JPH06239583A - クレーンの位置検出装置 - Google Patents

クレーンの位置検出装置

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JPH06239583A
JPH06239583A JP4865093A JP4865093A JPH06239583A JP H06239583 A JPH06239583 A JP H06239583A JP 4865093 A JP4865093 A JP 4865093A JP 4865093 A JP4865093 A JP 4865093A JP H06239583 A JPH06239583 A JP H06239583A
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JP
Japan
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trolley
main girder
girder
crane
distance
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4865093A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideki Oshiumi
秀樹 鴛海
Takaharu Kawamoto
隆治 川本
Haruo Inoue
晴夫 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP4865093A priority Critical patent/JPH06239583A/ja
Publication of JPH06239583A publication Critical patent/JPH06239583A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型かつ安価で、クレーン端末を増設する場
合でも応答時間が長くならない、天井クレーンの高精度
の位置検出装置を提供する。 【構成】 荷物を吊るすためのトロリと、前記トロリを
定められた方向に移動させるための第1の固定レールが
設けられた主桁と、前記主桁を前記トロリの移動する方
向とは異なる方向に移動させるために外部固定構造体に
設けられた第2の固定レールとを有するクレーンに於い
て、前記トロリの位置を検出するための装置であって、
第1及び第2の桁に設けられた2枚の距離表示板に書か
れた位置情報を、前記トロリ及び第1の桁と共に移動す
るレーザ送受信機により光学的に読み込むことにより、
高精度の位置検出を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、定められた走行路に沿
って少なくとも2つの自由度をもって移動するクレーン
の位置検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、工場・倉庫等の屋内で用いる
荷役機械として、外部固定構造体に設けられたレール上
を走行するべくレールと直交するように設けられた主桁
を有し、主桁の長手方向に移動するトロリにフックを設
けて荷物の運搬を行うクレーンが使用され、一般に天井
クレーンと呼ばれている。この天井クレーンが移動領域
内のどの位置に或るかを検出することは、運搬する荷物
の管理精度を向上させるために重要であり、一般に誘導
無線方式と呼ばれる位置検出装置が採用されている。
【0003】ここで、図4に示す誘導無線方式を用いた
従来の天井クレーンの位置検出装置について説明する。
【0004】主桁1は、クレーン外部の固定構造体であ
るガーダ3上の長手方向に設けられた図示されていない
レールに沿って走行方向に移動し、走行方向の目的の位
置に到達するようになっている。また、荷物の吊り上げ
及び吊り下げを行うためのフック等を有するトロリ2
は、主桁1上の長手方向に設けられた図示されていない
レールに沿って横行方向に移動し、横行方向の目的の位
置に到達するようになっている。このようにしてトロリ
2は、直交する走行・横行2方向に独立に直線運動する
ことにより、長方形領域内のどの場所にも移動できるよ
うになっている。
【0005】また、ガーダ3上の長手方向即ち走行方向
には走行用誘導線21が設けられており、地上局12か
らある周波数の信号が流れている。その信号は後述する
ように場所により位相が異なっており、その位相情報を
主桁1上に設けられた走行位置検出アンテナ22及び高
精度位置検出アンテナ23を介して主桁1上の機上局8
が受信することにより、走行方向の基準点から主桁1の
現在位置までの距離を検出するようになっている。同様
にして、主桁1上の長手方向即ち横行方向に設けられた
横行用誘導線24には、機上局8からある周波数の信号
が流れており、トロリ2と共に主桁1上を横行方向に移
動する横行位置検出アンテナ25を介して、その信号の
位相情報を機上局8が受信することにより、横行方向の
基準点からトロリ2の現在位置までの距離を検出するよ
うになっている。検出された走行・横行の2方向の位置
データは、送信アンテナとしての高精度位置検出アンテ
ナ23を介して、機上局8から地上局12に向けて電波
として送信される。送信された位置データは、ガーダ3
上に設けられた受信アンテナとしての走行用誘導線21
を介して、地上局12に受信される。また、ビジネスコ
ンピュータ13は地上局12を制御するようになってい
る。また、地上局12から機上局8へのデータ伝送は、
走行用誘導線21を介して地上局12から送信されたデ
ータを、機上局8が主桁1上に設けられた受信アンテナ
26を介して受信することにより行われる。
【0006】ここで、従来の誘導無線方式の位置検出原
理を図5(a)及び図5(b)を用いて説明する。
【0007】図5(a)に示すように、主桁1の走行方
向の出発点を基準点とし、基準点から走行方向に200
mmまでの区間を0番地、基準点との距離が200mm
から400mmまでの区間を1番地、同様に400mm
から600mmまでの区間を2番地、600mmから8
00mmまでの区間を3番地というように、主桁1の走
行路を基準点から200mm毎に分割し、各区間毎に基
準点からのずれを表す番地が与えられている。また、主
桁1の走行方向と平行にガーダ3上に布設された走行用
誘導線21は、平行線である一対の基準対21aと平行
な2線を各区間毎に交差させた数対の交差対とから構成
されている。ここでは簡単のため交差対は二対とし、第
1交差対21bは基準点から400mm毎に交差し、第
2交差対21cは基準点から200mm毎に交差してい
るとする。
【0008】この誘導線21の各対に地上局12から同
一周波数の信号を伝送すると、基準対21aの誘導電界
はどの番地に於いても同相であるが、二対の交差対21
b、21cの誘導電界は各交差点を境に位相を反転させ
る。よって、二対の交差対21b、21cの誘導電界の
位相の組み合わせは各番地により異なるため、各交差対
21b、21cが基準対21aと同相であるか逆相であ
るかを、走行用誘導線21付近に取付けられた主桁1上
の走行位置検出アンテナ22を介して機上局8により検
出することにより、主桁1の現在位置の番地を特定でき
る。例えば、主桁1が2番地の位置にあるときは、第1
交差対21bは基準対21aと同相であるからその信号
は0、第2交差対21cは基準対21aと逆相であるか
らその信号は1となり、第1交差対21bの値を1の
位、第2交差対21cの値を十の位とした数値は10と
なる。一方、0、1、3番地に於ける上記数値は、各々
00、01、11となり、各番地で異なるため、その数
値を各番地で検出することにより主桁1の基準点からの
距離を200mm単位で検出するようになっている。
【0009】上記の原理により、誘導線の交差対を11
対、交差対の中で最短の交差点間隔を200mmとし、
200mm毎に区切られた2048個の番地を検出する
ことにより、最大位置検出長約400mの位置検出が可
能である。しかし、精度は200mmと悪いため、この
精度を上げるための位置検出が同時に行われる。この高
精度位置検出は、図5(b)に示すように、走行用誘導
線21の第2交差対21cと、第2交差対21C付近に
設けられた主桁1上の2本のアンテナ23a、23bか
ら成る高精度位置検出アンテナ23とを用いて行う。ア
ンテナ23aとアンテナ23bとの間隔は、第2交差対
21cの交差点間隔200mmの1/2の100mmで
ある。このアンテナ23a及びアンテナ23bを介して
機上局8が受信する信号の位相は、交差点と各アンテナ
との距離により異なる。よって、この位相差を検出する
ことにより交差点からの相対距離を検出するようになっ
ているが、位置検出精度は10mmが限界であり、更
に、雑音等の影響を受け易いという問題点があった。ま
た、設備が大型である上に誘導線等の購入品の価格が高
いという問題点があった。更に、クレーン端末を同一ガ
ーダ上に増設する場合、同一ガーダ上の各機上局と地上
局とのデータ伝送は走行用誘導線を共用するため、各機
上局から地上局へ同時に信号が伝送されるときは待ち時
間が増えるという問題点もあった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】このような従来技術の
問題点に鑑み、本発明の主な目的は、小型かつ安価で、
同一ガーダ上にクレーン端末を増設する場合も、応答時
間悪化が生じない、高精度のクレーンの位置検出装置を
提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上述した目的は本発明に
よれば、荷物を吊るすためのトロリと、前記トロリを定
められた方向に移動させるための第1の固定レールが設
けられた主桁と、前記主桁を前記トロリの移動する方向
とは異なる方向に移動させるために外部固定構造体に設
けられた第2の固定レールとを有するクレーンに於い
て、前記トロリの位置を検出するための装置であって、
前記トロリの走行範囲に対応するように前記主桁の側に
設けられ、第1の位置表示目盛りを有する第1の距離表
示板と、前記第1の位置表示目盛りを読み取って第1の
位置情報を得るべく前記トロリと共に移動する第1の光
学的読み取り手段と、前記主桁の走行範囲に対応するよ
うに前記外部固定構造体の側に設けられ、第2の位置表
示目盛りを有する第2の距離表示板と、前記第2の位置
表示目盛りを読み取って第2の位置情報を得るべく前記
主桁と共に移動する第2の光学的読み取り手段と、読み
取った前記第1の位置情報及び前記第2の位置情報を送
信するための手段と、送信された前記第1の位置情報及
び前記第2の位置情報を受信するべく前記外部固定構造
体の側に設けられた受信手段とを有することを特徴とす
るクレーンの位置検出装置を提供することにより達成さ
れる。
【0012】
【作用】このようにすれば設備がコンパクトになり、か
つ設備導入に要するコストも安く、電気ノイズ等の影響
を受け難い高精度の位置検出を行うことができる。更
に、クレーン端末を同一ガーダ上に増設する場合も、応
答時間は影響を受けることがない。
【0013】
【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付の図面につ
いて詳しく説明する。
【0014】図1及び図2は、本発明が適用された天井
クレーンの位置検出装置の実施例を示す構成図である。
【0015】主桁1は、クレーン外部の固定構造体であ
るガーダ3上の長手方向に設けられた図示されていない
レールに沿って走行方向に移動し、走行方向の目的の位
置に到達するようになっている。また、荷物の吊り上げ
及び吊り下げを行うためのフック等を有するトロリ2
は、主桁1上の長手方向に設けられた図示されていない
レールに沿って横行方向に移動し、横行方向の目的の位
置に到達するようになっている。このようにしてトロリ
2は、直交する走行・横行2方向に独立に直線運動をす
ることにより、走行方向400m、横行方向100mの
長方形領域内のどの場所に於いても荷物の取扱いをする
ことができるようになっている。
【0016】また、ガーダ3上の長手方向に設けられた
長さ400mの距離表示板4には、主桁1の走行方向の
基準点からの距離を表すコードが書かれていて、図2に
示すように、距離表示板4より400mm離れて主桁1
上に設けられたレーザ送受信機5から偏光レーザ光を照
射することによりそのコードを走査し、その反射光を再
びレーザ送受信機5により受信した後、主桁1の走行方
向の位置データとして読み込むようになっている。読み
込まれた走行方向の位置データは主桁1上に設けられた
機上局8に向けて送信される。機上局8が受信した位置
データは電気信号に変換された後、主桁1上のガーダ3
側に設けられたデータ送受信アンテナ9を介して、電波
としてガーダ3上の無線機11に向けて送信されるよう
になっている。送信された位置データは、ガーダ3上の
長手方向に布設された受信アンテナとしての漏洩同軸ケ
ーブル10を介して、無線機11により受信された後、
地上局12に向けて伝送されるようになっている。
【0017】一方、主桁1上の長手方向に設けられた距
離表示板6には、トロリ2の横行方向の基準点からの距
離を表すコードが書かれていて、トロリ2と共に主桁1
上を横行方向に移動するレーザ送受信機7により、トロ
リ2の横行方向の位置データとして読み込まれるように
なっている。読み込まれたトロリ2の横行方向の位置デ
ータは、走行方向の位置データと同様に、機上局8から
地上局12へ伝送される。また、地上局12は、ビジネ
スコンピュータ13により制御されるようになってい
る。
【0018】このようにして、主桁1の走行方向の位置
データとトロリ1の横行方向の位置データとを検出する
ことができる。また、地上局12から無線機11へ伝送
されたデータを、無線機11を送信機、漏洩同軸ケーブ
ル10を送信アンテナとして機上局8に向けて送信し、
送信されたデータを受信アンテナとしてのデータ送受信
アンテナ9を介して機上局8により受信することによ
り、地上局12から機上局8へデータを伝送するように
なっている。
【0019】次に、図3(a)、(b)を用いて、本実
施例に於ける距離表示板の表示方法について詳細に説明
する。
【0020】図3(a)は、距離表示板4をレーザ送受
信機5側からみた正面図であり、主桁1が移動する方向
に1cm即ち10mm単位で、基準点からの距離を表す
バイナリーコードが印刷された縦20cm、横4000
0cm即ち400mの板である。各列のバイナリーコー
ドは、横1cm幅の17本のバーから構成され、各バー
は2進数の0または1に対応するように、白色または黒
色に塗り分けられていて、1列が17ビットで表される
ようになっている。例えば、第5列のバイナリーコード
は、第1段及び第3段のバーのみが黒色で、残りのバー
は全て白色であるから、このコードを第1段から第17
段に向かってレーザ送受信機5が走査すれば、その走査
結果は1010以下全て0となる。この17桁の2進数
は10進数に直すと5を表すことから、基準点から主桁
1までの距離が5cmであることがわかるようになって
いる。このようにして、主桁1の位置を走行距離400
mに亘り1cm単位で検出するようになっている。ま
た、距離表示板6にも同様のバイナリーコードが印刷さ
れていて、トロリ1の横行方向の位置を検出するように
なっている。
【0021】尚、各距離表示板の表示は、バイナリーコ
ードの代わりに数字の各位を独立に4ビットのコードを
用いて表すBCDコードを用いても良い。例えば、図3
(b)に示す部分拡大図のように、40000cmとい
う5桁の数値の各位を数ビットのバーからなる1セット
のコードで表し、読み取り失敗防止のために1の位のみ
2セット分表示した合計6セットのバーコードで表して
も良い。
【0022】本実施例に於ける位置検出装置は、上述し
たような方法で位置検出を行うが、誘導無線方式と比較
して設備が小型であり、購入価格も安価である。また、
本実施例の位置検出精度は、無線誘導方式と同じく10
mmであるが、光学式の検出方法であるため雑音等の影
響を受けにくく、また、5mm単位の検出精度に変更す
ることも容易である。また、ガーダ3上にクレーン端末
を増設する場合、漏洩同軸ケーブル10に流す信号を各
機上局毎に異なる周波数にすることにより、応答時間に
影響がでないようにすることができる。
【0023】
【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明による天井クレーンの位置検出装置は小型かつ安価で
あり、また高精度の位置検出を行うことができる。更
に、クレーン端末を増設する場合でも、応答時間が長く
ならないため、従来の誘導無線方式に比べて効率の良い
荷物運搬を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用された天井クレーンの位置検出装
置の一実施例を示す構成図である。
【図2】本実施例に置ける位置検出方法を説明する図で
ある。
【図3】本実施例に於ける距離表示板の表示方法を説明
する図であり、(a)部はその一実施例、(b)部は他
の実施例を示す図である。
【図4】従来の天井クレーンの位置検出装置の一例を示
す構成図である。
【図5】従来の天井クレーンの位置検出装置の位置検出
方法を示す図であり、(a)部は絶対番地検出方法を示
す図、(b)部は相対位置検出方法を示す図である。
【符号の説明】
1 主桁 2 トロリ 3 ガーダ 4 距離表示板 5 レーザ送受信機 6 距離表示板 7 レーザ送受信機 8 機上局 9 データ送受信アンテナ 10 漏洩同軸ケーブル 11 無線機 12 地上局 13 ビジネスコンピュータ 21 走行用誘導線 21a 基準対 21b 第1交差対 21c 第2交差対 22 走行位置検出アンテナ 23 高精度位置検出アンテナ 24 横行用誘導線 25 横行位置検出アンテナ 26 受信アンテナ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 荷物を吊るすためのトロリと、前記ト
    ロリを定められた方向に移動させるための第1の固定レ
    ールが設けられた主桁と、前記主桁を前記トロリの移動
    する方向とは異なる方向に移動させるために外部固定構
    造体に設けられた第2の固定レールとを有するクレーン
    に於いて、前記トロリの位置を検出するための装置であ
    って、 前記トロリの走行範囲に対応するように前記主桁の側に
    設けられ、第1の位置表示目盛りを有する第1の距離表
    示板と、 前記第1の位置表示目盛りを読み取って第1の位置情報
    を得るべく前記トロリと共に移動する第1の光学的読み
    取り手段と、 前記主桁の走行範囲に対応するように前記外部固定構造
    体の側に設けられ、第2の位置表示目盛りを有する第2
    の距離表示板と、 前記第2の位置表示目盛りを読み取って第2の位置情報
    を得るべく前記主桁と共に移動する第2の光学的読み取
    り手段と、 読み取った前記第1の位置情報及び前記第2の位置情報
    を送信するための手段と、 送信された前記第1の位置情報及び前記第2の位置情報
    を受信するべく前記外部固定構造体の側に設けられた受
    信手段とを有することを特徴とするクレーンの位置検出
    装置。
JP4865093A 1993-02-15 1993-02-15 クレーンの位置検出装置 Withdrawn JPH06239583A (ja)

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JP4865093A JPH06239583A (ja) 1993-02-15 1993-02-15 クレーンの位置検出装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116007571A (zh) * 2023-02-15 2023-04-25 滨州市特种设备检验研究院 起重机主梁形变检测装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Effective date: 20000509