JPH05330787A - クレーンによるコイルハンドリング制御方法 - Google Patents

クレーンによるコイルハンドリング制御方法

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JPH05330787A
JPH05330787A JP15853492A JP15853492A JPH05330787A JP H05330787 A JPH05330787 A JP H05330787A JP 15853492 A JP15853492 A JP 15853492A JP 15853492 A JP15853492 A JP 15853492A JP H05330787 A JPH05330787 A JP H05330787A
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JP
Japan
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coil
crane
calculation
traverse
cameras
Prior art date
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Pending
Application number
JP15853492A
Other languages
English (en)
Inventor
Itsuo Murata
五雄 村田
Hiromitsu Hoshina
博光 星名
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ムダ時間なく、迅速かつ高精度でコイルの移
動を行うことができる経済的なクレーンによるコイルハ
ンドリング制御方法を提供する。 【構成】 あらかじめ検知されているコイルの概略位置
を設定し、続いてクレーン上の光源位置が前記概略位置
上にくるようにクレーンを横走行して停止させた後、光
源からコイルにスポット光を投射し、その投射点をコイ
ル上を移動させながらクレーン上の2台のTVカメラで
撮影し、その画像データに基づいてコイルの位置計算を
開始し、同時に吊具位置がコイルの前記概略位置上にく
るようにクレーンを横走行させ、その横走行中に得られ
る前記計算結果に基づいてその目標位置を補正して位置
合わせを行った後、吊具でコイルを把持するようにした
こと。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、クレーンを自動運転し
て行うコイルハンドリング制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】薄板鋼板をロール状に巻取ったコイルを
貯蔵するコイル倉庫では、天井クレーンによる自動(無
人)運転化のニーズが高いが、この場合問題となるの
は、従来、運転者がクレーン機上に搭乗して行っている
コイルのハンドリング作業である。すなわち、従来のコ
イルのハンドリング作業では、目標コイルの正確な置場
と、置場内でのコイル位置とクレーン間の相対的な関係
位置などを明確にしないと、ミスハンドリングや荷振れ
を引き起し、事故の発生に結びつくし、また、トレーラ
ーによるコイルの入庫作業の場合には、トレーラーの停
車位置が変動するためコイル位置の管理制度が悪くなる
などの問題がある。これに対処するため、クレーン上に
装備した光源と2台のTVカメラによるコイル位置検出
方法が提案されている。この方法は、図5に示すよう
に、クレーン5上のレーザー光源3からレーザースポッ
ト光をコイル4に投射してコイル4上をx方向及びz方
向に移動させ、そのスポット光を2台のTVカメラ1,
2で撮影し、その画像データをもとに、三角測量方式で
コイル4の径方向及び幅方向の高さ分布を求めてコイル
の半径,幅及び中心位置を計算し、この計算結果に基づ
いてコイルに対するクレーンの位置合せを行うのであ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の方法は2台のTVカメラでスポット光の軌跡
を撮影した後、これを画像処理し、その画像データをも
とにコイルの径方向及び幅方向の高さ分布を求め、次い
でコイルの半径,幅及び中心位置を計算し、この計算結
果が出ると、それに基づいてクレーンを横走行して位置
合せする手順となる。つまり、クレーンは上記画像処
理,計算時間中は停止しており、この時間約6〜7秒程
度がムダ時間となって作業効率向上の妨げとなるのであ
る。
【0004】本発明はこのような事情に鑑みて提案され
たもので、ムダ時間なく、迅速かつ高精度でコイルの移
動を行うことのできる経済的なクレーンによるコイルハ
ンドリング制御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】そのために、本発明は、
あらかじめ検知されているコイルの概略位置を設定し、
続いてクレーン上の光源位置が前記概略位置上にくるよ
うにクレーンを横走行して停止させた後、光源からコイ
ルにスポット光を投射し、その投射点をコイル上を移動
させながらクレーン上の2台のTVカメラで撮影し、そ
の画像データに基づいてコイルの位置計算を開始し、同
時に吊具位置がコイルの前記概略位置上にくるようにク
レーンを横走行させ、その横走行中に得られる前記計算
結果に基づいてその目標位置を補正して位置合わせを行
った後、吊具でコイルを把持するようにしたことを特徴
とする。
【0006】
【作用】本発明の方法によると、2台のTVカメラで撮
影された画像データに基づいて行うコイル位置計算の結
果が出る前に、つまり計算開始と同時に吊具位置がコイ
ルの初期目標位置(概略位置)にくるようにクレーンを
横走行させ、その横走行途中で得られた計算結果に基づ
いて目標位置を補正し、位置合せが行われる。したがっ
て、クレーンは待ち時間なしに、連続的に高効率で稼働
することが可能となる。
【0007】
【実施例】本発明の一実施例を図面について説明する
と、図1はそのコイルハンドリングの制御フローチャー
ト、図2は図1の制御を行うための制御装置のブロック
図、図3は図1〜図2におけるコイル位置検出原理及び
測定例を示す線図、図4は図1〜図2によるクレーン速
度パターンの補正要領を示す線図である。
【0008】上図において、図5と同一の機器,部材は
同図と同一の符号を付してあり、まず図5に示すよう
に、コイルヤードの任意の位置を原点0とし、横行方向
と平行な方向をx軸,走行方向と平行な方向をz軸,巻
上げ方向と平行な方向をy軸とするx,y,z直交座標
系を設定する。
【0009】次に、図1および図2において、3はレー
ザー光源,6は走査ミラーで、それぞれクレーンのトロ
リー5上に設置される。この2台の走査ミラー6,6と
レーザー光源3によってレーザー光をx軸又はz軸に平
行に往復移動し、x軸,z軸の選択はコントローラー1
3によって行う。1,2はそれぞれTVカメラで、クレ
ーンのトロリー5上に設置されるが、TVカメラ1はコ
イル4の径方向の高さ分布を測定するための映像を撮影
し、TVカメラ2はコイル4の幅方向の高さ分布を測定
するための映像を撮影するものとする。7はTVカメラ
の映像信号をA/D変換するA/D変換器、14はバイ
パスフィルター、9は二値化装置である。 10は画像
データ上の1点の位置より実際空間のx,y,z座標系
の位置(x,y,z)を計算する座標変換装置、11は
コイルの径方向の3点以上の3次元位置座標データよ
り、ニュートン・ラフソン法で円の方程式を解き、コイ
ルの径方向の中心位置と半径を計算する演算装置、12
はコイルの幅方向のレーザースリット像により、コイル
の両端の位置を検出する端点検出装置である。13はコ
ントローラーで、TVカメラ,レーザー光源及び走査ミ
ラーの動作を制御し、端点検出装置及び演算装置の計算
結果、コイルの重心位置G(xg ,yg ,zg )と幅D
及び半径rを求め、クレーンの動作を制御する制御信号
を出力する昨日を有する。
【0010】かくして、レーザー光源3からレーザース
ポット光をコイル4の表面に投射し、これを走査ミラー
6を回転してz軸と平行にレーザースポット光を移動
し、これをx軸上に設置したTVカメラ1によって撮影
し、その画像データからコイル表面の径方向の高さ分布
(3次元位置)が得られ、同様に、走査ミラー6を回転
してx軸と平行にレーザースポット光を移動し、これを
z軸上に設置したTVカメラ2によって撮影し、その画
像データからコイルの幅方向の高さ分布(3次元位置)
が得られる。
【0011】図3はその際のコイル位置の検出原理及び
測定例を示したもので、同図(A)はxz平面における
レーザー光の投射位置を示している。また同図(B)は
z軸に平行なコイル表面の径方向の高さ分布を、同図
(C)はx軸に平行なコイル表面の幅方向の高さ分布を
それぞれ示している。これらのデータを基にコイルの径
方向の中心位置(yC ,zC ),半径r,及びコイル幅
D,コイルの幅方向中心位置(xC )が計算される。
【0012】次に、上記コイル位置検出装置を適用した
本発明のコイルハンドリング制御方法を図1によって説
明する(図5参照)。まず、地上に載置されているコイ
ル4位置(重心位置G)(xco,yco,zco)が別途手
段により計測され初期目標位置が設定される(ただしこ
の場合概略位置でよく、原点0は任意)。次にクレーン
を横走行してトロリー5上のレーザー光源3がコイル4
のほぼ直上位置にくるように(zco−lz ,xco
x )だけ移動した後停止する。ここでlz ,lx はレ
ーザー光源3と吊具15の位置間のそれぞれz軸方向,
x軸方向の距離である。続いて、レーザー光源3からコ
イル表面に対してレーザースポット光を投射し、2台の
走査ミラー6,6で同スポット光をz軸方向,x軸方向
に移動し、このスポット光の動きを2台のTVカメラ
1,2で撮影する。
【0013】これらの映像データは直ちに画像処理装置
(A/D変換器7,二値化装置9等)を経て演算装置1
1に送られてコイル4の位置計算が行われるが、これと
同時に、クレーンは初期目標位置(xco,yco,zco
に向けて横走行を開始する。その横走行途中において演
算装置11による位置計算が完了し、真のコイル位置
(xC C ,zC )が判明すると、これに基づいて目標
位置補正(xco−xC,yco−yC ,zco−zC )が行
われてクレーンは吊具15位置がコイル4直上、すなわ
ち計算された真の位置(zC ,xC )にくるように位置
合せされた後、停止する。この後、クレーンを巻下げ、
吊具15でコイル4を把持することになる。
【0014】図4は上記クレーンの目標位置の補正要領
を図示したもので、縦軸にクレーンの横走行速度v
O が、横軸に横走行時間tがとってある。ここでコイル
位置計算と同時に開始したクレーンの横走行開始時間を
1 とすると、横走行速度vは次第に上昇し、t2 〜t
3 間をv1 で横走行して、t3 で停止指令を受けて次第
に減速し、t4 で停止する。この実線で示した速度パタ
ーンを初期目標位置(xco,yco,zco)に対するもの
とする。いま、横走行時間t2 〜t3 間のt5 において
位置計算結果が得られ、目標位置をより近くに補正する
ときは、クレーンの停止時間Δt′だけ早くしてt3
で停止指令を出してt4 ′で停止させ、逆に目標位置を
より遠くに補正するときは、停止時間をΔt″だけ遅く
してt3 ″で停止指令を出してt4 ″で停止させて適宜
速度パターンを変えることにより、クレーン(すなわち
吊具15)を真の目標位置(xC C ,zC )に停止さ
せることができる。
【0015】
【発明の効果】このような本発明のコイルハンドリング
制御方法によると、2台のTVカメラで撮影されたスポ
ット光の画像データに基づいて行うコイル位置計算の結
果が出る前に、計算開始と同時に吊具位置がコイルの初
期目標位置にくるように、クレーンを横走行させ、その
横走行中に得られる計算結果に基づいて、その目標位置
を補正し位置合せするようにしたので、従来のように位
置計算の間クレーンを停止する必要がなくなり、精度よ
く位置検出制御がなされ、またムダ時間がなくなって作
業効率が向上するという効果がある。
【0016】要するに本発明によれば、あらかじめ検知
されているコイルの概略位置を設定し、続いてクレーン
上の光源位置が前記概略位置上にくるようにクレーンを
横走行して停止させた後、光源からコイルにスポット光
を投射し、その投射点をコイル上を移動させながらクレ
ーン上の2台のTVカメラで撮影し、その画像データに
基づいてコイルの位置計算を開始し、同時に吊具位置が
コイルの前記概略位置上にくるようにクレーンを横走行
させ、その横走行中に得られる前記計算結果に基づいて
その目標位置を補正して位置合わせを行った後、吊具で
コイルを把持するようにしたことにより、ムダ時間な
く、迅速かつ高精度でコイルの移動を行うことのできる
経済的なクレーンによるコイルハンドリング制御方法を
得るから、本発明は産業上極めて有益なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すコイルハンドリングの
制御フローチャートである。
【図2】図1の制御を行うための制御装置のブロック図
である。
【図3】図1〜図2におけるコイル位置検出原理及び測
定例を示す線図である。
【図4】図1〜図2によるクレーン速度パターンの補正
要領を示す線図である。
【図5】従来のクレーンによるコイル位置検出方法の原
理を説明する斜視図である。
【符号の説明】 1,2 TVカメラ 3 レーザー光源 4 コイル 5 トロリー 6 走査ミラー 7 A/D変換器 9 二値化装置 10 座標変換装置 11 演算装置 12 端点検出装置 13 コントローラー 14 バイパスフィルター 15 吊具

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】あらかじめ検知されているコイルの概略位
    置を設定し、続いてクレーン上の光源位置が前記概略位
    置上にくるようにクレーンを横走行して停止させた後、
    光源からコイルにスポット光を投射し、その投射点をコ
    イル上を移動させながらクレーン上の2台のTVカメラ
    で撮影し、その画像データに基づいてコイルの位置計算
    を開始し、同時に吊具位置がコイルの前記概略位置上に
    くるようにクレーンを横走行させ、その横走行中に得ら
    れる前記計算結果に基づいてその目標位置を補正して位
    置合わせを行った後、吊具でコイルを把持するようにし
    たことを特徴とするクレーンによるコイルハンドリング
    制御方法。
JP15853492A 1992-05-26 1992-05-26 クレーンによるコイルハンドリング制御方法 Pending JPH05330787A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019052019A (ja) * 2017-09-14 2019-04-04 株式会社日立プラントメカニクス コイル運搬用自動クレーンのコイル把持位置の位置決め方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019052019A (ja) * 2017-09-14 2019-04-04 株式会社日立プラントメカニクス コイル運搬用自動クレーンのコイル把持位置の位置決め方法
JP2021113131A (ja) * 2017-09-14 2021-08-05 株式会社日立プラントメカニクス コイル運搬用自動クレーンのコイル把持位置の位置決め方法

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Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20000209