JPS62244892A - Method of detecting angle of swing of hung load - Google Patents
Method of detecting angle of swing of hung loadInfo
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は吊荷の振れ角検出方法に係り、詳しくは、ブー
ムに対する吊下索の傾斜角から、吊荷の鉛直線に対する
振れ角を得るようにした振れ角検出方法に関する。これ
は、吊荷の振れ角から吊荷の振止め制御を行なうクレー
ンの作動制御分野で利用されるものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for detecting the swing angle of a suspended load, and more specifically, the swing angle of the suspended load with respect to the vertical line is obtained from the inclination angle of the suspension cable with respect to the boom. The present invention relates to a deflection angle detection method. This is used in the field of crane operation control to control the sway of a suspended load based on the sway angle of the suspended load.
クレーンなどの運転において吊荷の振れを防止するため
には、吊荷の振れ角を検出する必要がある。吊荷の振れ
角を検出する場合に、ブームに対する吊下索の相対角度
を検出することが従来から行なわれている。その検出は
ポテンショメータなどの公知の装置で容易に計測できる
。そして、それによって検出された傾斜角を用いて、ブ
ームの俯仰作動や旋回作動を制御して吊荷の振止め制御
がなされる。In order to prevent swinging of a suspended load during operation of a crane, etc., it is necessary to detect the swing angle of the suspended load. When detecting the swing angle of a suspended load, it has conventionally been done to detect the relative angle of a hanging cable with respect to a boom. Its detection can be easily measured using a known device such as a potentiometer. Then, using the detected inclination angle, the elevating and rotating operations of the boom are controlled to prevent the hanging load from swaying.
しかし、クレーンが船体上などに設置されている場合に
は、ブームに対する吊下索の傾斜角が鉛直線に対する傾
斜角とはならない。そのため、ブームに対する相対角度
をクレーンの振止め制御に使用すると、船体が傾斜して
いる場合などにあっては、正確な振止め制御を行なうこ
とができなくなる問題がある。However, when the crane is installed on the hull of a ship, the angle of inclination of the hanging cable with respect to the boom is not the angle of inclination with respect to the vertical line. Therefore, if the relative angle with respect to the boom is used to control the steadiness of the crane, there is a problem that accurate steadiness control cannot be performed when the ship is tilted.
本発明は上述の問題に鑑みなされたもので、その目的は
、クレーンの振止め制御に必要とされる吊下索の鉛直線
に対する振れ角を得ることができる吊荷の振れ角検出方
法を提供することである。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a method for detecting the swing angle of a suspended load that can obtain the swing angle of a hanging cable with respect to a vertical line, which is required for crane sway control. It is to be.
本発明の吊荷の振れ角検出方法の特徴とするところを、
第1図(a)〜(d)を参照して記載すると、ブーム1
と、ブーム1の先端に懸垂された吊下索2とを備え、吊
下索2により荷を吊上げ支持あるいは吊下げて運転する
クレーンにおいて、鉛直線に対するクレーン本体5の俯
仰方向ならびに旋回方向の傾斜角α、βと、クレーン本
体5に対するブーム1の俯仰角Tと、ブームlに対する
吊下索2の俯仰方向ならびに旋回方向の傾斜角!。The characteristics of the hanging load swing angle detection method of the present invention are as follows:
Described with reference to FIGS. 1(a) to (d), boom 1
In a crane that is equipped with a suspension cable 2 suspended from the tip of a boom 1 and is operated by lifting and supporting or suspending a load by the suspension cable 2, the crane body 5 is tilted in the elevation direction and the rotation direction with respect to the vertical line. The angles α and β, the elevation angle T of the boom 1 with respect to the crane body 5, and the inclination angle of the suspension cable 2 in the elevation direction and the turning direction with respect to the boom l! .
Φとから、鉛直線に対する吊荷の俯仰方向ならびに旋回
方向の振れ角θ1.θ2を得るようにしたことである。From Φ, the deflection angle θ1 of the suspended load in the elevation direction and turning direction with respect to the vertical line. The purpose is to obtain θ2.
上述したような本発明によれば、船体の揺動などによっ
てクレーンの設置姿勢が変化しても、求められた鉛直線
に対する俯仰方向ならびに旋回方向の振れ角θ1.θ2
を用いて、常に吊荷の正確な振止め制御を行なうことが
でき、クレーン作業の安定した自動化が実現される。According to the present invention as described above, even if the installation posture of the crane changes due to the rocking of the ship, the deflection angle θ1. θ2
Using this method, accurate sway control of the suspended load can be performed at all times, and stable automation of crane work is realized.
第2図は本発明の方法が通用される一実施例の構成を説
明するもので、ブーム1とその先端に懸垂された吊下索
2とを備え、吊下索2により荷を吊上げ支持あるいは吊
下げて運転するクレーン3と、それに装着された吊荷の
振れ角検出装置4の概略図である。クレーン本体5は例
えば船上に旋回可能に設置され、吊下索2を支持するブ
ーム1が俯仰自在に設けられ、図示しないウィンチを介
して吊下索2が巻き上げ繰り出されて吊荷6の昇降と移
送が行なわれるようになっている。振れ角検出装置4は
、吊下索追従装置7、被撮像体8.2台のカメラ9およ
び振れ角演算装置10とを具備している。なお、吊荷を
船体と岸壁の間で積み卸しするうちに船体の重心が移動
したり、風波により船体が揺動してその姿勢が変わった
りすると、ブームlの俯仰角度が直ちにクレーン3の俯
仰角とならなくなり、吊荷の移動中の挙動は船体の姿勢
の違いにより異なったものになる。FIG. 2 explains the configuration of an embodiment in which the method of the present invention is applied, and includes a boom 1 and a suspension rope 2 suspended from the tip of the boom 1, and the suspension rope 2 is used to lift and support a load. FIG. 2 is a schematic diagram of a crane 3 that is operated with a suspended load, and a swing angle detection device 4 for a suspended load attached thereto. The crane main body 5 is rotatably installed on a ship, for example, and has a boom 1 that supports a suspension cable 2 that can be raised and raised freely, and the suspension cable 2 is wound up and let out via a winch (not shown) to raise and lower a suspended load 6. The transfer is about to take place. The deflection angle detection device 4 includes a hanging cable tracking device 7, an imaged object 8, two cameras 9, and a deflection angle calculation device 10. In addition, if the center of gravity of the ship moves while loading and unloading suspended cargo between the ship's hull and the quay, or if the ship's attitude changes due to rocking due to wind and waves, the elevation angle of the boom l will immediately change to the elevation of the crane 3. Therefore, the behavior of the suspended load during movement will differ depending on the attitude of the ship.
上述の吊下索追従装置7は2つの回転軸を有し、例えば
吊下索2が俯仰方向に振れると回転軸11を中心に追従
回転し、吊下索2が旋回方向に振れると回転軸12を中
心に追従回転し、吊下索2の動きを阻害することなく吊
荷6の動きに追従する。The above-mentioned suspension cable tracking device 7 has two rotation axes. For example, when the suspension cable 2 swings in the vertical direction, it follows and rotates around the rotation axis 11, and when the suspension cable 2 swings in the turning direction, it rotates around the rotation axis 11. 12 and follows the movement of the hanging load 6 without inhibiting the movement of the hanging cable 2.
ブーム1の上端部には吊下索2を張架するシーブ13が
あり、それと同軸に俯仰アーム14が取付けられ、それ
がカウンターウェイト15でバランスを崩すことなく、
概ね水平に近い状態で回転軸11を中心に垂直面内で揺
動する。その俯仰アーム14の先端には回転軸11に平
行する方向に延びる補助部材16が一体的に設けられ、
シーブ13の索溝に対面する位置に回転軸12が突設さ
れ、それに旋回アーム17が俯仰アーム14に直角な方
向で揺動するように設けられている。その旋回アーム1
7の下端部には、対向する2対の図示しないローラで吊
下索2を挾持するガイド体18があり、それが、クレー
ン3の旋回と俯仰および吊下索2の振れに起因するブー
ムlに対する吊下索2の傾斜角!、Φ〔第1図(b)お
よび(d)参照〕の如何によらず、吊下索2に追従する
。このように吊下索追従装置7においては、俯仰アーム
14と旋回アーム17とが揺動しながら、ガイド体18
が常に吊下索2と共に挙動し、その姿勢を変える。There is a sheave 13 on the upper end of the boom 1 that stretches the suspension cable 2, and an elevating arm 14 is attached coaxially with the sheave 13.
It swings in a vertical plane about the rotating shaft 11 in a nearly horizontal state. An auxiliary member 16 extending in a direction parallel to the rotating shaft 11 is integrally provided at the tip of the elevating arm 14.
A rotating shaft 12 is provided protrudingly at a position facing the cable groove of the sheave 13, and a rotating arm 17 is provided on the rotating shaft 12 so as to swing in a direction perpendicular to the elevation arm 14. Its rotating arm 1
At the lower end of 7, there is a guide body 18 that clamps the suspension cable 2 with two pairs of opposing rollers (not shown), which prevents the boom l due to swinging and elevation of the crane 3 and swinging of the suspension cable 2. The angle of inclination of the hanging cable 2 with respect to! , Φ [see FIGS. 1(b) and (d)], it follows the suspension cable 2. In this manner, in the suspension cable following device 7, the guide body 18 is moved while the elevating arm 14 and the rotating arm 17 are swinging.
always behaves together with the hanging rope 2 and changes its posture.
上述した被撮像体8は、吊下索追従装置7のガイド体1
8に取付けられ、光を反射または発するものである。本
例にあっては発光ダイオードなどの光源が採用され、か
つ上下位置に2つ設けられている。これらの光源8.8
に臨むようにして、2台のカメラ9,9がブーム1に固
定されている。The imaged object 8 described above is the guide body 1 of the hanging cable tracking device 7.
8 and reflects or emits light. In this example, light sources such as light emitting diodes are used, and two light sources are provided at the upper and lower positions. These light sources8.8
Two cameras 9, 9 are fixed to the boom 1 so as to face the camera.
カメラ9は第3図に示すように、2次元光点位置検出器
19を内蔵し、レンズ20は2次元光点位置検出嘉19
の受光面21上に外部からの光を集めて、光源8を結像
する。第4図で2次元光点位置検出器19は、対をなす
2組の電極22〜25を含む例えばフォトダイオードで
あり、他のカメラ9内の2次元光点位置検出器19も同
様に2組の電極26〜29を含むフォトダイオードであ
る。As shown in FIG. 3, the camera 9 has a built-in two-dimensional light spot position detector 19, and the lens 20 has a two-dimensional light spot position detector 19.
Light from the outside is collected on the light receiving surface 21 of the light source 8 to form an image of the light source 8. In FIG. 4, the two-dimensional light spot position detector 19 is, for example, a photodiode including two pairs of electrodes 22 to 25, and the two-dimensional light spot position detector 19 in the other camera 9 is also a two-dimensional light spot position detector 19. A photodiode including a set of electrodes 26-29.
なお、ここで2次元光点位置検出器19の結像位置Q+
、Q2に結像した光源8からの入射光によって発生し
た電流は、電極22〜25や26〜29によってそれぞ
れ分割され、それぞれ電流I11〜114. Izt
〜124として出力される。Note that here, the imaging position Q+ of the two-dimensional light spot position detector 19
, Q2 are divided by the electrodes 22-25 and 26-29, respectively, to generate currents I11-114. Izt
~124 is output.
振れ角演算装置10は、2つの2次元光点位置検出器1
9の受光面21上の結像位置Ql、Q2から光源8の3
次元位置を算出し、その3次元位装置からブーム1に対
する吊下索2の俯仰方向の傾斜角!および旋回方向の傾
斜角Φを演算し、その傾斜角!、Φを用いて鉛直方向に
対する俯仰方向の吊荷の振れ角θ1、旋回方向の振れ角
θ2を算出するもので、例えばマイクロコンピュータ゛
で構成される。上述した各電極22〜25の出力111
〜114は、処理回路30に与えられ、結像位置Q+の
座標(Xc+、 Yc+)が、
Xc1= (1++ =112) / CIn + I
tz)・・(1)Ycsx(ItズーI 14) /
(1+x + 114)・・(2)によって求められる
。その演算結果は演算回路31に入力されるようになっ
ている。もう1つの2次元光点位置検出器19における
場合も、同様な動作で出力電流121 w I 24が
処理回路3oに出方され、この電流値に対応して2次元
光点位置検出器21に入射した光源8からの入射光の結
像位置Q2の座標(X C2、Y C2)を表わす信号
が、処理回路30から演算回路31に与えられる。The deflection angle calculation device 10 includes two two-dimensional light spot position detectors 1.
3 of the light source 8 from the imaging position Ql, Q2 on the light receiving surface 21 of the light source 8
The dimensional position is calculated, and the inclination angle in the vertical direction of the suspension cable 2 with respect to the boom 1 is calculated from the 3D positioning device! and calculate the tilt angle Φ in the turning direction, and calculate the tilt angle! , Φ are used to calculate the deflection angle θ1 of the suspended load in the elevation direction with respect to the vertical direction, and the deflection angle θ2 in the turning direction, and is configured by, for example, a microcomputer. Output 111 of each electrode 22 to 25 described above
~114 are given to the processing circuit 30, and the coordinates (Xc+, Yc+) of the imaging position Q+ are expressed as: Xc1= (1++ =112) / CIn + I
tz)... (1) Ycsx (It Zoo I 14) /
(1+x+114)...(2). The calculation result is input to the calculation circuit 31. In the case of the other two-dimensional light spot position detector 19, an output current 121 w I 24 is outputted to the processing circuit 3o in a similar operation, and the output current 121 w I 24 is outputted to the two-dimensional light spot position detector 21 in accordance with this current value. A signal representing the coordinates (X C2, Y C2) of the imaging position Q2 of the incident light from the light source 8 is provided from the processing circuit 30 to the arithmetic circuit 31.
ここで、第5図を用いて、光源8の3次元位置を計測算
出する方法を説明する。吊下索2の任意の位置にある光
源を2台のカメラで観測する。ブーム1に固定した座標
系〔第2図参照〕における光源Pの座標をP (X、
Y、 Z) 、点Pのカメラ座標系における結像座標
をQt (Xc+、 Yc+) 。Here, a method for measuring and calculating the three-dimensional position of the light source 8 will be explained using FIG. A light source located at an arbitrary position on the hanging cable 2 is observed using two cameras. The coordinates of the light source P in the coordinate system fixed to the boom 1 [see Figure 2] are P (
Y, Z), and the imaging coordinates of point P in the camera coordinate system are Qt (Xc+, Yc+).
Q2 (XC2,YO2)とすると、点Pのブーム1
に固定した座標系からカメラ座標系への変換は、同次座
標系を用いれば、式(3)、 (4)のような変換行列
C+、C2を用いて式(5)および(6)で表わされる
。Q2 (XC2, YO2), boom 1 at point P
If a homogeneous coordinate system is used, the transformation from the coordinate system fixed at expressed.
その変換行列C+ 、C2の各要素をカメラパラメータ
と呼ぶが、CI、C2が既知として、(X cs。Each element of the transformation matrices C+ and C2 is called a camera parameter, and assuming that CI and C2 are known, (X cs.
Yc+) 、 (XC2,YO2)のデータから注目
点の物一一一・イア
CI(1,1) X+C+ (1,2) Y+C+
(1,3) Z+C+ Q、4)−CI (3+l
) Xc+X−CI (3,2) Xc+Y−CI
(3,3) Xc+Z−CI (3,4) Xc
+−0・−一−−αD
CI (2,1) X+C+ (2,2) Y+C+
(2,3) Z+C+ (2,4)−CI (3+1
) Yc+X−CI (3,2) Yc’+Y−C
I C3*3 ) Yc +Z−C+ (3+4 )
Yc+−0□
C+ (3,4) = 1
・・“°(19Rs = (Xc+Yc
+・・XcnYcn) =・(
16)−以 下 余 白一
体座標系における3次元位置を求める。すなわち、Q、
F、Vをそれぞれ式(7)、(8)および(9)トオ<
ト、F=QVと表わされ、注目点の3次元位置は、より
求まる。Yc+), (XC2, YO2) data, the points of interest are: 1, 1, Ia CI (1, 1) X+C+ (1, 2) Y+C+
(1,3) Z+C+ Q,4)-CI (3+l
) Xc+X-CI (3,2) Xc+Y-CI
(3,3) Xc+Z−CI (3,4) Xc
+-0・-1--αD CI (2,1) X+C+ (2,2) Y+C+
(2,3) Z+C+ (2,4)-CI (3+1
) Yc+X-CI (3,2) Yc'+Y-C
I C3*3 ) Yc +Z-C+ (3+4)
Yc+-0□ C+ (3,4) = 1
...“°(19Rs = (Xc+Yc
+・・XcnYcn) =・(
16) - Below Margin Find the three-dimensional position in the monolithic coordinate system. That is, Q,
F and V are expressed by equations (7), (8) and (9), respectively.
, F=QV, and the three-dimensional position of the point of interest can be determined more easily.
カメラパラメータCt 、C2の各要素は次の手順によ
り求まる。一方のカメラについて式(5)を展開すると
式(11) 、 (12)となる。したがって、12
個の未知数を求めるためには、同一平面上にない6点の
3次元位置と、それに対応するカメラ画像中の位置を求
めればよい、いま、Az Ct R+を式(13)
(14) (15) (16)とおけば、A* C
t =Rt
が成り立つ。Each element of the camera parameters Ct and C2 is determined by the following procedure. Expanding equation (5) for one camera results in equations (11) and (12). Therefore, 12
In order to find these unknown quantities, it is sufficient to find the three-dimensional positions of six points that are not on the same plane and the corresponding positions in the camera image.
(14) (15) (16) then A*C
t = Rt holds true.
から一方のカメラパラメータを決定することができる。One camera parameter can be determined from .
なお、他方のカメラについても同様に行なえばよい。Note that the same procedure may be performed for the other camera.
吊り荷の振れ角は以下の手順で求められる。The swing angle of the suspended load is determined by the following procedure.
■ 吊下索追従袋W7の任意の位置に2個の光源8.8
を固定する。■ Install two light sources 8.8 at any position on the hanging rope tracking bag W7.
to be fixed.
■ 吊下索2を鉛直方向に垂らし、2個の光源8゜8の
3次元位置を計測する。その結果をLEDI (xs
、yt 、z+ )LED2 (xz、3F2.zz
)
とすると、2個の光源8.8で決まる方向ベクトルaは
、
asIl(x+−x2.3z −yz 、zt −22
)で与えられる。■ The hanging cable 2 is suspended vertically and the three-dimensional positions of the two light sources 8°8 are measured. The result is LEDI (xs
, yt , z+ ) LED2 (xz, 3F2.zz
), then the direction vector a determined by the two light sources 8.8 is asIl(x+-x2.3z -yz, zt -22
) is given by
■ 吊荷が振れたときの2個の光源8.8の3次元位置
を計測し、
L ED 1 (X 1’ 、 y I’ 、
z +’ )L E D 2 (X 2’ 、 y
2’ 、 22’ )とすると、2個の光源8.8で
決まる方向ベクトルa′は、
a’= CX(−X2’、3F1’−12’、Z(−2
2’)で与えられる。■ Measure the three-dimensional positions of the two light sources 8.8 when the suspended load swings, and calculate L ED 1 (X 1', y I',
z +') L E D 2 (X 2', y
2', 22'), the direction vector a' determined by the two light sources 8.8 is a'=CX(-X2', 3F1'-12', Z(-2
2').
■ このときの吊荷の傾斜角θは、
■ 傾斜角eを俯仰方向(y方向)と旋回方向(X方向
)の成分に分解すると、
俯仰方向!は、
一一・・(1B)
ただし、V露(Ft −yz 、 zt −22)v
’−(71′−y2’、 zs’−22’)・・・(
19)
ただし、ux (XI −X2 、 21−22 )u
−(XI’−X2’、21’−22’)で求められる。■ The inclination angle θ of the suspended load at this time is: ■ If the inclination angle e is decomposed into the components of the elevation direction (y direction) and the turning direction (X direction), we get: Elevation direction! is, 11...(1B) However, V dew (Ft -yz, zt -22)v
'-(71'-y2', zs'-22')...(
19) However, ux (XI -X2, 21-22)u
-(XI'-X2', 21'-22').
次に、第1図(a)のように、クレーン3の俯仰方向に
おける任意の初期状態にあっては、吊荷6を鉛直に垂ら
したとき、鉛直方向に対するクレーン本体5の俯仰方向
の傾斜角がα0であり、りレーン本体5に対するブーム
1の俯仰角がγ0、ブーム1に対する吊下索2の俯仰方
向の傾斜角が甲0となっている。なお、以上の値は船体
が何かの原因で傾いていたりクレーン本体5が元の状態
に戻っていないからであるが、クレーン3の運転制御に
あっては、ある状態を基準にしてそこからの動きを把握
できれば充分であるので、任意の状態にある一例として
上述の状態を初期状態としている。第1図(b)は俯仰
方向に振れ角θ1をとっている状態図で、このθ1は、
鉛直方向に対するクレーン本体5の俯仰方向の傾斜角が
α、クレーン本体5に対するブーム1の俯仰角がT、ブ
ームlに対する吊下索2の俯仰方向の傾斜角が!となっ
ているときに生じている角度である。その01は、上述
した吊下索追従装置7などを介して求められる傾斜角!
0や甲を使って得られ、その吊荷の俯仰方向の振れ角θ
1は、 θ1=(α0−α)+(To−r) +
(’Po−’P)−・−(22)
で求められる。なお、この演算も上述した振れ角演算装
置10内で行なわれる。Next, as shown in FIG. 1(a), in any initial state of the crane 3 in the elevation direction, when the suspended load 6 is hung vertically, the angle of inclination of the crane body 5 in the elevation direction with respect to the vertical direction is is α0, the elevation angle of the boom 1 with respect to the lane main body 5 is γ0, and the inclination angle of the suspension cable 2 in the elevation direction with respect to the boom 1 is A0. The above values are due to the fact that the ship is tilted for some reason or the crane body 5 has not returned to its original state, but in controlling the operation of the crane 3, it is necessary to take a certain state as a reference and change it from there. Since it is sufficient to be able to grasp the movement of , the above-mentioned state is taken as an example of an arbitrary state as the initial state. Figure 1(b) is a state diagram in which the deflection angle θ1 is taken in the elevation direction, and this θ1 is
The angle of inclination in the elevation direction of the crane body 5 with respect to the vertical direction is α, the elevation angle of the boom 1 with respect to the crane body 5 is T, and the inclination angle in the elevation direction of the suspension cable 2 with respect to the boom l is! This is the angle that occurs when . 01 is the angle of inclination determined through the above-mentioned suspension cable tracking device 7, etc.!
The deflection angle θ of the suspended load in the elevation direction is obtained using
1 is θ1=(α0-α)+(To-r)+
('Po-'P)--(22). Note that this calculation is also performed within the deflection angle calculation device 10 described above.
第1図(c)はクレーン3の旋回方向における初期状態
の模式図で、第1図(d)は旋回方向に1辰れ角θ2を
とっている状!3図である。β0.βは鉛直方向に対す
るクレーン本体5の旋回方向の傾斜角、Φ0.Φはブー
ム1に対する吊下索2の旋回方向の傾斜角である。そし
て、吊荷の旋回方向の振れ角θ2は
θ2=(β0−β)−(Φ〇−Φ)−・−(23)で求
まる。したがって、クレーン本体5の傾斜角やブームl
の俯仰角が変化しても、鉛直方向に対する吊荷6の振れ
角を得ることができる。すなわち、鉛直線に対するクレ
ーン本体5の俯仰方向ならびに旋回方向の傾斜角α、α
0.β、β0と、クレーン本体5に対するブーム1の俯
仰角γと、ブームlに対する吊下索2の俯仰方向ならび
に旋回方向の傾斜角!1 ′PolΦ、Φ0とから、鉛
直線に対する吊荷6の俯仰方向ならびに旋回方向の振れ
角θ1.θ2を得るのである。この演算は上述した振れ
角演算装置10によって行なわれ、その振れ角信号がク
レーン3を駆動制御する制御装置に入力される。吊荷6
の振止め制御が行なわれることにより、クレーン作業の
安定した自動化が実現される。Fig. 1(c) is a schematic diagram of the initial state of the crane 3 in the turning direction, and Fig. 1(d) shows a state in which the crane 3 is at an angle of 1 angle θ2 in the turning direction! Figure 3. β0. β is the inclination angle of the crane body 5 in the turning direction with respect to the vertical direction, Φ0. Φ is the inclination angle of the suspension cable 2 in the turning direction with respect to the boom 1. The deflection angle θ2 of the hanging load in the turning direction is determined by θ2=(β0−β)−(Φ〇−Φ)−·−(23). Therefore, the inclination angle of the crane body 5 and the boom l
Even if the angle of elevation changes, the swing angle of the suspended load 6 relative to the vertical direction can be obtained. That is, the inclination angles α, α of the crane main body 5 in the elevation direction and the turning direction with respect to the vertical line
0. β, β0, the elevation angle γ of the boom 1 with respect to the crane body 5, and the inclination angle of the suspension cable 2 in the elevation direction and the turning direction with respect to the boom l! 1' From PolΦ and Φ0, the deflection angle θ1 of the suspended load 6 in the elevation direction and turning direction with respect to the vertical line. θ2 is obtained. This calculation is performed by the swing angle calculating device 10 described above, and the swing angle signal is input to a control device that drives and controls the crane 3. Hanging load 6
By performing steady control, stable automation of crane work is realized.
なお、上記した傾斜角!やΦは、振れ角演算装置10お
よび被撮像体8、カメラ9により、2次元光点位置を基
にした3次元位置から求められる。In addition, the above-mentioned inclination angle! and Φ are obtained from the three-dimensional position based on the two-dimensional light spot position by the deflection angle calculating device 10, the imaged object 8, and the camera 9.
したがって、傾斜角!、Φが公知のポテンシヨメータな
どを用いて計測することができれば、それによって得ら
れた角度信号を採用して、鉛直線に対する吊荷の俯仰方
向ならびに旋回方向の振れ角を得るようにしてもよい。Therefore, the angle of inclination! , Φ can be measured using a well-known potentiometer or the like, the angle signals obtained thereby can be used to obtain the swing angle in the elevation direction and rotation direction of the suspended load with respect to the vertical line. good.
第1図(a)はクレーンの俯仰方向における初期状態の
模式図、第1図(b)は俯仰方向に振れ角をとっている
状態図、第1図(C)はクレーン装置の旋回方向におけ
る初期状態の模式図、第1図(d)は旋回方向に振れ角
をとうている状態図、第2図は吊下索によって荷を吊上
げ移動するクレーンと、それに装着された吊荷の振れ角
検出装置の概略図、第3図はカメラの斜視図、第4図は
振れ角演算装置の構成ブロック図、第5図は2次元光点
位置検出器の結像より3次元位置を求める原理図である
。
1−ブーム、2−吊下索、3−クレーン、5−クレーン
本体、α、αo−鉛直線に対するクレーン本体の俯仰方
向の傾斜角、β、βo−鉛直線に対するクレーン本体の
旋回方向の傾斜角、r −クレーン本体に対するブーム
の俯仰角、V、VO・−ブームに対する吊下索の俯仰方
向の傾斜角、Φ。
Φ0−・ブームに対する吊下索の旋回方向の傾斜角、θ
1・−鉛直線に対する吊荷の俯仰方向の振れ角、02−
・−鉛直線に対する吊荷の旋回方向の振れ角。
特許出廓人 川崎重工業株式会社
代理人 弁理士 吉村勝俊(ほか1名)第1図(a)
第174(b)
第1図(C)
第 1 図 (d)
M2 図
Z
第3図
第4図
第5図Figure 1 (a) is a schematic diagram of the initial state of the crane in the elevation direction, Figure 1 (b) is a state diagram with the swing angle in the elevation direction, and Figure 1 (C) is a schematic diagram of the crane device in the swing direction. A schematic diagram of the initial state, Figure 1 (d) is a state diagram showing a swing angle in the turning direction, and Figure 2 is a crane lifting and moving a load with a hanging rope, and detection of the swing angle of the suspended load attached to it. A schematic diagram of the device, Figure 3 is a perspective view of the camera, Figure 4 is a block diagram of the configuration of the deflection angle calculation device, and Figure 5 is a diagram of the principle of determining the three-dimensional position from the image formed by the two-dimensional light spot position detector. be. 1-boom, 2-suspension cable, 3-crane, 5-crane body, α, αo-angle of inclination in the elevation direction of the crane body with respect to the vertical line, β, βo-angle of inclination of the crane body in the direction of rotation with respect to the vertical line , r - Elevation angle of the boom with respect to the crane body, V, VO - - Angle of inclination of the suspension cable in the elevation direction with respect to the boom, Φ. Φ0-・Inclination angle of the suspension cable in the turning direction with respect to the boom, θ
1.- Swing angle of the suspended load in the elevation direction with respect to the vertical line, 02-
- Swing angle in the swing direction of the suspended load with respect to the vertical line. Patent distributor Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Agent Patent attorney Katsutoshi Yoshimura (and one other person) Figure 1 (a) Figure 174 (b) Figure 1 (C) Figure 1 (d) M2 Figure Z Figure 3 Figure 4 Figure 5
Claims (1)
備え、吊下索により荷を吊上げ支持あるいは吊下げて運
転するクレーンにおいて、 鉛直線に対するクレーン本体の俯仰方向ならびに旋回方
向の傾斜角と、クレーン本体に対するブームの俯仰角と
、ブームに対する吊下索の俯仰方向ならびに旋回方向の
傾斜角とから、鉛直線に対する吊荷の俯仰方向ならびに
旋回方向の振れ角を得ることを特徴とする吊荷の振れ角
検出方法。(1) In a crane that is equipped with a boom and a suspension cable suspended from the tip of the boom and is operated by lifting and supporting or suspending a load, the crane body is tilted in the vertical direction and in the rotation direction with respect to the vertical line. The swing angle in the elevation and rotation direction of the suspended load with respect to the vertical line is obtained from the angle, the elevation angle of the boom with respect to the crane body, and the inclination angle of the suspension cable in the elevation and rotation direction with respect to the boom. Method for detecting the swing angle of a suspended load.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9039486A JPH0662267B2 (en) | 1986-04-18 | 1986-04-18 | Deflection angle detection method for suspended load |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9039486A JPH0662267B2 (en) | 1986-04-18 | 1986-04-18 | Deflection angle detection method for suspended load |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62244892A true JPS62244892A (en) | 1987-10-26 |
JPH0662267B2 JPH0662267B2 (en) | 1994-08-17 |
Family
ID=13997363
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9039486A Expired - Lifetime JPH0662267B2 (en) | 1986-04-18 | 1986-04-18 | Deflection angle detection method for suspended load |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0662267B2 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01185326A (en) * | 1988-01-20 | 1989-07-24 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Production of polyimide ester |
JPH01112191U (en) * | 1988-01-26 | 1989-07-27 | ||
JPH03223093A (en) * | 1990-01-29 | 1991-10-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Crane control device |
JP2000086159A (en) * | 1998-09-09 | 2000-03-28 | Hokkaido Development Bureau Construction Machinery Engineering Center | Suspended load swing restraining device for working craft |
JP2003515513A (en) * | 1999-11-05 | 2003-05-07 | バージニア テック インテレクチュアル プロパティーズ インコーポレーテッド | Nonlinear active control of dynamic systems |
JP2018104110A (en) * | 2016-12-22 | 2018-07-05 | 株式会社タダノ | crane |
-
1986
- 1986-04-18 JP JP9039486A patent/JPH0662267B2/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2018104110A (en) * | 2016-12-22 | 2018-07-05 | 株式会社タダノ | crane |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0662267B2 (en) | 1994-08-17 |
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