專利名稱：監(jiān)控用于升降交通工具的設(shè)備的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在工業(yè)領(lǐng)域中使用的升降系統(tǒng)和設(shè)備的領(lǐng)域。特別地，本發(fā)明涉及交通工具升降系統(tǒng)的領(lǐng)域。技術(shù)水平在載荷升降機(jī)的領(lǐng)域中，特別是在交通工具升降機(jī)的領(lǐng)域中，具有與載荷的接觸點(diǎn)并且不與彼此機(jī)械地結(jié)合的升降機(jī)具有特別的重要性，這些升降機(jī)通常被稱為豎直升降機(jī)。這些升降機(jī)允許適應(yīng)于各種升降條件和需要，例如按不同的高度、載荷的可變的 長(zhǎng)度和/或?qū)挾?、地面的不平坦度等等排列載荷把持點(diǎn)(grippingpoint)。然而，對(duì)于這樣的多功能性，所述升降機(jī)應(yīng)當(dāng)確保在所有的升降步驟期間保持載荷調(diào)平(levelling),即保持把持點(diǎn)的相互間的高度。換句話說(shuō)，當(dāng)升降時(shí)，所有的把持點(diǎn)應(yīng)當(dāng)保持距它們與載荷接觸的各把持點(diǎn)有相同的距離。為此，頒布了確立在升降時(shí)的最大可容許的不平坦度的具體的標(biāo)準(zhǔn)。這些限制目前被設(shè)定在5cm或1°。因此，不僅制造商需要遵守前述的限制，而且需要關(guān)于這樣的標(biāo)準(zhǔn)證明他們的產(chǎn)品合格。本發(fā)明的目的是解決提供用于監(jiān)控升降系統(tǒng)，特別是用于軌道交通工具的豎直類型的升降機(jī)的裝置的技術(shù)問(wèn)題，如上所述，該裝置適于確保保持載荷調(diào)平。此外，本發(fā)明的目的的裝置要包括所有的、包括了與在升降時(shí)調(diào)節(jié)最大可容許的不平坦度的標(biāo)準(zhǔn)的驗(yàn)證有關(guān)的功能和控制。這允許簡(jiǎn)化驗(yàn)證程序，實(shí)際上把它們限制于本發(fā)明的目的的裝置。附圖
簡(jiǎn)述圖I是與待升降的載荷相關(guān)聯(lián)的豎直交通工具升降機(jī)的示意圖。圖2是豎直交通工具升降機(jī)的提升臂的示意圖。圖3是豎直交通工具升降機(jī)的控制站的示意圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的裝置的框圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的裝置的輸出部分的優(yōu)選的實(shí)施方案的框圖。發(fā)明概述本發(fā)明的目的涉及用于監(jiān)控豎直類型的交通工具升降機(jī)的方法和裝置，所述方法和所述裝置特別地適于確保保持所述升降機(jī)中的載荷調(diào)平。發(fā)明的詳細(xì)描述圖I圖示了豎直交通工具升降機(jī)。這種類型的升降機(jī)通常包括多個(gè)提升臂10和至少一個(gè)控制站11，操作者可以從控制站11監(jiān)控升降機(jī)的操作。參照?qǐng)D2，臂10是借助其升降載荷的機(jī)械元件，例如在圖I中描繪的軌道交通工具
12。標(biāo)準(zhǔn)的升降機(jī)通常包括被排列在特定的載荷把持點(diǎn)處的四個(gè)臂。每個(gè)臂包括裝載斗13，其包括與待升降的載荷接觸的可活動(dòng)元件；電動(dòng)機(jī)14，其與所述裝載斗13相關(guān)聯(lián)；編碼器15，其用于探測(cè)提升高度；以及，多個(gè)傳感器，其適于確定在每個(gè)時(shí)刻的升降參數(shù)(例如所述斗13上的壓力)從而確定與待升降的載荷接觸的把持。所述馬達(dá)優(yōu)選地借助于齒輪電動(dòng)機(jī)和具有蝸桿螺釘和螺母的系統(tǒng)連接到所述裝載斗。參照?qǐng)D3，所述控制站11是操作者可以借助其監(jiān)控升降機(jī)的監(jiān)控界面。所述控制站包括用戶界面，其優(yōu)選地進(jìn)而包括顯示器20和鍵盤和控制按鈕面板25 ;控制模塊21，其進(jìn)而包括臂的馬達(dá)的動(dòng)力控制模塊；用戶界面管理模塊22 ;升降邏輯管理模塊23 ;以及，用于安全地監(jiān)控緊急情況和調(diào)平的模塊24，其進(jìn)而包括根據(jù)本發(fā)明的裝置。根據(jù)本發(fā)明的裝置的框圖在圖4中圖示。本發(fā)明的目的的裝置包括輸入部分40，其適于從接觸傳感器和從豎直升降機(jī)的編碼器15以及從多個(gè)緊急情況報(bào)告接觸部16或相 似的報(bào)告設(shè)備接收信號(hào)；處理部分41，其具有冗余結(jié)構(gòu)(優(yōu)選地基于至少兩個(gè)微處理器45);以及，輸出部分42，其適于使能或抑制所述豎直升降機(jī)的馬達(dá)的操作。所述輸入部分40包括適于從所述豎直升降機(jī)以及從多個(gè)緊急情況報(bào)告接觸部16或相似的報(bào)告設(shè)備接收信號(hào)的多個(gè)輸入通道43，所述輸入通道還連接到電去耦合級(jí)和/或連接到放大級(jí)44 (優(yōu)選地分別地包括光耦合器和晶體管)。所述緊急情況報(bào)告接觸部16優(yōu)選地連接到被便利地定位的應(yīng)急按鈕，例如接近于所述臂10中的每個(gè)，使得操作者可以容易地停止升降并且避免危險(xiǎn)的或者未按照正確操作的情況，并且所述緊急情況報(bào)告接觸部16優(yōu)選地連接到被便利地定位的重置按鈕，使得操作者可以在一旦所述危險(xiǎn)情況已消除時(shí)恢復(fù)升降機(jī)的功能。所述輸入通道具有使得提供方便的冗余度的數(shù)量，以減小其可能的故障會(huì)危害整個(gè)系統(tǒng)的正確操作的概率。所述處理部分41適于從所述線路讀取信號(hào)并且適于翻譯其信息以驅(qū)動(dòng)所述輸出部分42，從而使能或抑制所述豎直升降機(jī)的馬達(dá)的操作。所述輸出部分42優(yōu)選地包括被便利地連接的多個(gè)繼電器46，從而監(jiān)督所述豎直升降機(jī)的馬達(dá)的供電，以使能所述馬達(dá)或抑制所述馬達(dá)。根據(jù)冗余方案采用所述繼電器46，所述冗余方案(參照?qǐng)D5中圖示的優(yōu)選的實(shí)施方案)可以包括連接到與兩個(gè)緊急情況報(bào)告接觸部73、74相關(guān)聯(lián)并且與重置報(bào)告接觸部75相關(guān)聯(lián)的三條輸入線路的三個(gè)繼電器70、71、72。本發(fā)明的目的的裝置不束縛于升降機(jī)的具體模型或不束縛于具體的設(shè)備，而是可以被使用在寬范圍的升降機(jī)中，特別是用于軌道或街道交通工具的豎直升降機(jī)中。特別地，每個(gè)根據(jù)本發(fā)明的裝置可以管理高至最多六個(gè)的臂。此外，多個(gè)本發(fā)明的目的的裝置可以被彼此級(jí)聯(lián)連接以便監(jiān)控包括多個(gè)車輛的升降隊(duì)列。特別地，每個(gè)裝置可以被配置為監(jiān)控四個(gè)把持點(diǎn)與載荷以及此外相對(duì)于一個(gè)或兩個(gè)毗鄰的裝置的不平坦度。由此，單一車輛的調(diào)平和由多個(gè)車輛組成的整個(gè)隊(duì)列的調(diào)平得到了確保。本發(fā)明的目的的裝置因此適于與交通工具升降機(jī)特別是豎直類型的交通工具升降機(jī)的預(yù)先存在的控制電路接口連接，從而管理其安全功能以及在緊急情況條件下的探測(cè)，特別是關(guān)于以下的方面-管理應(yīng)急功能和應(yīng)急按鈕；-根據(jù)在隊(duì)列具有多個(gè)車輛的情況下接口連接用于管理多個(gè)升降機(jī)的多個(gè)裝置的可能性，管理監(jiān)控臂(高至最多六個(gè)的臂)之間的調(diào)平(例如在由標(biāo)準(zhǔn)EN 1493提出的+/-2. 5cm的界限內(nèi))的功能；-管理監(jiān)控把持和保持臂的接觸的功能。應(yīng)急功能的前述的管理提供了 當(dāng)位于升降機(jī)上的或在被認(rèn)為是關(guān)鍵的區(qū)域中的應(yīng)急按鈕中的至少一個(gè)被激活時(shí)，將所有的臂升降馬達(dá)的和所有其他可能的致動(dòng)器(例如可運(yùn)動(dòng)斗的馬達(dá))的供電直接中斷。根據(jù)本發(fā)明的裝置通過(guò)讀取來(lái)自外部的、來(lái)自與所述緊急情況報(bào)告接觸部相關(guān)聯(lián)的至少兩個(gè)分離的和獨(dú)立的線路的方便的輸入信號(hào)來(lái)管理應(yīng)急邏輯。所述輸入信號(hào)被發(fā)送至根據(jù)本發(fā)明的裝置的輸出塊的安全繼電器46 ;所述繼電器46還連接到所述處理模塊從而允許所述繼電器46的接觸在發(fā)生緊急情況條件時(shí)被斷開。例如，所述繼電器46的線圈可以連接到所述微處理器的方便的輸出部。 在所述處理模塊中實(shí)施的控制邏輯提供緊急情況處置程序，其通過(guò)兩個(gè)分離的邏輯開始-按下在卡外部的按鈕，-卡探測(cè)可能有危險(xiǎn)的異常情況。在按下應(yīng)急按鈕的情況下，導(dǎo)致了隨著之后發(fā)生的強(qiáng)制進(jìn)入緊急狀態(tài)，到達(dá)所述繼電器的線圈的電力下降。所述處理模塊的兩個(gè)微控制器跟隨這樣的事件并且進(jìn)而激活緊急情況信號(hào)。并行地，應(yīng)急功能的前述的管理還提供了重置邏輯的管理，使得直到重置按鈕中的一個(gè)被激活為止都維持激活緊急狀態(tài)。從而把系統(tǒng)恢復(fù)到正常的操作條件。前述的對(duì)升降機(jī)臂的載荷把持點(diǎn)之間的調(diào)平監(jiān)控功能的管理提供了監(jiān)督和監(jiān)控升降系統(tǒng)臂(以自主的方式受到升降機(jī)控制電路的操作管理)之間的調(diào)平程度，使得其保持在預(yù)先確立的界限內(nèi)，例如標(biāo)準(zhǔn)EN 1493施加的界限(+/-2. 5cm)。這種監(jiān)控發(fā)生，而不干擾交通工具升降機(jī)的預(yù)先存在的控制電路的操作。如果升降機(jī)控制單元的功能不正確地操作，并且達(dá)到了預(yù)先設(shè)置的不平坦度界限，例如被所引用的標(biāo)準(zhǔn)提出的界限，那么根據(jù)本發(fā)明的裝置通過(guò)直接地作用于上文描述的應(yīng)急電路來(lái)進(jìn)行干預(yù)，其提供斷開升降機(jī)的電力致動(dòng)器47。對(duì)臂之間的調(diào)平監(jiān)控功能的管理以兩個(gè)步驟發(fā)生-讀取以及驗(yàn)證高度50；-計(jì)算調(diào)平51。讀取以及驗(yàn)證高度包括用于對(duì)每個(gè)臂進(jìn)行致動(dòng)的一系列的控制，其評(píng)估與每個(gè)升降機(jī)臂相關(guān)聯(lián)的編碼器所傳輸?shù)闹档乃普嫘?plausibility)。由此，本發(fā)明的目的的裝置允許進(jìn)行在任何情況下都能夠確認(rèn)或拒絕被接收的高度值的檢查，而與編碼器是否正確操作無(wú)關(guān)。讀取以及驗(yàn)證高度的步驟如在下文所解釋的一樣地發(fā)生。首先，由編碼器52傳輸?shù)男盘?hào)被讀取。正常地，所述信號(hào)在數(shù)量上是三個(gè)以mm計(jì)的高度值、由編碼器內(nèi)部的模擬傳感器提供的值、以及由編碼器內(nèi)部的數(shù)字傳感器提供的值。然后，在53，監(jiān)控每秒為系統(tǒng)的每個(gè)臂接收的多個(gè)驗(yàn)證消息。模擬值和數(shù)字值的一致性在54被監(jiān)控，這些值應(yīng)當(dāng)具有在某個(gè)閾值內(nèi)的最小偏差，例如+/_2mm。所讀取的高度的似真性在兩個(gè)步驟中被監(jiān)控在停止的臂55的情況下監(jiān)控以及在上升或下降移動(dòng)臂56的情況下監(jiān)控。所讀取的高度的所述似真性的監(jiān)控被如下進(jìn)行，如果馬達(dá)向上運(yùn)動(dòng)，那么高度應(yīng)當(dāng)相應(yīng)地變化，即通過(guò)以預(yù)期的速度增加其值；如果馬達(dá)被控制向下，那么高度應(yīng)當(dāng)相應(yīng)地以正確的速度變化，從而減小；如果馬達(dá)不被控制，那么高度應(yīng)當(dāng)保持穩(wěn)定，沒(méi)有變化。再次參照?qǐng)D5，計(jì)算調(diào)平51的步驟通過(guò)計(jì)算距離載荷把持點(diǎn)57的最大路徑和最小路徑以及調(diào)平監(jiān)控點(diǎn)58的步驟來(lái)實(shí)施。豎直升降機(jī)配備有用于待升降的交通工具的主體的接觸傳感器。這些傳感器通常容納在可移運(yùn)的臂中并且是“近距離傳感器”類型。所述傳感器在當(dāng)把持點(diǎn)上的載荷超過(guò) 某個(gè)閾值(通常為約60kg)時(shí)提供正電壓，并且被使用在所有的載荷升降步驟中接觸式把持、同步提升、同步下降、從主體分離以及調(diào)平到零。所有前述的載荷升降步驟由豎直升降機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)確定并且由根據(jù)本發(fā)明的裝置實(shí)時(shí)地監(jiān)控，關(guān)于前述的接觸傳感器的信號(hào)到達(dá)所述根據(jù)本發(fā)明的裝置，優(yōu)選地在兩個(gè)分離的通道上第一通道，其配置有串行接口(例如RS485型)，與編碼器相關(guān)聯(lián)并且含有來(lái)自傳感器的信息；以及，第二通道，其直接來(lái)自傳感器，如圖4中所示。根據(jù)本發(fā)明的裝置在每次所遇到的條件不在正常操作的間隔之間時(shí)借助于應(yīng)急邏輯來(lái)干預(yù)，并因此其可以指示故障或人為錯(cuò)誤。根據(jù)本發(fā)明的裝置根據(jù)在圖6中示出的流程圖中圖示的序列計(jì)算距離載荷把持點(diǎn)57的最大路徑和最小路徑。所有的升降機(jī)臂被置于與載荷把持點(diǎn)接觸并且每個(gè)接觸點(diǎn)的高度隨后被存儲(chǔ)。這樣的存儲(chǔ)允許計(jì)算單個(gè)“來(lái)自接觸部的路徑”，借此可評(píng)估所保持的正確的載荷調(diào)平。在該點(diǎn)，進(jìn)入調(diào)平監(jiān)控步驟58，其中關(guān)于接觸式把持位置進(jìn)行不平坦度的計(jì)算；進(jìn)行在之前的階段計(jì)算出的不平坦度與報(bào)警值例如+/-2. 5cm的比較，并且應(yīng)急模式在有過(guò)度的不平坦度的情況下被激活。
權(quán)利要求
1.一種用于豎直類型的交通工具升降機(jī)的監(jiān)控裝置，所述監(jiān)控裝置適于確保保持所述升降機(jī)中的載荷調(diào)平，所述監(jiān)控裝置包括輸入部分(40)，其適于從所述豎直升降機(jī)以及從多個(gè)緊急情況報(bào)告接觸部或相似的報(bào)告設(shè)備接收信號(hào)；處理部分(41)，其與所述輸入部分(40)相關(guān)聯(lián)并且適于監(jiān)控所述豎直升降機(jī)的操作并且適于探測(cè)所述豎直升降機(jī)的任何異常；以及，輸出部分(42)，其與所述處理部分(41)相關(guān)聯(lián)并且適于根據(jù)從所述輸入部分(41)和所述處理部分(41)接收的信號(hào)使能或抑制所述豎直升降機(jī)的馬達(dá)的操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，還適于監(jiān)控在所述升降機(jī)中所保持的所述載荷調(diào)平。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2所述的裝置，其中所述處理部分(41)包括冗余結(jié)構(gòu)，所述冗余結(jié)構(gòu)優(yōu)選地基于至少兩個(gè)微處理器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的裝置，其中所述多個(gè)輸入通道適于從所述接觸傳感器以及從所述豎直升降機(jī)的編碼器接收信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述輸入通道還連接到電去耦合級(jí)和/或連接到信號(hào)放大級(jí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4-5所述的裝置，其中所述緊急情況報(bào)告接觸部?jī)?yōu)選地連接到位于接近于所述升降機(jī)的臂中的每個(gè)的應(yīng)急按鈕，并且連接到重置按鈕。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的裝置，其中所述輸入部分(40)包括冗余結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7所述的裝置，其中所述輸出部分(42)包括多個(gè)繼電器，所述多個(gè)繼電器被便利地連接從而監(jiān)控所述豎直升降機(jī)的馬達(dá)的供電從而使能或抑制所述豎直升降機(jī)的馬達(dá)的操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述多個(gè)繼電器被冗余地配置。
10.一種監(jiān)控豎直類型的交通工具升降機(jī)的方法，所述方法適于確保保持所述升降機(jī)中的載荷調(diào)平以及管理所述升降機(jī)中的可能的緊急情況，所述方法包括以下步驟 a)讀取來(lái)自所述豎直升降機(jī)以及來(lái)自多個(gè)緊急情況報(bào)告接觸部或相似的報(bào)告設(shè)備的信號(hào); b)確定與來(lái)自所述多個(gè)緊急情況報(bào)告接觸部或相似的報(bào)告設(shè)備的應(yīng)急按鈕中的至少一個(gè)的所讀取的信號(hào)有關(guān)的可能的緊急情況條件； c)管理在前一個(gè)步驟遇到的所述可能的緊急情況條件； d)確定與來(lái)自所述豎直升降機(jī)的所讀取的信號(hào)有關(guān)的所述可能的緊急情況條件； e)管理在前一個(gè)步驟遇到的所述可能的緊急情況條件； f)循環(huán)地重復(fù)前述步驟a)至e)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述步驟c)包括以下的進(jìn)一步的步驟 g)立即中斷對(duì)所述豎直升降機(jī)的所有臂升降馬達(dá)以及所有其他可能的致動(dòng)器的供電； h)開始應(yīng)急操作模式； i)讀取來(lái)自所述緊急情況報(bào)告接觸部以及來(lái)自所述重置報(bào)告接觸部的信號(hào)； j)管理重置邏輯并恢復(fù)正常操作。
12.根據(jù)權(quán)利要求10-11所述的方法，其中所述步驟d)包括通過(guò)進(jìn)行以下的步驟來(lái)監(jiān)控所述升降機(jī)的臂之間的調(diào)平 I)讀取以及驗(yàn)證提升高度(50)；m)計(jì)算所述升降機(jī)臂的載荷把持點(diǎn)之間的調(diào)平(51)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中讀取以及驗(yàn)證所述提升高度(50)的所述步驟I)包括以下序列的步驟 η)讀取由所述豎直升降機(jī)的編碼器傳輸?shù)男盘?hào)(52)； ο)監(jiān)控以確保在單位時(shí)間中為所述系統(tǒng)的每個(gè)臂接收到多個(gè)驗(yàn)證消息(53)； P)監(jiān)控在步驟η)讀取的模擬值和數(shù)字值的一致性，以便確立其具有在某個(gè)閾值內(nèi)的最小偏差(54)； q)監(jiān)控所讀取的信號(hào)的似真性，包括兩個(gè)分離的步驟在停止的升降機(jī)臂的情況下監(jiān)控(55)以及在上升或下降移動(dòng)臂的情況下監(jiān)控(56)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12-13所述的方法，其中計(jì)算所述升降機(jī)臂之間的調(diào)平(51)的所述步驟m)包括以下序列的步驟 r)計(jì)算距離所述載荷把持點(diǎn)的最大路徑和最小路徑(57)； s)步驟(58):通過(guò)計(jì)算關(guān)于接觸式把持位置的不平坦度來(lái)監(jiān)控調(diào)平，將在前一個(gè)步驟中計(jì)算出的所述不平坦度與報(bào)警值相比較，以及在有過(guò)度的不平坦度的情況下激活應(yīng)急模式。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述步驟r)包括以下步驟 t)把所有的升降機(jī)臂置于與所述載荷把持點(diǎn)接觸； u )存儲(chǔ)每個(gè)接觸點(diǎn)的高度。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于豎直類型的交通工具升降機(jī)的監(jiān)控方法和裝置，所述方法和所述裝置特別地適于確保保持所述升降機(jī)中的載荷調(diào)平。此外，本發(fā)明的目的的裝置要包括所有的、與在升降時(shí)調(diào)節(jié)最大可容許的不平坦度的標(biāo)準(zhǔn)的驗(yàn)證有關(guān)的功能和控制對(duì)象。這允許簡(jiǎn)化驗(yàn)證程序，實(shí)際上把它們限制于本發(fā)明的目的的裝置，而不是限制于整個(gè)交通工具升降機(jī)。
文檔編號(hào)B66F7/20GK102947213SQ201080067062
公開日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2010年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月13日
發(fā)明者喬治·西蒙尼特 申請(qǐng)人:優(yōu)羅佳瑪股份公司