JPH0783610A - 円柱状物体の位置測定方法 - Google Patents
円柱状物体の位置測定方法Info
- Publication number
- JPH0783610A JPH0783610A JP25020993A JP25020993A JPH0783610A JP H0783610 A JPH0783610 A JP H0783610A JP 25020993 A JP25020993 A JP 25020993A JP 25020993 A JP25020993 A JP 25020993A JP H0783610 A JPH0783610 A JP H0783610A
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- JP
- Japan
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- coil
- cylindrical object
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- coils
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Control And Safety Of Cranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 若干変形した円柱状物体であっても、また測
定中にノイズ等が混入しても、簡単な装置で正確に測定
する。 【構成】 天井クレーン２０に移動可能に設けられたレ
ーザ距離計３０は発信部３１と受信部３２とマイコンを
含む演算部３３を備えている。台車１２にスキッド１３
によって固定されたコイル１０、１１を横切るように距
離計３０を移動させ、レーザ光３００を走査させる。演
算部３３は前記走査によってコイル１０、１１の存在を
判断し、この判断結果に基づいて、コイル高さの平均値
を演算し、さらにこの平均値の近傍の高さデータのみを
再平均することによりコイル高さを算出する。
定中にノイズ等が混入しても、簡単な装置で正確に測定
する。 【構成】 天井クレーン２０に移動可能に設けられたレ
ーザ距離計３０は発信部３１と受信部３２とマイコンを
含む演算部３３を備えている。台車１２にスキッド１３
によって固定されたコイル１０、１１を横切るように距
離計３０を移動させ、レーザ光３００を走査させる。演
算部３３は前記走査によってコイル１０、１１の存在を
判断し、この判断結果に基づいて、コイル高さの平均値
を演算し、さらにこの平均値の近傍の高さデータのみを
再平均することによりコイル高さを算出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は離れた位置にある円柱状
物体の位置を光又は超音波を利用して測定する円柱状物
体の位置測定方法に関する。
物体の位置を光又は超音波を利用して測定する円柱状物
体の位置測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の円柱状物体位置測定方法の一例と
して、製鋼工場で生産される製鋼コイル（以下、『コイ
ル』という）を天井クレーンで自動搬送する際に用いら
れるコイルの位置測定方法を説明する。
して、製鋼工場で生産される製鋼コイル（以下、『コイ
ル』という）を天井クレーンで自動搬送する際に用いら
れるコイルの位置測定方法を説明する。
【０００３】台車により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で吊り上げる場合、天井ク
レーンをコイルに正確に誘導するために、コイルの位
置、及び大きさを正確に測定する必要がある。そのため
のコイル位置測定装置として、例えば特開平３−１６２
３９５号公報に記載の発明がある。前記発明の測定装置
はレーザ光源と、レーザ光源のスポット光を一次元のス
リット光に変換する２台の走査ミラーと、コイルに照射
したスリット光を撮影する２台のＴＶカメラからなって
おり、これ等を天井クレーン上に設置している。そし
て、レーザ光をコイルに向けて照射し、その反射光によ
りコイル位置を三次元位置座標に変換し、コイル位置を
計算するように構成されている。
ルを天井クレーンにより自動で吊り上げる場合、天井ク
レーンをコイルに正確に誘導するために、コイルの位
置、及び大きさを正確に測定する必要がある。そのため
のコイル位置測定装置として、例えば特開平３−１６２
３９５号公報に記載の発明がある。前記発明の測定装置
はレーザ光源と、レーザ光源のスポット光を一次元のス
リット光に変換する２台の走査ミラーと、コイルに照射
したスリット光を撮影する２台のＴＶカメラからなって
おり、これ等を天井クレーン上に設置している。そし
て、レーザ光をコイルに向けて照射し、その反射光によ
りコイル位置を三次元位置座標に変換し、コイル位置を
計算するように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記コ
イルの端面に『テレスコ』と呼ばれるコイル生産時に巻
きずれを生じたコイルに関しては、従来より考慮されて
いなかった。そのために前記『テレスコ』のあるコイル
に於ては、従来と同様な測定方法によると外径等の測定
誤差が生じ、天井クレーンによりコイルを搬出する場合
に、コイル吊り具がコイルに衝突し、吊り具又はコイル
が損傷するという問題点があった。
イルの端面に『テレスコ』と呼ばれるコイル生産時に巻
きずれを生じたコイルに関しては、従来より考慮されて
いなかった。そのために前記『テレスコ』のあるコイル
に於ては、従来と同様な測定方法によると外径等の測定
誤差が生じ、天井クレーンによりコイルを搬出する場合
に、コイル吊り具がコイルに衝突し、吊り具又はコイル
が損傷するという問題点があった。
【０００５】本発明は上記事情に鑑みて創案されたもの
で、若干変形した円柱状物体であっても、また測定中に
ノイズなどが混入しても、簡単な装置で正確に測定する
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。
で、若干変形した円柱状物体であっても、また測定中に
ノイズなどが混入しても、簡単な装置で正確に測定する
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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る円柱状物体
の位置測定方法は、光又は超音波を円柱状物体に向けて
発射する発信部と、円柱状物体より反射する反射光又は
反射波を受信する受信部と、受信部の受信結果に基づい
て反射点までの距離を演算する演算部とを備えた距離計
を用いた円柱状物体の位置測定方法であって、円柱状物
体を横切るように前記距離計を相対移動させ、この間の
受信部の出力変化から演算部は円柱状物体の存在を判断
し、この判断結果に基づいて前記円柱状物体の高さデー
タの平均値を求め、さらに前記平均値の近傍の高さデー
タのみを抽出し、この抽出した高さデータのみを再平均
することにより円柱状物体の高さを算出するようにした
ことを特徴としている。
の位置測定方法は、光又は超音波を円柱状物体に向けて
発射する発信部と、円柱状物体より反射する反射光又は
反射波を受信する受信部と、受信部の受信結果に基づい
て反射点までの距離を演算する演算部とを備えた距離計
を用いた円柱状物体の位置測定方法であって、円柱状物
体を横切るように前記距離計を相対移動させ、この間の
受信部の出力変化から演算部は円柱状物体の存在を判断
し、この判断結果に基づいて前記円柱状物体の高さデー
タの平均値を求め、さらに前記平均値の近傍の高さデー
タのみを抽出し、この抽出した高さデータのみを再平均
することにより円柱状物体の高さを算出するようにした
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方法の実施例を
説明する。図１は本発明方法に使用する測定系の正面
図、図２は同測定系の要部側面図、図３は本発明方法の
動作を説明するフローチャート、図４は距離計とコイル
との間の距離分布データ及びコイル高さの平均値を示す
例示図である。
説明する。図１は本発明方法に使用する測定系の正面
図、図２は同測定系の要部側面図、図３は本発明方法の
動作を説明するフローチャート、図４は距離計とコイル
との間の距離分布データ及びコイル高さの平均値を示す
例示図である。
【０００８】以下の説明において測定対象とする円柱状
物体は前記と同様にコイルとする。図１に示すように、
コイル１０、１１は台車１２に載置されてコイルヤード
に搬入され、天井クレーン２０により自動的に台車１２
上から吊り上げられる。
物体は前記と同様にコイルとする。図１に示すように、
コイル１０、１１は台車１２に載置されてコイルヤード
に搬入され、天井クレーン２０により自動的に台車１２
上から吊り上げられる。
【０００９】なお、図１に示すコイル１０には、コイル
生産時又は輸送時等に生じた『テレスコ』と呼ばれるコ
イル端面の巻きずれ１４が存在している。
生産時又は輸送時等に生じた『テレスコ』と呼ばれるコ
イル端面の巻きずれ１４が存在している。
【００１０】天井クレーン２０の横行方向をＹ、これに
垂直な走行方向をＸ、高さ方向をＺとする。台車１２は
Ｙ方向に搬入される。台車１２上のコイル１０、１１は
中心軸を略Ｙ方向に向けた状態で台車１２の中心軸線上
に並置され、それぞれがスキッド１３により台車１２上
に位置決め固定されている。天井クレーン２０はＸ方向
に走行するガータ２１、Ｙ方向に横行するクラブ２２、
Ｚ方向に上下するコイル吊り具２３により構成されてい
る。
垂直な走行方向をＸ、高さ方向をＺとする。台車１２は
Ｙ方向に搬入される。台車１２上のコイル１０、１１は
中心軸を略Ｙ方向に向けた状態で台車１２の中心軸線上
に並置され、それぞれがスキッド１３により台車１２上
に位置決め固定されている。天井クレーン２０はＸ方向
に走行するガータ２１、Ｙ方向に横行するクラブ２２、
Ｚ方向に上下するコイル吊り具２３により構成されてい
る。
【００１１】距離計３０は例えばレーザ距離計であっ
て、クラブ２２に固定され、下方にレーザ光３００を照
射する投光部３１と、照射したレーザ光３００が台車１
２、コイル１０、１１等にあたって反射する反射光３０
１を受光する受光部３２と、演算部３３とを含んでい
る。
て、クラブ２２に固定され、下方にレーザ光３００を照
射する投光部３１と、照射したレーザ光３００が台車１
２、コイル１０、１１等にあたって反射する反射光３０
１を受光する受光部３２と、演算部３３とを含んでい
る。
【００１２】前記クラブ２２のＹ方向移動によって投光
部３１から照射されたレーザ光３００が台車１２を横切
って走査するように構成されている。
部３１から照射されたレーザ光３００が台車１２を横切
って走査するように構成されている。
【００１３】前記演算部３３は、図外のマイコンを内蔵
しており、レーザ光３００の走査により得られた受光部
３２の連続出力データに基づいてコイルまでの距離を演
算する。つぎに、前記演算した距離分布データに基づい
て、さらにコイル１０、１１の外径や幅等を演算し、天
井クレーン２０でコイルを自動搬出するのに必要なデー
タを出力するように構成されている。
しており、レーザ光３００の走査により得られた受光部
３２の連続出力データに基づいてコイルまでの距離を演
算する。つぎに、前記演算した距離分布データに基づい
て、さらにコイル１０、１１の外径や幅等を演算し、天
井クレーン２０でコイルを自動搬出するのに必要なデー
タを出力するように構成されている。
【００１４】次に、図３を参照して本発明方法の動作を
説明する。 (1) まず、レーザ距離計３０の測定エリア内に台車１２
を入れる。コイルの認識指令が図外の上位コンピュータ
より演算部３３に入力される。（Ｓ１）。
説明する。 (1) まず、レーザ距離計３０の測定エリア内に台車１２
を入れる。コイルの認識指令が図外の上位コンピュータ
より演算部３３に入力される。（Ｓ１）。
【００１５】(2) 台車１２上のコイル１０、１１をレー
ザ光３００が完全に順次通過するように、クラブ２２を
コイル長手方向（Ｙ方向）に移動させる（Ｓ２）。
ザ光３００が完全に順次通過するように、クラブ２２を
コイル長手方向（Ｙ方向）に移動させる（Ｓ２）。
【００１６】(3) 受光部３２が距離データを採取しなが
ら移動する。この間のデータは順次演算部３３のマイコ
ンにストアされる。走査が完了すると（Ｓ３）、図４に
示すように、レーザ距離計３０と各反射点との距離と、
レーザ距離計３０の移動距離Ｙとの関係図、すなわちコ
イル１０、１１の距離分布測定結果が得られる。図中の
○印は測定した個々の測定値を示す。ただし、図４にお
いて台車１２からコイルまでの高さＺ＝（Ｚ０−測定
値）、（ただし、Ｚ０は台車１２とレーザ距離計３０と
の間の距離）として表示している。
ら移動する。この間のデータは順次演算部３３のマイコ
ンにストアされる。走査が完了すると（Ｓ３）、図４に
示すように、レーザ距離計３０と各反射点との距離と、
レーザ距離計３０の移動距離Ｙとの関係図、すなわちコ
イル１０、１１の距離分布測定結果が得られる。図中の
○印は測定した個々の測定値を示す。ただし、図４にお
いて台車１２からコイルまでの高さＺ＝（Ｚ０−測定
値）、（ただし、Ｚ０は台車１２とレーザ距離計３０と
の間の距離）として表示している。
【００１７】図４に示すデータ群１００及び１１０はそ
れぞれのコイル１０及び１１により得られたものであ
り、コイル１０のテレスコ１４の部分はデータ１４０と
して得られている。また、図４では何等かの原因、例え
ば空中の塵の影響でデータの中にノイズ１５が混入した
場合を示している。
れぞれのコイル１０及び１１により得られたものであ
り、コイル１０のテレスコ１４の部分はデータ１４０と
して得られている。また、図４では何等かの原因、例え
ば空中の塵の影響でデータの中にノイズ１５が混入した
場合を示している。
【００１８】(4) 演算部３３は、マイコンのメモリを探
索し（Ｓ４）、コイルが存在するか否かを判断する（Ｓ
５）。すなわち、図４において、予め定められた設定値
δＺ以上の高さデータがある一定幅以上連続した場合に
は、コイルが存在する（図示例ではデータ群１００及び
１１０）と判断する。コイルが存在しない場合はＳ４に
戻る。
索し（Ｓ４）、コイルが存在するか否かを判断する（Ｓ
５）。すなわち、図４において、予め定められた設定値
δＺ以上の高さデータがある一定幅以上連続した場合に
は、コイルが存在する（図示例ではデータ群１００及び
１１０）と判断する。コイルが存在しない場合はＳ４に
戻る。
【００１９】(5) コイルが存在すれば、前記コイル高さ
データ（外径データ）の平均値を求めその結果をＤ１と
する（Ｓ６）。例えばコイルデータ１００に対してＤ１
を計算すると、図４に示したようになる。
データ（外径データ）の平均値を求めその結果をＤ１と
する（Ｓ６）。例えばコイルデータ１００に対してＤ１
を計算すると、図４に示したようになる。
【００２０】前記計算過程においては、テレスコ１４０
及びノイズ１５を含んで計算しているため、前記平均値
結果Ｄ１は一般に計算誤差を含んでいる。しかし、前記
Ｄ１は誤差を含んでいるとはいえ、正確な外径データに
近い値となっている。
及びノイズ１５を含んで計算しているため、前記平均値
結果Ｄ１は一般に計算誤差を含んでいる。しかし、前記
Ｄ１は誤差を含んでいるとはいえ、正確な外径データに
近い値となっている。
【００２１】(6) さらに正確さを出すために、コイルデ
ータ群１００のうちで、Ｄ１の近傍の高さデータのみ抽
出する（Ｓ７）。
ータ群１００のうちで、Ｄ１の近傍の高さデータのみ抽
出する（Ｓ７）。
【００２２】Ｄ１の近傍の高さデータの抽出方法の一つ
は、（Ｄ１−α）よりも大きく、（Ｄ１＋α）より小さ
いデータを近傍の高さデータとする。又はＤ１×（１−
β）よりも大きく、Ｄ１×（１＋β）より小さいデータ
を近傍の高さデータとしてもよい。前記のα、βは常数
であって、例えばα＝５０、又はβ＝０．５などとすれ
ば実用的である。
は、（Ｄ１−α）よりも大きく、（Ｄ１＋α）より小さ
いデータを近傍の高さデータとする。又はＤ１×（１−
β）よりも大きく、Ｄ１×（１＋β）より小さいデータ
を近傍の高さデータとしてもよい。前記のα、βは常数
であって、例えばα＝５０、又はβ＝０．５などとすれ
ば実用的である。
【００２３】(7) 次に前記により抽出した近傍の高さデ
ータのみを平均する（Ｓ８）と、正確なコイル外径デー
タＤが求められる。
ータのみを平均する（Ｓ８）と、正確なコイル外径デー
タＤが求められる。
【００２４】(8) 次に、スキッド１３の補正を行い、コ
イル外径を算出する（Ｓ９）。スキッド１３を用いた場
合、図１、図２に示したように、コイル１０、１１は台
車１２より若干浮き上がった状態となる。この浮き上が
り量は、スキッド１３の形状が既知なので、幾何学的に
計算可能であり、その値を用いてコイル外径の補正をす
ればよい。
イル外径を算出する（Ｓ９）。スキッド１３を用いた場
合、図１、図２に示したように、コイル１０、１１は台
車１２より若干浮き上がった状態となる。この浮き上が
り量は、スキッド１３の形状が既知なので、幾何学的に
計算可能であり、その値を用いてコイル外径の補正をす
ればよい。
【００２５】(9) 次にコイルデータの幅よりコイル幅の
計算を行い（Ｓ１０）、あわせてコイルの中心座標を順
次計算する（Ｓ１１）。以上で、対象コイルに対しての
自動搬出に必要なデータが得られたことになる。
計算を行い（Ｓ１０）、あわせてコイルの中心座標を順
次計算する（Ｓ１１）。以上で、対象コイルに対しての
自動搬出に必要なデータが得られたことになる。
【００２６】(10)次に、メモリの探索を行い、探索が完
了していれば（Ｓ１２）、以上で求められたコイルの数
を算出し（Ｓ１３）、天井クレーン２０に必要なデータ
を送り、動作が終了する（Ｓ１４）。メモリー内でのデ
ータ探索が完了していなければＳ４に戻る。
了していれば（Ｓ１２）、以上で求められたコイルの数
を算出し（Ｓ１３）、天井クレーン２０に必要なデータ
を送り、動作が終了する（Ｓ１４）。メモリー内でのデ
ータ探索が完了していなければＳ４に戻る。
【００２７】なお、本実施例において距離計はレーザ光
を用いるものとして説明したが、これに限るものではな
く、他の光又は超音波等を用いてもよい。この場合に
は、投光部は発信部に、受光部は受信部として動作する
ことはいうまでもない。
を用いるものとして説明したが、これに限るものではな
く、他の光又は超音波等を用いてもよい。この場合に
は、投光部は発信部に、受光部は受信部として動作する
ことはいうまでもない。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明方法は台車
に設置された円柱状物体を横切るように距離計を移動さ
せて円柱状物体の存在を判断し、この検出結果に基づい
て円柱状物体の高さの平均値を求め、更に該平均値の近
傍の高さデータのみを抽出し、該抽出した高さデータの
みを再平均することにより円柱状物体の高さを算出する
ようにしている。
に設置された円柱状物体を横切るように距離計を移動さ
せて円柱状物体の存在を判断し、この検出結果に基づい
て円柱状物体の高さの平均値を求め、更に該平均値の近
傍の高さデータのみを抽出し、該抽出した高さデータの
みを再平均することにより円柱状物体の高さを算出する
ようにしている。
【００２９】したがって、例えば「テレスコ」のよう
に、若干変形した円柱状物体の場合、又は距離データ採
取時にノイズなどにより異常データが混入した場合でも
距離計のみで円柱状物体の位置、大きさを十分な高精度
で測定することができる。又、天井クレーンなどによる
安全かつ確実な自動吊り上げが可能となり、信頼性の高
い自動搬送が実現されることになる。
に、若干変形した円柱状物体の場合、又は距離データ採
取時にノイズなどにより異常データが混入した場合でも
距離計のみで円柱状物体の位置、大きさを十分な高精度
で測定することができる。又、天井クレーンなどによる
安全かつ確実な自動吊り上げが可能となり、信頼性の高
い自動搬送が実現されることになる。
【図１】本発明に係る図面であって本発明方法に使用す
る測定系の正面図である。
る測定系の正面図である。
【図２】同測定系の要部側面図である。
【図３】本発明方法の動作を説明するフローチャートで
ある。
ある。
【図４】距離計とコイルとの間の距離分布データ及びコ
イル高さの平均値を示す例示図である。
イル高さの平均値を示す例示図である。
１０、１１ コイル １２ 台車 １３ スキッド １４ テレスコ ２０ 天井クレーン ２２ クラブ ３０ 距離計 ３３ 演算部
Claims (1)
- 【請求項１】 光又は超音波を円柱状物体に向けて発射
する発信部と、円柱状物体より反射する反射光又は反射
波を受信する受信部と、受信部の受信結果に基づいて反
射点までの距離を演算する演算部とを備えた距離計を用
いた円柱状物体の位置測定方法であって、円柱状物体を
横切るように前記距離計を相対移動させ、この間の受信
部の出力変化から演算部は円柱状物体の存在を判断し、
この判断結果に基づいて前記円柱状物体の高さデータの
平均値を求め、さらに前記平均値の近傍の高さデータの
みを抽出し、この抽出した高さデータのみを再平均する
ことにより円柱状物体の高さを算出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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25020993A JPH0783610A (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | 円柱状物体の位置測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25020993A JPH0783610A (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | 円柱状物体の位置測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0783610A true JPH0783610A (ja) | 1995-03-28 |
Family
ID=17204449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25020993A Pending JPH0783610A (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | 円柱状物体の位置測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0783610A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006078369A (ja) * | 2004-09-10 | 2006-03-23 | Keyence Corp | 測距センサ及びその設定方法 |
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-
1993
- 1993-09-09 JP JP25020993A patent/JPH0783610A/ja active Pending
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