[发明专利]用于确定由起重机的起重索承载的负载的负载质量的系统

说明书

技术领域

本发明包括用于确定由起重机的起重索承载的负载的负载质量的系统，该系统具有用于测量绳索力的测量结构并具有用于基于绳索力确定负载质量的计算单元。

背景技术

由起重机升高的负载的负载质量的精确确定对于许多应用是极为重要的：比如，负载质量对于起重机的负载矩限制系统是重要的，即，对于倾斜保护和对于结构保护是重要的。另外，负载质量对于获得关于起重机的性能的数据是极为重要的。要传递的总有效负载可特别地通过负载质量的精确确定来确定。此外，负载质量作为用于在起重机上的其他控制任务的参数也是极为重要的，所述控制任务比如负载摆动阻尼。

用于确定负载质量的常见方法是测量起重索中的绳索力。在这方面，起重索中的绳索力基本上对应于至少在静态下的负载质量。

在这方面，用于测量绳索力的测量结构可或者直接布置在负载悬挂装置上。在负载悬挂装置上的这种布置具有以下优势，在此只存在很少的干扰影响并因此能够获得较高的精确度。但是，这种方案的缺点在于必需有用于负载悬挂装置的电源和相应的信号线。

另外的可能性是测量结构布置在起重机结构与起重索之间的连接区域内，比如在偏转滑轮上或起重绞车上。这具有以下优势，该测量结构能够做的非常坚固，并且绳索走线相对简单。在该测量结构的布置中不利的是另外的干扰影响使得由绳索力精确确定负载质量更加困难。

在这方面，已经知道利用均值滤波器来确定绳索力。但是，一方面，这具有如下缺点，即必须接受信号输出的相对高的延迟。另一方面，不能通过均值滤波器消除多个干扰影响。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于确定由起重索承载的负载的负载质量的系统，该系统允许改进的基于绳索力对负载质量的确定。

该目的根据本发明通过根据权利要求1的装置实现。在这方面，根据本发明的用于确定由起重机的起重索承载的负载的负载质量的系统包括布置用于测量起重索中绳索力的测量装置和用于基于绳索力确定负载质量的计算单元。根据本发明，计算单元具有补偿单元，所述补偿单元在模型中描述经由所述绳索力间接确定所述负载质量的影响并在确定负载质量时至少部分地补偿所述影响。

一方面，在这方面，可进行设置使得补偿单元至少部分地补偿通过绳索力对间接确定负载质量的静态影响。出于这一目的，根据本发明，对间接确定的静态影响建立模型并由补偿单元进行补偿。据此得到对负载质量的基本上更精确的确定，这通过平均值滤波器是根本不可能的，因为它们根本不能消除静态影响。

可替代地或另外地，进行设置，使得补偿单元还至少部分地补偿通过绳索力对间接确定负载质量的动态影响。出于该目的，还设置成使得补偿单元在确定中对动态影响建立模型并补偿负载质量。

有利地，根据本发明设置成补偿单元基于提升过程的物理模型，该物理模型对通过绳索力对间接确定负载质量的静态和/或动态影响建立模型。该补偿单元通过该模型可至少部分地补偿这些静态和/或动态影响。

在这方面，有利地设置成补偿单元基于关于起重机的位置和/或运动的数据工作。

在这方面，关于起重绞车的位置和/或运动的数据和/或关于吊杆的位置和/或运动的数据和/或关于塔架的位置和/或运动的数据有利地包括在补偿单元中。

在这方面，根据本发明的系统特别用于悬臂起重机中，其中，吊杆可围绕水平升降轴线上下升降并可通过塔架或上部结构围绕竖直转动轴线转动。

在这方面，有利地进行设置，使得测量结构布置在起重机结构的元件与起重索之间的连接元件中，特别是在偏转滑轮或起重绞车处。在这方面，有利地进行设置，使得补偿单元至少部分地补偿测量结构的设置的静态和/或动态影响。在这方面，补偿单元有利地补偿测量结构的布置对绳索力的影响。

在这方面，有利地进行设置，使得补偿单元包括考虑起重索净重的绳索质量补偿。起重索具有不可忽略的净重，并且其由于本发明而不再篡改负载质量的确定。在这方面，补偿单元在计算负载质量中有利地考虑升高和/或降下负载时绳索长度改变的影响。起重索的净重根据由于绳索长度改变导致的提升阶段对绳索力具有不同的影响。根据本发明的系统考虑了这一因素。

在这方面，该系统有利地用于包括绞盘的起重绞车中，其中绞盘的转动角度和/或转动速度包括在绳索质量补偿内作为输入值。绳索长度和/或绳索速度可基于转动角度和/或转动速度确定，其对绳索力的影响在计算负载质量时可考虑在内。

可替代地，还可通过测量辊确定绳索长度和/或绳索速度。比如，测量辊可单独布置在绳索上或可做成偏转滑轮。