JP2782143B2 - 円柱状物体位置測定方法 - Google Patents
円柱状物体位置測定方法Info
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- JP2782143B2 JP2782143B2 JP28960292A JP28960292A JP2782143B2 JP 2782143 B2 JP2782143 B2 JP 2782143B2 JP 28960292 A JP28960292 A JP 28960292A JP 28960292 A JP28960292 A JP 28960292A JP 2782143 B2 JP2782143 B2 JP 2782143B2
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- Control And Safety Of Cranes (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コイルヤードなどに置
かれたコイルなどの円柱状物体の位置をレーザを利用し
て測定する円柱状物体位置測定方法に関するものであ
る。
かれたコイルなどの円柱状物体の位置をレーザを利用し
て測定する円柱状物体位置測定方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】コイルヤードに搬入されたコイルなどの
円柱状物体を天井クレーンにより自動で吊り上げる場
合、その天井クレーンをコイル上に正確に誘導する必要
がある。そのため、従来はＣＣＤカメラを用いた画像処
理によりコイルの位置測定が行われていた。
円柱状物体を天井クレーンにより自動で吊り上げる場
合、その天井クレーンをコイル上に正確に誘導する必要
がある。そのため、従来はＣＣＤカメラを用いた画像処
理によりコイルの位置測定が行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、画像処理によ
るコイル位置測定では、測定装置が複雑で高価となると
ともにコイルの表面が光るような場合は、コイルを背景
から明瞭に区別できず、測定不能となる恐れがあった。
るコイル位置測定では、測定装置が複雑で高価となると
ともにコイルの表面が光るような場合は、コイルを背景
から明瞭に区別できず、測定不能となる恐れがあった。
【０００４】本発明は簡易な方法で正確にコイルの位置
測定を行うことを目的とする。
測定を行うことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになしたもので、複数のレーザ光を円柱状物体
を有する対象物体に向けて投光し、その複数の反射光を
受光して各反射点までの距離を測定するレーザ距離計を
有し、前記複数のレーザ光を所定の幅にわたって対象物
体に照射し、複数のレーザ光が対象物体を横切るように
相対移動させ、この間の距離計による複数の距離データ
から対象物体の高さ変化を測定し、高さが急変する位置
から該円柱状物体の端面位置を測定し、高さが変化しな
い位置と、高さが徐々に変化する位置の内で最高高さと
の差から該円柱状物体の直径を測定し、前記幅方向の任
意の２点の座標の垂直２等分線及び前記端面から円柱状
物体の位置座標を測定することを要旨とする。
するためになしたもので、複数のレーザ光を円柱状物体
を有する対象物体に向けて投光し、その複数の反射光を
受光して各反射点までの距離を測定するレーザ距離計を
有し、前記複数のレーザ光を所定の幅にわたって対象物
体に照射し、複数のレーザ光が対象物体を横切るように
相対移動させ、この間の距離計による複数の距離データ
から対象物体の高さ変化を測定し、高さが急変する位置
から該円柱状物体の端面位置を測定し、高さが変化しな
い位置と、高さが徐々に変化する位置の内で最高高さと
の差から該円柱状物体の直径を測定し、前記幅方向の任
意の２点の座標の垂直２等分線及び前記端面から円柱状
物体の位置座標を測定することを要旨とする。
【０００６】
【実施例】以下本発明を図示の実施例にもとづいて説明
する。図１は本発明の一実施例を示す測定系の正面図、
図２は同測定系の側面図、図３は同測定系の部分平面図
と部分正面図を示した図である。以下本発明の一円柱状
物体としてコイルを例にとって説明する。コイル１０は
台車２０に載置されてコイルヤードに搬入され、天井ク
レーン３０により自動的に台車２０上から吊り上げられ
る。天井クレーン３０の走行方向をＸ方向、横行方向を
Ｙ方向、高さ方向をＺ方向とすれば、台車２０はＹ方向
に搬入される。台車２０上のコイル１０は、中心軸を略
Ｙ方向に向けた状態でＹ方向に複数並置され、それぞれ
がスキッド１１によりＹ方向に位置決めされている。
する。図１は本発明の一実施例を示す測定系の正面図、
図２は同測定系の側面図、図３は同測定系の部分平面図
と部分正面図を示した図である。以下本発明の一円柱状
物体としてコイルを例にとって説明する。コイル１０は
台車２０に載置されてコイルヤードに搬入され、天井ク
レーン３０により自動的に台車２０上から吊り上げられ
る。天井クレーン３０の走行方向をＸ方向、横行方向を
Ｙ方向、高さ方向をＺ方向とすれば、台車２０はＹ方向
に搬入される。台車２０上のコイル１０は、中心軸を略
Ｙ方向に向けた状態でＹ方向に複数並置され、それぞれ
がスキッド１１によりＹ方向に位置決めされている。
【０００７】レーザ距離計４０は、天井クレーン３０の
クラブ３１に下方を向けて取り付けられている。このレ
ーザ距離計４０は投光部Ｐ、受光部Ｍとより構成されて
おり、Ｘ方向に所定の間隔で並列されている。Ｓ１，Ｓ
２・・・・Ｓ１７はそれぞれのレーザ距離計における投
光部Ｐからのレーザ光を示す。対象物体からの反射光は
それぞれの受光部Ｍ１，Ｍ２・・・・Ｍ１７で受光し
て、各反射点までの距離を測定する。
クラブ３１に下方を向けて取り付けられている。このレ
ーザ距離計４０は投光部Ｐ、受光部Ｍとより構成されて
おり、Ｘ方向に所定の間隔で並列されている。Ｓ１，Ｓ
２・・・・Ｓ１７はそれぞれのレーザ距離計における投
光部Ｐからのレーザ光を示す。対象物体からの反射光は
それぞれの受光部Ｍ１，Ｍ２・・・・Ｍ１７で受光し
て、各反射点までの距離を測定する。
【０００８】台車２０上のコイル１０の位置を測定する
には、まずレーザ距離計４０の測定エリア内に台車２０
を入れ、次いで、台車２０上のコイル１０を複数のレー
ザＳ１，Ｓ２・・・・Ｓ１７により完全に順次通過する
ようにレーザ距離計４０をＹ方向に移動させる。
には、まずレーザ距離計４０の測定エリア内に台車２０
を入れ、次いで、台車２０上のコイル１０を複数のレー
ザＳ１，Ｓ２・・・・Ｓ１７により完全に順次通過する
ようにレーザ距離計４０をＹ方向に移動させる。
【０００９】なお、天井クレーン３０のクラブ３１を動
かす代わりに台車２０をＹ方向に移動してもよい。要
は、投光部Ｐの下方をコイル１０がＹ方向に通過すれば
よい。投光部Ｐがコイル１０の上方をＹ方向に通過する
間、レーザ距離計４０による距離測定を行う。その結
果、図３に○×で示したような点において、高さ測定デ
ータが得られる。ここではコイル１０の内、ＮＯ．２周
辺のデータの一部のみを示しており、○は台車高さより
高い部分を、×は台車部分の高さ、またはそれより低い
部分を示している。
かす代わりに台車２０をＹ方向に移動してもよい。要
は、投光部Ｐの下方をコイル１０がＹ方向に通過すれば
よい。投光部Ｐがコイル１０の上方をＹ方向に通過する
間、レーザ距離計４０による距離測定を行う。その結
果、図３に○×で示したような点において、高さ測定デ
ータが得られる。ここではコイル１０の内、ＮＯ．２周
辺のデータの一部のみを示しており、○は台車高さより
高い部分を、×は台車部分の高さ、またはそれより低い
部分を示している。
【００１０】ここでａはコイル中心のＸ座標、ｂはコイ
ル中心のＹ座標、Ｗはコイル幅、Ｒはコイル半径、δＸ
は複数のレーザ間距離、δＹはＹ方向のデータ測定間
隔、θはコイル中心軸のＹ軸との傾き角度である。
ル中心のＹ座標、Ｗはコイル幅、Ｒはコイル半径、δＸ
は複数のレーザ間距離、δＹはＹ方向のデータ測定間
隔、θはコイル中心軸のＹ軸との傾き角度である。
【００１１】図３において、各Ｙ座標Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３
・・・における高さの最大値と台車高さとの差を求めて
２で割ればコイル半径Ｒが求められる。次に、各Ｙ座標
Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３・・・の内、例えばＹ＝Ｙ３における
高さデータの内、台車より高い部分の任意の２点の座標
Ａ，Ｂを直線で結び、その垂直２等分線とＺ＝Ｒとの交
点のＸ座標を求め、全てのコイル１０部分のＹに対して
平均化すればコイル中心のＸ座標ａが求められる。
・・・における高さの最大値と台車高さとの差を求めて
２で割ればコイル半径Ｒが求められる。次に、各Ｙ座標
Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３・・・の内、例えばＹ＝Ｙ３における
高さデータの内、台車より高い部分の任意の２点の座標
Ａ，Ｂを直線で結び、その垂直２等分線とＺ＝Ｒとの交
点のＸ座標を求め、全てのコイル１０部分のＹに対して
平均化すればコイル中心のＸ座標ａが求められる。
【００１２】次に各Ｘ座標において、高さデータが急変
する部分、すなわち×から○または○から×となる点の
Ｙ座標を求めればコイル幅Ｗ及びコイル中心のＹ座標ｂ
が求められる。θが０に近い場合にはδＹの精度でコイ
ル幅Ｗ及びコイル中心のＹ座標ｂが求められる。
する部分、すなわち×から○または○から×となる点の
Ｙ座標を求めればコイル幅Ｗ及びコイル中心のＹ座標ｂ
が求められる。θが０に近い場合にはδＹの精度でコイ
ル幅Ｗ及びコイル中心のＹ座標ｂが求められる。
【００１３】なお、図２の距離測定原理からもわかるよ
うにコイルと台車の境界部分が死角により測定できない
部分２０１が生じる。この点に関しては、測定データを
台車部分のデータ×と等しいとし、同様に図１の地面部
分２０２のデータも台車部分のデータ×と等しいとすれ
ば上記算出方法はそのまま適用できる。
うにコイルと台車の境界部分が死角により測定できない
部分２０１が生じる。この点に関しては、測定データを
台車部分のデータ×と等しいとし、同様に図１の地面部
分２０２のデータも台車部分のデータ×と等しいとすれ
ば上記算出方法はそのまま適用できる。
【００１４】同様にＮＯ．１，ＮＯ．３のコイル１０に
関してもレーザ距離計４０による高さデータから各コイ
ルの半径Ｒ、幅Ｗ、中心座標ａ，ｂが求まる。なお、傾
斜角θは通常小さいので算出不要であるが、必要な場合
は各Ｙ座標におけるコイル中心のＸ座標の変化から容易
に求めることができる。
関してもレーザ距離計４０による高さデータから各コイ
ルの半径Ｒ、幅Ｗ、中心座標ａ，ｂが求まる。なお、傾
斜角θは通常小さいので算出不要であるが、必要な場合
は各Ｙ座標におけるコイル中心のＸ座標の変化から容易
に求めることができる。
【００１５】なお、図２では三角測量方式のレーザ距離
計を例として示したが、投受光部を一体化し、投受光の
時間差または位相差により距離を求めてもよい。また、
本実施例では受光部Ｍを複数台用いた例を示したが、一
台の受光部でその視野を広く取り、全てのレーザ光の反
射光を受光して、距離分布を求めてもよい。
計を例として示したが、投受光部を一体化し、投受光の
時間差または位相差により距離を求めてもよい。また、
本実施例では受光部Ｍを複数台用いた例を示したが、一
台の受光部でその視野を広く取り、全てのレーザ光の反
射光を受光して、距離分布を求めてもよい。
【００１６】図４は図３の他の実施例を示す部分平面図
及び部分正面図を示すものであり、コイル１０の中心軸
がＹ軸に略垂直の場合である。この場合も全く同様にし
てレーザ距離計４０による高さデータから各コイルの半
径Ｒ、幅Ｗ、中心座標ａ，ｂが求められるのでその詳細
は割愛する。
及び部分正面図を示すものであり、コイル１０の中心軸
がＹ軸に略垂直の場合である。この場合も全く同様にし
てレーザ距離計４０による高さデータから各コイルの半
径Ｒ、幅Ｗ、中心座標ａ，ｂが求められるのでその詳細
は割愛する。
【００１７】図５は図３の他の実施例を示す部分平面図
及び部分正面図、図６は図５に対する側面図である。本
実施例では、レーザ距離計の投光部をδＹ／２だけずら
してＰＡ，ＰＢと二列配置しており、したがって受光部
もδＹ／２だけずらしてＭＡ，ＭＢと二列配置してい
る。このようにレーザ距離計を配置すれば、図５に示す
ようにコイル幅Ｗ及びコイル中心のＹ座標ｂを求める場
合の計算精度が向上する。すなわち、高さデータが急変
する部分、すなわち×から○または○から×となる点の
Ｙ座標の範囲がδＹ／２の精度で求められ、投光部を一
列配置した場合の図３または図４に比べて精度が向上す
る。
及び部分正面図、図６は図５に対する側面図である。本
実施例では、レーザ距離計の投光部をδＹ／２だけずら
してＰＡ，ＰＢと二列配置しており、したがって受光部
もδＹ／２だけずらしてＭＡ，ＭＢと二列配置してい
る。このようにレーザ距離計を配置すれば、図５に示す
ようにコイル幅Ｗ及びコイル中心のＹ座標ｂを求める場
合の計算精度が向上する。すなわち、高さデータが急変
する部分、すなわち×から○または○から×となる点の
Ｙ座標の範囲がδＹ／２の精度で求められ、投光部を一
列配置した場合の図３または図４に比べて精度が向上す
る。
【００１８】投光部を三列以上の複数列配置すればさら
に精度の向上が期待できる。この場合もまた、複数台で
はなく一台の受光部でその視野を広く取り、全てのレー
ザ光の反射光を受光して、距離分布を求めてもよい。
に精度の向上が期待できる。この場合もまた、複数台で
はなく一台の受光部でその視野を広く取り、全てのレー
ザ光の反射光を受光して、距離分布を求めてもよい。
【００１９】
【発明の効果】以上、本発明にかかるコイルなどの円柱
状物体の位置測定方法は、距離計と円柱状物体との位置
関係を相対的に移動させるだけで、円柱状物体の位置な
どの必要なデータが求められる。その相対移動には天井
クレーンのクラブやコイル台車などが利用できる。さら
に、画像処理などの複雑な処理系を必要としないので、
測定装置が簡単で安価となる。また、光源にはレーザを
用いているので、画像処理ではコイルを背景から区別し
難い場合でも確実に距離データが得られるので、外乱光
の影響の少ない安定な位置測定が可能となる。従って、
天井クレーンなどによる、安全かつ確実な自動吊り上げ
が可能となる。
状物体の位置測定方法は、距離計と円柱状物体との位置
関係を相対的に移動させるだけで、円柱状物体の位置な
どの必要なデータが求められる。その相対移動には天井
クレーンのクラブやコイル台車などが利用できる。さら
に、画像処理などの複雑な処理系を必要としないので、
測定装置が簡単で安価となる。また、光源にはレーザを
用いているので、画像処理ではコイルを背景から区別し
難い場合でも確実に距離データが得られるので、外乱光
の影響の少ない安定な位置測定が可能となる。従って、
天井クレーンなどによる、安全かつ確実な自動吊り上げ
が可能となる。
【図１】本発明に使用する測定系の正面図である。
【図２】同測定系の側面図である。
【図３】同測定系の部分平面図と部分正面図を同時に示
した図である。
した図である。
【図４】図３の他の実施例を示す部分平面図及び部分正
面図を示す図である。
面図を示す図である。
【図５】図３の他の実施例を示す部分平面図及び部分正
面図を示す図である。
面図を示す図である。
【図６】図５の側面図である。
１０ コイル ２０ 台車 ３０ 天井クレーン ３１ クラブ ４０ レーザ距離計 Ｐ 投光部 Ｍ 受光部 Ｓ１，Ｓ２・・・Ｓ１７ レーザ光 Ｍ１，Ｍ２・・・Ｍ１７ 受光部
Claims (5)
- 【請求項１】 複数のレーザ光を円柱状物体を有する対
象物体に向けて投光し、その複数の反射光を受光して各
反射点までの距離を測定するレーザ距離計を有し、前記
複数のレーザ光を所定の幅にわたって対象物体に照射
し、複数のレーザ光が対象物体を横切るように相対移動
させ、この間の距離計による複数の距離データから円柱
状物体の位置座標を測定することを特徴とする円柱状物
体位置測定方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の円柱状物体位置測定方法
において、レーザ距離計による複数の距離データから対
象物体の高さ変化を測定し、高さが急変する位置から該
円柱状物体の端面位置を測定し、高さが変化しない位置
と、高さが徐々に変化する位置の内で最高高さとの差か
ら該円柱状物体の直径を測定し、前記幅方向の任意の２
点の座標の垂直２等分線及び前記端面から円柱状物体の
位置座標を測定することを特徴とする円柱状物体位置測
定方法。 - 【請求項３】 レーザ光が対象物体に対して投光された
ビーム列であることを特徴とする請求項１または請求項
２記載の円柱状物体位置測定方法。 - 【請求項４】 請求項３記載のビーム列が一列に並んで
いることを特徴とする円柱状物体位置測定方法。 - 【請求項５】 請求項３記載のビーム列が複数列に並ん
でいることを特徴とする円柱状物体位置測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28960292A JP2782143B2 (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | 円柱状物体位置測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28960292A JP2782143B2 (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | 円柱状物体位置測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06117814A JPH06117814A (ja) | 1994-04-28 |
| JP2782143B2 true JP2782143B2 (ja) | 1998-07-30 |
Family
ID=17745365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28960292A Expired - Fee Related JP2782143B2 (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | 円柱状物体位置測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2782143B2 (ja) |
-
1992
- 1992-10-02 JP JP28960292A patent/JP2782143B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06117814A (ja) | 1994-04-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
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