CN1128865A - 吊物振摆检测装置 - Google Patents

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Abstract

在集装箱起重机上，振摆检测装置包括标识认识手段，该标识认识手段为安装于上述小车的下部、视野方向朝下的摄像机等；第1、2标识手段，它们是设置在吊具上部的与上述标识手段相对的记号；画像处理装置，该画像处理装置读入以上述标识认识手段捕捉的吊具的第1标识的画像信号和吊具的第2标识的画像信号；计算手段，由同一画像处理装置计算吊物左右两侧振摆量；振摆量计算手段，由上述计算手段计算出的吊物左右两侧的振摆量求出平行振摆量和扭动振摆量。

Description

吊物振摆检测装置
本发明涉及集装箱起重机等中的吊物振摆检测装置。
集装箱起重机等中的现有吊物振摆检测装置如图4所示，其中，1是在起重机上横向移动的(沿图的左右方向移动)的小车，2是从小车1用缆索吊着的吊具，3是以吊具2吊住的吊物。
首先，说明一下吊物的振摆，如图4所示，当小车1从左向右横向移动，加速小车1时，吊物3由于惯性力的作用，相对于小车向图的左侧摆动。另外，在小车减速时，与加速时的情况相反，吊物相对小车而言向右侧摆动。
这时，吊物3的前后两端在小车横向移动的方向以相同的周期、相同的相位振摆，如图5(A)，5(B)所示产生平行振摆，从实线位置摆动到点划线位置。此外，当吊物3有偏心载荷作用时，或着施加到吊物3上的由风等引起的外力不均匀时，吊物可发生回转运动，产生如图6(A)、(B)所示的扭动振摆，产生从实线位置到点划线所示的转动振摆。从而，吊物3成为平行振摆和扭动振摆的合成运动。
以视野方向向下将摄像机4安装于小车1上，设在吊具2上的标识5位于摄像机视野中央，标识5相对于周围的黑色背景为白色，它在暗背景中清晰可见。
如图4所示，将反映标识5的画像信号送到画像处理装置6。该画像处理装置、通过画像处理检测标识5位于摄像机4视野内的何种位置，以象素求出其偏离视野中央的偏离量。用此偏离量乘以由小车和吊具之间缆索长度决定的单位象素表示的摆振长度，求出振摆量。
但是，现有的振摆检测装置中，由一台摄像机捕捉标识上仅一个点的左右方向运动，故只能检测吊物为左右方向运动的平行振动，不能检测吊物为回转运动的扭动振摆。
所以，虽然可以进行抑制平行振摆的控制，但不能控制扭动振摆，也不能控制平行振摆和扭动振摆的合成振摆。
本发明是鉴于此而作出的。其目的在于提供一种吊物振摆检测装置，该装置可以对平行振摆和扭动振摆的混合振摆进行抑制振摆的控制，因振摆停止时间的缩短来提高吊物的搬运效率。
在以悬垂于小车上的缆索吊持的吊具吊住吊物、使上述小车移动以搬送该吊物的起重机上，本发明的振摆检测装置的特征在于：包括标识认识手段，该标识认识手段为安装于上述小车的下部、视野方向朝下的摄像机等；第1、2标识手段，它们是设置在吊具上部的与上述标识手段相对的记号；画像处理装置，该画像处理装置读入以上述标识认识手段捕捉的吊具的第1标识的画像信号和吊具的第2标识的画像信号；计算手段，由同一画像处理装置计算吊物左右两侧振摆量；振摆量计算手段，由上述计算手段计算出的吊物左右两侧的振摆量求出平行振摆量和扭动振摆量。
根据这样的构成，通过小车下部设置的标识认识手段以画像信号捕捉吊具上的第1、第2标识，从画像信号检测标识位置，求出其从画像中心偏离的偏离量。以上述偏离量计算吊物左右两侧的振摆量，再由此振摆量检测出平行振摆量和扭动振摆量。
这样，不仅可以检测出通常的平行振摆量，而且可以同时检测出因吊物载荷偏心、或吊物因风等外力不均匀地作用到吊物上面时引起的扭动振摆，由此，可以实现抑制平行振摆和扭动振摆的合成振摆的控现。
下面，结合图说明本实明的实施例。
图1是本发明一实施例吊物振摆检测装置的整体透视图。
图2是检测图1中吊物振摆的检测要领说明图。
图3是放大的表示画像处理装置处理要领的模块图。
图4现有吊物振摆检测装置的整体斜视图。
图5是说明吊物平行振摆的说明图，(A)是俯视图，(B)是正视图。
图6是说明图4中吊物扭动振摆的说明图，图(A)是其俯视图，(B)是正视图。
图1～3中，与图4中相同的部件标有相同的符号。首先，如图1所示，用安装在小车1上的前后一对摄像机捕捉吊具2上设置的前后一对记号9，10，前部摄像机捕捉前部记号9，后部摄像机捕捉后部记号10，前后一对摄像机分别将前后记号9，10的画像信号送到画像处理装置11。
吊具2上设置的前部记号9、后部记号10例如是以白色在黑背景上制出的线，记号部和周围的背景以颜色相成明显的反差。
在画像处理装置11中的处理如图3所示，由前后一对摄像机捕捉的二个画像信号经画像处理，检测出记号的位置。1检测记号位置的检测方法例如如图2所示，将画像信号数字化得到的画像图像，对此图像扭描水平线A上的辉度等级(level)，找到辉度的峰值点，将此位置作为记号的位置。而且，以象素数求偏离画像中心的偏离量，此处所说的画像中心是振摆为0时的记号位置(图2中点划线所示位置)。
单位象素表示的振摆量实际长度由摄像机和记号即小车和吊具间的缆索长度决定，故检测出当前缆索实际长度，由预先设定的缆索长度和单位象素表示的振摆量实际长度的关系式，求出单位象素表示的振摆量实际长度，将该实际长度乘以偏离量，即可求出振摆量。
这样，以画像处理装置求出的吊物前后部振摆量X1、X2，由下式(1)求出平行振摆量Xp和扭动振摆量Xs，即可以检测出吊物平行振摆量和扭动振摆量。式(1)为：
Xp＝(X1＋X2)/2
Xs＝(X1－X2)/2
本实施例中，以摄像机为例说明了标识认识手段，但绝不限于此，如作为其它的实施例，可以使用激光接受器、红外线摄像机等标识认识手段，产生画像信号，也可得到同样效果。
此外，作为标识认识手段认知的标识，除本实施例中以颜色区分的记号外，也可使用“发光体”记号，相对应于激光接受器可用“发光体”记号，对于红外线摄像机可用“红外线”记号。
本实施例中设了2台摄像机，但绝不仅限于此，也可设3台以上，这种情况下，也可取得与上述同样的效果。

Claims (4)

1.一种吊物的振摆检测装置，在以悬垂于小车上的缆索吊持的吊具吊住吊物，使上述小车移动以搬送该吊物的起重机上，其特征在于：包括标识认识手段(7，8)，该标识认识手段(7，8)为安装于上述小车(1)的下部、视野方向朝下的摄像机等；第1、2标识手段(9，10)，它们是设置在吊具(2)上部的与上述标识认识手段(7，8)相对的记号；画像处理装置(11)，该画像处理装置读入以上述标识认识手段(7，8)捕捉的吊具的第1标识的画像信号和吊具的第2标识的画像信号；计算手段，由同一画角像处理装置计算吊物左右两侧振摆量；振摆量计算手段，由上述计算手段计算出的吊物左右两侧的振摆量求出平行振摆量和扭动振摆量。
2.如权利要求1记载的吊物振摆检测装置，其特征在于：上述第1，2标识(9，10)并排在与小车(1)的移动方向垂直的方向，设置在吊具上。
3.如权利要求1或2记载的吊物振摆检测装置，其特征在于：上述标识认识手段(7，8)分别与(9，10)相对应，在小车的下部设置2个。
4.如权利要求1或2记载的吊物振动检测装置，其特征在于：上述振摆量计算手段以第1标识的振摆量X1和第2标识的振摆量X2来计算平行振摆量(X0)＝(X1＋X2)/2，以及扭动振摆量Xs＝(X1－X2)/2。
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