JP2001010778A - Method of detecting swing of load in crane - Google Patents
Method of detecting swing of load in craneInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、クレーンフック
(吊り具)に取付けたコーナーキューブ鏡を利用したク
レーンの荷振れを検出するクレーン荷振れ検出方法に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a crane load deflection detection method for detecting a load deflection of a crane using a corner cube mirror attached to a crane hook (hanging tool).
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、クレーン荷振れ検出方法として、
以下に述べる第1の従来技術〜第3の従来技術がある。
第1の従来技術は、特開平6−208624号公報に示
すものであり、吊り具上にマーカーを設けて、クレーン
トロリー上のカメラで捕らえた当該マーカーを画像処理
認識して追跡する方式である。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of detecting a run-out of a crane,
There are first to third prior arts described below.
A first prior art is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-208624, in which a marker is provided on a hanging tool, and the marker captured by a camera on a crane trolley is recognized by image processing and tracked. .
【0003】第2の従来技術は、特開平9−40365
号公報に示すものであり、吊り具上に、水平軸上に回動
できる重りとそれと一体となって回動できる投光器を設
けて、光がクレーン側の受光器に向くようにして、その
軌跡を追跡可能とする方法である。A second prior art is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-40365.
In the above publication, a weight that can rotate on a horizontal axis and a projector that can rotate integrally with the weight are provided on the hanging device, so that the light is directed to the light receiver on the crane side, and the trajectory is provided. Is a method that enables tracking.
【0004】第3の従来技術は、特開平8−17578
6号公報に示すものであり、吊り具上に投光器を設け
て、これを集光レンズで集めてカメラ装置により軌跡を
追跡する方式である。A third prior art is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei.
No. 6 discloses a method in which a light projector is provided on a hanging tool, collected by a condenser lens, and traced by a camera device.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】以上述べた従来技術
は、次のような問題点がある。すなわち、第1の従来技
術では、マーカーからの反射光が広範囲に拡散されて減
衰し、信号のS/Nが悪くなるという欠点があった。特
に、太陽などの大きなノイズについては、影響が大きか
った。また、第1の従来技術ではマークの重心などの形
状を認識するために、マークのカメラ方向に対する設置
精度は厳しく管理する必要があった。The prior art described above has the following problems. In other words, the first prior art has a disadvantage that the reflected light from the marker is diffused and attenuated over a wide range, and the signal S / N deteriorates. In particular, large noise such as the sun had a great influence. Further, in the first prior art, in order to recognize the shape such as the center of gravity of the mark, it is necessary to strictly control the installation accuracy of the mark in the camera direction.
【0006】第2の従来技術は、投光器の回動機構の摩
擦要素などの影響を受けるだけでなく、投光器への電源
ケーブルの拘束により、光がクレーン側受光器への収束
性が悪くなるという欠点があった。また、第2の従来技
術は、吊り具側に、投光器の電源を設ける必要があり、
クレーン本体から吊り具への可動配線が必要となるため
コストが高くなるという欠点があった。[0006] The second prior art is not only affected by the frictional element of the turning mechanism of the light projector, but also deteriorates the convergence of light to the light receiver on the crane side due to the restriction of the power cable to the light projector. There were drawbacks. In the second prior art, it is necessary to provide a power source for the projector on the side of the hanging tool,
There is a drawback that the cost is high because movable wiring from the crane body to the hanging tool is required.
【0007】第3の従来技術は、吊り具側に、投光器の
電源を設ける必要があり、クレーン本体から吊り具への
可動配線が必要となるためコストが高くなるという欠点
があった。[0007] The third prior art has a drawback that it is necessary to provide a power source for the light projector on the hanging device side, and a movable wiring from the crane main body to the hanging device is required, resulting in an increase in cost.
【0008】本発明は、このような問題点を解決するた
めなされたもので、その目的は、反射光の拡散が抑えら
れ、信号のS/Nが改善され、また吊り具に取り付ける
コーナーキューブ鏡のカメラ向きに対する据付精度を厳
しく管理する必要がなく、さらに投光器の投光方向に特
別な工夫をこらすことなく信号光が集光でき機械的な可
動部の摩擦要素もなく、投光器ケーブルによる拘束もな
いクレーン荷振れ検出方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to suppress the diffusion of reflected light, improve the signal-to-noise ratio, and to mount a corner cube mirror on a hanging device. It is not necessary to strictly control the installation accuracy for the camera orientation, furthermore, it is possible to focus the signal light without any special contrivance in the projection direction of the projector, there is no frictional element of the mechanical movable part, and the constraint by the projector cable There is no crane load deflection detection method.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】前記目的を実現するた
め、請求項1に対応する発明は、横行可能に構成した走
行体を有し、該走行体に支持され、かつ、荷を吊る吊り
具を有したクレーンにおいて、前記吊り具にコーナキュ
ーブ鏡を取り付け、該コーナキューブ鏡からの反射光の
軌跡を、前記荷側と反対側の部位に配設する受光カメラ
で捕らえることにより、前記クレーンの荷振れを検出す
るクレーン荷振れ検出方法である。In order to achieve the above object, an invention according to a first aspect has a traveling body configured to be able to traverse, and is supported by the traveling body and a hanging member for suspending a load. A crane having a corner cube mirror attached to the hanging tool, and catching the trajectory of the reflected light from the corner cube mirror with a light-receiving camera disposed at a portion opposite to the load side, whereby the crane of the crane This is a crane load deflection detection method for detecting load deflection.
【0010】前記目的を実現するため、請求項2に対応
する発明は、前記受光カメラと前記吊り具間の上下方向
の距離を求めて補正し、前記クレーンの荷振れを検出す
る請求項1記載のクレーン荷振れ検出方法である。In order to achieve the above object, the invention corresponding to claim 2 detects and corrects a vertical distance between the light receiving camera and the hanging device to detect a swing of the crane. This is a method for detecting the run-out of the crane.
【0011】前記目的を実現するため、請求項3に対応
する発明は、前記受光カメラと前記吊り具間の上下方向
の距離と、前記走行体の横行方向距離を求めて補正し、
クレーンの荷振れを検出する請求項1記載のクレーン荷
振れ検出方法である。According to a third aspect of the present invention, a vertical distance between the light receiving camera and the hanging device and a horizontal distance of the traveling body are obtained and corrected.
The crane load deflection detection method according to claim 1, wherein the load deflection of the crane is detected.
【0012】前記目的を実現するため、請求項4に対応
する発明は、所定位置から前記走行体までの距離を求め
て補正し、クレーンの荷振れを検出する請求項1記載の
クレーン荷振れ検出方法である。According to a fourth aspect of the present invention, in order to achieve the above object, a distance from a predetermined position to the traveling body is obtained and corrected to detect a load fluctuation of the crane. Is the way.
【0013】前記目的を実現するため、請求項5に対応
する発明は、前記吊り具の上面に前記コーナーキューブ
鏡を取り付けたことを特徴とする請求項2、3、4のい
ずれかに記載のクレーンの荷振れを検出するクレーン荷
振れ検出方法である。According to a fifth aspect of the present invention, in order to realize the above object, the corner cube mirror is mounted on an upper surface of the hanging member. This is a crane load deflection detection method for detecting a load deflection of the crane.
【0014】前記目的を実現するため、請求項6に対応
する発明は、前記吊り具の側面に前記コーナーキューブ
鏡を取り付けたことを特徴とする請求項2、3、4のい
ずれかに記載のクレーンの荷振れを検出するクレーン荷
振れ検出方法である。According to a sixth aspect of the present invention, in order to achieve the above object, the corner cube mirror is attached to a side surface of the hanging member. This is a crane load deflection detection method for detecting a load deflection of the crane.
【0015】前記目的を実現するため、請求項7に対応
する発明は、前記吊り具に複数のコーナーキューブ鏡を
取り付け、前記吊り具の位置に応じて適切なコーナーキ
ューブ鏡を選択して用いることを特徴とする請求項2、
3、4のいずれかに記載のクレーンの荷振れを検出する
クレーン荷振れ検出方法である。In order to achieve the above object, an invention according to claim 7 is that a plurality of corner cube mirrors are attached to the hanging tool, and an appropriate corner cube mirror is selected and used according to the position of the hanging tool. Claim 2, characterized in that
A crane load fluctuation detection method for detecting a load fluctuation of the crane according to any one of Items 3 and 4.
【0016】請求項1〜7のいずれかに記載の発明によ
れば、コーナーキューブ鏡を使用しているので、反射光
の拡散が抑えられ、信号のS/Nが改善され、また吊り
具に取り付けるコーナーキューブ鏡のカメラ向きに対す
る据付精度を厳しく管理する必要がなく、さらに投光器
の投光方向に特別な工夫をこらすことなく信号光が集光
でき機械的な可動部の摩擦要素もなく、投光器ケーブル
による拘束もないクレーン荷振れ検出方法を提供するこ
とができる。According to any one of the first to seventh aspects of the present invention, since the corner cube mirror is used, the diffusion of the reflected light is suppressed, the S / N of the signal is improved, and the hanging tool is used. There is no need to strictly control the mounting accuracy of the corner cube mirror to be installed in the camera direction, and signal light can be collected without any special contrivance in the light projection direction of the light projector. It is possible to provide a crane load deflection detection method that is not restricted by a cable.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】本発明はクレーンの走行体に支持
され、荷を吊る吊り具の上面等にコーナキューブ鏡を取
り付けて、受光カメラの二次元視野内での前記コーナキ
ューブ鏡からの反射光の軌跡をとらえることにより、ク
レーンの荷振れを検出するクレーン荷振れ検出方法であ
り、以下これについて図面を参照して説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention is characterized in that a corner cube mirror is mounted on an upper surface of a hanging tool, etc., supported by a traveling body of a crane and a load is hung from the corner cube mirror within a two-dimensional field of view of a light receiving camera. This is a crane load deflection detection method for detecting a load deflection of a crane by capturing the trajectory of light. This will be described below with reference to the drawings.
【0018】<第1の実施形態>図1に示すように、ク
レーン本体1は、例えば建物の上部に対向配設されてい
るの対向する梁に沿って所定方向例えばY軸方向に移動
可能に配設され、クレーン本体1にはクレーン本体1軸
線方向例えばX軸方向に沿って移動可能に走行体例えば
クレーンクラブ2が配設されている。クレーンクラブ2
には、巻上機3のロープ4により上下動可能に、荷を吊
り下げるためのクレーンフック(吊り具)5が支持され
ている。クレーンクラブ2には、巻上高さを測定するた
めの巻上高さ測定センサ6が配設されている。クレーン
本体1には、クレーンクラブ2の横行方向の移動距離を
測定する横行距離測定センサ7が配設されている。<First Embodiment> As shown in FIG. 1, a crane main body 1 is movable in a predetermined direction, for example, the Y-axis direction, along an opposing beam, for example, disposed above an upper part of a building. A traveling body, for example, a crane club 2 is disposed on the crane main body 1 so as to be movable in the axial direction of the crane main body 1, for example, in the X-axis direction. Crane club 2
Supports a crane hook (hanging tool) 5 for suspending a load so as to be vertically movable by a rope 4 of a hoisting machine 3. The crane club 2 is provided with a hoist height measuring sensor 6 for measuring the hoist height. The crane main body 1 is provided with a traversing distance measuring sensor 7 for measuring the moving distance of the crane club 2 in the traversing direction.
【0019】クレーンフック5の上面に、1個のコーナ
ーキューブ鏡9がほぼ鉛直向きに取り付けられ、かつ、
鉛直垂線から所定の立体角以上の光路を遮るように光路
制限板(光路遮蔽板)8が配設されている。つまり、光
路制限板8によりコーナーキューブ鏡9への入射可能な
光の立体角が調整可能になっている。One corner cube mirror 9 is mounted on the upper surface of the crane hook 5 in a substantially vertical direction, and
An optical path limiting plate (optical path shielding plate) 8 is disposed so as to block an optical path of a predetermined solid angle or more from a vertical perpendicular line. That is, the solid angle of light that can enter the corner cube mirror 9 can be adjusted by the optical path limiting plate 8.
【0020】クレーンクラブ2の一面であって、コーナ
ーキューブ鏡9と対向する位置に、コーナーキューブ鏡
9に対して光を照射するための光源(投光器)10およ
びコーナーキューブ鏡9からの反射光を受光する受光カ
メラ11が配設されている。コーナーキューブ鏡9は、
光ビームが有効入射面にいかなる角度で入射されても、
その反射光をコーナーキューブ鏡9の表面から入射光と
平行に射出させることができるプリズムの一種である。
これは、例えば、受光角の限界内であれば、コーナーキ
ューブの有効口径いっぱいの径を有するビームを入射さ
せると、その反射ビームは入射ビーム光と完全に重なっ
て戻ることを意味している。コーナーキューブ鏡9は、
直角プリズムと同様に内部全反射の原理を利用したもの
である。A light source (emitter) 10 for irradiating light to the corner cube mirror 9 and a reflected light from the corner cube mirror 9 are provided on one surface of the crane club 2 at a position facing the corner cube mirror 9. A light receiving camera 11 for receiving light is provided. The corner cube mirror 9
No matter what angle the light beam is incident on the effective entrance surface,
This is a type of prism that can emit the reflected light from the surface of the corner cube mirror 9 in parallel with the incident light.
This means that, for example, within the limit of the acceptance angle, if a beam having a diameter that is the full diameter of the corner cube is made incident, the reflected beam completely overlaps with the incident light beam and returns. The corner cube mirror 9
Like the right-angle prism, the principle of total internal reflection is used.
【0021】コーナーキューブ鏡9は、1個だけでな
く、複数個でもよく、この場合にはクレーンフック5の
側面(上面に対して直角な面)に配設するようにしても
よい。このような構成のものにおいて、光源10からの
光を、図示しないハーフミラーなどを介してコーナーキ
ューブ鏡9に照射し、コーナーキューブ鏡9からの反射
光を受光カメラ11の2次元視野内で、コーナーキュー
ブ鏡9からの反射光の軌跡をサンプリングし、かつ、巻
上高さ測定センサ6により測定した荷の巻き上げ量から
カメラ11とクレーンフック5間の上下方向の距離を求
めて補正し、コーナーキューブ鏡9の反射光の2次元移
動量および振れ速度を計測することにより、クレーンの
荷振れを検出することができる。The corner cube mirror 9 is not limited to one, but may be plural. In this case, the corner cube mirror 9 may be provided on the side surface (the surface perpendicular to the upper surface) of the crane hook 5. In such a configuration, the light from the light source 10 is irradiated to the corner cube mirror 9 via a half mirror (not shown), and the reflected light from the corner cube mirror 9 is reflected within the two-dimensional field of view of the light receiving camera 11. The trajectory of the reflected light from the corner cube mirror 9 is sampled, and the vertical distance between the camera 11 and the crane hook 5 is obtained and corrected from the amount of hoisting of the load measured by the hoisting height measuring sensor 6, and the corner is corrected. By measuring the two-dimensional movement amount and the deflection speed of the reflected light from the cube mirror 9, the load deflection of the crane can be detected.
【0022】図2は、この測定原理を説明するための図
であり、クレーンフック5の上面にコーナーキューブ鏡
9をほぼ鉛直向きに取り付けられているので、光源10
からのコーナーキューブ鏡9に入射した光は、コーナー
キューブ鏡9の口径の範囲のみ投射光源の方向への反射
光となって、反射される。このとき、コーナーキューブ
鏡9以外、例えばクレーンフック5自体の部分への投射
光は、背景物体の反射特性により反射されるが、あらか
じめクレーンフック5を例えば黒く塗るなどの対策を行
っておけば、仮に反射光が光源の方向の正反射光となる
場合でもその強度は十分弱く、受光カメラ11で受光し
た受光強度分布の中心を画像処理で同定すれば、コーナ
ーキューブ鏡9によって反射される反射光の中心を決定
できる。FIG. 2 is a view for explaining the principle of the measurement. The corner cube mirror 9 is mounted on the upper surface of the crane hook 5 in a substantially vertical direction.
The light incident on the corner cube mirror 9 from is reflected only in the range of the diameter of the corner cube mirror 9 in the direction of the projection light source and is reflected. At this time, the projection light to the portion other than the corner cube mirror 9, for example, to the crane hook 5 itself is reflected by the reflection characteristics of the background object. Even if the reflected light becomes specular reflected light in the direction of the light source, the intensity is sufficiently weak. If the center of the received light intensity distribution received by the light receiving camera 11 is identified by image processing, the reflected light reflected by the corner cube mirror 9 Can be determined.
【0023】ここで、光源10自体が発散光源であるた
め、コーナーキューブ鏡9から反射してくる反射光もコ
ーナーキューブ鏡9の口径を疑似光源とした発散光源と
なり、受光する受光カメラ11の設置位置に関しては、
ハーフミラー12などの従来知られている技術により、
光源10への反射光を取り出して受光カメラ11へ導く
ことができる。Here, since the light source 10 itself is a divergent light source, the reflected light reflected from the corner cube mirror 9 also becomes a divergent light source using the aperture of the corner cube mirror 9 as a simulated light source. As for the position,
By a conventionally known technology such as the half mirror 12,
The reflected light from the light source 10 can be extracted and guided to the light receiving camera 11.
【0024】<第1の実施形態の変形例>図1の実施形
態では、光源10および受光カメラ11を、クレーンク
ラブ2以外のクレーン本体1に設置してもよく、この場
合クレーンクラブ2の横行方向距離を、別途横行距離測
定センサ7により計測して補正し、クレーンフック5上
のコーナーキューブ鏡9の反射光の2次元移動量および
振れ速度を計測することにより、クレーンのX―Y平面
の荷振れを検出できる。<Modification of First Embodiment> In the embodiment of FIG. 1, the light source 10 and the light receiving camera 11 may be installed on the crane main body 1 other than the crane club 2, and in this case, the crane club 2 traverses. The directional distance is separately measured and corrected by the traversing distance measuring sensor 7, and the two-dimensional movement amount and the deflection speed of the reflected light of the corner cube mirror 9 on the crane hook 5 are measured. Load deflection can be detected.
【0025】以上述べた第1の実施形態によれば、以下
のような作用効果が得られる。According to the first embodiment described above, the following operational effects can be obtained.
【0026】(1)クレーンフック5に取り付けたコー
ナーキューブ鏡9を使用するので、第1の従来技術で示
したクレーンフック上のマークに対する反射光を利用す
る方式に比べて、反射光の拡散が抑えられ、信号のS/
Nが改善される。特に、太陽などの大きなノイズについ
ては、光源10とクレーンフック5のコーナーキューブ
鏡9を結ぶ直線上から、太陽の位置を外すように設置す
ることにより、コーナーキューブ鏡9からの太陽反射ノ
イズを除去できる。(1) Since the corner cube mirror 9 attached to the crane hook 5 is used, the diffusion of the reflected light is smaller than the method of using the reflected light for the mark on the crane hook shown in the first prior art. S / S
N is improved. In particular, with respect to large noise such as the sun, by removing the position of the sun from the straight line connecting the light source 10 and the corner cube mirror 9 of the crane hook 5, the sun reflection noise from the corner cube mirror 9 is removed. it can.
【0027】(2)第1の従来技術で示した吊り具上の
マークに対する反射光を利用する方式に比べて、コーナ
ーキューブ鏡9の入射可能立体角度内に位置するクレー
ン上の一点に光源10および受光カメラ11などの受光
素子があればよいので、90度コーナーキューブ鏡9の
立体角内で据え付ければそれでよく、吊り具に取り付け
るコーナーキューブ鏡9のカメラ向きに対する据付精度
を厳しく管理する必要がない。(2) Compared to the system using reflected light on a mark on a hanging tool shown in the first prior art, a light source 10 is provided at a point on a crane located within a solid angle at which the corner cube mirror 9 can enter. And the light receiving element such as the light receiving camera 11 is sufficient, so that it is sufficient to install it within the solid angle of the 90-degree corner cube mirror 9, and it is necessary to strictly control the installation accuracy of the corner cube mirror 9 to be attached to the hanging tool with respect to the camera direction. There is no.
【0028】(3)コーナーキューブ鏡9は、受光した
方向に正確に反射光を返すので、吊り具上に投光器を設
ける方式に比べて、投光器の投光方向に特別な工夫をこ
らすことなく信号光が集光でき機械的な可動部の摩擦要
素もなく、投光器ケーブルによる拘束もない。(3) Since the corner cube mirror 9 returns the reflected light accurately in the direction in which the light is received, the signal can be transmitted without any special contrivance in the light projection direction of the light projector as compared with the method in which the light projector is provided on the hanging tool. Light can be collected and there is no frictional element of the mechanical movable part, and there is no restriction by the projector cable.
【0029】(4)吊り具上に投光器を設ける方式に比
べて、光源10への電源ケーブルなどのクレーン本体1
から吊り具への可動ケーブルを設置する必要がなく、コ
ストが安価である。(4) The crane body 1 such as a power cable to the light source 10 is different from the method in which the projector is provided on the hanging tool.
There is no need to install a movable cable from the cable to the hanging device, and the cost is low.
【0030】(5)従来の方法では例えば荷の巻き上げ
量などから、ワイヤはゆるみ・のびもなくフックとそれ
に吊り下げられた荷を把持するトングは一体の剛体であ
ると仮定して、2次元平面での振れ計測から3次元の振
れを推定していた。本実施形態では、従来完全な反射形
状が必要であったマーカーなどに比べて、コーナーキュ
ーブ鏡9への限られた視野を確保できればよいので、荷
自体により近い位置での揺れを計測できる。(5) In the conventional method, it is assumed that the wire is not loosened or stretched, and the tongue for grasping the hook and the load suspended therefrom is an integral rigid body because of, for example, the amount of lifting of the load. The three-dimensional shake was estimated from the shake measurement on the plane. In the present embodiment, it is only necessary to secure a limited field of view to the corner cube mirror 9 as compared with a marker or the like that required a perfect reflection shape in the past, so that it is possible to measure the swing at a position closer to the load itself.
【0031】上からの視野による第1のコーナーキュー
ブ鏡と投光器と受光カメラによる2次元位置と横からの
視野による第2のコーナーキューブ鏡と投光器と受光カ
メラによる2次元位置を組合せて用いるか、又はレンズ
で拡散投射させたレーザー距離計と併用すれば、コーナ
ーキューブ鏡を取り付けた部分の3次元位置が直接計測
できる。Whether the two-dimensional position of the first corner cube mirror, the projector and the light receiving camera based on the field of view from above and the two-dimensional position of the second corner cube mirror, the projector and the light receiving camera based on the side view are used in combination, Alternatively, when used in combination with a laser range finder that is diffusely projected by a lens, the three-dimensional position of the portion where the corner cube mirror is attached can be directly measured.
【0032】フックよりさらに荷の近くに位置する例え
ばフックに吊り下げられて荷を把持するトングなどに取
り付ければワイヤののび・ゆるみ、フックとトングの固
定されていない契合部のずれなどの影響を受けずに、荷
揺れをより荷の近くで測定できる。If it is attached to, for example, a tongue which is located closer to the load than the hook and is held by the hook and grips the load, the influence of the extension and loosening of the wire and the displacement of the engagement portion where the hook and the tongue are not fixed, etc. The load swing can be measured closer to the load without receiving it.
【0033】<第2の実施形態>図3に示すように、ク
レーン本体1の下面であってその一端部側に、光源10
bおよび受光カメラ11bを配設し、またクレーンフッ
ク5の側面に、コーナーキューブ鏡9bを配設したクレ
ーンにおける荷振れ検出方法である。この場合、光源1
0bからの光が荷の巻下げ下限位置でもコーナーキュー
ブ鏡9bの口径にのみ入光しコーナーキューブ鏡9bに
は光路制限板8により入光しないような向きに、水平や
や上向きに取り付けてある。そして、コーナーキューブ
鏡9bに投光する光源10bを、その光がコーナーキュ
ーブ鏡9bには光路制限板8で入射しないようクレーン
本体1に取り付けてある。<Second Embodiment> As shown in FIG. 3, a light source 10 is provided on the lower surface of the crane body 1 at one end thereof.
b and a light receiving camera 11b, and a load swing detection method for a crane in which a corner cube mirror 9b is provided on the side of the crane hook 5. In this case, the light source 1
Even when the light from 0b is at the lower limit of the unloading of the load, the light is incident only to the aperture of the corner cube mirror 9b, and the corner cube mirror 9b is mounted slightly upward so as not to enter by the optical path limiting plate 8. The light source 10b for projecting the light into the corner cube mirror 9b is attached to the crane main body 1 so that the light does not enter the corner cube mirror 9b by the optical path limiting plate 8.
【0034】これ以外の構成は、図1と同一である。The other structure is the same as that of FIG.
【0035】このようにして設定したコーナーキューブ
鏡9bの入射可能立体角度内に位置する、クレーン本体
1上の一点に、コーナーキューブ鏡9bへの光源10b
およびコーナーキューブ鏡9bからの反射光の受光カメ
ラ11bなど受光素子を、図示しないハーフミラーなど
を介して設置して、受光カメラ11bの2次元視野内
で、コーナーキューブ鏡9bからの反射光の軌跡をサン
プリングし、かつ、別途測定するクレーンクラブ2の横
行位置から受光カメラ11bとフック吊り中心間の横行
方向の距離を求めて補正し、クレーンフック5の側面の
コーナーキューブ鏡9bの反射光の2次元移動量および
振れ速度を計測することにより、クレーンの横から見た
荷振れを検出することができる。At one point on the crane main body 1 located within the solid angle at which the corner cube mirror 9b can be incident as set in this way, a light source 10b for the corner cube mirror 9b is provided.
A light receiving element such as a light receiving camera 11b for reflected light from the corner cube mirror 9b is installed via a half mirror or the like (not shown), and a locus of the reflected light from the corner cube mirror 9b within a two-dimensional field of view of the light receiving camera 11b. And the distance in the traverse direction between the light receiving camera 11b and the hook suspension center is obtained from the traversing position of the crane club 2 which is separately measured, and corrected to obtain the reflected light 2 of the corner cube mirror 9b on the side surface of the crane hook 5. By measuring the dimensional movement amount and the swing speed, it is possible to detect the swing of the load viewed from the side of the crane.
【0036】<第2の実施形態の変形例>図3におい
て、クレーン本体1の下面であってその両端部側に、光
源10aおよび受光カメラ11aと、光源10bおよび
受光カメラ11bをそれぞれ配設し、コーナーキューブ
鏡9a,9bをクレーンフック5の対向する側面の2面
にそれぞれ取り付け、クレーンクラブ2の横行の結果、
側面片方の光源10aからの光が、その側面のコーナー
キューブ鏡9aの入射視野範囲外に来たら、この側面の
光源10aを消灯し、コーナーキューブ鏡9bの入射視
野範囲を確保できるもう一方の対向する側面の光源10
bを点灯させて、測定カメラ11bをもう一方の対向す
る側面の系統に切替るように構成した、コーナーキュー
ブ鏡9a,9bの反射光の2次元移動量および振れ速度
を横から計測することにより、クレーンのY’―Z’の
平面の荷振れを検出できる。<Modification of Second Embodiment> In FIG. 3, a light source 10a and a light-receiving camera 11a, and a light source 10b and a light-receiving camera 11b are provided on the lower surface of the crane main body 1 and on both ends thereof. The corner cube mirrors 9a and 9b are respectively attached to the two opposing side surfaces of the crane hook 5, and as a result of the crane club 2 traversing,
When the light from the light source 10a on one side comes out of the range of the incident visual field of the corner cube mirror 9a on the side, the light source 10a on the side is turned off and the other opposing side can secure the incident visual range of the corner cube mirror 9b. Side light source 10
b is turned on, and the measurement camera 11b is configured to switch to the system of the other opposite side surface. By measuring the two-dimensional movement amount and shake speed of the reflected light of the corner cube mirrors 9a and 9b from the side , It is possible to detect the deflection of the crane Y'-Z 'plane.
【0037】<第3の実施形態>図4に示すように、ク
レーンの荷側に設置されるクレーンフック5の上面に、
コーナーキューブ鏡9をほぼ鉛直向きに取り付け、か
つ、コーナーキューブ鏡9の入射可能立体角度内に位置
するクレーンクラブ2上の一点に、コーナーキューブ鏡
9の振れの範囲をカバーする程にビーム径を拡散させた
レーザ光を発して距離を計測するレーザ距離計13を設
置するとともに、クレーンクラブ2上の当該1点の近傍
に、レーザ距離計13の設置位置近傍にコーナーキュー
ブ鏡9への光源10とコーナーキューブ鏡9からの反射
光の受光カメラ11など受光素子を、レーザ距離計13
と異なる波長特性または異なるタイミングで処理しハー
フミラーなどを介して設置してある。<Third Embodiment> As shown in FIG. 4, on the upper surface of a crane hook 5 installed on the load side of the crane,
The corner cube mirror 9 is mounted almost vertically, and the beam diameter is set so as to cover the range of deflection of the corner cube mirror 9 at one point on the crane club 2 located within the solid angle at which the corner cube mirror 9 can enter. A laser range finder 13 that emits the diffused laser beam and measures the distance is installed, and a light source 10 for the corner cube mirror 9 is provided near the one point on the crane club 2 and near the installation position of the laser range finder 13. And a light receiving element such as a camera 11 for receiving light reflected from the corner cube mirror 9 and a laser distance meter 13.
It is processed at a different wavelength characteristic or at a different timing, and is installed via a half mirror or the like.
【0038】このような構成のものにおいて、受光カメ
ラ11の2次元視野内で、コーナーキューブ鏡9からの
反射光の軌跡をサンプリングし、かつ、レーザー距離計
13の計測距離からクレーンフック5とクレーンクラブ
2上の測定点の上下方向の距離を求めて補正し、クレー
ンフック5上のコーナーキューブ鏡9の反射光の3次元
移動量および振れ速度を計測するすることにより、クレ
ーンの荷振れを検出できる。In such a configuration, the trajectory of the reflected light from the corner cube mirror 9 is sampled within the two-dimensional field of view of the light receiving camera 11, and the crane hook 5 and the crane The vertical deflection of the measurement point on the club 2 is obtained and corrected, and the three-dimensional movement amount and the deflection speed of the reflected light of the corner cube mirror 9 on the crane hook 5 are measured to detect the deflection of the crane load. it can.
【0039】このクレーンの荷振れ検出方法について、
図5を参照して説明する。Regarding the method of detecting the load swing of the crane,
This will be described with reference to FIG.
【0040】図4の2次元平面フック振れ測定用投受光
系の近傍に、図5に示すようなレンズで拡散されたレー
ザビームを発するレーザ距離計13を設置し、距離計測
入力信号である反射光強度の内、コーナーキューブ鏡9
からの反射光強度レベル以上を信号として採用するよう
にすれば、クレーンフック5上のコーナーキューブ鏡9
までの距離が計測できる。A laser distance meter 13 for emitting a laser beam diffused by a lens as shown in FIG. 5 is provided near the two-dimensional plane hook shake measuring light projecting / receiving system shown in FIG. Corner cube mirror 9 of light intensity
If the intensity of the reflected light from the light source is used as a signal, the corner cube mirror 9 on the crane hook 5 can be used.
The distance to can be measured.
【0041】図4の2次元平面フック揺れ測定用投受光
器設置位置と図5のレーザ距離計13の設置位置の間隔
が、レーザ距離計13からクレーンフック5までの距離
に比べて十分短ければ、レーザ距離計13によるクレー
ンフック5までの計測距離は、2次元平面フック揺れ測
定用投受光器からフックまでの距離に近似できる。If the distance between the installation position of the two-dimensional plane hook swing measurement light emitter / receiver in FIG. 4 and the installation position of the laser range finder 13 in FIG. 5 is sufficiently shorter than the distance from the laser range finder 13 to the crane hook 5. The distance measured by the laser range finder 13 to the crane hook 5 can be approximated to the distance from the two-dimensional hook swing measurement light emitter / receiver to the hook.
【0042】従って、2次元平面フック揺れ測定用投受
光器から見た、3次元のフック揺れを観測できる。Therefore, the three-dimensional hook swing can be observed as viewed from the two-dimensional plane hook swing measuring light emitter / receiver.
【0043】もちろん、レーザ距離計13と2次元平面
フック揺れ測定用投受光器は、相互影響がないように、
違う波長のものを選定するか、時間的にフィルタリング
するなどの考慮を行うが、これは従来よく知られた技術
である。Of course, the laser range finder 13 and the two-dimensional plane hook swing measurement light emitter / receiver are designed so that there is no mutual influence.
Consideration such as selecting a different wavelength or performing temporal filtering is a well-known technique.
【0044】<第4の実施形態>以下のa系とb系は、
前述した第2の実施形態と同様に切替えて使用するもの
とする。<Fourth Embodiment> The following systems a and b are
It is assumed that switching is performed similarly to the second embodiment described above.
【0045】図6のように、クレーンの荷側に設置され
るクレーンフック5の側面に、コーナーキューブ鏡9
a,9bを、水平やや上向きに取り付け、このようにし
て設定したコーナーキューブ鏡9a,9bの入射可能立
体角度内に配設してある。クレーン本体1上の一点に、
コーナーキューブ鏡9a,9bの振れの範囲をそれぞれ
カバーする程にビーム径を拡散させたレーザ光を発して
距離を計測するレーザ距離計13a,13bを設置する
とともに、クレーン本体1上の当該1点の近傍に、レー
ザ距離計13a.13bの設置位置近傍にコーナーキュ
ーブ鏡9a,9bへの光源10a,10bおよびコーナ
ーキューブ鏡9a,9bからの反射光の受光カメラ11
a,11bなど受光素子を、レーザ距離計13a,13
bと異なる波長特性または異なるタイミングで処理しハ
ーフミラーなどを介して設置して、受光カメラ11a,
11bの2次元視野内で、コーナーキューブ鏡9a,9
aからの反射光の軌跡をサンプリングし、かつ、前述の
レーザ距離計13a,13bの計測距離からクレーンフ
ック5とクレーン本体1上の測定点の上下方向の距離を
求めて補正し、クレーンフック5上のコーナーキューブ
鏡9a,9bの反射光の3次元移動量および振れ速度を
計測するすることにより、クレーンの荷振れを検出でき
る。As shown in FIG. 6, a corner cube mirror 9 is provided on the side of the crane hook 5 installed on the load side of the crane.
a, 9b are mounted horizontally and slightly upward, and are arranged within the solid angle at which the corner cube mirrors 9a, 9b set in this way can enter. At one point on the crane body 1,
Laser distance meters 13a and 13b for measuring the distance by emitting a laser beam having a beam diameter diffused so as to cover the range of deflection of the corner cube mirrors 9a and 9b are provided. Near the laser range finder 13a. Near the installation position of 13b, light sources 10a, 10b to corner cube mirrors 9a, 9b and light receiving camera 11 for reflected light from corner cube mirrors 9a, 9b
The light receiving elements such as the laser distance meters 13a and 13b
b, processed at a different wavelength characteristic or at a different timing, and installed via a half mirror or the like.
In the two-dimensional field of view 11b, the corner cube mirrors 9a, 9
The trajectory of the reflected light from a is sampled, and the vertical distance between the crane hook 5 and the measuring point on the crane main body 1 is obtained and corrected from the measured distances of the laser distance meters 13a and 13b. By measuring the three-dimensional movement amount and the deflection speed of the reflected light from the upper corner cube mirrors 9a and 9b, the deflection of the crane can be detected.
【0046】第4の実施形態は、上記の方法をクレーン
フック5の側面の揺れ測定系に同様に適用した場合の内
容である。The fourth embodiment is a case where the above method is similarly applied to a swing measurement system on the side surface of the crane hook 5.
【0047】ここで、光源10a,10b自体が発散光
源であるため、コーナーキューブ鏡9a,9bから反射
してくる反射光もコーナーキューブ鏡9a,9bの口径
を疑似光源とした発散光源となり、受光カメラ11a,
11bの設置位置に関しては、ハーフミラーなどの従来
知られている技術により、光源への反射光を取り出して
受光カメラ11a,11bへ導くことができる。Here, since the light sources 10a and 10b themselves are divergent light sources, the reflected light reflected from the corner cube mirrors 9a and 9b also becomes a divergent light source using the diameter of the corner cube mirrors 9a and 9b as a pseudo light source. Camera 11a,
Regarding the installation position of 11b, the light reflected on the light source can be extracted and guided to the light receiving cameras 11a and 11b by a conventionally known technique such as a half mirror.
【0048】これにより、光源10a,10bから見た
クレーンフック5の2次元平面内での揺れが観測でき
る。また、ここで、クレーンフック5からの光源10は
比較的クレーンフック5の真上に取り付けできるので、
クレーンフック5の最大揺れの範囲に投光できれば、図
7内の角度Aそれ以上の投光視野を必要とはしない。Thus, the swing of the crane hook 5 in the two-dimensional plane viewed from the light sources 10a and 10b can be observed. Here, since the light source 10 from the crane hook 5 can be attached relatively directly above the crane hook 5,
If the light can be projected in the range of the maximum swing of the crane hook 5, a light projection field of an angle A or more in FIG. 7 is not required.
【0049】一方、前述した図3のクレーンフック5の
側面のコーナーキューブ鏡9a,9bの入反射面はなる
べく上側に向け、クレーンフック5の側面への光源10
a,10bの位置を横よりもより上方に近づけて、クレ
ーン上へ設置しやすく設計したい。On the other hand, the entrance / reflection surfaces of the corner cube mirrors 9a and 9b on the side of the crane hook 5 shown in FIG.
We want to design the a and 10b so that they are closer to the top than to the side, so that they can be easily installed on a crane.
【0050】そこで、図7のように、光路遮蔽板14を
取り付ければ、側面投光器15からの入射光を上面コー
ナーキューブ鏡で受光・反射せずに済み、側面測定系の
外乱となることを防げ、側面測定系機器のクレーン設置
設計上メリットがある。Therefore, as shown in FIG. 7, when the optical path shielding plate 14 is attached, the incident light from the side projector 15 does not need to be received and reflected by the upper corner cube mirror, thereby preventing disturbance of the side measuring system. There is an advantage in the crane installation design of the side measurement system equipment.
【0051】<変形例>本発明は、以上述べた実施形態
に限定されず、次のように変形して実施できる。<Modifications> The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be modified as follows.
【0052】(1)前述の実施形態では、2次元平面フ
ック揺れ測定用投受光器とレーザ距離計の有効な視野内
に、クレーンフックに取り付けられたコーナーキューブ
鏡が入る場合(特にフック上部のクラブに取り付ける場
合等)を説明してきた。しかし、適用に当たって、クレ
ーンフックの移動範囲大きく、クレーンフックに取り付
けられたコーナーキューブ鏡が2次元平面フック揺れ測
定用投受光器とレーザー距離計の有効な視野外となる場
合は特別な設置設計上の考慮が必要である。(1) In the above-described embodiment, the corner cube mirror attached to the crane hook falls within the effective field of view of the two-dimensional plane hook swing measurement light emitter / receiver and the laser rangefinder (particularly, the upper part of the hook). Etc.). However, when applying the crane hook, the range of movement of the crane hook is large, and the corner cube mirror attached to the crane hook is out of the effective field of view of the two-dimensional plane hook swing measurement emitter / receiver and laser rangefinder. Need to be considered.
【0053】すなわち、クレーンクラブの横行位置、フ
ックの巻き上げ位置などを、既存のPLG、レーザ距離
計などの技術により計測してフック静止時の空間上のフ
ック位置をあらかじめ算出しておき、クレーンフック上
のコーナーキューブ鏡の位置が、2次元平面フック揺れ
測定用投受光器とレーザ距離計の有効視野から外れる場
合は、次のようにする。すなわち、別の視野に設定され
た測定器に切り替えたり、または、2次元平面フック揺
れ測定用投受光器とレーザ距離計を向きの可動自在な雲
台などの上に設置して、有効視野内に入るなどの設計を
行うことは、適用する対象の作業条件により決定すべき
事項である。That is, the traversing position of the crane club, the hoisting position of the hook, and the like are measured by the existing techniques such as the PLG and the laser distance meter, and the hook position in the space when the hook is stationary is calculated in advance. If the position of the upper corner cube mirror deviates from the effective field of view of the two-dimensional plane hook swing measurement light emitter / receiver and the laser distance meter, the following is performed. In other words, switch to a measuring instrument set to another field of view, or install the two-dimensional plane hook swing measurement light emitter / receiver and the laser rangefinder on a head that can move freely, etc. Performing a design, such as entering, is a matter to be determined according to the working conditions to be applied.
【0054】(2)反射光の強度分布プロフィールをカ
メラで受光し、その中心を図2の様に同定することをこ
こでは説明したが、受光素子はカメラでなくとも、例え
ば直角に4ケまたは、それ以上の複数個の光パワーメー
タを、フックの静止時の反射光中心位置の回りに等距離
に配置し、各々のパワーメータの受光量からあらかじめ
既知の投光器の強度分布プロフィールからのパワー分布
のずれを計算して最も反射光プロフィールからの平均2
乗誤差が小さくなるように中心位置を同定するようなア
プローチも可能である。(2) Although it has been described herein that the intensity distribution profile of the reflected light is received by the camera and the center thereof is identified as shown in FIG. 2, for example, four light receiving elements may be used at right angles even if the light receiving element is not a camera. , A plurality of optical power meters are arranged equidistantly around the center position of the reflected light when the hook is stationary, and the power distribution from the intensity distribution profile of the projector previously known from the received light amount of each power meter. Calculated from the average of the reflected light profile 2
An approach that identifies the center position so that the squared error is reduced is also possible.
【0055】[0055]
【発明の効果】以上述べた本発明によれば、反射光の拡
散が抑えられ、信号のS/Nが改善され、また吊り具に
取り付けるコーナーキューブ鏡のカメラ向きに対する据
付精度を厳しく管理する必要がなく、さらに投光器の投
光方向に特別な工夫をこらすことなく信号光が集光でき
機械的な可動部の摩擦要素もなく、投光器ケーブルによ
る拘束もないクレーン荷振れ検出方法を提供することが
できる。According to the present invention described above, the diffusion of the reflected light is suppressed, the signal-to-noise ratio is improved, and the installation accuracy of the corner cube mirror to be mounted on the hanging fixture with respect to the camera needs to be strictly controlled. It is possible to provide a crane load deflection detection method that can collect signal light without any special contrivance in the light projection direction of the light projector, has no frictional element of the mechanical movable part, and is not restricted by the light projector cable. it can.
【図1】本発明のクレーン荷振れ検出方法の第1の実施
形態を説明するための図。FIG. 1 is a diagram for explaining a first embodiment of a crane load deflection detection method according to the present invention.
【図2】図1のコーナーキューブ鏡の光学処理によるフ
ック揺れの観測方法を説明するための概念図。FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining a method of observing hook swing by optical processing of a corner cube mirror in FIG. 1;
【図3】本発明のクレーン荷振れ検出方法の第2の実施
形態を説明するための図。FIG. 3 is a view for explaining a crane load deflection detection method according to a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明のクレーン荷振れ検出方法の第3の実施
形態を説明するための図。FIG. 4 is a view for explaining a crane load deflection detection method according to a third embodiment of the present invention.
【図5】図4のレーザ距離計を説明するための図。FIG. 5 is a view for explaining the laser range finder of FIG. 4;
【図6】本発明のクレーン荷振れ検出方法の第4の実施
形態を説明するための図。FIG. 6 is a view for explaining a crane load deflection detection method according to a fourth embodiment of the present invention.
【図7】図6のコーナーキューブ鏡への投光遮蔽板の効
果を説明するための図。FIG. 7 is a view for explaining the effect of the light-projecting shielding plate on the corner cube mirror of FIG. 6;
1…クレーン本体 2…クレーンクラブ 3…巻上機 4…ロープ 5…クレーンフック(吊り具) 6…巻上高さ測定センサ 7…横行距離測定センサ 8…光路制限板 9,9a,9b…コーナーキューブ鏡 10,10a,10b…光源 11,11a,11b…受光カメラ 12…ハーフミラー 13,13a,13b…レーザ距離計 14…光路遮蔽板 15…側面投光器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Crane main body 2 ... Crane club 3 ... Hoisting machine 4 ... Rope 5 ... Crane hook (hanging tool) 6 ... Hoisting height measuring sensor 7 ... Traversing distance measuring sensor 8 ... Optical path limiting plate 9, 9a, 9b ... Corner Cube mirror 10, 10a, 10b ... Light source 11, 11a, 11b ... Receiving camera 12 ... Half mirror 13, 13a, 13b ... Laser distance meter 14 ... Optical path shield plate 15 ... Side projector
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤川 安敏 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 尾高 治男 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 八重本 豊宏 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 Fターム(参考) 3F204 AA02 BA02 CA01 CA03 DB06 DB08 DC07 EA11 EB04 EB08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yasutoshi Fujikawa 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Kokan Co., Ltd. (72) Haruo Odaka 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo, Japan (72) Inventor Toyohiro Yaemoto 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Japan F-term (reference) 3F204 AA02 BA02 CA01 CA03 DB06 DB08 DC07 EA11 EB04 EB08
Claims (7)
行体に支持され、かつ、荷を吊る吊り具を有したクレー
ンにおいて、 前記吊り具にコーナキューブ鏡を取り付け、該コーナキ
ューブ鏡からの反射光の軌跡を、前記荷側と反対側の部
位に配設する受光カメラで捕らえることにより、前記ク
レーンの荷振れを検出するクレーン荷振れ検出方法。1. A crane having a traveling body configured to be able to traverse, supported by the traveling body, and having a hanger for hanging a load, wherein a corner cube mirror is attached to the hanger, A load deflection detection method for detecting the load deflection of the crane by capturing the trajectory of the reflected light from the light source with a light receiving camera disposed at a portion opposite to the load side.
向の距離を求めて補正し、前記クレーンの荷振れを検出
する請求項1記載のクレーン荷振れ検出方法。2. The crane load deflection detection method according to claim 1, wherein a vertical distance between the light receiving camera and the hanging tool is obtained and corrected to detect a load deflection of the crane.
向の距離と、前記走行体の横行方向距離を求めて補正
し、クレーンの荷振れを検出する請求項1記載のクレー
ン荷振れ検出方法。3. The crane load deflection detection method according to claim 1, wherein a vertical deflection distance between the light-receiving camera and the hanging device and a traverse distance of the traveling body are obtained and corrected to detect a load deflection of the crane. .
めて補正し、クレーンの荷振れを検出する請求項1記載
のクレーン荷振れ検出方法。4. The crane load fluctuation detecting method according to claim 1, wherein a distance from a predetermined position to the traveling body is obtained and corrected to detect a load fluctuation of the crane.
ブ鏡を取り付けたことを特徴とする請求項2、3、4の
いずれかに記載のクレーンの荷振れを検出するクレーン
荷振れ検出方法。5. The crane load deflection detecting method according to claim 2, wherein the corner cube mirror is mounted on an upper surface of the hanging tool.
ブ鏡を取り付けたことを特徴とする請求項2、3、4の
いずれかに記載のクレーンの荷振れを検出するクレーン
荷振れ検出方法。6. The crane load deflection detecting method according to claim 2, wherein the corner cube mirror is attached to a side surface of the hanging tool.
を取り付け、前記吊り具の位置に応じて適切なコーナー
キューブ鏡を選択して用いることを特徴とする請求項
2、3、4のいずれかに記載のクレーンの荷振れを検出
するクレーン荷振れ検出方法。7. The hanging cube according to claim 2, wherein a plurality of corner cube mirrors are attached to the hanging tool, and an appropriate corner cube mirror is selected and used according to the position of the hanging tool. 2. A crane load runout detecting method for detecting a runout of a crane described in (1).
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