JPH08319086A - Position detecting method for cylindrical body - Google Patents
Position detecting method for cylindrical bodyInfo
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- JPH08319086A JPH08319086A JP14538995A JP14538995A JPH08319086A JP H08319086 A JPH08319086 A JP H08319086A JP 14538995 A JP14538995 A JP 14538995A JP 14538995 A JP14538995 A JP 14538995A JP H08319086 A JPH08319086 A JP H08319086A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は離れた位置にある円柱状
物体の位置を、光または超音波を利用して正確に検出す
る円柱状物体の位置検出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 cylindrical object position detecting method for accurately detecting the positions of distant cylindrical objects using light or ultrasonic waves.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、製鋼工場で生産される製鋼コイル
（以下コイルという）は円柱状の形をしており、これを
天井クレーンで自動搬送する際、コイルの位置を正確に
検出し、コイル吊具を降下させる必要がある。即ち台車
によりコイルヤードに搬入された複数のコイルのうち、
所定のコイルを天井クレーンにより自動で吊り上げる場
合、天井クレーンをコイル上に正確に誘導するために、
コイルの位置及び大きさを正確に検出する必要がある。
そのため、従来のコイル位置検出装置として、例えば特
開平６−２６３３８２号公報記載の発明がある。これは
レーザ距離計により、コイルの置かれたパレットの長手
方向位置、及び短手方向位置を検出することにより、コ
イルの位置測定を行うものである。2. Description of the Related Art Conventionally, a steelmaking coil (hereinafter referred to as a coil) produced in a steelmaking factory has a cylindrical shape, and when it is automatically transferred by an overhead crane, the position of the coil is accurately detected to It is necessary to lower the hanger. That is, of the plurality of coils carried into the coil yard by the truck,
In order to accurately guide the overhead crane onto the coil when automatically lifting the specified coil with the overhead crane,
It is necessary to accurately detect the position and size of the coil.
Therefore, as a conventional coil position detecting device, for example, there is an invention described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-263382. This is to measure the position of the coil by detecting the position in the longitudinal direction and the position in the lateral direction of the pallet on which the coil is placed by a laser distance meter.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の装置に
おけるコイル位置測定では、パレットの長手方向位置、
及び短手方向位置のみの検出によりコイル位置測定を行
う必要性から、パレット上の予め定められた所定の位置
にコイルが置かれていることが条件となっていた。従っ
て、パレットの大きさが変わったり、パレット上のコイ
ル位置が変わった場合にはコイル位置測定が不可能とな
る問題があった。However, in the coil position measurement in the conventional device, the longitudinal position of the pallet,
Since it is necessary to measure the coil position by detecting only the position in the lateral direction, it is a condition that the coil is placed at a predetermined position on the pallet. Therefore, when the size of the pallet is changed or the coil position on the pallet is changed, there is a problem that the coil position cannot be measured.
【０００４】本発明は上述の如き欠点に鑑みてなされた
もので、安価で、信頼性が高く、パレットの大きさや、
コイル位置が変化してもコイル位置を正確に検出できる
ことを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks, and is inexpensive, highly reliable, and has a large pallet size.
The object is to be able to detect the coil position accurately even if the coil position changes.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになしたもので、一個または複数個を並列配置
した位置を検出すべき円柱状物体の中心軸方向と、円柱
状物体を載せている台車の長手方向とが略直角をなし、
これら並列配置された円柱状物体の上方から複数の光ま
たは超音波を検出すべき円柱状物体に対して照射しなが
ら円柱状物体の並列方向に走査し、その反射光または反
射波を受光または受信することにより、円柱状物体まで
の距離分布データを採取し、この距離分布データから円
柱状物体の位置検出を行うことを要旨とする。また、並
列配置した円柱状物体上方から照射する複数の光または
超音波の配列を、位置を検出すべき円柱状物体の中心軸
方向と同一方向とし、複数の光または超音波による円柱
状物体表面上への走査を、円柱状物体の中心軸方向と略
直角方向に一回または複数回行うことを要旨とする。ま
た、並列配置した円柱状物体上方から照射する複数の光
または超音波の配列を、位置を検出すべき円柱状物体の
中心軸方向と略直角方向とし、複数の光または超音波に
よる円柱状物体表面上への走査を、円柱状物体の中心軸
方向と同一方向に一回または複数回行うことを要旨とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to achieve the above-mentioned object, and a central axis direction of a cylindrical object whose position where one or a plurality of objects are arranged in parallel is to be detected, and a cylindrical object is detected. The longitudinal direction of the trolley on which it is placed forms a substantially right angle,
While irradiating a plurality of light or ultrasonic waves onto the cylindrical object to be detected from above these cylindrical objects arranged in parallel, scanning is performed in the parallel direction of the cylindrical objects, and the reflected light or reflected wave is received or received. By doing so, it is a gist to collect the distance distribution data up to the cylindrical object and detect the position of the cylindrical object from this distance distribution data. In addition, the array of multiple lights or ultrasonic waves emitted from above the cylindrical objects arranged in parallel is set to the same direction as the central axis direction of the cylindrical object whose position is to be detected, and the surface of the cylindrical object by the multiple lights or ultrasonic waves The gist is that the upward scanning is performed once or plural times in the direction substantially perpendicular to the central axis direction of the cylindrical object. Further, the array of a plurality of light or ultrasonic waves radiated from above the cylindrical objects arranged in parallel is set to a direction substantially perpendicular to the central axis direction of the cylindrical object whose position is to be detected, The gist is that the scanning on the surface is performed once or plural times in the same direction as the central axis direction of the cylindrical object.
【０００６】[0006]
【作 用】並列に配置した１個または複数個の、その位
置を検出すべき円柱状物体の中心軸方向と、円柱状物体
を載せている台車の長手方向とを略直角となるように
し、これら並列配置された円柱状物体の上方から複数の
レーザビーム光または超音波を、位置を検出する円柱状
物体に対して照射しながら円柱状物体の並列方向に走査
し、その反射光または反射波を受光または受信すること
により、円柱状物体までの距離分布データを採取し、こ
の距離分布データから円柱状物体の位置検出を行うよう
にしているので、パレットの大きさや、コイル位置が変
化してもコイル位置を正確に検出できると共に、位置検
出の信頼性が高く、天井クレーンでの自動搬送が確実に
行える。[Operation] The central axis direction of one or more cylindrical objects whose positions are to be detected and the longitudinal direction of the trolley on which the cylindrical objects are placed are substantially perpendicular to each other. A plurality of laser beam lights or ultrasonic waves are scanned from above the columnar objects arranged in parallel while irradiating the columnar object whose position is to be detected in the parallel direction of the columnar objects, and the reflected light or reflected wave By receiving or receiving, the distance distribution data to the cylindrical object is collected, and the position of the cylindrical object is detected from this distance distribution data, so the size of the pallet and the coil position change. In addition to being able to accurately detect the coil position, the position detection is highly reliable, and automatic transfer by an overhead crane can be reliably performed.
【０００７】[0007]
【実施例】以下本発明の円柱状物体の位置検出方法を図
１乃至図７に示す第１実施例の図面にもとづいて説明す
る。以下の説明において検出対象とする円柱状物体は、
コイルを例にとって説明する。図１、図３に示すように
コイル径、長さの異なる複数のコイル１０，１１，１２
（または同径、同長のコイル）がパレット１３上にスキ
ッド１４，１５，１６を介して載置されてコイルヤード
に搬入され、コイルヤード上方を走行及び横行するよう
に配設した天井クレーン２０により所定のコイルが自動
的にパレット１３上から吊り上げられる。この場合、コ
イル１０，１１，１２の中心軸方向と、コイルを載せて
いるパレット１３の長手方向とは略直角をなすように配
置している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method for detecting the position of a cylindrical object of the present invention will be described below with reference to the drawings of the first embodiment shown in FIGS. In the following description, the cylindrical object to be detected is
A coil will be described as an example. As shown in FIGS. 1 and 3, a plurality of coils 10, 11, 12 having different coil diameters and lengths are used.
(Or a coil having the same diameter and the same length) is placed on the pallet 13 via the skids 14, 15, 16 and carried into the coil yard, and the overhead crane 20 is arranged so as to travel and traverse above the coil yard. Thus, a predetermined coil is automatically lifted from the pallet 13. In this case, the central axes of the coils 10, 11 and 12 and the longitudinal direction of the pallet 13 on which the coils are placed are arranged at substantially right angles.
【０００８】この天井クレーン２０の走行方向をＸ、こ
れに直交する横行方向をＹ、高さ方向をＺとすると、パ
レット１３は天井クレーン２０にてＹ方向に搬入される
ものとする。そしてパレット１３上に配置される各コイ
ル１０，１１，１２は夫々中心軸を略Ｘ方向に向けた状
態でパレット１３上に並列配置され、それぞれがパレッ
ト１３上のスキッド１４，１５，１６により位置決め固
定されている。When the traveling direction of the overhead crane 20 is X, the transverse direction orthogonal to the traveling direction is Y, and the height direction is Z, the pallet 13 is carried in the Y direction by the overhead crane 20. The coils 10, 11, 12 arranged on the pallet 13 are arranged in parallel on the pallet 13 with the central axes thereof oriented in the substantially X direction, and are positioned by the skids 14, 15, 16 on the pallet 13, respectively. It is fixed.
【０００９】天井クレーン２０はＸ方向に走行するガー
ダ２１と、このガーダ上に配設され、ガーダーと直交す
るＹ方向に横行するクラブ２２及びこのクラブ２２より
昇降方向に吊垂し、Ｚ方向に上下するコイル吊り具２３
とより構成されている。The overhead crane 20 has a girder 21 traveling in the X direction, a club 22 disposed on the girder and traversing in the Y direction orthogonal to the girder, and suspended from the club 22 in the ascending / descending direction and in the Z direction. Up and down coil suspension 23
It is composed of
【００１０】３０は距離計で、これは例えばレーザ距離
計を用い、図１に示すようにクラブ２２に一体になるよ
う取り付けられており、このレーザ距離計３０の下方に
複数のレーザ光源３２を配設するが、このレーザ光源３
２の配設方向はコイル１０，１１，１２の外表面の長手
軸心方向に沿う数箇所になるようにし、この各レーザ光
源３２よりレーザビーム光３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３
１ｄ，３１ｅ（３１と総称する）を照射する。そしてこ
れら複数のレーザ光源３２より照射した複数のレーザビ
ーム光がコイル１０，１１，１２の外表面の長手軸心方
向に沿う数箇所に、夫々当たって反射する反射光３３を
受光する受光部３４を有している。従って、このレーザ
距離計３０は三角測量方式の原理により各コイルまでの
距離分布を測定可能であると共に、複数のレーザ光源３
２の配列は位置検出すべきコイルの中心軸方向（すなわ
ちＸ方向）と同一方向としている。Reference numeral 30 denotes a range finder, which is, for example, a laser range finder and is integrally attached to the club 22 as shown in FIG. 1. A plurality of laser light sources 32 are provided below the laser range finder 30. This laser light source 3 is installed
The arrangement direction of 2 is set to several places along the longitudinal axis direction of the outer surface of the coils 10, 11, 12, and the laser beam lights 31a, 31b, 31c, 3 from the respective laser light sources 32 are arranged.
Irradiate 1d and 31e (collectively referred to as 31). Then, the plurality of laser beam lights emitted from the plurality of laser light sources 32 impinge on the outer surfaces of the coils 10, 11, 12 at several points along the longitudinal axis direction, respectively, to receive reflected light 33 that is reflected and received. have. Therefore, this laser range finder 30 can measure the distance distribution to each coil by the principle of the triangulation method, and at the same time, it can detect a plurality of laser light sources 3.
The array of 2 is in the same direction as the central axis direction (that is, the X direction) of the coil whose position is to be detected.
【００１１】また、上記クラブ２２には物体検出装置４
０も搭載し、かつこの物体検出装置４０は距離計３０と
接続されており、距離計３０を走査することにより得ら
れた位置検出対象コイルまでの距離分布データを、一旦
内蔵のマイコンのメモリにストアしておき、走査完了後
メモリのデータを基にクレーン２０による運搬に必要な
データ、すなわちコイルの数、各コイルの大きさ、各コ
イル幅、各コイルの正確な中心座標などを計算する。The club 22 has an object detecting device 4
0 is also mounted, and the object detection device 40 is connected to the rangefinder 30, and the distance distribution data to the position detection target coil obtained by scanning the rangefinder 30 is once stored in the memory of the built-in microcomputer. After the scanning is completed, the data required for transportation by the crane 20, that is, the number of coils, the size of each coil, the width of each coil, the accurate center coordinates of each coil, and the like are calculated based on the data in the memory after the scanning is completed.
【００１２】図５は距離計３０におけるレーザ光源３２
の各照射口の中心の、クレーン２０による走査要領を示
している。すなわち距離計３０はクレーン２０のクラブ
２２に搭載されているので、クラブ２２を図５に示す方
向５０に沿って移動させるものである。従ってレーザス
ポット光は、図６に示す５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１
ｄ，５１ｅ（総称して５１と呼ぶ）のように移動する。
このように走査すれば、コイル１０，１１，１２がパレ
ット１３上のどこにあっても、すべてのコイル上を走査
することが可能になる。すなわち、すべてのコイル上に
おける距離分布データを物体検出装置４０内のマイコン
にストアすることができる。FIG. 5 shows a laser light source 32 in the rangefinder 30.
The scanning procedure by the crane 20 at the center of each irradiation port is shown. That is, since the rangefinder 30 is mounted on the club 22 of the crane 20, the club 22 is moved along the direction 50 shown in FIG. Therefore, the laser spot light is emitted from 51a, 51b, 51c, 51 shown in FIG.
d, 51e (collectively referred to as 51).
With such scanning, it is possible to scan all the coils, wherever the coils 10, 11 and 12 are located on the pallet 13. That is, the distance distribution data on all the coils can be stored in the microcomputer in the object detection device 40.
【００１３】図２は、距離計３０をＹ方向に走査した場
合における物体検出装置４０内のマイコンにストアされ
た距離分布の測定結果のうちの一部をＹ方向−Ｚ方向面
で示したものである。この場合、図３に示すようにレー
ザ光は５本用いているので、同時に５箇所の距離分布デ
ータを測定することができる。また走査は連続的に行わ
れるが、距離分布データは離散的にサンプリングされる
ので、マイコン内には図の○印の部分のデータがストア
される。図の○印は、例えばレーザ光３１ａに関するも
のを示している。距離計３０から地面１７までの高さ方
向の距離は固定なので、座標変換することにより、図の
縦軸は原点０を地面１７上とした場合の原点からのコイ
ルの高さ分布を示している。ここで１００がコイル１０
の部分、１１０がコイル１１の部分、１２０がコイル１
２の部分、１５０はスキッド１５の部分、１６０はスキ
ッド１６の部分、１３０はパレット１３の部分、１７０
は地面１７の部分であり、座標変換しているので１７０
の部分は高さ＝０となる。また、この場合スキッド１
４、スキッド１５の右側１５１、スキッド１６の左側１
６１などはレーザの反射光がコイルにより遮光されて受
光部３４に届かないので距離測定できない。FIG. 2 shows a part of the measurement result of the distance distribution stored in the microcomputer in the object detecting device 40 when the range finder 30 is scanned in the Y direction, in the Y-Z direction plane. Is. In this case, since five laser beams are used as shown in FIG. 3, it is possible to measure the distance distribution data at five points at the same time. Further, although the scanning is continuously performed, the distance distribution data is discretely sampled, so that the data in the circled portion in the figure is stored in the microcomputer. The circle marks in the figure indicate, for example, those relating to the laser beam 31a. Since the distance in the height direction from the distance meter 30 to the ground 17 is fixed, the vertical axis of the figure shows the coil height distribution from the origin when the origin 0 is on the ground 17 by coordinate conversion. . Where 100 is the coil 10
, 110 is the part of the coil 11, 120 is the coil 1
2 part, 150 is part of skid 15, 160 is part of skid 16, 130 is part of pallet 13 and 170
Is the part of the ground 17 and the coordinates are converted, so 170
The height of the part is 0. In this case, skid 1
4, the right side 151 of the skid 15, the left side 1 of the skid 16
In 61 and the like, the reflected light of the laser is blocked by the coil and does not reach the light receiving portion 34, so that the distance cannot be measured.
【００１４】図におけるＸ方向の位置は、ガーダ２１に
取り付けた図示しないエンコーダ及びレーザ照射口３２
の間隔などにより簡単に測定可能である。またＹ方向の
位置は、クラブ２２に取り付けた図示しないエンコーダ
などにより簡単に測定可能である。The position in the X direction in the figure is an encoder (not shown) attached to the girder 21 and a laser irradiation port 32.
It can be easily measured by the interval of. The position in the Y direction can be easily measured by an encoder (not shown) attached to the club 22.
【００１５】図４は距離計をＹ方向に走査中において、
コイル１０を走査しているときの物体検出装置４０内の
マイコンにストアされた距離分布の測定結果を、Ｙ方向
−Ｚ方向面で表示したものである。この場合、レーザ光
は５本用いているので、○印で示したように同時に５箇
所の距離分布データを測定することができる。FIG. 4 shows that the range finder is scanning in the Y direction.
The measurement result of the distance distribution stored in the microcomputer in the object detection device 40 while scanning the coil 10 is displayed on the Y-Z direction plane. In this case, since five laser beams are used, it is possible to measure the distance distribution data at five locations at the same time, as indicated by the circles.
【００１６】次に、これらのデータを基にマイコンにお
けるコイルの数、各コイルの大きさ、各コイル幅、各コ
イルの正確な中心座標などの計算方法に関して説明す
る。図２において、高さの値Ｚが予め定めた一定値を超
える部分を抜き出すことにより、コイル面以外の部分の
データを削除する。Next, a method of calculating the number of coils, the size of each coil, the width of each coil, the accurate center coordinates of each coil, etc. in the microcomputer will be described based on these data. In FIG. 2, the data of the portion other than the coil surface is deleted by extracting the portion where the height value Z exceeds a predetermined constant value.
【００１７】次に各コイルのＹ及びＺ方向の中心座標の
計算方法を説明する。図２において、データ１００の内
の任意の３箇所の距離分布データをそれぞれ（Ｙ１，Ｚ
１）、（Ｙ２，Ｚ２）、（Ｙ３，Ｚ３）とする。コイル
１０の中心座標を（Ｙ０，Ｚ０）、半径をＲとすると、Next, a method of calculating the center coordinates of each coil in the Y and Z directions will be described. In FIG. 2, the distance distribution data at any three positions of the data 100 are represented by (Y1, Z
1), (Y2, Z2), and (Y3, Z3). When the center coordinate of the coil 10 is (Y0, Z0) and the radius is R,
【００１８】[0018]
【式１】 (Equation 1)
【００１９】従って、式（４）〜（５）よりＹ０，Ｚ０
の値は簡単な四則演算で算出可能であり、その結果は次
式となる。Therefore, from equations (4) to (5), Y0, Z0
The value of can be calculated by simple arithmetic operations, and the result is the following equation.
【００２０】[0020]
【式２】 (Equation 2)
【００２１】この値を式（１）または（２）に代入すれ
ば、半径Ｒも簡単に求めることができる。このようにし
て３個のデータの他の組み合わせで同様にＹ０，Ｚ０，
Ｒの値を求め、最後に走査範囲全体にわたって各コイル
ごとに算術平均することにより、各コイルの正確な中心
座標や大きさを求めることができる。By substituting this value into the equation (1) or (2), the radius R can be easily obtained. In this way, with other combinations of three data, Y0, Z0,
By obtaining the value of R and finally performing the arithmetic mean for each coil over the entire scanning range, the accurate center coordinates and size of each coil can be obtained.
【００２２】次に図４によりコイルのＸ方向の中心座
標、及び幅の計算方法に関して説明する。図４はコイル
１０を走査中の場合を示しており、マイコン内には５箇
所のデータ（Ｘ１，Ｚ１）、（Ｘ２，Ｚ２）、（Ｘ３，
Ｚ３）、（Ｘ４，Ｚ４）、（Ｘ５，Ｚ５）が得られる。
この場合も図２と同様にコイル高さの値が予め定めた一
定値を超える部分を抜き出すことにより、コイル面以外
の部分のデータ（Ｘ５，Ｚ５）を削除する。この結果、
（Ｘ１，Ｚ１）、（Ｘ２，Ｚ２）、（Ｘ３，Ｚ３）、
（Ｘ４，Ｚ４）がコイル面上のデータであり、（Ｘ５，
Ｚ５）のデータがメモリ上にないことから、コイル１０
の右側面１０１のＸ座標はＸ４とＸ５の間にあることが
わかる。同様にしてコイル１０の左側面１０２の座標が
判明すると、両座標の値からコイル１０のＸ方向の中心
座標Ｘ０及び幅Ｗの値が得られる。Next, a method of calculating the center coordinates of the coil in the X direction and the width will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows the case where the coil 10 is being scanned, and data (X1, Z1), (X2, Z2), (X3, 5) at five locations are stored in the microcomputer.
Z3), (X4, Z4) and (X5, Z5) are obtained.
Also in this case, similarly to FIG. 2, the data (X5, Z5) of the portion other than the coil surface is deleted by extracting the portion in which the value of the coil height exceeds a predetermined constant value. As a result,
(X1, Z1), (X2, Z2), (X3, Z3),
(X4, Z4) is the data on the coil surface, and (X5, Z4)
Since the data of Z5) does not exist in the memory, the coil 10
It can be seen that the X coordinate of the right side surface 101 of X is between X4 and X5. Similarly, when the coordinates of the left side surface 102 of the coil 10 are known, the center coordinate X0 and the width W of the coil 10 in the X direction are obtained from the values of both coordinates.
【００２３】他のコイルに関しても同様にして中心座
標、幅が計算できる。図７により以上の動作内容をフロ
ーチャートにより説明する。 （Ｓ１）図示しない上位のコンピュータなどの指令に基
づき、コイル１０，１１，１２を載置したパレット１３
がコイルヤードに進入すると、クレーン２０は距離計３
０が距離分布データの採取スタート位置まで移動して、
以下の動作がスタートする。 （Ｓ２）レーザ距離計のレーザ光が点灯し、 （Ｓ３）走査を開始する。すなわち、クラブ２２がＹ方
向に横行しながら、距離計３０が距離データを採取す
る。 （Ｓ４）同時に得られた距離データをマイコン４０にス
トアする。 （Ｓ５）次に所定の量だけ、ガーダ２１を走行させ、以
上の（Ｓ３）〜（Ｓ５）を所定回数繰り返す。 （Ｓ６）走査が完了すると、 （Ｓ７）レーザ光は消灯し、 （Ｓ８）得られた距離分布データを基にマイコンにより
まずコイル幅の計算を行う。続いて （Ｓ９）コイルの中心座標及び半径、半径を２倍して外
径の計算を行う。 （Ｓ１０）その結果を上位のコンピュータまたはクレー
ンコントローラに報告して、 （Ｓ１１）以上の動作をストップする。 以上の実施例において、Ｓ８，Ｓ９の計算順序は逆でも
同時でもよい。The center coordinates and the width of other coils can be calculated in the same manner. The above operation contents will be described with reference to FIG. (S1) A pallet 13 on which the coils 10, 11, 12 are placed based on a command from a host computer (not shown) or the like.
When he enters the coil yard, the crane 20
0 moves to the sampling start position of the distance distribution data,
The following operations start. (S2) The laser light of the laser rangefinder is turned on, and (S3) scanning is started. That is, the distance meter 30 collects distance data while the club 22 traverses in the Y direction. (S4) The distance data obtained at the same time is stored in the microcomputer 40. (S5) Next, the girder 21 is run by a predetermined amount, and the above (S3) to (S5) are repeated a predetermined number of times. (S6) When the scanning is completed, (S7) the laser light is turned off, and (S8) based on the obtained distance distribution data, the microcomputer first calculates the coil width. Subsequently (S9), the center coordinate of the coil, the radius, and the radius are doubled to calculate the outer diameter. (S10) The result is reported to the host computer or the crane controller, and (S11) and above operations are stopped. In the above embodiment, the calculation order of S8 and S9 may be reversed or simultaneous.
【００２４】以上の実施例において、レーザ光の替わり
に他の光、または超音波などを用いても同様の機能を有
することは言うまでもない。この場合には、受光部３４
は受信部３４として動作するものである。Needless to say, in the above embodiments, other light or ultrasonic waves may be used instead of the laser light to have the same function. In this case, the light receiving unit 34
Operates as the receiving unit 34.
【００２５】なお、本実施例では距離計３０及び物体検
出装置４０をクラブ２２に一体化して取り付けた例を示
したが、これに限るものではなく、ガーダ２１の下に取
り付けてもよいし、他の場所に取り付けてもよい。ま
た、本実施例ではコイルがパレットに載置された場合を
例にとって示したが、トレーラに載置された場合にも適
用できることは言うまでもない。Although the distance meter 30 and the object detecting device 40 are integrally mounted on the club 22 in this embodiment, the present invention is not limited to this, and may be mounted below the girder 21. It may be attached to another place. Further, in the present embodiment, the case where the coil is placed on the pallet is shown as an example, but it goes without saying that the present invention can be applied to the case where the coil is placed on the trailer.
【００２６】また、図８乃至図１４に示すものは本発明
の第２実施例を示し、ストックヤードに搬入されるパレ
ット上のコイル、またストックヤード上を走行する天井
クレーン２０は第１実施例と同じである。この第２実施
例ではクラブ２２に配設する複数のレーザ光源３２の配
列方向が、位置を検出するコイルの中心軸方向略垂直方
向となるようにしており、第１実施例とはこのレーザ光
源３２の配列方向が異なっている。従ってコイル位置検
出方法も異なる。即ち、クラブ２２を図１１の矢府５０
に沿って移動させるものである。8 to 14 show the second embodiment of the present invention. The coils on the pallets carried into the stockyard and the overhead crane 20 traveling on the stockyard are the first embodiment. Is the same as. In the second embodiment, the arrangement direction of the plurality of laser light sources 32 arranged in the club 22 is set to be substantially vertical to the central axis direction of the coil for detecting the position. The first embodiment is the laser light source. The arrangement direction of 32 is different. Therefore, the coil position detection method is also different. That is, the club 22 is set to 50 in FIG.
To move along.
【００２７】図１０は、距離計３０をＸ方向に走査した
場合における物体検出装置４０内のマイコンにストアさ
れたコイル１０に関する距離分布の測定結果のうち、例
えばレーザ光３１ａに関するものを示したものである。
距離計３０から地面１７までの高さ方向の距離は一定な
ので、座標変換することにより、図の縦軸は原点０を地
面１７上とした場合の原点からのコイルの高さ分布を示
している。ここで１００はコイル１０の部分、１４０は
スキッド１４の部分、１３０パレット１３の部分であ
り、座標変換しているので１７０の部分は高さ＝０とな
る。また、この場合パレット１３の左側面１３１、及び
スキッド１４の左側面１４１はレーザの反射光がコイル
１０により遮光されて受光部３４に届かないので距離測
定できない。そこでマイコンのメモリ上では高さ＝０と
することにする。図１０におけるＸ方向の位置はガーダ
ー２１に取り付けた図示しないエンコーダなどにより簡
単に測定可能である。また、Ｙ方向の位置はクラブ２２
に取り付けた図示しないエンコーダ及びレーザ照射口の
間隔等により簡単に測定可能である。FIG. 10 shows the measurement result of the distance distribution regarding the coil 10 stored in the microcomputer in the object detecting device 40 when the rangefinder 30 is scanned in the X direction, for example, regarding the laser beam 31a. Is.
Since the distance in the height direction from the distance meter 30 to the ground 17 is constant, the vertical axis of the figure shows the coil height distribution from the origin when the origin 0 is on the ground 17 by coordinate conversion. . Here, 100 is a portion of the coil 10, 140 is a portion of the skid 14, and 130 is a portion of the pallet 13. Since the coordinates are converted, the height of the portion 170 is 0. Further, in this case, the left side surface 131 of the pallet 13 and the left side surface 141 of the skid 14 cannot be measured because the reflected light of the laser is blocked by the coil 10 and does not reach the light receiving portion 34. Therefore, the height is set to 0 on the memory of the microcomputer. The position in the X direction in FIG. 10 can be easily measured by an encoder (not shown) attached to the girder 21. The position in the Y direction is the club 22
It is possible to easily measure by the distance between the encoder and the laser irradiation port which are not shown attached to the.
【００２８】また、クラブ２２を図１１に示すように移
動させることにより、従ってレーザスポット光は、図１
２に示す５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅ（総
称して５１と呼ぶ）のように移動する。このように走査
すれば、コイル１０，１１，１２がパレット１３上のど
こにあっても、すべてのコイル上を走査することが可能
になる。すなわち、すべてのコイル上における距離分布
データを物体検出装置４０内のマイコンにストアするこ
とができる。Further, by moving the club 22 as shown in FIG.
It moves like 51a, 51b, 51c, 51d, 51e (collectively called 51) shown in FIG. With such scanning, it is possible to scan all the coils, wherever the coils 10, 11 and 12 are located on the pallet 13. That is, the distance distribution data on all the coils can be stored in the microcomputer in the object detection device 40.
【００２９】図１３は距離計３０が図８のように、コイ
ル１０を走査した場合の、物体検出装置４０内のマイコ
ンにストアされたコイル１０に関する距離分布の測定結
果の一部を示したものである。縦軸は図１０の場合と同
様に、地面１７からコイル１０までの高さＺを示してお
り、横軸はＹ方向を示している。この場合、レーザ光は
５本用いているので、同時に５個所の距離分布データを
測定することができる。図１２における５個所の距離分
布データをそれぞれ（Ｙ１、Ｚ１）、（Ｙ２、Ｚ２）、
（Ｙ３、Ｚ３）、（Ｙ４、Ｚ４）、（Ｙ５、Ｚ５）とす
る。FIG. 13 shows a part of the measurement result of the distance distribution regarding the coil 10 stored in the microcomputer in the object detecting device 40 when the distance meter 30 scans the coil 10 as shown in FIG. Is. As in the case of FIG. 10, the vertical axis represents the height Z from the ground 17 to the coil 10, and the horizontal axis represents the Y direction. In this case, since five laser beams are used, the distance distribution data at five points can be measured at the same time. The distance distribution data at five points in FIG. 12 are (Y1, Z1), (Y2, Z2),
(Y3, Z3), (Y4, Z4), (Y5, Z5).
【００３０】次に、これらのデータを基にマイコンにお
けるコイルの数、各コイルの大きさ、各コイル幅、各コ
イルの正確な中心座標などの計算方法に関して説明す
る。図１０において、高さの値（Ｚ）があらかじめ定め
た一定値を超える部分を抜き出すことにより、コイル面
に無関係のデータ１３０、１４０などを削除することが
できる。残りのコイル面上のデータ１００より、コイル
の数、コイルの幅Ｗ１及びＸ方向の中心座標を計算でき
る。Next, a method of calculating the number of coils, the size of each coil, the width of each coil, the accurate center coordinates of each coil, etc. in the microcomputer will be described based on these data. In FIG. 10, by extracting a portion where the height value (Z) exceeds a predetermined constant value, the data 130, 140 and the like unrelated to the coil surface can be deleted. From the data 100 on the remaining coil surface, the number of coils, the coil width W1 and the center coordinate in the X direction can be calculated.
【００３１】次に図１３による各コイルのＹ方向及びＺ
方向の中心座標の計算方法を説明する。図１３におい
て、得られたコイル１０上の５個のデータの内で任意の
３組のデータ、例えば（Ｙ１，Ｚ１）、（Ｙ２，Ｚ
２）、（Ｙ３，Ｚ３）を用い、中心座標を（Ｙ０，Ｚ
０）、半径をＲとすると、第１実施例と全く同様にして
式（１）乃至式（９）により、中心座標及び半径Ｒを求
めることができるので、その詳細説明を省略する。Next, the Y direction and Z of each coil according to FIG.
A method of calculating the center coordinates of directions will be described. In FIG. 13, arbitrary 3 sets of data among the 5 data obtained on the coil 10, for example, (Y1, Z1), (Y2, Z
2), using (Y3, Z3), the center coordinates are (Y0, Z
0) and the radius R, the central coordinates and the radius R can be obtained from the equations (1) to (9) in exactly the same way as in the first embodiment, and therefore detailed description thereof will be omitted.
【００３２】図１４により以上の動作内容をフローチャ
ートにより説明する。 （Ｓ１）図示しない上位のコンピュータなどの指令に基
づき、コイル１０，１１，１２を載置したパレット１３
がコイルヤードに進入すると、クレーン２０は距離計３
０が距離分布データの採取スタート位置まで移動して、
以下の動作がスタートする。 （Ｓ２）レーザ距離計のレーザ光が点灯し、 （Ｓ３）走査を開始する。すなわち、ガーダ２１がＸ方
向に所定の量を走行しながら、距離計３０が距離データ
を採取する。 （Ｓ４）同時に得られた距離データをマイコン４０にス
トアする。 （Ｓ５）次に所定の量だけ、クラブ２２を横行させる。 以上の（Ｓ３）〜（Ｓ５）を所定回数繰り返す。 （Ｓ６）走査が完了すると、 （Ｓ７）レーザ光は消灯し、 （Ｓ８）得られた距離分布データを基にマイコンにより
まずコイル幅の計算を行う。続いて （Ｓ９）コイルの中心座標及び半径、半径を２倍して外
径の計算を行う。 （Ｓ１０）その結果を上位のコンピュータまたはクレー
ンコントローラに報告して、 （Ｓ１１）以上の動作をストップする。 以上の実施例において、Ｓ８，Ｓ９の計算順序は逆であ
っても同時であっても構わない。。The operation contents described above will be described with reference to FIG. (S1) A pallet 13 on which the coils 10, 11, 12 are placed based on a command from a host computer (not shown) or the like.
When he enters the coil yard, the crane 20
0 moves to the sampling start position of the distance distribution data,
The following operations start. (S2) The laser light of the laser rangefinder is turned on, and (S3) scanning is started. That is, the distance meter 30 collects the distance data while the girder 21 travels a predetermined amount in the X direction. (S4) The distance data obtained at the same time is stored in the microcomputer 40. (S5) Next, the club 22 is traversed by a predetermined amount. The above (S3) to (S5) are repeated a predetermined number of times. (S6) When the scanning is completed, (S7) the laser light is turned off, and (S8) based on the obtained distance distribution data, the microcomputer first calculates the coil width. Subsequently (S9), the center coordinate of the coil, the radius, and the radius are doubled to calculate the outer diameter. (S10) The result is reported to the host computer or the crane controller, and (S11) and above operations are stopped. In the above embodiments, the calculation order of S8 and S9 may be reversed or simultaneous. .
【００３３】[0033]
【発明の効果】本発明の円柱状物体の位置検出方法にお
いては、簡単な四則演算で各コイルの中心座標や外径、
数などを正確に演算、検出できるので、高速処理、信頼
性を要求するクレーンなどにおけるコイル認識装置とし
て最適である。また距離計からパレットまでの高さ方向
の距離を固定して説明したが、高さ方向の距離は直接計
算式の中では使用していないので、パレットやスキッド
の高さが変化しても正確にコイルの大きさや中心座標を
計算できる効果がある。またパレットそのものには何も
細工をしていないので、従来必要であったパレットに設
置した反射板のメンテナンスなどは何もする必要はな
い。またパレットの大きさが変化したり、パレット上の
コイル位置が変化したような場合でも正確にコイル位置
認識が可能である等の利点を有する。According to the method for detecting the position of a cylindrical object of the present invention, the center coordinates and outer diameter of each coil can be calculated by simple four arithmetic operations.
Since it is possible to accurately calculate and detect numbers and the like, it is ideal as a coil recognition device for cranes and the like that require high-speed processing and reliability. Also, although the description has been given with the distance in the height direction from the rangefinder to the pallet fixed, the distance in the height direction is not used directly in the calculation formula, so it is accurate even if the height of the pallet or skid changes. The effect is that the size and center coordinates of the coil can be calculated. Moreover, since the pallet itself has not been modified, it is not necessary to do anything such as the maintenance of the reflection plate installed on the pallet, which was necessary in the past. Further, there is an advantage that the coil position can be accurately recognized even when the size of the pallet changes or the coil position on the pallet changes.
【図１】本発明に使用する物体検出装置の一実施例を示
す正面図である。FIG. 1 is a front view showing an embodiment of an object detection device used in the present invention.
【図２】距離計による距離分布データの一測定例を示す
図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of measurement of distance distribution data by a distance meter.
【図３】本発明に使用する物体検出装置の側面図であ
る。FIG. 3 is a side view of an object detection device used in the present invention.
【図４】距離計による距離分布データの一測定例を示す
図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of measurement of distance distribution data by a distance meter.
【図５】距離計の走査要領を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a scanning procedure of a rangefinder.
【図６】円柱状物体上における複数の光または超音波照
射位置を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a plurality of light or ultrasonic wave irradiation positions on a cylindrical object.
【図７】本発明のフローチャートを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a flowchart of the present invention.
【図８】本発明に使用する物体検出装置の第２の実施例
を示す正面図である。FIG. 8 is a front view showing a second embodiment of the object detection device used in the present invention.
【図９】第２の実施例に使用する物体検出装置の側面図
である。FIG. 9 is a side view of an object detection device used in the second embodiment.
【図１０】距離計による距離分布データの一測定例を示
す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of measurement of distance distribution data by a distance meter.
【図１１】第２の実施例における距離計の走査要領を示
す図である。FIG. 11 is a diagram showing a scanning procedure of a rangefinder according to a second embodiment.
【図１２】円柱上物体上における複数の光または超音波
照射位置を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a plurality of light or ultrasonic wave irradiation positions on a cylindrical object.
【図１３】距離計による距離分布データの一測定例を示
す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of measurement of distance distribution data by a distance meter.
【図１４】第２の実施例におけるフローチャートを示す
図である。FIG. 14 is a diagram showing a flowchart in the second embodiment.
１０，１１，１２ コイル １３ パレット １４ スキッド ２０ 天井クレーン ２１ ガーダ ２２ クラブ ２３ コイル吊り具 ３０ 距離計 ３１ レーザ光 ３２ レーザ光源 ３３ 反射光 ３４ 受光部 ４０ 物体検出装置 10, 11, 12 Coil 13 Pallet 14 Skid 20 Overhead crane 21 Girder 22 Club 23 Coil lifting device 30 Distance meter 31 Laser light 32 Laser light source 33 Reflected light 34 Light receiving part 40 Object detection device
Claims (3)
検出すべき円柱状物体の中心軸方向と、この円柱状物体
を載せている台車の長手方向とが略直角をなすように配
設し、この並列配置した方向に沿って、かつその上方よ
り複数の光または超音波を位置検出すべき並列配置した
円柱状物体に対して照射しながら走査し、その反射光ま
たは反射波を受光または受信することにより、円柱状物
体までの距離分布データを採取し、この距離分布データ
から円柱状物体の位置検出を行うことを特徴とする円柱
状物体の位置検出方法。1. A central axis direction of a columnar object whose position is to be detected, and a longitudinal direction of a carriage on which the columnar object is placed are arranged at substantially right angles. Scanning while irradiating a plurality of parallel-arranged columnar objects whose positions are to be detected with a plurality of lights or ultrasonic waves along the direction in which they are arranged in parallel, and receiving or receiving the reflected light or reflected waves By doing so, the distance distribution data up to the cylindrical object is collected, and the position of the cylindrical object is detected from this distance distribution data.
る複数の光または超音波の配列を、位置検出をすべき円
柱状物体の中心軸方向と同一方向とし、複数の光または
超音波による円柱状物体表面上への走査を、円柱状物体
の中心軸方向と略直角方向に一回または複数回行うこと
を特徴とする請求項１記載の円柱状物体の位置検出方
法。2. An array of a plurality of lights or ultrasonic waves radiated from above the columnar objects arranged in parallel is in the same direction as the central axis direction of the columnar objects whose position is to be detected, 2. The method for detecting the position of a cylindrical object according to claim 1, wherein the scanning on the surface of the cylindrical object is performed once or plural times in a direction substantially perpendicular to the central axis direction of the cylindrical object.
る複数の光または超音波の配列を、位置検出をすべき円
柱状物体の中心軸方向と略直角方向とし、複数の光また
は超音波による円柱状物体表面上への走査を、円柱状物
体の中心軸方向と同一方向に一回または複数回行うこと
を特徴とする請求項１記載の円柱状物体の位置検出方
法。3. An array of a plurality of lights or ultrasonic waves radiated from above the columnar objects arranged in parallel is set to a direction substantially perpendicular to the central axis direction of the columnar objects whose position is to be detected, and the plurality of lights or ultrasonic waves are used. The method for detecting the position of a cylindrical object according to claim 1, wherein scanning on the surface of the cylindrical object is performed once or plural times in the same direction as the central axis direction of the cylindrical object.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14538995A JPH08319086A (en) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | Position detecting method for cylindrical body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14538995A JPH08319086A (en) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | Position detecting method for cylindrical body |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08319086A true JPH08319086A (en) | 1996-12-03 |
Family
ID=15384127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14538995A Pending JPH08319086A (en) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | Position detecting method for cylindrical body |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08319086A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111807229A (en) * | 2020-06-15 | 2020-10-23 | 河钢股份有限公司承德分公司 | Device and method for corresponding actual position of unmanned overhead travelling crane to absolute position of saddle |
-
1995
- 1995-05-19 JP JP14538995A patent/JPH08319086A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111807229A (en) * | 2020-06-15 | 2020-10-23 | 河钢股份有限公司承德分公司 | Device and method for corresponding actual position of unmanned overhead travelling crane to absolute position of saddle |
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