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WO2020085394A1 - クレーンシステム、クレーン位置決め装置、及びクレーン位置決め方法 - Google Patents

クレーンシステム、クレーン位置決め装置、及びクレーン位置決め方法 Download PDF

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WO2020085394A1
WO2020085394A1 PCT/JP2019/041564 JP2019041564W WO2020085394A1 WO 2020085394 A1 WO2020085394 A1 WO 2020085394A1 JP 2019041564 W JP2019041564 W JP 2019041564W WO 2020085394 A1 WO2020085394 A1 WO 2020085394A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
crane
control unit
coil
hole
cylindrical body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2019/041564
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
豊 明渡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority to JP2020553435A priority Critical patent/JP7382953B2/ja
Priority to CN201980058629.2A priority patent/CN112996742B/zh
Priority to KR1020217006427A priority patent/KR102719238B1/ko
Publication of WO2020085394A1 publication Critical patent/WO2020085394A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C1/00Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles
    • B66C1/10Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles by mechanical means
    • B66C1/22Rigid members, e.g. L-shaped members, with parts engaging the under surface of the loads; Crane hooks
    • B66C1/28Duplicate, e.g. pivoted, members engaging the loads from two sides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C1/00Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles
    • B66C1/10Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles by mechanical means
    • B66C1/42Gripping members engaging only the external or internal surfaces of the articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B66C13/00Other constructional features or details
    • B66C13/18Control systems or devices
    • B66C13/22Control systems or devices for electric drives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00Other constructional features or details
    • B66C13/18Control systems or devices
    • B66C13/46Position indicators for suspended loads or for crane elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00Other constructional features or details
    • B66C13/18Control systems or devices
    • B66C13/48Automatic control of crane drives for producing a single or repeated working cycle; Programme control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C2700/00Cranes
    • B66C2700/08Electrical assemblies or electrical control devices for cranes, winches, capstans or electrical hoists

Definitions

  • the present invention relates to a crane system, a crane positioning device, and a crane positioning method.
  • Patent Document 1 As a conventional crane system, the one described in Patent Document 1 is known.
  • the crane holds and transfers the cylindrical body arranged on the floor while moving on the ceiling side.
  • a cylinder is photographed by a camera from above, and the crane holds the cylinder based on the photographing information.
  • the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a crane system, a crane positioning device, and a crane positioning method by which a crane can easily hold a cylindrical body.
  • the crane system includes a crane that holds a cylindrical body, at least two first imaging units that are arranged on one side of an arrangement area where the cylindrical body is arranged, a control unit that controls the crane, The control unit knows the positions of at least two first image capturing units, and one of the cylindrical bodies arranged in the arrangement region is based on the image information of the at least two first image capturing units. The position of the hole on the end face of the is acquired, and the operation command is transmitted to the crane based on the information on the position of the hole.
  • the crane system includes at least two first imaging units arranged on one side of the arrangement area in which the cylindrical body is arranged, and a control unit. Further, the control unit knows the positions of at least two first imaging units. In this way, when the positions of the two first image capturing units arranged on the same side are known, if the same place can be shown on the image by each image capturing unit, the tertiary of the object in the image can be displayed. The position in the original coordinates can be derived. Therefore, the control unit can acquire the position of the hole in the one end face of the cylindrical body arranged in the arrangement region, based on the photographing information of at least two first photographing units. By grasping the position of the hole on the end surface of the coil, the control unit can appropriately position the crane when the crane holds the coil by grasping the hole. As described above, the crane can easily hold the cylindrical body.
  • control unit may acquire the position of the hole on the other end surface of the cylindrical body.
  • the control unit can more appropriately position the crane by grasping the positions of the holes on the end surfaces on both sides of the coil.
  • control unit may acquire the position of the hole on the other end face based on the position information of the hole on one end face and the length dimension information of the cylinder. In this case, it is possible to acquire the position of the hole on the other end surface without disposing the imaging unit on the other end surface side.
  • the crane system further includes at least two second imaging units arranged on the other side of the arrangement area, and the control unit knows the positions of at least two second imaging units, and at least two units.
  • the position of the hole in the other end surface of the cylindrical body arranged in the arrangement area may be acquired based on the photographing information of the second photographing unit. In this case, it is possible to easily acquire the position of the hole on the other end surface by using the two second imaging units.
  • the crane system further includes at least one second imaging unit arranged on the other side of the arrangement area, and the control unit knows the position of at least one second imaging unit, and at least one unit.
  • the position of the hole on the other end face may be acquired based on the imaging information of the second imaging unit and the length dimension information of the cylindrical body. In this case, it is possible to acquire the position of the hole on the other end surface by simply disposing one second imaging unit on the other side.
  • the crane system further includes at least one second imaging unit arranged on the other side of the arrangement area, and the control unit includes imaging information of at least two first imaging units and at least one second imaging unit.
  • the inclination of the cylindrical body may be acquired based on the photographing information of the photographing unit.
  • control unit may acquire the center position of the cylinder based on the information on the position of the hole on at least one of the end faces.
  • the crane includes a suspender that holds the cylinder, and at least two first imaging units are provided on one side of the placement area when the suspender holds the cylinder that is placed in the placement area.
  • the crane may be provided so that it is arranged. In this case, it is not necessary to dispose the first imaging unit on the ground, and thus the degree of freedom in layout can be increased.
  • control unit may acquire the position of the hole while the hanger stops moving horizontally and descends toward the cylinder. In this case, since the position of the hole can be acquired in a state where the position of the suspender in the horizontal direction is determined, the calculation can be easily performed.
  • the lifting device includes a claw portion that enters the hole, and the claw portion is provided with a plurality of light-transmitting sensors.
  • the control unit transmits an operation command to move the suspender to the light passage sensor side where light passage is detected.
  • the control unit may determine that the suspending tool has reached the position for holding the cylindrical body. In this case, the suspender can hold the cylindrical body with the claw portion accurately positioned with respect to the hole.
  • At least two first imaging units may be arranged at positions separated from each other in the horizontal direction. In this case, even if each of the first imaging units approaches the cylindrical body, each of the first imaging units can image the cylindrical body from a different position.
  • At least two first image capturing units may be arranged so as to be tilted so that the image capturing central axes approach each other.
  • the first imaging units which are separated from each other, can image the cylindrical body while facing the cylindrical body.
  • At least two first photographing units may be arranged so that the photographing center axis is inclined downward.
  • the cylindrical body can be imaged in a state facing the cylindrical body.
  • a crane positioning device is a crane positioning device for positioning a crane that holds a cylindrical body, and at least two first imaging units arranged on one side of an arrangement area where the cylindrical body is arranged. And a control unit for positioning the crane, the control unit grasps the positions of at least two first imaging units, and based on the imaging information of the at least two first imaging units. , The position of the hole in one end face of the cylindrical body arranged in the arrangement area is acquired.
  • a crane positioning method is a crane positioning method for positioning a crane that holds a cylinder, wherein at least two first imaging units arranged on one side of an arrangement area where the cylinder is arranged. And a step of acquiring the position of the hole in one end face of the cylindrical body arranged in the arrangement area based on the photographing information of at least two first photographing units.
  • FIG. (A) is an image acquired by photographing a coil with a camera
  • (b) is a conceptual diagram when a camera and a coil are seen from above.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a crane system and a crane positioning device according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of the crane and multiple coils shown in FIG.
  • the crane system 100 is a system for moving the coil 40 (cylindrical body) arranged in the storage area E (arrangement area) to the storage (not shown) by the crane 50.
  • the crane system 100 includes a crane 50, cameras 60A and 60B (first photographing unit), cameras 60C and 60D (second photographing unit), and a control unit 110. Of these, the cameras 60A, 60B, 60C, 60D and the controller 110 constitute the crane positioning device 200.
  • the crane 50 holds and lifts the coil 40 arranged in the loading area E on the vehicle B, and moves it.
  • the plurality of coils 40 are arranged in a state of being arranged such that their center lines are parallel to each other.
  • one end surface 40a in the axial direction faces one side of the storage area E (upper side of the paper surface in FIG. 1), and the other end surface 40b faces the other side of the storage area E (lower side of the paper surface in FIG. 2).
  • the coil 40 is a cylindrical member that extends along the center line, and has a coil hole 41 that extends along the center line at the central position.
  • the coil hole 41 is a circular hole, and opens so as to draw a perfect circle on the end surfaces 40a and 40b.
  • a large number of coils 40 are actually arranged and stacked, but only some of the coils 40 are drawn in order to avoid complication of the drawing.
  • the crane 50 mainly includes a girder 1, a cargo handling unit 2, and the like.
  • the girder 1 supports the load of the cargo handling unit 2 and the coil 40 serving as a load, extends in the left-right direction as a predetermined direction in FIG. 2, and extends substantially horizontally across the left and right walls near the ceiling in the building. It will be crossed.
  • the girder 1 is one in which the left and right ends of linear rigid body portions that are spaced apart in the front-rear direction (the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 2) as an orthogonal direction orthogonal to the predetermined direction are connected and integrated.
  • a runway 7 extending in the front-rear direction and serving as a traveling lane is provided on each of the left and right ends of the girder 1, and the girder 1 travels on the runway 7 in the front-rear direction.
  • the girder 1 is provided with a traveling drive unit such as a motor, and the traveling thereof is controlled.
  • the part of the girder 1 other than the left and right ends of the rectangular frame in plan view is an opening 8, and the trolley 3 is arranged on the girder 1 so as to straddle the opening 8.
  • the trolley 3 traverses on the girder 1 along the left-right direction (extending direction of the girder 1).
  • the trolley 3 is provided with a traverse drive unit such as a motor, and the traverse is controlled.
  • a rotary drum 9 is provided on the trolley 3 to lift / hang the hanging device 5 via the wire rope 4.
  • the rotary drum 9 is arranged so as to face the opening 8, and the wire rope 4 is passed through the opening 8.
  • the suspending tool 5 is suspended via the sheave 10 around which the wire rope 4 from the rotating drum 9 is wound.
  • the rotary drum 9 is provided with a hoisting and lowering drive unit 13 (see FIG. 8) such as a motor, and the rotation thereof is controlled, so that the hoisting tool 5 is vertically hoisted / hanged up (height). Position) is controlled.
  • the hoisting tool 5 is for locking and hoisting the coil 40.
  • the hanging tool 5 includes a base 20, a pair of arms 21a and 21b protruding in opposite directions from both front and rear ends of the base 20, and claws 22a and 22b for holding the coil 40.
  • the sheave 10 is rotatably connected to the upper portion of the base 20.
  • the arms 21a and 21b each have an inverted L-shape, and project from the front and rear ends of the base 20 so that the L-shapes face downward.
  • the claw portions 22a and 22b are formed by protruding inward from the lower ends of the arms 21a and 21b, respectively.
  • the claw portions 22a and 22b are members for entering the coil hole 41 and holding the coil 40.
  • Each of the arms 21a and 21b has a base 20 side portion that can slide along the front-rear direction (the left-right direction in FIG. 2).
  • the arms 21a and 21b can be switched between an arm open position in which the arms 21a and 21b are largely separated from each other and an arm closed position in which the arms 21a and 21b are close to each other.
  • the arm open position is a position where the arms 21a and 21b slide outward and the claw portions 22a and 22b face the end surfaces 40a and 40b of the coil 40 apart from each other.
  • the arm closed position means that the arms 21a and 21b slide inward, the claws 22a and 22b enter the coil hole 41, and then the claws 22a and 22b move to the coil hole 41 when the lifting device 5 is lifted.
  • the claw portion 22a enters the circular opening of the coil hole 41 on the end surface 40a
  • the claw portion 22b enters the circular opening of the coil hole 41 on the end surface 40b.
  • the arms 21a and 21b are provided with an arm opening / closing drive unit such as a motor, and the opening / closing of the arms 21a and 21b is controlled by controlling the drive thereof.
  • the arms 21a and 21b are not limited to those that slide and move, and each arm rotates about a rotation center axis line (not shown) on the upper side near the base portion 20 side so that the hanging tool claws are held together. It may be one that can be opened or closed, or one in which only one of the hanging tool claws slides.
  • the cameras 60A and 60B are devices that are arranged on one side of the storage area E and shoot the coil 40 from the one side.
  • the storage area E has an end Ea on the side where the end surface 40a of the coil 40 is arranged and an end Eb on the side where the end surface 40b of the coil 40 is arranged.
  • the cameras 60A and 60B are located outside the end Ea of the storage area E as viewed from above, and are arranged so as to face the end Ea.
  • the cameras 60A and 60B are arranged so as to be separated from each other along the direction in which the end portion Ea extends.
  • the cameras 60A and 60B are provided on the installation base 61 that extends along the end Ea.
  • the lens portions of the cameras 60A and 60B are arranged so as to face the storage area E side from the position.
  • the angle of the lens portion with respect to the end portion Ea is not particularly limited.
  • another camera may be additionally provided in one of the storage area E in the horizontal direction and the vertical direction.
  • the cameras 60C and 60D are devices that are arranged on the other side of the storage area E and shoot the coil 40 from the other side.
  • the cameras 60C and 60D are located outside the end Eb of the storage area E as viewed from above, and are arranged so as to face the end Eb.
  • the cameras 60C and 60D are arranged so as to be separated from each other along the direction in which the end Eb extends.
  • the cameras 60C and 60D are provided on the installation base 61 that extends along the end Eb.
  • the lens portions of the cameras 60C and 60D are arranged so as to face the storage area side from the position.
  • the angle of the lens portion with respect to the end portion Eb is not particularly limited.
  • another camera may be additionally provided in the horizontal direction and the vertical direction.
  • the control unit 110 includes a processor, a memory, a storage, a communication interface, and a user interface, and is configured as a general computer.
  • the processor is a computing unit such as a CPU (Central Processing Unit).
  • the memory is a storage medium such as ROM (Read Only Memory) or RAM (Random Access Memory).
  • the storage is a storage medium such as an HDD (Hard Disk Drive).
  • the communication interface is a communication device that realizes data communication.
  • the user interface is an output device such as a liquid crystal or a speaker, and an input device such as a keyboard, a touch panel or a microphone.
  • the processor controls the memory, the storage, the communication interface, and the user interface, and realizes the functions described below.
  • the control unit 110 realizes various functions by, for example, loading a program stored in the ROM into the RAM and causing the CPU to execute the program loaded into the RAM.
  • the control unit 110 may be composed of a plurality of computers.
  • the control unit 110 is a device that controls the crane 50.
  • the control unit 110 includes a calculation unit 111, a crane control unit 112, an information acquisition unit 113, and a storage unit 114.
  • the arithmetic unit 111 is a unit that performs various operations for crane positioning control and crane control.
  • the crane controller 112 is a part that transmits an operation command to the crane 50.
  • the information acquisition unit 113 is a unit that acquires information from the cameras 60A, 60B, 60C, 60D and other sensors.
  • the storage unit 114 is a unit that stores various types of information.
  • the control unit 110 grasps the positions of the cameras 60A, 60B, 60C, 60D. For example, when the worker installs the cameras 60A, 60B, 60C, and 60D, the controller determines which position in the three-dimensional coordinates around the storage area E each of the cameras 60A, 60B, 60C, and 60D is installed. It is input to the storage unit 114 of 110.
  • the control unit 110 acquires the position of the coil hole 41 on the one end face 40a of the coil 40 arranged in the storage area E, based on the shooting information of at least two cameras 60A and 60B. In the present embodiment, the control unit 110 acquires the position of the coil hole 41 of the end face 40a by acquiring the position of the center point FP (see FIG. 3) of the end face 40a in three-dimensional coordinates.
  • the control unit 110 acquires the position of the coil hole 41 on the other end surface 40b of the coil 40.
  • the control unit 110 acquires the position of the coil hole 41 on the other end surface 40a of the coil 40 arranged in the storage area E, based on the imaging information of at least two cameras 60C and 60D.
  • the control unit 110 acquires the position of the coil hole 41 of the end surface 40b by acquiring the position of the center point BP (see FIG. 3B) of the end surface 40b in the three-dimensional coordinates.
  • the control unit 110 acquires the inclination of the coil 40 based on the shooting information of at least two cameras 60A and 60B and the shooting information of the cameras 60C and 60D. Note that the control unit 110 can acquire the inclination of the coil 40 with at least one camera on the end Eb side (an example of one coil will be described later), but in the present embodiment, the two cameras 60A and 60B. The inclination of the coil 40 is acquired with.
  • the control unit 110 acquires the center position of the coil 40 based on the information on the position of the coil hole 41 on at least one end face 40a. In the present embodiment, the control unit 110 acquires the center position of the coil 40 based on the information on the position of the coil hole 41 on the one end surface 40a and the information on the position of the coil hole 41 on the other end surface 40b. The control unit 110 acquires the position of the center point CP on the center line CL (see FIG. 3B) in the three-dimensional coordinates as the center position of the coil 40.
  • the control unit 110 transmits an operation command to the crane 50 based on the information on the position of the coil hole 41.
  • the control unit 110 controls the position of the center point FP of the end face 40a in three-dimensional coordinates, the position of the center point BP of the end face 40b in three-dimensional coordinates, and the center point CP of the coil 40 in three-dimensional coordinates.
  • An operation command is transmitted to the crane 50 based on the position in (see FIG. 3B).
  • the control unit 110 can grasp the opening position of the coil hole 41 on the end face 40a, the opening position of the coil hole 41 on the end face 40b, and the inclination of the coil 40 based on these pieces of information, so that the claw portion 22a is the end face.
  • the crane 50 is controlled so that it is properly inserted into the opening of the coil hole 41 at 40a and the claw portion 22b is properly inserted into the opening of the coil hole 41 at the end surface 40b.
  • FIG. 3A is an image acquired by photographing the coil 40 with one of the cameras 60A and 60B.
  • FIG. 3B is a conceptual diagram when the cameras 60A, 60B, 60C, 60D and the coil 40 are viewed from above. In FIG. 3B, the cross section of the coil 40 is shown.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the content of control processing by the control unit 110.
  • FIG. 5 is a flowchart showing details of the front center position detecting step.
  • the end surface 40a side of the coil 40 may be referred to as a "front surface”
  • the end surface 40b side of the coil 40 may be referred to as a "back surface”.
  • the control unit 110 executes a front center position detection step of detecting the front center position in the three-dimensional coordinates (step S10).
  • the control unit 110 detects the position of the center point FP of the end face 40a in the three-dimensional coordinates, based on the photographing information photographed by the cameras 60A and 60B.
  • the information acquisition unit 113 of the control unit 110 acquires the position information in the three-dimensional coordinates of the cameras 60A and 60B from the storage unit 114 (step S11).
  • the information acquisition unit 113 of the control unit 110 acquires the shooting information acquired by the cameras 60A and 60B (step S12).
  • the calculation unit 111 of the control unit 110 performs the measurement side of the front center point FP based on the information acquired in steps S11 and S12 (step S13).
  • step S13 the calculation unit 111 of the control unit 110 compares the measurement result of the center point FP based on the shooting information of the camera 60A and the measurement result of the center point FP based on the shooting information of the camera 60B with a known triangulation line-of-sight intersection.
  • the method measures the position of the center point FP in the three-dimensional coordinates.
  • the calculation unit 111 of the control unit 110 measures the position of the center point FP in the two-dimensional coordinates shown in the image in the measurement of the center point FP based on the shooting information of the cameras 60A and 60B.
  • the calculation unit 111 of the control unit 110 corrects the images acquired by the cameras 60A and 60B into images in which the respective end faces are viewed from the front, and searches the region where the coil 40 is moved in the corrected image. Then, the calculation unit 111 of the control unit 110 detects the edge of the coil 40 (the outer peripheral edge of the end face 40a and the inner peripheral edge of the coil hole 41). As shown in FIG. 3A, in the image, the end face 40a and the openings of the coil holes 41 are shown as ellipses. Therefore, the calculation unit 111 of the control unit 110 approximates the detected edge to an ellipse and acquires the center point of the ellipse as the center point FP of the end face 40a and the opening of the coil hole 41.
  • the control unit 110 executes a back surface center position detecting step of detecting the center position of the back surface in the three-dimensional coordinates (step S20).
  • the control unit 110 detects the position of the center point BP of the end face 40b in the three-dimensional coordinates based on the shooting information taken by the cameras 60C and 60D.
  • the same processing as that of the front face center position detecting step S10 is performed, and thus the description thereof will be omitted.
  • control unit 110 detects the center position of the coil 40 in the three-dimensional coordinates (step S30).
  • the arithmetic unit 111 of the control unit 110 obtains the position of the central point CP of the coil 40 in the three-dimensional coordinates by calculating the midpoints of the central points FP and BP in the three-dimensional coordinates. To do.
  • the calculation unit 111 of the control unit 110 can also acquire the inclination of the coil 40.
  • the reference line SL is set such that the center lines CL are parallel when the coils 40 are arranged straight.
  • the calculation unit 111 can calculate how much the center line CL of the coil 40 to be measured is inclined with respect to the reference line SL based on the positions of the center points FP, BP, CP.
  • the calculator 111 tilts the center line CL when viewed from above (the tilt in the lateral direction shown in FIG. 3B) and tilts the center line CL when viewed from the lateral direction (the tilt in the vertical direction). ), And can be calculated.
  • step S30 the crane control unit 112 of the control unit 110 moves the suspending tool 5 and causes the claw portions 22a and 22b to move to the coil hole 41 so that the crane 50 holds the coil 40. It can be calculated whether it should be inserted. That is, the crane controller 112 of the controller 110 can position the crane 50 to hold the coil 40. The crane control unit 112 of the control unit 110 transmits an operation command to the crane 50 based on the calculation result of the positioning.
  • the coil has variations such as deformation of the coil hole, telescopic (extrusion) (registered trademark), roll collapse outer side, and roll collapse inner side. Information about such variations cannot be accurately acquired only from image information taken from above. Therefore, it was not easy to automatically position the crane based on the image information taken from above.
  • the crane system 100 includes two cameras 60A and 60B arranged on one side of the storage area E where the coil 40 is arranged, and a control unit 110.
  • the control unit 110 also knows the positions of the two cameras 60A and 60B. In this way, when the positions of the two cameras 60A and 60B arranged on the same side are known, if the same location can be shown on the images by the respective cameras 60A and 60B, the object in the image can be displayed. The position in three-dimensional coordinates can be derived. Therefore, the control unit 110 can acquire the position of the coil hole 41 on the one end surface 40a of the coil 40 arranged in the storage area E based on the imaging information of the two cameras 60A and 60B.
  • the position of the center point FP is information indicating the position of the coil hole 41.
  • the control unit 110 acquires the position of the coil hole 41 on the other end surface 40a of the coil 40.
  • the control unit 110 can more appropriately position the crane 50 by grasping the positions of the coil holes 41 on the end surfaces 40a and 40b on both sides of the coil 40.
  • the crane system 100 further includes at least two cameras 60C and 60D arranged on the other side of the storage area E, and the control unit 110 grasps the positions of the at least two cameras 60C and 60D and at least two cameras 60C and 60D.
  • the position of the coil hole 41 on the other end surface 40b of the coil 40 arranged in the storage area E is acquired based on the image pickup information of the cameras 60C and 60D. In this case, by using the two cameras 60C and 60D, the position of the coil hole 41 on the other end surface 40b can be easily obtained.
  • control unit 110 may acquire the center position of the coil 40 based on the information on the position of the coil hole 41 on at least one end face 40a.
  • the crane positioning device 200 is a crane positioning device 200 that positions the crane 50 that holds the coil 40, and includes at least two units that are arranged on one side of the storage area E in which the coil 40 is arranged.
  • the camera 60A, 60B and the control unit 110 for positioning the crane 50 are provided, and the control unit 110 grasps the positions of at least two cameras 60A, 60B.
  • the position of the coil hole 41 on the one end face 40a of the coil 40 arranged in the storage area E is acquired based on the imaging information.
  • the crane positioning method is a crane positioning method for positioning the crane 50 holding the coil 40, and at least two cameras 60A arranged on one side of the storage area E in which the coil 40 is arranged. , 60B, and a step of acquiring the position of the coil hole 41 in the one end surface 40a of the coil 40 arranged in the storage area E based on the imaging information of at least two cameras 60A, 60B. , Is provided.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the control unit 110 can acquire the position of the coil hole 41 on the other end surface 40b of the coil 40. Further, the control unit 110 can acquire the inclination of the coil 40 based on the shooting information of the two cameras 60A and 60B and the shooting information of the one camera 60C. Moreover, the control part 110 can acquire the position in the three-dimensional coordinates of the coil hole 41 on the end face 40b (back face) based on the imaging information of one camera 60C and the length dimension information of the coil 40. .
  • control unit 110 performs the front center position detection step S10 having the same effect as in FIG.
  • the control unit 110 detects the back surface center position (step S40).
  • step S40 the control unit 110 detects the position of the center point BP of the end surface 40b in the two-dimensional coordinates based on the shooting information from the camera 60C.
  • the information acquisition unit 113 of the control unit 110 acquires the shape information of the coil 40 (step S50).
  • the information acquisition unit 113 of the control unit 110 acquires, as the shape information, length dimension information indicating the axial length dimension r of the coil 40.
  • the information acquisition unit 113 of the control unit 110 may acquire the shape information of the coil 40 by an operator's input, data communication, or the like.
  • the calculation unit 111 of the control unit 110 detects the center position of the end surface 40b (back surface) in the three-dimensional coordinates (step S60).
  • the calculation unit 111 of the control unit 110 detects the center position of the coil 40 in the three-dimensional coordinates (step S70).
  • step S70 the arithmetic part 111 of the control part 110 is based on the position in the three-dimensional coordinates of the center point FP acquired in step S10 and the position in the three-dimensional coordinates of the center point BP acquired in step S60.
  • the position in the three-dimensional coordinates of the center point CP is acquired by calculating the middle points.
  • the calculation part 111 of the control part 110 can acquire the inclination of the coil 40 by calculation in step S70.
  • the crane system illustrated in FIG. 6A includes one camera 60C arranged on the other side of the storage area E, and the control unit 110 grasps the position of the one camera 60C, and The position of the coil hole 41 on the other end face 40b is acquired based on the shooting information of the camera 60C and the length dimension information of the coil 40. In this case, it is possible to acquire the position of the coil hole 41 on the other end surface 40b simply by disposing one camera 60C on the other side.
  • the number of cameras on the end face 40b side may be zero.
  • the control unit 110 can acquire the position of the coil hole 41 on the other end surface 40b (rear surface) of the coil 40.
  • the control unit 110 acquires the position in the three-dimensional coordinates of the coil hole 41 on the other end face 40b based on the position information of the coil hole 41 on the one end face 40a (front face) and the length dimension information of the coil 40. .
  • control unit 110 performs the front center position detection step S10 having the same effect as in FIG.
  • the information acquisition unit 113 of the control unit 110 acquires the shape information of the coil 40 (step S80).
  • the information acquisition unit 113 of the control unit 110 acquires, as the shape information, length dimension information indicating the axial length dimension r of the coil 40.
  • the calculation unit 111 of the control unit 110 translates the center point FP of the end face 40a in the three-dimensional coordinates to the end face 40b side (back side) by the length r (step S90). Accordingly, the calculation unit 111 of the control unit 110 can estimate the position of the center point BP of the end surface 40b (back surface) in the three-dimensional coordinates. It should be noted that with this method, an accurate position in the three-dimensional coordinates of the center point BP cannot be acquired, but an approximate position can be estimated.
  • step S100 the calculation unit 111 of the control unit 110 detects the center position of the coil 40 in the three-dimensional coordinates.
  • step S100 the arithmetic part 111 of the control part 110 is based on the position in the three-dimensional coordinates of the center point FP acquired in step S10 and the position in the three-dimensional coordinates of the center point BP estimated in step S90.
  • the position in the three-dimensional coordinates of the center point CP is acquired by calculating the middle points.
  • the control unit 110 determines the position of the coil hole 41 on the other end face 40b based on the position information of the coil hole 31 on the one end face 40a and the length dimension information of the coil 40. To get. In this case, the position of the coil hole 41 on the other end surface 40b can be acquired without disposing the camera on the other end surface 40b side.
  • the positions of the center points FP and BP are acquired as the information indicating the positions of the coil holes 41 on the end faces 40a and 40b, but the information indicating the positions of the coil holes 41 is not particularly limited. Instead, the positions of the upper end point, the lower end point, the lateral point of the opening of the coil hole 41 on the end faces 40a, 40b, and the position of another point near the coil hole 41 may be acquired.
  • the coil 40 is exemplified as the cylinder, but other cylinders such as a papermaking roll may be used. Further, the invention is not limited to indoors, and can be applied to outdoor cranes.
  • each You may perform the control processing in a form.
  • the same processing as that of the modified example of FIGS. 6A and 6B may be performed in a state where two cameras on the other side are provided.
  • the cameras 60A, 60B, 60C, 60D were provided on the ground.
  • the cameras 60A, 60B, 60C, 60D may be provided in the crane 50.
  • the cameras 60A, 60B, 60C, and 60D are provided on the hanger 5. Specifically, the cameras 60A and 60B are provided on the one arm 21a via the support member 70. The cameras 60C and 60D are provided on the other arm 21b via the support member 70. Each of the support members 70 is provided in a portion of the arms 21a and 21b that extends in the horizontal direction so as to be separated from the base portion 20. Further, the support member 70 extends parallel to the extending direction of the girder 1. Cameras 60A and 60B are provided at both ends of the support member 70 of the arm 21a. As a result, the cameras 60A and 60B are arranged at positions separated from each other in the horizontal direction. Cameras 60C and 60D are provided at both ends of the support member 70 of the arm 21b. As a result, the cameras 60C and 60D are arranged at positions separated from each other in the horizontal direction.
  • the cameras 60A and 60B are provided on the crane 50 so as to be arranged on one side of the storage area E when the suspension 5 holds the coil 40 arranged in the storage area E.
  • the cameras 60A and 60B can photograph one end surface 40a of the coil 40.
  • the cameras 60A and 60B are arranged outside the storage area E and on one side of the storage area E.
  • the cameras 60A and 60B may be arranged outside or inside the storage area E.
  • the cameras 60A and 60B are arranged at a position closer to the end Ea than the center of the storage area E.
  • the term “arranged on one side of the arrangement area” in the claims means a state of being arranged on one side of the central position regardless of the inside and outside of the arrangement area.
  • the cameras 60C and 60D are provided on the crane 50 so that the cameras 60C and 60D are arranged on the other side of the storage area E when the suspension 5 holds the coil 40 arranged in the storage area E.
  • the cameras 60C and 60D can photograph the other end surface 40b of the coil 40.
  • the cameras 60C and 60D are arranged outside the storage area E and on the other side of the storage area E.
  • the cameras 60C and 60D may be arranged outside or inside the storage area E.
  • the cameras 60C and 60D are arranged at a position closer to the end Eb than the center of the storage area E.
  • the term “arranged on the other side of the arrangement area” in the claims means a state of being arranged on the other side of the central position regardless of the inside and the outside of the arrangement area.
  • the alternate long and short dash line indicated by "LA" in the drawing indicates the photographing center axis of each camera.
  • the cameras 60A and 60B are arranged so as to be tilted so that the photographing central axes LA approach each other.
  • the cameras 60A and 60B are arranged so that the photographing central axis LA gradually approaches the arm 21a side. That is, the cameras 60A and 60B are arranged so as to face the coil hole 41 side of the end surface 40a when the suspending tool 5 holds the coil 40.
  • the cameras 60C and 60D are arranged so as to be tilted so that the central axes LA of the photographing approaches each other.
  • the cameras 60C and 60D are arranged so that the photographing center axis LA gradually approaches the arm 21b side. That is, when the suspension 5 holds the coil 40, the cameras 60C and 60D are arranged so as to face the coil hole 41 side of the end surface 40b.
  • the camera 60A is arranged so that the photographing center axis LA is inclined downward.
  • the arrangement of the camera 60B has the same meaning.
  • the camera 60C is arranged so as to be inclined so that the photographing central axis LA is directed downward.
  • the arrangement of the camera 60D has the same meaning.
  • a plurality of light-transmitting sensors 82 may be provided on the one claw portion 22a.
  • the light passage sensor 82 is a sensor that receives the light L from the light emitting portion 81 provided on the other claw portion 22b and detects light passage.
  • the light-transmitting sensor 82 and the light-emitting unit 81 may be provided at four corners at the tips of the claws 22a and 22b.
  • the section 110 transmits an operation command so that the suspending tool moves to the light-transmission sensor 82 side where the light-transmission is detected. For example, as shown in FIG. 11B, among the lights L emitted from the four light emitting parts 81, a part of the lights L (light L on the right side in the drawing) passes through the coil hole 41 and the other lights L. Partial light L (light L on the left side in the figure) is blocked by the coil 40. In this case, the control unit 110 performs control so that the claw portions 22a and 22b move to the light passing sensor 82 side (here, the right side) where the light passing is detected.
  • the control unit 110 determines that the suspending tool 5 has reached the position where the coil 40 is held. For example, in FIG. 11C, all the four lights L pass through the coil holes 41, so all the light passing sensors 82 detect the light passing.
  • the control part 110 moves the hanger 5 (step S200). After completing the horizontal positioning of the hanger 5 with respect to the target coil 40, the control unit 110 lowers the hanger 5 toward the coil 40.
  • the control unit 110 has previously acquired information such as the approximate position of the target coil 40 and the coil shape. Therefore, a known method may be used as a control method for the control unit 110 to move the suspending tool 5 to the approximate position of the coil 40.
  • the control unit 110 determines whether or not the coil hole 41 is reflected in the images captured by the cameras 60A, 60B, 60C and 60D (step S210). When it is determined in step S210 that the coil hole 41 is not reflected, the movement of the hanging tool 5 in step S200 is continued.
  • step S210 when it is determined that the coil hole 41 is reflected in step S210, the control unit 110 executes the coil center position detection process (step S220).
  • step S210 when a plurality of coil holes 41 are reflected, it may be determined that the coil 40 having the coil hole 41 closest to the hanger 5 is the storage target coil.
  • the processing in step S220 is processing to the same effect as the method described with reference to FIGS. 4 to 8 in the above embodiment.
  • the control part 110 controls the suspending tool 5 and holds the coil 40 with the suspending tool 5 (step S230).
  • the control unit 110 may calculate the position based on the relative coordinate system from the cameras 60A, 60B, 60C, 60D instead of the absolute coordinate system.
  • the control unit 110 can grasp the positions of the cameras 60A, 60B, 60C, and 60D based on the position information of the hanging device 5.
  • the timing of moving the hanging device 5 and the timing of performing the processes of steps S210 to S220 are not particularly limited.
  • the control unit 110 may acquire the position of the coil hole 41 while the hanger 5 stops horizontal movement and descends toward the coil.
  • the control unit 110 may start the process of S210 at the timing when the hanging tool 5 starts to descend.
  • the control part 110 may perform the process of step S210 with the suspension 5 temporarily stopped when the suspension 5 is lowered to a predetermined height.
  • the control unit 110 may perform the process of step S210 while moving the hanging device 5.
  • the control unit 110 may perform the process of step S210 at the stage when deceleration is started before the suspension 5 is stopped.
  • the control unit 110 updates the target position based on the latest position information of the coil 40 while performing the processes of steps S210 and S220. Good.
  • the conditions include that the coil hole 41 is visible in the image and that the position of the camera itself is not uncertain due to shaking of the hanger 5.
  • the crane 50 includes the suspending tool 5 that holds the coil 40, and at least two cameras 60A and 60B hold the coil 40 when the suspending tool 5 is disposed in the storage area E.
  • the crane 50 may be provided so as to be arranged on one side of the storage area E. In this case, it is not necessary to dispose the cameras 60A and 60B on the ground, so that the degree of freedom in layout can be increased.
  • the control unit 110 may acquire the position of the coil hole 41 while the hanger 5 stops moving horizontally and descends toward the coil 40.
  • the position of the coil hole 41 can be acquired in a state in which the position of the suspender 5 in the horizontal direction is determined, so that the calculation can be easily performed.
  • the hanging tool 5 includes the claw portion 22a that enters the coil hole 41, the claw portion 22a is provided with a plurality of light-transmitting sensors 82, and the claw portion 22a is aligned with the coil hole 41.
  • the control unit 110 causes the light passage sensor 82 side where the light passage is detected.
  • the control unit 110 determines that the hanging tool 5 has reached the position for holding the coil 40. You can do it. In this case, the suspender 5 can hold the coil 40 in a state where the claw portion 22a is accurately positioned with respect to the coil hole 41.
  • At least two cameras 60A and 60B may be arranged at positions horizontally separated from each other. In this case, even when the cameras 60A and 60B are close to the coil 40, the coils 40 can be photographed from different positions.
  • At least two cameras 60A and 60B may be arranged so as to be tilted so that the photographing central axes LA approach each other.
  • the cameras 60 ⁇ / b> A and 60 ⁇ / b> B, which are separated from each other, can photograph the coil 40 while facing the coil 40.
  • At least two cameras 60A and 60B may be arranged so as to be inclined so that the photographing central axis LA is directed downward.
  • the cameras 60 ⁇ / b> A and 60 ⁇ / b> B descend and approach the coil 40, the coil 40 can be photographed in a state facing the coil 40.

Landscapes

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Abstract

クレーンシステムは、円筒体を保持するクレーンと、円筒体が配置される配置領域の一方側に配置された少なくとも二台の第1の撮影部と、クレーンを制御する制御部と、を備え、制御部は、少なくとも二台の第1の撮影部の位置を把握しており、少なくとも二台の第1の撮影部の撮影情報に基づいて、配置領域に配置された円筒体の一方の端面における孔の位置を取得し、孔の位置の情報に基づいて、クレーンに動作指令を送信する。

Description

クレーンシステム、クレーン位置決め装置、及びクレーン位置決め方法
 本発明は、クレーンシステム、クレーン位置決め装置、及びクレーン位置決め方法に関する。
 従来のクレーンシステムとして、特許文献1に記載されたものが知られている。クレーンは、天井側を移動しながら、床面に配置された円筒体を保持し、移送している。このクレーンシステムでは、円筒体を上方からカメラで撮影し、当該撮影情報に基づいてクレーンが円筒体を保持している。
特開平5-338989号公報
 上述のクレーンシステムのように、上方から撮影したカメラからの撮影情報のみでは、クレーンで円筒体を保持しにくい場合がある。従って、クレーンが円筒体を更に容易に保持できることが求められていた。
 本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、クレーンが円筒体を容易に保持できるクレーンシステム、クレーン位置決め装置、及びクレーン位置決め方法を提供することを目的とする。
 本発明に係るクレーンシステムは、円筒体を保持するクレーンと、円筒体が配置される配置領域の一方側に配置された少なくとも二台の第1の撮影部と、クレーンを制御する制御部と、を備え、制御部は、少なくとも二台の第1の撮影部の位置を把握しており、少なくとも二台の第1の撮影部の撮影情報に基づいて、配置領域に配置された円筒体の一方の端面における孔の位置を取得し、孔の位置の情報に基づいて、クレーンに動作指令を送信する。
 本発明に係るクレーンシステムは、円筒体が配置される配置領域の一方側に配置された少なくとも二台の第1の撮影部と、制御部と、を備えている。また、制御部は、少なくとも二台の第1の撮影部の位置を把握している。このように、同じ側に配置された二台の第1の撮影部の位置が把握されている場合、それぞれの撮影部による画像上で同じ場所を示すことができれば、画像中の対象物の三次元座標中の位置を導き出すことができる。従って、制御部は、少なくとも二台の第1の撮影部の撮影情報に基づいて、配置領域に配置された円筒体の一方の端面における孔の位置を取得する事ができる。制御部は、コイルの端面の孔の位置を把握することで、クレーンが孔を掴んでコイルを保持する際に、クレーンを適切に位置決めすることができる。以上により、クレーンが円筒体を容易に保持できる。
 クレーンシステムにおいて、制御部は、円筒体の他方の端面における孔の位置を取得してよい。制御部は、コイルの両側の端面における孔の位置を把握することで、更に適切にクレーンの位置決めを行うことができる。
 クレーンシステムにおいて、制御部は、一方の端面における孔の位置情報、及び円筒体の長さ寸法情報に基づいて、他方の端面における孔の位置を取得してよい。この場合、他方の端面側に撮影部を配置しなくとも、他方の端面における孔の位置を取得することが可能となる。
 クレーンシステムは、配置領域の他方側に配置された少なくとも二台の第2の撮影部を更に備え、制御部は、少なくとも二台の第2の撮影部の位置を把握しており、少なくとも二台の第2の撮影部の撮影情報に基づいて、配置領域に配置された円筒体の他方の端面における孔の位置を取得してよい。この場合、二台の第2の撮影部を用いることで、容易に他方の端面における孔の位置を取得することが可能となる。
 クレーンシステムは、配置領域の他方側に配置された少なくとも一台の第2の撮影部を更に備え、制御部は、少なくとも一台の第2の撮影部の位置を把握しており、少なくとも一台の第2の撮影部の撮影情報、及び円筒体の長さ寸法情報に基づいて、他方の端面における孔の位置を取得してよい。この場合、他方側に一台の第2の撮影部を配置するだけで、他方の端面における孔の位置を取得することが可能となる。
 クレーンシステムにおいて、配置領域の他方側に配置された少なくとも一台の第2の撮影部を更に備え、制御部は、少なくとも二台の第1の撮影部の撮影情報、及び少なくとも一台の第2の撮影部の撮影情報に基づいて、円筒体の傾きを取得してよい。
 クレーンシステムにおいて、制御部は、少なくとも一方の端面における孔の位置の情報に基づいて、円筒体の中心位置を取得してよい。
 クレーンシステムにおいて、クレーンは、円筒体を保持する吊り具を備え、少なくとも二台の第1の撮影部は、吊り具が配置領域に配置された円筒体を保持した時に、配置領域の一方側に配置されるように、クレーンに設けられてよい。この場合、第1の撮影部を地上に配置する必要がなくなるため、レイアウトの自由度を高めることができる。
 クレーンシステムにおいて、制御部は、吊り具が水平移動を停止し、円筒体に向けて降下している間に、孔の位置を取得してよい。この場合、吊り具の水平方向における位置を決めた状態で、孔の位置を取得できるため演算を容易に行うことができる。
 クレーンシステムにおいて、吊り具は、孔に進入する爪部を備え、爪部には複数の通光センサが設けられ、孔に対して爪部を位置合わせした時において、何れかの通光センサにおいて通光が検知され、何れかの通光センサにおいて通光が検知されなかった場合、制御部は、通光が検知された通光センサ側へ吊り具が移動するように動作指令を送信し、全ての通光センサで通光が検知された場合、制御部は、吊り具が円筒体を保持する位置に到達したと判断してよい。この場合、吊り具は、爪部を孔に対して正確に位置決めした状態で、円筒体を保持できる。
 クレーンシステムにおいて、少なくとも二台の第1の撮影部は、水平方向に互いに離間する位置に配置されてよい。この場合、各第1の撮影部が円筒体に近づいた状態でも、各第1の撮影部が異なる位置から円筒体を撮影することができる。
 クレーンシステムにおいて、少なくとも二台の第1の撮影部は、撮影中心軸が互いに近づくように傾斜して配置されてよい。この場合、互いに離間する第1の撮影部は、円筒体に向いた状態で当該円筒体を撮影できる。
 クレーンシステムにおいて、少なくとも二台の第1の撮影部は、撮影中心軸が下方に向かうように傾斜して配置されてよい。第1の撮影部が下降しながら円筒体に近づく場合に、円筒体に向いた状態で当該円筒体を撮影できる。
 本発明に係るクレーン位置決め装置は、円筒体を保持するクレーンの位置決めを行うクレーン位置決め装置であって、円筒体が配置される配置領域の一方側に配置された少なくとも二台の第1の撮影部と、クレーンの位置決めを行う制御部と、を備え、制御部は、少なくとも二台の第1の撮影部の位置を把握しており、少なくとも二台の第1の撮影部の撮影情報に基づいて、配置領域に配置された円筒体の一方の端面における孔の位置を取得する。
 本発明に係るクレーン位置決め方法は、円筒体を保持するクレーンの位置決めを行うクレーン位置決め方法であって、円筒体が配置される配置領域の一方側に配置された少なくとも二台の第1の撮影部の位置を把握する工程と、少なくとも二台の第1の撮影部の撮影情報に基づいて、配置領域に配置された円筒体の一方の端面における孔の位置を取得する工程と、を備える。
 本発明に係るクレーン位置決め装置及びクレーン位置決め方法によれば、上述のクレーンシステムと同趣旨の作用・効果を得ることができる。
 本発明によれば、クレーンが円筒体を容易に保持できるクレーンシステム、クレーン位置決め装置、及びクレーン位置決め方法を提供することができる。
本発明の実施形態に係るクレーンシステム及びクレーン位置決め装置を示す概略図である。 図1に示すクレーン及び多数のコイルの斜視図である。 (a)は、カメラでコイルを撮影することで取得された画像であり、(b)は、カメラ及びコイルを上方から見た時の概念図である。 制御部による制御処理の内容を示すフローチャートである。 正面中心位置検出工程の詳細を示すフローチャートである。 変形例に係るクレーンシステムにおけるカメラの配置を示す図で概念図である。 図6(a)に示すクレーンシステムでの制御処理の内容を示すフローチャートである。 図6(b)に示すクレーンシステムでの制御処理の内容を示すフローチャートである。 変形例に係るクレーンシステムのクレーンを示す斜視図である。 (a)は、クレーンに設けられたカメラを上方から見た図であり、(b)は、クレーンに設けられたカメラを側方から見た図である。 (a)は、爪部に設けられた通光センサを示す概略図であり、(b)(c)は、コイル孔と通光との位置関係を示す概略図である。 変形例に係るクレーンシステムの制御部による制御処理の内容を示すフローチャートである。
 以下、本発明によるクレーンシステム、クレーン位置決め装置、及びクレーン位置決め方法の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係るクレーンシステム及びクレーン位置決め装置を示す概略図である。図2は、図1に示すクレーン及び多数のコイルの斜視図である。
 本実施形態に係るクレーンシステム100は、入庫エリアE(配置領域)に配置されたコイル40(円筒体)をクレーン50で保管庫(不図示)へ移すためのシステムである。クレーンシステム100は、クレーン50と、カメラ60A,60B(第1の撮影部)と、カメラ60C,60D(第2の撮影部)と、制御部110と、を備える。このうち、カメラ60A,60B,60C,60D及び制御部110によってクレーン位置決め装置200が構成される。
 クレーン50は、入庫エリアEに車両Bに積載された状態で配置されたコイル40を保持して吊り上げ、搬送移動する。入庫エリアEにおいて、複数のコイル40は、互いの中心線が平行になるように並べられた状態で配置される。複数のコイル40は、軸方向における一方の端面40aが入庫エリアEの一方側(図1における紙面上側)を向き、他方の端面40bが入庫エリアEの他方側(図2における紙面下側)を向くように配置される。図2に示すように、コイル40は、中心線に沿って延びる円筒状の部材であり、中央位置に中心線に沿って延びるコイル孔41を有する。コイル孔41は円形の孔であり、端面40a,40bにおいて正円を描くように開口している。なお、図2においては、実際には多数のコイル40が並設・積載されているが、図が煩雑になるのを避けるために一部のコイル40のみが描かれている。
 図2に示すように、クレーン50は、ガーダー1、荷役部2等を主体として備える。荷役部2は、詳しくは後述するが、トロリー3を主体として備え、ワイヤーロープ4、吊り具5、回転ドラム9等を含む。
 ガーダー1は、荷役部2及び荷となるコイル40の荷重を支持するものであり、図2の所定方向としての左右方向に延在し建屋内の天井付近の左右両壁に亘って略水平に横架される。ガーダー1は、所定方向に直交する直交方向としての前後方向(図2の紙面垂直方向)に離間する直線状の剛体部同士の左右両端部を連結し一体化したものである。ガーダー1の左右両端部に対しては、前後方向に延び走行レーンとなるランウェイ7がそれぞれ設けられ、ガーダー1は、ランウェイ7上を前後方向に沿って走行する。ガーダー1には、例えばモータ等の走行駆動部が設けられ、その走行が制御される。
 ガーダー1の平面視長方形枠状の左右端部を除く部分は開口8となっており、ガーダー1上に当該開口8を跨ぐようにトロリー3が配置される。トロリー3は、ガーダー1上を左右方向(ガーダー1の延在方向)に沿って横行する。トロリー3には、例えばモータ等の横行駆動部が設けられ、その横行が制御される。
 トロリー3上には、ワイヤーロープ4を介して吊り具5を吊り上げ/吊り下げるための回転ドラム9が設けられる。回転ドラム9は、開口8に対向するように配置され、開口8を通してワイヤーロープ4が通されている。吊り具5は、回転ドラム9からのワイヤーロープ4が掛け回されたシーブ10を介して吊り下げられる。そして、回転ドラム9には、例えばモータ等の巻き上げ下げ駆動部13(図8参照)が設けられ、その回転が制御されることで、吊り具5の上下方向の吊り上げ/吊り下げ位置(高さ位置)が制御される。
 吊り具5は、コイル40を係止し吊り上げるためのものである。吊り具5は、基部20と、基部20の前後両端部からそれぞれ反対方向へ突出する一対のアーム21a,21bと、コイル40を保持するための爪部22a,22bを備える。
 基部20の上部には、上記シーブ10が回転可能に連結されている。アーム21a,21bは、それぞれ逆さ状のL字状を呈し、基部20の前後両端部からL字がそれぞれ下方へ向くように突出している。爪部22a,22bは、アーム21a,21bの下端から、それぞれ内側に突出することで形成されている。爪部22a,22bは、コイル孔41に進入しコイル40を保持するための部材である。
 アーム21a,21bは、それぞれ基部20側の部分が、前後方向に沿って(図2の左右方向)に沿ってスライド移動可能である。アーム21a,21bは、アーム21a,21b同士が大きく離間したアーム開位置と、アーム21a,21b同士が近付いたアーム閉位置とを切り替え可能である。アーム開位置とは、アーム21a,21bが外側へスライド移動し、爪部22a,22bがコイル40の端面40a,40bから離間して対向している位置である。アーム閉位置とは、アーム21a,21bが内側へスライド移動し、爪部22a,22bが、コイル孔41に進入し、その後、吊り具5の吊り上げ時に、爪部22a,22bがコイル孔41の上部内周面に係止し得る位置である。爪部22aは、端面40aにおけるコイル孔41の円形の開口に入り込み、爪部22bは、端面40bにおけるコイル孔41の円形の開口に入り込む。アーム21a,21bには、例えばモータ等のアーム開閉駆動部が設けられ、その駆動が制御されることで、アーム21a,21bの開閉が制御される。
 なお、アーム21a,21bは、スライド移動するものに限定されるものではなく、基部20側に近い上部側の回動中心軸線(不図示)を中心として各々アームが回動して吊り具爪同士を開閉できるものであっても、吊り具爪の一方のみがスライド移動するもの等であってもよい。
 図1に戻り、カメラ60A,60Bは、入庫エリアEの一方側に配置され、当該一方側からコイル40を撮影する機器である。入庫エリアEは、コイル40の端面40aが配置される側の端部Eaと、コイル40の端面40bが配置される側の端部Ebと、を有する。カメラ60A,60Bは、上側から見て、入庫エリアEの端部Eaよりも外側の位置であって、当該端部Eaと対向するように配置されている。カメラ60A,60Bは、端部Eaが延びる方向に沿って、互いに離間するように配置されている。カメラ60A,60Bは、端部Eaに沿って延びる設置部台61に設けられている。カメラ60A,60Bのレンズ部は、当該位置から、入庫エリアE側を向くように配置されている。なお、レンズ部の端部Eaに対する角度は特に限定されない。また、入庫エリアEの一方側には、カメラ60A,60Bに加えて、更に他のカメラが横方向及び上下方向に追加で設けられてもよい。
 カメラ60C,60Dは、入庫エリアEの他方側に配置され、当該他方側からコイル40を撮影する機器である。カメラ60C,60Dは、上側から見て、入庫エリアEの端部Ebよりも外側の位置であって、当該端部Ebと対向するように配置されている。カメラ60C,60Dは、端部Ebが延びる方向に沿って、互いに離間するように配置されている。カメラ60C,60Dは、端部Ebに沿って延びる設置部台61に設けられている。カメラ60C,60Dのレンズ部は、当該位置から、入庫エリア側を向くように配置されている。なお、レンズ部の端部Ebに対する角度は特に限定されない。また、入庫エリアEの他方側には、カメラ60C,60Dに加えて、更に他のカメラが横方向及び上下方向に追加で設けられてもよい。
 制御部110は、プロセッサ、メモリ、ストレージ、通信インターフェース及びユーザインターフェースを備え、一般的なコンピュータとして構成されている。プロセッサは、CPU(Central Processing Unit)などの演算器である。メモリは、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)などの記憶媒体である。ストレージは、HDD(Hard Disk Drive)などの記憶媒体である。通信インターフェースは、データ通信を実現する通信機器である。ユーザインターフェースは、液晶やスピーカなどの出力器、及び、キーボードやタッチパネルやマイクなどの入力器である。プロセッサは、メモリ、ストレージ、通信インターフェース及びユーザインターフェースを統括し、後述する機能を実現する。制御部110では、例えば、ROMに記憶されているプログラムをRAMにロードし、RAMにロードされたプログラムをCPUで実行することにより各種の機能を実現する。制御部110は、複数のコンピュータから構成されていてもよい。
 制御部110は、クレーン50を制御する装置である。制御部110は、演算部111と、クレーン制御部112と、情報取得部113と、記憶部114と、を備える。演算部111は、クレーン位置決め制御、及びクレーン制御のための各種演算を行う部分である。クレーン制御部112は、クレーン50に動作指令を送信する部分である。情報取得部113は、カメラ60A,60B,60C,60D及びその他のセンサ等から情報を取得する部分である。記憶部114は、各種情報を記憶する部分である。
 制御部110は、カメラ60A,60B,60C,60Dの位置を把握している。例えば、作業者は、カメラ60A,60B,60C,60Dの設置をする時に、各カメラ60A,60B,60C,60Dが入庫エリアE周辺の三次元座標中のどの位置に設置されたかを、制御部110の記憶部114に入力する。
 制御部110は、少なくとも二台のカメラ60A,60Bの撮影情報に基づいて、入庫エリアEに配置されたコイル40一方の端面40aにおけるコイル孔41の位置を取得する。本実施形態では、制御部110は、端面40aの中心点FP(図3参照)の三次元座標中における位置を取得することにより、端面40aのコイル孔41の位置を取得する。
 制御部110は、コイル40の他方の端面40bにおけるコイル孔41の位置を取得する。制御部110は、少なくとも二台のカメラ60C,60Dの撮影情報に基づいて、入庫エリアEに配置されたコイル40の他方の端面40aにおけるコイル孔41の位置を取得する。本実施形態では、制御部110は、端面40bの中心点BP(図3(b)参照)の三次元座標中における位置を取得することにより、端面40bのコイル孔41の位置を取得する。
 制御部110は、少なくとも二台のカメラ60A,60Bの撮影情報、及びカメラ60C,60Dの撮影情報に基づいて、コイル40の傾きを取得する。なお、制御部110は、少なくとも一台の端部Eb側のカメラでコイル40の傾きを取得可能であるが(一台の例については後述)、本実施形態では、二台のカメラ60A,60Bでコイル40の傾きを取得する。
 制御部110は、少なくとも一方の端面40aにおけるコイル孔41の位置の情報に基づいて、コイル40の中心位置を取得する。本実施形態では、制御部110は、一方の端面40aにおけるコイル孔41の位置の情報と、他方の端面40bにおけるコイル孔41の位置の情報と、に基づいてコイル40の中心位置を取得する。制御部110は、コイル40の中心位置として、中心線CL上の中心点CP(図3(b)参照)の三次元座標中における位置を取得する。
 制御部110は、コイル孔41の位置の情報に基づいて、クレーン50に動作指令を送信する。本実施形態では、制御部110は、端面40aの中心点FPの三次元座標中における位置、端面40bの中心点BPの三次元座標中における位置、及びコイル40の中心点CPの三次元座標中における位置に基づいて、クレーン50に動作指令を送信する(図3(b)参照)。制御部110は、これらの情報に基づくことで、端面40aでのコイル孔41の開口位置、端面40bでのコイル孔41の開口位置、及びコイル40の傾きを把握できるため、爪部22aが端面40aでのコイル孔41の開口に適切に挿入され、爪部22bが端面40bでのコイル孔41の開口に適切に挿入されるように、クレーン50を制御する。
 次に、図3、図4及び図5を参照して、クレーンシステム100及びクレーン位置決め装置200によるクレーン位置決め方法について説明する。図3(a)は、カメラ60A,60Bの何れかでコイル40を撮影することで取得された画像である。図3(b)は、カメラ60A,60B,60C,60D及びコイル40を上方から見た時の概念図である。図3(b)では、コイル40は断面が示されている。図4は、制御部110による制御処理の内容を示すフローチャートである。図5は、正面中心位置検出工程の詳細を示すフローチャートである。なお、以降の説明においては、コイル40の端面40a側を「正面」と称し、コイル40の端面40b側を「背面」と称する場合がある。
 図4に示すように、制御部110は、三次元座標中における正面の中心位置を検出する正面中心位置検出工程を実行する(ステップS10)。正面中心位置検出工程S10では、制御部110は、カメラ60A,60Bで撮影された撮影情報に基づいて、端面40aの中心点FPの三次元座標中における位置を検出する。
 図5を参照して、正面中心位置検出工程S10の処理内容について説明する。図5に示すように、制御部110の情報取得部113は、カメラ60A,60Bの三次元座標中における位置情報を記憶部114から取得する(ステップS11)。次に、制御部110の情報取得部113は、カメラ60A,60Bが取得した撮影情報を取得する(ステップS12)。制御部110の演算部111は、ステップS11,S12で取得した情報に基づいて、正面の中心点FPの計側を行う(ステップS13)。以上により、正面中心位置検出工程S10が終了する。
 ステップS13では、制御部110の演算部111は、カメラ60Aの撮影情報による中心点FPの計測結果と、カメラ60Bの撮影情報による中心点FPの計測結果とを、公知の三角測量による視線交差の方法を用いて三次元座標中における中心点FPの位置を計測する。なお、制御部110の演算部111は、各カメラ60A,60Bの撮影情報による中心点FPの計測では、画像で示される二次元座標中での中心点FPの位置を計測する。制御部110の演算部111は、カメラ60A,60Bで取得された画像をそれぞれの端面を正面から見た画像に補正し、補正された画像中でコイル40が移されている領域を検索する。そして、制御部110の演算部111は、コイル40のエッジ(端面40aの外周縁部、及びコイル孔41の内周縁部)を検出する。図3(a)に示すように、画像中では、端面40a及びコイル孔41の開口は楕円として示される。よって、制御部110の演算部111は、検出されたエッジを楕円に近似し、当該楕円における中心点を、端面40a及びコイル孔41の開口の中心点FPとして取得する。
 図4に戻り、制御部110は、三次元座標中における背面の中心位置を検出する背面中心位置検出工程を実行する(ステップS20)。背面中心位置検出工程S20では、制御部110は、カメラ60C,60Dで撮影された撮影情報に基づいて、端面40bの中心点BPの三次元座標中における位置を検出する。背面中心位置検出工程S20では、正面中心位置検出工程S10と同趣旨の処理がなされるため、説明を省略する。
 次に、制御部110は、三次元座標中におけるコイル40の中心位置を検出する(ステップS30)。制御部110の演算部111は、中心点FP,BPの三次元座標中における位置に基づいて、それらの中点を演算することで、三次元座標中におけるコイル40の中心点CPの位置を取得する。
 また、ステップS30では、制御部110の演算部111は、コイル40の傾きも取得することができる。例えば、コイル40が真っ直ぐに並べられた場合に中心線CLが平行となる基準線SLを設定する。このとき、演算部111は、中心点FP,BP,CPの位置に基づいて、計測対象のコイル40の中心線CLが基準線SLに対して、どの程度傾いているかを演算することができる。演算部111は、上方から見たときの中心線CLの傾き(図3(b)に示す横方向への傾き)と、横方向から見た時の中心線CLの傾き(上下方向への傾き)と、を演算することができる。
 ステップS30が終了したら、制御部110のクレーン制御部112は、クレーン50がコイル40を保持するために、吊り具5をどのように移動させ、爪部22a,22bをどのようにコイル孔41へ挿入させればよいかを演算することができる。すなわち、制御部110のクレーン制御部112は、コイル40を保持するためのクレーン50の位置決めを行うことができる。制御部110のクレーン制御部112は、当該位置決めの演算結果に基づいて、クレーン50に動作指令を送信する。
 次に、本実施形態に係るクレーンシステム100、クレーン位置決め装置200、及びクレーン位置決め方法の作用・効果について説明する。
 従来のクレーンシステムのように、上方から撮影した画像情報のみでは、クレーンの爪が入る位置が正確に分からない。また、コイルは、コイル孔の変形、テレスコ(押出し)(登録商標)、巻崩れ外側、巻崩れ内側などのばらつきを有する。このようなばらつきに関する情報も、上方から撮影した画像情報のみから正確に取得することはできない。そのため、上方から撮影した画像情報に基づいてクレーンの位置決めを自動で行うことは容易ではなかった。
 本実施形態に係るクレーンシステム100は、コイル40が配置される入庫エリアEの一方側に配置された二台のカメラ60A,60Bと、制御部110と、を備えている。また、制御部110は、二台のカメラ60A,60Bの位置を把握している。このように、同じ側に配置された二台のカメラ60A,60Bの位置が把握されている場合、それぞれのカメラ60A,60Bによる画像上で同じ場所を示すことができれば、画像中の対象物の三次元座標中の位置を導き出すことができる。従って、制御部110は、二台のカメラ60A,60Bの撮影情報に基づいて、入庫エリアEに配置されたコイル40の一方の端面40aにおけるコイル孔41の位置を取得する事ができる。本実施形態では、中心点FPの位置が、コイル孔41の位置を示す情報となっている。制御部110は、コイル40の端面40aのコイル孔41の位置を把握することで、クレーン50がコイル孔41を掴んでコイル40を保持する際に、クレーン50を適切に位置決めすることができる。以上により、クレーン50がコイル40を容易に保持できる。
 クレーンシステム100において、制御部110は、コイル40の他方の端面40aにおけるコイル孔41の位置を取得する。制御部110は、コイル40の両側の端面40a,40bにおけるコイル孔41の位置を把握することで、更に適切にクレーン50の位置決めを行うことができる。
 クレーンシステム100において、入庫エリアEの他方側に配置された少なくとも二台のカメラ60C,60Dを更に備え、制御部110は、少なくとも二台のカメラ60C,60Dの位置を把握しており、少なくとも二台のカメラ60C,60Dの撮影情報に基づいて、入庫エリアEに配置されたコイル40の他方の端面40bにおけるコイル孔41の位置を取得する。この場合、二台のカメラ60C,60Dを用いることで、容易に他方の端面40bにおけるコイル孔41の位置を取得することが可能となる。
 クレーンシステム100において、制御部110は、少なくとも一方の端面40aにおけるコイル孔41の位置の情報に基づいて、コイル40の中心位置を取得してよい。
 本実施形態に係るクレーン位置決め装置200は、コイル40を保持するクレーン50の位置決めを行うクレーン位置決め装置200であって、コイル40が配置される入庫エリアEの一方側に配置された少なくとも二台のカメラ60A,60Bと、クレーン50の位置決めを行う制御部110と、を備え、制御部110は、少なくとも二台のカメラ60A,60Bの位置を把握しており、少なくとも二台のカメラ60A,60Bの撮影情報に基づいて、入庫エリアEに配置されたコイル40の一方の端面40aにおけるコイル孔41の位置を取得する。
 本実施形態に係るクレーン位置決め方法は、コイル40を保持するクレーン50の位置決めを行うクレーン位置決め方法であって、コイル40が配置される入庫エリアEの一方側に配置された少なくとも二台のカメラ60A,60Bの位置を把握する工程と、少なくとも二台のカメラ60A,60Bの撮影情報に基づいて、入庫エリアEに配置されたコイル40の一方の端面40aにおけるコイル孔41の位置を取得する工程と、を備える。
 本実施形態に係るクレーン位置決め装置200及びクレーン位置決め方法によれば、上述のクレーンシステム100と同趣旨の作用・効果を得ることができる。
 本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。
 例えば、上述の実施形態ではコイル40の端面40b側(背面側)のカメラは二台設けられていた。これに代えて、図6(a)に示すように、端面40b側(背面側)のカメラを一台としてもよい。当該変形例に係るクレーンシステムにおいても、制御部110は、コイル40の他方の端面40bにおけるコイル孔41の位置を取得することができる。また、制御部110は、二台のカメラ60A,60Bの撮影情報、及び一台のカメラ60Cの撮影情報に基づいて、コイル40の傾きを取得することができる。また、制御部110は、一台のカメラ60Cの撮影情報、及びコイル40の長さ寸法情報に基づいて、端面40b(背面)におけるコイル孔41の三次元座標中の位置を取得することができる。
 図6(a)の変形例に係るクレーンシステムの制御部110の制御内容について、図7を参照して説明する。図7に示すように、制御部110は、図4と同趣旨の正面中心位置検出工程S10を行う。次に、制御部110は、背面中心位置検出を行う(ステップS40)。ステップS40では、制御部110は、カメラ60Cからの撮影情報に基づいて、二次元座標中における端面40bの中心点BPの位置を検出する。次に、制御部110の情報取得部113は、コイル40の形状情報を取得する(ステップS50)。制御部110の情報取得部113は、形状情報として、コイル40の軸方向の長さ寸法rを示す長さ寸法情報を取得する。なお、制御部110の情報取得部113は、コイル40が入庫エリアEに入庫される際に、作業者による入力や、データ通信などによってコイル40の形状情報を取得してよい。
 制御部110の演算部111は、三次元座標中における端面40b(背面)の中心位置を検出する(ステップS60)。ステップS60では、制御部110の演算部111は、カメラ60Cから端面40bの中心点BPを通過するベクトルv(=[x,y,z])を取得する。制御部110の演算部111は、カメラ60Cの三次元座標中の位置c(=[x,y,z])を把握しており、中心点BPの二次元座標中の位置を把握している。従って、演算部111は、中心点BPの奥行き(カメラ60Cから中心点BPまでの距離)は把握できないものの、ベクトルvは把握することができる。また、制御部110の演算部111は、三次元座標中の中心点FPの位置p1(=[xp1,yp1,zp1])、及びコイル40の長さ寸法rを把握している。よって、制御部110の演算部111は、三次元座標中の中心点BPの位置p2(=[xp2,yp2,zp2])を以下の式(1)の連立方程式を解くことによって取得する。なお、式(1)の中心点BPの位置p2の解は二つ存在するが、中心点FPの位置p1よりも背面側に存在する位置は一つだけであるため、解は一意に定まる。
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 次に、制御部110の演算部111は、三次元座標中におけるコイル40の中心位置を検出する(ステップS70)。ステップS70では、制御部110の演算部111は、ステップS10で取得した中心点FPの三次元座標中における位置と、ステップS60で取得した中心点BPの三次元座標中における位置と、に基づいてそれらの中点を演算することで、中心点CPの三次元座標中における位置を取得する。なお、制御部110の演算部111は、ステップS70にて、コイル40の傾きを演算によって取得できる。
 図6(a)に示すクレーンシステムは、入庫エリアEの他方側に配置された一台のカメラ60Cを備え、制御部110は、一台のカメラ60Cの位置を把握しており、一台のカメラ60Cの撮影情報、及びコイル40の長さ寸法情報に基づいて、他方の端面40bにおけるコイル孔41の位置を取得する。この場合、他方側に一台のカメラ60Cを配置するだけで、他方の端面40bにおけるコイル孔41の位置を取得することが可能となる。
 更に、図6(b)に示すように、端面40b側(背面側)のカメラを0台としてもよい。当該変形例に係るクレーンシステムにおいても、制御部110は、コイル40の他方の端面40b(背面)におけるコイル孔41の位置を取得することができる。制御部110は、一方の端面40a(正面)におけるコイル孔41の位置情報、及びコイル40の長さ寸法情報に基づいて、他方の端面40bにおけるコイル孔41の三次元座標中の位置を取得する。
 図6(b)の変形例に係るクレーンシステムの制御部110の制御内容について、図8を参照して説明する。図8に示すように、制御部110は、図4と同趣旨の正面中心位置検出工程S10を行う。次に、制御部110の情報取得部113は、コイル40の形状情報を取得する(ステップS80)。制御部110の情報取得部113は、形状情報として、コイル40の軸方向の長さ寸法rを示す長さ寸法情報を取得する。
 制御部110の演算部111は、三次元座標中における端面40aの中心点FPを端面40b側(背面側)へ長さ寸法r分だけ並進処理する(ステップS90)。これにより、制御部110の演算部111は、端面40b(背面)の中心点BPの三次元座標中における位置を推定することができる。なお、当該方法では、中心点BPの三次元座標中の正確な位置までは取得できないが、おおよその位置を推定することができる。
 次に、制御部110の演算部111は、三次元座標中におけるコイル40の中心位置を検出する(ステップS100)。ステップS100では、制御部110の演算部111は、ステップS10で取得した中心点FPの三次元座標中における位置と、ステップS90で推定した中心点BPの三次元座標中における位置と、に基づいてそれらの中点を演算することで、中心点CPの三次元座標中における位置を取得する。
 図6(b)に示すクレーンシステムにおいて、制御部110は、一方の端面40aにおけるコイル孔31の位置情報、及びコイル40の長さ寸法情報に基づいて、他方の端面40bにおけるコイル孔41の位置を取得する。この場合、他方の端面40b側にカメラを配置しなくとも、他方の端面40bにおけるコイル孔41の位置を取得することが可能となる。
 また、上記実施形態においては、端面40a,40bのコイル孔41の位置を示す情報として、中心点FP,BPの位置が取得されたが、コイル孔41の位置を示す情報であれば特に限定されず、端面40a,40bのコイル孔41の開口の上端点、下端点、横側の点や、コイル孔41付近の他の点の位置を取得してもよい。
 また、上記実施形態においては、円筒体としてコイル40を例示しているが、製紙ロール等他の円筒体であっても良い。また、屋内に限定されず、屋外のクレーンに対しても適用できる。
 なお、上記実施形態、変形例では、各形態における特徴的な制御処理を行うために必要な最低限の台数のカメラを備えていたが、それらよりも多い台数のカメラを備えた上で、各形態における制御処理を行ってもよい。例えば、他方側のカメラを二台設けた状態で、図6(a),(b)の変形例と同様の処理を行ってもよい。
 上述の実施形態では、カメラ60A,60B,60C,60Dは、地上に設けられていた。これに代えて、変形例に係るクレーンシステムでは、カメラ60A,60B,60C,60Dがクレーン50に設けられてよい。
 図9に示すように、カメラ60A,60B,60C,60Dは、吊り具5に設けられる。具体的には、カメラ60A,60Bは、支持部材70を介して一方のアーム21aに設けられる。カメラ60C,60Dは、支持部材70を介して他方のアーム21bに設けられる。各支持部材70は、アーム21a,21bのうち、基部20から離間するように水平方向に延びる箇所に設けられる。また、支持部材70は、ガーダー1が延びる方向と平行に延びる。アーム21aの支持部材70の両端部には、カメラ60A,60Bが設けられる。これにより、カメラ60A,60Bは、水平方向に互いに離間する位置に配置される。アーム21bの支持部材70の両端部には、カメラ60C,60Dが設けられる。これにより、カメラ60C,60Dは、水平方向に互いに離間する位置に配置される。
 上述のような配置により、カメラ60A,60Bは、吊り具5が入庫エリアEに配置されたコイル40を保持した時に、入庫エリアEの一方側に配置されるように、クレーン50に設けられる。これにより、カメラ60A,60Bは、コイル40の一方の端面40aを撮影することができる。なお、図1に示す実施形態では、カメラ60A,60Bは、入庫エリアEの外側において、入庫エリアEの一方側に配置されていた。変形例においては、吊り具5がコイル40を保持した時、カメラ60A,60Bは、入庫エリアEの外側に配置されていても内側に配置されてもよい。入庫エリアEの内側に配置される場合、カメラ60A,60Bは、入庫エリアEのうち、中央よりも端部Ea寄りの位置に配置される。以上のように、請求項における「配置領域の一方側に配置された」状態とは、配置領域の内側及び外側に関わらず、中央位置よりも一方側に配置された状態を意味する。
 また、カメラ60C,60Dは、吊り具5が入庫エリアEに配置されたコイル40を保持した時に、入庫エリアEの他方側に配置されるように、クレーン50に設けられる。これにより、カメラ60C,60Dは、コイル40の他方の端面40bを撮影することができる。なお、図1に示す実施形態では、カメラ60C,60Dは、入庫エリアEの外側において、入庫エリアEの他方側に配置されていた。変形例においては、吊り具5がコイル40を保持した時、カメラ60C,60Dは、入庫エリアEの外側に配置されていても内側に配置されてもよい。入庫エリアEの内側に配置される場合、カメラ60C,60Dは、入庫エリアEのうち、中央よりも端部Eb寄りの位置に配置される。以上のように、請求項における「配置領域の他方側に配置された」状態とは、配置領域の内側及び外側に関わらず、中央位置よりも他方側に配置された状態を意味する。
 図10を参照して、カメラ60A,60B,60C,60Dの配置について更に詳細に説明する。なお、図中の「LA」で示される一点鎖線は、各カメラの撮影中心軸を示す。図10(a)に示すように、カメラ60A,60Bは、撮影中心軸LAが互いに近づくように傾斜して配置される。カメラ60A,60Bは、撮影中心軸LAがアーム21a側に徐々に近づくように配置される。すなわち、吊り具5がコイル40を保持した時に、カメラ60A,60Bは、端面40aのコイル孔41側を向くように配置される。カメラ60C,60Dは、撮影中心軸LAが互いに近づくように傾斜して配置される。カメラ60C,60Dは、撮影中心軸LAがアーム21b側に徐々に近づくように配置される。すなわち、吊り具5がコイル40を保持した時に、カメラ60C,60Dは、端面40bのコイル孔41側を向くように配置される。
 図10(b)に示すように、カメラ60Aは、撮影中心軸LAが下方に向かうように傾斜して配置される。カメラ60Bの配置も同趣旨である。カメラ60Cは、撮影中心軸LAが下方に向かうように傾斜して配置される。カメラ60Dの配置も同趣旨である。
 図11(a)に示すように、一方の爪部22aには複数の通光センサ82が設けられてよい。通光センサ82は、他方の爪部22bに設けられた発光部81からの光Lを受信して通光検知するセンサである。通光センサ82及び発光部81は、爪部22a,22bの先端の各角部に四つ設けられてよい。コイル孔41に対して爪部22a,22bを位置合わせした時において、何れかの通光センサ82において通光が検知され、何れかの通光センサ82において通光が検知されなかった場合、制御部110は、通光が検知された通光センサ82側へ吊り具が移動するように動作指令を送信する。例えば、図11(b)に示すように、四つの発光部81から発光された光Lのうち、一部の光L(図中右側の光L)はコイル孔41を通過し、他の一部の光L(図中左側の光L)はコイル40に遮られる。この場合、制御部110は、通光が検知された通光センサ82側(ここでは右側)へ爪部22a,22bが移動するように、制御を行う。そして、全ての通光センサ82で通光が検知された場合、制御部110は、吊り具5がコイル40を保持する位置に到達したと判断する。例えば図11(c)では、四つの全ての光Lがコイル孔41を通過するため、全ての通光センサ82が通光を検知する。
 次に、図12を参照して、制御部110の制御内容について説明する。まず、制御部110は、吊り具5を移動させる(ステップS200)。制御部110は、対象のコイル40に対して吊り具5の水平方向の位置決めを完了した後で、吊り具5をコイル40へ向けて降下させる。なお、制御部110は、対象のコイル40の概略位置、コイル形状等の情報を予め取得している。そのため、制御部110が吊り具5をコイル40の概略位置まで移動させる制御方法は、公知の方法を用いればよい。次に、制御部110は、カメラ60A,60B,60C,60Dによる画像にコイル孔41が映っているか否かを判定する(ステップS210)。ステップS210においてコイル孔41が映っていないと判定された場合、引き続きステップS200による吊り具5の移動を継続する。
 一方、ステップS210においてコイル孔41が映っていると判定された場合、制御部110は、コイル中心位置検出処理を実行する(ステップS220)。なお、S210において、複数のコイル孔41が映っている場合、コイル孔41が吊り具5から最も近い位置にあるコイル40が入庫対象コイルであると判定してもよい。ステップS220の処理は、前述の実施形態において、図4~図8を用いて説明した方法と同趣旨の処理である。次に、制御部110は、吊り具5を制御して、当該吊り具5でコイル40を保持する(ステップS230)。なお、ステップS220の処理において、制御部110は、絶対座標系ではなく、カメラ60A,60B,60C,60Dからの相対座標系に基づいて位置の演算を行ってよい。なお、制御部110は、吊り具5の位置情報に基づいて、カメラ60A,60B,60C,60Dの位置を把握できる。
 上述の処理において、吊り具5を移動させているタイミングと、ステップS210~S220の処理を行うタイミングは、特に限定されない。例えば、制御部110は、吊り具5が水平移動を停止し、コイルに向けて降下している間に、コイル孔41の位置を取得してよい。この場合、制御部110は、吊り具5が降下を開始したタイミングでS210の処理を開始してもよい。このとき、制御部110は、所定の高さまで吊り具5を降ろしたときに、一旦吊り具5を停止させた状態でステップS210の処理を行ってよい。あるいは、制御部110は、吊り具5を動かしながらステップS210の処理を行ってよい。例えば、制御部110は、吊り具5を停止させる前の、減速を始めた段階でステップS210の処理を行ってよい。このとき、予め吊り具5の目標位置が設定されていた場合は、制御部110は、ステップS210,S220の処理を行いながら、最新のコイル40の位置情報に基づいて、目標位置を更新してもよい。なお、条件として、画像でコイル孔41が見えていること、及び吊り具5の揺れなどでカメラ自身の位置が不確定でないことが挙げられる。
 以上より、クレーンシステム100において、クレーン50は、コイル40を保持する吊り具5を備え、少なくとも二台のカメラ60A,60Bは、吊り具5が入庫エリアEに配置されたコイル40を保持した時に、入庫エリアEの一方側に配置されるように、クレーン50に設けられてよい。この場合、カメラ60A,60Bを地上に配置する必要がなくなるため、レイアウトの自由度を高めることができる。
 クレーンシステム100において、制御部110は、吊り具5が水平移動を停止し、コイル40に向けて降下している間に、コイル孔41の位置を取得してよい。この場合、吊り具5の水平方向における位置を決めた状態で、コイル孔41の位置を取得できるため演算を容易に行うことができる。
 クレーンシステム100において、吊り具5は、コイル孔41に進入する爪部22aを備え、爪部22aには複数の通光センサ82が設けられ、コイル孔41に対して爪部22aを位置合わせした時において、何れかの通光センサ82において通光が検知され、何れかの通光センサ82において通光が検知されなかった場合、制御部110は、通光が検知された通光センサ82側へ吊り具5が移動するように動作指令を送信し、全ての通光センサ82で通光が検知された場合、制御部110は、吊り具5がコイル40を保持する位置に到達したと判断してよい。この場合、吊り具5は、爪部22aをコイル孔41に対して正確に位置決めした状態で、コイル40を保持できる。
 クレーンシステム100において、少なくとも二台のカメラ60A,60Bは、水平方向に互いに離間する位置に配置されてよい。この場合、各カメラ60A,60Bがコイル40に近づいた状態でも、各カメラ60A,60Bが異なる位置からコイル40を撮影することができる。
 クレーンシステム100において、少なくとも二台のカメラ60A,60Bは、撮影中心軸LAが互いに近づくように傾斜して配置されてよい。この場合、互いに離間するカメラ60A,60Bは、コイル40に向いた状態で当該コイル40を撮影できる。
 クレーンシステム100において、少なくとも二台のカメラ60A,60Bは、撮影中心軸LAが下方に向かうように傾斜して配置されてよい。カメラ60A,60Bが下降しながらコイル40に近づく場合に、コイル40に向いた状態で当該コイル40を撮影できる。
 5…吊り具、40…コイル、40a…一方の端面、40b…他方の端面、50…クレーン、60A,60B…カメラ(第1の撮影部)、60C,60D…カメラ(第2の撮影部)、100…クレーンシステム、110…制御部、200…クレーン位置決め装置。

Claims (15)

  1.  円筒体を保持するクレーンと、
     前記円筒体が配置される配置領域の一方側に配置された少なくとも二台の第1の撮影部と、
     前記クレーンを制御する制御部と、を備え、
     前記制御部は、
      少なくとも二台の前記第1の撮影部の位置を把握しており、
      少なくとも二台の前記第1の撮影部の撮影情報に基づいて、前記配置領域に配置された前記円筒体の一方の端面における孔の位置を取得し、
      前記孔の位置の情報に基づいて、前記クレーンに動作指令を送信する、クレーンシステム。
  2.  前記制御部は、前記円筒体の他方の端面における前記孔の位置を取得する、請求項1に記載のクレーンシステム。
  3.  前記制御部は、前記一方の端面における前記孔の位置情報、及び前記円筒体の長さ寸法情報に基づいて、前記他方の端面における前記孔の位置を取得する、請求項2に記載のクレーンシステム。
  4.  前記配置領域の他方側に配置された少なくとも二台の第2の撮影部を更に備え、
     前記制御部は、
      少なくとも二台の前記第2の撮影部の位置を把握しており、
      少なくとも二台の前記第2の撮影部の撮影情報に基づいて、前記配置領域に配置された前記円筒体の前記他方の端面における前記孔の位置を取得する、請求項2に記載のクレーンシステム。
  5.   前記配置領域の他方側に配置された少なくとも一台の第2の撮影部を更に備え、
     前記制御部は、
      少なくとも一台の前記第2の撮影部の位置を把握しており、
      少なくとも一台の前記第2の撮影部の撮影情報、及び前記円筒体の長さ寸法情報に基づいて、前記他方の端面における前記孔の位置を取得する、請求項2に記載のクレーンシステム。
  6.  前記配置領域の他方側に配置された少なくとも一台の第2の撮影部を更に備え、
     前記制御部は、少なくとも二台の前記第1の撮影部の撮影情報、及び少なくとも一台の前記第2の撮影部の撮影情報に基づいて、前記円筒体の傾きを取得する、請求項1~5の何れか一項に記載のクレーンシステム。
  7.  前記制御部は、少なくとも前記一方の端面における孔の位置の情報に基づいて、前記円筒体の中心位置を取得する、請求項1~6の何れか一項に記載のクレーンシステム。
  8.  前記クレーンは、前記円筒体を保持する吊り具を備え、
     少なくとも二台の前記第1の撮影部は、前記吊り具が前記配置領域に配置された前記円筒体を保持した時に、前記配置領域の一方側に配置されるように、前記クレーンに設けられる、請求項1~7の何れか一項に記載のクレーンシステム。
  9.  前記制御部は、前記吊り具が水平移動を停止し、前記円筒体に向けて降下している間に、前記孔の位置を取得する、請求項8に記載のクレーンシステム。
  10.  前記吊り具は、前記孔に進入する爪部を備え、
     前記爪部には複数の通光センサが設けられ、
     前記孔に対して前記爪部を位置合わせした時において、
      何れかの前記通光センサにおいて通光が検知され、何れかの前記通光センサにおいて通光が検知されなかった場合、前記制御部は、通光が検知された前記通光センサ側へ前記吊り具が移動するように動作指令を送信し、
      全ての前記通光センサで通光が検知された場合、前記制御部は、前記吊り具が前記円筒体を保持する位置に到達したと判断する、請求項8又は9に記載のクレーンシステム。
  11.  少なくとも二台の前記第1の撮影部は、水平方向に互いに離間する位置に配置される、請求項8~10の何れか一項に記載のクレーンシステム。
  12.  少なくとも二台の前記第1の撮影部は、撮影中心軸が互いに近づくように傾斜して配置される、請求項11に記載のクレーンシステム。
  13.  少なくとも二台の前記第1の撮影部は、撮影中心軸が下方に向かうように傾斜して配置される、請求項8~12の何れか一項に記載のクレーンシステム。
  14.  円筒体を保持するクレーンの位置決めを行うクレーン位置決め装置であって、
     前記円筒体が配置される配置領域の一方側に配置された少なくとも二台の第1の撮影部と、
     前記クレーンの位置決めを行う制御部と、を備え、
     前記制御部は、
      少なくとも二台の前記第1の撮影部の位置を把握しており、
      少なくとも二台の前記第1の撮影部の撮影情報に基づいて、前記配置領域に配置された前記円筒体の一方の端面における孔の位置を取得する、クレーン位置決め装置。
  15.  円筒体を保持するクレーンの位置決めを行うクレーン位置決め方法であって、
     前記円筒体が配置される配置領域の一方側に配置された少なくとも二台の第1の撮影部の位置を把握する工程と、
     少なくとも二台の前記第1の撮影部の撮影情報に基づいて、前記配置領域に配置された前記円筒体の一方の端面における孔の位置を取得する工程と、を備える、クレーン位置決め方法。
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