KR101765693B1 - Measuring and controlling apparatus for load lifting distance of crane hoist - Google Patents

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Abstract

크레인 호이스트의 하물 이동 거리 측정 및 제어 장치가 개시된다. 크레인 호이스트의 하물 이동 거리 측정 장치는, 윈치 드럼에 권취되어 모터에 의하여 이동하는 와이어 로프의 영상을 연속적으로 획득하고, 와이어 로프 영상의 음영으로부터 꼬임선 개수와 간격을 측정하여 하물의 이동 거리를 측정한다. 크레인 호이스트의 하물 이동 거리 제어 장치는, 입력된 하물 이동 거리와 와이어 로프 영상의 꼬임선 간격으로부터 필요한 꼬임선 개수가 측정될 때까지 모터의 작동을 제어한다. 이로부터 하물 이동 거리를 정확하게 측정할 수 있으며, 필요한 이동 거리를 설정값에 따라 하물 이동 거리를 정확하게 제어할 수 있다.An apparatus for measuring and controlling a moving distance of a crane hoist is disclosed. The load moving distance measuring device of a crane hoist continuously measures an image of a wire rope wound on a winch drum and moves by a motor and measures a moving distance of a load by measuring the number of twisted wires and intervals from the shade of the wire rope image do. The crane hoist moving distance control device controls the operation of the motor until the number of required twisted wires is measured from the input moving distance of the cargo and the twisted line interval of the wire rope image. From this, it is possible to precisely measure the moving distance of the load, and precisely control the moving distance of the load according to the set value.

Description

크레인 호이스트의 하물 이동 거리 측정 및 제어 장치{Measuring and controlling apparatus for load lifting distance of crane hoist}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a crane hoist,

본 발명의 하물의 수직 이동을 위한 크레인 호이스트의 하물 이동 거리 측정 및 이를 이용한 하물 이동 거리를 제어하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for measuring a moving distance of a crane hoist for vertical movement of a cargo and a device for controlling the moving distance of the cargo using the distance.

일반적으로 무거운 하중의 하물을 수직 이동시키는 수단으로서 사용되는 크레인 호이스트는 와이어 로프를 윈치 드럼에 권취시키고, 윈치 드럼을 모터에 의하여 회전 구동시킴으로써 와이어 로프에 매달린 하물을 권상 또는 권하시키게 된다.Generally, a crane hoist used as a means for vertically moving a load of a heavy load causes the wire rope to be wound around a winch drum, and the winch drum is driven to rotate by a motor so as to hoist or tie a load suspended from the wire rope.

종래에는 도 1의 크레인 호이스트의 와이어 로프 권취장치에 도시된 바와 같이, 모터(4)에 의하여 회전하는 윈치 드럼(2)의 회전수를 엔코더(6)를 이용하여 측정하고 이로부터 와이어 로프(3)에 의하여 하물의 이동 거리를 측정하였다.Conventionally, as shown in the wire rope winding apparatus of the crane hoist of FIG. 1, the number of revolutions of the winch drum 2 rotated by the motor 4 is measured using the encoder 6 and the wire rope 3 ) To measure the moving distance of the cargo.

그러나 엔코더(6)는 윈치 드럼(2)의 회전수를 통하여 하물의 이동 거리를 간접적으로 측정하는 방식으로서 하물 이동 거리를 정확히 측정할 수 없는 문제점이 있었다. 즉, 와이어 로프(3)가 윈치 드럼(2) 상에 여러 번 감겨 있는 경우 회전 반경이 변하게 되므로 하물 이동 거리를 정확히 측정할 수 없었고 특히, 와이어 로프(3)의 굵기가 클수록 오차가 더욱 발생할 수밖에 없었다. 또한, 윈치 드럼(2)의 길이가 길 경우 와이어 로프(3)는 포스트(1) 상단과 윈치 드럼(2) 중심까지의 수직선을 기준으로 좌우로의 이동 폭이 커지므로 그에 따른 오차가 발생할 수밖에 없었다.However, the encoder 6 indirectly measures the moving distance of the load through the number of revolutions of the winch drum 2, so that there is a problem that the moving distance of the load can not be accurately measured. In other words, when the wire rope 3 is wound several times on the winch drum 2, the turning radius is changed, so that it is not possible to accurately measure the load moving distance. Particularly, the greater the thickness of the wire rope 3, There was no. If the length of the winch drum 2 is long, the movement width of the wire rope 3 in the lateral direction is increased with respect to the vertical line from the top of the post 1 to the center of the winch drum 2, There was no.

따라서 엔코더(6)만으로는 하물의 정확한 이동 거리를 측정할 수 없을 뿐만 아니라 이를 이용하여 모터(4)의 정확한 제어가 사실상 불가능하므로, 별도의 하물 이동 거리 제어를 위한 수단이 필요하였다.
참고로, 국내 공개특허 10-1998-0048994 A (1998.09.15)(명칭;천정 크레인의 위치제어 장치)에서는 다른 참고적인 선행기술을 개시한다.Therefore, it is not possible to accurately measure the moving distance of the shoe by using the encoder 6 alone, and it is impossible to accurately control the motor 4 by using the encoder 6. Therefore, a separate means for controlling the shoe distance is needed.
For reference, domestic reference 10-1998-0048994 A (1998.09.15) (name: ceiling crane position control device) discloses another reference prior art.

본 발명은 와이어 로프가 윈치 드럼에 감겨진 회수 또는 와이어 로프의 굵기에 관계없이 와이어 로프의 이동 거리를 직접 측정하여 하물의 이동 거리를 간편하게 측정 및 제어할 수 있는 크레인 호이스트의 하물 이동 거리 측정 및 제어 장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention relates to a method and apparatus for measuring and controlling the movement distance of a crane hoist which can measure and control the movement distance of a load directly by measuring the moving distance of a wire rope regardless of the number of turns of the wire rope wound on the winch drum or the thickness of the wire rope And to provide a device.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명 크레인 호이스트의 하물 이동 거리 측정 장치는, 모터에 의하여 구동되는 윈치 드럼 상에 권취된 와이어 로프를 이용하여 하물을 권상 또는 권하시키는데 사용하는 크레인 호이스트의 하물 이동 거리 측정 장치에 있어서, 이동하는 상기 와이어 로프의 영상을 연속적으로 획득하는 카메라; 상기 카메라에서 획득된 상기 와이어 로프 영상의 음영으로부터 꼬임선 개수와 간격을 측정하는 영상처리부; 및 상기 꼬임선 개수와 간격으로부터 상기 하물의 이동 거리를 계산하는 이동 거리 계산부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for measuring a moving distance of a hoist of a crane hoist, the apparatus comprising: a wire rope wound on a winch drum driven by a motor to measure a moving distance of a crane hoist used for hoisting or lowering a hoist; An apparatus comprising: a camera for continuously acquiring an image of the moving wire rope; An image processor for measuring the number and spacing of twisted wires from the shade of the wire rope image acquired by the camera; And a movement distance calculation unit for calculating a movement distance of the object from the number and the interval of the twisted lines; And a control unit.

본 발명의 상기 영상처리부는, 상기 와이어 로프의 꼬임선 중앙점의 개수를 계수하는 것을 특징으로 한다.The image processing unit of the present invention is characterized by counting the number of twisted wire center points of the wire rope.

본 발명의 상기 카메라는, 상기 윈치 드럼으로부터 이격하여 상기 와이어 로프의 좌우 움직임이 없는 위치에 고정 설치하는 것을 특징으로 한다.The camera of the present invention is characterized in that the camera is fixedly installed at a position spaced apart from the winch drum and free from lateral movement of the wire rope.

또한 상술한 과제 중 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 크레인 호이스트의 하물 이동 거리 제어 장치는, 모터에 의하여 구동되는 윈치 드럼 상에 권취된 와이어 로프를 이용하여 하물을 권상 또는 권하시키는데 사용하는 크레인 호이스트의 하물 이동 거리 제어 장치에 있어서, 이동하는 상기 와이어 로프의 영상을 연속적으로 획득하는 카메라; 상기 카메라에서 획득된 상기 와이어 로프 영상의 음영으로부터 꼬임선 개수와 간격을 측정하는 영상처리부; 상기 하물의 필요한 이동 거리를 입력하는 이동 거리 입력부; 상기 영상처리부에서 측정된 꼬임선 간격으로부터 상기 이동 거리에 상응하는 상기 와이어 로프의 꼬임선 개수를 계산하는 꼬임선 계산부; 및 상기 영상처리부에서 계수된 꼬임선 개수가 상기 꼬임선 계산부에서 계산된 꼬임선 개수와 일치할 때까지 상기 모터를 구동시키는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a crane hoist moving distance controller for a crane hoist, comprising: a crane hoist for hoisting or unloading a load using a wire rope wound on a winch drum driven by a motor; A camera for continuously acquiring images of the moving wire rope; An image processor for measuring the number and spacing of twisted wires from the shade of the wire rope image acquired by the camera; A movement distance input unit for inputting a required movement distance of the object; A twist line calculating unit for calculating a twist line number of the wire rope corresponding to the moving distance from a twist line interval measured by the image processing unit; And a controller for driving the motor until the number of the twisted lines counted by the image processing unit matches the number of twisted lines calculated by the twisted-wire calculating unit. And a control unit.

본 발명 크레인 호이스트의 하물 이동 거리 측정 및 제어 장치에 의하면, 와이어 로프의 꼬임선 개수와 꼬임선 간의 거리를 이용하여 윈치 드럼에 감겨진 와이어 로프의 굵기나 감겨진 상태에 관계없이 하물의 이동 거리를 정확하게 측정할 수 있으며, 이를 이용하여 하물의 이동 거리를 정확하게 제어할 수 있다.According to the present invention, it is possible to measure the moving distance of the cargo regardless of the thickness of the wire rope wound around the winch drum or the wound state by using the distance between the twisted wire line of the wire rope and the distance between the twisted wire. It is possible to precisely control the moving distance of the cargo by using it.

도 1은 종래의 크레인 호이스트를 구성하는 윈치 드럼의 개략도.
도 2는 본 발명에 의한 하물 이동 거리 측정 및 제어 장치의 개략도.
도 3은 본 발명에 의한 와이어 로프의 꼬임선 영상을 나타내는 도면.1 is a schematic view of a winch drum constituting a conventional crane hoist;
FIG. 2 is a schematic view of a device for measuring and controlling the moving distance of a load according to the present invention. FIG.
3 is a view showing a twist line image of a wire rope according to the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명에 의한 하물 이동 거리 측정 및 제어 장치의 개략도이고, 도 3은 와이어 로프의 꼬임선 영상을 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a schematic view of a device for measuring and controlling the moving distance of a load according to the present invention, and FIG. 3 is a view showing a twisted line image of a wire rope.

먼저, 본 발명 크레인 호이스트의 하물 이동 거리 측정 장치는, 도 1에 도시된 종래의 크레인 호이스트 장치에 대하여 부가적으로 카메라(10), 영상처리부(20), 이동 거리 계산부(30) 및 이동 거리 출력부(40)가 구성된다.1 is a perspective view of a conventional crane hoist apparatus shown in FIG. 1, including a camera 10, an image processing unit 20, a moving distance calculating unit 30, An output unit 40 is constituted.

카메라(10)는 이동하는 와이어 로프(3)의 영상을 연속적으로 획득한다. 이때 카메라(10)는 와이어 로프(3)가 권취된 윈치 드럼(2) 근처에 설치할 수도 있으나, 윈치 드럼(2) 근처에서의 와이어 로프(3)는 좌우로 유동하게 되어 그 영상을 처리하기가 힘들므로 고정된 포스트(1) 상단에서 와이어 로프(3)의 방향을 전환하는 롤(5) 근처에서 와이어 로프(3)의 좌우 움직임이 없는 위치에 설치하는 것이 바람직하다.The camera 10 successively acquires an image of the moving wire rope 3. At this time, the camera 10 may be installed in the vicinity of the winch drum 2 wound with the wire rope 3, but the wire rope 3 in the vicinity of the winch drum 2 flows left and right, It is preferable to install the wire rope 3 at a position where there is no left / right movement of the wire rope 3 in the vicinity of the roll 5 for changing the direction of the wire rope 3 at the upper end of the fixed post 1.

영상처리부(20)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 카메라에서 획득된 와이어 로프(3) 영상 중 어두운 부분에 해당하는 와이어 로프(3)의 꼬임선(7) 개수와 간격을 측정한다. 이때 꼬임선(7)의 간격(d)은 꼬임선(7)의 중앙점과 인접한 다른 꼬임선(7) 중앙점 간의 거리를 측정한다.As shown in FIG. 3, the image processing unit 20 measures the number and spacing of the twisted wires 7 of the wire rope 3 corresponding to the dark part of the image of the wire rope 3 obtained from the camera. At this time, the distance d between the twisted wires 7 measures the distance between the midpoint of the twisted wire 7 and the center point of another twisted wire 7 adjacent thereto.

이동 거리 계산부(30)는, 영상처리부(20)에서 연속적으로 측정된 전체 꼬임선(7)의 개수(n)와 꼬임선(7)의 간격(d)으로부터 하물의 이동 거리(l=n×d)를 측정한다. 이때, 꼬임선(7)의 간격은 하물의 하중에 따른 장력에 의하여 변화되나, 카메라(10)가 꼬임선(7) 영상을 최초로 획득하는 시점과 종료하는 시점 사이에서 와이어 로프(3)의 장력은 일정하고 따라서 꼬임선(7)의 간격(d)은 일정하므로 하물의 이동 거리를 정확히 측정할 수 있다. 다만, 이동 거리 계산부(30)는 꼬임선(7)의 개수를 측정하므로 하물의 이동 거리는 꼬임선(7) 간격(d)만큼의 오차가 발생할 수밖에 없으나, 이는 하물의 부피에 비하여 매우 미미한 차이에 불과하므로 실제 작업에 있어서는 무시할 수 있다.The moving distance calculation unit 30 calculates the moving distance (l = n) of the load from the number n of the total twisted wires 7 continuously measured by the image processing unit 20 and the distance d between the twisted wires 7 X d). At this time, the interval of the twisted wires 7 varies depending on the tensile force depending on the load of the load. However, the tension of the wire rope 3 between the time when the camera 10 first acquires the image of the twisted wire 7 The distance d between the twisted wires 7 is constant, so that the moving distance of the load can be accurately measured. However, since the moving distance calculation unit 30 measures the number of the twisted wires 7, the moving distance of the load is inevitably different from the distance d of the twisted wire 7, Which is negligible in actual operation.

이동 거리 출력부(40)는, 이동 거리 계산부(30)에서 계산된 하물의 이동 거리를 실시간으로 표시하게 된다. 따라서 작업자는 이동 거리 출력부(40)에 표시된 정확한 하물 이동 거리값을 기초로 크레인 호이스트를 작동시킬 수 있으므로 보다 정밀한 작업 수행을 할 수 있다.
The moving distance output unit 40 displays the moving distance of the load calculated by the moving distance calculating unit 30 in real time. Accordingly, the operator can operate the crane hoist based on the accurate moving distance of the load displayed on the moving distance output unit 40, thereby performing more precise work.

다음으로, 본 발명의 크레인 호이스트의 하물 이동 거리 제어 장치는, 작업자가 필요한 하물 이동 거리를 설정하면 그에 따라 모터(4)의 작동을 제어하기 위한 장치로서, 상술한 하물 이동 거리 측정 장치 이외에, 이동 거리 입력부(50), 꼬임선 계산부(60) 및 제어부(70)를 더 포함하게 된다.Next, the load moving distance control device of the crane hoist according to the present invention is an apparatus for controlling the operation of the motor 4 in accordance with the set load moving distance required by the operator. In addition to the load moving distance measuring device described above, A distance input unit 50, a twisted line calculation unit 60, and a control unit 70.

구체적으로, 이동 거리 입력부(50)를 통하여 작업자는 필요한 하물 이동 거리를 설정하고, 꼬임선 계산부(60)는 상술한 영상처리부(20)에서 측정된 꼬임선 간격(d)으로부터 입력된 하물 이동 거리에 상응하는 꼬임선 개수를 계산한다.Specifically, the worker sets a required load movement distance through the movement distance input unit 50, and the twist line calculation unit 60 calculates the twist line distance d from the twist line interval d measured by the image processing unit 20, Calculate the number of twisted wires corresponding to the distance.

제어부(70)는, 영상처리부(20)에서 실시간으로 계수된 꼬임선 개수(n)가 꼬임선 계산부(60)에서 계산한 꼬임선 개수와 일치할 때까지 모터(4)를 구동시킨다.The control unit 70 drives the motor 4 until the number n of the twisted wires counted in real time in the image processing unit 20 coincides with the number of twisted wires calculated by the twisted wire calculation unit 60. [

따라서 하물 이동 거리가 일정한 반복적인 작업이 필요한 경우, 작업자가 하물 이동 거리를 미리 설정하면 그에 따라 모터의 구동을 정확히 제어할 수 있으므로 정밀한 하물 이동 작업이 가능하다.Therefore, when repetitive work with a fixed load moving distance is required, the operator can precisely control the driving of the load by setting the load moving distance in advance, which enables a precise load moving operation.

이상에서 본 발명은 실시예를 중심으로 도면을 참조하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형할 수 있음은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is to be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the appended claims.

7 : 꼬임선 10 : 카메라
20 : 영상처리부 30 : 이동 거리 계산부
40 : 이동 거리 출력부 50 : 이동 거리 입력부
60 : 꼬임선 계산부 70 : 제어부7: Twisted wire 10: Camera
20: image processor 30: moving distance calculator
40: moving distance output unit 50: moving distance input unit
60: Twisted-wire calculating unit 70:

Claims (4)

모터에 의하여 구동되는 윈치 드럼 상에 권취된 와이어 로프를 이용하여 하물을 권상 또는 권하시키는데 사용하는 크레인 호이스트의 하물 이동 거리 측정 장치에 있어서,
이동하는 상기 와이어 로프의 영상을 연속적으로 획득하는 카메라;
상기 카메라에서 획득된 상기 와이어 로프 영상의 음영으로부터 꼬임선 개수와 간격을 측정하는 영상처리부; 및
상기 꼬임선 개수와 간격으로부터 상기 하물의 이동 거리를 계산하는 이동 거리 계산부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 크레인 호이스트의 하물 이동 거리 측정 장치.An apparatus for measuring a moving distance of a crane hoist used for hoisting or lowering a load by using a wire rope wound on a winch drum driven by a motor,
A camera for continuously acquiring images of the moving wire rope;
An image processor for measuring the number and spacing of twisted wires from the shade of the wire rope image acquired by the camera; And
A moving distance calculation unit for calculating a moving distance of the load from the number of the twisted wires and the interval;
Wherein the hoist moving distance measuring device measures the moving distance of the crane hoist. 청구항 1에 있어서,
상기 영상처리부는, 상기 와이어 로프의 꼬임선 중앙점의 개수를 계수하는 것을 특징으로 하는 크레인 호이스트의 하물 이동 거리 측정 장치.The method according to claim 1,
Wherein the image processing unit counts the number of twisted-line center points of the wire rope. 청구항 1에 있어서,
상기 카메라는, 상기 윈치 드럼으로부터 이격하여 상기 와이어 로프의 좌우 움직임이 없는 위치에 고정 설치하는 것을 특징으로 하는 크레인 호이스트의 하물 이동 거리 측정 장치.The method according to claim 1,
Wherein the camera is fixedly installed at a position spaced apart from the winch drum and free from lateral movement of the wire rope. 모터에 의하여 구동되는 윈치 드럼 상에 권취된 와이어 로프를 이용하여 하물을 권상 또는 권하시키는데 사용하는 크레인 호이스트의 하물 이동 거리 제어 장치에 있어서,
이동하는 상기 와이어 로프의 영상을 연속적으로 획득하는 카메라;
상기 카메라에서 획득된 상기 와이어 로프 영상의 음영으로부터 꼬임선 개수와 간격을 측정하는 영상처리부;
상기 하물의 필요한 이동 거리를 입력하는 이동 거리 입력부;
상기 영상처리부에서 측정된 꼬임선 간격으로부터 상기 이동 거리에 상응하는 상기 와이어 로프의 꼬임선 개수를 계산하는 꼬임선 계산부; 및
상기 영상처리부에서 계수된 꼬임선 개수가 상기 꼬임선 계산부에서 계산된 꼬임선 개수와 일치할 때까지 상기 모터를 구동시키는 제어부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 크레인 호이스트의 하물 이동 거리 제어 장치. A load moving distance control device of a crane hoist used for hoisting or lowering a load by using a wire rope wound on a winch drum driven by a motor,
A camera for continuously acquiring images of the moving wire rope;
An image processor for measuring the number and spacing of twisted wires from the shade of the wire rope image acquired by the camera;
A movement distance input unit for inputting a required movement distance of the object;
A twist line calculating unit for calculating a twist line number of the wire rope corresponding to the moving distance from a twist line interval measured by the image processing unit; And
A controller for driving the motor until the number of the twisted lines counted by the image processing unit matches the number of twisted lines calculated by the twisted-wire calculating unit;
Wherein the hoisting movement distance control device of the crane hoist comprises:
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