JPH06234495A

JPH06234495A - 物体位置測定装置

Info

Publication number: JPH06234495A
Application number: JP4466193A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Nishibe; 邦彦西部; Osamu Hashimoto; 橋本　　修
Original assignee: Hitachi Kiden Kogyo Ltd
Current assignee: Hitachi Kiden Kogyo Ltd
Priority date: 1993-02-08
Filing date: 1993-02-08
Publication date: 1994-08-23

Abstract

(57)【要約】【目的】天井クレーンに搭載した距離測定器の耐震性
を良くし、寿命を延ばす。【構成】ガーダ31に取り付けられレールに沿って移動
する台車40と、台車40に取付られたレーザ距離計42と、
ガーダ31と台車40の間に介在して設けられた防振機構50
を具備している。そしてレーザ距離計42が待機中は防振
機構50を働かせ、計測中は防振機構50を働かせないよう
にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は離れた場所にある物体の
位置を距離測定器で測定し、この測定結果に基づいて前
記物体を自動運搬する天井クレーンに搭載する物体位置
測定装置に係り、特に距離測定器の測定精度を高め寿命
を延ばすようにした物体位置測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、天井クレーンによって物体を吊り
具により自動吊り上げするに際して、物体の位置を測定
する装置の一例として、製鋼工場で生産されるコイルの
場合について説明する。

【０００３】搬送台車に載置されコイルヤードに搬入さ
れたコイルを天井クレーンにより自動吊り上げするに
は、天井クレーンをコイル上に正確に誘導する必要があ
る。このために、従来は、距離測定器として、ＣＣＤカ
メラを用い、画像処理によりコイルの位置測定が行われ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来装置においては、
距離測定器は天井クレーンのクラブに取付けられている
ため、コイル10の吊り上げ下げ、移動等の天井クレーン
の動作による振動、衝撃等が直接、距離測定器に加わる
ことになる。しかしながら、従来の距離測定器は、防振
に関しては、その対策が考慮されておらず、振動、衝撃
等による寿命の劣化が問題となっていた。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みて創案されたもの
で、天井クレーンの移動中の振動衝撃等が距離測定器に
伝達されず、距離測定器の耐震性を良くし寿命を延ばす
ようにした物体位置測定装置を提供することを目的とし
ている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る物体位置測
定装置は、距離測定器を移動させて離れた場所にある物
体までの距離を測定し、この測定結果に基づいて前記物
体を自動的に吊上げ運搬する天井クレーンに搭載する物
体位置測定装置であって、クラブと別体に設けられガー
ダに取り付けられたレールに沿って移動する台車と、こ
の台車に取付けられた距離測定器と、前記ガーダと距離
測定器の間に介在して設けられた防振機構とを具備して
おり、かつ前記距離測定器が物体の位置測定を行わない
ときには、防振機構を介して距離測定器をガーダに位置
せしめ、距離測定器が物体の位置測定を行うときには、
防振機構を介さないで距離測定器をガーダに位置せしめ
るようにしたことを特徴としている。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の第１の実施例
を説明する。図１は距離測定待機中（以下待機中とい
う）の状態を説明する測定系の正面図、図２は距離測定
中（以下計測中という）の状態を説明する同正面図、図
３は図２の側面図、図４は防振機構を説明する平面図、
図５、図６は防振機構の動作を説明する正面図で、図５
は待機中を、図６は動作中をそれぞれ示している。

【０００８】以下の説明では物体としてコイルを例にと
って説明する。図１、２に示すように複数個（図示例で
は２個）のコイル10は搬送台車20に載置されてコイルヤ
ード21に搬入される。搬送台車20上のコイル10は中心軸
を略Ｙ方向に向けた状態で並置され、図外のスキッドに
よりＹ方向に位置決めされている。前記コイル10は大き
さが必ずしも一様ではなく、Ｙ方向の隣接するコイルの
距離間隔も異なっていることがある。

【０００９】30は天井クレーンで、31はＸ方向( 図３参
照）に走行可能なガーダ、32はガーダ31に載置され、Ｙ
方向に横行可能なクラブ、33はコイル10の吊り具で、天
井クレーン30が前記コイル10を自動的に搬送台車20より
吊り上げるように構成されている。なお、34( 図３参
照）はクラブ横行用レール36とは別体のレールであっ
て、ガーダ31の下端に両側壁より突出して設けられてい
る。35はクラブの横行車輪である。

【００１０】本発明装置は台車40とレーザ距離計42と防
振機構50とを具備している。

【００１１】台車40はクラブ32とは別体であって、側面
視断面が略コ字状を有し、ガーダ31を下方より抱持する
ように形成された台車フレーム41と、前記レール34上を
転動する横行車輪43と、横行車輪43を駆動させる図外の
駆動機構とを含んでいる。そして駆動機構によって台車
40がＹ方向に移動可能に構成されている。

【００１２】距離測定器としてのレーザ距離計42は、台
車フレーム41の下面に設けられており、コイル10を載置
した搬送台車20に向けてレーザ光ＬＢを照射する投光部
と、レーザ光ＬＢがコイル10によって反射する反射光を
受光する受光部と、受光部の出力に基づいてコイル10と
の距離を計測するとともにレーザ光ＬＢをＹ方向に走査
させることによりコイル10の位置を演算する演算部を備
えている。

【００１３】防振機構50は前記レール34を分割してガー
ダ31の一端近傍に設けた可動レール341 と、この可動レ
ール341 に連なる固定レール342 と、可動レール341 を
ガーダ31に支持する複数個( 図示例では６個）の防振ば
ね51を具備している。可動レール341 は図示例ではガー
ダ31の左端に設けられ、上方に向かって弾発付勢された
防振ばね51によって、ガーダ31に対して支持されてい
る。一方、固定レール342 はガーダ31に直接固定され、
防振ばね51は設けられていない。また可動レール341 と
固定レール342 との連なる部分は可動レール341 の端部
に向かって前上がりに傾斜する傾斜部341Aが形成されて
おり、台車40が可動レール341 と固定レール342 の間を
円滑に乗り移れるようになっている。

【００１４】次に、第１の実施例の動作について説明す
る。台車40が図１、図５に示すように可動レール341 の側
端部の待機位置に停止した状態で、レーザ距離計42がコ
イル10のＹ方向中心軸線上に位置するように天井クレー
ン30をＸ方向に走行移動させる。この際、台車40は防振
ばね51によってガーダ31に支持された可動レール341 上
に位置しているので、防振ばね51によって天井クレーン
30の移動によるガーダ31の振動や衝撃が吸収される。従
って、台車40に取付けられたレーザ距離計42には前記振
動や衝撃が伝わらない。なお、クラブ32の位置はガーダ
31の何れの箇所であっても良く、また台車40の待機中に
天井クレーン30が動作するようになっていることは言う
までもない。

【００１５】ついで図２、図６に示すように台車40を
待機位置よりＹ方向に移動させ、レーザ距離計42により
コイル10の位置測定を行う。投光部より照射されたレー
ザ光ＬＢが搬送台車20を走査し、反射光によってコイル
10の位置が計測演算される。この間、台車40がレール34
上を移動するのみで、天井クレーン30のガーダ31、クラ
ブ32はともに動作を停止しているので、前記のように振
動、衝撃は発生しない。従って、計測中にはレーザ距離
計42には振動・衝撃が伝わらない。なお台車40はＹ方向
移動に際し、傾斜部341Aを通過して可動レール341 と固
定レール342 の間を乗り移るので、これに伴う振動等が
発生しない。

【００１６】前記測定が終了すると、台車40は元の待
機位置に戻り、可動レール341 上に停止して防振支持さ
れる。ついで天井クレーン30によってコイル10が順次自
動吊上運搬されるが、天井クレーン30のコイル運搬動作
によって発生する振動、衝撃はに準じ吸収される。以
上説明したようにレーザ距離計42は防振機構50によって
振動、衝撃が吸収されるので、レーザ距離計42の測定精
度が向上するとともに、測定精度が劣化することがな
い。

【００１７】次に、請求項２に係る第２の実施例のうち
可動レールをガーダ31の両側端近傍に設けた場合につい
て説明する。図７は待機中の状態を説明する測定系の正
面図で、防振機構を設けた部分は斜線で示している。

【００１８】本実施例において防振機構50はガーダ31の
両端近傍に設けた可動レール341 、343 とそれぞれに設
けられた防振ばね511 、513 と、両可動レール341 、34
3 との間に設けられ両者間の一本に連らなる固定レール
342 からなっている。可動レール343 、防振ばね511 、
513 は第１の実施例と同様に構成されている。

【００１９】計測中、台車40と可動レール341 の待機位
置より固定レール342 を通過して他方の可動レール343
の待機位置に停止し、待機中、防振ばね513 によって防
振支持される。

【００２０】本実施例によると、台車40を元の待機場所
に戻す必要がない。従って、台車40の移動時間が短縮さ
れ、別の待機位置に到達後、直ちに天井クレーン30を動
作させることが可能となり、天井クレーン30の稼働効率
を向上させることができる。

【００２１】次に、請求項３に係る第３の実施例を図面
を参照して説明する。図８は待機中の状態を説明する測
定系の正面図、図９は計測中の状態を説明する同正面
図、図１０は待機中の防振機構の動作を説明する一部破
断正面図、図１１は計測中の同正面図である。なお、図
８に示す斜線部分は防振機構が動作中であることを示し
ている。

【００２２】第３の実施例においてはレール３４は全て
固定レール342 のみであり、可動レール341 、343 は設
けられていない。また、防振機構60が前記と相違する。

【００２３】防振機構60はレーザ距離計42を収納した計
器フレーム61と、台車40のシャーシを形成するとともに
カバー65を有する台車フレーム62と、この台車フレーム
62に取付られた計器フレーム61を吊り下げる複数個の防
振ばね63と、計器フレーム61を台車フレーム62に対して
昇降させる昇降手段64とを含んでいる。台車フレーム62
は図３に示す台車フレーム41に準ずる形状であり、レー
ザ距離計42の取付位置が図３とは相違している。

【００２４】前記昇降手段64は台車フレーム62のカバー
65内に設けたモータ641 と、モータ64に直結されたピニ
オン642 、ピニオン642 に噛み合うギア643 、ギア643
に噛み合うウォームギア644 を有するボールねじ645 、
ボールねじ645 を台車フレーム62及びカバー65に夫々軸
支する軸受646 、647 によって構成されている。またボ
ールねじ645 の下部先端には、計器フレーム61の上面に
開設した開口61A を貫通して拡径したストッパ648 が形
成されている。さらに台車フレーム62と計器フレーム61
がボールねじ645 によって連結されている。そしてスト
ッパ648 の外径は開口61A の周縁よりも大きく形成され
ている。待機中には台車40が待機位置である固定レール
342 上の側端部に位置している( 図８参照）。

【００２５】この状態においてはボールねじ645 が下降
しており防振ばね63の弾発付勢によって計器フレーム61
を下方に押下げ、ストッパ648 は計器フレーム61の上面
に当接していない。従って、天井クレーン30により台車
フレーム62に伝わる振動・衝撃は防振ばね63によって吸
収され、レーザ距離計42には伝わらない。

【００２６】計測中においてはモータ641 が駆動され、
昇降手段64を介してストッパ648 が上昇して計器フレー
ム61を押し上げ、防振ばね63が圧縮される。

【００２７】レーザ距離計42は防振機構60が働かず剛体
として作用するが、前記したように台車フレーム62に振
動、衝撃が発生しないため、レーザ距離計42には天井ク
レーン30の振動等が伝わらない。本実施例によると、レ
ール34の構造が簡単となるほか、待機位置において防振
ばね63にかかる荷重が僅小となるので防振効果が良い。
またモータ641 の駆動によって手軽に防振機構60の作動
をオン・オフすることができるので都合がよいものであ
る。また台車40はレール34上の任意の位置で停止できる
ので便利である。

【００２８】次に請求項４に係る第４の実施例を図面を
参照して説明する。図１２は待機中の状態を説明する測
定系の正面図、図１３は計測中の状態を説明する同正面
図、図１４は待機中の防振機構の動作を説明する一部破
断正面図、図１５は計測中の同正面図である。なお、図
１２に示す斜線部分は防振機構が動作中であることを示
している。第４の実施例は第３の実施例に比し防振機構
のみが相違している。

【００２９】防振機構70は台車フレーム71と、台車40の
移動用モータ44を収納したモータフレーム72と、前記モ
ータフレーム72に設けられた台車フレーム71をモータフ
レーム72より押し上げる防振ばね73と、モータフレーム
72に対して台車フレーム71を昇降させる昇降手段74を含
んでいる。防振ばね73は前記防振ばね63に準ずるもので
ある。

【００３０】前記台車フレーム71はガーダ31を下方より
抱持する略コ字状に形成されている。そしてその下面に
レーザ距離計42が取付けられている。ガーダ31を抱持す
る台車フレーム71の垂直壁はボックス71A が設けられて
おり、ボックス71A 内に昇降手段74が内蔵されている。

【００３１】前記昇降手段74は台車フレーム71のボック
ス71A に設けたモータ741 、モータ741 に直結されたピ
ニオン742 、ピニオン742 に噛み合うギア743 、ギア74
3 に噛み合うウォームギア744 を有するボールねじ745
、ボールねじ745 の上下端をボックス71A の上下面に
それぞれ軸支する軸受746 、747 によって構成されてい
る。

【００３２】またボールねじ745 の下部先端には、モー
タフレーム72の上部に開設した開口72A を貫通して前記
ストッパ648 に準ずるストッパ748 が設けられており、
ボールねじ745 によって台車フレーム71とモータフレー
ム72が連結されている。

【００３３】待機中には台車40は待機場所である固定レ
ール341 上の側端部に位置しており( 図12参照) 、ボー
ルねじ745 が下降しており、防振ばね73によって台車フ
レーム71をモータフレーム72より上方に押し上げてい
る。従って、天井クレーン30よりモータフレーム72に伝
わる振動・衝撃は防振ばね73によって吸収され、台車フ
レーム71、即ち、レーザ距離計42に伝わらない( 図14参
照) 。

【００３４】計測中においてはモータ741 が駆動され、
昇降手段74を介してストッパ748 が上昇してモータフレ
ーム72を押し上げ防振ばね73が圧縮される( 図13、図15
参照) 。すなわち、防振機構70は剛体として作用する。

【００３５】本実施例によると、レーザ距離計41はガー
ダ31を挟む一対の防振機構70を介してモータフレーム7
2、すなわち、台車40の移動車輪43に連結されているの
で、第３の実施例に比し防振機構の動作がさらに円滑か
つ確実となる。

【００３６】次に、請求項５に係る第５の実施例を図面
を参照して説明する。図１６は待機中の状態を説明する
測定系の正面図、図１７は計測中の状態を示す同正面
図、図１８は待機中の防振機構の動作を説明する一部破
断正面図である。なお、図１６に示す斜線部分は防振機
構が動作中であることを表している。

【００３７】第５の実施例に示す防振機構80は、レーザ
距離計42と、台車移動手段45を設けた台車フレーム81
と、レール34に固定され昇降手段83を収納した昇降フレ
ーム82と、ガーダ31に設けられた支持フレーム84と、支
持フレーム84に取付けられた昇降フレーム82を押し上げ
る防振ばね85とを具備している。

【００３８】前記台車フレーム81は図３に示す台車フレ
ーム41に準ずる形状を有しており、台車移動用モータ4
4、横行車輪43を含む移動手段45が上部に設けられてい
る。レーザ距離計42は台車フレーム81の下面に取り付け
られている。昇降フレーム82は箱状に形成され、ガーダ
31と台車フレーム81との間に配置されており、上面に台
車移動用レール34が固定されている。

【００３９】前記昇降手段83は前記昇降手段74に準ずる
構造で、モータ831 、モータピニオン832 、ギア833 、
ウォームギア834 、ホールねじ835 、軸受836 、837 に
よって構成されている。

【００４０】支持フレーム84はガーダ31の下部に設けら
れ、台車フレーム81側に突出して箱状に形成されてお
り、上面に開口84A が開設されている。そして前記ボー
ルねじ835 の下部先端には前記開口84A を貫通して前記
ストッパ748 に準ずるストッパ838 が設けられている。

【００４１】防振ばね85は前記防振ばね73と同様のもの
で、支持フレーム84に取り付けられて、昇降フレーム82
を支持している。そして前記昇降フレーム82と、支持フ
レーム84と、防振ばね85とを一組とする複数組が、台車
40の移動範囲内のレール34の適宜位置に配設されてい
る。本実施例においてはガーダ31の両端部、中央部の３
箇所に配設している。

【００４２】待機中は昇降手段83によってボールねじ83
5 が下降しており、昇降フレーム82は防振ばね85を介し
て支持フレーム84に支持されており、台車フレーム81に
伝わる振動等が吸収される。計測中はボールねじ835 が
上昇し、昇降フレーム82が剛の状態で支持フレーム84に
支持固定される。

【００４３】本実施例によると、昇降フレーム82が小型
化できるので、台車フレーム81、防振ばね85等構成部品
も小型化することができる。また台車40の待機位置も任
意である等の利点がある。

【００４４】なお、前記各実施例において防振ばねはコ
イルばねを用いるものとしたが、これに限らず、空気ば
ね、板ばね等の弾性部材のほか粘性油などであってもよ
い。また前記実施例において距離測定器はレーザ距離計
を用いているが、これに限らず、同様の目的に使用され
る計測器、画像処理装置であってもよいことは言うまで
もない。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る物体位
置測定装置は、ガーダに取り付けられたレールに沿って
移動する台車と、この台車に取り付けらた距離計と、ガ
ーダと距離測定器の間に介在して設けられた防振機構と
を具備している。そして待機中は防振機構を働かせ、計
測中は防振機構を働かせないように構成されている。従
って、待機中に天井クレーンの振動や衝撃がレーザ距離
計に伝達することが防止できるので、レーザ距離計の耐
震性が良くなり寿命が伸びることになる。また、計測中
は距離計が剛に取付られるので、距離測定器本体の振動
がなく、距離測定器の測定精度が上がり、物体の位置測
定精度が向上する等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す図面であって、待
機中の状態を説明する測定系の正面図である。

【図２】本発明の第１の実施例を示す図面であって、計
測中の状態を説明する測定系の正面図である。

【図３】本発明の第１の実施例を示す図面であって、計
測中の状態を説明する測定系の側面図である。

【図４】本発明の第１の実施例を示す図面であって、防
振機構を説明する正面図である。

【図５】本発明の第１の実施例を示す図面であって、防
振機構の待機中の動作を説明する正面図である。

【図６】本発明の第１の実施例に示す図面であって、防
振機構の計測中の動作を説明する正面図である。

【図７】本発明の第２の実施例を示す図面であって、待
機中の状態を説明する測定系の正面図である。

【図８】本発明の第３の実施例を示す図面であって、待
機中の状態を説明する測定系の正面図である。

【図９】本発明の第３の実施例を示す図面であって、計
測中の状態を説明する測定系の正面図である。

【図１０】本発明の第３の実施例を示す図面であって、
内部機構の待機中の動作を説明する一部破断正面図であ
る。

【図１１】本発明の第３の実施例を示す図面であって、
内部機構の計測中の動作を説明する一部破断正面図であ
る。

【図１２】本発明の第４の実施例を示す図面であって、
待機中の状態を説明する測定系の正面図である。

【図１３】本発明の第４の実施例を示す図面であって、
計測中の状態を説明する測定系の正面図である。

【図１４】本発明の第４の実施例を示す図面であって、
防振機構の待機中の動作を説明する正面図である。

【図１５】本発明の第４の実施例を示す図面であって、
防振機構の計測中の動作を説明する正面図である。

【図１６】本発明の第５の実施例を示す図面であって、
待機中の状態を説明する測定系の正面図である。

【図１７】本発明の第５の実施例を示す図面であって、
計測中の状態を説明する測定系の正面図である。

【図１８】本発明の第５の実施例を示す図面であって、
防振機構の動作を説明する一部破断正面図である。

【符号の説明】

10 コイル 20 搬送台車 30 天井クレーン 31 ガーダ 32 クラブ 34 レール 40 台車 41 台車フレーム 42 レーザ距離計 50 防振機構 51 防振ばね 60 防振機構 61 計器フレーム 62 台車フレーム 63 防振ばね 64 昇降手段 65 カバー 70 防振機構 71 台車フレーム 72 モータフレーム 73 防振ばね 74 昇降手段 80 防振機構 81 台車フレーム 82 昇降フレーム 83 昇降手段 84 支持フレーム 85 防振ばね

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】距離測定器を移動させて離れた場所にあ
る物体までの距離を測定し、この測定結果に基づいて前
記物体を自動的に吊上げ運搬する天井クレーンに搭載す
る物体位置測定装置であって、クラブと別体に設けられ
ガーダに取り付けられたレールに沿って移動する台車
と、この台車に取付けられた距離測定器と、前記ガーダ
と距離測定器の間に介在して設けられた防振機構とを具
備しており、かつ前記距離測定器が物体の位置測定を行
わないときには、防振機構を介して距離測定器をガーダ
に位置せしめ、距離測定器が物体の位置測定を行うとき
には、防振機構を介さないで距離測定器をガーダに位置
せしめるようにしたことを特徴とする物体位置測定装
置。
【請求項２】前記防振機構は前記レールを分割してガ
ーダの一側端又は両端近傍に設けた１本又は２本の可動
レールと、この可動レールに連なる固定レールと、可動
レールをガーダに支持する複数個の防振ばねとを具備し
ており、かつ可動レールは固定レールと連なる部分に台
車が固定レールから乗り移り可能な傾斜部を有している
請求項１記載の物体位置測定装置。
【請求項３】前記防振機構は、前記距離測定器を収納
した計器フレームと、前記台車に設けられ計器フレーム
を台車に防振支持する複数個の防振ばねと、前記台車に
設けられ計器フレームを台車に対して昇降させる昇降手
段とを具備している請求項１記載の物体位置測定装置。
【請求項４】前記防振機構は、距離測定器と昇降手段
とを設けた台車フレームと、台車移動用モータを収納し
たモータフレームと、このモータフレームに設けられ台
車フレームを支持する防振ばねとを具備しており、前記
昇降手段はモータフレームに対して台車フレームを昇降
するように構成されている請求項１記載の物体位置測定
装置。
【請求項５】前記防振機構は、距離測定器と台車移
動手段を設けた台車フレームと、レールに固定され昇降
手段を収納した昇降フレームと、ガーダに設けられた支
持フレームと、支持フレームに取付られ昇降フレームを
支持する防振ばねとを具備しており、前記昇降手段は、
支持フレームに対して昇降手段を昇降するように構成さ
れており、かつ、昇降フレームと支持フレームと防振ば
ねは台車の移動範囲内に複数個配設されている請求項１
記載の物体位置測定装置。