JPH1171091A - Measuring method for columnar object - Google Patents

Measuring method for columnar object

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JPH1171091A
JPH1171091A JP24957197A JP24957197A JPH1171091A JP H1171091 A JPH1171091 A JP H1171091A JP 24957197 A JP24957197 A JP 24957197A JP 24957197 A JP24957197 A JP 24957197A JP H1171091 A JPH1171091 A JP H1171091A
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JP
Japan
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columnar object
coil
width
measurement data
distance meter
Prior art date
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JP24957197A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyoshi Yamada
裕善 山田
Kunihiko Nishibe
邦彦 西部
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Hitachi Kiden Kogyo Ltd
Original Assignee
Hitachi Kiden Kogyo Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a measuring method for a columnar object whereby in a direction orthogonal relating to a center axis of a columnar object, by only one time moving a range finder, an external, diameter, width and a center position of the columnar object can be detected. SOLUTION: By scanning a range finder moved in a direction in parallel to a center axis of a columnar object 12, its width direction one end part Yb is detected, from this detection position, the range finder is moved by a prescribed distance Yw, in an upper position of the columnar object 12, movement of the range finder is temporarily stopped, in a direction orthogonal relating to the center axis of the columnar object 12, by swiveling the range finder scanned, the columnar object 12 is measured, from a measurement data on the periphery thereof, a diametric direction center position and external diameter of the columnar object are calculated, also from measurement data of width direction both end parts Ya, Yb of the measured columnar object 12, its width and width direction center position are calculated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、円柱状物体の計測
方法に関し、特に、クレーンにより製鋼コイル、製紙ロ
ール等の円柱状物体(本明細書において、単に「円柱状
物体」という。)を自動搬送する際、円柱状物体をクレ
ーンの吊り具にて正確に挟持し、吊り下げ、搬送するこ
とができるようにするために、円柱状物体の外径及び幅
並びにその中心位置を正確に計測するようにした円柱状
物体の計測方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for measuring a columnar object, and more particularly to a method for automatically measuring a columnar object such as a steel coil or a paper roll (hereinafter simply referred to as a "columnar object") by a crane. When transporting, accurately measure the outer diameter and width of the columnar object and its center position so that the columnar object can be accurately pinched, hung, and transported by the crane's lifting device. The present invention relates to a method for measuring a cylindrical object as described above.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、製鉄所のコイルヤードにおい
て、クレーンにより製鋼コイルを自動搬送するには、ま
ず、製鋼コイルの外径及び幅並びにその中心位置を検出
し、これに合わせてクレーンの吊り具を降下させ、挟持
し、吊り下げる必要がある。このため、従来の製鋼コイ
ルの計測方法においては、パレット上に搭載された製鋼
コイルの外径及び幅並びにその中心位置を検出するため
に、揺動機構付き一次元レーザ光距離計をクレーンのク
ラブ上に設置し、クラブを製鋼コイルの中心軸に対して
直交する方向に往復移動させ、クラブの往行移動時に計
測した製鋼コイルの外周上の計測データから、製鋼コイ
ルの直径方向の中心位置及び外径を演算した後、クラブ
を復行させ、製鋼コイルの直径方向の中心位置において
クラブの移動を一時停止し、製鋼コイルの中心軸に平行
な方向に一次元レーザ光距離計を走査して計測した製鋼
コイルの外周上の計測データから、製鋼コイルの幅及び
幅方向の中心位置を演算するようにしていた。
2. Description of the Related Art For example, in a coil yard of a steel mill, in order to automatically convey a steel making coil by a crane, first, an outer diameter and a width of the steel making coil and a center position thereof are detected, and a hanging tool of the crane is adjusted accordingly. Must be lowered, pinched, and hung. For this reason, in the conventional method of measuring steel making coils, a one-dimensional laser optical distance meter with a swing mechanism is used to detect the outer diameter and width of the steel making coil mounted on the pallet and its center position. Installed on the top, the club is reciprocated in the direction perpendicular to the center axis of the steel coil, from the measurement data on the outer circumference of the steel coil measured during the forward movement of the club, the center position in the diameter direction of the steel coil and After calculating the outer diameter, the club is moved backward, the movement of the club is temporarily stopped at the center position in the diameter direction of the steel making coil, and the one-dimensional laser light distance meter is scanned in a direction parallel to the central axis of the steel making coil. The width of the steel coil and the center position in the width direction are calculated from the measured data on the outer periphery of the steel coil.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
製鋼コイルの計測方法においては、製鋼コイルの外径及
び幅並びにその中心位置を検出するために、一次元レー
ザ距離計を設置したクラブを製鋼コイルの中心軸に対し
て直交する方向に往復移動させる必要があり、このた
め、計測する製鋼コイルの個数が多くなると、クラブの
往復移動に要する時間が長くかかり、作業効率が低下す
るという問題があった。
By the way, in the above-mentioned conventional method for measuring a steelmaking coil, a club provided with a one-dimensional laser distance meter is used to detect the outer diameter and width of the steelmaking coil and the center position thereof. It is necessary to reciprocate in the direction orthogonal to the center axis of the coil. For this reason, when the number of steel-making coils to be measured increases, the time required for reciprocation of the club increases, and the work efficiency decreases. there were.

【0004】本発明は、上記従来の計測方法の有する問
題点に鑑み、円柱状物体の中心軸に平行な方向に距離計
を1回移動させるだけで、円柱状物体の外径及び幅並び
にその中心位置を検出することができる円柱状物体の計
測方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the conventional measuring method, and the outer diameter and width of the cylindrical object and its width can be obtained by moving the distance meter only once in a direction parallel to the central axis of the cylindrical object. It is an object of the present invention to provide a method for measuring a cylindrical object capable of detecting a center position.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の円柱状物体の計測方法は、円柱状物体の中
心軸に平行な方向に距離計を移動することにより走査し
て円柱状物体の幅方向の一方の端部を検出し、該検出位
置から距離計を所定距離移動して、円柱状物体の上方位
置において距離計の移動を一時停止し、円柱状物体の中
心軸に対して直交する方向に距離計を揺動することによ
り走査して計測した円柱状物体の外周上の計測データか
ら、円柱状物体の直径方向の中心位置及び外径を演算す
るとともに、さらに、円柱状物体の中心軸に平行な方向
に距離計を移動することにより走査して円柱状物体の幅
方向の他方の端部を検出し、計測した円柱状物体の幅方
向の両端部の計測データから、円柱状物体の幅及び幅方
向の中心位置を演算するようにしたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a method for measuring a columnar object according to the present invention is directed to a method of scanning a columnar object by moving a distance meter in a direction parallel to the center axis of the columnar object. Detect one end in the width direction of the object, move the distance meter from the detection position by a predetermined distance, temporarily stop the movement of the distance meter at a position above the columnar object, and with respect to the center axis of the columnar object. From the measurement data on the outer periphery of the columnar object measured by scanning by swinging the rangefinder in the direction perpendicular to the direction, the center position and the outer diameter in the diameter direction of the columnar object are calculated, and further, the columnar shape is calculated. The other end of the columnar object in the width direction is scanned by moving the distance meter in a direction parallel to the center axis of the object, and the other end in the width direction of the columnar object is detected. Calculates the width of the columnar object and the center position in the width direction Characterized in that the so that.

【0006】この円柱状物体の計測方法は、円柱状物体
の中心軸に平行な方向に距離計を移動することにより走
査して計測した円柱状物体の幅方向の両端部の計測デー
タから、円柱状物体の幅及び幅方向の中心位置を演算す
るとともに、円柱状物体の上方位置において距離計の移
動を一時停止し、円柱状物体の中心軸に対して直交する
方向に距離計を揺動することにより走査して計測した円
柱状物体の外周上の計測データから、円柱状物体の直径
方向の中心位置及び外径を演算することにより、距離計
を円柱状物体の中心軸に平行な方向に1回移動させるだ
けで、円柱状物体の外径及び幅並びにその中心位置を検
出することができる。
This method of measuring a columnar object is based on measurement data obtained by scanning and moving a distance meter in a direction parallel to the center axis of the columnar object, and measuring the data at both ends in the width direction of the columnar object. Calculate the width of the columnar object and the center position in the width direction, temporarily suspend the movement of the rangefinder above the columnar object, and swing the rangefinder in a direction orthogonal to the center axis of the columnar object. By calculating the center position and the outer diameter in the diameter direction of the cylindrical object from the measurement data on the outer circumference of the cylindrical object measured by scanning, the distance meter is moved in a direction parallel to the central axis of the cylindrical object. With only one movement, the outer diameter and width of the columnar object and the center position thereof can be detected.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明の円柱状物体の計測
方法の実施の形態を、製鉄所のコイルヤードに搬入、保
管される製鋼コイルの計測を自動運転可能なクレーンに
より行う場合を例に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the method for measuring a cylindrical object according to the present invention will be described below, in which a steelmaking coil carried into and stored in a coil yard of a steelworks is measured by a crane capable of automatically operating. Will be described.

【0008】図1に示すように、製鉄所のコイルヤード
には、複数の製鋼コイル10,11,12が、トレーラ
の荷台のパレット13上に、スキッド14,15,16
により位置決めされた状態で搭載されて搬入される。こ
の製鋼コイル10,11,12は、同径の場合もあれ
ば、本実施例に示すように、中径の製鋼コイル10、小
径の製鋼コイル11、大径の製鋼コイル12といった異
径のものが混在した状態で1つのパレット13上に搭載
される場合がある。この場合において、製鋼コイル1
0,11,12は、その中心軸がパレット13の長手方
向と平行に搭載されているものとする。
As shown in FIG. 1, in a coil yard of an ironworks, a plurality of steelmaking coils 10, 11, 12 are mounted on pallets 13 of a trailer carrier, and skids 14, 15, 16 are provided.
Is mounted and carried in the state of being positioned. The steelmaking coils 10, 11, and 12 may have the same diameter, or may have different diameters such as a medium-diameter steelmaking coil 10, a small-diameter steelmaking coil 11, and a large-diameter steelmaking coil 12, as shown in this embodiment. May be mounted on one pallet 13 in a mixed state. In this case, the steel making coil 1
It is assumed that 0, 11, and 12 are mounted with their central axes parallel to the longitudinal direction of the pallet 13.

【0009】コイルヤードには、天井に自動運転可能な
クレーン20を設置する。この天井クレーン20は、ガ
ーダ21と、このガーター21上を横行するクラブ22
と、クラブ22に昇降可能に吊下した製鋼コイルの吊具
23とから構成されている。また、天井クレーン20に
は、レーザ式距離計30と演算制御部40とからなる計
測装置が搭載されている。なお、距離計30には、上記
のレーザ式距離計のほか、超音波式距離計を用いること
ができる。ここで、天井クレーン20のガーダ21の走
行方向をX方向、これに直交するクラブ22の横行方向
をY方向、上下方向をZ方向とする。
In the coil yard, a crane 20 that can be automatically operated is installed on the ceiling. The overhead crane 20 includes a girder 21 and a club 22 traversing the girder 21.
And a steel-made coil hanger 23 suspended from the club 22 so as to be able to move up and down. The overhead crane 20 is equipped with a measuring device including a laser range finder 30 and an arithmetic control unit 40. As the distance meter 30, an ultrasonic distance meter can be used in addition to the above laser distance meter. Here, the traveling direction of the girder 21 of the overhead crane 20 is defined as an X direction, the traversing direction of the club 22 orthogonal to the X direction is defined as a Y direction, and the vertical direction is defined as a Z direction.

【0010】レーザ式距離計30は、下方の製鋼コイル
10,11,12に向けてレーザ光を照射するレーザ光
源32と、照射されたレーザ光が製鋼コイル10,1
1,12などの表面に当って反射した反射光33を受光
する受光部34とを備えている。また、レーザ式距離計
30は、レーザ光走査機構を構成するスイングモータ3
5に連結されておリ、レーザ光源32と受光部34を含
むレーザ距離計30全体を、所定の角度の範囲内で揺動
することによリ、レーザ光31をX方向に走査できるよ
うに構成されている。そして、スイングモータ35によ
るレーザ距離計30の揺動角度は、エンコーダ36によ
って測定するように構成されている。
The laser type distance meter 30 includes a laser light source 32 for irradiating a laser beam toward the lower steelmaking coils 10, 11, and 12, and an irradiating laser beam for the steelmaking coils 10, 1 and 12.
And a light receiving unit 34 for receiving the reflected light 33 that has been reflected by the surfaces 1, 2 and the like. Further, the laser type distance meter 30 includes a swing motor 3 constituting a laser beam scanning mechanism.
5 so that the entire laser rangefinder 30 including the laser light source 32 and the light receiving unit 34 is swung within a predetermined angle range so that the laser beam 31 can be scanned in the X direction. It is configured. The swing angle of the laser rangefinder 30 by the swing motor 35 is configured to be measured by the encoder 36.

【0011】演算制御部40は、マイコンを内蔵してお
リ、レーザ距離計30のレーザ光源32、受光部34、
エンコーダ36等と電気的に接続され、受光部34で受
光したレーザ光の反射光等の信号を演算制御部40に入
力して必要なデータを得るように構成している。そし
て、演算制御部40は、レーザ光31とその反射光33
のなす角度を用いた三角測量方式の原理によリ、製鋼コ
イル10,11,12までの距離を演算し、記憶する機
能を備えている。これにより、レーザ距離計30を走査
することによリ得られた各製鋼コイル10,11,12
の計測データは、演算制御部40のメモリにストアさ
れ、レーザ距離計30を走査しながら、あるいは走査完
了後、メモリのデータを基にして、クレーン20による
製鋼コイル10,11,12の運搬に必要なデータ、す
なわち、各製鋼コイル10,11,12の外径、幅、中
心位置及び個数等を演算するようにする。この演算結果
は、演算制御部40を介して上位のコンピュータ(図示
省略)又は天井クレーン20のコントローラ(図示省
略)に報告されるように構成される。
The arithmetic control unit 40 includes a microcomputer, and includes a laser light source 32, a light receiving unit 34,
It is electrically connected to the encoder 36 and the like, and is configured to input a signal such as a reflected light of the laser beam received by the light receiving unit 34 to the arithmetic and control unit 40 to obtain necessary data. Then, the arithmetic and control unit 40 generates the laser light 31 and its reflected light 33.
In accordance with the principle of the triangulation method using the angle made by, the distance to the steel making coils 10, 11, 12 is calculated and stored. Thereby, each steelmaking coil 10, 11, 12 obtained by scanning the laser distance meter 30 is obtained.
Is stored in the memory of the arithmetic and control unit 40, and while the laser distance meter 30 is being scanned, or after the scanning is completed, the steelmaking coils 10, 11, and 12 are transported by the crane 20 based on the data in the memory. Necessary data, that is, the outer diameter, width, center position, number, and the like of each of the steel making coils 10, 11, 12 are calculated. This calculation result is configured to be reported to a host computer (not shown) or a controller (not shown) of the overhead crane 20 via the calculation control unit 40.

【0012】次に、製鋼コイル外径、幅、中心位置及び
個数の計測方法を説明する。図1に示すように、スイン
グモータ35を停止した状態で、レーザ光31を鉛直方
向に照射しながら、クラブ22をガーダ21上を横行さ
せることにより、距離計30をガーダ21の長手方向、
すなわち、Y方向(製鋼コイル10,11,12の中心
軸に平行な方向)に走査する。
Next, a method for measuring the outer diameter, width, center position and number of steel making coils will be described. As shown in FIG. 1, while the swing motor 35 is stopped, the club 22 is traversed on the girder 21 while irradiating the laser beam 31 in the vertical direction, so that the distance meter 30 is moved in the longitudinal direction of the girder 21.
That is, scanning is performed in the Y direction (direction parallel to the central axes of the steelmaking coils 10, 11, and 12).

【0013】図2は、距離計30をY方向に走査した場
合における演算制御部40のメモリにストアされた計測
データをY−Z面で示したものである。この場合、距離
計30の走査は連続的に行われるが、計測データは、離
散的にサンプリングされるので、メモリには多数の計測
データがストアされる。図2において、縦軸Zは、原点
Oを地面17上とした場合の、原点Oからの製鋼コイル
10,11,12の高さ分布を示している。すなわち、
計測データ100が製鋼コイル10、計測データ110
が製鋼コイル11、計測データ120が製鋼コイル1
2、計測データ130がパレット13、計測データ14
0がスキッド14、計測データ150がスキッド15、
計測データ170が地面17を示す。なお、計測データ
170は座標変換することにより高さ0となる。
FIG. 2 shows the measured data stored in the memory of the arithmetic and control unit 40 in the YZ plane when the rangefinder 30 is scanned in the Y direction. In this case, the scanning of the distance meter 30 is performed continuously, but a large number of measurement data is stored in the memory because the measurement data is sampled discretely. In FIG. 2, the vertical axis Z indicates the height distribution of the steelmaking coils 10, 11, 12 from the origin O when the origin O is on the ground 17. That is,
The measurement data 100 is the steel making coil 10 and the measurement data 110
Is the steel making coil 11 and the measurement data 120 is the steel making coil 1
2. Measurement data 130 is pallet 13 and measurement data 14
0 is skid 14, measurement data 150 is skid 15,
The measurement data 170 indicates the ground 17. It should be noted that the height of the measurement data 170 becomes 0 by performing coordinate conversion.

【0014】図2におけるX方向(製鋼コイル10,1
1,12の中心軸方向)の位置は、ガーダ21に取リ付
けられたエンコーダなどによって測定することができ
る。また、Y方向(製鋼コイル10,11,12の中心
軸に対して直交する方向)の位置は、クラブ22に取リ
付けられたエンコーダなどによって測定することができ
る。
The X direction in FIG. 2 (steel making coils 10, 1)
The position in the direction of the central axes of the first and the second 12) can be measured by an encoder or the like attached to the girder 21. Further, the position in the Y direction (the direction orthogonal to the central axes of the steel making coils 10, 11, 12) can be measured by an encoder attached to the club 22 or the like.

【0015】この計測データに基づいて、演算制御部4
0において、各製鋼コイル10,11,12のY方向の
中心座標、幅及び個数を演算する。図2に示す計測デー
タのうち、高さの値Zがあらかじめ定めた値Zs以下の
距離データを削除することによリ、製鋼コイル10,1
1,12の外周上の計測データ以外、例えば、パレット
13、スキッド14,15,16、地面17等の距離デ
ータを排除する。これにより、計測データの演算を簡易
化することができるとともに、有効計測データの不連続
点を検出することにより製鋼コイルの個数を計測するこ
とができる。
Based on the measurement data, an arithmetic control unit 4
At 0, the center coordinates, the width, and the number of the steel making coils 10, 11, 12 in the Y direction are calculated. By deleting distance data whose height value Z is equal to or less than a predetermined value Zs from the measurement data shown in FIG.
Except for the measurement data on the outer circumferences of the pallets 1 and 12, for example, distance data of the pallet 13, skids 14, 15, 16 and ground 17 are excluded. Thereby, the calculation of the measurement data can be simplified, and the number of the steel making coils can be measured by detecting the discontinuous point of the effective measurement data.

【0016】まず、各製鋼コイル10,11,12のY
方向の中心座標、幅及び個数の演算方法を製鋼コイル1
2(製鋼コイル10,11の場合も同様。)について説
明する。図2に示すように、製鋼コイル12の外周上の
多数の計測データ120のうち、両端のデータYa,Y
bのY方向の算術平均、すなわち、 Y0=(Ya+Yb)/2 ・・・・・(1) によリ製鋼コイル12のY方向の中心座標Y0を求める
ことができ、その中心位置を検出することができる。ま
た、同様に両端のデータYa,Ybの差、すなわち、 L=Yb−Ya ・・・・・(2) によって製鋼コイル12の幅Lを求めることができる。
First, Y of each steel making coil 10, 11, 12
Calculation method of center coordinates, width and number of directions
2 (the same applies to the steelmaking coils 10 and 11). As shown in FIG. 2, data Ya and Y at both ends of a large number of measurement data 120 on the outer periphery of the steel making coil 12.
The arithmetic mean of b in the Y direction, that is, Y0 = (Ya + Yb) / 2 (1) can be used to determine the center coordinate Y0 of the steelmaking coil 12 in the Y direction, and the center position is detected. be able to. Similarly, the width L of the steel making coil 12 can be obtained from the difference between the data Ya and Yb at both ends, that is, L = Yb−Ya (2).

【0017】このようにして、製鋼コイル12のY方向
の中心座標Y0及び幅Lを算出することにより、製鋼コ
イル12の幅及びその中心位置を検出することができ
る。
By calculating the center coordinate Y0 and the width L of the steel making coil 12 in the Y direction in this way, the width of the steel making coil 12 and its center position can be detected.

【0018】そして、パレット13上に直列に搭載され
ている他の製鋼コイル10,11についても、同様にし
て、クラブ22をガーダ21上を横行させ、距離計30
をY方向に走査させることにより、製鋼コイル10,1
1のY方向の幅及びその中心位置を検出することがで
き、併せて、製鋼コイルの個数を検出することができ
る。
The other steelmaking coils 10 and 11 mounted in series on the pallet 13 are similarly moved so that the club 22 is traversed on the girder 21 and the distance meter 30 is moved.
By scanning in the Y direction, the steel making coils 10, 1
1, the width in the Y direction and the center position thereof can be detected, and at the same time, the number of steelmaking coils can be detected.

【0019】次に、製鋼コイル10,11,12の外径
及びその中心位置を計測する方法を製鋼コイル12(製
鋼コイル10,11の場合も同様。)について説明す
る。図1〜図2に示すように、スイングモータ35を停
止した状態で、レーザ光31を鉛直方向に照射しなが
ら、クラブ22をガーダ21上を横行させることによ
り、距離計30をガーダ21の長手方向、すなわち、Y
方向(製鋼コイル12の中心軸に平行な方向)に走査す
ることにより、上記のとおり、円柱状物体12の幅方向
の一方の端部Ybを検出することができる。このとき、
図3〜図5に示すように、この検出位置から距離計30
を製鋼コイル12の幅Lより小さい予め設定した所定距
離Ywだけ移動して、距離計30を製鋼コイル12の上
方位置において一時停止させた状態で、スイングモータ
35を駆動することにより、距離計30を所定の角度の
範囲310,311内で揺動させ、レーザ光31をX方
向に走査する。
Next, a method of measuring the outer diameter and the center position of the steel making coils 10, 11, 12 will be described for the steel making coil 12 (the same applies to the steel making coils 10, 11). As shown in FIGS. 1 and 2, while the swing motor 35 is stopped, the club 22 is traversed over the girder 21 while irradiating the laser beam 31 in the vertical direction, so that the distance meter 30 is moved in the longitudinal direction of the girder 21. Direction, ie Y
By scanning in the direction (the direction parallel to the central axis of the steelmaking coil 12), one end Yb in the width direction of the columnar object 12 can be detected as described above. At this time,
As shown in FIG. 3 to FIG.
Is moved by a predetermined distance Yw smaller than the width L of the steel making coil 12, and the swing motor 35 is driven in a state where the distance meter 30 is temporarily stopped at a position above the steel making coil 12. Is swung within a predetermined angle range 310, 311 to scan the laser beam 31 in the X direction.

【0020】図4は、距離計30をX方向に走査した場
合における演算制御部40のメモリにストアされた計測
データをX−Z面で示したものである。この場合、距離
計30の走査は連続的に行われるが、計測データは、離
散的にサンプリングされるので、メモリには多数の計測
データがストアされる。図4において、縦軸Zは、原点
Oを地面17上とした場合の、原点Oからの製鋼コイル
12の高さ分布を示している。すなわち、計測データ1
20が製鋼コイル12、計測データ170が地面17を
示す。なお、計測データ170は座標変換することによ
り高さ0となる。この場合、Z方向の距離は、図3に示
すように、スイングモータ35の鉛直方向からの角度θ
を用い、実測定距離にcosθを乗じた値となる。
FIG. 4 shows, on an XZ plane, measurement data stored in the memory of the arithmetic and control unit 40 when the rangefinder 30 is scanned in the X direction. In this case, the scanning of the distance meter 30 is performed continuously, but a large number of measurement data is stored in the memory because the measurement data is sampled discretely. In FIG. 4, the vertical axis Z indicates the height distribution of the steel making coil 12 from the origin O when the origin O is on the ground 17. That is, measurement data 1
Reference numeral 20 denotes the steel making coil 12, and measurement data 170 denotes the ground 17. It should be noted that the height of the measurement data 170 becomes 0 by performing coordinate conversion. In this case, the distance in the Z direction is an angle θ from the vertical direction of the swing motor 35, as shown in FIG.
And a value obtained by multiplying the actual measurement distance by cos θ.

【0021】この計測データに基づいて、演算制御部4
0において、製鋼コイル12のX及びZ方向の中心座標
P(X0,Z0)及び半径Rを演算する。まず、図2に
示す計測データのうち、高さの値Zがあらかじめ定めた
値Zs以下の距離データを削除することによリ、製鋼コ
イル12の外周上の計測データ以外、例えば、パレット
13、スキッド16、地面17等の距離データを排除す
る。これにより、製鋼コイル12の外径及び中心位置の
演算を簡易化することができる。
Based on the measurement data, the arithmetic and control unit 4
At 0, the center coordinates P (X0, Z0) and the radius R of the steelmaking coil 12 in the X and Z directions are calculated. First, of the measurement data shown in FIG. 2, by deleting distance data whose height value Z is equal to or less than a predetermined value Zs, for example, other than the measurement data on the outer periphery of the steel making coil 12, for example, the pallet 13, Distance data of the skid 16, the ground 17, and the like are excluded. Thereby, the calculation of the outer diameter and the center position of the steel making coil 12 can be simplified.

【0022】製鋼コイル12のX及びZ方向の計測デー
タ120のうちから任意の3箇所を選定し、この3箇
所、すなわちA点、B点、C点の座標を、それぞれ(X
1,Z1)、(X2,Z2)、(X3,Z3)とする。
From the measurement data 120 of the steel making coil 12 in the X and Z directions, three arbitrary points are selected, and the coordinates of these three points, that is, the points A, B and C are respectively expressed by (X
1, Z1), (X2, Z2), (X3, Z3).

【0023】3箇所の計測データを、演算制御部40に
おいて、式(3)〜式(9)に基づいて演算することに
より、製鋼コイル12のX及びZ方向の中心座標P(X
0,Z0)及び半径Rを演算することができる。すなわ
ち、 (X0−X1)2+(Z0−Z1)2=R2 ・・・・・(3) (X0−X2)2+(Z0−Z2)2=R2 ・・・・・(4) (X0−X3)2+(Z0−Z3)2=R2 ・・・・・(5) 2X0(X1−X2)+2Z0(Z1−Z2)=A1 ・・・・・(6) 2X0(X1−X3)+2Z0(Z1−Z3)=B1 ・・・・・(7) ここで、 A1=X12−X22+Z12−Z22 B1=X12−X32+Z12−Z32 X0:製鋼コイル12のX方向の中心Pの座標 Z0:製鋼コイル12のZ方向の中心Pの座標 X1:点AのX方向の座標 Z1:点AのZ方向の座標 X2:点BのX方向の座標 Z2:点BのZ方向の座標 X3:点CのX方向の座標 Z3:点CのZ方向の座標 である。の関係が成立し、これより、式(8)及び式
(9)が得られる。
The arithmetic control unit 40 calculates the three measurement data based on the equations (3) to (9) to obtain the center coordinates P (X) of the steel making coil 12 in the X and Z directions.
0, Z0) and radius R can be calculated. That is, (X0−X1) 2 + (Z0−Z1) 2 = R 2 (3) (X0−X2) 2 + (Z0−Z2) 2 = R 2 (4) (X0-X3) 2 + (Z0-Z3) 2 = R 2 ... (5) 2X0 (X1-X2) + 2Z0 (Z1-Z2) = A1... (6) 2X0 (X1- X3) + 2Z0 (Z1-Z3 ) = B1 ····· (7) where, A1 = X1 2 -X2 2 + Z1 2 -Z2 2 B1 = X1 2 -X3 2 + Z1 2 -Z3 2 X0: steel coil 12 Of the center P of the steelmaking coil 12 in the Z direction X0: coordinates of the center P of the steelmaking coil 12 in the Z direction X1: coordinates of the point A in the X direction Z1: coordinates of the point A in the Z direction X2: coordinates of the point B in the X direction Z2: The coordinates of the point B in the Z direction X3: the coordinates of the point C in the X direction Z3: the coordinates of the point C in the Z direction. Is established, and from this, Expressions (8) and (9) are obtained.

【0024】[0024]

【式1】 (Equation 1)

【0025】このようにして、製鋼コイル12のX方向
及びZ方向の中心座標P(X0,Z0)及び半径Rを算
出することにより、製鋼コイル12の外径及びその中心
位置を検出することができる。
By calculating the center coordinates P (X0, Z0) and the radius R of the steel making coil 12 in the X and Z directions in this manner, the outer diameter of the steel making coil 12 and its center position can be detected. it can.

【0026】そして、パレット13上に直列に搭載され
ている他の製鋼コイル10,11についても、同様にし
て、クラブ22をガーダ21上を横行させ、距離計30
を製鋼コイル10,11の上方位置において一時停止さ
せた状態で揺動させ、レーザ光31をX方向に走査させ
ることにより、製鋼コイル10,11の外径及びその中
心位置を検出することができる。
The other steelmaking coils 10 and 11 mounted in series on the pallet 13 are similarly moved so that the club 22 is traversed on the girder 21 and the distance meter 30 is moved.
Is rocked in a state of being temporarily stopped above the steel making coils 10 and 11, and the laser beam 31 is scanned in the X direction, so that the outer diameter of the steel making coils 10 and 11 and the center position thereof can be detected. .

【0027】この場合において、演算制御部40におい
て、前記3箇所の計測データ以外の別途任意に定める計
測点3点を定め、この計測点の計測データに基づいて、
上記A点、B点及びC点の場合と同様にして、製鋼コイ
ル10,11,12のX方向及びZ方向の中心座標P
(X0,Z0)及び半径Rを算出することにより、製鋼
コイル10,11,12の外径及びその中心位置を検出
することができ、これら複数(2又はそれ以上)の演算
値を算術平均することにより、検出精度を向上すること
ができる。
In this case, the arithmetic control unit 40 determines three measurement points other than the three measurement data, which are arbitrarily determined separately, and based on the measurement data of the measurement points,
Similarly to the case of the points A, B, and C, the center coordinates P of the steel-making coils 10, 11, 12 in the X direction and the Z direction.
By calculating (X0, Z0) and the radius R, the outer diameters and the center positions of the steel making coils 10, 11, 12 can be detected, and the arithmetic values of a plurality (two or more) of these calculated values are arithmetically averaged. Thereby, the detection accuracy can be improved.

【0028】ところで、上記実施例においては、スイン
グモータ35を駆動することにより、距離計30全体を
所定の角度の範囲310,311内で揺動させるように
したが、レーザ光31をX方向に走査させる手段は、こ
れに限定されず、例えば、図6〜図7に示すように、ス
キャンモータ39により2個の反射鏡38a,38bを
所定の角度の範囲380,381内で揺動させ、レーザ
光源32より照射されたレーザ光31を反射鏡38aに
より反射させ、製鋼コイルからの反射光は反射鏡38b
により反射させ、その反射光33を受光部34にて受光
するように構成することもできる。
In the above embodiment, the entire rangefinder 30 is swung within a predetermined range of angles 310 and 311 by driving the swing motor 35. However, the laser beam 31 is moved in the X direction. The means for scanning is not limited to this. For example, as shown in FIGS. 6 and 7, the two reflecting mirrors 38 a and 38 b are swung within a range of predetermined angles 380 and 381 by the scan motor 39. The laser light 31 emitted from the laser light source 32 is reflected by the reflecting mirror 38a, and the reflected light from the steel making coil is reflected by the reflecting mirror 38b.
And the reflected light 33 is received by the light receiving unit 34.

【0029】さらに、上記実施例においては、製鉄所の
コイルヤードにおける製鋼コイルを計測する方法につい
て説明したが、本発明の円柱状物体の計測方法は、例え
ば、製紙ロール等の円柱状物体の形状及び位置検出に広
く適用することができる。
Further, in the above embodiment, the method of measuring a steelmaking coil in a coil yard of an ironworks has been described. However, the method of measuring a cylindrical object according to the present invention is, for example, a method of measuring the shape of a cylindrical object such as a paper roll. And can be widely applied to position detection.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明の円柱状物体の計測方法によれ
ば、 円柱状物体の中心軸に平行な方向に距離計を移動
することにより走査して計測した円柱状物体の幅方向の
両端部の計測データから、円柱状物体の幅及び幅方向の
中心位置を演算するとともに、円柱状物体の上方位置に
おいて距離計の移動を一時停止し、円柱状物体の中心軸
に対して直交する方向に距離計を揺動することにより走
査して計測した円柱状物体の外周上の計測データから、
円柱状物体の直径方向の中心位置及び外径を演算するこ
とにより、距離計を円柱状物体の中心軸に平行な方向に
1回移動させるだけで、円柱状物体の外径及び幅並びに
その中心位置を検出することができる。これにより、距
離計の移動に要する時間を短縮化して、円柱状物体を自
動搬送する際の作業効率を向上することができる。
According to the method for measuring a columnar object of the present invention, both ends in the width direction of the columnar object measured by scanning by moving the distance meter in a direction parallel to the central axis of the columnar object. From the measurement data, calculate the width of the columnar object and the center position in the width direction, suspend the movement of the distance meter above the columnar object, and move the distance meter in the direction orthogonal to the center axis of the columnar object. From the measurement data on the outer circumference of the cylindrical object measured by scanning by swinging the rangefinder,
By calculating the center position and outer diameter in the diameter direction of the cylindrical object, the outer diameter and width of the cylindrical object and its center can be obtained by moving the distance meter only once in the direction parallel to the central axis of the cylindrical object. The position can be detected. As a result, the time required for moving the range finder can be reduced, and the work efficiency when automatically transporting the cylindrical object can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の円柱状物体の計測方法の一実施例を示
す説明図(正面図)である。
FIG. 1 is an explanatory view (front view) showing one embodiment of a method for measuring a cylindrical object according to the present invention.

【図2】製鋼コイルのY−Z面の計測データを示す説明
図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing measurement data of a YZ plane of a steel making coil.

【図3】本発明の円柱状物体の計測方法の一実施例を示
す説明図(側面図)である。
FIG. 3 is an explanatory view (side view) showing one embodiment of a method for measuring a cylindrical object according to the present invention.

【図4】製鋼コイルのX−Z面の計測データを示す説明
図(側面図)である。
FIG. 4 is an explanatory view (side view) showing measurement data of the XZ plane of the steel making coil.

【図5】製鋼コイルのX−Z面の計測データを示す説明
図(平面図)である。
FIG. 5 is an explanatory diagram (plan view) showing measurement data of the XZ plane of the steel making coil.

【図6】レーザ光をX方向に走査させる異なる手段を示
す側面図である。
FIG. 6 is a side view showing different means for scanning a laser beam in the X direction.

【図7】同平面図である。FIG. 7 is a plan view of the same.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 製鋼コイル 11 製鋼コイル 12 製鋼コイル 20 クレーン 22 クラブ 30 レーザ距離計 31 レーザ光 32 レーザ光源 33 反射光 34 受光部 40 演算制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Steel-making coil 11 Steel-making coil 12 Steel-making coil 20 Crane 22 Club 30 Laser distance meter 31 Laser light 32 Laser light source 33 Reflected light 34 Light-receiving part 40 Operation control part

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 円柱状物体の中心軸に平行な方向に距離
計を移動することにより走査して円柱状物体の幅方向の
一方の端部を検出し、該検出位置から距離計を所定距離
移動して、円柱状物体の上方位置において距離計の移動
を一時停止し、円柱状物体の中心軸に対して直交する方
向に距離計を揺動することにより走査して計測した円柱
状物体の外周上の計測データから、円柱状物体の直径方
向の中心位置及び外径を演算するとともに、さらに、円
柱状物体の中心軸に平行な方向に距離計を移動すること
により走査して円柱状物体の幅方向の他方の端部を検出
し、計測した円柱状物体の幅方向の両端部の計測データ
から、円柱状物体の幅及び幅方向の中心位置を演算する
ようにしたことを特徴とする円柱状物体の計測方法。
1. A distance meter is moved in a direction parallel to a central axis of a cylindrical object to scan and detect one end in a width direction of the cylindrical object, and the distance meter is moved from the detected position by a predetermined distance. Move, suspend the movement of the distance meter at the position above the cylindrical object, and scan and measure the cylindrical object by swinging the distance meter in the direction perpendicular to the center axis of the cylindrical object. From the measurement data on the outer circumference, the center position and the outer diameter in the diameter direction of the columnar object are calculated, and further, the columnar object is scanned by moving the distance meter in a direction parallel to the center axis of the columnar object. The other end in the width direction is detected, and the width and the center position in the width direction of the columnar object are calculated from the measured data of the both ends in the width direction of the measured columnar object. Measurement method for cylindrical objects.
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