DE3735145A1

DE3735145A1 - Einrichtung zum rechnergesteuerten positionieren eines hebezeugs

Info

Publication number: DE3735145A1
Application number: DE19873735145
Authority: DE
Inventors: Ludwig Carbon
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1987-10-16
Filing date: 1987-10-16
Publication date: 1989-04-27

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum rechnerge steuerten Positionieren eines Hebezeuges relativ zu einem Wickel aus Papier oder Blech in einem Lager, bei dem das Hebe zeug in einer Ebene oberhalb der Wickel definiert verfahrbar ist und eine Greifanordnung aus der Verfahrebene auf den zu greifenden Wickel absenkbar ist.

Aus Gründen der Vorratshaltung ist es in zunehmendem Maße er forderlich, Wickel unterschiedlicher Größe und Qualität in La gern vorrätig zu halten, von wo sie bei Bedarf rasch abgezogen werden können. Diese Lager sind im allgemeinen so aufgebaut, daß die Wickel senkrecht nebeneinanderstehend gelagert werden und eine oberhalb befindliche Portalkraneinheit über dem zu greifenden Wickel positionierbar ist. Um Platz zu sparen, be nutzt man heute häufig zum Heben der Wickel sogenannte Saug heber, die mit Unterdruck arbeiten. Ein derartiger Saugheber (Vakuumheber) muß naturgemäß genau über dem Wickel positio niert werden, damit der Wickel sicher gegriffen werden kann.

Es ist nun relativ einfach, das oberhalb der Wickel verfahrbare Hebezeug in etwa oben oberhalb des betreffenden Wickels zu posi tionieren. Hierzu können an sich bekannte Positionierantriebe ausgenutzt werden, mit denen das Hebezeug entsprechend ge steuert werden kann. Die Wegerfassung kann dabei mit Impuls gebern vorgenommen werden, die entsprechend der Bewegung des Hebezeugs in der Verfahrebene Wegimpulse liefern. Wesentlich schwieriger ist jedoch eine Feinpositionierung, da infolge der Ausdehnung des Lagers und Toleranzen in der Fahrbahn und an den Laufrädern sowie eines eventuellen Versatzes von Wickel rollen usw. nicht immer die definiert vorgegebene Sollposition unbedingt mit der tatsächlichen Lage der Wickelachse überein stimmen muß.

Es wäre daher vorteilhaft, die Einrichtung der eingangs genann ten Art so auszugestalten, daß auch eine einfache und schnelle Feinpositionierung der Greifanordnung in bezug auf den zu grei fenden Wickel möglich ist.

Die Lösung dieser vorgenannten Aufgabe gelingt durch folgende Merkmale:

a) an der Greifanordnung ist eine Fernsehkamera angeordnet, die auf eine Markierung des Wickels ausgerichtet ist,
b) die Fernsehkamera ist mit einem Objektiv versehen, welches abhängig vom Abstand der Kamera zur Markierung des Wickels sowohl im Abstand als auch in der Bildgröße aussteuerbar ist und
c) die Abweisung des erfaßten Bildes von einer Sollform dient zur Feinpositionierung des Hebezeuges in der Verfahrebene.

Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn das Objektiv so ausge steuert wird, daß das erfaßte Bild in etwa unabhängig von der Hubstellung gleich groß bleibt und wenn die Fernsehkamera auf das Mittenloch des senkrecht stehenden Wickels ausgerichtet wird.

Auf diese vorgenannte Weise kann durch die Kamera schon kurz nach dem Einfahren in die Grobposition beim Beginn des Absen kens der Greifanordnung auf den Wickel die tatsächliche Lage des Wickels so vermessen werden, daß sofort Korrektursignale für die Positionierung abgeleitet werden können. Diese Korrek tursignale können bis zum Absenken auf den Wickel fortlaufend zur Feinjustierung benutzt werden. Auf diese Weise lassen sich die zu greifenden Wickel oder Rollen ohne Unterbrechung des Kranspiels sehr schnell anfahren.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispie les sei die Erfindung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild der Anordnung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Wickel und

Fig. 3 ein Schemaschaltbild der Meßanordnung.

Die zu greifenden Wickel 1 aus Papier sind in einem Lager neben einander senkrechtstehend gestapelt. Oberhalb der Wickel ist in einer Verfahrebene ein Hebezeug 4 auf Schienen 3 verfahrbar. Dieses Hebezeug 4 ist auch in der zur X-Richtung senkrechten Richtung verfahrbar, wie nicht näher dargestellt. Durch einen Rechner 7 kann das Hebezeug mit der Greifanordnung 5 über den zu greifenden Wickel 1 gefahren werden. Hierzu erhält das Hebe zeug bzw. seine Antriebe entsprechende Befehle von einem Rech ner 7. Ist das Hebezeug 4 auf der angewählten Grobposition in der Verfahrebene angekommen, so wird die Greifanordnung 5, z.B. ein Sauggreifer auf den zu greifenden Wickel abgesenkt. Die Zen trierung im letzten Stück wird dabei mit einem in das Mittel loch 2 des Wickels 1 eingreifenden Zentrierbolzen 6 vorgenom men.

Zur Feinpositionierung des Hebezeuges 4 bzw. dessen Greifanord nung 5 in bezug auf den Wickel ist an der Greifanordnung 5 eine Meßanordnung 9 angebracht, die aus einer Fernsehkamera 10 und einem verstellbaren Objektiv 11 besteht. Die Fernsehkamera 10 ist mit einem Fernsehbildauswertesystem verknüpft, das unter der Bezeichnung Videomat von der Firma Siemens AG vertrieben wird (vgl. Druckschrift E 678/1026 der Siemens AG).

Die Fernsehkamera 10 ist mit ihrem Objektiv auf das Mittelloch 2 des zu greifenden Wickels 1 in etwa ausgerichtet. Die Kamera kann im Zentrierbolzen 6 oder daneben untergebracht werden. Das in der Auswerteeinrichtung der Fernsehkamera 10 auftauchende und ermittelte Bild - in Fig. 2 als gestricheltes Bild 12 angedeu tet - wird mit derjenigen Form verglichen, die das Bild eigent lich haben müßte; d.h. im vorliegenden Fall wäre die Form das mittlere Loch 2 in Wickel 1. Abhängig von der Abweichung der La ge des erfaßten Bildes 12 von der Sollage werden nun die Antrie be des Hebezeuges 4 so nachgesteuert, daß sich neben einer Grobpositionierung auch eine Feinpositionierung der Greifan ordnung 5 in bezug auf den zu greifenden Wickel 1 ergibt. Hier durch ist es möglich, schon bei Beginn der Z-Bewegung, d.h. beim Beginn des Absenkens, relativ genau mit hoher Geschwin digkeit den Wickel anzufahren.

Damit das Bild auch schon für einen sehr frühzeitigen Beginn der Korrektur zur Verfügung steht, und zwar in ausreichender Deutlichkeit, ist das der Kamera 9 vorgeschaltete Objektiv 11 vom Rechner 7 her derart aussteuerbar, daß unabhängig vom Ab stand a der Fernsehkamera zur Oberfläche des Wickels 1 das Fern sehbild in etwa gleich groß bleibt. Diese Nachführung des Obje tivs ist relativ einfach, da die Z-Lage der Kamera über die Hub bewegung leicht erfaßt werden kann und die Höhe des Wickels, d.h. des Abstandes des Wickels von einer Bezugsebene Z 0 eben falls bekannt ist. Der Transportvorgang könnte also z.B. in der Weise vorgenommen werden, daß mittels einer Tastatur 8 in den Rechner 7 die gewünschte Grobposition des Wickels eingegeben wird, dann automatisch das Hebezeug in diese Grobposition ver fährt, dann selbsttätig während des Absenkens der Greifanord nung 5 auf den Wickel eine Feinkorrektur vorgenommen wird, und daß dann der Wickel gegriffen, angehoben und an die gewünschte Transportstelle gefahren wird. Anstelle eines Wickels können gegebenenfalls auch anders geformte Lasten, wie z.B. Container oder dergleichen erkannt werden.

Es gibt noch einen Vorteil, den die hier beschriebene Methode der vorgesteuerten gleichen Bildgröße in jedem Abstand hat: Bei Irrtümern, ob sie nun im zentralen Speicher oder durch Fehlbedienung im Lager entstanden sind, erkennt die Anordnung den Fehler durch die sich ergebenden Bildgrößenunterschiede, d.h., steht eine Rolle zuviel im Stapel, wird das Bild zu groß, steht eine Rolle zuwenig im Lager, so ist das Bild zu klein. Dieses "Nichterkennen" des Zieles wird als Abschaltkriterium ausgewertet.

Claims

1. Einrichtung zum rechnergesteuerten Positionieren eines Hebe zeuges relativ zu einem Wickel aus Papier oder Blech in einem Lager, bei dem das Hebezeug in einer Ebene oberhalb der Wickel definiert verfahrbar ist und eine Greifanordnung aus der Ver fahrebene auf den zu greifenden Wickel absenkbar ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) an der Greifanordnung (5) ist eine Fernsehkamera (10) ange ordnet, die auf eine Markierung (2) des Wickels (1) ausge richtet ist,
b) die Fernsehkamera (10) ist mit einem Objektiv (11) versehen, welches abhängig vom Abstand der Kamera zur Markierung (2) des Wickels (1) aussteuerbar ist und
c) die Abweichung des erfaßten Bildes (12) von einer Sollform dient zur Feinpositionierung des Hebezeugs (4) in der Ver fahrebene.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Objektiv (11) derart aussteuerbar ist, daß das erfaßte Bild in etwa gleich groß bleibt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Fernsehkamera (10) auf das Mittel loch des senkrecht stehenden Wickels (1) ausgerichtet ist.