JP2000272873A - Position detecting method for columnar object - Google Patents

Position detecting method for columnar object

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JP2000272873A
JP2000272873A JP11079204A JP7920499A JP2000272873A JP 2000272873 A JP2000272873 A JP 2000272873A JP 11079204 A JP11079204 A JP 11079204A JP 7920499 A JP7920499 A JP 7920499A JP 2000272873 A JP2000272873 A JP 2000272873A
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JP
Japan
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columnar object
columnar
width
coil
height
Prior art date
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JP11079204A
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Japanese (ja)
Inventor
Kunihiko Nishibe
邦彦 西部
Yutaka Nakada
豊 中田
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Hitachi Kiden Kogyo Ltd
Original Assignee
Hitachi Kiden Kogyo Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a position detecting method for a columnar object so as to obtain a correct operated result, by repreparing distance distribution data in Y- and height Z-directions to a columnar object, and repreparing the Y-directional center coordinate and width of the object, in the case of an abnormal operated result. SOLUTION: In the case of an abnormal operated result, distance distribution data, in Y- and height Z-directions to columnar objects 10, 11, and 12 are reprepared, and the Y-directional center coordinate and width of the objects 10, 11, and 12 are reoperated by changing the irradiation angles of light or a supersonic wave 31 for irradiating toward the objects 10, 11, and 12 to move them in the Y-direction again.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、離れたところに載
置された円柱状物体の位置を光又は超音波を用いて検出
する円柱状物体の位置検出方法に係り、特に円柱状物体
を搬送するクレーンの自動運転に用いられる円柱状物体
の位置検出方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for detecting the position of a columnar object placed at a distant place using light or ultrasonic waves, and more particularly to a method for transporting a columnar object. The present invention relates to a method for detecting the position of a columnar object used for automatic operation of a crane.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、円柱状物体、例えば、製鋼工場で
鋼板をロール状に巻き取って生産される製鋼コイル(以
下、「コイル」という。)を、天井クレーンで自動搬送
する際に用いられる位置検出方法において、台車に載置
されてコイルヤードに搬入されたコイルを天井クレーン
により自動で吊り上げる場合、天井クレーンをコイル上
に正確に誘導するために、コイルの位置及び大きさを正
確に検出する必要がある。そのための従来の検出装置と
して、例えば、特開平(特願平8−203203)号公
報に記載の発明がある。この発明は、レーザ距離計によ
り、台車上に置かれたコイルの位置及び中心座標を正確
に検出しようとするものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, a columnar object, for example, a steelmaking coil (hereinafter referred to as a "coil") produced by winding a steel sheet into a roll at a steelmaking factory is used when automatically transported by an overhead crane. In the position detection method, when a coil placed on a trolley and carried into the coil yard is automatically lifted by an overhead crane, the position and size of the coil are accurately detected in order to guide the overhead crane accurately on the coil. There is a need to. As a conventional detection device for that purpose, for example, there is an invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-203203. An object of the present invention is to accurately detect the position and center coordinates of a coil placed on a carriage by using a laser distance meter.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の円柱
状物体の位置検出方法には、1回目の検出で正常に検出
された場合は問題は発生しないが、万一正常に検出され
なかった場合における対策が考慮されていないため、こ
のような場合は、天井クレーンの自動運転ができなくな
るという問題があった。
However, in the conventional method for detecting the position of a cylindrical object, no problem occurs when the first detection is performed normally, but when the detection is not performed normally. In such a case, there is a problem that the automatic operation of the overhead crane cannot be performed because the countermeasures in the above are not considered.

【0004】本発明は、上記従来の円柱状物体の位置検
出方法の有する問題点を解決し、演算結果が正常でない
場合は、円柱状物体に向けて照射する光又は超音波の照
射角度を変更するか、又は照射位置を台車の短手X方向
に位置変更し、再度Y方向に移動させることにより、円
柱状物体までのY方向及び高さZ方向の距離分布データ
を再度作成し、円柱状物体のY方向中心座標、及び幅を
再度演算することにより正しい演算結果を得ることがで
きるようにする円柱状物体の位置検出方法を提供するこ
とを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problems of the conventional method for detecting the position of a columnar object, and changes the irradiation angle of light or ultrasonic waves to be irradiated on the columnar object when the calculation result is not normal. Or the irradiation position is changed in the short X direction of the cart and moved again in the Y direction, thereby creating distance distribution data in the Y direction and the height Z direction to the columnar object again, and forming the columnar object. It is an object of the present invention to provide a method for detecting the position of a cylindrical object, which can obtain a correct operation result by calculating the center coordinate and the width of the object in the Y direction again.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の円柱状物体の位置検出方法は、台車に載置
された1個又は複数個の円柱状物体をクレーンで自動搬
送する際に用いられる円柱状物体の位置検出方法であっ
て、円柱状物体はその中心軸方向が台車の長手方向Yと
略平行してY方向に配列されており、かつ、光又は超音
波を円柱状物体に向けて照射しながらY方向に移動さ
せ、その反射光又は反射波を採取することにより円柱状
物体までのY方向及び高さZ方向の距離分布データを作
成し、円柱状物体のY方向中心座標、及び幅を演算し、
同様に他の円柱状物体のY方向の中心座標及び幅を演算
する円柱状物体の位置検出方法において、演算結果が正
常でない場合は、円柱状物体に向けて照射する光又は超
音波の照射角度を変更して、再度Y方向に移動させるこ
とにより、円柱状物体までのY方向及び高さZ方向の距
離分布データを再度作成し、円柱状物体のY方向中心座
標、及び幅を再度演算し、同様に他の円柱状物体のY方
向の中心座標及び幅を再度演算することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a method for detecting the position of a columnar object according to the present invention is provided for automatically transporting one or more columnar objects mounted on a truck by a crane. Is a method of detecting the position of a cylindrical object, wherein the cylindrical object is arranged in the Y direction with its central axis direction substantially parallel to the longitudinal direction Y of the bogie, and emits light or ultrasonic waves in a cylindrical shape. Move the object in the Y direction while irradiating it to the object, and create the distance distribution data in the Y direction and the height Z direction to the cylindrical object by collecting the reflected light or reflected wave, and the Y direction of the cylindrical object Calculate center coordinates and width,
Similarly, in the columnar object position detection method for calculating the center coordinate and the width of the other cylindrical object in the Y direction, if the calculation result is not normal, the irradiation angle of the light or ultrasonic wave applied to the cylindrical object Is changed and moved again in the Y direction, thereby creating distance distribution data in the Y direction and the height Z direction to the columnar object again, and calculating the Y direction center coordinates and the width of the columnar object again. Similarly, the center coordinates and the width of the other columnar object in the Y direction are calculated again.

【0006】上記の構成からなる本発明の円柱状物体の
位置検出方法は、円柱状物体に向かって照射したレーザ
光又は超音波の反射光又は反射波による演算結果が正常
でない場合でも、円柱状物体に向けて照射するレーザ光
又は超音波の照射角度を変更して再度Y方向に移動させ
ることにより、円柱状物体までのY方向及び高さZ方向
の距離分布データを再度作成し、円柱状物体のY方向中
心座標、及び幅を再度演算することにより正しい演算結
果を得ることができるので、天井クレーンを自動運転す
ることができる。
The method for detecting the position of a cylindrical object according to the present invention having the above-described structure is capable of detecting the position of the cylindrical object even when the calculation result by the reflected light or reflected wave of the laser light or the ultrasonic wave applied to the cylindrical object is not normal. By changing the irradiation angle of the laser beam or ultrasonic wave applied to the object and moving the object again in the Y direction, the distance distribution data in the Y direction and the height Z direction to the cylindrical object is created again, and the cylindrical shape is obtained. By calculating the center coordinate and the width of the object in the Y direction again, a correct calculation result can be obtained, so that the overhead crane can be automatically operated.

【0007】また、本発明の円柱状物体の位置検出方法
は、台車に載置された1個又は複数個の円柱状物体をク
レーンで自動搬送する際に用いられる円柱状物体の位置
検出方法であって、円柱状物体はその中心軸方向が台車
の長手方向Yと略平行してY方向に配列されており、か
つ、光又は超音波を円柱状物体に向けて照射しながらY
方向に移動させ、その反射光又は反射波を採取すること
により円柱状物体までのY方向及び高さZ方向の距離分
布データを作成し、円柱状物体のY方向中心座標、及び
幅を演算し、同様に他の円柱状物体のY方向の中心座標
及び幅を演算する円柱状物体の位置検出方法において、
演算結果が正常でない場合は、円柱状物体に向けて照射
する光又は超音波の照射位置を台車の短手X方向に変更
して、再度Y方向に移動させることにより、円柱状物体
までのY方向及び高さZ方向の距離分布データを再度作
成し、円柱状物体のY方向中心座標、及び幅を再度演算
し、同様に他の円柱状物体のY方向の中心座標及び幅を
再度演算することを特徴とする。
Further, the position detection method for a columnar object according to the present invention is a method for detecting the position of a columnar object used when one or a plurality of columnar objects placed on a truck are automatically conveyed by a crane. The columnar objects are arranged in the Y direction so that the center axis direction is substantially parallel to the longitudinal direction Y of the bogie, and irradiate light or ultrasonic waves to the columnar objects while irradiating the columnar objects.
In the direction, and collect the reflected light or reflected wave to create distance distribution data in the Y direction and height Z direction to the columnar object, and calculate the Y direction center coordinates and width of the columnar object. In the same manner, in the position detection method of the columnar object which calculates the center coordinate and the width of the other columnar object in the Y direction,
If the calculation result is not normal, the irradiation position of the light or ultrasonic wave radiated toward the columnar object is changed to the short X direction of the carriage, and the trolley is moved again in the Y direction, so that the Y to the columnar object is changed. The distance distribution data in the direction and the height Z direction is created again, and the center coordinate and the width of the columnar object in the Y direction are calculated again. Similarly, the center coordinate and the width of the other columnar object in the Y direction are calculated again. It is characterized by the following.

【0008】本発明の円柱状物体の位置検出方法は、円
柱状物体に向かって照射したレーザ光又は超音波の反射
光又は反射波による演算結果が正常でない場合でも、円
柱状物体に向けて照射するレーザ光又は超音波の照射位
置を台車の短手X方向に位置変更し、再度Y方向に移動
させることにより、円柱状物体までのY方向及び高さZ
方向の距離分布データを再度作成し、円柱状物体のY方
向中心座標、及び幅を再度演算することにより正しい演
算結果を得ることができるので、天井クレーンを自動運
転することができる。
According to the method for detecting the position of a cylindrical object of the present invention, even if the calculation result by the reflected light or reflected wave of the laser light or the ultrasonic wave irradiated on the cylindrical object is not normal, the irradiation is performed on the cylindrical object. The irradiation position of the laser light or ultrasonic wave to be changed is changed in the short X direction of the carriage and moved again in the Y direction, so that the Y direction and the height Z to the columnar object are changed.
The correct calculation result can be obtained by re-creating the distance distribution data in the direction and calculating the center coordinate and the width of the columnar object in the Y direction again, so that the overhead crane can be automatically operated.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の円柱状物体の位置
検出方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a method for detecting the position of a columnar object according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0010】図1〜図8は、本発明の円柱状物体の位置
検出方法の第1実施例を示す。この方法の実施に使用す
る円柱状物体の位置検出を行う装置は、自動運転される
天井クレーン20と、天井クレーン20に搭載された距
離計30と、演算制御部40とからなっている。
FIGS. 1 to 8 show a first embodiment of a method for detecting the position of a cylindrical object according to the present invention. An apparatus for detecting the position of a columnar object used for carrying out this method includes an overhead crane 20 that is automatically operated, a distance meter 30 mounted on the overhead crane 20, and an arithmetic control unit 40.

【0011】図1に示すように、径を異にするコイル、
例えば、中径のコイル10、小径のコイル11、大径の
コイル12が同じ台車13に載置されてコイルヤードに
搬入されることがある。この場合、中径のコイル10、
小径のコイル11、大径のコイル12はそれぞれその中
心軸方向と台車13の長手方向Yとは略平行方向に載置
されている。
As shown in FIG. 1, coils having different diameters,
For example, the medium-diameter coil 10, the small-diameter coil 11, and the large-diameter coil 12 may be mounted on the same carriage 13 and carried into the coil yard. In this case, the medium-diameter coil 10,
The small-diameter coil 11 and the large-diameter coil 12 are respectively mounted in a direction substantially parallel to the central axis direction and the longitudinal direction Y of the carriage 13.

【0012】天井クレーン20の走行方向をX、これに
直交する横行方向をY、高さ方向をZとすると、台車1
3はY方向に搬入される。各コイル10、11、12は
台車13上にスキッド14、15、16により位置決め
固定されている。天井クレーン20はX方向に走行する
ガーダ21上に、Y方向に横行するクラブ22を配設
し、かつクラブ上にZ方向に上下するコイル品り具23
を配設して構成されている。距離計30は、例えば、レ
ーザ距離計であって、クラブ22に一体化して取り付け
られており、距離計30の下部にレーザ先31を照射す
るレーザ光源32と、レーザ光源より照射したレーザ光
31がコイル10、11、12などに当たって反射する
反射光33を受光する受光部34とを有している。
Assuming that the traveling direction of the overhead crane 20 is X, the transverse direction perpendicular to the traveling direction is Y, and the height direction is Z,
3 is carried in the Y direction. The coils 10, 11, and 12 are positioned and fixed on a carriage 13 by skids 14, 15, and 16. The overhead crane 20 has a girder 21 traveling in the X direction, a club 22 traversing in the Y direction, and a coil tool 23 moving up and down in the Z direction on the club.
Is arranged. The distance meter 30 is, for example, a laser distance meter, which is integrally attached to the club 22, and a laser light source 32 irradiating a laser tip 31 to a lower portion of the distance meter 30 and a laser light 31 radiated from the laser light source. Has a light receiving unit 34 for receiving the reflected light 33 reflected on the coils 10, 11, 12, and the like.

【0013】また、レーザ距離計30はレーザ光スイン
グ機構を構成するスイングモータ35に連結されてお
り、レーザ光源32と受光部34を含むレーザ距離計3
0全体をスイングすることにより、レーザ光31がX方
向にスイングできるように構成されている。そして、前
記スイングモータ35によるレーザ距離計30のスイン
グ角度はレーザ距離計に取り付けたエンコーダ36によ
って測定される。演算制御部40はマイコンを内蔵して
おり、前記受光部34と電気接続されている。そして、
レーザ光31と反射光33との交わる角度を用いた三角
測量方式の原理によりコイルまでの距離を演算し、記憶
する機能を備え、かつまた、スイングモータ35、天井
クレーン20の速度を制御することもできる。
The laser distance meter 30 is connected to a swing motor 35 constituting a laser light swing mechanism, and includes a laser light source 32 and a light receiving section 34.
The laser light 31 can swing in the X direction by swinging the entirety of the laser beam. The swing angle of the laser rangefinder 30 by the swing motor 35 is measured by an encoder 36 attached to the laser rangefinder. The arithmetic and control unit 40 has a built-in microcomputer and is electrically connected to the light receiving unit 34. And
The function of calculating and storing the distance to the coil based on the principle of the triangulation method using the angle at which the laser light 31 and the reflected light 33 intersect, and controlling the speed of the swing motor 35 and the overhead crane 20 Can also.

【0014】距離計30をクラブの横行により横行走査
し、その結果得られる各コイル10、11、12までの
距離分布データは一旦内蔵のマイコンメモリにストアし
ておき、走査完了後前記メモリのデータを基にして、天
井クレーン20によるコイル運搬に必要なデータ、即ち
コイルの数、各コイル幅、各コイルのY方向中心座標を
演算する。この演算結果は演算制御部40を介して上位
コンピュータ(図示せず)又は天井クレーン20のコン
トローラ(図示せず)に報告されるようになっている。
The distance meter 30 is traversed by traversing the club, and the resulting distance distribution data to the coils 10, 11, and 12 is temporarily stored in a built-in microcomputer memory. Based on the above, data required for carrying the coil by the overhead crane 20, that is, the number of coils, each coil width, and the center coordinate of each coil in the Y direction are calculated. This calculation result is reported to the host computer (not shown) or the controller (not shown) of the overhead crane 20 via the calculation control unit 40.

【0015】この距離計30における受光部34はレー
ザの反射光(乱反射光成分を含む)33を受光すること
ができるよう、十分な受光感度を有するように構成す
る。しかし、上記Y方向の走査において、通常レーザ光
は略鉛直方向に放射しながら走査するため、コイル位置
が図3に示したように、たまたまX方向において中心に
位置していた場合でかつ、コイル表面の反射率が大きい
場合には、レーザ光の正反射成分が直接受光部34に入
射するため、通常用いられるCCDイメージセンサの電
荷飽和を起こし、測定距離値が異常になったり、距離測
定不能になったりすることがある。
The light receiving section 34 of the distance meter 30 is configured to have a sufficient light receiving sensitivity so as to receive the reflected light 33 (including the irregularly reflected light component) of the laser. However, in the above-described scanning in the Y direction, since the laser beam is normally scanned while radiating in a substantially vertical direction, as shown in FIG. 3, the coil position happens to be located at the center in the X direction, and When the reflectance of the surface is large, the regular reflection component of the laser beam is directly incident on the light receiving unit 34, causing charge saturation of the normally used CCD image sensor, resulting in an abnormal measurement distance value or an impossible distance measurement. It may be.

【0016】その結果、コイルの数が異常に多くなった
り、0となり計算不能になったり、各コイル幅が異常に
小さくなったりすることがある。このように演算結果が
正常でない場合には、再度測定することが必要となる。
この場合の再測定時においては、レーザ光の放射角度を
略鉛直方向とは所定の角度異なる角度に、スイング機構
により変更した状態で走査するか、又はクレーン位置を
X方向に変更して走査する。その結果を基に、再度上記
と同様にコイルの数、各コイル幅、各コイルのY方向中
心座標を演算する。その結果がやはり正常でない場合に
は、レーザ光の放射角度を上記とは逆方向に所定の角度
異なる角度に、スイング機構により変更した状態で、走
査する。その結果を基に、再度上記と同様にコイルの
数、各コイル幅、各コイルのY方向中心座標を演算す
る。上記いずれの測定を行っても結果が正常でない場
合、すなわちやり直しの走査回数が所定の回数を越えた
場合は、測定システムの異常としてとらえて天井クレー
ンの自動運転を中止する。結果が正常と判断できた場合
は次の測定ステップ、すなわちコイルの直径などの測定
に移る。
As a result, the number of coils may become abnormally large, may become zero and calculation may not be performed, or the width of each coil may become abnormally small. When the calculation result is not normal, it is necessary to perform measurement again.
At the time of re-measurement in this case, scanning is performed with the emission angle of the laser beam changed to an angle different from the vertical direction by a predetermined angle, with the swing mechanism changed, or with the crane position changed to the X direction. . Based on the result, the number of coils, the width of each coil, and the center coordinate in the Y direction of each coil are calculated again as described above. If the result is still not normal, scanning is performed with the swing mechanism changing the emission angle of the laser beam to a different angle from the above by a predetermined angle. Based on the result, the number of coils, the width of each coil, and the center coordinate in the Y direction of each coil are calculated again as described above. If the result of any of the above measurements is not normal, that is, if the number of redo scans exceeds a predetermined number, the automatic operation of the overhead crane is stopped as an abnormality of the measurement system. If the result is determined to be normal, the process proceeds to the next measurement step, that is, measurement of the diameter of the coil.

【0017】以下、本発明の動作を図7に示すフローチ
ャートを用いて説明する。コンピュータなどの指令に基
づき、径の異なる各コイル10、11、12を載置した
台車13がコイルヤードに進入すると、天井クレーン2
0上のクラブ22の移動により、距離計30が距離分布
データの採取スタート位置(原点)まで移動して、測定
動作がスタートする。次に、レーザ距離計のレーザ光が
点灯し、最初の計測を開始する。すなわち、スイングモ
ータ35を駆動しないで、レーザ光をコイルに照射しな
がらクラブ22をY方向に移動する。同時に距離計30
がY−Z方向距離分布データを採取し、演算制御部40
内のマイコンメモリにストアする。
The operation of the present invention will be described below with reference to the flowchart shown in FIG. When the truck 13 on which the coils 10, 11, and 12 having different diameters enter the coil yard based on a command from a computer or the like, the overhead crane 2
The movement of the club 22 above zero causes the distance meter 30 to move to the sampling start position (origin) of the distance distribution data, and the measurement operation starts. Next, the laser light of the laser distance meter is turned on, and the first measurement is started. That is, the club 22 is moved in the Y direction while irradiating the coil with the laser light without driving the swing motor 35. 30 distance meters at the same time
Collects distance distribution data in the YZ direction,
Store in microcomputer memory inside.

【0018】クラブ22のY方向の移動によるレーザ光
により走査が完了すれば、得られたY−Z方向の距離分
布データを基に、マイコンによりコイルの数、コイルの
幅、幅方向中心座標を計算する。そして計算結果の評価
を行う。すなわち、予め与えられた値と上記計算結果を
比較し、結果が異常の場合は、走査回数が所定値を越え
たかどうかを判断し、所定値以下の場合は、レーザ光の
放射位置をスイングモータの回転により変化した状態
で、再測定を行う。上記再測定を、必要に応じて予め定
められた所定値になるまで実施するが、所定値を越えて
も結果が異常の場合は、装置の故障が考えられるので、
天井クレーンの自動運転を停止する。1回、又は複数回
の上記測定により、正常な結果が得られた場合は、次の
測定(例えば、コイル直径の測定など)に移行する。
When the scanning is completed by the laser beam due to the movement of the club 22 in the Y direction, the microcomputer calculates the number of coils, the width of the coils, and the center coordinates in the width direction based on the obtained distance distribution data in the YZ directions. calculate. Then, the calculation result is evaluated. That is, the predetermined value is compared with the above calculation result. If the result is abnormal, it is determined whether or not the number of scans has exceeded a predetermined value. Re-measurement is performed in a state changed by the rotation of. The re-measurement is performed as necessary until a predetermined value is reached.If the result is abnormal even if the value exceeds the predetermined value, the device may be damaged.
Stop the automatic operation of the overhead crane. If a normal result is obtained by one or a plurality of measurements, the process proceeds to the next measurement (for example, measurement of a coil diameter).

【0019】図2は、距離計30をY方向に走査した場
合における演算制御部40内のマイコンにストアされた
距離分布の測定結果をY−Z面で示したものである。こ
の場合、走査は連続的に行われるが、距離分布データは
離散的にサンプリングされるので、マイコン内には本図
の○印の部分のデータがストアされる。同図の縦軸は原
点0を地面17とした場合の、原点からのコイルの高さ
分布を示している。すなわち、高さ100がコイル10
の部分、高さ110がコイル11の部分、高さ120が
コイル12の部分、高さ130は台車13の部分、高さ
140はスキッド14の部分、高さ150はスキッド1
5の部分、高さ170の部分は地面17である。なお、
高さ170は座標変換することにより零となる。 図2
における各距離測定点のX方向位置は、ガーダ21に取
り付けられたエンコーダ(図示せず)などによって測定
される。また前記図2におけるY方向における各距離測
定点はクラブ22に取り付けられたエンコーダ(図示せ
ず)などによって測定される。
FIG. 2 shows the measurement results of the distance distribution stored in the microcomputer in the arithmetic and control unit 40 when the range finder 30 is scanned in the Y direction on the YZ plane. In this case, the scanning is performed continuously, but the distance distribution data is discretely sampled, so that the data indicated by the circles in the figure is stored in the microcomputer. The vertical axis in the figure indicates the coil height distribution from the origin when the origin 0 is the ground 17. That is, the height 100 is
, The height 110 is the portion of the coil 11, the height 120 is the portion of the coil 12, the height 130 is the portion of the truck 13, the height 140 is the portion of the skid 14, and the height 150 is the portion of the skid 1.
The portion of 5 and the portion of height 170 are the ground 17. In addition,
The height 170 becomes zero by performing coordinate conversion. FIG.
Is measured by an encoder (not shown) attached to the girder 21 or the like. Each distance measuring point in the Y direction in FIG. 2 is measured by an encoder (not shown) attached to the club 22 or the like.

【0020】前記距離計30をY方向に移動した時の距
離測定結果のX−Z面を図4に示す。これらの各回にお
ける○印は距離分布測定点を示している。次に、前記の
距離分布データを基に、演算制御部40におけるコイル
数、各コイル幅、幅方向の中心座標の計算方法を説明す
る。図2において、高さの値Zが予め定めた一定値ZS
を越える部分を抜き出すことにより、コイル面に無関係
な部分のデータ、例えば、台車130、スキッド14
0、150などの部分のデータを削除する。その結果、
メモリ上に残ったデータの不連続性からコイルの数が計
算できる。また、連続するデータの最終の位置データと
最初の位置データの差より各コイルの幅が、また、最初
の位置データと最終の位置データを足して2で割ること
により、各コイルの幅方向中心座標Y10、Y11、Y
12が計算できる。
FIG. 4 shows the XZ plane of the distance measurement result when the distance meter 30 is moved in the Y direction. The circles in each of these times indicate distance distribution measurement points. Next, a method of calculating the number of coils, each coil width, and the center coordinate in the width direction in the arithmetic and control unit 40 based on the distance distribution data will be described. In FIG. 2, a height value Z is a predetermined constant value ZS.
By extracting a portion exceeding the area, data of a portion irrelevant to the coil surface, for example, the carriage 130, the skid 14
The data of the parts such as 0 and 150 are deleted. as a result,
The number of coils can be calculated from the discontinuity of the data remaining on the memory. Also, the width of each coil is calculated from the difference between the last position data and the first position data of the continuous data, and the first position data and the last position data are added and divided by 2 to obtain the center of each coil in the width direction. Coordinates Y10, Y11, Y
12 can be calculated.

【0021】しかしながら、コイル位置が図3に示した
ように、たまたまX方向において中心に位置していた場
合でかつ、コイル表面の反射率が大きい場合には、レー
ザ光の正反射成分が直接受光部34に入射するため、通
常用いられるCCDイメージセンサの電荷飽和を起こ
し、測定距離値が異常になったり、距離測定不能になっ
たりすることがある。このような場合には、本来コイル
が存在する場所におけるデータが欠落したり、距離値が
異常になったりすることがある。この場合には、上記計
算において、コイル数が異常に多くなったり、コイル幅
が異常に狭くなったり、コイル中心座標間距離が異常に
近くなったりするなどの異常状態に陥る。
However, when the coil position happens to be located in the center in the X direction as shown in FIG. 3 and the reflectivity of the coil surface is large, the regular reflection component of the laser light is directly received. Since the light enters the unit 34, charge saturation of a CCD image sensor which is usually used may occur, and the measured distance value may become abnormal or the distance measurement may not be possible. In such a case, data at the place where the coil originally exists may be lost or the distance value may be abnormal. In this case, in the above calculation, an abnormal state occurs in which the number of coils is abnormally large, the coil width is abnormally narrow, or the distance between coil center coordinates is abnormally close.

【0022】しかしながら、前述のように、レーザ照射
角度を変更するか、又はクラブをX方向に移動して、再
度上記測定を実施すれば、レーザ光の正反射成分が直接
受光部34に入射することは避けられるので、正規の距
離データを得ることが可能となり、したがって、正しい
コイル情報の計算が可能となる。なお、コイル外径、外
径方向の中心座標はコイル上において、スイングモータ
35によりレーザ光をスイングさせて測定、及び演算に
より可能である。また、図1の実施例では距離計30を
クラブ22に一体化して取り付けた例を示したが、これ
に限らず、ガーダ21の下面に取り付けたレールにモー
タ(図示せず)によって走行可能に設けたものであって
も、さらにはガーダの下でなく、他の場所に取り付けて
も良い。
However, as described above, if the laser irradiation angle is changed or the club is moved in the X direction and the above measurement is performed again, the regular reflection component of the laser light is directly incident on the light receiving unit 34. Since this can be avoided, it is possible to obtain regular distance data, and thus correct coil information can be calculated. The outer diameter of the coil and the center coordinates in the outer diameter direction can be measured and calculated by swinging a laser beam by a swing motor 35 on the coil. In the embodiment of FIG. 1, an example is shown in which the distance meter 30 is integrally mounted on the club 22. However, the present invention is not limited to this, and a motor (not shown) can run on a rail mounted on the lower surface of the girder 21. Even if it is provided, it may be attached to another place instead of under the girder.

【0023】また、本発明の実施例においては前記レー
ザ光スイング機構は距離計30全体をスイングモータ3
5でスイングするようにしたが、これに限るものではな
い。即ち、図8に示すように、スキャンモータ(図示せ
ず)により、反射鏡38を380から381の範囲で揺
動させ、レーザ光源37より発射されたレーザ光31を
310から311の範囲にスイングするようにしても良
い。なお、反射鏡38の代わりにレンズを用い、屈折を
利用しても同様に角度のスイングは可能である。
Further, in the embodiment of the present invention, the laser beam swinging mechanism uses the entire rangefinder 30 as a swing motor 3.
The swing is made at 5, but is not limited to this. That is, as shown in FIG. 8, the reflecting mirror 38 is swung in the range of 380 to 381 by the scan motor (not shown), and the laser beam 31 emitted from the laser light source 37 is swung in the range of 310 to 311. You may do it. It is to be noted that the angle can be similarly swung by using a lens instead of the reflecting mirror 38 and utilizing refraction.

【0024】図9〜図10は、本発明の円柱状物体の位
置検出方法の第2実施例を示す。本実施例における移動
機構は、図9に示すように、減速機付きモータ371の
出力軸に円板クランク372とリンク373を取り付け
て距離計30を揺動するようにしたものであっても良
い。374はエンコーダである。なお、前記角度移動機
構を利用しないで、図10に示したように、クレーンを
X方向に移動しても同様の効果がある。なお、レーザ光
の代わりに他の光源、又は超音波などを用いても同様の
機能を有する。
FIGS. 9 and 10 show a second embodiment of the method for detecting the position of a columnar object according to the present invention. As shown in FIG. 9, the moving mechanism in the present embodiment may be one in which a disc crank 372 and a link 373 are attached to an output shaft of a motor 371 with a speed reducer to swing the distance meter 30. . 374 is an encoder. The same effect can be obtained by moving the crane in the X direction as shown in FIG. 10 without using the angle moving mechanism. Note that the same function is obtained by using another light source or an ultrasonic wave instead of the laser beam.

【0025】[0025]

【発明の効果】請求項1記載の円柱状物体の位置検出方
法によれば、円柱状物体に向かって照射したレーザ光又
は超音波が、コイル表面の照射位置が異なっていたり、
また反射率が設計値と異なり、その反射光又は反射波に
よる測定距離値が異常になったり、距離測定不能になっ
たりして演算結果が正常とならない場合でも、円柱状物
体に向けて照射するレーザ光又は超音波の照射角度を変
更して、再度Y方向に移動させて照射することにより、
円柱状物体までのY方向及び高さZ方向の距離分布デー
タを再度作成することができ、これにより円柱状物体の
Y方向中心座標、及び幅を再度演算することにより正し
い演算結果を得ることができるので、天井クレーンを自
動運転を続行することができる。
According to the method for detecting the position of a cylindrical object according to the first aspect of the present invention, the irradiation position of the laser beam or the ultrasonic wave applied to the cylindrical object is different from the irradiation position on the coil surface.
In addition, even if the reflectance is different from the design value and the measured distance value due to the reflected light or reflected wave becomes abnormal or the distance measurement becomes impossible and the calculation result is not normal, it is irradiated toward the cylindrical object. By changing the irradiation angle of the laser light or the ultrasonic wave, moving again in the Y direction and irradiating,
Distance distribution data in the Y direction and the height Z direction to the columnar object can be created again, whereby correct calculation results can be obtained by recalculating the center coordinate and the width of the columnar object in the Y direction. As a result, the automatic operation of the overhead crane can be continued.

【0026】また、請求項2記載の円柱状物体の位置検
出方法によれば、円柱状物体に向かって照射したレーザ
光又は超音波の反射光又は反射波による演算結果が正常
でない場合でも、円柱状物体に向けて照射するレーザ光
又は超音波の照射位置を台車の短手X方向に位置変更し
て、再度Y方向に移動させることにより、円柱状物体ま
でのY方向及び高さZ方向の距離分布データを再度作成
し、円柱状物体のY方向中心座標、及び幅を再度演算す
ることにより正しい演算結果を得ることができるので、
信頼性が向上して天井クレーンの自動運転を継続するこ
とができる。
Further, according to the method for detecting the position of a cylindrical object according to the second aspect, even if the calculation result by the reflected light or reflected wave of the laser beam or ultrasonic wave applied to the cylindrical object is not normal, By changing the irradiation position of the laser light or the ultrasonic wave to be irradiated toward the columnar object in the short X direction of the bogie, and moving the same again in the Y direction, the position in the Y direction and the height Z direction up to the columnar object is changed. Since the distance distribution data is created again, and the center coordinate and the width of the columnar object in the Y direction are calculated again, a correct calculation result can be obtained.
The reliability is improved, and the automatic operation of the overhead crane can be continued.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明における円柱状物体認識方法の第1実施
例を示す側面図である。
FIG. 1 is a side view showing a first embodiment of a columnar object recognition method according to the present invention.

【図2】距離計によるY方向距離分布データを説明する
側面図である。
FIG. 2 is a side view illustrating Y-direction distance distribution data obtained by a distance meter.

【図3】1回目の計測を行う時の正面図である。FIG. 3 is a front view when a first measurement is performed.

【図4】1回目の計測時におけるコイルのX−Z方向距
離分布データを示す正面図である。
FIG. 4 is a front view showing XZ direction distance distribution data of a coil at the time of a first measurement.

【図5】2回目の計測を行うレーザスイング機構の実施
の形態を説明する構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating an embodiment of a laser swing mechanism that performs a second measurement.

【図6】2回目の計測時におけるコイルのX−Z方向距
離分布データを示す正面図である。
FIG. 6 is a front view showing XZ direction distance distribution data of a coil at the time of a second measurement.

【図7】本発明の動作を示すフローチャート図である。FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the present invention.

【図8】レーザスイング機構の実施の形態を説明する構
成説明図である。
FIG. 8 is a configuration explanatory diagram illustrating an embodiment of a laser swing mechanism.

【図9】本発明の第2実施例の実施の形態を示す説明図
である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an embodiment of the second example of the present invention.

【図10】図9に示すレーザスイング機構を用いて2回
目の計測を行う時の正面図である。
FIG. 10 is a front view when a second measurement is performed using the laser swing mechanism shown in FIG. 9;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 中径のコイル 11 小径のコイル 12 大径のコイル 13 台車 20 天井クレーン 21 ガーダ 22 クラブ 23 レーザ距離計 31 レーザ光 32 レーザ光源 33 レーザ反射光 34 受光部 35 スイングモータ 40 演算制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Medium-diameter coil 11 Small-diameter coil 12 Large-diameter coil 13 Dolly 20 Overhead crane 21 Girder 22 Club 23 Laser distance meter 31 Laser light 32 Laser light source 33 Laser reflected light 34 Light receiving unit 35 Swing motor 40 Operation control unit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 台車に載置された1個又は複数個の円柱
状物体をクレーンで自動搬送する際に用いられる円柱状
物体の位置検出方法であって、円柱状物体はその中心軸
方向が台車の長手方向Yと略平行してY方向に配列され
ており、かつ、光又は超音波を円柱状物体に向けて照射
しながらY方向に移動させ、その反射光又は反射波を採
取することにより円柱状物体までのY方向及び高さZ方
向の距離分布データを作成し、円柱状物体のY方向中心
座標、及び幅を演算し、同様に他の円柱状物体のY方向
の中心座標及び幅を演算する円柱状物体の位置検出方法
において、演算結果が正常でない場合は、円柱状物体に
向けて照射する光又は超音波の照射角度を変更して、再
度Y方向に移動させることにより、円柱状物体までのY
方向及び高さZ方向の距離分布データを再度作成し、円
柱状物体のY方向中心座標、及び幅を再度演算し、同様
に他の円柱状物体のY方向の中心座標及び幅を再度演算
することを特徴とする円柱状物体の位置検出方法。
A method for detecting the position of a cylindrical object used when a crane automatically transports one or more cylindrical objects placed on a cart, wherein the cylindrical object has a center axis direction. It is arranged in the Y direction substantially parallel to the longitudinal direction Y of the cart, and moves in the Y direction while irradiating light or ultrasonic waves to the columnar object to collect the reflected light or reflected wave. Creates distance distribution data in the Y direction and height Z direction to the columnar object, calculates the Y direction center coordinates and the width of the columnar object, and similarly calculates the Y direction center coordinates and the other columnar objects. In the position detection method of the columnar object to calculate the width, if the calculation result is not normal, by changing the irradiation angle of the light or the ultrasonic wave irradiated toward the columnar object, by moving again in the Y direction, Y to cylindrical object
The distance distribution data in the direction and the height Z direction is created again, and the center coordinate and the width of the columnar object in the Y direction are calculated again. Similarly, the center coordinate and the width of the other columnar object in the Y direction are calculated again. A method for detecting the position of a cylindrical object.
【請求項2】 台車に載置された1個又は複数個の円柱
状物体をクレーンで自動搬送する際に用いられる円柱状
物体の位置検出方法であって、円柱状物体はその中心軸
方向が台車の長手方向Yと略平行してY方向に配列され
ており、かつ、光又は超音波を円柱状物体に向けて照射
しながらY方向に移動させ、その反射光又は反射波を採
取することにより円柱状物体までのY方向及び高さZ方
向の距離分布データを作成し、円柱状物体のY方向中心
座標、及び幅を演算し、同様に他の円柱状物体のY方向
の中心座標及び幅を演算する円柱状物体の位置検出方法
において、演算結果が正常でない場合は、円柱状物体に
向けて照射する光又は超音波の照射位置を台車の短手X
方向に変更して、再度Y方向に移動させることにより、
円柱状物体までのY方向及び高さZ方向の距離分布デー
タを再度作成し、円柱状物体のY方向中心座標、及び幅
を再度演算し、同様に他の円柱状物体のY方向の中心座
標及び幅を再度演算することを特徴とする円柱状物体の
位置検出方法。
2. A method for detecting the position of a columnar object used when a crane automatically transports one or more columnar objects placed on a cart, wherein the columnar object has a center axis direction. It is arranged in the Y direction substantially parallel to the longitudinal direction Y of the cart, and moves in the Y direction while irradiating light or ultrasonic waves to the columnar object to collect the reflected light or reflected wave. Creates distance distribution data in the Y direction and height Z direction to the columnar object, calculates the Y direction center coordinates and the width of the columnar object, and similarly calculates the Y direction center coordinates and the other columnar objects. In the position detection method of the columnar object for calculating the width, if the calculation result is not normal, the irradiation position of the light or the ultrasonic wave radiated toward the columnar object is set to the short X of the bogie.
By changing the direction and moving it again in the Y direction,
The distance distribution data in the Y direction and the height Z direction to the columnar object is created again, the center coordinate and the width of the columnar object in the Y direction are calculated again, and the center coordinate of the other columnar object in the Y direction is similarly calculated. And a width of the columnar object are calculated again.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107311041A (en) * 2017-08-17 2017-11-03 唐山钢铁国际工程技术股份有限公司 A kind of high-precision traveling crane positioning system and method

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