CN112996742A - 起重机系统、起重机定位装置及起重机定位方法 - Google Patents

起重机系统、起重机定位装置及起重机定位方法 Download PDF

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Abstract

起重机系统具备：起重机，保持圆筒体；至少两台第1拍摄部，配置于配置有圆筒体的配置区域的一侧；及控制部，控制起重机，控制部掌握至少两台第1拍摄部的位置，并根据至少两台第1拍摄部的拍摄信息来获取配置在配置区域的圆筒体的一侧端面上的孔的位置，并根据孔的位置的信息朝向起重机发送动作指令。

Description

起重机系统、起重机定位装置及起重机定位方法
技术领域
本发明涉及一种起重机系统、起重机定位装置及起重机定位方法。
背景技术
作为以往的起重机系统，已知有记载于专利文献1的起重机系统。起重机一边在顶棚侧移动一边保持并移送配置于地面上的圆筒体。在该起重机系统中，照相机从上方拍摄圆筒体，起重机根据该拍摄信息来保持圆筒体。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平5-338989号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
像上述起重机系统那样仅通过来自从上方拍摄的照相机的拍摄信息，起重机有时难以保持圆筒体。因此，期待起重机能够更容易保持圆筒体。
本发明是为了解决这些课题而完成的，其目的在于提供一种起重机能够容易保持圆筒体的起重机系统、起重机定位装置及起重机定位方法。
用于解决技术课题的手段
本发明的起重机系统具备：起重机，保持圆筒体；至少两台第1拍摄部，配置于配置有圆筒体的配置区域的一侧；及控制部，控制起重机，控制部掌握至少两台第1拍摄部的位置，并根据至少两台第1拍摄部的拍摄信息来获取配置在配置区域的圆筒体的一侧端面上的孔的位置，并根据孔的位置的信息朝向起重机发送动作指令。
本发明所涉及的起重机系统具备：至少两台第1拍摄部，配置于配置有圆筒体的配置区域的一侧；及控制部。并且，控制部掌握至少两台第1拍摄部的位置。如此，在掌握有配置于相同侧的两台第1拍摄部的位置的情况下，若能够在基于各个拍摄部的图像上示出相同的位置，则能够导出图像中的对象物在三维坐标中的位置。因此，控制部能够根据至少两台第1拍摄部的拍摄信息来获取配置在配置区域的圆筒体的一侧端面上的孔的位置。控制部掌握卷材的端面的孔的位置，因此，在使起重机抓住孔来保持卷材时，能够准确地定位起重机。如上所述，起重机能够容易保持圆筒体。
在起重机系统中，控制部可以获取圆筒体的另一侧端面上的孔的位置。控制部通过掌握卷材的两侧端面上的孔的位置能够更加准确地进行起重机的定位。
在起重机系统中，控制部可以根据一侧端面上的孔的位置信息及圆筒体的长度尺寸信息来获取另一侧端面上的孔的位置。此时，即使在另一侧端面侧不配置拍摄部，也能够获取另一侧端面上的孔的位置。
起重机系统还可以具备配置在配置区域的另一侧的至少两台第2拍摄部，控制部可以掌握至少两台第2拍摄部的位置，并根据至少两台第2拍摄部的拍摄信息来获取配置在配置区域的圆筒体的另一侧端面上的孔的位置。此时，通过使用两台第2拍摄部，能够容易获取另一侧端面上的孔的位置。
起重机系统还可以具备配置在配置区域的另一侧的至少一台第2拍摄部，控制部可以掌握至少一台第2拍摄部的位置，并根据至少一台第2拍摄部的拍摄信息及圆筒体的长度尺寸信息来获取另一侧端面上的孔的位置。此时，仅通过配置在另一侧的一台第2拍摄部即可获取另一侧端面上的孔的位置。
起重机系统还可以具备配置在配置区域的另一侧的至少一台第2拍摄部，控制部可以根据至少两台第1拍摄部的拍摄信息及至少一台第2拍摄部的拍摄信息来获取圆筒体的倾斜度。
在起重机系统中，控制部可以至少根据一侧端面上的孔的位置的信息来获取圆筒体的中心位置。
在起重机系统中，起重机可以具备保持圆筒体的吊具，至少两台第1拍摄部可以以吊具保持了配置在配置区域的圆筒体时配置于配置区域的一侧的方式设置于起重机。此时，无需将第1拍摄部配置于地面上，因此能够提高设计的自由度。
在起重机系统中，控制部可以在吊具停止水平移动并朝向圆筒体下降的期间获取孔的位置。此时，能够在确定了吊具在水平方向上的位置的状态下获取孔的位置，因此能够容易进行运算。
在起重机系统中，吊具可以具备进入到孔中的爪部，并且在爪部设置有多个透光传感器，在将爪部相对于孔进行了对位的情况下，若某一个透光传感器检测到透光而某一个透光传感器未检测到透光，则控制部发送使吊具朝向检测到透光的透光传感器侧移动的动作指令，若所有透光传感器均检测到了透光，则控制部判断为吊具到达了保持圆筒体的位置。此时，吊具能够在将爪部相对于孔准确地定位的状态下保持圆筒体。
在起重机系统中，至少两台第1拍摄部可以配置于在水平方向上彼此分开的位置上。此时，即使在各个第1拍摄部靠近圆筒体的状态下，各个第1拍摄部也能够从不同的位置拍摄圆筒体。
在起重机系统中，至少两台第1拍摄部可以以其拍摄中心轴彼此靠近的方式倾斜配置。此时，彼此分开配置的第1拍摄部能够在朝向圆筒体的状态下拍摄该圆筒体。
在起重机系统中，至少两台第1拍摄部可以以其拍摄中心轴朝向下方的方式倾斜配置。在第1拍摄部下降从而靠近圆筒体时，第1拍摄部能够在朝向圆筒体的状态下拍摄该圆筒体。
本发明的起重机定位装置是对保持圆筒体的起重机进行定位的起重机定位装置，其具备：至少两台第1拍摄部，配置于配置有圆筒体的配置区域的一侧；及控制部，对起重机进行定位，控制部掌握至少两台第1拍摄部的位置，并根据至少两台第1拍摄部的拍摄信息来获取配置于配置区域的圆筒体的一侧端面上的孔的位置。
本发明的起重机定位方法是对保持圆筒体的起重机进行定位的起重机定位方法，其具备如下工序：掌握配置在配置有圆筒体的配置区域的一侧的至少两台第1拍摄部的位置；及根据至少两台第1拍摄部的拍摄信息来获取配置在配置区域的圆筒体的一侧端面上的孔的位置。
根据本发明所涉及的起重机定位装置及起重机定位方法，能够获得与上述起重机系统相同的作用效果。
发明效果
根据本发明，提供一种起重机能够容易保持圆筒体的起重机系统、起重机定位装置及起重机定位方法。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式所涉及的起重机系统及起重机定位装置的概略图。
图2是图1所示的起重机及多个卷材的立体图。
图3(a)是使用照相机拍摄卷材而获取的图像，图3(b)是从上方观察照相机及卷材时的示意图。
图4是表示由控制部进行的控制处理的内容的流程图。
图5是表示正面中心位置检测工序的详细内容的流程图。
图6(a)及图6(b)是表示变形例所涉及的起重机系统中的照相机的配置的示意图。
图7是表示图6(a)中所示的起重机系统中的控制处理内容的流程图。
图8是表示图6(b)中所示的起重机系统中的控制处理内容的流程图。
图9是表示变形例所涉及的起重机系统的起重机的立体图。
图10(a)是从上方观察设置于起重机上的照相机时的图，图10(b)是从侧方观察设置于起重机上的照相机时的图。
图11(a)是表示设置于爪部上的透光传感器的概略图，图11(b)和图11(c)是表示卷材孔与透光之间的位置关系的概略图。
图12是表示由变形例所涉及的起重机系统的控制部进行的控制处理的内容的流程图。
具体实施方式
以下，参考附图对本发明的起重机系统、起重机定位装置及起重机定位方法的优选实施方式进行说明。图1是表示本实施方式所涉及的起重机系统及起重机定位装置的概略图。图2是图1所示的起重机及多个卷材的立体图。
本实施方式所涉及的起重机系统100是使用起重机50将配置于入库区E(配置区域)的卷材40(圆筒体)移动到保管库(未图标)的系统。起重机系统100具备：起重机50；照相机60A、60B(第1拍摄部)；照相机60C、60D(第2拍摄部)；及控制部110。其中，由照相机60A、60B、60C、60D及控制部110构成起重机定位装置200。
起重机50保持并起吊以装载于车辆B的状态配置于入库区E的卷材40，并进行搬运移动。在入库区E中，多个卷材40以彼此的中心线彼此平行的方式排列配置。多个卷材40配置成，其轴向上的一侧端面40a朝向入库区E的一侧(图1中的纸面上侧)，另一侧端面40b朝向入库区E的另一侧(图1中的纸面下侧)。如图2所示，卷材40是沿着中心线延伸的圆筒状的部件，且在其中央位置具有沿中心线延伸的卷材孔41。卷材孔41是圆形孔，且其在端面40a、40b上以描绘正圆的方式开口。另外，在图2中，实际上排列并装载有很多个卷材40，但为了避免繁杂，仅描绘出了一部分卷材40。
如图2所示，起重机50具备大梁1及装卸部2等作为主体。如后述，装卸部2具备小车3作为主体，装卸部2还包括钢丝绳4、吊具5及转筒9等。
大梁1用于支承装卸部2及作为货物的卷材40的荷载，且其沿图2中的规定方向(即，左右方向)延伸并横向架设在建筑物内的顶棚附近的左右两壁之间。大梁1通过将在与规定方向正交的正交方向(即，前后方向)上彼此分开的直线状的刚体部的左右两端部彼此连结在一起而一体化而成。对应于大梁1的左右两端部，分别设置有沿前后方向延伸的导轨7(起重机轨道)，大梁1在导轨7上沿前后方向行走。在大梁1上设置有行走驱动部(例如，马达等)，其控制大梁1的行走。
大梁1的除了俯视时呈矩形框状的左右端部以外的部分成为开口8，小车3以横跨该开口8的方式配置在大梁1上。小车3在大梁1上沿着左右方向(大梁1的延伸方向)横移。在小车3上设置有横移驱动部(例如，马达等)，其控制小车3的横移。
在小车3上设置有转筒9，该转筒9经由钢丝绳4而提升或降低吊具5。转筒9与开口8对置配置，钢丝绳4穿过开口8。吊具5经由缠绕有来自转筒9的钢丝绳4的滑轮10而被悬挂。而且，在转筒9上设置有卷扬卷出驱动部13(例如，马达等)，其控制转筒9的旋转从而控制吊具5在上下方向上的提升/下降位置(高度位置)。
吊具5用于卡止并起吊卷材40。吊具5具备：基部20；一对臂21a、21b，从基部20的前后两端部分别朝向彼此相反的方向突出；及爪部22a、22b，用于保持卷材40。
在基部20的上部，能够旋转地连结有上述滑轮10。臂21a、21b分别呈倒L字状，并且分别从基部20的前后两端部以L字朝下的方式突出。爪部22a、22b分别从臂21a、21b的下端朝向内侧突出形成。爪部22a、22b是进入到卷材孔41中从而保持卷材40的部件。
臂21a、21b基部20侧的部分能够沿前后方向滑移。臂21a、21b能够在臂21a、21b彼此大幅分开的臂开启位置和臂21a、21b彼此靠近的臂闭合位置之间进行切换。臂开启位置是指：臂21a、21b分别朝向外侧滑移使得爪部22a、22b远离卷材40的端面40a、40b而对置的位置。臂闭合位置是指：臂21a、21b分别朝向内侧滑移使得爪部22a、22b进入到卷材孔41中并且在提升吊具5时爪部22a、22b能够卡止于卷材孔41的上部内周面的位置。爪部22a进入到端面40a上的卷材孔41的圆形开口中，爪部22b进入到端面40b上的卷材孔41的圆形开口中。在臂21a、21b上设置有臂开闭驱动部(例如，马达等)，其控制臂21a、21b的驱动，从而控制臂21a、21b的开闭。
另外，臂21a、21b并不只限于进行滑移的臂，也可以采用各个臂能够以靠近基部20侧的上部侧转动中心轴线(未图示)为中心进行转动从而能够使吊具爪彼此开闭的臂，也可以采用只有一个吊具爪进行滑移的臂等。
返回到图1，照相机60A、60B是配置于入库区E的一侧并从该一侧拍摄卷材40的设备。入库区E具有配置有卷材40的端面40a的一侧的端部Ea及配置有卷材40的端面40b的一侧的端部Eb。从上方观察时，照相机60A、60B配置于比入库区E的端部Ea更靠外侧的位置并且与该端部Ea对置配置。照相机60A、60B在端部Ea的延伸方向上彼此分开配置。照相机60A、60B设置于沿着端部Ea延伸的设置部台61上。照相机60A、60B的透镜部从该位置朝向入库区E侧配置。另外，透镜部相对于端部Ea的角度并不受特别限定。并且，在入库区E的一侧，除了设置有照相机60A、60B以外，还可以沿横向及上下方向追加设置其他照相机。
照相机60C、60D是配置于入库区E的另一侧并从该另一侧拍摄卷材40的设备。从上方观察时，照相机60C、60D配置于比入库区E的端部Eb更靠外侧的位置并且与该端部Eb对置配置。照相机60C、60D在端部Eb的延伸方向上彼此分开配置。照相机60C、60D设置于沿着端部Eb延伸的设置部台61上。照相机60C、60D的透镜部从该位置朝向入库区侧配置。另外，透镜部相对于端部Eb的角度并不受特别限定。并且，在入库区E的另一侧，除了设置有照相机60C、60D以外，还可以沿横向及上下方向追加设置其他照相机。
控制部110构成为具备处理器、内存、存储器、通信接口及用户界面的通常的计算机。处理器是CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)等运算器。内存是ROM(ReadOnly Memory：只读存储器)或RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等存储介质。存储器是HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)等存储介质。通信接口是实现数据通信的通信设备。用户界面是液晶显示器或扬声器等输出器以及键盘、触控面板或麦克风等输入器。处理器集中控制内存、存储器、通信接口及用户界面，并实现后述功能。在控制部110中，例如将存储在ROM中的程序加载到RAM，并由CPU来执行加载到RAM中的程序来实现各种功能。控制部110可以由多个计算机构成。
控制部110是控制起重机50的装置。控制部110具备运算部111、起重机控制部112、信息获取部113及存储部114。运算部111是为了起重机定位控制及起重机控制而进行各种运算的部分。起重机控制部112是向起重机50发送动作指令的部分。信息获取部113是从照相机60A、60B、60C、60D及其他传感器等获取信息的部分。存储部114是储存各种信息的部分。
控制部110掌握着照相机60A、60B、60C、60D的位置。例如，操作人员在设置照相机60A、60B、60C、60D时将各个照相机60A、60B、60C、60D设置于入库区E周边的三维坐标中的哪个位置的内容输入到控制部110的存储部114中。
控制部110根据至少两台照相机60A、60B的拍摄信息来获取配置于入库区E的卷材40的一侧端面40a上的卷材孔41的位置。在本实施方式中，控制部110获取端面40a的中心点FP(参考图3(a)及图3(b))在三维坐标中的位置从而获取端面40a的卷材孔41的位置。
控制部110获取卷材40的另一侧端面40b上的卷材孔41的位置。控制部110根据至少两台照相机60C、60D的拍摄信息来获取配置于入库区E的卷材40的另一侧端面40a上的卷材孔41的位置。在本实施方式中，控制部110获取端面40b的中心点BP(参考图3(b))在三维坐标中的位置从而获取端面40b的卷材孔41的位置。
控制部110根据至少两台照相机60A、60B的拍摄信息及照相机60C、60D的拍摄信息来获取卷材40的倾斜度。另外，控制部110利用至少一台端部Eb侧的照相机即可获取卷材40的倾斜度(关于一台照相机的例子将后述)，但在本实施方式中，利用两台照相机60A、60B来获取卷材40的倾斜度。
控制部110至少根据一侧端面40a上的卷材孔41的位置信息来获取卷材40的中心位置。在本实施方式中，控制部110根据一侧端面40a上的卷材孔41的位置信息和另一侧端面40b上的卷材孔41的位置信息来获取卷材40的中心位置。控制部110获取中心线CL上的中心点CP(参考图3(b))在三维坐标中的位置作为卷材40的中心位置。
控制部110根据卷材孔41的位置信息向起重机50发送动作指令。在本实施方式中，控制部110根据端面40a的中心点FP在三维坐标中的位置、端面40b的中心点BP在三维坐标中的位置及卷材40的中心点CP在三维坐标中的位置向起重机50发送动作指令(参考图3(b))。控制部110根据这些信息能够掌握端面40a上的卷材孔41的开口位置、端面40b上的卷材孔41的开口位置及卷材40的倾斜度，因此能够控制起重机50以使爪部22a准确地插入到端面40a上的卷材孔41的开口中并且使爪部22b准确地插入到端面40b上的卷材孔41的开口中。
接着，参考图3(a)、图3(b)、图4及图5，对起重机系统100及起重机定位装置200的起重机定位方法进行说明。图3(a)是使用照相机60A、60B中的任一个来拍摄卷材40而获取的图像。图3(b)是从上方观察照相机60A、60B、60C、60D及卷材40时的示意图。在图3(b)中，示出了卷材40的截面。图4是表示由控制部110进行的控制处理的内容的流程图。图5是表示正面中心位置检测工序的详细内容的流程图。另外，在以下说明中，有时将卷材40的端面40a侧称为“正面”，将卷材40的端面40b侧称为“背面”。
如图4所示，控制部110执行检测正面的中心在三维坐标中的位置的正面中心位置检测工序(步骤S10)。在正面中心位置检测工序S10中，控制部110根据由照相机60A、60B拍摄的拍摄信息来检测端面40a的中心点FP在三维坐标中的位置。
参考图5，对正面中心位置检测工序S10的处理内容进行说明。如图5所示，控制部110的信息获取部113从存储部114获取照相机60A、60B在三维坐标中的位置信息(步骤S11)。接着，控制部110的信息获取部113获取照相机60A、60B所获取的拍摄信息(步骤S12)。控制部110的运算部111根据在步骤S11及S12中获取的信息来进行正面的中心点FP的测量(步骤S13)。由此，结束正面中心位置检测工序S10。
在步骤S13中，控制部110的运算部111利用基于公知的三角测量法的视线交叉方法并使用基于照相机60A的拍摄信息的中心点FP的测量结果和基于照相机60B的拍摄信息的中心点FP的测量结果来测量三维坐标中的中心点FP的位置。另外，控制部110的运算部111在基于各照相机60A、60B的拍摄信息的中心点FP的测量中测量图像中示出的二维坐标中的中心点FP的位置。控制部110的运算部111将由照相机60A、60B获取的图像校正为从正面观察各端面的图像，并在校正后的图像中检索出拍摄到卷材40的区域。接着，控制部110的运算部111检测出卷材40的边缘(端面40a的外周缘部及卷材孔41的内周缘部)。如图3(a)所示，在图像中，端面40a及卷材孔41的开口显示为椭圆形。因此，控制部110的运算部111将检测到的边缘近似于椭圆形，并获取该椭圆形中的中心点作为端面40a及卷材孔41的开口的中心点FP。
返回到图4，控制部110执行检测背面的中心在三维坐标中的位置的背面中心位置检测工序(步骤S20)。在背面中心位置检测工序S20中，控制部110根据由照相机60C、60D拍摄的拍摄信息来检测端面40b的中心点BP在三维坐标中的位置。在背面中心位置检测工序S20中进行与正面中心位置检测工序S10相同的处理，因此省略说明。
接着，控制部110检测出三维坐标中的卷材40的中心位置(步骤S30)。控制部110的运算部111根据中心点FP、BP在三维坐标中的位置来运算出其中点，从而获取卷材40的中心点CP在三维坐标中的位置。
并且，在步骤S30中，控制部110的运算部111还可以获取卷材40的倾斜度。例如，设定将卷材40竖直排列的情况下与中心线CL平行的基准线SL。此时，运算部111能够根据中心点FP、BP、CP的位置来计算出测量对象的卷材40的中心线CL相对于基准线SL倾斜多少。运算部111能够运算出从上方观察时的中心线CL的倾斜度(图3(b)所示的横向上的倾斜度)和从横向观察时的中心线CL的倾斜度(上下方向上的倾斜度)。
若步骤S30结束，则控制部110的起重机控制部112能够运算出应该使吊具5如何移动以及使爪部22a、22b如何插入到卷材孔41中方能使起重机50保持卷材40。即，控制部110的起重机控制部112能够进行保持卷材40目的的起重机50的定位。控制部110的起重机控制部112根据该定位的运算结果向起重机50发送动作指令。
接着，对本实施方式所涉及的起重机系统100、起重机定位装置200及起重机定位方法的作用效果进行说明。
像以往的起重机系统那样仅使用从上方拍摄到的图像信息是无法准确地获知起重机的爪要进入的位置。并且，卷材具有卷材孔的变形、伸缩(挤压)(注册商标)、卷绕松散外侧、卷绕松散内侧等的偏差。而与这些偏差有关的信息也无法仅通过从上方拍摄的图像信息准确地获取。因此，不容易根据从上方拍摄到的图像信息自动进行起重机的定位。
本实施方式所涉及的起重机系统100具备配置在配置有卷材40的入库区E的一侧的两台照相机60A、60B和控制部110。并且，控制部110掌握着两台照相机60A、60B的位置。如此，在掌握有配置于相同侧的两台照相机60A、60B的位置的情况下，若能够在各照相机60A、60B的图像上示出相同的位置，则能够导出图像中的对象物在三维坐标中的位置。因此，控制部110能够根据两台照相机60A、60B的拍摄信息来获取配置于入库区E的卷材40的一侧端面40a上的卷材孔41的位置。在本实施方式中，中心点FP的位置成为表示卷材孔41的位置的信息。控制部110掌握卷材40的端面40a的卷材孔41的位置，因此，在使起重机50抓住卷材孔41来保持卷材40时，能够准确地定位起重机50。如上所述，起重机50能够容易保持卷材40。
在起重机系统100中，控制部110获取卷材40的另一侧端面40a上的卷材孔41的位置。控制部110通过掌握卷材40的两侧端面40a、40b上的卷材孔41的位置能够更加准确地进行起重机50的定位。
在起重机系统100中，还具备配置在入库区E的另一侧的至少两台照相机60C、60D，控制部110掌握至少两台照相机60C、60D的位置，并根据至少两台照相机60C、60D的拍摄信息来获取配置在入库区E的卷材40的另一侧端面40b上的卷材孔41的位置。此时，通过使用两台照相机60C、60D，能够容易获取另一侧端面40b上的卷材孔41的位置。
在起重机系统100中，控制部110可以至少根据一侧端面40a上的卷材孔41的位置信息来获取卷材40的中心位置。
本实施方式所涉及的起重机定位装置200是对保持卷材40的起重机50进行定位的起重机定位装置200，其具备：至少两台照相机60A、60B，配置于配置有卷材40的入库区E的一侧；及控制部110，对起重机50进行定位，控制部110掌握至少两台照相机60A、60B的位置，并根据至少两台照相机60A、60B的拍摄信息来获取配置在入库区E的卷材40的一侧端面40a上的卷材孔41的位置。
本实施方式所涉及的起重机定位方法是对保持卷材40的起重机50进行定位的起重机定位方法，其具备如下工序：掌握配置在配置有卷材40的入库区E的一侧的至少两台照相机60A、60B的位置；根据至少两台照相机60A、60B的拍摄信息来获取配置在入库区E的卷材40的一侧端面40a上的卷材孔41的位置。
根据本实施方式所涉及的起重机定位装置200及起重机定位方法，能够获得与上述起重机系统100相同的作用效果。
本发明并不只限于上述实施方式。
例如，在上述实施方式中，在卷材40的端面40b侧(背面侧)设置有两台照相机。取而代之，如图6(a)所示，在端面40b侧(背面侧)也可以设置一台照相机。在该变形例所涉及的起重机系统中，控制部110也能够获取卷材40的另一侧端面40b上的卷材孔41的位置。并且，控制部110可以根据两台照相机60A、60B的拍摄信息及一台照相机60C的拍摄信息来获取卷材40的倾斜度。并且，控制部110可以根据一台照相机60C的拍摄信息及卷材40的长度尺寸信息来获取端面40b(背面)上的卷材孔41在三维坐标中的位置。
接着，参考图7对图6(a)的变形例所涉及的起重机系统的控制部110的控制内容进行说明。如图7所示，控制部110进行与图4相同的正面中心位置检测工序S10。接着，控制部110进行背面中心位置检测(步骤S40)。在步骤S40中，控制部110根据来自照相机60C的拍摄信息来检测端面40b的中心点BP在二维坐标中的位置。接着，控制部110的信息获取部113获取卷材40的形状信息(步骤S50)。控制部110的信息获取部113获取表示卷材40的轴向上的长度尺寸r的长度尺寸信息作为形状信息。另外，控制部110的信息获取部113可以在将卷材40入库到入库区E时通过操作人员的输入或数据通信等而获取卷材40的形状信息。
控制部110的运算部111检测三维坐标中的端面40b(背面)的中心位置(步骤S60)。在步骤S60中，控制部110的运算部111获取从照相机60C通过端面40b的中心点BP的向量v(＝[xv，yv，zv])。控制部110的运算部111掌握有照相机60C在三维坐标中的位置c(＝[xc，yc，zc])及中心点BP在二维坐标中的位置。因此，运算部111虽无法掌握中心点BP的进深(从照相机60C到中心点BP为止的距离)，但是能够掌握向量v。并且，控制部110的运算部111掌握有三维坐标中的中心点FP的位置p1(＝[xp1，yp1，zp1])及卷材40的长度尺寸r。因此，控制部110的运算部111通过求解下式(1)的联立方程式而获取三维坐标中的中心点BP的位置p2(＝[xp2，yp2，zp2])。另外，在式(1)中，中心点BP的位置p2存在两个解，但是存在于比中心点FP的位置p1更靠背面侧的位置只有一个，因此能够求出唯一解。
[数学式1]
Figure BDA0002966269080000121
接着，控制部110的运算部111检测出三维坐标中的卷材40的中心位置(步骤S70)。在步骤S70中，控制部110的运算部111根据在步骤S10中获取的中心点FP在三维坐标中的位置和在步骤S60中获取的中心点BP在三维坐标中的位置来运算出其中点，从而获取中心点CP在三维坐标中的位置。另外，控制部110的运算部111在步骤S70中能够通过运算来获取卷材40的倾斜度。
图6(a)所示的起重机系统具备配置在入库区E的另一侧的一台照相机60C，控制部110掌握一台照相机60C的位置，并根据一台照相机60C的拍摄信息及卷材40的长度尺寸信息来获取另一侧端面40b上的卷材孔41的位置。此时，仅通过配置在另一侧的一台照相机60C即可获取另一侧端面40b上的卷材孔41的位置。
此外，如图6(b)所示，也可以将端面40b侧(背面侧)的照相机设为0台。在该变形例的起重机系统中，控制部110也能够获取卷材40的另一侧端面40b(背面)上的卷材孔41的位置。控制部110根据一侧端面40a(正面)上的卷材孔41的位置信息及卷材40的长度尺寸信息来获取另一侧端面40b上的卷材孔41在三维坐标中的位置。
接着，参考图8对图6(b)的变形例所涉及的起重机系统的控制部110的控制内容进行说明。如图8所示，控制部110进行与图4相同的正面中心位置检测工序S10。接着，控制部110的信息获取部113获取卷材40的形状信息(步骤S80)。控制部110的信息获取部113获取表示卷材40的轴向上的长度尺寸r的长度尺寸信息作为形状信息。
控制部110的运算部111进行将三维坐标中的端面40a的中心点FP朝向端面40b侧(背面侧)平移长度尺寸r的平移处理(步骤S90)。由此，控制部110的运算部111能够推算出端面40b(背面)的中心点BP在三维坐标中的位置。另外，在该方法中，虽然无法获取中心点BP在三维坐标中的准确位置，但是能够推算出大概位置。
接着，控制部110的运算部111检测三维坐标中的卷材40的中心位置(步骤S100)。在步骤S100中，控制部110的运算部111根据在步骤S10中获取的中心点FP在三维坐标中的位置和在步骤S90中推定的中心点BP在三维坐标中的位置来运算出其中点，从而获取中心点CP在三维坐标中的位置。
在图6(b)所示的起重机系统中，控制部110根据一侧端面40a上的卷材孔31的位置信息及卷材40的长度尺寸信息来获取另一侧端面40b上的卷材孔41的位置。此时，即使在另一侧端面40b侧不配置照相机，也能够获取另一侧端面40b上的卷材孔41的位置。
并且，在上述实施方式中，作为表示端面40a、40b上的卷材孔41的位置的信息，获取了中心点FP、BP的位置，但是，只要是能够表示卷材孔41的位置的信息即可，其并不受特别限定，也可以获取端面40a、40b上的卷材孔41的开口的上端点、下端点、左侧点或右侧点的位置，或者也可以获取卷材孔41附近的其他点的位置。
并且，在上述实施方式中，作为圆筒体例示出了卷材40，但是，也可以为造纸辊等其他圆筒体。并且，本发明并不只限定于室内的起重机，也可以应用于室外的起重机。
另外，在上述实施方式及变形例中，具备为了进行各种方式中的特征性控制处理所需的最低限度数量的照相机，但是也可以在具备比其更多数量的照相机的基础上进行各种方式的控制处理。例如，也可以在另一侧设置两台照相机的状态下进行与图6(a)及图6(b)的变形例相同的处理。
在上述实施方式中，照相机60A、60B、60C、60D设置于地面上。取而代之，在变形例所涉及的起重机系统中，照相机60A、60B、60C、60D也可以设置于起重机50上。
如图9所示，照相机60A、60B、60C、60D设置于吊具5上。具体而言，照相机60A、60B经由支承部件70设置于一侧的臂21a上。照相机60C、60D经由支承部件70设置于另一侧的臂21b上。各支承部件70设置在臂21a、21b上的从基部20沿水平方向分开的部位。并且，支承部件70沿与大梁1的延伸方向平行的方向延伸。在臂21a的支承部件70的两端部设置有照相机60A、60B。由此，照相机60A、60B分别配置于在水平方向上彼此分开的位置上。在臂21b的支承部件70的两端部设置有照相机60C、60D。由此，照相机60C、60D分别配置于在水平方向上彼此分开的位置上。
通过采用上述配置，照相机60A、60B以吊具5保持了配置在入库区E的卷材40时配置于入库区E的一侧的方式设置于起重机50。由此，照相机60A、60B能够拍摄卷材40的一侧端面40a。另外，在图1所示的实施方式中，照相机60A、60B在入库区E的外侧配置于入库区E的一侧。在变形例中，在吊具5保持了卷材40时，照相机60A、60B可以配置于入库区E的外侧，也可以配置于内侧。在配置于入库区E的内侧的情况下，照相机60A、60B配置在入库区E内的与中央相比更靠近端部Ea的位置。如上所述，权利要求中的“配置于配置区域的一侧”的状态是指：与配置在配置区域的内侧及外侧无关地配置于与中央位置相比更靠近一侧的状态。
并且，照相机60C、60D以吊具5保持了配置在入库区E的卷材40时配置于入库区E的另一侧的方式设置于起重机50。由此，照相机60C、60D能够拍摄卷材40的另一侧端面40b。另外，在图1所示的实施方式中，照相机60C、60D在入库区E的外侧配置于入库区E的另一侧。在变形例中，在吊具5保持了卷材40时，照相机60C、60D可以配置在入库区E的外侧，也可以配置在内侧。在配置于入库区E的内侧的情况下，照相机60C、60D配置在入库区E内的与中央相比更靠近端部Eb的位置。如上所述，权利要求中的“配置在配置区域的另一侧”的状态是指：与配置在配置区域的内侧及外侧无关地配置在与中央位置相比更靠近另一侧的状态。
接着，参考图10(a)及图10(b)对照相机60A、60B、60C、60D的配置进行更详细的说明。另外，图中表示为“LA”的单点划线表示各照相机的拍摄中心轴。如图10(a)所示，照相机60A、60B以其拍摄中心轴LA彼此靠近的方式倾斜配置。照相机60A、60B以其拍摄中心轴LA逐渐靠近臂21a侧的方式配置。即，照相机60A、60B配置成，在吊具5保持了卷材40时朝向端面40a的卷材孔41侧。照相机60C、60D以其拍摄中心轴LA彼此靠近的方式倾斜配置。照相机60C、60D以其拍摄中心轴LA逐渐靠近臂21b侧的方式配置。即，照相机60C、60D配置成，在吊具5保持了卷材40时朝向端面40b的卷材孔41侧。
如图10(b)所示，照相机60A以其拍摄中心轴LA朝向下方的方式倾斜配置。照相机60B的配置也与此相同。照相机60C以其拍摄中心轴LA朝向下方的方式倾斜配置。照相机60D的配置也与此相同。
如图11(a)所示，也可以在一个爪部22a上设置多个透光传感器82。透光传感器82是接收来自设置在另一个爪部22b上的发光部81的光L从而检测透光的传感器。透光传感器82及发光部81可以分别设置在爪部22a、22b的前端的各个角部上而分别设置有四个。在将爪部22a、22b与卷材孔41进行对位的情况下，若某一个透光传感器82检测到透光而某一个透光传感器82未检测到透光，则控制部110发送使吊具朝向检测到透光的透光传感器82侧移动的动作指令。例如，如图11(b)所示，从四个发光部81发射出的光L中有一部分光L(图中右侧的光L)通过卷材孔41而另一部分光L(图中左侧的光L)则被卷材40阻断。此时，控制部110进行使爪部22a、22b朝向检测到透光的透光传感器82侧(在此为右侧)移动的控制。而且，若所有透光传感器82均检测到了透光，则控制部110判断吊具5到达了保持卷材40的位置。例如，在图11(c)中，四个光L均通过了卷材孔41，因此所有透光传感器82均检测到透光。
接着，参考图12对控制部110的控制内容进行说明。首先，控制部110使吊具5移动(步骤S200)。控制部110在吊具5相对于对象卷材40的水平方向上的定位结束之后，使吊具5朝向卷材40下降。另外，控制部110预先获取对象卷材的大概位置及卷材形状等信息。因此，控制部110使吊具5移动至卷材40的大概位置的控制方法可以使用公知的方法。接着，控制部110判定照相机60A、60B、60C、60D的图像中是否拍摄到卷材孔41(步骤S210)。若在步骤S210中判定未拍摄到卷材孔41，则继续进行步骤S200的吊具5的移动。
另一方面，若在步骤S210中判定为拍摄到了卷材孔41，则控制部110执行卷材中心位置检测处理(步骤S220)。另外，在S210中，若拍摄到了多个卷材孔，则可以判定位于离吊具5最近的位置处的卷材孔的卷材40就是入库对象卷材。步骤S220的处理是在上述实施方式中使用图4～图8进行说明的方法相同的处理。接着，控制部110控制吊具5，使用该吊具5保持卷材40(步骤S230)。另外，在步骤S220的处理中，控制部110也可以根据来自照相机60A、60B、60C、60D的相对坐标系(并不是根据绝对坐标系)来进行位置的运算。另外，控制部110可以根据吊具5的位置信息来掌握照相机60A、60B、60C、60D的位置。
在上述处理中，使吊具5移动的时刻和进行步骤S210～S220的处理的时刻并不受特别限定。例如，控制部110可以在吊具5停止水平移动并朝向卷材下降的期间获取卷材孔41的位置。此时，控制部110可以在吊具5开始下降的时刻开始S210的处理。此时，控制部110可以使吊具5下降至规定的高度并使吊具5暂时停止下降并在该状态下进行步骤S210的处理。或者，控制部110也可以一边使吊具5移动一边进行步骤S210的处理。例如，控制部110可以在吊具5停止之前开始减速的阶段进行步骤S210的处理。此时，若预先设定有吊具5的目标位置，则控制部110可以一边进行步骤S210、S220的处理一边根据最新的卷材40的位置信息来更新目标位置。另外，作为条件，可以举出：图像中可以看到卷材孔41、以及照相机本身的位置不会因吊具5的晃动等而无法确定。
如上所述，在起重机系统100中，起重机50具备保持卷材40的吊具5，至少两台照相机60A、60B以吊具5保持了配置于入库区E的卷材40时配置于入库区E的一侧的方式设置于起重机50。此时，无需将照相机60A、60B配置于地面上，因此能够提高设计的自由度。
在起重机系统100中，控制部110可以在吊具5停止水平移动且朝向卷材40下降的期间获取卷材孔41的位置。此时，能够在确定了吊具5在水平方向上的位置的状态下获取卷材孔41的位置，因此能够容易进行运算。
在起重机系统100中，吊具5具备进入到卷材孔41中的爪部22a，并且在爪部22a设置有多个透光传感器82，在将爪部22a相对于卷材孔41进行了对位的情况下，若某一个透光传感器82检测到透光而某一个透光传感器82未检测到透光，则控制部110发送使吊具5朝向检测到透光的透光传感器82侧移动的动作指令，若所有透光传感器82均检测到了透光，则控制部110可以判断为吊具5到达了保持卷材40的位置。此时，吊具5能够在将爪部22a相对于卷材孔41准确地定位的状态下保持卷材40。
在起重机系统100中，至少两台照相机60A、60B可以配置于在水平方向上彼此分开的位置。此时，即使在各个照相机60A、60B靠近卷材40的状态下，各个照相机60A、60B也能够从不同的位置拍摄卷材40。
在起重机系统100中，至少两台照相机60A、60B可以以其拍摄中心轴LA彼此靠近的方式倾斜配置。此时，彼此分开配置的照相机60A、60B能够在朝向卷材40的状态下拍摄该卷材40。
在起重机系统100中，至少两台照相机60A、60B可以以其拍摄中心轴LA朝向下方的方式倾斜配置。在照相机60A、60B下降从而靠近卷材40时，照相机60A、60B能够在朝向卷材40的状态下拍摄该卷材40。
符号说明
5-吊具，40-卷材，40a-一侧端面，40b-另一侧端面，50-起重机，60A、60B-照相机(第1拍摄部)，60C、60D-照相机(第2拍摄部)，100-起重机系统，110-控制部，200-起重机定位装置。

Claims (15)

1.一种起重机系统，其具备：
起重机，保持圆筒体；
至少两台第1拍摄部，配置于配置有所述圆筒体的配置区域的一侧；及
控制部，控制所述起重机，
所述控制部进行如下控制：
掌握所述至少两台第1拍摄部的位置，
根据所述至少两台第1拍摄部的拍摄信息来获取配置在所述配置区域的所述圆筒体的一侧端面上的孔的位置，
根据所述孔的位置的信息朝向所述起重机发送动作指令。
2.根据权利要求1所述的起重机系统，其中，
所述控制部获取所述圆筒体的另一侧端面上的所述孔的位置。
3.根据权利要求2所述的起重机系统，其中，
所述控制部根据所述一侧端面上的所述孔的位置信息及所述圆筒体的长度尺寸信息来获取所述另一侧端面上的所述孔的位置。
4.根据权利要求2所述的起重机系统，
其还具备至少两台第2拍摄部，所述至少两台第2拍摄部配置在所述配置区域的另一侧，
所述控制部进行如下控制：
掌握所述至少两台第2拍摄部的位置，
根据所述至少两台第2拍摄部的拍摄信息来获取配置在所述配置区域的所述圆筒体的所述另一侧端面上的所述孔的位置。
5.根据权利要求2所述的起重机系统，
其还具备至少一台第2拍摄部，所述至少一台第2拍摄部配置在所述配置区域的另一侧，
所述控制部进行如下控制：
掌握所述至少一台第2拍摄部的位置，
根据所述至少一台第2拍摄部的拍摄信息及所述圆筒体的长度尺寸信息来获取所述另一侧端面上的所述孔的位置。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的起重机系统，
其还具备至少一台第2拍摄部，所述至少一台第2拍摄部配置在所述配置区域的另一侧，
所述控制部根据所述至少两台第1拍摄部的拍摄信息及所述至少一台第2拍摄部的拍摄信息来获取所述圆筒体的倾斜度。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的起重机系统，其中，
所述控制部至少根据所述一侧端面上的孔的位置的信息来获取所述圆筒体的中心位置。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的起重机系统，其中，
所述起重机具备保持所述圆筒体的吊具，
所述至少两台第1拍摄部以所述吊具保持了配置在所述配置区域的所述圆筒体时配置于所述配置区域的一侧的方式设置于所述起重机。
9.根据权利要求8所述的起重机系统，其中，
所述控制部在所述吊具停止水平移动并朝向所述圆筒体下降的期间获取所述孔的位置。
10.根据权利要求8或9所述的起重机系统，其中，
所述吊具具备进入到所述孔中的爪部，
在所述爪部上设置有多个透光传感器，
在将所述爪部与所述孔进行了对位的情况下，
若某一个透光传感器检测到透光而某一个透光传感器未检测到透光，则所述控制部发送使所述吊具朝向检测到透光的透光传感器侧移动的动作指令，
若所有所述透光传感器均检测到透光，则所述控制部判断所述吊具到达了保持所述圆筒体的位置。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的起重机系统，其中，
所述至少两台第1拍摄部分别配置于在水平方向上彼此分开的位置上。
12.根据权利要求11所述的起重机系统，其中，
所述至少两台第1拍摄部以其拍摄中心轴彼此靠近的方式倾斜配置。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的起重机系统，其中，
所述至少两台第1拍摄部以其拍摄中心轴朝向下方的方式倾斜配置。
14.一种起重机定位装置，其对保持圆筒体的起重机进行定位，所述起重机定位装置具备：
至少两台第1拍摄部，配置于配置有所述圆筒体的配置区域的一侧；及
控制部，对所述起重机进行定位，
所述控制部进行如下控制：
掌握所述至少两台第1拍摄部的位置，
根据所述至少两台第1拍摄部的拍摄信息来获取配置在所述配置区域的所述圆筒体的一侧端面上的孔的位置。
15.一种起重机定位方法，其对保持圆筒体的起重机进行定位，所述起重机定位方法具备如下工序：
掌握配置于配置有所述圆筒体的配置区域的一侧的至少两台第1拍摄部的位置；及
根据所述至少两台第1拍摄部的拍摄信息来获取配置在所述配置区域的所述圆筒体的一侧端面上的孔的位置。
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