JP2017088329A - Alignment device and alignment method for metal plates - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、室内位置測定システムを利用した屋内クレーンによる金属板の重ね合わせ装置及び重ね合わせ方法に関する。 The present invention relates to a metal plate superimposing apparatus and a superimposing method using an indoor crane using an indoor position measurement system.
近年の製鉄ラインは高度に自動化されたものが一般的となっているが、作業者の介入を必要とする製造工程や検査工程も残存している。具体的には、クラッド鋼(clad steels)とは性質の異なる2種類の金属板を張り合わせた鋼材であるが、その製造工程の多くは人手作業に依存している。詳しくは、異なる金属板を張り合わせる手法には爆着圧接等の様々な手法が存在するが、クラッド鋼の製造工程では、常温で重ね合わせた金属板を加熱、熱間圧延することによって圧着することが一般的になっている。また、この圧着工程において圧着不良や重ね合わせた金属板同士がずれることによる品質不良が生じないように、事前処理として、真空環境下で金属板の周端部に対して電子ビーム溶接(Electron Beam Welding : EBW)を施すことが一般的になっている。 In recent years, steel production lines are generally highly automated, but there are still manufacturing and inspection processes that require operator intervention. Specifically, clad steels are steel materials in which two types of metal plates having different properties are bonded together, but many of the manufacturing processes depend on manual work. Specifically, there are various methods such as explosive welding for bonding different metal plates, but in the manufacturing process of clad steel, the metal plates stacked at room temperature are heated and hot-rolled for pressure bonding. It has become common. In addition, as a pre-treatment, electron beam welding (Electron Beam welding) is performed on the peripheral edge of the metal plate in a vacuum environment so as not to cause poor bonding due to the bonding failure or displacement of the stacked metal plates in this crimping process. Welding (EBW) has become common practice.
また、金属板を張り合わせる際の金属板の重ね合わせ作業に対しては、金属板のサイズや種類、張り合わせる金属板の枚数や内外等の組合せパターン等がオーダーによって異なる上に総じて小ロットの受注製造となるため、オンラインにて自動化された製造機械を導入することは困難である。このため、一般に、金属板の重ね合わせ作業はオフラインで実施されている。具体的には、金属板の重ね合わせ作業は、作業者が金属板をハンドリングするクレーンを操作することによって作業台の上で金属板を重ね合わせることにより行われている。金属板同士の位置ズレは溶接不良及び圧着工程での品質不良を誘発するため、作業者による金属板の重ね合わせ作業は慎重を要する。 In addition, for metal plate superposition work when bonding metal plates, the size and type of metal plates, the number of metal plates to be bonded, and the combination pattern such as inside and outside differ depending on the order, and generally a small lot. Since it is a made-to-order manufacturing, it is difficult to introduce an automated manufacturing machine online. For this reason, generally, the metal plate overlaying operation is performed off-line. Specifically, the metal plate superimposing operation is performed by superimposing the metal plates on the work table by operating a crane that handles the metal plates. Since misalignment between the metal plates induces poor welding and poor quality in the crimping process, the operator needs to be careful when stacking the metal plates.
また、安全ルール上、クレーンの吊荷である金属板に作業者が直接手を触れることが許されないことも、金属板の重ね合わせ作業を一層難しいものにしている。ここで、一般的な事例として、2m×5mのサイズの2枚の金属板を5mm以内の誤差で作業台の上で重ね合わせる作業を想定する。この場合、安全ルールに基づくクレーンの吊荷からの退避距離を確保する必要性や金属板のサイズが大きいことに起因して、作業者一人では作業者寄りの金属板の周端部における水平方向の位置ずれを確認することは困難である。また、金属板の水平面内における回転成分を調整するためのクレーンの旋回動作を含めた微妙な位置調整を一人作業で実施することは現実的に難しい。このため、金属板の重ね合わせ作業を容易にする方法が提案されている。 In addition, the fact that the operator is not allowed to directly touch the metal plate, which is the crane's suspended load, due to safety rules makes the metal plate superposition work more difficult. Here, as a general case, it is assumed that two metal plates having a size of 2 m × 5 m are overlaid on a work table with an error within 5 mm. In this case, the horizontal direction at the peripheral edge of the metal plate close to the worker alone is due to the necessity of ensuring the retreat distance from the crane's suspended load based on safety rules and the large size of the metal plate. It is difficult to confirm the positional deviation. Moreover, it is practically difficult to carry out delicate position adjustment including a turning operation of a crane for adjusting a rotation component in a horizontal plane of a metal plate by one person. For this reason, a method for facilitating the overlapping work of metal plates has been proposed.
具体的には、従来から実施されている金属板の重ね合わせ方法としては、重ね合わせ作業の前に金属板の重ね合わせを補助するためのガイド板を下側の金属板の4周辺の何箇所かに溶接固定しておき、重ね合わせが完了した後にガイド板を除去するという方法がある。また、特許文献1には、被組立位置の相対座標計測用の計測装置及び構成部材の位置決め用のハンドリング装置によって、構成部材を被組立位置にハンドリングするように相対座標だけハンドリング装置を制御する方法が記載されている。この特許文献1記載の方法では、スリット光投光器及びCCDカメラを備える計測装置を用いて、スリット光投影法に基づいて計測装置の座標系における被組立位置の相対座標を計測している。 Specifically, as a conventional metal plate superimposing method, a guide plate for assisting the metal plate superposition before the superposition operation is provided at any number of locations around the lower metal plate 4. There is a method of fixing by welding and removing the guide plate after superposition is completed. Further, Patent Document 1 discloses a method of controlling a handling device only by relative coordinates so that a component is handled at the assembly position by a measurement device for measuring the relative coordinate of the assembly position and a handling device for positioning the component. Is described. In the method described in Patent Document 1, the relative coordinates of the assembly position in the coordinate system of the measuring device are measured based on the slit light projection method using a measuring device including a slit light projector and a CCD camera.
しかしながら、ガイド板を用いた金属板の重ね合わせ方法では、ガイド板の溶接固定及び除去に関する作業工程が必要になるために作業能率が低下する。また、ガイド板を設置した場合であっても、ガイド板に過負荷が作用しないように作業者によるクレーン位置の微調整が必要となることに変わりはない。また、クレーン操作の微調整は作業者の能力に依るところが大きく、未熟な作業者が従事した場合には、不適切なクレーン操作による過負荷によってガイド板が外れ、一連の作業がやり直しとなるケースが考えられる。さらに、ガイド板を接着していた金属板との干渉による品質不良が発生する可能性があると共に、干渉した金属板が作業台から落下する事故の発生等の安全上のリスクも存在する。 However, in the metal plate superimposing method using the guide plate, the work efficiency relating to the welding fixation and removal of the guide plate is required, so that the work efficiency is lowered. Even when a guide plate is installed, the operator still needs to finely adjust the crane position so that an overload does not act on the guide plate. In addition, the fine adjustment of crane operation largely depends on the ability of the operator, and when an unskilled worker is engaged, the guide plate may come off due to improper crane operation and the series of operations will be repeated. Can be considered. Furthermore, there is a possibility that a quality defect may occur due to interference with the metal plate to which the guide plate is bonded, and there is a safety risk such as an accident in which the interfered metal plate falls from the work table.
一方、特許文献1に記載されているような被組立位置の相対座標計測用の計測装置を用いて金属板を重ね合わせる場合、計測装置から重ね合わせる2枚の金属板が見えている必要がある。ところが、2m×5mサイズの金属板をクレーンでハンドリングする場合、重ね合わせ作業が完了する直前には下側の被重ね合わせ材は上側の重ね合わせ材によって覆い隠され、ほぼ死角の状態になるために、金属板の重ね合わせを行うことができなくなる。一方、作業エリアをカバーするようにCCDカメラから成る特許文献1記載の計測装置を設置する場合、建屋支柱上方に作業エリアを見下ろす形で計測装置を設置するのが現実的である。 On the other hand, when a metal plate is overlaid using a measuring device for measuring relative coordinates of an assembly position as described in Patent Document 1, it is necessary to see two metal plates to be overlaid from the measuring device. . However, when handling a 2 m x 5 m size metal plate with a crane, the lower material to be overlapped is covered with the upper material just before the overlaying operation is completed, and is almost in a blind spot state. In addition, the metal plates cannot be superposed. On the other hand, when the measuring device described in Patent Document 1 including a CCD camera is installed so as to cover the work area, it is realistic to install the measuring device so as to look down on the work area above the building column.
この場合、一般的な工場建屋支柱スパンを20mとすると、計測装置は最低でも10m遠方を水平視野角90°で撮像できることが望ましい。ところが、この時、解像度3200dpi(4416×2844ピクセル)の高解像度CCDカメラを採用したとしても、視野中央10m遠方での水平方向の空間分解能は4.52mm(=10m×2/4416)程度となる。このため、広角域での歪み補正等の画像処理や相対位置計算のための演算処理を加えた場合、2物体の相対座標の測定精度は10mm以上になってしまう。従って、特許文献1記載の方法では、2枚の金属板を5mm以内の誤差で作業台上に重ね合わせる作業を行うことが困難になる。 In this case, if a typical factory building column span is 20 m, it is desirable that the measuring device can image at least 10 m far away with a horizontal viewing angle of 90 °. However, even if a high-resolution CCD camera with a resolution of 3200 dpi (4416 × 2844 pixels) is adopted at this time, the spatial resolution in the horizontal direction at a distance of 10 m from the center of the visual field is about 4.52 mm (= 10 m × 2/4416). . For this reason, when image processing such as distortion correction in a wide-angle region and arithmetic processing for relative position calculation are added, the measurement accuracy of the relative coordinates of the two objects is 10 mm or more. Therefore, in the method described in Patent Document 1, it is difficult to perform an operation of superimposing two metal plates on a work table with an error within 5 mm.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、屋内クレーンによって2枚の金属板を5mm以内の誤差で作業台上に重ね合わせる作業において、効率的、且つ、安全に金属板を重ね合わせることができる金属板の重ね合わせ装置及び重ね合わせ方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to efficiently and safely superimpose two metal plates on a work table with an error within 5 mm by an indoor crane. An object of the present invention is to provide a metal plate superimposing apparatus and a superimposing method capable of superimposing metal plates.
本発明に係る金属板の重ね合わせ装置は、2枚の金属板を重ね合わせる作業を行う作業エリア内に設けられた、吊り治具に該金属板を係止することによって該金属板を移動する屋内クレーンと、前記作業エリア内に設けられた、回転ファンビームを射出する複数の航法用送信機と、前記吊り治具に装着された、前記回転ファンビームを測位信号として受信する航法用受信機と、前記航法用受信機が受信した測位信号に基づいて前記吊り治具の現在位置を算出し、算出された現在位置と目標位置との偏差に基づいて前記吊り治具の現在位置が目標位置になるように前記屋内クレーンを自律走行させることによって、2枚の金属板を重ね合わせる制御手段と、を備えることを特徴とする。 The metal plate superimposing apparatus according to the present invention moves the metal plate by engaging the metal plate with a hanging jig provided in a work area where two metal plates are superposed. An indoor crane, a plurality of navigation transmitters for emitting a rotating fan beam provided in the work area, and a navigation receiver for receiving the rotating fan beam as a positioning signal mounted on the suspension jig And the current position of the suspension jig is calculated based on the positioning signal received by the navigation receiver, and the current position of the suspension jig is calculated based on the deviation between the calculated current position and the target position. And a control means for superimposing two metal plates by autonomously running the indoor crane.
本発明に係る金属板の重ね合わせ方法は、2枚の金属板を重ね合わせる作業を行う作業エリア内に設けられた複数の航法用送信機が、回転ファンビームを射出するステップと、吊り治具に前記金属板を係止することによって該金属板を移動する屋内クレーンの前記吊り治具に装着された航法用受信機が、前記回転ファンビームを測位信号として受信するステップと、制御手段が、前記航法用受信機が受信した測位信号に基づいて前記吊り治具の現在位置を算出し、算出された現在位置と目標位置との偏差に基づいて前記吊り治具の現在位置が目標位置になるように前記屋内クレーンを自律走行させることによって、2枚の金属板を重ね合わせるステップと、を含むことを特徴とする。 The metal plate superimposing method according to the present invention includes a step in which a plurality of navigation transmitters provided in a work area for performing an operation of superposing two metal plates inject a rotating fan beam, and a hanging jig. A navigation receiver mounted on the suspension jig of an indoor crane that moves the metal plate by locking the metal plate to receive the rotating fan beam as a positioning signal; The current position of the hanging jig is calculated based on the positioning signal received by the navigation receiver, and the current position of the hanging jig becomes the target position based on the deviation between the calculated current position and the target position. In this way, the step of autonomously running the indoor crane includes superposing two metal plates.
本発明に係る金属板の重ね合わせ装置及び重ね合わせ方法によれば、屋内クレーンによって2枚の金属板を5mm以内の誤差で作業台上に重ね合わせる作業において、効率的、且つ、安全に金属板を重ね合わせることができる。 According to the metal plate superimposing apparatus and the superimposing method of the present invention, the metal plate can be efficiently and safely used in the operation of superimposing two metal plates on the work table with an error within 5 mm by an indoor crane. Can be superimposed.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である金属板の重ね合わせ装置の構成及びその動作について説明する。 Hereinafter, with reference to the drawings, the configuration and operation of a metal plate superposing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.
〔金属板の重ね合わせ装置の構成〕
始めに、図1,図2を参照して、本発明の一実施形態である金属板の重ね合わせ装置の構成について説明する。図1は、本発明の一実施形態である金属板の重ね合わせ装置の全体構成を示す模式図である。図2は、本発明の一実施形態である金属板の重ね合わせ装置の構成を示すブロック図である。
[Configuration of the metal plate overlay device]
First, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the structure of the metal plate superimposing apparatus which is one embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a metal plate superposing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a metal plate superposing apparatus according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、本発明の一実施形態である金属板の重ね合わせ装置1は、屋内クレーン2を利用して作業台Tの上に載置された被重ね合わせ材P1の上に重ね合わせ材P2を重ね合わせる作業を行うための装置である。ここで、被重ね合わせ材P1及び重ね合わせ材P2はそれぞれ、互いに性質の異なる鋼板等の金属板によって構成されている。
As shown in FIG. 1, a metal sheet superposing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention is superposed on a material to be superposed P1 placed on a work table T using an
図1及び図2に示すように、本発明の一実施形態である金属板の重ね合わせ装置1は、屋内クレーン2及び室内位置測定システム3を主な構成要素として備えている。そして、屋内クレーン2は、吊り冶具21、台車22、及び作業者用コントローラ23を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a metal plate superposing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention includes an
吊り冶具21は、重ね合わせ材P2を把持する把持装置21aと、把持装置21aを固定するためのフレーム21bと、を備え、重ね合わせ材P2を把持して固定する機能を有している。なお、重ね合わせ材P2を被重ね合わせ材P1に重ね合わせる際に被重ね合わせ材P1との干渉を避けるため、重ね合わせ材P2を左右方向から把持して把持部先端の凸部に重ね合わせ材P2を引っ掛けて持ち上げる、いわゆるトングタイプの把持装置は利用できない。また、重ね合わせ材P2を形成する金属板として非磁性体であるステンレス鋼板を扱う場合もあるため、把持装置としてマグネットクレーンも利用できない。このため、把持装置21aとしては、重ね合わせ材P2との間に負圧を発生させて重ね合わせ材P2の表面との間に吸着力を発生させるバキュームリフトタイプの把持装置を用いることが望ましい。
The hanging
台車22は、搭載コンピュータ22aと、モータ制御部22bと、駆動部22cと、を備えている。搭載コンピュータ22aは、情報処理装置によって構成され、作業者用コントローラ23から送信された動作指令に従ってモータ制御部22bを制御する。モータ制御部22bは、搭載コンピュータ22aから出力された制御信号に従って駆動部22cを制御する。駆動部22cは、モータ制御部22bから出力された制御電流に従って、吊り冶具21の矢印50方向への巻上げや巻下げ、吊り冶具21の矢印D2方向への横行、レールR上における台車22の矢印D3方向への走行、及び吊り冶具21の矢印D4方向への旋回動作を行う。
The
作業者用コントローラ23は、作業者Oによって操作され、後述するホストコンピュータ33から送信された巻上げ、横行、走行、又は旋回動作指令を搭載コンピュータ22aに伝送する機能を有している。また、作業者用コントローラ23は、作業者Oが自律移動モードON/OFF切り替えスイッチを操作することによって自律移動モードをオン状態に設定した場合、自律移動モードがオン状態に設定された旨の信号を搭載コンピュータ22aに送信する。自律移動モードがオン状態に設定された旨の信号を受信した場合、搭載コンピュータ22aは、作業者用コントローラ23から送信される動作指令情報に基づいてモータ制御部22bを制御することによって台車22を自律走行させる。
The
室内位置測定システム3は、複数の航法用送信機31、航法用受信機32、及びホストコンピュータ33を備えている。
The indoor position measurement system 3 includes a plurality of
航法用送信機31は、被重ね合わせ材P1の上に重ね合わせ材P2を重ね合わせる作業を行う作業エリア内に設置され、2つの回転ファンビーム(扇形ビーム)FBを射出する。回転ファンビームFBはレーザファンビームであってもよく、他の光放射手段であってもよい。
The
航法用受信機32は、吊り冶具21に装着され、複数の航法用送信機31から射出された回転ファンビームFBを受信する。航法用受信機32は、受信した回転ファンビームFBをIGPS(Indoor Global Positioning System)信号として認識し、認識したIGPS信号に関する情報を受信情報としてホストコンピュータ33に無線伝送する。一般に、衛星航法システム(GPS : Global Positioning System)は3つ以上のGPS人工衛星を用いてGPS受信機の位置に符合する3次元座標値(以下、「座標値」という)を認識及び決定する装置であり、このような概念を室内に適用したものが室内位置測定システム(IGPS)である。室内位置測定システムの詳細については、米国特許第6,501,543号明細書に詳細に記載されている。
The
ホストコンピュータ33は、コンピュータ本体33a、キーボード33b、及び受信装置33cを備えている。コンピュータ本体33aの記憶手段には、現在位置演算用プログラム33d及び目標軌道計算プログラム33eが記憶されている。キーボード33bは、作業者Oの操作入力信号をコンピュータ本体33aに出力する。受信装置33cは、航法用受信機32から無線伝送された受信情報をコンピュータ本体33aに出力する。
The
コンピュータ本体33aは、現在位置演算用プログラム33dを実行することによって、航法用受信機32からの受信情報に基づいて航法用受信機32の現在位置を算出する。具体的には、航法用送信機31が射出する回転ファンビームFBは航法用送信機31間で所定の角度ずつずれているので、受信した回転ファンビームFBに基づいて航法用受信機32の座標値、すなわち位置又は高さを測定できる。航法用受信機32からの受信情報は受信装置33cを介してコンピュータ本体33aに伝送され、コンピュータ本体33aが、三角測量の原理に従って受信情報からグローバル座標系における航法用受信機32の位置を演算する。
The computer
そして、コンピュータ本体33aは、作業エリア内における屋内クレーン2の走行、横行、巻上げ、及び旋回方向成分に対応したグローバル座標系をそれぞれ(X,Y,Z)及び(θx,θy,θz)と定義しておくことにより、航法用受信機32の位置を屋内クレーン2の制御方向と直接関連付けできる。なお、クレーンガーター含む建屋自身の方向が大きく変化することは無いため、グローバル座標系の設定作業はメンテナンス作業等によって航法用送信機31の設置位置がずれた際等に行う程度で十分である。
Then, the computer
ここで、図3〜図5を参照して、グローバル座標系の設定方法について説明する。図3は、本発明の一実施形態であるグローバル座標系の設定処理の流れを示すフローチャートである。図4及び図5はそれぞれ、グローバル座標系の設定処理において測定された測定点A1,B1,C1の位置を説明するための斜視図及び平面図である。図4に示すように、グローバル座標系を設定する際には、始めに、作業者Oが、航法用受信機32を備える治具50の接触式プローブ部51を工場建屋支柱T1の表面に設けられたランドマークL1に接触させ、航法用受信機32からホストコンピュータ33に受信情報を送信することによって、ランドマークL1の測定点A1の位置を測定する(ステップS1)。
Here, a global coordinate system setting method will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a flowchart showing a flow of global coordinate system setting processing according to an embodiment of the present invention. 4 and 5 are a perspective view and a plan view, respectively, for explaining the positions of the measurement points A1, B1, and C1 measured in the global coordinate system setting process. As shown in FIG. 4, when setting the global coordinate system, first, the operator O provides the
なお、ランドマークの位置を高精度に測定するため、航法用受信機32と接触式プローブ部51の幾何学的位置関係は±50マイクロメートル以内の高精度で決定しておくことが望ましい。屋内位置測定システムによって航法用受信機32の位置(X,Y,Z)及び姿勢(θx,θy,θz)の情報が得られるため、航法用受信機32と接触式プローブ部51との幾何学的位置関係が決まっていれば、航法用受信機32の受信情報を接触式プローブ部51の位置情報(ランドマークの位置情報)に変換できる。
In order to measure the position of the landmark with high accuracy, it is desirable that the geometric positional relationship between the
次に、作業者Oは、屋内クレーン2の走行方向D3において工場建屋支柱T1に隣接する支柱T2の表面に設けられたランドマークL2に治具50の接触式プローブ部51を接触させ、航法用受信機32からホストコンピュータ33に受信情報を送信することによって、ランドマークL2の測定点B1の位置を測定する(ステップS2)。次に、作業者Oは、屋内クレーン2の横行方向D2において工場建屋支柱T1に隣接する支柱T3の表面に設けられたランドマークL3に治具50の接触式プローブ部51を接触させ、航法用受信機32からホストコンピュータ33に受信情報を送信することによって、ランドマークL3の測定点C1の位置を測定する(ステップS3)。そして最後に、ホストコンピュータ33が、航法用受信機32からの受信情報に基づいて、測定点A1,B1,C1の位置をコーナに含み、測定点A1の位置を原点とする座標系をグローバル座標系(図5参照)として定義する(ステップS4)。
Next, the worker O brings the
なお、回転ファンビームの強度にも依存するが、商用化されている屋内位置測定システムでは、半径20〜30mの範囲で±50マイクロメートル以内の測位精度が得られる。このため、作業エリア全体をカバーするように航法用送信機31を設置する場合には、建屋支柱の上方に作業エリアを見下ろす形で航法用送信機31を設置するのが現実的である。従って、一般的な工場建屋支柱スパンを20mとした場合であっても十分な精度で測位を行うことができる。
Although it depends on the intensity of the rotating fan beam, a commercially available indoor position measurement system can obtain positioning accuracy within ± 50 micrometers within a radius of 20 to 30 m. For this reason, when the
このような構成を有する金属板の重ね合わせ装置1は、以下に示す位置/姿勢情報取得処理及び目標軌道計算処理を実行することによって、屋内クレーン2によって2枚の金属板を5mm以内の誤差で作業台上に重ね合わせる作業において、効率的、且つ、安全に金属板を重ね合わせる。以下、位置/姿勢情報取得処理及び目標軌道計算処理を実行する際の金属板の重ね合わせ装置1の動作について説明する。
The metal plate superposition apparatus 1 having such a configuration performs the following position / posture information acquisition processing and target trajectory calculation processing, so that the two
〔位置/姿勢情報取得処理〕
始めに、図6,図7を参照して、位置/姿勢情報取得処理を実行する際の金属板の重ね合わせ装置1の動作について説明する。図6は、本発明の一実施形態である位置/姿勢情報取得処理の流れを示すフローチャートである。図7は、図6に示す位置/姿勢情報取得処理によって演算された矩形形状の一例を示す図である。図6に示すフローチャートは、作業者Oがキーボード33bを操作することによってホストコンピュータ33に対して位置/姿勢情報取得処理の実行を指示したタイミングで開始となる。ホストコンピュータ33は、位置/姿勢情報取得処理の実行を指示されるのに応じて、現在位置演算用プログラム33dを実行することによって位置/姿勢情報取得処理を実行する。
[Position / Attitude Information Acquisition Processing]
First, with reference to FIGS. 6 and 7, the operation of the metal plate superimposing apparatus 1 when the position / posture information acquisition process is executed will be described. FIG. 6 is a flowchart showing a flow of position / posture information acquisition processing according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a diagram showing an example of a rectangular shape calculated by the position / posture information acquisition process shown in FIG. The flowchart shown in FIG. 6 starts when the operator O instructs the
図6に示すように、位置/姿勢情報取得処理では、始めに、作業者Oが、航法用受信機32が取り付けられた治具50の接触式プローブ部51を被重ね合わせ材P1のコーナに接触させ、航法用受信機32からホストコンピュータ33に受信情報を送信することによって、被重ね合わせ材P1のコーナの測定点A2の位置を測定する(ステップS11)。次に、作業者Oは、被重ね合わせ材P1の圧延方向において測定点A2に隣接するコーナに治具50の接触式プローブ部51を接触させ、航法用受信機32からホストコンピュータ33に受信情報を送信することによって、被重ね合わせ材P1のコーナの測定点B2の位置を測定する(ステップS12)。
As shown in FIG. 6, in the position / orientation information acquisition process, first, the operator O places the
次に、作業者Oは、被重ね合わせ材P1の対角線方向において測定点A2に隣接するコーナに治具50の接触式プローブ部51を接触させ、航法用受信機32からホストコンピュータ33に受信情報を送信することによって、被重ね合わせ材P1のコーナの測定点C2の位置を測定する(ステップS13)。そして最後に、ホストコンピュータ33が、航法用受信機32からの受信情報に基づいて、測定点A2,B2,C2の位置をコーナに含む矩形形状(図7参照)を演算し、演算された矩形形状に基づいて被重ね合わせ材P1の位置(X1,Y1,Z1)及び姿勢(θ1x,θ1y,θ1z)を認識する。そして、ホストコンピュータ33は、測定点A2を原点とし、測定点A2から測定点B2へのベクトル方向をX方向、X方向と直交する方向をY方向とする座標系(被重ね金属板座標系)を設定する(ステップS14)。これにより、一連の位置/姿勢情報取得処理は終了する。
Next, the worker O brings the
〔目標軌道計算処理〕
次に、図8,9を参照して、目標軌道計算処理を実行する際の金属板の重ね合わせ装置1の動作について説明する。図8は、本発明の一実施形態である目標軌道計算処理の流れを示すフローチャートである。図9は、図8に示す目標軌道計算処理によって演算された矩形形状の一例を示す図である。図8に示すフローチャートは、作業者Oがキーボード33bを操作することによってホストコンピュータ33に対して目標軌道計算処理の実行を指示したタイミングで開始となる。ホストコンピュータ33は、目標軌道計算処理の実行を指示されるのに応じて、目標軌道計算プログラム33eを実行することによって目標軌道計算処理を実行する。
[Target trajectory calculation processing]
Next, with reference to FIGS. 8 and 9, the operation of the metal plate overlaying apparatus 1 when executing the target trajectory calculation process will be described. FIG. 8 is a flowchart showing the flow of target trajectory calculation processing according to an embodiment of the present invention. FIG. 9 is a diagram showing an example of a rectangular shape calculated by the target trajectory calculation process shown in FIG. The flowchart shown in FIG. 8 starts when the operator O instructs the
図8に示すように、目標軌道計算処理では、始めに、作業者Oが、航法用受信機32が取り付けられた治具50の接触式プローブ部51を重ね合わせ材P2のコーナに接触させ、航法用受信機32からホストコンピュータ33に受信情報を送信することによって、重ね合わせ材P2のコーナの測定点A3の位置を測定する(ステップS21)。次に、作業者Oは、重ね合わせ材P2の圧延方向において測定点A3に隣接するコーナに治具50の接触式プローブ部51を接触させ、航法用受信機32からホストコンピュータ33に受信情報を送信することによって、重ね合わせ材P2のコーナの測定点B3の位置を測定する(ステップS22)。
As shown in FIG. 8, in the target trajectory calculation process, first, the operator O brings the
次に、作業者Oは、重ね合わせ材P2の対角線方向において測定点A3に隣接するコーナに治具50の接触式プローブ部51を接触させ、航法用受信機32からホストコンピュータ33に受信情報を送信することによって、重ね合わせ材P2のコーナの測定点C3の位置を測定する(ステップS23)。次に、ホストコンピュータ33が、航法用受信機32から送信された情報に基づいて、測定点A3,B3,C3の位置をコーナに含む矩形形状を演算し、演算された矩形形状に基づいて重ね合わせ材P2の位置(X2,Y2,Z2)及び姿勢(θ2x,θ2y,θ2z)を認識する(図9参照)。また、ホストコンピュータ33は、測定点A3を原点とし、測定点A3から測定点B3へのベクトル方向をX方向、X方向と直交する方向をY方向とする座標系(重ね金属板座標系)を設定する(ステップS24)。
Next, the worker O brings the
次に、ホストコンピュータ33が、吊り冶具21に装着された航法用受信機32の位置(X3,Y3,Z3)及び姿勢(θ3x,θ3y,θ3z)の情報と重ね金属板座標系の情報とに基づいて、吊り治具21と重ね合わせ材P2との相対位置(X3−X2,Y3−Y2,Z3−Z2)及び姿勢(θ3x−θ2x,θ3y−θ2y,θ3z−θ2z)を演算する(ステップS25)。次に、ホストコンピュータ33が、被重ね金属板座標系と重ね金属板座標系の相対位置(X1−X2,Y1−Y2,Z1−Z2)及び姿勢(θ1x−θ2x,θ1y−θ2y,θ1z−θ1z)を算出する(ステップS25)。
Next, the
次に、ホストコンピュータ33は、吊り冶具21に装着された航法用受信機32の位置及び姿勢の情報を用いて吊り冶具21の目標移動位置(X3+X1−X2,Y3+Y1−Y2,Z3+Z1−Z2)及び目標姿勢(θ3x+θ1x−θ2x,θ3y+θ1y−θ2y,θ3z+θ1z−θ2z)を吊り冶具21の目標移動成分として算出する。そして、ホストコンピュータ33が、吊り冶具21に装着された航法用受信機32の位置及び姿勢情報が目標移動位置及び目標姿勢となるように目標軌道を設定する。具体的には、ホストコンピュータ33は、重ね合わせ材P2が周辺構造物及び作業者Oと干渉しないように吊り治具21を3m巻上げた後、横行、走行、及び旋回同時動作によって目標軌道に沿って吊り治具21を移動させる。その後、ホストコンピュータ33は、吊り治具21の巻き下げ動作を行った後、被重ね合わせ材P1と接触する10cm手前にて巻き下げ速度を減速し、重ね合わせ材P2の位置及び姿勢に微調整を加えながら被重ね合わせ材P1の上に重ね合わせ材P2を重ね合わせる(ステップS26)。
Next, the
以上の説明から明らかなように、本発明の一実施形態である金属板の重ね合わせ装置1では、2枚の金属板を重ね合わせる作業を行う作業エリア内に設けられた複数の航法用送信機31が、回転ファンビームを射出し、吊り治具21に金属板を係止することによって金属板を移動する屋内クレーン2の吊り治具21に装着された航法用受信機32が、回転ファンビームをIGPS信号として受信し、ホストコンピュータ33が、航法用受信機32が受信したIGPS信号に基づいて吊り治具21の現在位置を算出し、算出された現在位置と目標位置との偏差に基づいて吊り治具21の現在位置が目標位置になるように屋内クレーン2を自律走行させることによって、2枚の金属板を重ね合わせる。これにより、屋内クレーンによって2枚の金属板を5mm以内の誤差で作業台上に重ね合わせる作業において、効率的、且つ、安全に金属板を重ね合わせることができる。
As is apparent from the above description, in the metal plate superimposing apparatus 1 according to the embodiment of the present invention, a plurality of navigation transmitters provided in a work area for performing an operation of superposing two metal plates. A
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。例えば、本実施形態は屋内位置測定システム(IGPS)を用いたものであるが、本用途に耐えうる測定範囲及び精度を有する3角測量の原理に基づく屋内位置測定システムであれば本発明に適用可能である。このように、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例、及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。 The embodiment to which the invention made by the present inventors is applied has been described above, but the present invention is not limited by the description and the drawings that constitute a part of the disclosure of the present invention. For example, although this embodiment uses an indoor position measurement system (IGPS), any indoor position measurement system based on the principle of triangulation having a measurement range and accuracy that can withstand this application can be applied to the present invention. Is possible. As described above, other embodiments, examples, operation techniques, and the like made by those skilled in the art based on the present embodiment are all included in the scope of the present invention.
1 金属板の重ね合わせ装置
2 屋内クレーン
3 室内位置測定システム
21 吊り冶具
21a 把持装置
21b フレーム
22 台車
22a 搭載コンピュータ
22b モータ制御部
22c 駆動部
23 作業者用コントローラ
31 航法用送信機
32 航法用受信機
33 ホストコンピュータ
33a コンピュータ本体
33b キーボード
33c 受信装置
33d 現在位置演算用プログラム
33e 目標軌道計算プログラム
FB 回転ファンビーム
P1 被重ね合わせ材
P2 重ね合わせ材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal
Claims (2)
前記作業エリア内に設けられた、回転ファンビームを射出する複数の航法用送信機と、
前記吊り治具に装着された、前記回転ファンビームを測位信号として受信する航法用受信機と、
前記航法用受信機が受信した測位信号に基づいて前記吊り治具の現在位置を算出し、算出された現在位置と目標位置との偏差に基づいて前記吊り治具の現在位置が目標位置になるように前記屋内クレーンを自律走行させることによって、2枚の金属板を重ね合わせる制御手段と、
を備えることを特徴とする金属板の重ね合わせ装置。 An indoor crane that is provided in a work area where two metal plates are superposed and moves the metal plate by locking the metal plate to a hanging jig;
A plurality of navigation transmitters for emitting a rotating fan beam provided in the work area;
A navigation receiver that is mounted on the suspension jig and receives the rotating fan beam as a positioning signal;
The current position of the hanging jig is calculated based on the positioning signal received by the navigation receiver, and the current position of the hanging jig becomes the target position based on the deviation between the calculated current position and the target position. Control means for superimposing two metal plates by autonomously running the indoor crane as described above,
An apparatus for stacking metal plates, comprising:
吊り治具に前記金属板を係止することによって該金属板を移動する屋内クレーンの前記吊り治具に装着された航法用受信機が、前記回転ファンビームを測位信号として受信するステップと、
制御手段が、前記航法用受信機が受信した測位信号に基づいて前記吊り治具の現在位置を算出し、算出された現在位置と目標位置との偏差に基づいて前記吊り治具の現在位置が目標位置になるように前記屋内クレーンを自律走行させることによって、2枚の金属板を重ね合わせるステップと、
を含むことを特徴とする金属板の重ね合わせ方法。 A plurality of navigation transmitters provided in a work area for performing an operation of superimposing two metal plates, and emitting a rotating fan beam;
A navigation receiver mounted on the hanging jig of an indoor crane that moves the metal plate by locking the metal plate to a hanging jig, receiving the rotating fan beam as a positioning signal;
The control means calculates the current position of the hanging jig based on the positioning signal received by the navigation receiver, and the current position of the hanging jig is calculated based on the deviation between the calculated current position and the target position. Superimposing the two metal plates by autonomously running the indoor crane to a target position;
A method for superimposing metal plates, comprising:
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107942763A (en) * | 2017-12-21 | 2018-04-20 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | A kind of control method of shaped steel double steel and stacking electromagnet |
JP2020030051A (en) * | 2018-08-20 | 2020-02-27 | Jfeスチール株式会社 | Automatic driving device and automatic driving method for indoor crane |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4847054A (en) * | 1971-10-19 | 1973-07-04 | ||
JPH01115689U (en) * | 1988-01-29 | 1989-08-03 | ||
JP2014074700A (en) * | 2012-10-05 | 2014-04-24 | Jfe Steel Corp | Position/attitude detection method of metal plate, and inspection method of metal plate |
-
2015
- 2015-11-11 JP JP2015221247A patent/JP2017088329A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4847054A (en) * | 1971-10-19 | 1973-07-04 | ||
JPH01115689U (en) * | 1988-01-29 | 1989-08-03 | ||
JP2014074700A (en) * | 2012-10-05 | 2014-04-24 | Jfe Steel Corp | Position/attitude detection method of metal plate, and inspection method of metal plate |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107942763A (en) * | 2017-12-21 | 2018-04-20 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | A kind of control method of shaped steel double steel and stacking electromagnet |
JP2020030051A (en) * | 2018-08-20 | 2020-02-27 | Jfeスチール株式会社 | Automatic driving device and automatic driving method for indoor crane |
JP7091931B2 (en) | 2018-08-20 | 2022-06-28 | Jfeスチール株式会社 | Automatic operation device and automatic operation method for indoor cranes |
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