JP3233676B2 - キャリアパレット上のコイル位置検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、キャリアパレットに搭
載したコイルの搬入出される工場クレーンに対する相対
位置を自動検出する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】製鉄所内でのコイル材の構内搬送用に図
９斜視図に示すようなキャリアパレット１が使用されて
おり、キャリアパレット１は、下部に運搬車の昇降式荷
台を挿入できる門形断面の架台部１ａ上に多数のコイル
支持部１ｂを列に設け、その上に色々なサイズのコイル
２を搭載して工場搬入出口に運ばれ、キャリアパレット
１上のコイル２が工場内クレーンによりトング又はＣフ
ック吊具で位置合わせされて吊上げられ工場内のコイル
置場へ搬送されている。しかし従来のキャリアパレット
を使用したコイル搬送では、工場の搬入出口内に停止し
たキャリアパレットの正確な位置が分からず、またそれ
によってパレット上のコイルの正確な位置も分からない
ため、クレーンによるパレット上又はパレット上のコイ
ルへの位置合わせを自動化できず、手動操作に頼ってい
る。またキャリアパレットは使用される種類が多く、種
類毎にパレット自体の形状，寸法も一定せず、正確な停
止位置を検出できない上に、キャリアパレット上に積ま
れるコイルも外径，幅共まちまちで、積付位置もずれて
いることが多く、正確な積付位置の検出が困難である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑みて提案されたもので、キャリアパレットの種
類，コイルの積み方，キャリアパレットの停止位置の不
揃いに関係なく、キャリアパレット上のコイルの位置を
工場棟の平面座標位置として正確に自動計測でき、搬送
クレーンのコイルへの位置合わせ，搬入出運転を自動化
可能とし、従来の危険な困難の多い手動操作運転を解消
し、ひいてはコイルの工場間搬送を容易安全にかつ能率
よく行うことができるキャリアパレット上のコイル位置
検出装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そのため、本発明のキャ
リアパレット上のコイル位置検出装置は、工場棟のコイ
ル搬入出口部に設定したキャリアパレット停止位置の側
部の前後２ケ所及び奥部の１ケ所に設置されたキャリア
パレット側面及び奥側端面までの水平距離測定センサー
と、上記センサーの測定値により停止位置内に停止した
キャリアパレットの基準位置に対するずれ値を求める演
算部、各キャリアパレット上のコイル積付位置の座標デ
ータを各キャリアパレット毎に記憶可能なメモリ、及
び、このメモリを参照し該当する前記コイル積付位置の
座標データを上記ずれ値により基準位置に対する座標値
に変換する演算部を有し、変換された演算値をクレーン
制御信号として出力する制御装置とを具えたことを特徴
としている。また、本発明のキャリアパレット上のコイ
ル位置検出装置は、工場棟のコイル搬入出口部内に設定
したキャリアパレット停止位置の長手方向に沿うガイド
レールを走行する計測台車と、上記計測台車上に搭載さ
れキャリアパレット上のコイル端面周縁部を検出するセ
ンサー，同周縁部までの水平距離を測定するセンサー及
び測定時の上記計測台車の位置を検出する位置検出装置
と、上記センサー及び位置検出装置の検出値と予め与え
られたコイルサイズデータとからコイルの工場内平面座
標位置を求める演算部及び上記コイル位置をクレーン稼
働域座標へ変換する演算部を有し変換された演算値をク
レーン信号として出力する制御装置とを具えたことを特
徴としている。

【０００５】

【作用】上述の本発明のキャリアパレット上のコイル位
置検出装置においては、キャリアパレットがコイル搬入
出口部に到着し停止位置内に着地停止すると手動又は自
動で到着信号が距離測定センサーへ送られ、３ケ所の距
離測定センサーが自身の定位置からキャリアパレット側
面，端面までの水平距離を測定し制御装置へ送り込む。
一方キャリアパレットの固有情報（キャリアパレットの
種類，コイル積付座標等）は、別途搬送用の通信手段で
あるオペレーションガイダンス装置（以下オペガイ装置
という）を経由し制御装置へ送られる。制御装置は、距
離測定センサーから送られた情報を基に第１の演算部で
キャリアパレットの基準停止位置に対する縦，横のずれ
量を演算検出し、次いで第２の演算部で上記位置ずれ情
報を基にオペガイ装置を通し送られたキャリアパレット
上のコイル位置座標値を上記基準停止位置に対する座標
値に変換修正し、これをクレーン制御部を通しクレーン
制御情報として出力する。搬送クレーンは上記制御情報
により、キャリアパレット上の各コイルへ又はコイル積
付位置へ正確に自動位置合わせする。

【０００６】またキャリアパレットを使用してコイルが
送出し工場から他の受取り工場へ搬送されるとき、オペ
ガイ装置で送出し工場から受取り工場へキャリアパレッ
ト情報（キャリアパレットの種類，コイル積付座標，コ
イル内径，外径，幅等）が送られ、この情報は受取り工
場側でコイル位置検出装置の制御装置のメモリへ取込ま
れる。キャリアパレットが受取り工場の停止位置に到着
し着地すると検出器が到着を検出して計測台車の計測運
転を開始させる。すなわち計測台車がコイルの側をガイ
ドレール上で低速走行し、コイル端面周縁部検出センサ
ーがコイルの前側の周縁部を検出するとともに距離測定
センサーが同周縁部までの水平距離を検出し、更に台車
の位置検出装置がその時の台車位置を検出し、続いて同
じコイルの後側周縁部が同様に計測されて制御装置へ送
られ、演算部でコイル中心位置，軸端，外形の工場内水
平座標演算とクレーン稼働域座標への変換演算とが行わ
れてメモリに記憶され、キャリアパレット上のコイルが
順に同様にして計測演算されてメモリに貯えられ全コイ
ルの計測，演算が終了して、これらのデータがクレーン
制御部へ送られる。搬送クレーンはこのデータによる数
値制御でコイルの自動搬入を行う。

【０００７】

【実施例】本発明キャリアパレット上のコイル位置検出
装置の実施例を図面について説明すると、図１〜図３は
第１実施例を示し、図１はコイル搬入出口部付近の斜視
図、図２は本検出装置のブロック図、図３は同上装置の
作動のフロー図である。また図４〜図８は第２実施例を
示し、図４はコイル搬入出口部付近の平面図、図５は図
４のＶ部の拡大斜視図、図６は本検出装置の計測原理の
説明図、図７は本検出装置のブロック図、図８は同上装
置の作動のフロー図である。

【０００８】まず第１実施例の図１において、３は工場
棟５の搬入出口部、４は搬入出口部３内に設定されたキ
ャリアパレット停止位置、６，６′は停止位置４の側部
の前後２ケ所の基準位置に固定設置し停止位置４の幅方
向においてキャリアパレット１の側面までの水平距離を
測定する光波式又は超音波式等の非接触型センサー、
６″は停止位置４の奥側１ケ所の基準位置に固定設置し
停止位置４の長手方向においてキャリアパレット１の奥
側端面までの水平距離を測定する同様のセンサー、７は
最寄り位置又はクレーン上等に設けられる制御装置であ
る。次に図２において、８はパレット到着信号発信部、
９はオペガイ装置受信部、１０は工場棟５の搬送クレー
ンで、これらは図１中では図示省略しており、パレット
到着信号発信部８は停止位置４付近に押ボタン式又は自
動検出スイッチ式などの任意の形式で設けられる。制御
装置７は、設定器１１，メモリ１２，パレットずれ量演
算部１３，コイル積付位置座標修正演算部１４及びクレ
ーン制御部１５で構成されている。

【０００９】このような装置はコイル２の受入れ搬入，
送出し搬出の何れの場合にも使用できるが、今受入れ搬
入の場合を、図３フロー図も参照して作動を説明する。
最初に設定器１１から予めパレット位置ずれ計算のため
の基準位置座標値，キャリアパレット１の種類毎のコイ
ル支持部１ｂ（図９参照）中心座標等がメモリ１２に入
力され、他方オペガイ装置受信部９からは搬入出口部３
へ到着するキャリアパレット１の種類，積まれたコイル
の数，積付位置等の情報がその都度メモリ１２へ入力さ
れる。搬入出口部３へコイル２を積んだキャリアパレッ
ト１が着き停止位置４に停止し着床すると、パレット到
着信号発信部８からの到着信号を受けて水平距離測定セ
ンサー６，６′，６″が停止したパレット１の側面２ケ
所，端面１ケ所までの水平距離を測定し、メモリ１２と
パレットずれ量演算部１３へ測定値が入力される。パレ
ットずれ量演算部１３はメモリ１２から到着したキャリ
アパレット１の種類と情報に一致するコイル積付座標デ
ータを選択して取出し、入力された距離測定値を基に基
準停止位置に対するキャリアパレット１のずれ値及びキ
ャリアパレット１上のコイル２のずれ値を算出する。次
いでコイル積付位置座標修正演算部１４は上記パレット
ずれ量演算部１３が算出した位置ずれ値に基づいてキャ
リアパレット１上のコイル積付座標を工場棟５の位置座
標に変換演算する。変換演算された座標はコイル積付位
置座標修正演算部１４からクレーン制御部１５へ送ら
れ、クレーンの走行系，横行系の駆動パターン信号に変
換されて搬送クレーン１０へ出力される。搬送クレーン
１０はクレーン制御部１５からの信号により、工場棟内
座標値に従って自動位置合わせ制御でキャリアパレット
１上からコイル２を取上げ、工場棟５のコイル置場へ搬
入する。

【００１０】なおこの工場棟５からコイル２を搬出する
場合には、パレットずれ量演算部１３が到着した空キャ
リアパレット１の位置ずれ値及びコイル支持部１ｂの搭
載時中心位置座標の位置ずれ値を算出し、コイル積付位
置座標修正演算部１４がその算出された座標を同様に工
場棟５の座標値に変換演算してクレーン制御部１５を通
し駆動パターン信号を出力する。搬送クレーン１０はク
レーン制御部１５からの信号により、コイル置場から吊
上げたコイル２をキャリアパレット１上へ自動位置合わ
せ搬送して搭載する。

【００１１】次に第２実施例の図４において、１６はキ
ャリアパレット停止位置４の側部に長手方向に沿って工
場棟５内に設けられたガイドレール、１７はガイドレー
ル１６上に係合して走行移動する計測台車である。また
図５において、計測台車１７は走行装置２０を介してガ
イドレール１６上を走行するように設けられ、台車下部
に台車位置検出装置２１が設けられるとともに、台車中
央のポスト１７ａの停止位置側に、キャリアパレット１
上のコイル２の中心付近高さ位置に合わせて光波式又は
超音波式等のコイル端面の周縁部検出センサー２２とコ
イル端面までの距離測定センサー２３を上下に固定して
設けている。今図５右側に示される計測台車１７が走行
方向２４へ微速走行して計測を行うとき、周縁部検出セ
ンサー２２はコイル２ａの端面の周縁部Ａ点とＢ点を順
に検出する。そして周縁部検出センサー２２が周縁部Ａ
点を検出したとき、距離測定センサー２３によりＡ点を
通る鉛直線上の位置でコイル端面までの距離を検出し、
同時に台車位置検出装置２１によりガイドレール１６の
一端を原点とするＡ点検出時の台車位置が検出される。
次いで周縁部検出センサー２２が周縁部Ｂ点を検出した
ときにも、同様に距離測定センサー２３及び台車位置検
出装置２１によりＢ点部コイル端面への水平距離と台車
位置が検出される。この方法でキャリアパレット１上の
コイル２は矢印方向へ順に計測され、計測値が後述の制
御装置のメモリ及び演算部へ送られる。

【００１２】図６は本装置における計測の原理図を示
す。図ではセンサー２２，２３による計測線２２′，２
３′を説明の都合上平行線で示した。図において、Ａ，
Ｂは周縁部検出センサー２２の検出点、ａ，ｂは距離測
定センサー２３で計測したＡ点及びＢ点までの水平距
離、ｌ₁ は台車位置検出装置２１が検出したＡ点位置か
らＢ点位置までの移動距離、ｃ₁ ，ｃ₂ ，ｃ₃ は後述の
オペガイ装置等の通信手段で予め連絡されたキャリアパ
レット１上のコイル２の重心位置座標，コイル径，コイ
ル幅である。ここでは、コイル端面Ａ，Ｂ点までの水平
距離ａ，ｂ及び移動距離ｌ₁ の計測でガイドレール１６
を基準線とするコイル２端面の傾きが座標値で特定さ
れ、これを基にこの位置に積まれたコイル２の重心位置
ｃ₁ のガイドレール１６に関する座標位置が計算で求め
られる。そして更にコイル２のガイドレール１６に関す
る座標位置は同じ工場棟５内に設けられた天井走行式の
搬送クレーンの稼働域平面の座標位置に数値変換して置
換えることができるようになる。

【００１３】このような機能を実行する装置の構成を図
７で説明すると、２５は工場棟５内のパレット到着検出
器、２６は同様のオペガイ装置受信部、２７は制御装
置、２８は工場棟５内に設けた天井走行式等の搬送クレ
ーンである。また制御装置２７は、設定器２９と、設定
器２９，オペガイ装置受信部２６，コイル端面周縁部検
出センサー２２，コイル端距離測定センサー２３及び台
車位置検出装置２１からのコイル搬送関連情報を記憶す
るメモリ３０と、台車位置検出装置２１，コイル端距離
測定センサー２３の計測値及びメモリ３０のコイル位
置，サイズ情報から、工場棟５内における各コイル２の
座標位置を求めるコイル位置演算部３１と、同演算部３
１の演算位置を工場棟５の搬送クレーン２８の稼働域座
標に変換する変換演算部３２と、パレット到着検出器２
５からの検出信号で計測台車１７の走行計測を行わせる
計測台車制御部３３と、座標変換演算部３２により演算
された座標値を制御要素として搬送クレーン２８の運転
を行うクレーン制御部３４とで構成されている。この制
御装置２７は搬送クレーン２８上又は工場棟５内の適当
な場所に設けられる。

【００１４】このような装置の作動を図８フロー図も参
照して説明する。コイル送出し工場からコイル２をキャ
リアパレット１に積んで送り出すとき、同時に送出し工
場からコイル送りデータ（キャリアパレット１の種類，
コイル数，積付座標，コイル外径，内径，幅等）がオペ
ガイ通信装置を通じ受取り工場側のオペガイ装置受信部
２６へ送られ、制御装置２７のメモリ３０へ取込まれ
る。設定器２９からは予め計測台車１７による計測の動
作パターン，キャリアパレット１の種類毎の必要デー
タ，搬送クレーン２８によるコイル搬送運行パターン等
がメモリ３０へ入力設定される。キャリアパレット１が
運搬車により受取り工場のキャリアパレット停止位置４
へ運ばれ着地すると、パレット到着検出器２５が到着信
号を計測台車制御部３３へ伝える。計測台車制御部３３
が制御開始可能となり、その制御操作下で計測台車１７
がキャリアパレット１上のコイル２のガイドレール１６
に対する相対位置を計測し、コイル位置演算部３１によ
り各コイル２のガイドレール１６に対する傾き量，コイ
ルの重心位置座標が計算される。次いでコイル位置座標
は座標変換演算部３２により、搬送クレーン２８の稼働
域に関する座標に変換されクレーン制御座標値としてク
レーン制御部３４へ渡される。クレーン制御部３４は、
メモリ３０に設定された順序又は自動搬送パターンに従
って、キャリアパレット１上のコイル２に順にトング又
はＣフックを位置合わせ係合して吊上げ、工場棟５内の
所定コイル置場へコイル搬入運転を繰返す。

【００１５】このような装置によると、キャリアパレッ
ト１上へのコイル積付位置がずれても、大小のコイル２
がランダムに不揃いに乗せられても、また工場棟５の床
に図６のような傾斜位置で置かれたときでも、工場棟５
の搬入出口部３内で計測台車１７及び制御装置２７によ
り、困難なく工場棟５内でのクレーン稼働域内の座標値
としてコイルの重心位置，水平面内の傾き，個々のコイ
ルサイズを自動操作で検出し特定できるようになる。ま
たそれによって搬送クレーン２８の各コイル２への位置
合わせを自動化させることが可能になり、コイル２の搬
送，工場内への搬入を容易に安全に行えるようになる。

【００１６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば次
のような効果が得られる。 １．キャリアパレット上のコイル積付位置座標を予め演
算部に入力しておくことにより、つまりキャリアパレッ
ト上のどこにコイルが積付けられているかを指定できる
ので、コイルの搬入・搬出にあたっては、当該積付位置
だけにクレーンをアクセスさせることができ、特にキャ
リアパレットにコイルが満載されていない場合に、クレ
ーンのコイルへの位置合わせが簡単となり、また自動化
も可能となる。さらに、各キャリアパレット上のコイル
積付位置の座標データは各キャリアパレット毎にメモリ
に記憶可能されており、キャリアパレットの種類、コイ
ルの積み方やキャリアパレットの停止位置などに関係な
く、キャリアパレット上のコイルの位置を工場棟の平面
座標位置として正確に計測できる。（請求項１） ２．計測台車をコイルの側を一度走行させてコイル周縁
部の検出点までの水平距離（ａ，ｂ）および同検出点間
の距離（１₁ ）を検出し、この検出値を予め与えられて
いるコイルサイズデータに基づき、当該コイルの中心位
置（重心位置）を求めることができる。そしてこの重心
位置をクレーン稼働域座標へ変換してクレーン制御信号
とすることにより、クレーンのコイルへの位置合わせが
簡単となり、また自動化も可能となる。（請求項２）

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明キャリアパレット上のコイル位置検出装
置の第１実施例におけるコイル搬入出口部付近の斜視図
である。

【図２】本検出装置のブロック図である。

【図３】同上装置の作動のフロー図である。

【図４】第２実施例におけるコイル搬入出口部付近の平
面図である。

【図５】図４のＶ部の拡大斜視図である。

【図６】本検出装置の計測原理の説明図である。

【図７】本検出装置のブロック図である。

【図８】同上装置の作動のフロー図である。

【図９】公知のキャリアパレットの斜視図である。

【符号の説明】

１ キャリアパレット ２ コイル ３ 搬入出口部 ４ キャリアパレット停止位置 ５ 工場棟 ６，６′，６″ 水平距離測定センサー ７ 制御装置 ８ パレット到着信号発信部 ９ オペガイ装置受信部 10 搬送クレーン 11 設定器 12 メモリ 13 パレットずれ量演算部 14 コイル積付位置座標修正演算部 15 クレーン制御部 16 ガイドレール 17 計測台車 20 走行装置 21 台車位置検出装置 22 コイル端面周縁部検出センサー 23 コイル端距離測定センサー 24 走行方向 25 パレット到着検出器 26 オペガイ装置受信部 27 制御装置 28 搬送クレーン 29 設定器 30 メモリ 31 コイル位置演算部 32 座標変換演算部 33 計測台車制御部 34 クレーン制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 檜垣 義道 広島市西区観音新町四丁目６番22号 三 菱重工業株式会社 広島製作所内 (56)参考文献 特開 昭56−99194（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−129992（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−52890（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工場棟のコイル搬入出口部のキャリアパ
   レット停止位置の側部の前後２ケ所及び奥部の１ケ所に
   設置されたキャリアパレット側面及び奥側端面までの水
   平距離測定センサーと、 上記センサーの測定値により停止位置内に停止したキャ
   リアパレットの基準位置に対するずれ値を求める演算
   部、各キャリアパレット上のコイル積付位置の座標デー
   タを各キャリアパレット毎に記憶可能なメモリ、及び、
   このメモリを参照し該当する前記コイル積付位置の座標
   データを上記ずれ値により基準位置に対する座標値に変
   換する演算部を有し、変換された演算値をクレーン制御
   信号として出力する制御装置とを具えたことを特徴とす
   るキャリアパレット上のコイル位置検出装置。
2. 【請求項２】 工場棟のコイル搬入出口部内に設定した
   キャリアパレット停止位置の長手方向に沿うガイドレー
   ルを走行する計測台車と、上記計測台車上に搭載されキ
   ャリアパレット上のコイル端面周縁部を検出するセンサ
   ー，同周縁部までの水平距離を測定するセンサー及び測
   定時の上記計測台車の位置を検出する位置検出装置と、
   上記のセンサー及び位置検出装置の検出値と予め与えら
   れたコイルサイズデータとからコイルの工場内平面座標
   位置を求める演算部及び上記コイル位置をクレーン稼働
   域座標へ変換する演算部を有し変換された演算値をクレ
   ーン信号として出力する制御装置とを具えたことを特徴
   とするキャリアパレット上のコイル位置検出装置。