JP3500053B2 - Container loading state detection method for cargo handling equipment - Google Patents

Container loading state detection method for cargo handling equipment

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JP3500053B2
JP3500053B2 JP30024597A JP30024597A JP3500053B2 JP 3500053 B2 JP3500053 B2 JP 3500053B2 JP 30024597 A JP30024597 A JP 30024597A JP 30024597 A JP30024597 A JP 30024597A JP 3500053 B2 JP3500053 B2 JP 3500053B2
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Japan
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container
cargo handling
containers
corners
truck
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国男 宮脇
真樹 前川
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Hitachi Zosen Corp
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Hitachi Zosen Corp
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、例えば青果場にお
いて、トラック荷台に積載された青果物の入ったコンテ
ナを荷降す際に、コンテナ群の平面位置と高さを検知す
ることによって正確に荷役装置を制御することができる
荷役装置のコンテナ載置状態検出方法に関するものであ
る。 【0002】 【従来の技術】従来は、コンテナをトラックから荷降し
する荷役作業を手作業で行っている。また、人手による
荷降し作業効率の向上を図るために、荷役装置を用いて
行うことも検討されている。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】コンテナを複数積層し
たトラックの荷台は、コンテナを荷降しする度にトラッ
ク荷台及びコンテナ最上層が上昇したり傾きが変化す
る。しかもその変化量は車種あるいは個別のトラック毎
に異なっている。このような状況にあって荷役装置を用
いてコンテナの荷役作業を行う場合、荷役装置の走行、
横行、及び昇降移動するクランプ機構をトラック荷台上
のコンテナ群に対して正確に位置決めしないと、コンテ
ナを掴み損ねたり、無関係な箇所でコンテナを落下させ
たりするといった誤動作が生じる可能性がある。 【0004】本発明は、上記した問題を解決するために
なされたものであり、トラック荷台上のコンテナ群の状
態を検知することにより正確に制御することができる荷
役装置のコンテナ載置状態検出方法を提供することを目
的とする。 【0005】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、予めトラックの入庫場所をX−Y平面座
標データとして有し、ここにトラックが入庫すると、こ
のX−Y平面座標に基づいてカメラを粗動し、このカメ
ラによりコンテナ群全体上面の少なくとも対角の2隅に
各々位置する4個のコンテナの角で囲まれる空間部分を
撮像し検出し、該空間部分の中心座標を求め、この中心
座標とX−Y平面座標とを比較してトラック荷台上のコ
ンテナ群全体の平面位置を検知し、次に、撮像領域中心
に4個のコンテナの角で囲まれる空間部分を合わせた後
に、所定範囲の4個のコンテナの角における画素数を検
出して、この検出結果から4個のコンテナの角までの距
離を求めてコンテナ群の高さを求め、これらの検知結果
からコンテナの載置状態を検出するようにしたのであ
る。こうすることで、コンテナ群の平面位置及び高さ位
置を検知した正確なコンテナ載置状態を検出することが
できる。 【0006】 【発明の実施の形態】本発明は、トラックが入出庫する
場所を予めX−Y平面座標データとして有し、X−Y平
面座標内にトラックが入庫した際に、該X−Y平面座標
に基づいて、走行及び横行移動する荷役装置に設けたカ
メラを、トラック荷台上のコンテナ群全体上面の少なく
とも対角の2隅に粗動し、これら対角の2隅の各々にお
いてカメラで撮像した画像から4個のコンテナの角で囲
まれる空間部分を検出した後、この検出結果に基づいて
該空間部分の中心座標を各々求め、これらの中心座標と
X−Y平面座標とを比較してトラック荷台上のコンテナ
群全体の平面位置を検知し、さらに、カメラで撮像した
4個のコンテナの角で囲まれる空間部分を撮像領域の中
心に合わせて、所定範囲の4個のコンテナの角における
画素数を検出した後、この検出結果に基づいて4個のコ
ンテナの角までの距離を求めてトラック荷台上のコンテ
ナの高さを検知し、これら検知した高さと平面位置とか
らコンテナの載置状態を検出するようにしたものであ
る。 【0007】 【実施例】以下に、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。図1は、本発明の荷役装置のコンテナ載
置状態検出方法が適用される自動荷役設備の概略構成を
示す。図2は、自動荷役設備における荷役装置周辺を示
す。図3は、自動荷役設備におけるクランプ機構の要部
を拡大して示す。図4は、自動荷役設備におけるクラン
プ機構の要部を平面視した状態を示す。図5は、本発明
の荷役装置のコンテナ載置状態検出方法におけるコンテ
ナの角部の検出パターン形状を示す。図6は、本発明の
荷役装置のコンテナ載置状態検出方法における4個のコ
ンテナで囲まれた空間部分の中心位置を検出する原理に
ついて示す。図7は、コンテナの角部の画素検出原理示
す。図8は、コンテナ群の高さと画素数との関係を示
す。 【0008】本発明の荷役装置のコンテナ載置状態検出
方法は、図示する自動荷役設備1にて実施される。自動
荷役設備1は、例えば空気圧タイヤを装着した軽四輪車
のトラック2の荷台からコンテナ3を荷積み又は荷降し
作業し、トラック2から荷降ししたコンテナ3を載置す
るパレット1Aを載せるローラテーブル1B、このロー
ラテーブル1Bから所定場所へとコンテナ3を搬送する
コンベア1Cなどを備え、その他以下の構成となってい
る。 【0009】4は、荷役作業位置全体の上方に柱4aで
支持された2本の走行ビーム5に移動可能に設けた荷役
装置であり、この荷役装置4は、走行ビーム5,5に案
内されてトラック2の進行方向に移動する走行台車7
と、トラック2の進行方向に移動可能な走行台車7上に
設けた横行台車8と、横行台車8から昇降するクランプ
機構9とを有している。これら走行台車7、横行台車
8、クランプ機構9の駆動に際しては、不図示の制御装
置からの出力に応じて各々の駆動部が制御され、各々移
動、昇降、掴み又は離し動作を行うように構成されてい
る。 【0010】また、クランプ機構9は、例えばトラック
2の荷台上のコンテナ3を縦方向に2個、横方向に2個
の計4個を一括してクランプした後吊り上げて搬送し、
パレット1Aの上に荷降ろししたり、パレット1Aから
一括して4個のコンテナ3をトラック2の荷台へと荷積
みしたりするために、以下のように構成されている。 【0011】11は、横行台車8に配置された昇降機
構、例えばウインチであり、このウインチ11により巻
取りまたは送出しされるワイヤーロープ11aを介して
昇降ベース12が吊り下げ状に保持されている。そし
て、この昇降ベース12の昇降を案内する機構として、
本発明ではパンタグラフ機構13を採用している。な
お、本実施例構成では、パンタグラフ機構13のスライ
ド部にリニアガイド13aを採用したものを示してい
る。 【0012】14は、昇降ベース12の下方に水平回転
機構を介して設置された回転ベースである。回転ベース
14の水平回転機構としては、本実施例構成では、昇降
ベース12に回転が自在なように枢軸15を貫通状に枢
支し、この枢軸15を例えばパワーシリンダ16によっ
て回転させるものを示している。そして、枢軸15の下
端部に回転ベース14を取り付けることによって、回転
ベース14は枢軸15と一体的に水平回転するようにな
っている。 【0013】17は、回転ベース14に垂下状に設置し
た例えば2基で対をなすエアーシリンダであり、本実施
例構成では、この対をなすエアーシリンダ17を4対設
置したものを示している。そして、これら対をなすエア
ーシリンダ17のロッド端には例えばワイヤーロープ1
8を介して、それぞれクランプ部19が吊り下げ状に設
置されている。 【0014】クランプ部19は、ハンドベース19a上
に、2基で対をなす位置決め用エアーシリンダ19bと
クランプ用エアーシリンダ19cとをそれぞれ所定配置
した構成であり、このうち位置決め用エアーシリンダ1
9bは、図4に示すように、平面視コンテナ3の対角線
上に配置され、コンテナ3の対向する角部を、そのロッ
ド端に取り付けた押出金具19dで内側から張出状に押
すために用いられる。また、クランプ用エアーシリンダ
19cは、平面視コンテナ3の長手方向中心線上に配置
され、コンテナ3に設けられた両把手部3aにクランプ
爪19eをそれぞれの内側から係合させるために用いら
れる。 【0015】さらに、クランプ部19には、ハンドベー
ス19aの縁部がコンテナ3に接触した時に、エアーシ
リンダ17のロッド端の突出を停止させるためのリミッ
トスイッチS1と、クランプ爪19eのアーム基端部が
接触するとウインチ11を駆動して昇降ベース12を上
昇させるリミットスイッチS2とが設けられている。 【0016】なお、20は、昇降ベース12に垂下状に
設置したシリンダーであり、回転ベース14の上面にお
ける該シリンダー20のロッドと対向する位置に立設し
たガイド筒21に該ロッドを嵌入させることで、回転ベ
ース14の回転を防止するものである。 【0017】そして、本発明方法を実施する際に用いら
れるカメラ10は、横行台車8の各部材を保持した横行
ベース8aの横行方向の中央位置から走行方向に突出し
て設けた保持部材10aによってその光軸が下方垂直に
向くように保持されている。 【0018】上記構成において、コンテナ3の荷役作業
は各部の駆動を制御して行われるが、この制御を行うに
際しては、コンテナ3の位置や高さを正確に検出する必
要があり、これらの検出データを不図示の制御装置に与
えることによって、目標とするコンテナ3を適正、かつ
効率よく荷降ろし又は荷積みすることができるのであ
る。 【0019】そこで、以下に、例えばコンテナ荷降し動
作を実施する際における、本発明方法によるコンテナ3
の載置状態検出手順を説明する。まず、自動荷役設備1
には図1に示すようにトラック2が入庫する位置に、入
庫ポート1aが設けられており、この入庫ポート1aの
平面データは、不図示の記憶装置に固定的に予めX−Y
平面座標データとして記憶されている。 【0020】ここで、例えばトラック2が入庫ポート1
aに若干斜めに入庫した際には、X−Y平面座標に対し
てずれを生じることとなるが、入庫ポート1aにトラッ
ク2が入庫したときには、必ず荷台上に載置されたコン
テナ群の4隅の各々のX−Y平面座標が、各々X−Y平
面座標の所定範囲内に位置するものとして、次にカメラ
10をこれらコンテナ群の4隅のうちの1つに向けて粗
動させる。 【0021】ここで、上記X−Y平面座標の所定範囲と
は、カメラ10における撮像視野の範囲であり、入庫ポ
ート1aを平面視した際においてコンテナ群の隅が各々
位置すると考えられるX−Y平面座標について各々所定
範囲を定め、この所定範囲のX−Y平面座標中心に向け
てカメラ10を移動させれば、例えトラック2が入庫ポ
ート1aに対して斜めに入庫しても、入庫ポート1aに
入庫さえしていれば、カメラ10の撮像視野にコンテナ
群の隅を必ず入れることができるのである。 【0022】カメラ10で撮像視野に入った映像は2値
化処理され、次に、撮像画像を走査して2値化処理デー
タに基づく各画素ごとの明暗でコンテナ3の角部を検出
する。すなわち、上記撮像画像の走査時には、予め記憶
装置に記憶されたコンテナ3の角部の図5(a)〜
(d)の各々に示す4パターンの形状についてパターン
マッチング処理、すなわち、例えば図5(a)に示す形
状を順次90゜,180゜,270゜と回転させて撮像
画像上で4個のパターンを検出することにより、コンテ
ナ3の角部が次々と検出されるのである。なお、図5に
おける(a)〜(d)の各々に示す撮像領域での画素
は、ここでは原理を示すために実際より粗く示してい
る。 【0023】そして、撮像画像において角部の4パター
ン全てを検出した際に、4個のコンテナの角部で囲まれ
た空間部分が検出されることとなり、この空間部分の中
心を図6に示す原理に基づいてX,Y方向に各々コンテ
ナ3の縁部を延ばした時の交点Q1〜Q4の平均座標を
演算して中心座標として検出し、この中心が上記X−Y
平面座標上でどこに位置するのかを検出する。すなわ
ち、カメラ10の撮像視野の中心座標は、上記したよう
に所定範囲のX−Y平面座標の中心座標であるので、撮
像視野中心から4個のコンテナの角部で囲まれた空間部
分の中心がX,Yに各々どれだけ移動した位置にあるか
を演算すれば、X−Y平面座標での位置が検出できるの
である。 【0024】以上の手順をトラック荷台上のコンテナ群
全体上面の少なくとも対角の2隅について行えば、入庫
ポート1aに対するトラック2の入庫状態が認識できる
のである。 【0025】一方、本発明方法においては、上記カメラ
10で平面位置検知を行った後に高さ検知を行う。この
高さ検知は、上記したコンテナ群の平面検知によって求
めたコンテナ群のある1隅に位置する4個のコンテナ3
で囲まれた空間部分を、撮像領域中心に合わせて、撮像
領域の所定範囲において4個のコンテナ3の隣接する角
部がどれだけの画素数で構成されているかを検出するの
である。 【0026】ここで、カメラ10から最上層のコンテナ
3までが近い、つまりコンテナ群の高さとしては高い位
置にある場合には、図7(a)に示すように撮像領域に
対して大きく4個のコンテナ3の隣接する角部が撮像さ
れる。逆に、カメラ10から最上層のコンテナ3までが
遠い、つまりコンテナ群の高さとしては低い位置にある
場合には、図7(b)に示すように撮像領域に対して小
さく4個のコンテナ3の隣接する角部が撮像される。こ
こで、コンテナ3の角部の屈曲箇所を除く1辺の画素
数、例えば〜の各々の範囲に撮像された画素数を4
辺総てについて検出する。なお、図7では、図5よりも
画素を細かく示しているが、基本的に図5及び図7とも
模式的に画素を示しているに過ぎないので、図5と図7
の画素数の整合性は問わないこととする。 【0027】そして、各々の範囲に撮像された画素数か
ら、各辺における画素数に相当するカメラ10までの距
離が求められ、この後、カメラ10の所定高さの待機位
置から、上記で求めたカメラ10までの距離を減算する
ことにより、コンテナ群の高さが検知できる。なお、1
辺の画素数とコンテナ群の高さの関係は図8に示すよう
に示される。そして、各々隣接する4個のコンテナ3の
角部の各辺までの高さの平均を求めることにより、4個
のコンテナ3で囲まれた空間部分の高さが検知できる。 【0028】このようにして、コンテナ群のX−Y平面
座標及び高さ位置を検知した後、このコンテナ群の状態
情報に基づいてクランプ機構9をX−Y方向に微調整
し、検知した高さ位置の若干手前まで、ウインチ11を
駆動して昇降ベース12を高速下降させ、この後ウイン
チ11を停止する。そして、4個のコンテナ3に対応す
るリミットスイッチS1が総て作動するまでエアーシリ
ンダー17のロッドを突出させ、4個のコンテナ3に対
応するリミットスイッチS1が作動した後、位置決め用
エアーシリンダー19b及びクランプ用エアーシリンダ
19cを駆動してコンテナ3を把持する。そして、クラ
ンプ用エアーシリンダ19cを駆動してクランプ爪19
eが開くと、該クランプ爪19eのアーム基端部がリミ
ットスイッチS2と接触して作動し、これによりウイン
チ11が巻取駆動されて昇降ベース12が上昇し、この
後パレット1Aに荷役装置4を移動させ、ここでコンテ
ナ3を載置する。 【0029】なお、上記動作中にエアーシリンダ17を
駆動する理由は以下の通りである。すなわち、上記高さ
検知により正確な高さは把握しているものの、その高さ
まで高速に昇降ベース12を下降させるとコンテナ群の
傾き具合によっては干渉したり衝突したりする可能性が
あるので、若干手前で昇降ベース12の下降を停止して
いること、及びコンテナ群全体が傾いている場合には例
えば一度に掴む4個のコンテナ3のうち傾いた最上部に
位置するコンテナ3の縁部でリミットスイッチS1が作
動することとなり、傾いた最下部に位置するコンテナ3
には押出金具19d及びクランプ爪19eが当該コンテ
ナ3に対して正しく位置せず、傾いた最下部に位置する
コンテナ3を掴み損なうことがあるためである。 【0030】従って、4個のコンテナ3を確実に掴むた
めに、4個のリミットスイッチS1が作動するまでエア
ーシリンダ17のロッドを突出させるのである。こうす
ることで、既にコンテナ3の上縁部にハンドベース19
aが接触している場合にはワイヤーロープ18が撓み、
そうでない場合にはエアーシリンダ17のロッドを突出
させることで初めてコンテナ3の上縁部にハンドベース
19aが接触し、一度に掴む4個のコンテナ3に対し
て、例えコンテナ群が傾いていたとしても押出金具19
d及びクランプ爪19eを正しく位置させることができ
るのである。 【0031】そして、コンテナ群の隅に位置する4個の
コンテナ3を荷降しした後に、以下、コンテナ群の位置
情報に基づいてコンテナ3の寸法から演算した次の荷降
しポイントまで、荷役装置4によりクランプ機構9を移
動して上記の手順を繰り返すことにより、迅速かつ確実
に荷降ろし作業を行うことができる。 【0032】以上説明したように、本発明の荷役装置の
コンテナ載置状態検出方法によって、トラック2の荷台
に積載されたコンテナ3の正確な平面位置、及び高さに
関する情報を検知することにより、コンテナ3を荷降し
する度にトラック2の荷台及びコンテナ群の最上層が上
昇したり傾きが変化したり、その変化量が車種あるいは
個別のトラック2毎に異なっていても、正確に自動荷役
設備1の各部を制御することができ、従ってコンテナ3
の荷降し作業を迅速かつ効率的に行うことができる。 【0033】なお、上記実施例では、コンテナ3の荷降
しについての手順を説明したが、トラック2へコンテナ
3を荷積みするには、自動荷役設備1としては上記と逆
の動作を行い、本発明方法においては、空荷のトラック
2の荷台上の平面座標から予め記憶してあるX−Y平面
座標に基づいて荷台の平面位置状態を認識させ、コンテ
ナ3の載置位置をオペレーターが決定すれば、以降、こ
の情報に基づいて1段ずつ積層し、この積層時にカメラ
10で前段の4個のコンテナ3で囲まれる中心位置のX
−Y平面座標及び高さを検知してここを目標として4個
のコンテナ3を一度に荷積みする。このように荷積み作
業においても本発明方法を採用することで、上記と同等
に迅速かつ確実に作業を行うことができる。 【0034】 【発明の効果】以上のように、本発明の荷役装置のコン
テナ載置状態検出方法は、カメラによりトラック荷台上
にあるコンテナ群を撮像し、この撮像データと予め記憶
されたX−Y平面座標とを参照して実際のコンテナ群の
平面位置を検知し、また、カメラによって撮像した画像
データにおける画素数を検出してコンテナ群の実際の高
さを求め、これらの検知結果によってコンテナの載置状
態検出するようにしたので、これらの情報に基づいて荷
役装置の各部が正確に制御でき、荷役作業を迅速に行う
ことができると共に、荷役作業に伴って変化する荷台及
びコンテナ群の高さや傾きなどに対応でき、誤動作を低
減させることができる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to, for example, when unloading a container loaded with fruits and vegetables loaded on a truck bed in a vegetable market, the plane position of a group of containers and the like. The present invention relates to a container loading state detection method for a cargo handling device that can accurately control the cargo handling device by detecting a height. 2. Description of the Related Art Conventionally, loading and unloading operations for unloading containers from trucks are performed manually. In addition, in order to improve the efficiency of unloading work by hand, the use of a cargo handling device has been studied. [0003] In a truck bed having a plurality of stacked containers, the truck bed and the uppermost layer of the container rise or change in inclination every time the container is unloaded. Moreover, the amount of change differs for each vehicle type or individual truck. In such a situation, when carrying out the cargo handling work of the container using the cargo handling device, traveling of the cargo handling device,
If the clamping mechanism that moves in the horizontal direction and moves up and down is not accurately positioned with respect to the group of containers on the truck bed, there is a possibility that a malfunction may occur such as failure to grasp the container or dropping the container at an unrelated part. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and a container loading state detecting method of a cargo handling device capable of accurately controlling by detecting a state of a group of containers on a truck bed. The purpose is to provide. [0005] In order to achieve the above object, the present invention has a storage location of a truck in advance as XY plane coordinate data. The camera is coarsely moved based on the Y-plane coordinates, and the camera captures and detects a space portion surrounded by four container corners located at least at two diagonal corners of the entire upper surface of the container group, and detects the space portion. , The center coordinates are compared with the X-Y plane coordinates to detect the plane position of the entire container group on the truck bed, and then the image is surrounded by four container corners at the center of the imaging area. After matching the spatial portions, the number of pixels at the corners of the four containers in the predetermined range is detected, and the distance to the corners of the four containers is determined from the detection result to determine the height of the container group. From the detection result That is, the container placement state is detected. By doing so, it is possible to detect an accurate container placement state by detecting the plane position and the height position of the container group. According to the present invention, a place where a truck enters and leaves a vehicle is previously stored as XY plane coordinate data, and when a truck arrives within the XY plane coordinates, the XY plane is stored. On the basis of the plane coordinates, a camera provided in the traveling and traversing cargo handling device is roughly moved to at least two diagonal corners of the entire upper surface of the container group on the truck bed, and a camera is provided at each of these two diagonal corners. After detecting a space portion surrounded by the corners of the four containers from the captured image, the center coordinates of the space portion are determined based on the detection result, and these center coordinates are compared with the XY plane coordinates. To detect the plane position of the entire group of containers on the truck bed, and further align the space surrounded by the corners of the four containers imaged by the camera with the center of the imaging area, and adjust the corners of the four containers in a predetermined range. Pixel at After detecting the number, the distance to the corner of the four containers is determined based on the detection result, the height of the container on the truck bed is detected, and the container mounting state is determined from the detected height and the plane position. Is detected. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of an automatic cargo handling facility to which the method for detecting a container placement state of a cargo handling device of the present invention is applied. FIG. 2 shows the vicinity of the cargo handling device in the automatic cargo handling equipment. FIG. 3 is an enlarged view of a main part of the clamp mechanism in the automatic cargo handling equipment. FIG. 4 is a plan view of a main part of the clamp mechanism in the automatic cargo handling equipment. FIG. 5 shows a detection pattern shape of a corner portion of the container in the container loading state detection method of the cargo handling device of the present invention. FIG. 6 shows the principle of detecting the center position of the space surrounded by four containers in the method for detecting the container placement state of the cargo handling device of the present invention. FIG. 7 shows the principle of detecting a pixel at a corner of a container. FIG. 8 shows the relationship between the height of the container group and the number of pixels. [0008] The container loading state detecting method of the cargo handling apparatus of the present invention is carried out by the automatic cargo handling equipment 1 shown in the figure. The automatic cargo handling equipment 1 loads or unloads the container 3 from the loading platform of the truck 2 of a light four-wheeled vehicle equipped with pneumatic tires, for example, and loads a pallet 1A on which the container 3 unloaded from the truck 2 is placed. A roller table 1B to be placed, a conveyor 1C for transporting the container 3 from the roller table 1B to a predetermined location, and the like are provided. Reference numeral 4 denotes a cargo handling device movably provided on two traveling beams 5 supported by pillars 4a above the entire cargo handling position, and the cargo handling device 4 is guided by the traveling beams 5,5. Truck 7 moving in the traveling direction of the truck 2
And a transverse carriage 8 provided on a traveling carriage 7 movable in the traveling direction of the truck 2, and a clamp mechanism 9 which moves up and down from the transverse carriage 8. When driving the traveling cart 7, the traversing cart 8, and the clamp mechanism 9, each drive unit is controlled in accordance with an output from a control device (not shown), and each of them is configured to perform a moving, lifting, lowering, gripping or releasing operation. Have been. The clamp mechanism 9 clamps, for example, two containers 3 on the carrier of the truck 2 in the vertical direction and two containers in the horizontal direction, and lifts and transports the containers.
The following configuration is used to unload the pallet 1A or to load four containers 3 from the pallet 1A on the loading platform of the truck 2 in a lump. Reference numeral 11 denotes an elevating mechanism, for example, a winch, which is disposed on the traversing carriage 8, and the elevating base 12 is held in a suspended manner via a wire rope 11a wound or sent out by the winch 11. . And as a mechanism for guiding the elevation of the elevation base 12,
In the present invention, a pantograph mechanism 13 is employed. In the configuration of this embodiment, the linear guide 13a is used for the slide portion of the pantograph mechanism 13. Reference numeral 14 denotes a rotary base installed below the elevating base 12 via a horizontal rotary mechanism. As the horizontal rotation mechanism of the rotary base 14, in this embodiment, a pivot 15 is pivotally supported by the elevating base 12 so as to be rotatable, and the pivot 15 is rotated by a power cylinder 16, for example. ing. Then, by attaching the rotation base 14 to the lower end of the pivot 15, the rotation base 14 can be horizontally rotated integrally with the pivot 15. Reference numeral 17 denotes, for example, two pairs of air cylinders which are installed in the rotating base 14 in a hanging manner. In this embodiment, four pairs of the air cylinders 17 are installed. . Then, for example, a wire rope 1
Each of the clamp portions 19 is installed in a suspended manner via the corresponding 8. The clamp unit 19 has a configuration in which a pair of positioning air cylinders 19b and clamping air cylinders 19c are respectively arranged on a hand base 19a in a predetermined manner.
As shown in FIG. 4, 9b is disposed on a diagonal line of the container 3 in a plan view, and is used to push opposite corners of the container 3 from the inside with an extrusion fitting 19d attached to the rod end thereof in a projecting manner. Can be The clamping air cylinder 19c is disposed on the center line in the longitudinal direction of the container 3 in a plan view, and is used to engage the clamp claws 19e with both grips 3a provided on the container 3 from the inside. Further, a clamp switch 19 includes a limit switch S1 for stopping the rod end of the air cylinder 17 from projecting when the edge of the hand base 19a comes into contact with the container 3, and an arm base end of the clamp claw 19e. A limit switch S2 is provided for driving the winch 11 and raising the elevating base 12 when the parts come into contact with each other. Reference numeral 20 denotes a cylinder which is suspended from the elevating base 12, and the rod is fitted into a guide cylinder 21 which stands on the upper surface of the rotary base 14 at a position facing the rod of the cylinder 20. Thus, the rotation of the rotation base 14 is prevented. The camera 10 used in carrying out the method of the present invention is provided with a holding member 10a which protrudes in the running direction from a center position in the traversing direction of a traversing base 8a which holds the members of the traversing car 8, and is provided with a holding member 10a. The optical axis is held so as to be directed vertically downward. In the above configuration, the cargo handling operation of the container 3 is performed by controlling the driving of each part. In performing this control, the position and height of the container 3 must be accurately detected. By providing the data to a control device (not shown), the target container 3 can be unloaded or loaded properly and efficiently. Therefore, a container 3 according to the method of the present invention will be described below, for example, when performing a container unloading operation.
Will be described. First, automatic cargo handling equipment 1
As shown in FIG. 1, a storage port 1a is provided at a position where the truck 2 is stored, and plane data of the storage port 1a is fixedly stored in a storage device (not shown) in advance in XY.
It is stored as plane coordinate data. Here, for example, the truck 2 is the storage port 1
a when the truck 2 enters the storage port a slightly obliquely, a shift occurs with respect to the XY plane coordinates. However, when the truck 2 enters the storage port 1a, the container group 4 placed on the loading platform must Assuming that the XY plane coordinates of each of the corners are respectively within the predetermined range of the XY plane coordinates, the camera 10 is coarsely moved toward one of the four corners of the container group. Here, the predetermined range of the XY plane coordinates is the range of the imaging field of view of the camera 10, and it is considered that the corners of the container group are respectively located when the storage port 1a is viewed in plan. If a predetermined range is defined for each of the plane coordinates, and the camera 10 is moved toward the center of the XY plane coordinates of this predetermined range, even if the truck 2 enters the storage port 1a obliquely, the storage port 1a , The corners of the container group can always be included in the field of view of the camera 10. The image entered into the field of view by the camera 10 is binarized, and then the captured image is scanned to detect the corners of the container 3 based on the brightness of each pixel based on the binarized data. That is, at the time of scanning the captured image, the corners of the container 3 stored in the storage device in advance are shown in FIGS.
5D, pattern matching processing is performed on the four pattern shapes, that is, for example, the shapes shown in FIG. 5A are sequentially rotated by 90 °, 180 °, and 270 ° to form four patterns on the captured image. By detecting, the corners of the container 3 are detected one after another. Here, the pixels in the imaging regions shown in each of (a) to (d) in FIG. 5 are shown coarser than they actually are in order to show the principle. When all four corner patterns are detected in the captured image, a space surrounded by the corners of the four containers is detected. The center of this space is shown in FIG. Based on the principle, the average coordinates of the intersections Q1 to Q4 when the edges of the container 3 are extended in the X and Y directions are calculated and detected as the center coordinates.
Detect where it is located on plane coordinates. That is, since the center coordinates of the imaging field of view of the camera 10 are the center coordinates of the XY plane coordinates of the predetermined range as described above, the center of the space part surrounded by the corners of the four containers from the center of the imaging field of view. Is calculated by calculating how much each has moved in X and Y, the position in the XY plane coordinates can be detected. If the above procedure is performed on at least two diagonal corners of the upper surface of the entire container group on the truck bed, the storage state of the truck 2 with respect to the storage port 1a can be recognized. On the other hand, in the method of the present invention, the height detection is performed after the camera 10 detects the planar position. This height detection is performed by the four containers 3 located at one corner of the container group obtained by the above-described container group plane detection.
The spatial portion surrounded by is aligned with the center of the imaging region, and how many pixels the adjacent corners of the four containers 3 are formed in a predetermined range of the imaging region is detected. Here, when the distance from the camera 10 to the container 3 in the uppermost layer is close, that is, the container group is located at a high position as shown in FIG. The adjacent corners of the containers 3 are imaged. On the contrary, when the container 3 of the uppermost layer is far from the camera 10, that is, in a position where the height of the container group is low, as shown in FIG. Three adjacent corners are imaged. Here, the number of pixels on one side excluding the bent portion of the corner of the container 3, for example, the number of pixels imaged in each
Detect all edges. Note that although FIG. 7 shows the pixels more finely than FIG. 5, since FIGS. 5 and 7 basically show only the pixels schematically, FIGS.
The consistency of the number of pixels is not limited. Then, the distance to the camera 10 corresponding to the number of pixels on each side is determined from the number of pixels imaged in each range, and thereafter, the distance from the standby position at a predetermined height of the camera 10 is determined as described above. By subtracting the distance to the camera 10, the height of the container group can be detected. In addition, 1
The relationship between the number of pixels on the side and the height of the container group is shown in FIG. The height of the space surrounded by the four containers 3 can be detected by calculating the average of the heights of the four adjacent containers 3 to each side of the corner. After the XY plane coordinates and the height position of the container group are detected in this way, the clamp mechanism 9 is finely adjusted in the XY directions based on the state information of the container group, and the detected height is detected. The winch 11 is driven to lower the elevating base 12 at a high speed to a position slightly before the position, and thereafter the winch 11 is stopped. Then, the rod of the air cylinder 17 is protruded until all the limit switches S1 corresponding to the four containers 3 operate, and after the limit switches S1 corresponding to the four containers 3 operate, the positioning air cylinder 19b and The air cylinder 19c for clamping is driven to grip the container 3. Then, the clamp air cylinder 19c is driven to drive the clamp pawl 19.
When the e is opened, the arm base end of the clamp claw 19e comes into contact with the limit switch S2 to operate, whereby the winch 11 is driven to be wound and the lifting base 12 is raised, and thereafter, the loading device 4 is mounted on the pallet 1A. Is moved, and the container 3 is placed here. The reason for driving the air cylinder 17 during the above operation is as follows. In other words, although the exact height is grasped by the height detection, if the elevating base 12 is lowered to that height at a high speed, there is a possibility that interference or collision may occur depending on the inclination of the container group. When the lowering of the elevating base 12 is stopped slightly before, and when the entire container group is inclined, for example, at the edge of the container 3 located at the inclined uppermost position among the four containers 3 grasped at a time. When the limit switch S1 is activated, the container 3 located at the lowermost position is inclined.
The reason for this is that the extrusion fitting 19d and the clamp claw 19e are not correctly positioned with respect to the container 3 and may fail to grasp the container 3 located at the lowermost position. Therefore, in order to securely grasp the four containers 3, the rod of the air cylinder 17 is protruded until the four limit switches S1 are operated. In this way, the hand base 19 is already placed on the upper edge of the container 3.
When a is in contact, the wire rope 18 bends,
Otherwise, the hand base 19a contacts the upper edge of the container 3 for the first time by projecting the rod of the air cylinder 17, and the container group is inclined with respect to the four containers 3 grasped at a time. Also extrusion fitting 19
d and the clamp claws 19e can be correctly positioned. After unloading the four containers 3 located at the corners of the container group, the cargo unloading operation proceeds to the next unloading point calculated from the dimensions of the container 3 based on the position information of the container group. By moving the clamp mechanism 9 by the device 4 and repeating the above procedure, the unloading operation can be performed quickly and reliably. As described above, according to the container loading state detecting method of the cargo handling apparatus of the present invention, the information on the accurate plane position and height of the container 3 loaded on the loading platform of the truck 2 is detected. Each time the container 3 is unloaded, even if the loading platform of the truck 2 and the top layer of the container group are raised or the inclination is changed, and the amount of the change is different for each vehicle type or individual truck 2, the automatic cargo handling is accurately performed. Each part of the equipment 1 can be controlled, so that the container 3
Can be quickly and efficiently performed. In the above embodiment, the procedure for unloading the container 3 has been described. However, in order to load the container 3 onto the truck 2, the automatic cargo handling equipment 1 performs the reverse operation. In the method of the present invention, the plane position state of the loading platform is recognized based on the XY plane coordinates stored in advance from the planar coordinates of the empty truck 2 on the loading platform, and the operator determines the placement position of the container 3. Then, the layers are stacked one by one based on this information, and the X at the center position surrounded by the four containers 3 at the previous stage is
-Detect the Y-plane coordinates and height and load four containers 3 at a time with this as the target. By employing the method of the present invention also in the loading operation as described above, the operation can be performed as quickly and reliably as above. As described above, according to the container loading state detecting method of the cargo handling apparatus of the present invention, the camera group captures an image of the container group on the truck bed, and the captured image data and the X- The actual plane position of the container group is detected with reference to the Y-plane coordinates, and the actual height of the container group is obtained by detecting the number of pixels in the image data captured by the camera. Since the loading state is detected, each part of the cargo handling device can be accurately controlled based on this information, and the cargo handling work can be performed quickly, and the loading platform and the container group that change with the cargo handling work can be controlled. It can respond to height, inclination, etc., and can reduce malfunction.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の荷役装置のコンテナ載置状態検出方法
が適用される自動荷役設備の概略構成を示す斜視図であ
る。 【図2】本発明の荷役装置のコンテナ載置状態検出方法
が適用される自動荷役設備における荷役装置及びクラン
プ機構周辺を示す側面図である。 【図3】本発明の荷役装置のコンテナ載置状態検出方法
が適用される自動荷役設備におけるクランプ機構の側面
を示す要部拡大図である。 【図4】本発明の荷役装置のコンテナ載置状態検出方法
が適用される自動荷役設備におけるクランプ機構の要部
拡大図である。 【図5】(a)〜(d)は、本発明の荷役装置のコンテ
ナ載置状態検出方法におけるコンテナの角部の検出パタ
ーン形状を示す図である。 【図6】(a)〜(d)は、本発明の荷役装置のコンテ
ナ載置状態検出方法における4個のコンテナで囲まれた
空間部分の中心位置検出の原理を説明するための図であ
る。 【図7】(a),(b)は、本発明の荷役装置のコンテ
ナ載置状態検出方法における高さ検知原理を説明するた
めの、カメラの撮像領域に撮像された4個のコンテナの
隣接する角部を示す図である。 【図8】本発明の荷役装置のコンテナ載置状態検出方法
における画素数と高さの関係を示す図である。 【符号の説明】 1 自動荷役設備 3 コンテナ 4 荷役装置 10 カメラ
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an automatic cargo handling equipment to which a method for detecting a container placement state of a cargo handling device according to the present invention is applied. FIG. 2 is a side view showing the vicinity of the cargo handling device and the clamp mechanism in the automatic cargo handling equipment to which the container loading state detecting method of the cargo handling device according to the present invention is applied. FIG. 3 is an enlarged view of a main part showing a side surface of a clamp mechanism in the automatic cargo handling equipment to which the container placement state detecting method of the cargo handling device of the present invention is applied. FIG. 4 is an enlarged view of a main part of a clamp mechanism in the automatic cargo handling equipment to which the container loading state detecting method of the cargo handling device according to the present invention is applied. 5 (a) to 5 (d) are diagrams showing the detection pattern shapes of the corners of the container in the container loading state detection method of the cargo handling device of the present invention. FIGS. 6A to 6D are diagrams for explaining the principle of detecting the center position of a space surrounded by four containers in the container loading state detection method of the cargo handling apparatus according to the present invention. . FIGS. 7 (a) and 7 (b) are diagrams for explaining the principle of height detection in the container loading state detection method of the cargo handling device according to the present invention. It is a figure which shows the corner part which does. FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the number of pixels and the height in the method of detecting a container placement state of a cargo handling device according to the present invention. [Description of Signs] 1 Automatic cargo handling equipment 3 Container 4 Cargo handling equipment 10 Camera

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−40567(JP,A) 特開 平4−244391(JP,A) 特開 平3−234491(JP,A) 特開 平2−215621(JP,A) 特開 昭50−52777(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B65G 67/02 B65G 63/00 B65G 57/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-8-40567 (JP, A) JP-A-4-244391 (JP, A) JP-A-3-234491 (JP, A) JP-A-2- 215621 (JP, A) JP 50-52777 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B65G 67/02 B65G 63/00 B65G 57/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 トラックが入出庫する場所を予めX−Y
平面座標データとして有し、前記X−Y平面座標内にト
ラックが入庫した際に、該X−Y平面座標に基づいて、
走行及び横行移動する荷役装置に設けたカメラを、トラ
ック荷台上のコンテナ群全体上面の少なくとも対角の2
隅に粗動し、これら対角の2隅の各々において前記カメ
ラで撮像した画像から4個のコンテナの角で囲まれる空
間部分を検出した後、この検出結果に基づいて該空間部
分の中心座標を各々求め、これらの中心座標と前記X−
Y平面座標とを比較してトラック荷台上のコンテナ群全
体の平面位置を検知し、さらに、前記カメラで撮像した
4個のコンテナの角で囲まれる空間部分を撮像領域の中
心に合わせて、所定範囲の4個のコンテナの角における
画素数を検出した後、この検出結果に基づいて4個のコ
ンテナの角までの距離を求めてトラック荷台上のコンテ
ナの高さを検知し、これら検知した前記高さと前記平面
位置とからコンテナの載置状態を検出するようにしたこ
とを特徴とする荷役装置のコンテナ載置状態検出方法。
(57) [Claims] [Claim 1] The location where the truck enters and leaves the vehicle is determined in advance by XY.
It has as plane coordinate data, and when a truck arrives in the XY plane coordinates, based on the XY plane coordinates,
The camera provided on the cargo handling device that travels and traverses is mounted on at least two diagonals of the upper surface of the entire container group on the truck bed.
After coarsely moving to a corner and detecting a space surrounded by the corners of four containers from the image taken by the camera at each of the two diagonal corners, the center coordinates of the space are determined based on the detection result. Are calculated, and the center coordinates and the X-
The plane position of the entire container group on the truck bed is detected by comparing the coordinates with the Y plane coordinates, and the space defined by the corners of the four containers imaged by the camera is aligned with the center of the imaging area, and After detecting the number of pixels at the corners of the four containers in the range, the distance to the corners of the four containers is determined based on the detection result, and the height of the container on the truck bed is detected. A container mounting state detection method for a cargo handling device, wherein the container mounting state is detected from the height and the plane position.
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