FI103031B - Method for controlling the crane - Google Patents
Method for controlling the crane Download PDFInfo
- Publication number
- FI103031B FI103031B FI956110A FI956110A FI103031B FI 103031 B FI103031 B FI 103031B FI 956110 A FI956110 A FI 956110A FI 956110 A FI956110 A FI 956110A FI 103031 B FI103031 B FI 103031B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- camera
- image
- crane
- area
- gripper
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control And Safety Of Cranes (AREA)
Description
103031103031
Uppfinningen avser förfarande och anord-ning för stränggjutning av gjutformat tned ungefärliga slutmätt för vidare kallbear-betning, vilka gjutformat är av icke-järn-metaller, speciellt band, stänger eller rör av koppar eller kopparlegeringar. För-farandet uppvisar följande steg: a) smäl-tan gjuts kontinuerligt i en vertikalko-kill, b) den stelnade strängen avförs cen-triskt styrd och träs direkt in i en ytbe-handlingsmaskin, c) strängytan avdras, d) därpä avskiljs den tili ytan färdiga strängen pä tvären och pä förhand bestämt sätt, och e) slutligen uttas de mättrik-tiga strängstyckena ur anläggningen. För genomföring av förfarandet har anordningen en med ett fundament (51) förbunden grund-stomme (21), som efter varandra har en ut-dragningsanordning (22 ), en ytbehandlings-anordning (23), en tväravskiljningsanord-ning (24) och en transportanordning (25 eller 41).Uppfinningen avser förfarande och anord-Ning för stränggjutning av gjutformat tned ungefärl slutmätt för vidare kallbear-betning, blazing gjutformat & av icke-järn-metaller, speciellt band, stänger eller rör av koppar eller kopparlegeringar. För-farandet uppvisar feljande steg: (a) smäl-tan gjuts continuerligt i en vertikalko-kill, (b) den stelnade strängen avförs cen-triskt styrd och träs direkt in i ytbe-handlingsmaskin, (c) strängytan avdras, d) därpä avskiljs den account ytan färdiga strängen pä tvären och pä förhand bestämt provision, och e) slutligen uttas de mättrik-Tiga strängstyckena ur anläggningen. För genomföring av förfarandet har anordningen en med ett fundament (51) förbunden Grund-stomme (21), som efter varandra har en ut-dragningsanordning (22), en ytbehandlings-anordning (23), en tväravskiljningsanord-Ning (24) och en transportanordning (25 eller 41).
103031103031
MENETELMÄ NOSTURIN OHJAAMISEKSIMETHOD FOR CONTROLLING THE CRANE
Keksinnön kohteena on menetelmä nosturissa riippuvan taakan heilahtelujen valvomiseksi ja nosturin ohjaamiseksi saadun 5 tiedon perusteella.The invention relates to a method for controlling crane-dependent load fluctuations and controlling the crane based on the information obtained.
Köysien varassa nosturilla kuormaa siirrettäessä, joutuu taakka heiluriliikkeeseen, jonka takia työskentely vaikeutuu. Heilahdukset on otettu huomioon käyttämällä esim. tah-10 distuslaitetta, jolloin jokaista synnytettyä kiihtyvyyden muutosta seuraa toinen yhtä suuri muutos mutta toiseen suuntaan tietyn ajan kuluttua. Heilahduksen vaimentamiseksi siirtoliikkeelle lasketaan optimaalinen nopeusprofiili, jota noudattamalla liikkeen lopussa ei esiinny heilahtelua ja 15 liikkeeseen käytetty aika on minimoitu. Aikaisemmin tunnetuissa ratkaisuissa on siis määritetty taakan heilahdusyhtä-lö laskettujen suureiden avulla. Tietojen avulla voidan taakan heilahdusta ohjata. Tosiasiassa heilahtelun ohjaus tapahtuu lasketun, oletetun kaavan mukaan. Minkäänlaista reaa-20 Häikäistä valvontaa ei ole järjestetty. Kun nykyisillä järjestelmillä taakan heiluntaa vaimennetaan erilaisten vastavoimien mukaan, maalipiste saattaa ajautua aivan muualle kuin tiettyyn pisteeseen ja saman pysäytystapahtuman toistaminen samaan tunnettuun maalipisteeseen lienee aika teo-25 reettista.The ropes on the crane move the load, placing a burden on the pendulum movement, which makes working difficult. The oscillations have been taken into account using, for example, a pacing device, whereby every change in acceleration produced is followed by another equal change, but in a different direction after a certain time. In order to dampen the oscillation, an optimum velocity profile is calculated for the transmission, so that there is no oscillation at the end of the movement and the time spent on movement is minimized. Thus, in prior art solutions, the load oscillation equation is determined by the calculated quantities. The data can be used to control the fluctuation of the burden. In fact, the control of the oscillation follows a calculated, assumed formula. No Reaa-20 There is no glare control. With current systems dampening the load oscillation according to different counter-forces, the target point may drift away from a particular point and repeating the same stopping event at the same known target point may be quite the time for the theo-25.
♦♦
Lisäksi taakan heilahduksen vaimennus toimii myös nostopila-rin tai muun taakan ja tarraimen vapaata heiluntaa estävän rakenteen kanssa. Pienellä taakalla robotin nostopilarin on 30 oletettu olevan jäykkä. Siirrettävän massan kasvaessa pilariinkin tulee kantavista rakenteista taipumia mutta ne eivät noudata matemaattista harmonisen heilahduksen kaavaa, koska * taakan kantavat rakenteet toimivat jousien tavoin. Tällöin heilahduksen vaimennuksen järjestäminen jollain matemaatti-35 sella mallilla vaatisi empiirisiä testejä, koska rakenteiden jousivakiot yms. vaihtelevat esimerkiksi siltarakenteessa sen mukaan kuinka lähellä sillan kantavaa päätykannattajaa ollaan. Keksinnön avulla hallitaan myös edelläkuvatut tilan- 2 103031 teet. Vaikka nostolaitteessa olisi mekaaninen taakan heilahduksen vaimennin joka sinänsä parantaa useimmiten taakan hallintaa voidaan konenäön avulla vielä parantaa tämän mekaanisen vaimentimen toimintaa ja joissain tapauksissa me-5 kaaninen vaimennin voisi olla alkuperäistä suunnitelmaa ke-vyempikin juuri esitetyn konenäön suoritetun taakan heilahduksen vaimennuksen avulla.In addition, the damping of the load oscillation also works with the lifting pillar or other structure preventing the free swinging of the load and the gripper. With a small load, the robot's lifting column is assumed to be rigid. As the mass to be moved, the columns also have load-bearing structures but do not follow the mathematical formula of harmonic oscillation because * the load-bearing structures work like springs. In such a case, arranging the damping of the oscillation with a mathematical model of 35 would require empirical tests, since the spring constants of the structures and the like vary, for example, in the bridge structure depending on the proximity of the bearing end support of the bridge. The invention also controls the above-described conditions. Even if the hoist has a mechanical load-shake suppressor, which in itself most often improves load control, machine vision can still improve the operation of this mechanical damper, and in some cases, the mechanical suppressor could be less than the original design with the machine-vision load-shielding.
US-patentti 3826380 kuvaa järjestelyä poikkeaman osoittami-10 seksi pystysuorasta linjasta. Patentissa on kuvattu valonsädettä alaspäin lähettävä laite ja tartuntalaitteen kannattama heijastinlaite. Heijastinlaite on myös ylöspäin heijastetun valon reitillä.U.S. Patent 3,826,380 describes an arrangement for detecting a deviation from a vertical line. The patent describes a device for emitting a beam of light and a reflector device supported by the gripper. The reflector device is also up the path of reflected light.
15 EP-julkaisussa 5963330 on kuvattu lastin heilahduksen vaimennusta. Tässä kamera suunnataan tiettyihin merkintöihin alustassa tai lastissa, jonka perusteella lastin heilahdusta voidaan hallita.EP 5963330 describes a damping of cargo swing. Here, the camera is directed to certain markings on the chassis or cargo to control cargo swing.
20 SE-kuulutusjulkaisussa 502609 kuvataan videokamerajärjestelmää, jonka näkökenttä tarkastelee tartuntalaitteeseen sijoitettuja erikokoisia merkintäkohtia, joissa on valodiodit. Tartuntalaitetta siirrettäessä valaisevat joko pienet tai suuret merkintäkohdat riippuen köyden pituudesta. Vain voi-25 makkaat valodiodista tulevat säteet tunnistetaan. SE- julkaisussa tarkastellaan lastin tartuntalaitteeseen liitettyä erityistä helposti havaittavaa merkinantoa, mutta ei kuitenkaan esitetä, miten lastin sijoituksessa otetaan huomioon, mihin lasti pitää sijoittaa, vaan ainoastaan se, mi-30 ten heilahdus saadaan pidettyä hallinnassa.SE-A-502609 discloses a camcorder system having a field of view for viewing different sized tag positions with light emitting diodes. When moving the gripper, either small or large markings, depending on the length of the rope, illuminate. Only butter-25 bright rays from the LED are detected. The SE publication examines the specific, readily detectable signaling associated with a cargo hold device, but does not indicate how the cargo is positioned, where the cargo should be placed, but only how to control the fluctuation.
: JP-julkaisu 7309582 kuvaa, kuten SE-julkaisu, kameroiden avulla valvottavaa kuorman tartuntaelimen heilahdusta sillan suhteen.JP 7309582 describes, like SE-publication, camera-controlled swinging of a load securing member relative to a bridge.
3535
Keksinnössä pyritään nimenomaan reaaliaikaiseen havainnointiin. Tämän saavuttamiseksi keksinnölle on tunnusomaista se, ; mitä on esitetty patenttivaatimuksen tunnusmerkkiosassa.The invention is specifically aimed at real-time detection. To achieve this, the invention is characterized by; as set forth in the characterizing part of the claim.
3 1030313, 103031
Keksinnön mukaisesti taakan heilahdusta valvotaan lähes reaaliaikaisesti. Vältetään erilaisten heilahdusyhtälöiden tai vastaavien laskeminen. Havainnoimalla tiedetään, missä taakka kulloinkin on. Taakan heilahduksen vaimennuksessa pyri-5 tään saavuttamaan uusi ulottuvuus/hyödyntämisnäkökulma.According to the invention, the load fluctuation is monitored almost in real time. Avoid calculating different oscillation equations or the like. Observation knows where the burden is at any given time. Attenuation of load fluctuation seeks to reach a new dimension / utilization perspective.
Keksintöä kuvataan seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa 10 Kuva 1 kuvaa periaatekuvaa taakan siirtämisessä paikasta toiseen.The invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 illustrates a principle view of transferring a load from one location to another.
Kuva 2 esittää nosturin korkeuden määrityksen lasersäteellä. Kuva 3 esittää kuva-alueen määritystapaa.Figure 2 shows the determination of the crane height with a laser beam. Figure 3 shows a method for defining an image area.
Kuva 4 esittää kuva-alueen siirtymän toteamistapaa.Figure 4 illustrates a method for detecting a transition in an image area.
15 Kuva 5 esittää laservalonlähteen, joka on sijoitettu siirto-vaunuun .Figure 5 shows a laser light source located in the transfer carriage.
Kuva 6 esittää tuotetunnuksen avulla suoritettavaa tunnistustapaa .Figure 6 illustrates the identification by means of the product key.
Kuva 7 esittää edelleen erityistä tuotteen tunnistusta.Figure 7 further illustrates specific product identification.
20 Kuva 8 esittää periaatekuvaa tiedonhallintajärjestelmästä. Kuva 9 esittää vuokaavion heilahduksen vaimentamisesta sen toteamisesta nosturin tai robotin ohjaukseen.20 Figure 8 shows a schematic view of a data management system. Figure 9 shows a flow diagram of the damping of the swing from detection to crane or robot control.
Kuvassa 1 esitetyssä siltanosturissa on silta 3 ja tämän 25 päällä vaakasuoraan liikkuva nostovaunu 4. Nostovaunua 4 liikutetaan vaunun vaakasuoran liikkeen suuntaisesti, josta » * 4 103031 aiheutuu heilahtelua. Vaunun ajokoneiston muodostavat sähkö-moottori, sähkövirralla ohjattu jarru, sekä sopiva välitys-koneisto, joita ei ole piirretty. Vaunuun kuuluu nosto-koneisto, joka ohjaa köyden liikettä. Jos tutkitaan kuvan 1 5 mukaista normaalin käsiajetun konttinosturin yhden kontin siirtämistä pinosta A laivan ruumaan C on kuljettajan suoritettava useita korjaus- ja ennakko-ohjausliikekäskyjä. Annetun vaunun liikkeelle lähtökäskyn ja vaunun varsinaisen liikkeellelähdön väliin jää 20-500 ms viive riippuen ohjaus-10 järjestelmän rakenteesta ja 'hyvyydestä'. Kuljettajan tehdessä muutoksen ohjauskäskyyn seuraa nostovaunu aina viiveen päässä. Varsinaisesti tartunnan jälkeen tapahtuu nosto ja vaakasiirto alkaa kohti maalipistettä. Koska kuljetuksen aikana tarrain 21, 22 ei ainoastaan heilu matemaattisen hei-15 lurin mukaan vaan myös tuulivoimien yms. lisävoimien mukaan, kamera antaa uuden mahdollisuuden erityisesti lähestyttäessä tarraimen 21, 22 ja tuotteen kanssa maalipistettä. Aikaisemmassa patenttihakemuksessa oli pyritty esittämään, että ero-mittojen ja varastopisteiden avulla konenäköjärjestelmällä 20 on enemmän tunnettua tietoa kohdealueesta jos verrataan täysin tuntemattomaan kohdeympäristöön.The bridge crane shown in Fig. 1 has a bridge 3 and a horizontal lifting carriage 4 on top of it 25. The lifting carriage 4 is moved in the direction of the horizontal movement of the carriage, which causes oscillation. The drive mechanism of the wagon consists of an electric motor, an electric-controlled brake, and a suitable transmission mechanism, not shown. The wagon has a lifting mechanism which controls the movement of the rope. When examining the transfer of one container of a normal hand pallet truck from stack A to ship's hold C as shown in Figure 1 5, the operator must execute several repair and forward movement commands. Depending on the structure and 'goodness' of the control system, there will be a delay of 20-500 ms between the start of the wagon issued and the actual start of the wagon. When the driver makes a change to the control command, the lift car always follows the delay. Actually after the infection, lifting takes place and the horizontal transfer begins towards the paint point. Since during transport the gripper 21, 22 not only swings according to the mathematical hi-15 Lur but also according to the wind forces and other auxiliary forces, the camera provides a new opportunity especially when approaching the paint point with the gripper 21, 22 and the product. In the prior patent application, it was attempted to state that, by means of difference dimensions and storage points, machine vision system 20 has more known information about the target area when compared to a completely unknown target environment.
Kun nosturin siirtovaunu saapuu ohjelmoituun maalipisteeseen pyritään tilanteeseen, missä tarraimen 21, 22 heilahtelu 25 olisi vaimentunut ennen vaunun pysähtymistä. Tällöin maali-pisteen lähestyminen tapahtuu ensin hyödyntäen kameraa taakan heilahduksen vaimentamiseen ja aivan viimevaiheessa taakan kohdistamiseen varsinaiseen maalipisteeseen. Tunnistetaan taakka kontin etukulmasta kääntyvällä kameralla 1, 2.When the crane transfer carriage arrives at the programmed paint point, a situation is sought where the oscillation 25 of the gripper 21, 22 would be attenuated before the carriage stops. In this case, the target of the target is first approached by utilizing the camera to dampen the load fluctuation and, most recently, to target the target to the actual target. The load is detected by the front-facing camera 1, 2.
30 Diagrammeista ylimmäinen kuvaa ajonopeutta kuljetun matkan funktiona. Keskimmäinen diagrammi kuvaa sitä, kun tarrain 21, 22 jää heilumaan ilman heilahduksen vaimennusta. Automaatiojärjestelmän optimaalinen ajo-ohje tulee ennakoida tarraimen 21, 22 maalipisteeseen ajossa, kuten alimmassa 35 diagrammissa on esitetty. Tarraimen 21, 22 heilahduskulman muutokset on esitetty kuvassa 1 myös taakan liikkeinä. Pinot, joiden välillä siirto tapahtuu, on merkitty kirjaimin A, B ja C. Erilaisia liikkeen vaiheeseen liittyviä viiteai- 5 103031 koja on esitetty tx-t9.30 From the diagrams, the upper one describes the speed as a function of the distance traveled. The middle diagram illustrates when the gripper 21, 22 remains oscillating without damping the oscillation. The optimum driving instruction of the automation system should be predicted when driving to the finish point of the gripper 21, 22, as shown in the diagram below 35. The changes in the swing angle of the gripper 21, 22 are also shown in Figure 1 as the movements of the load. The stacks between which the transfer occurs are indicated by the letters A, B, and C. Various reference points related to the phase of motion are shown in tx-t9.
Taakan heilahduksen vaimennus ilman korkeustietoa h « h1-h2 voidaan suorittaa vaakaliikkeen aikana aikavälillä t: ... t7 5 kääntämällä tarraimen 21, 22 kamera 1, 2 ylöspäin ja tutkimalla nosturin pääkannattajien (tai pääkannattajan), siltaan tai siirtovaunun alapintaan valaistulla laser-valon tunnistuksella tms. tunnetun muodon sijoittamisella tarraimen 21, 22 yläpuolelle tunnettuun kohtaan. Varsinainen maalipistee-10 seen tuotteen vienti tapahtuisi aikavälillä t5 ... t9. Vaikka edellämainituissa ajoissa on päällekkäisyyttä voidaan valita lähestymisen aloituskohta vapaasti, jos järjestelmään kuuluu useampi kamera. Nykyisiin kamerajärjestelmiin voidaan kytkeä neljäkin kameraa samaan ohjaustietokoneeseen. Tällöin yksi 15 voisi olla suunnattu ylöspäin ja kaksi muuta olisivat tarraimen 21, 22 leuoissa. Toinen vaihtoehto voi olla esimerkiksi että tarraimiin on sijoitettu kamerat, joiden lisäksi on asennettu tarraimen ja taakan heilahduksen tutkimiseen yksi kamera nostovaunuun. Kun tunnetaan lattian tai lattial-20 la olevien tuotteiden yläpinnan taso ja tarraimen piirteet voidaan tarraimen tarkka liike määrittää suhteessa lattiaan. Tässä sovellutuksessa on nostimelta tarraimen numeerisesti paikoitettu korkeus.The damping of the load oscillation without height information h «h1-h2 can be performed during horizontal movement in the time interval t: ... t7 5 by rotating the camera 1, 2 of the clamp 21, 22 upwards and examining the crane's main carriers (or main carrier), bridge, or by placing a known shape above a gripper 21, 22 at a known position. The actual export to the paint point-10 would take place in the time interval t5 ... t9. Although there is an overlap in the above times, the starting point of the approach can be freely selected if the system includes multiple cameras. Existing camera systems can connect up to four cameras to the same control computer. Thereby one 15 could be directed upwards and the other 15 would be in the jaws of the gripper 21, 22. Alternatively, for example, cameras may be located in the clamps, in addition to which one camera is mounted on the lifting trolley for studying the clamp and load fluctuation. Knowing the level of the upper surface of the floor or the products on the floor-20a and the features of the gripper, the exact movement of the gripper relative to the floor can be determined. In this embodiment, the lift has a numerically positioned height of the gripper.
25 Oleellista ei välttämättä ole, että taakan heilahduksen vaimennus tapahtuisi varsinaisesta tarraimen 21, 22 alapuolisesta alueesta vaan, että taakan heilahduksen vaimennus on yleensä otettu huomioon.It is not essential that the damping of the load oscillation occurs within the actual area below the gripper 21, 22 but that the damping of the load oscillation is generally taken into account.
30 Seuraavassa esitetään vaihtoehtoja nosturin tarraimen 21, 22 korkeuden toivotusta alustasta määrittämiseksi. Ilman nosturin tarraimen 21, 22 korkeustietoa voidaan kuvan 2 mukaisella kameran/kameroiden 1, 2 ja lasersäteen 32 yhdistelmällä määrittää valittu tutkittava kohdealue videokuvasta, millä 35 määrittää konenäkökameran (RGB-, CCD-kamera) kuva-alueen kahden perättäisen tai hyvin lähekkäisen kuvanäytteen valitun kohdealueen suhteellisen siirtymän muuntaminen nosturin ohjaustiedoksi. Lasersäteen lähde 31, esim. puolijohdelaser 6 103031 ja kamera 1, 2 ovat tunnetussa kulmassa a omien keskiöakse-leidensa suhteen. Koska lasersäde ei hajoa samalla tavalla kuin normaali valonsäde, on lasersäteen heijastuspisteestä kameraan 1, 2 heijastama valon muoto hyvin vakio ja helppo 5 löytää suurestakin kuvamateriaalista luotettavasti. Kuvassa 2 voidaan laskea tarraimen 21, 22 etäisyys kohteesta, mitta h, kun kameran antamasta kuvamateriaalista tietokoneella 5 löydetään laservalon heijastuma. Riippuen heijastuman poikkeamasta s kameran kuva-alueen valitusta pisteestä voidaan 10 valopisteen etäisyys tarraimesta tarkasti laskea, koska tunnetaan kulma a. Mikäli kamerassa on ns. zoom-objektiivi, zoom-objektiivilla suoritetaan järjestelmän käyttöönoton yhteydessä kalibrointi, minkä jälkeen voidaan aina laskea tarraimen korkeus kohteesta kun zoom-objektiivin suurennussuhde 15 on huomioitu.The following describes alternatives for determining the height of the crane gripper 21, 22 from the desired platform. Without the height information of the crane gripper 21, 22, the combination of camera / cameras 1, 2 and laser beam 32 of Figure 2 can determine the selected target area of the video image, thereby defining the selected target area of two consecutive or very close image samples of a machine vision camera (RGB, CCD camera). converting relative displacement to crane control information. The laser beam source 31, e.g., the semiconductor laser 6 103031 and the camera 1, 2 are at a known angle α with respect to their center axes. Since the laser beam does not decompose in the same way as a normal light beam, the shape of light reflected from the reflection point of the laser beam to the camera 1, 2 is very standard and easy to find even in large footage. In Fig. 2, the distance h of the gripper 21, 22 from the subject can be calculated as the reflection of the laser light from the camera-provided image material on the computer 5. Depending on the deviation of the reflection from the selected point in the camera image area, the distance of 10 light points from the gripper can be accurately calculated, since the angle a is known. Zoom Lens, the Zoom Lens performs calibration during system setup, after which the height of the gripper can always be calculated from the subject when the zoom ratio of the zoom lens 15 is taken into account.
Tunnetun tuotteen mittojen hyödyntämisen tai eräiden konenäkö järjestelmien automaattisen tarkkuustoiminnon avulla, kun tunnetaan objektiivin tarkennusetäisyys, esim. Cognex 20 Auto-Focus toiminto, mahdollistetaan myös taakan heilahduksen vaimennus ilman että nostolaitteessa on numeerista paikoitusta, eikä ole edellisen esimerkin mukaista laservalon-lähdettä. Korkeustieto h saadaan laskettua siis ohjelman avulla. Kun ensimmäisestä täyden resoluution videokuva-alu-25 eesta 'leikataan' esim. 64x64 kuva-alkion kuva-alue, voidaan se paikallistaa seuraavasta tai seuraavista kuvista n. 30-50 ms:n viiveellä per tutkittava kuva (kuva 3, 4). Tämä johtaa tilanteeseen missä leikatun kuva-alueen siirtymä kussakin uudessa valitussa videokuvassa voidaan määrittää alkuperäi-30 seen tai verrattavaan kuvaan verrattuna. Kun tunnetaan kuva-alkioiden asema toistensa suhteen, nosturin tarraimen heilahduksen suunta ja nopeus maan pinnan, nostovaunun ja/tai sillan suhteen voidaan määrittää. Mittaus voidaan aloittaa milloin tahansa ja verrattavien kuvien otosten välinen tun-35 nettu aikaväli on sitten käytännön testien tuomaa tietoa.Utilizing known product dimensions or the auto focus function of some machine vision systems, by knowing the focal length of the lens, such as the Cognex 20 Auto-Focus function, also allows for load swing reduction without the positioning of the lifting device and no laser light source as in the previous example. The height information h can thus be calculated using a program. When the first full-resolution video pixel area 25 is 'trimmed' e.g. the pixel area of a 64x64 pixel, it can be localized to the next or subsequent images with a delay of about 30-50 ms per image to be examined (Figure 3, 4). This results in a situation where the offset of the cropped image area in each newly selected video image can be determined relative to the original or comparable image. By knowing the position of the pixels relative to each other, the direction and speed of crane grab wobble relative to the ground, the trolley and / or the bridge can be determined. The measurement can be started at any time, and the known time interval between comparative image shots is then the information brought by practical tests.
Jos kuva-alueesta tunnetaan esimerkiksi jokin tuote tai sen piirteen todellinen koko, joka on tyypillistä vietäessä vakiotyyppisiä ja -kokoisia tuotteita varastoon tai varastosta 7 103031 pois, ei korkeusmittausta tarvita, koska kuvan kuva-alkiot saadaan muutettua suhteelliseksi liikkeeksi kun tunnetun tuotteen tai piirteen avulla on määritetty tarraimen etäisyys kohdealueeseen nähden. Jos käytetään kameran ja laser-5 valonlähteen yhdistelmää, otetaan edellä mainitulla videokuvan leikkausmenetelmällä näyte laservalon heijastuman ympäristöstä ja verrataan tämän leikkausalueen siirtymää peräkkäisien ja hyvin läheisten kuvaotosten kesken.For example, if a product or the actual size of a feature is known from the image region that is typical of exporting standard type and size products to or from storage 7 103031, height measurement is not required because image pixels can be converted to relative motion specified grab distance to target area. If a combination of camera and laser-5 light source is used, the above video image capture method takes a sample of the reflection of the laser light and compares the transition of this cut area between successive and very close-up shots.
10 Kameran kuvasta saatavaa tietoa on havainnollistettu kuvissa 3 ja 4. Kuvassa 3 tarraimeen 21, 22 sijoitetulla kameralla 1 tai 2 otetaan kuvaa kameran alapuolisesta alueesta 100, jolloin kamerassa näkyy osa alapuolisesta alueesta. Kameran näyttämästä kuvasta määritetään etsittävä digitaalinen kuva-15 alue 102, joka on osa 101:stä, ja joka tallennetaan tietokoneen digitointikortin 10 muistiin. Haettavan alueen tulee olla sijoittunut siten, ettei nosturin tai robotti ehdi ajamaan kuvaruudusta ulos tai kuvakulma alueeseen ei muutu liikaa, niin että valaistuksesta johtuvat varjot voisivat muut-20 tua oleellisesti. Lasketaan haetun kuva-alueen poikkeamat esim. X' ja Y' kameran jostain kuva-alueen pisteestä, esim. kulmapisteestä 104.The information obtained from the camera image is illustrated in Figures 3 and 4. In Figure 3, the camera 1 or 2 placed in the gripper 21, 22 takes a picture of the area below the camera 100, whereby the camera shows part of the area below. From the image displayed by the camera, a searchable digital image area 102, which is part of 101, is determined and stored in the memory of the computer's digitization card 10. The area to be searched for must be positioned so that the crane or robot does not have time to move out of the screen or the angle of view to the area does not change too much so that the shadows due to the lighting can change substantially. The deviations of the retrieved image area, e.g., X 'and Y', from a point on the image area of the camera, e.g., an angle point 104, are calculated.
Hetken kuluttua esim. 10-500 ms kuluttua samalla kameralla 1 25 tai 2, jolla edellisen kuva otettiin, otetaan uusi kuva 101.After a moment, e.g. 10-500 ms, a new image 101 is taken with the same camera 1 25 or 2 as the one used to take the previous image.
: Nosturin tai robotin liikkeen mukaan muistiin tallennettu digitaalinen kuva-alue 102 on siirtynyt suhteessa kameraan 1 tai 2. Tietokoneen digitointikortilla voidaan hakea etsittävää aluetta 102 koko näytöltä tai vain osasta kameran näyt-30 töä. Kun konenäköjärjestelmä on etsinyt kaikki mahdolliset digitaaliset kuva-aluetiedot määritellystä hakualueesta, ilmoittaa järjestelmä yhteensopivuuden hyvyyden kullekin uudesta kuvan 4 alueesta 101 löydetylle kohteelle alkuperäisen kuvan 3 digitaalista kuva-aluetta 102. Koska etsittävän alu-35 een 102 tulee olla yksilöllinen ja etsittävä alue on riittävän suuri, ei kahta tai useampaa vaihtoehtoa käytännössä ole. Jos järjestelmä ilmoittaa useamman alueen sopivan haetuksi alueeksi valitaan aina hyvyydeltään parhaiten sopiva 8 103031 alue. Kun on löydetty, alueen sijainti kameran kuva-alueella 101 voidaan laskea jolloin saadaan X" ja Y". Jos X” ja Y" suhteellinen siirtymä verrattuna edellisen kuvan X' ja Y'-mittoihin on yli määrätyn raja-arvon ja edellä kuvattuja 5 löydettyjä alueita on useampia valitaan hyvyydeltään seuraa-va jne. Lopulta jos tulokset eivät ole järkeviä aloitetaan koko tarraimen heilahduksen paikoitus uudestaan (kuva 3).: Depending on the movement of the crane or robot, the digital image area 102 stored in memory has moved relative to camera 1 or 2. The computer digitization card can be used to search for the searchable area 102 on the full screen or only part of the camera screen. After the machine vision system has searched for all possible digital image area information within the defined search area, the system informs each new object found in image 4 area 101 of the original image 3 digital image area 102. The search area has to be unique and large enough to search. , there are practically no two or more options. If the system declares more than one area to be searched for, always select the most suitable 8 103031 area. Once found, the location of the region in the camera image area 101 can be calculated to obtain X "and Y". If the relative displacement of X "and Y" relative to the X 'and Y' dimensions in the previous figure is above a specified threshold and more of the 5 found areas described above are selected for goodness, etc. Eventually, if results are not sensible, again (Figure 3).
Koska tunnetaan etäisyys kohteeseen joko nosturin tai robo-10 tin digitaalisen paikoitusjärjestelmän tai tarraimessa 21, 22, kameran välittömässä läheisyydessä olevan tunnettuun vinoon kulmaan asennetun laservalon avulla 32, voidaan kameroiden 1 ja 2 ja siten tarraimen liikesuunta, nopeus ja kiihtyvyys määrittää X' ja X" sekä Y' ja Y" suhteellisten 15 liikematkojen erotusten avulla kuva-alkioita laskemalla.Since the distance to the target is known by either the crane or Robo-10 t digital positioning system or by laser light 32 mounted in a known oblique angle in the immediate vicinity of the camera, the direction, speed and acceleration of the cameras 1 and 2 and thus the gripper can be determined. and Y 'and Y "by relative motion travel differences by counting pixels.
Haettavassa digitaalisessa kuva-aluetiedossa 102 ei saa sijaita tarraimessa 21, 22 kiinniolevan laservalolähteen 32 valoheijastumaa (tai se tulisi alueen ulkopuolelle) koska 20 tämä korkean intensiteetin omaava valo liikkuu suhteessa haettuun kuva-alueeseen 102 kameroiden 1 ja 2 kanssa ja huonontaa etsinnän onnistumista. Jos nosturissa on numeerinen paikoitusjärjestelmä voidaan tarraimen 21, 22 liikenopeus suhteessa nosturiin tai robottiin määrittää ja suorittaa 25 reaaliaikaista tarraimen heilunnan korjausta säätämällä nos-• turin tai robotin nopeutta. Nosturin tai robotin suuremmilla ajonopeuksilla tarraimen suhteellinen liike vaimennetaan nosturin tai robotin kantavien rakenteiden, esim. sillan, mittausajankohdan liikenopeuksien suhteen ja pienillä ajono-30 peuksilla suhteessa maan pintaan ja todelliseen maalipistee-seen suhteen. Erityisesti jos nosturissa tai robotissa ei ‘ ole numeerista paikoitusjärjestelmää voidaan sillan ja/tai siirtovaunun sekä tarraimen keskinäinen suhteellinen liike-nopeuksien erotus sekä tarraimen heilahduskulma määrittää 35 suhteessa Saimalle kuva-alueelle 100 ylhäältä nostovaunusta heijastetulla kuvien 3 ja 4 aikana kiinteästi lukitulla laservalolla tai valoilla 61, 62 (vrt. kuva 5). Tällöin tästä laservalon heijastumasta lasketaan edellä esitetyt mitat X', 9 103031 Υ', X" sekä Υ". Saatu mittaustulos on suoraan tarraimen suhteellinen liikenopeus suhteessa nosturin vastaaviin liikesuuntiin. Koska taakan heilahtaessa siirtovaunun tai muun kantavan rakenteen liikkuessa taakan heilahduksen nopeus voi 5 olla yhtä suuri kuin siirtovaunun nopeus molemmissa ylä- kuolokohdissa (maksimi heilahduskulma a) sekä taakan ollessa heilahtamatta paikallaan voidaan edelläkuvatut tilat erottaa toisistaan esimerkiksi nostovaunusta 4 alaspäin heijastetulla laservalolla 61, 62. Laservalon osuessa tunnistimien 1 ja 10 2 kuva-alueeseen 100 voidaan taakan heilahduskulma tarkasti määrittää ja edellämainitut saman tilannenopeuden omaavat mutta eri tilannetta edustavat heilahduksen tilat erottaa toisistaan. Samalla voidaan taakan heilahduskulma määrittää yläpuolisiin kantaviin rakenteisiin nähden tarkasti pienil-15 läkin kulma-amplitudeilla. Kuten kuvassa 5 on esitetty la-servalonlähde on sijoitettu siirtovaunuun 4. Heilahduskulma a on ylemmässä kuvassa eri suuri kuin nolla ja alemmassa kuvassa 5 nolla. Kummassakin kuvassa 5 vaunulla on ajonopeus vtroUey suhteessa maahan. Tarraimen heilahdusliikkeellä on 20 nopeus vgripper, joka ylemmässä kuvassa vaihtelee välillä vgripper ja nolla, joka saavutetaan heilahduskulmalla a. Tarraimen suhteellinen nopeus on kuvassa 5 esitetty merkinnällä vground.The digital image area information 102 retrieved must not contain (or would be out of range) light reflection of the laser light source 32 caught in the gripper 21, 22 because this high intensity light moves relative to the retrieved image area 102 with cameras 1 and 2 and degrades search success. If the crane has a numerical positioning system, the movement speed of the grab 21, 22 relative to the crane or robot can be determined and 25 real-time grab pendulum corrections can be made by adjusting the speed of the crane or robot. At higher traveling speeds of the crane or robot, the relative motion of the gripper is attenuated with respect to the movement speeds of the crane or robot bearing structures, e.g., the bridge, and at low travel speeds relative to the ground and the actual paint point. Specifically, if the crane or robot does not have a numerical positioning system, the relative difference in movement speeds between the bridge and / or trolley and the clamp and the swing angle of the clamp can be determined 35 relative to the Saima image area 100 from above the lifting trolley with reflected laser light 61 or 62 (cf. Figure 5). Then, from this reflection of the laser light, the above dimensions X ', 9 103031 Υ', X "and Υ" are calculated. The result obtained is directly the relative speed of movement of the gripper relative to the corresponding directions of movement of the crane. Since, when the load is swinging, the speed of the swinging movement of the transfer carriage or other load carrier can be equal to the speed of the transfer carriage at both top dead centers (maximum swing angle a) and without the load upon reaching the image area 100 of the sensors 1 and 10 2, the load swing angle can be accurately determined and the aforementioned swing states having the same situation speed but representing different situations can be distinguished. At the same time, the angle of swing of the load relative to the overhead bearing structures can be accurately determined by the angular amplitudes of the small bullet. As shown in Fig. 5, the Ia servalon source is located in the transfer carriage 4. The swing angle α in the upper figure is different from zero and in the lower figure 5 is zero. In each of Figures 5, the wagon has a running speed vtroUey in relation to the ground. The velocity of the gripper has a velocity vgripper of 20, which in the upper image varies between vgripper and zero, which is achieved by the angle of rotation a.
Määrittämällä alapuoliseen alueeseen kiinteitä tunnistetta-25 via merkkejä tai viivoja voidaan joissain tapauksissa etsittävän digitaalisen kuva-aluetiedon etsintää helpottaa.In some cases, assigning fixed identifiable characters or lines to the area below can make it easier to find the digital image information that you are looking for.
Jos nosturissa ei ole numeerista paikoitusjärjestelmää, menetelmällä saavutetaan parempi paikoittuminen myös käsiajol-30 la kuin mihin mm. matemaattisen heilurin kaavaan (T0 = 2πΊ (1/g), missä T0 = heilahdusaika (s), 1 = nostoköyden pituus (m), g = 9.807 m/sa) perustuvilla harmonisen heilahduksen valmennusjärjestelmillä päästään. Käsiohjatuissa nostureissa matemaattisiin kaavoihin ja oletuksiin perustuvilla 35 heilahduksen vaimennusmenetelmillä on useimmilla tyypillistä niiden yli- tai alipaikoitus käsiajolla ajettaessa ennalta määrättyyn pisteeseen. Tällaista ominaisuutta ei keksinnöllä ole, koska kuljettajan antaessa pysäytyskäskyn heilahdus on 10 103031 jo suhteessa todelliseen maalialueeseen ja pysäytyspiste on kameroiden 1 ja 2 kuvaamalla pienellä kuva-alueella 101. Kamerat 1 ja 2 ja siten myös tarrain 21, 22 on paikoitettavis-sa ohjausjärjestelmää opettamalla tai empiirisen tutkimuksen 5 avulla saadun tiedon mukaan käyttäjän odottamaan vastaavan ilman taakan heilahduksen vaimennusta olevan nosturin oletettuun maalipisteeseen pysäytyshetkestä lähtien toistettavan tarkasti ja samanaikaisesti taakan heilahdukset voidaan vaimentaa.If the crane is not equipped with a numerical positioning system, the method also achieves better positioning by hand than by, for example. the harmonic oscillation training systems based on the mathematical pendulum formula (T0 = 2πΊ (1 / g), where T0 = oscillation time (s), 1 = lifting rope length (m), g = 9.807 m / sa) are achieved. In manual cranes, the 35-oscillation damping methods based on mathematical formulas and assumptions have most of the typical over- or under-positioning of them during manual travel to a predetermined point. The invention does not have such a feature because when the driver issues a stop command, the swing is already 10 103031 relative to the actual target area and the stopping point is within the small image area 101 shown by cameras 1 and 2. Cameras 1 and 2 and thus the grippers 21, 22 according to the empirical study 5, the crane corresponding to the crane of the corresponding crane without damping the load can be accurately reproduced from the moment of stopping and at the same time the damping of the load can be damped.
1010
Kamerajärjestelmän antaman informaation avulla voidaan määrittää tarraimen hetkellinen, suhteellinen liikenopeus, suhteessa valittuun kohteeseen (lattiataso tai esim. yläpuolinen nostovaunu). Liikenopeudet ja suunnat saadaan sekä sil-15 lan että vaunun suunnassa eriteltynä. Kääntyvän tarraimen kääntökulma voidaan samoin määrittää suhteessa valittuun kohteeseen.The information provided by the camera system can be used to determine the instantaneous relative speed of movement of the gripper relative to the selected object (floor level or, for example, an overhead hoist). The motion speeds and directions are obtained in both sil-15 and trolley directions. Similarly, the pivot angle of the pivoting gripper may be determined relative to the selected target.
Konttinosturilla taakan heilahduksen vaimennuslaitteella 20 voidaan myös tunnistaa kontin päässä oleva numerosarja jolla kontin sisältö ja lastausosoite laivan ruumassa voidaan varmistaa. Automaation avulla turvallisuus kasvaa koska konttien sijainti laivassa on ennalta määrätty laivan vakavuuden vuoksi. Sama lastaustieto voidaan hyödyntää purkaussatamassa 25 samanlaisella laitteistolla suoraan vastaanottavan sataman : - tietojärjestelmään, jolloin materiaalin käsittely tehostuu niin lähetys kuin vastaanottavassa satamassa.With a container crane, the load swing reduction device 20 can also identify a series of numbers at the end of the container to secure the contents of the container and the loading address in the hold of the ship. Automation increases safety because the position of containers on the ship is predetermined by the stability of the ship. The same loading information can be utilized at the port of unloading by 25 similar equipment directly into the receiving port: - the information system, which improves the handling of the material at both the sending and receiving ports.
Kuvassa 6 esitetään tuotetunnuksen avulla suoritettavaa tun-30 nistusta. Tuotteen päälle tai jollekin sivulle on asetettu käsin tai automaattisen asettajan avulla tuotteen tunnis-tusetiketti 37. Tavarakontissa etiketti voi olla kiinteästi maalattu. Etikettiin 37 on merkitty tuotteen automaattisen tunnistuksen mahdollistamiseksi tuotteen tunniste tarvitta-35 vin tunnusmenetelmin. Kameralla yleisesti käytetty tekstityyppi on SEMI-tyyppiä. Viivakoodeja voidaan kameran avulla tunnistaa myös mutta erityisesti viivakoodi on tarkoitettu inventaario yms. tuotantoympäristön muun toimintojen palve- 11 103031 lemiseksi.Figure 6 shows the identification by product key. The product identification label 37 is placed over the product or on a page by hand or with the aid of an automatic applicator. The label may be permanently painted in the cargo container. Label 37 is labeled with product identification methods to permit automatic product identification. The text type commonly used by the camera is of the SEMI type. Barcodes can also be recognized by the camera, but in particular the barcode is intended to serve inventory and other functions in the production environment.
Jos tarraimen korkeusasemasta ei ole numeerista tietoa kameran ohjaamiseksi, tarraimen puskuripinnalle voidaan asentaa 5 laservaloa tuottava valonlähde 36 vinoon kulmaan leukojen auki/kiinni suuntaan. Tarraimen lähestyessä tuotetta ylhäältä alaspäin kamera 1 tai 2 tarrainleuassa 23 tai 24 havaitsee laservalon liikkeen tuotteen yläpinnalla. Jollakin raja-arvolla laservalo 36 katoaa tai ylittää määrätyn kuva-alueen 10 raja-arvon toisen kameran näkökentästä jolloin ko. kameralla luetaan ennalta ohjelmoitu alue tuotteen yläpinnasta. Etikettiin 37 on tulostettu useita tuotetunnuksia, jotta etiketin paikka ei olisi kovin kriittinen. Automaatiojärjestelmän tai käyttäjän toimesta voidaan luettu tuotetunnus hyväksyä 15 tai hylätä tiedon myöhempää hyödyntämistä varten.If there is no numerical information about the height of the gripper to control the camera, a light source producing 5 laser lights can be mounted on the grip surface of the gripper at an oblique angle in the open / closed direction of the jaws. As the gripper approaches the product from top to bottom, the camera 1 or 2 on the gripping jaws 23 or 24 detects the movement of laser light on the top surface of the product. At one of the thresholds, the laser light 36 disappears or exceeds the threshold of a given image area 10 in the field of view of the second camera, whereupon the laser light 36 in question. the camera reads a pre-programmed area from the top of the product. A number of product identifiers are printed on label 37 so that the position of the label is not very critical. The automated system or the user can accept the read product identifier 15 or reject the information for later use.
Jos tarrain liikkuu varsin matalalla eivätkä kamerat 1 ja 2 pysty lukemaan tuotteen etikettiä tuotteen päältä mm. kameran 1 ja 2 liian kapean kuvakulman takia voidaan tarraimen 20 alapinnalle asentaa kolmas kamera 35. Tälle etikettiä lukevalle kameralle 35 laservalonlähde 36 voidaan asentaa sellaiseen kulmaan, joka on etiketin tunnistuksen kannalta optimaalinen. Aina etikettiä lukevalla kameralla 35 ei tarvita edes laservalonlähdettä 36, koska tuotteen tunnistus voi 25 tapahtua vaikka vasta sitten kun tuote on jo tarraimen leu-• kojen 21 ja 22 kannattama. Etikettiä lukeva kamera 35 voi * < toimia myös tarraimen numeerisesti paikoitetulla korkeudella varustetussa automaattisessa järjestelmässä tuotteen noudon yhteydessä yllättävien esteiden tunnistajana. Eräissä sovel-30 lutuksissa voidaan tuotetta kääntää tai pyörittää tuotteen ollessa leukojen 21 ja 22 kannattamana kääntölaitteella, jolloin tuote-etiketti voi sijaita paikoissa, joissa sitä ei normaalisti voitaisi lukea ilman tuotteen kääntö- tai pyöri-tyslaitetta.If the gripper moves very low and cameras 1 and 2 cannot read the product label on the product eg. a third camera 35 can be mounted on the underside of the gripper 20 because of the narrow angle of view of the camera 1 and 2. This laser reading camera 35 can be mounted at an angle that is optimal for label recognition. Even with a label reading camera 35, not even a laser light source 36 is needed, since product identification 25 can take place even after the product is already supported by the grips jaws 21 and 22. The label-reading camera 35 can also act as a detector of unexpected obstacles when picking up the product in an automatic system with a numerically positioned height of the gripper. In some embodiments, the product may be rotated or rotated with the product supported by jaws 21 and 22, whereby the product label may be located where it would not normally be readable without the product's rotating or rotating device.
3535
Kuvassa 7 esitetään edelleen erityistä tuotteen tunnistusta. Vaakasuorassa olevan sylinterimäisen tuotteen 50 kelaus tms. keskiöreikään on asennettu kuvan 7 mukainen tuotetunniste- 12 103031 kelkka. Runko 49 sisältää kamerajärjestelmällä tunnistettavan tuotemerkinnän. Rungon painopiste on aivan alareunassa lähellä alinta sylinterimäistä pyörää 42. Jousien 45 ja 46, painovoiman tai muun voiman avulla painetaan sylinterimäisiä 5 rullia vasten keskiöreiän sisäpintaa. Koska pyörät 40, 41 ja 42 ovat sylinterimäisiä ja yhdensuuntaisia, pääsee tuotetun-nistekelkka 49 pyörimään rullan pyörityksen yhteydessä eri työvaiheissa mutta pysyy pyörien 40, 41 ja 42 ansiosta asetetussa paikassa. Tuotetunniste rungossa 49 voi olla kiin-10 teä, rei'itetty tai muu etiketti. Jos runko 49 on hyvin lähellä tarraimen leuoissa 23 ja 24 olevaa kameraa(-oita), tunnistemerkintä voi olla reikänumerolevy.Figure 7 further shows specific product identification. Horizontal cylindrical product 50 is rewound or similarly mounted in the center hole of the product ID 12 103031 carriage. Frame 49 includes a branding system recognizable by the camera system. The center of gravity of the body is at the very bottom near the lowest cylindrical wheel 42. By means of springs 45 and 46, gravity or other force is applied to press the cylindrical 5 rollers against the inner surface of the center hole. Since the wheels 40, 41 and 42 are cylindrical and parallel, the produced carriage 49 can rotate during the rotation of the roller at various stages of work but remains in the position provided by the wheels 40, 41 and 42. The product identifier on body 49 may be a fixed, perforated, or other label. If the body 49 is very close to the camera (s) on the gripper jaws 23 and 24, the identification mark may be a hole number plate.
Kuvan 8 mukaan tietokoneena voi olla, esimerkiksi tavallinen 15 henkilökohtainen tietokone näytöllä ja näppäimistöllä. Tietokoneella on pysyvä massamuisti, esimerkiksi kovalevy, joka sopii suuren informaatiomäärän pysyväksi varastoksi. Kameroiden tuottama kuvasignaali on yhdistetty suoraan tietokoneen videokorteille. Tietokoneessa 5 on keskusyksikkö 20, 20 jonka tiedonsiirtoväylään on liitetty tiedon siirron mahdollistamiseksi mm. viestintäkortti 6, tietokoneen verkkokortti 7, äänikortti 8, videokortti 10, esim. Cognex VP50 tai 5000 Series, joka mahdollistaa halutun paikan etsinnän ja peräkkäisten kuvien välisen vertaamisen halutuissa kuva-alkioissa 25 muutamien kymmenien millisekuntien intervallein, muistiyk-: ' sikkö 11, kiintolevy 12 ja näyttökortti 13, joiden välillä kommunikointi on mahdollista. Keskusyksiköltä saamansa tiedon mukaan nosturia ja kameroita voidaan ohjata säätöyksi-köstä 14, toisaalta myös kameralta saadun tiedon perusteel-30 la. Tietokone voidaan varustaa mm. CD-asemalla, käyttäjälii-tynnöillä (näppäimistö, mikrofoni sekä kaiuttimet, näyttö), massamuistilla ja modeemilla. Tietokoneen massamuistille on asennettu ohjelma ja tietokone on liitetty ohjausjärjestelmään. Tietokoneen käyttöjärjestelmä on ns. moniajokäyttöjär-35 jestelmä ja siinä on käytössä siis multimediavälineistö. Ohjausjärjestelmä suorittaa tarraimen tai koneen realiai-kaista valvontaa ennalta ohjelmoidulla tavalla (logiikkaoh-jelma). Ohjausjärjestelmään kuuluu logiikkaohjaus, käyttö- 13 103031 ohjaimet (eteen, taakse, oikealle, vasempaan, hitaasti, nopeasti jne.), digitaalinen paikannusjärjestelmä ja moottori-käytöt. Logiikka huolehtii myös kameroiden optiikan kääntö-elimien reaaliaikaisesta ohjauksesta ja säätötoimenpiteistä.As shown in Figure 8, the computer may be, for example, an ordinary 15 personal computer with a display and a keyboard. The computer has a permanent mass memory, such as a hard disk, which is suitable for a permanent storage of a large amount of information. The image signal produced by the cameras is directly connected to the video cards on the computer. The computer 5 has a central unit 20, the communication bus of which is connected to enable data transmission e.g. a communication card 6, a computer network card 7, a sound card 8, a video card 10 e.g. Cognex VP50 or 5000 Series, which allows searching for a desired location and comparing sequential images in desired pixels 25 at intervals of tens of milliseconds, memory drive 11, hard disk 12 and a display card 13 between which communication is possible. According to the information received from the central unit, the crane and the cameras can be controlled by the control unit 14, on the other hand also by the information received from the camera. The computer can be equipped with eg. CD drive, user interfaces (keyboard, microphone and speakers, display), mass storage and modem. A program is installed on the computer's mass memory and the computer is connected to the control system. The computer's operating system is the so-called. multitasking-35 system, so it uses multimedia equipment. The control system performs real-time monitoring of the grabber or machine in a pre-programmed manner (logic program). The control system includes logic control, actuators 13 103031 controls (front, rear, right, left, slow, fast, etc.), digital positioning system and motor drives. The logic also takes care of the real-time control and adjustment of the optical rotation elements of the cameras.
5 Nosturia tai robottia ohjataan joko automaattisesti, puoliautomaattisesta tai käsiohjaimilla.5 The crane or robot is controlled either automatically, semiautomatically or manually.
Nopea tiedonsiirtoväylä on olemassa tietokoneen ja logiikan välillä. Tietokoneella on suora pääsy kaikkeen tietoon lo-10 giikan muistissa. Tiedonsiirtoväylän avulla tietokoneen ka-merasovellus korjaa tarraimen paikannusta. Tietokoneeseen liitetyillä kaiuttimilla järjestelmä voi antaa kuljettajalle ääniviestejä. Kaiuttimien ohjaus tapahtuu tietokoneen multimedia-kortin välityksellä. Se voi tapahtua joko siten että 15 ennen äänitettyä puhetta soitetaan äänikortin välityksellä tai tallennettu teksti muutetaan puheeksi ohjelman välityksellä äänikortin kautta, kun on este tai muun ennalta määrätyn ohjauksen takia. Tarrainta voidaan ohjata mikrofonin välityksellä, kun ääni muutetaan tietokoneen ymmärtämäksi 20 signaaliksi.There is a high speed communication link between the computer and the logic. The computer has direct access to all data in the lo-10 memory. Through the communication bus, the camera application of the computer corrects the position of the gripper. With the speakers connected to the computer, the system can provide audio messages to the driver. The speakers are controlled via a multimedia card on the computer. This can be done either by playing the pre-recorded speech through the sound card or by converting the recorded text through the program through the sound card when there is an obstacle or due to other predetermined control. The grab can be controlled via a microphone when the audio is converted into a computer-readable 20 signal.
Käsin ajettavalla nosturilla lähestyttäessä maalialuetta, konenäön avulla päästään todelliseen maalipisteeseen. Nosturin hidastuvuuden ja kiihtyvyyden tulisi olla sen suuruinen, 25 että siirrettävä vaihteleva massa (taakka) ei oleellisesti • ' muuta nosturin hidastuvuuksia. Jos taakan massa olisi mää räävä saattaisi nosturi liukua 'nahkoineen' ajokiskoilla liian nopeassa pysäytyksessä. Kiihdytyksessä siirtovaunun pyörät sutisivat tyhjää koska taakan hitausmassan liikkeelle 30 saanti vaatii oman hitauden. Nostureista tunnetut ja suun-. nittelussa yleensä käytössä olevat kiihtyvyys- ja hidas- tusarvot ovat 0,1 - 0,7 m/s2, edullisesti 0,3 - 0,5 m/s2. Robottien kiihtyvyys ja hidastuvuus on suurempi, tyypillisesti 1-4 m/s2.As the hand-crane approaches the finish area, machine vision provides a real target. The deceleration and acceleration of the crane should be such that the movable variable mass (load) does not • substantially alter the deceleration of the crane. If the weight of the load were decisive, the crane could slip on its 'skins' on the rails at too fast a stop. During acceleration, the wheels of the trolley would empty because the loading of the inertia mass 30 requires its own inertia. Known for cranes and mouth. the acceleration and deceleration values generally used in the composite are 0.1-0.7 m / s2, preferably 0.3-0.5 m / s2. Robots have higher acceleration and deceleration, typically 1-4 m / s2.
3535
Kun nosturin kuljettaja lähestyy maalialuetta hän hiljentää ajonopeuden lähelle 0,6m/s (5-6 m/min). Nosturin suunnittelija on laskenut hidastuvuuden edellämainitun kiihtyvyyden 14 103031 rajoihin. Lopulta lopullinen kiihtyvyys määräytyy valitun ajokoneiston mukaan ja siten jokaisella nosturilla on sovel-lutuskohtainen hidastuvuus ja kiihtyvyys. Kun kuljettaja on tottunut nosturin kuljettaja, hän ajaa tuntemaansa hitaalla 5 ajonopeudella ja ammattitaidollaan nostaa kätensä nosturin suuntaohjaimelta juuri oikealla hetkellä saavuttaakseen oikean pysäytyspaikan. Nosturin oman hidastuvuuden mukaan nosturi jatkaa vielä eteenpäin käyttäjän antamasta pysäytysno-peudesta suhteellisen lineaarista hidastuskäyrää pitkin alas 10 pysäytykseen saakka, jos kuljettaja ei tee uusia korjaus-liikkeitä.As the crane driver approaches the finish area, he slows down to near 0.6m / s (5-6m / min). The crane designer has lowered the deceleration to the above-mentioned acceleration of 14 103031. Ultimately, the final acceleration is determined by the drive system selected and thus each crane has application-specific deceleration and acceleration. When the driver is used to being a crane driver, he drives what he knows at slow 5 speeds and with his skill raises his hand from the crane's directional control at just the right moment to reach the right stop. Depending on the crane's own deceleration, the crane will continue to advance from the stopping speed given by the user along a relatively linear deceleration curve down to 10 stops if the driver does not make new repair movements.
Nosturille, joka on ilman numeerista paikoitusta, konenäkö-järjestelmän avulla nosturinkuljettaja voi opettaa normaalit 15 nosturin pysäytysnopeudet ja niiden vaatimat hidastusmatkat. Kun hidastusmatka on opetettu, voidaan konenäköjärjestelmän avulla toistaa kuljettajan opettama hidastuminen pysäytys-käskystä määrätyn matkan päässä olevaan pisteeseen ja samalla suorittaa taakan heilahduksen vaimentaminen myös vaihtu-20 villa taakan massoilla. Hidastuminen tapahtuu siis konenäön avulla numeerisesti ohjaten vaikka nosturissa ei olisi koko numeerista paikoitusjärjestelmää eri siirtoliikkeissä.For a crane without numerical positioning, the machine vision system allows the crane operator to teach the normal 15 crane stopping speeds and the deceleration distances they require. Once the deceleration distance has been taught, the machine vision system can reproduce the deceleration taught by the driver to a point at a specified distance from the stop command, while also attenuating the load oscillation with shift-wool load masses. Thus, the deceleration occurs by means of machine vision with numerical control even if the crane does not have the entire numerical positioning system in different transmission movements.
Nosturin tai robotin heilahduksen havaitsemisjärjestelmää on 25 kuvattu vuokaavion muodossa kuvassa 9.The crane or robot oscillation detection system is illustrated in flow chart in Figure 9.
••
Lasersäde voidaan ohjata heijastavan pinnan kautta toivottuun paikkaan ja kameroita voidaan kääntää eri suuntiin tavallisen mäntä/sylinterivälineen avulla tai niiden kuvaamaa 30 aluetta voidaan heijastaa peilin tai vastaavan heijastavan pinnan kautta.The laser beam may be guided through the reflecting surface to a desired location and the cameras may be rotated in different directions by a conventional piston / cylinder means, or the areas depicted therein may be reflected through a mirror or a corresponding reflecting surface.
Numeerisella paikoituksella tarkoitetaan sitä, että jokaisella nosturin alueella on oma numeroin esitettävä arvonsa, 35 jolla nosturi löytää tämän alueen (pisteen), ja joka on tallennettu kameran ja nosturin valvontajärjestelmään (kuva 8). Arvon perusteella nosturin liikettä voidaan ohjata toistuvasti.Numerical positioning means that each crane area has its own numeric value 35, where the crane finds this area (point), and is stored in the camera and crane monitoring system (Figure 8). Based on the value, the crane movement can be controlled repeatedly.
Claims (8)
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI956110A FI103031B (en) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | Method for controlling the crane |
JP9518604A JP2000501054A (en) | 1995-11-14 | 1996-11-13 | Method and apparatus for lifting, moving and unloading cargo |
KR10-1998-0703556A KR100431578B1 (en) | 1995-11-14 | 1996-11-13 | Cargo transfer method |
CA 2236041 CA2236041C (en) | 1995-11-14 | 1996-11-13 | Method and device to pick up, transport and put down a load |
US09/068,267 US6256553B1 (en) | 1995-11-14 | 1996-11-13 | Method and device to pick up, transport and put down a load |
PCT/FI1996/000615 WO1997018153A1 (en) | 1995-11-14 | 1996-11-13 | Method and device to pick up, transport and put down a load |
EP96938240A EP0958228A1 (en) | 1995-11-14 | 1996-11-13 | Method and device to pick up, transport and put down a load |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI956110A FI103031B (en) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | Method for controlling the crane |
FI956110 | 1995-12-19 |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI956110A0 FI956110A0 (en) | 1995-12-19 |
FI956110A FI956110A (en) | 1997-06-20 |
FI103031B1 FI103031B1 (en) | 1999-04-15 |
FI103031B true FI103031B (en) | 1999-04-15 |
Family
ID=8544575
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI956110A FI103031B (en) | 1995-11-14 | 1995-12-19 | Method for controlling the crane |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI103031B (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI123770B (en) | 2010-04-22 | 2013-10-31 | Konecranes Oyj | A method for crane control and warehouse management |
-
1995
- 1995-12-19 FI FI956110A patent/FI103031B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI103031B1 (en) | 1999-04-15 |
FI956110A0 (en) | 1995-12-19 |
FI956110A (en) | 1997-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100431578B1 (en) | Cargo transfer method | |
KR101206312B1 (en) | Load control device for a crane | |
US7395605B2 (en) | Apparatus and method for measuring and controlling pendulum motion | |
EP0846648B1 (en) | Apparatus for controlling article-lowering operations of a crane | |
JP3947540B2 (en) | Cargo position detection method and apparatus in hoisting machine | |
US20080011554A1 (en) | Movable sensor device on the loading means of a forklift | |
US7845087B2 (en) | Apparatus and method for measuring and controlling pendulum motion | |
NL1000718C2 (en) | Device for accurately positioning and stacking containers, such as containers. | |
US6962091B2 (en) | System and method for measuring a horizontal deviation of a load receiving element | |
KR100624008B1 (en) | Auto landing system and the method for control spreader of crane | |
JP3212465B2 (en) | Hanging load runout detector | |
CN110510521B (en) | Method, device and system for detecting attitude of track crane sling of automatic container wharf | |
JP3665743B2 (en) | How to determine the position of a vehicle | |
FI103031B (en) | Method for controlling the crane | |
CN117533956A (en) | Crane hoisting operation safety monitoring and early warning method and system | |
CN210457226U (en) | Crown block with accurate positioning | |
JP2831110B2 (en) | Container position detection device | |
JPH0489795A (en) | Anti-swinging method for hoisting load | |
CN115884937B (en) | Cantilever rotary crane and method for reducing load pendulum in crane operation | |
KR100276276B1 (en) | Unmanned automatic warehouse system | |
KR101237038B1 (en) | Apparatus for controlling a crane | |
JPH112508A (en) | Position detecting device for lifting load | |
JPH085196Y2 (en) | Container position detector | |
CA2236041C (en) | Method and device to pick up, transport and put down a load | |
JPS61101389A (en) | Container crane |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Owner name: ERIKKILÄ, JOUNI |
|
MM | Patent lapsed |