dem ersten und dem zweiten Lagerplatzgerät 4 und 11 zu ermitteln, daraus eine erste Kollisionsvermeidungsinformation abzuleiten und die erste
Kollisionsvermeidungsinformation an die erste Steuereinheit 24 und/oder an eine zweite, zur Steuerung der Bewegung des zweiten Lagerplatzgerätes 11 vorgesehene Steuereinheit weiterzuleiten. Die zweite Steuereinheit ist dabei ein Bestandteil des Systems 12 zur elektrischen Versorgung und Steuerung des zweiten
Lagerplatzgerätes 11. Mittels der Bestimmung des dritten relativen Abstand A3a wird also eine Kollisionsvermeidung zwischen Portalkratzern erreicht.
Darüber hinaus ist auch eine Kollisionsvermeidung zwischen dem Absetzer und den Portalkratzern vorgesehen. So ist zur Kollisionsvermeidung zwischen Absetzer und Portalkratzer 1 auf dem dritten Lagerplatzgerät 26 ein vierter berührungsloser Abstandssensor 1 angebracht zur Messung eines vierten relativen Abstandes A4a zwischen dem dritten Lagerplatzgerät 26 und einem dritten ortsfesten Referenzpunkt R4, wobei die Auswerteeinheit 21 bzw. 23 dazu ausgelegt ist, aus dem vierten relativen Abstand A4a und aus Informationen über die Dimensionen des Auslegers 16 sowie über seinen Schwenkbereich einen nicht von dem ersten Lagerplatzgerät 4 zu befahrenden Ortsbereich zu ermitteln und aus dem Ortsbereich und dem ersten und/oder zweiten relativen Abstand A1a, A2a eine drohende Kollision oder eine Unterschreitung eines vorgegebenen Sicherheitsabstandes zu ermitteln, daraus eine zweite Kollisionsvermeidungsinformation abzuleiten und die zweite
Kollisionsvermeidungsinformation an die erste Steuereinheit 24 zur entsprechenden Korrektur der Bewegung des ersten Lagerplatzgerätes 4 weiterzuleiten. Analog dazu kann aus dem vierten relativen Abstand A4a oder auch aus einem fünften relativen Abstand A5a, der zwischen dem Absetzer und einem ortsfesten Referenzpunkt R5 bestimmt wird, ein von dem zweiten Lagerplatzgerät 11 , also dem Portalkratzer 2, nicht zu befahrender Ortsbereich ermittelt und eine drohende Kollision bzw. eine Unterschreitung eines Sicherheitsabstandes erkannt werden. Dementsprechend würde dann die zweite Steuereinheit für eine die Kollision vermeidende
Gegenbewegung des Portalkratzers 2 sorgen. Neben der Kollisionsvermeidung zwischen den beweglichen Lagerplatzgeräten ist auch eine Kollisionsvermeidung bezüglich stehender Objekte implementiert. Dafür befindet sich mindestens einer der ortsfesten Referenzpunkte R3, R4 auf einem stehenden Objekt, hier auf der Sieb- und Brechstation 25 bzw. auf der
Antriebsstation des Gurtbandförderers 14. Die Auswerteeinheit des zugehörigen Lagerplatzgerätes 26 bzw. die Auswerteeinheit 23 der Leitwarte 22 ist dazu ausgelegt, aus dem zugehörigen relativen Abstand A4a, A5a eine drohende Kollision oder eine Unterschreitung eines vorgegebenen Sicherheitsabstandes zwischen dem zugehörigen Lagerplatzgerät 26 und dem stehenden Objekt zu ermitteln, daraus eine dritte Kollisionsvermeidungsinformation abzuleiten und die dritte
Kollisionsvermeidungsinformation an die zugehörige Steuereinheit, also hier die Steuereinheit des Systems 17, zur entsprechenden Steuerung einer
Gegenbewegung des Lagerplatzgerätes 26 weiterzuleiten.
Zur Generierung der den Ausgleich der Verdrehung V dienenden
Ausgleichinformation und/oder zur Generierung einer der oben genannten
Kollisionsvermeidungsinformationen kann vorgesehen sein, dass die jeweilige Auswerteeinheit mit einer an oder in der Nähe eines der Lagerplatzgeräte
befindlichen Datenverarbeitungseinheit und/oder mit einer Leitwarte eines
Schüttgutlagerplatzes Daten austauscht, beispielsweise Parameter zu Abmessungen oder vorgegebene Schwellwerte.
Sämtliche relativen Abstände A1a bis A7a werden zu Redundanzzwecken auch in ihrer jeweiligen Gegenrichtung A1b bis A7b gemessen, wodurch die Zuverlässigkeit und Ausfallsicherheit des Abstandsmessung verbessert wird. Die gemessenen relativen Abstände der Lagerplatzgeräte zu ihrer Umgebung werden in einer vorteilhaften Erweiterung auch zur Positionierung der
Lagerplatzgeräte verwendet. So wird beispielsweise aus den ersten und zweiten relativen Abständen A1a und A2a ein Positionierungssignal ermittelt und an die erste Steuereinheit 24 weitergeleitet zur Steuerung der Bewegung der Fußelemente 2, 3 des ersten Lagerplatzgerätes 4 derart, dass das erste Lagerplatzgerät 4 eine gewünschte Position in Relation zu dem Schüttgut 7 einnimmt.

Claims

Patentansprüche
System zur Erfassung und Weiterverarbeitung der Lage mindestens eines Schüttgut bewegenden Lagerplatzgerätes , wobei ein erstes Lagerplatzgerät (4) ein Portal mit einer Spannweite von wenigstens einigen Metern aufweist, dessen zwei Portalbeine (19, 20) sich jeweils auf einem linear verschiebbaren Fußelement (2, 3) abstützen, umfassend mindestens einen ersten
berührungslosen Abstandssensor (1) zur Messung eines relativen Abstandes in Richtung zwischen einem an dem ersten Lagerplatzgerät befindlichen Messpunkt und einem außerhalb des ersten Lagerplatzgerätes befindlichen Referenzpunkt, dadurch gekennzeichnet, dass
• der erste berührungslose Abstandssensor (1) auf einem der beiden Fußelemente (2) angebracht ist zur Messung eines ersten relativen Abstandes (A1a) zwischen dem einen Fußelement (2) und einem ersten, ortsfesten Referenzpunkt (R1),
• das System des Weiteren umfasst
o einen zweiten berührungslosen Abstandssensor (1), welcher auf dem anderen der beiden Fußelemente (3) angebracht ist zur Messung eines zweiten relativen Abstandes (A2a) zwischen dem anderen Fußelement (3) und einem zweiten, ortsfesten Referenzpunkt (R2),
oeine Auswerteeinheit (21 , 23), welche dazu ausgelegt ist, aus dem ersten und zweiten relativen Abstand (A1a, A2a) eine Verdrehung (V) des ersten Lagerplatzgerätes (4) um eine zentrale Hochachse (H) zu ermitteln und die Verdrehung (V) oder eine dem Ausgleich der Verdrehung (V) dienende
Ausgleichinformation an mindestens eine erste Steuereinheit (24) zur Steuerung der Bewegung der Fußelemente (2, 3) weiterzuleiten.
2. System nach Anspruch 1 , wobei das System des Weiteren umfasst einen dritten berührungslosen Abstandssensor (1), welcher auf dem ersten
Lagerplatzgerät (4) angebracht ist zur Messung eines dritten relativen Abstandes (A3a) zwischen dem ersten Lagerplatzgerät (4) und einem zweiten Lagerplatzgerät (11), wobei die Auswerteeinheit (21 , 23) dazu ausgelegt ist, aus dem dritten relativen Abstand (A3a) eine drohende Kollision oder eine Unterschreitung eines vorgegebenen Sicherheitsabstandes zwischen dem ersten (4) und dem zweiten (1 1) Lagerplatzgerät zu ermitteln, daraus eine erste Kollisionsvermeidungsinformation abzuleiten und die erste
Kollisionsvermeidungsinformation an die erste Steuereinheit (24) und/oder an eine zweite, zur Steuerung der Bewegung des zweiten Lagerplatzgerätes (1 1 ) vorgesehene Steuereinheit weiterzuleiten.
3. System nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei das System des Weiteren umfasst einen vierten berührungslosen Abstandssensor (1 ), welcher auf dem zweiten oder einem dritten Lagerplatzgerät (26) angebracht ist zur Messung eines vierten relativen Abstandes (A4a) zwischen dem zweiten oder dritten Lagerplatzgerät (26) und einem dritten ortsfesten Referenzpunkt (R3), wobei das zweite oder dritte Lagerplatzgerät (26) einen schwenkbaren Ausleger (16) aufweist und wobei die Auswerteeinheit (21 , 23) dazu ausgelegt ist, aus dem vierten relativen Abstand (A4a) und aus Informationen über die Dimensionen des Auslegers (16) sowie über seinen Schwenkbereich einen nicht von dem ersten Lagerplatzgerät (4) zu befahrenden Ortsbereich zu ermitteln und aus dem Ortsbereich und dem ersten und/oder zweiten relativen Abstand (A1a, A2a) eine drohende Kollision oder eine Unterschreitung eines vorgegebenen Sicherheitsabstandes zu ermitteln, daraus eine zweite
Kollisionsvermeidungsinformation abzuleiten und die zweite
Kollisionsvermeidungsinformation an die erste Steuereinheit (24) zur entsprechenden Korrektur der Bewegung des ersten Lagerplatzgerätes (4) weiterzuleiten
4. System nach einem der vorigen Ansprüche, wobei mindestens einer der
ortsfesten Referenzpunkte (R3) sich auf einem stehenden Objekt (25) befindet und die Auswerteeinheit (21 , 23) dazu ausgelegt ist, aus dem zugehörigen relativen Abstand (A4a) eine drohende Kollision oder eine Unterschreitung eines vorgegebenen Sicherheitsabstandes zwischen dem zugehörigen Lagerplatzgerät (26) und dem stehenden Objekt (25)zu ermitteln, daraus eine dritte Kollisionsvermeidungsinformation abzuleiten und die dritte
Kollisionsvermeidungsinformation an die zugehörige Steuereinheit zur entsprechenden Steuerung der Bewegung des Lagerplatzgerätes (26) weiterzuleiten.
5. System nach einem der vorigen Ansprüche, wobei an den ortsfesten
Referenzpunkten (R1 , R2) jeweils ein weiterer berührungsloser
Abstandssensor (1) angeordnet ist zur jeweiligen Messung eines weiteren relativen Abstandes (A b, A2b) in Gegenrichtung zwischen Referenzpunkt und jeweils zugehörigem Messpunkt und wobei die Auswerteeinheit (21 , 23) dazu ausgelegt ist, den jeweils weiteren relativen Abstand der Gegenrichtung (A1b, A2b) mit dem zugehörigen relativen Abstand in Richtung zwischen dem jeweiligen Messpunkt und zugehörigen Referenzpunkt (A1a, A2a) zu
Redundanzzwecken abzugleichen.
6. System nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der mindestens erste und zweite berührungslose Abstandssensor (1) auf Basis der Messung der Laufzeit eines Funksignals arbeitet.
7. System nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Auswerteeinheit (21 , 23) zur Generierung der den Ausgleich der Verdrehung (V) dienenden
Ausgleichinformation und/oder zur Generierung einer der
Kollisionsvermeidungsinformationen mit einer an oder in der Nähe eines der Lagerplatzgeräte befindlichen Datenverarbeitungseinheit und/oder mit einer
Leitwarte eines Schüttgutlagerplatzes Daten austauscht.
8. Verfahren zur Erfassung und Weiterverarbeitung der Lage mindestens eines Schüttgut bewegenden Lagerplatzgerätes , wobei das mindestens eine Lagerplatzgerät (4) ein Portal mit einer Spannweite von wenigstens einigen
Metern aufweist, dessen zwei Portalbeine (19, 20) sich jeweils auf einem linear verschiebbaren Fußelement (2, 3) abstützen, umfassend den Schritt der Messung eines relativen Abstandes zwischen einem an dem ersten
Lagerplatzgerät befindlichen Messpunkt und einem außerhalb des ersten Lagerplatzgerätes befindlichen, ortsfesten Referenzpunkt mittels mindestens einem ersten berührungslosen Abstandssensor, dadurch gekennzeichnet, dass
• ein erster relativer Abstand (A1 a) zwischen einem der beiden
Fußelemente (2) und einem ersten, ortsfesten Referenzpunkt (R1) mittels des ersten, auf dem einen Fußelement (2) angebrachten, berührungslosen Abstandssensors gemessen wird,
• ein zweiter relativer Abstand (A2a) zwischen dem anderen der beiden Fußelemente (3) und einem zweiten, ortsfesten Referenzpunkt (R2) mittels eines zweiten, auf dem anderen Fußelement (3) angebrachten, berührungslosen Abstandssensors (1) gemessen wird,
• aus dem ersten und dem zweiten relativen Abstand (A1a, A2a) eine Verdrehung (V) des Portals um eine zentrale Hochachse (H) ermittelt wird, und
• die Verdrehung (V) oder eine dem Ausgleich der Verdrehung (V)
dienende Ausgleichinformation an mindestens eine Steuereinheit (24) zur Steuerung der Bewegung der Fußelemente weitergeleitet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Bewegung der Fußelemente so
gesteuert wird, dass die Verdrehung (V) eine vordefinierte, maximale
Verdrehung (V max) nicht überschreitet.
10. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche 8 oder 9, wobei aus dem ersten und/oder zweiten relativen Abstand (A1a, A2a) ein Positionierungssignal ermittelt und an die erste Steuereinheit (24) weitergeleitet wird zur Steuerung der Bewegung der Fußelemente (2, 3) derart, dass das erste Lagerplatzgerät (4) eine gewünschte Position in Relation zu dem Schüttgut (7) einnimmt.
11. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche 8 bis 10, wobei
• ein dritter relativen Abstand (A3a) zwischen dem ersten
Lagerplatzgerät (4) und einem zweiten Lagerplatzgerät (11) gemessen wird, aus dem dritten relativen Abstand (A3a) eine drohende Kollision oder eine Unterschreitung eines vorgegebenen Sicherheitsabstandes zwischen dem ersten (4) und dem zweiten ( 1) Lagerplatzgerät ermittelt wird,
daraus eine erste Kollisionsvermeidungsinformation abgeleitet wird, und
die erste Kollisionsvermeidungsinformation an die erste Steuereinheit (24) und/oder an eine zweite, zur Steuerung der Bewegung des zweiten Lagerplatzgerätes (11) vorgesehene Steuereinheit
weitergeleitet wird.
12. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche 8 bis 11 , wobei
• ein vierter relativer Abstandes (A4a, A6a) zwischen dem zweiten oder einem dritten Lagerplatzgerät ( 11 , 26) und einem dritten ortsfesten Referenzpunkt (R3, R4) gemessen wird,
• ein nicht von dem ersten Lagerplatzgerät (4) zu befahrender
Ortsbereich ermittelt wird aus dem vierten relativen Abstand (A4a) und aus Informationen über die Dimensionen eines auf dem zweiten oder dritten Lagerplatzgerät (26) befindlichen, schwenkbaren Auslegers (16) sowie über seinen Schwenkbereich,
• aus dem Ortsbereich und dem ersten und/oder zweiten relativen
Abstand (A1a, A2a) eine drohende Kollision oder eine Unterschreitung eines vorgegebenen Sicherheitsabstandes ermittelt wird,
• daraus eine zweite Kollisionsvermeidungsinformation abgeleitet wird, und
• die zweite Kollisionsvermeidungsinformation an die erste Steuereinheit (24) weitergeleitet wird.
13. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche 8 bis 12, wobei mindestens einer der ortsfesten Referenzpunkte (R3) sich auf einem stehenden Objekt
(25) befindet und das Verfahren die weiteren Schritte enthält:
• aus dem zugehörigen relativen Abstand (A4a) eine drohende Kollision oder eine Unterschreitung eines vorgegebenen Sicherheitsabstandes zwischen dem zugehörigen Lagerplatzgerät (26) und dem stehenden Objekt (25) zu ermitteln,
• daraus eine dritte Kollisionsvermeidungsinformation abzuleiten, und
• die dritte Kollisionsvermeidungsinformation an die zugehörige
Steuereinheit zur entsprechenden Steuerung der Bewegung des Lagerplatzgerätes (26) weiterzuleiten.
14. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche 8 bis 13, wobei
• ein weiterer relativer Abstand in Gegenrichtung zwischen mindestens einem der ortsfesten Referenzpunkte und dem zugehörigem Messpunkt (A1b, A2b) gemessen wird, und
• der weitere relative Abstand der Gegenrichtung (A1b, A2b) mit dem zugehörigen relativen Abstand in Richtung zwischen dem jeweiligen Messpunkt und dem zugehörigen Referenzpunkt (A1a, A2a) zu Redundanzzwecken abgeglichen wird.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105043249A (zh) * 2015-05-27 2015-11-11 中冶南方工程技术有限公司 一种圆形料棚散状物料体积测量方法和系统
CN106829519B (zh) * 2017-02-22 2023-07-14 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种料场联合取料系统及方法
JP7045833B2 (ja) * 2017-11-09 2022-04-01 川崎重工業株式会社 搬送設備及び搬送設備の制御方法
DE102018100820A1 (de) * 2018-01-16 2019-07-18 Thyssenkrupp Ag Böschungsräumungssystem und Verfahren zum Ausstapeln von Schüttgut einer Schüttguthalde
DE102018104992A1 (de) * 2018-03-05 2019-09-05 Jungheinrich Ag Verfahren und System zur Kollisionsvermeidung in einem Gefahrenbereich einer Warenlogistikeinrichtung
CN113530436A (zh) * 2021-08-12 2021-10-22 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 具有辅助臂的锚索钻车

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2528293A1 (de) * 1975-06-25 1977-01-20 Krupp Gmbh Geradlauf-regeleinrichtung
DE2841269C2 (de) * 1978-09-22 1980-08-14 Neumann Elektronik Gmbh, 4330 Muelheim Einrichtung mit Energiesende- und empfangs- sowie Kennungssende- und -empfangsvorrichtungen zur Positionsbestimmung und Abstandswarnung an einer Anlage mit Laufkränen auf dem gleichen Fahrstreckenabschnitt
JPS58109380A (ja) * 1981-12-24 1983-06-29 宇部興産株式会社 速度同調装置
DE59010364D1 (de) * 1990-12-13 1996-07-11 Abus Kransysteme Gmbh & Co Kg Sensor-System zur Überwachung von Kranen
DE10004010A1 (de) * 2000-01-31 2001-08-23 Idm Gmbh Infrarot Sensoren Laser-Entfernungsmesser für Antikollisionsanwendungen
DE10024039A1 (de) * 2000-05-16 2001-11-29 Noell Crane Sys Gmbh Krananlage mit einem System zum automatischen Ermitteln der Istposition über einer Fläche
JP2002362709A (ja) * 2001-06-08 2002-12-18 Murata Mach Ltd スタッカークレーン
US8296088B2 (en) * 2006-06-02 2012-10-23 Luminex Corporation Systems and methods for performing measurements of one or more materials
DE102006036320B4 (de) * 2006-08-03 2012-12-20 Pepperl + Fuchs Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum berührungslosen Bestimmen der Position eines sich bewegenden Zielobjektes
DE102008062153A1 (de) * 2008-12-17 2010-12-30 Grenzebach Maschinenbau Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Schnelltransport von Glasplatten
US8504189B2 (en) * 2009-09-17 2013-08-06 Paragon Potato Farms, Inc. Device and method for transporting produce over a vertical distance
CN201761942U (zh) * 2010-07-21 2011-03-16 大连世达重工有限公司 半门式悬臂双刮板取料机
CN102288149B (zh) * 2011-07-15 2013-05-08 广州汽车集团乘用车有限公司 制动盘外倾角检测装置和制动盘生产线装置
US20150027039A1 (en) * 2013-07-26 2015-01-29 Scott Laskowski Apparatus and method for drying biomass

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SERGIY A. KAVERYNSKYY, ZUSTANDSORIENTIERTE INSTANDHALTUNG UND TELESERVICE FÜR SCHÜTTGUT-MATERIALFLUSSSYSTEME

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Publication number Publication date
CA2878282A1 (en) 2014-01-09
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