Technische Universiteit Delft
Faculteit Werktuigbouwkunde, Maritieme Techniek en Technische Materiaalwetenschappen Transporttechnologie
R. van der Wekken Automatische positionering van hijswerktuigen voor zware lasten.
Literatuuropdracht/scriptie, Rapport 95.3.TT.4552, Sectie Transporttechniek en Logistieke Techniek.
In dit rapport staat de automatische positionering van hijswerktuigen voor zware lasten centraal. De besturing van logistieke processen vindt vaak decentraal plaats, waarbij de verschillende levels in een hiërarchisch systeem zijn geplaatst. Het laagste niveau in deze keten wordt bezet door het Automatisch Positioneer Systeem (APS). Dit systeem ontvangt van het hogere niveau een transport-job bestaande uit het verplaatsen van last A van positie 1 naar positie 2. De subsystemen van een standaard APS zijn het Sensorsysteem, het Aandrijfsysteem en het Besturingssysteem (op een hiërarchisch hoger niveau). Het Sensorsysteem vergaart alle informatie (behalve die informatie die door het hogere systeem wordt verstrekt) die het Besturingssysteem nodig heeft voor de aansturing van het Aandrijfsysteem. In dit rapport ligt de nadruk op de wisselwerking tussen het Besturings- en Sensorsysteem en het hijswerktuig, omdat hierin vaak de grootste problemen schuilen. In de aandrijfsector vindt er een geleidelijke overgang plaats naar het gebruik van de AC-elektromotor, deze heeft belangrijke voordelen.
Er wordt in een inventarisatie gekeken naar hijswerktuigen voor zware lasten die volgens een cartesisch coördinatensysteem bewegen (x-, y- en z-as). Dit zijn de Stacker Crane (Material Handling in magazijnen), de Overhead Travelling Crane (opslag in fabriekshallen) en Handling Equipment in de
containerhandling (RMG, RTG en Ship-to-Shore Crane).
In het kader van automatische positionering blijkt het hijswerktuig te beschikken over een zeer groot aantal invloedsparameters. Eén van deze kenmerken is het slingeren van de last en de daaruit voortvloeiende invloedsparameters. Om te kunnen automatiseren is beperking van de slingering zeer belangrijk, waardoor er een snelle ontwikkeling in Anti-sway systemen gaande is. De belangrijkste factoren bij de keuze voor een APS zijn: prestaties,
omgevingsinvloeden, statische en dynamische belastingen, kosten en de prestatie-eisen van de gebruiker (gewenste nauwkeurigheid en bedrijfszekerheid). De Stacker Crane alsmede de Overhead Travelling Crane blijken goed te automatiseren. Vooral het ontbreken van een zeer nadelige invloedsparameter op sensoren, de weersinvloed, heeft ervoor gezorgd dat er op dit terrein geen grote problemen meer bestaan. Een ander voordeel is het feit dat de
werkzaamheden vaak gepaard gaan met vrij rustige bewegingen.
Het tegendeel geldt voor de hijswerktuigen in de containerhandling. Er bestaan hier twee belangrijke invloedsparameters die het toepassen van een APS bemoeilijken:
1. weersinvloeden tijdens openlucht operaties (wind, regen, sneeuw, hagel);
2. relatief grote stootbelastingen en versnellingen die kenmerkend zijn voor de container handling.
Nieuwe ontwikkelingen om aan deze problemen tegemoet te komen liggen in het gebruik van absolute positioneertechnieken zoals transponders gebaseerd op radiosignalen. Daarnaast wordt er steeds meer gebruik gemaakt van elektronica en regelsystemen.
In het algemeen wordt er tijdens het fijn-positioneren steeds vaker gebruik gemaakt van de methode van directe ositionering. Hierbij wordt de afstand direct gemeten tussen het hijselement en de last, zonder tussenkomst van het hijswerktuig.
In het tweede deel van dit rapport is het ACTIV overslagconcept (containerhandling) behandeld. De werktuigen van ACTIV zijn goed te automatiseren op basis van bestaande sensorsystemen.
Rapporten studenten Transporttechniek en Logistieke Techniek
