JPH06102010A - 円柱状物体の位置測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 天井クレーンを用いて台車に載置したコイル
を吊り上げるに際して、コイルの位置を簡単な装置で確
実に測定する新規な方法を提供する。 【構成】 台車20の移動中にこの台車20の上方位置に設
けられたレーザ距離計40によって台車20上面に載置され
た複数個のコイルとの距離を測定すると同時に、この台
車20の側方位置に設けられたレーザ距離計50によって台
車20との距離を測定し、両測定結果に基づいてコイル10
の位置を測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コイルヤード等に置か
れたコイル等の円柱状物体の位置を測定する円柱状物体
の位置測定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コイルヤードに搬入されたコイル等の円
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。そのために、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】しかしながら、画像処
理によるコイル位置測定方法では、測定装置の構造が複
雑で高価となる。また、コイルの表面が光るような場合
には、コイルを明瞭に区別できず測定不能となる等の難
点があった。

【０００４】本発明は上記事情に鑑みて創案されたもの
で、クレーンを用いて台車に載置された円柱状物体を吊
り上げるに際して、円柱状物体の位置を簡単な装置で確
実に測定できるようにした円柱状物体の位置測定方法を
提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、台車に載
置した複数個の円柱状物体の位置測定方法であって、台
車の移動中にこの台車の上方位置に設けられた円柱状物
体測定手段によって台車上面の円柱状物体と円柱状物体
測定手段との距離を連続して測定すると同時に、この台
車の側方位置に設けられた台車測定手段によって台車側
面と台車測定手段との距離を連続して測定し、前記両手
段の測定結果に基づいて円柱状物体の位置を演算するよ
うにしている。

【０００６】第２の発明は、台車に載置した複数個の円
柱状物体の位置測定方法であって、台車の停止中にこの
台車の上方位置に移動可能に設けられた円柱状物体測定
手段によって台車上面の円柱状物体と円柱状物体測定手
段との距離を連続して測定すると同時に、この台車の側
方位置に移動可能に設けられた台車測定手段によって台
車側面と台車測定手段との距離を連続して測定し、前記
両手段の測定結果に基づいて円柱状物体の位置を演算す
るようにしている。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照して第１の発明に係る実施
例を説明する。図１は第１の発明を説明する構成説明
図、図２は円柱状物体を載置した台車の平面図、図３は
円柱状物体測定手段によって測定された受光信号波形
図、図４は台車測定手段によって測定された受光信号波
形図、図５は他の実施例を示すもので、台車測定手段に
よって測定された受光信号波形図である。

【０００８】以下の説明では、円柱状物体として製鋼工
場で生産されるコイルを例にとって説明する。図１に示
すように、複数個（図示例では３個）のコイル11、12、
13 (コイルを総称する場合には『コイル10』とする)
は、台車20に載置されてコイルヤード25に搬入され、天
井クレーン30によって自動的に台車20から吊り上げら
れ、倉庫等に保管される。

【０００９】天井クレーン30の走行方向をＸ−Ｘ′方
向、横行方向をＹ−Ｙ′方向、巻上方向をＺ−Ｚ′方向
とする。コイル11、12、13は、その中心軸を図外のスキ
ッドにより台車20のＹ方向中心線上Ｃ上に位置決め固定
されている。

【００１０】前記コイル10は大きさが必ずしも一様でな
く、Ｙ方向の幅Ｗが異なっていたり、隣接するコイル10
間の間隔Ｄも異なっていたりする。

【００１１】台車20はＹ方向に向かってコイルヤード25
に進入し、載置したコイル10が天井クレーン30によって
吊り上げられると、Ｙ′方向に後退するようになってい
る。前記台車20のＹ−Ｙ′方向の一側面には所定幅で等
間隔に形成された凹凸部21が連続して設けられている。
図中22は、台車20の運転台である。

【００１２】円柱状物体測定手段は、例えばレーザ距離
計40であって、天井クレーン30のガーダに下方に向かっ
て取り付けられている。

【００１３】前記レーザ距離計40より下方に向かって発
射されたレーザ光Ｓ₁ がＹ方向に移動する台車20の中心
線Ｃを照射するように台車20の経路が設定されている。
前記レーザ距離計40は、台車20及びコイル10を照射して
反射し帰還する反射光を図外の受光部で受光して各反射
点までの距離を演算するように構成されている。

【００１４】台車測定手段は、例えばレーザ距離計50で
あって、前記レーザ距離計40と同じ構造のものである。
レーザ距離計50は、建屋等のＹ−Ｙ′方向に設けられた
側壁にこれと直交する側方 (Ｘ′方向) に向けて取り付
けられている。そして、側方に向けて発射されたレーザ
光Ｓ₂ が台車20の凹凸部21を照射し、凹凸部21より反射
して帰還する反射光を図外の受光部で受光して各反射点
までの距離を演算するように構成されている。

【００１５】なお、台車20が所定位置に停車した時に
は、レーザ光Ｓ₁ は台車後端部中心位置23を、またレー
ザ光Ｓ₂ は凹凸部21の後端位置24をそれぞれ照射した状
態になっている。

【００１６】次に、第１の発明方法の動作について説明
する。本測定は、台車20がコイルヤード25に進入を開始
してから停止するまでの間に行われる。

【００１７】台車20がＹ方向に進入してくると、台車20
面及び台車20に載置されたコイル10の表面はレーザ光Ｓ
₁ に連続して照射される。そして、反射して帰還する反
射光は、レーザ距離計40の受光部で受光され、受光信号
41が出力される。この受光信号41は、図３に示すよう
に、台車上面とレーザ距離計40との距離、すなわち運転
席22の高さ42、コイル11の高さ43、コイル12の高さ44、
コイル13の高さ45、台車20面の高さ46、コイル10のＹ方
向の幅Ｗ／Ｖ、隣接するコイル10の間隔Ｄ／Ｖを台車20
の進行時間にしたがってそれぞれ示している。ここで、
Ｖは台車の進入角度である。これによってコイル10の幅
Ｗ及び台車20が停止したときのコイル10の置かれている
位置が演算される。

【００１８】一方、台車20の凹凸部21はレーザ光Ｓ₂ に
連続して照射されている。そして、この反射光がレーザ
距離計50の受光部で受光され、台車側面とレーザ距離計
50との間の距離に比例した受光信号51が出力される。こ
の受光信号51は、台車20が一定速度で進入しているとき
は、図４に示すように、山が等間隔の波形52が得られ、
台車20が減速しているときは山の間隔が徐々に広くなっ
た波形53が得られる。

【００１９】凹凸部21は、前記したように等間隔に形成
されているので、前記波形52又は53により単位時間当た
りの凹凸数を測定することにより台車20の進入速度、停
止位置が演算される。さらに、この演算結果と、前記コ
イルデータ41よりコイルの位置データが正確に計算され
る。なお、台車20の進入速度は予め台車20に取り付けた
エンコーダ等の信号出力によって測定するようにしても
よい。

【００２０】図５は他の実施例を示すもので、本例では
台車20の経路が側壁に対して傾いており、コイルヤード
25に進入するに従ってレーザ距離計50から徐々に遠ざか
っている。この波形54の単位時間当たりの凹凸数及び距
離の変化割合を解析することにより、台車20が停止した
ときの停止位置及び傾き角度を算出することができる。

【００２１】次に、第２の発明に係る実施例を図を参照
して説明する。図６は第２の発明方法を説明する構成説
明図、図７は台車測定手段によって測定された受光信号
波形図、図８は他の実施例を示す図７に準ずる受光信号
波形図である。なお、第１の発明と同じ構成部分は同一
の符号で示している。

【００２２】第２の発明においては、円柱状物体測定手
段としてのレーザ距離計60と台車測定手段としてのレー
ザ距離計70とを具備しており、台車20がコイルヤード25
に進入して停止した後にコイル10の位置測定が開始され
る。

【００２３】レーザ距離計60は、天井クレーン30のガー
ダに下方を向けてＹ−Ｙ′方向に移動可能に取り付けら
れている。もちろん、図外のクラブに一体化した構成と
してもよい。

【００２４】前記レーザ距離計60は、Ｙ′方向に移動し
ながら下方にレーザ光Ｓ₁ を照射して台車20、コイル1
1、12、13を走査し、これらより反射する反射光を図外
の受光部で受光して各反射点までの距離を連続して測定
する。

【００２５】レーザ距離計70は、建屋等のＹ−Ｙ′方向
側壁にこれと直交する側方（Ｘ方向）に向けて取り付け
られており、図外の移動機構によってＹ−Ｙ′方向に移
動できるようになっている。

【００２６】前記レーザ距離計70はＸ′方向にレーザ光
Ｓ₂ を照射して台車20のＹ−Ｙ′方向側面26を走査し、
これより反射する反射光を図外の受光部で受光して反射
点までの距離を連続して測定する。台車20の側面26に
は、前記した凹凸部21を有していない。

【００２７】第２の発明方法の動作は、前記と略同様で
あるので説明を省略する。

【００２８】図７、図８はレーザ距離計70による受光信
号波形図で、図７は台車20が側壁に平行な場合を、図８
は台車20が側壁に対し平行ではなく傾斜している場合を
それぞれ説明している。

【００２９】レーザ距離計60による受光信号波形図は、
図３のデータ41と略同様になるので図示を省略する。前
記レーザ距離計60の走査速度は図外の移動機構に例えば
エンコーダ等を取り付けることによって測定可能であ
り、第１の発明とまったく同様にしてコイルの中心位
置、数、大きさ、幅等を算出することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上、説明したように、第１の発明に係
る円柱状物体の位置測定方法は、台車の移動中にこの台
車の上方位置に設けられた円柱状物体測定手段によって
台車上面の円柱状物体の高さを連続して測定すると同時
に、この台車の側方位置に設けた台車測定手段によって
台車側面との距離を測定し、両測定結果に基づいて円柱
状物体の位置を演算するようにしている。また、第２の
発明においては、台車が停止中に円柱状物体測定手段と
台車測定手段とを走査して前記に準じて測定演算するよ
うにしている。

【００３１】従って、本方法は画像処理等の複雑な処理
系を必要とせず、装置が簡単で経済的である。また、レ
ーザ光を用いており、コイルが光っている場合でも確実
に測定することができるので、外乱光の影響の少ない安
定した位置測定が可能となり、ひいては天井クレーン等
による安全かつ確実な自動吊り上げができることにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明を説明する構成説明図である。

【図２】円柱状物体を載置した台車の平面図である。

【図３】円柱状物体測定手段によって測定された受光信
号波形図である。

【図４】台車測定手段によって測定された受光信号波形
図である。

【図５】他の実施例を示すもので、台車測定手段によっ
て測定された受光信号波形図である。

【図６】第２の発明方法を説明する構成説明図である。

【図７】台車測定手段によって測定された受光信号波形
図である。

【図８】他の実施例を示す図７に準ずる受光信号波形図
である。

【符号の説明】

10 コイル 20 台車 21 凹凸部 30 天井クレーン 40 レーザ距離計 50 レーザ距離計 60 レーザ距離計 70 レーザ距離計

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 台車に載置した複数個の円柱状物体の位
   置測定方法であって、台車の移動中にこの台車の上方位
   置に設けられた円柱状物体測定手段によって台車上面の
   円柱状物体と円柱状物体測定手段との距離を連続して測
   定すると同時に、この台車の側方位置に設けられた台車
   測定手段によって台車側面と台車測定手段との距離を連
   続して測定し、前記両手段の測定結果に基づいて円柱状
   物体の位置を演算するようにしたことを特徴とする円柱
   状物体の位置測定方法。
2. 【請求項２】 台車に載置した複数個の円柱状物体の位
   置測定方法であって、台車の停止中にこの台車の上方位
   置に移動可能に設けられた円柱状物体測定手段によって
   台車上面の円柱状物体と円柱状物体測定手段との距離を
   連続して測定すると同時に、この台車の側方位置に移動
   可能に設けられた台車測定手段によって台車側面と台車
   測定手段との距離を連続して測定し、前記両手段の測定
   結果に基づいて円柱状物体の位置を演算するようにした
   ことを特徴とする円柱状物体の位置測定方法。
3. 【請求項３】 前記円柱状物体測定手段と台車測定手段
   とは、いずれもレーザ距離計であることを特徴とする請
   求項１又は２記載の円柱状物体の位置測定方法。
4. 【請求項４】 前記台車は台車測定手段と対向する側面
   に等間隔の凹凸部が連続して設けられていることを特徴
   とする請求項１記載の円柱状物体の位置測定方法。