吊物振擺檢測裝置的製作方法
2023-05-28 04:59:26 1
專利名稱：吊物振擺檢測裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及貨櫃起重機等中的吊物振擺檢測裝置。
貨櫃起重機等中的現有吊物振擺檢測裝置如圖4所示，其中，1是在起重機上橫向移動的(沿圖的左右方向移動)的小車，2是從小車1用纜索吊著的吊具，3是以吊具2吊住的吊物。
首先，說明一下吊物的振擺，如圖4所示，當小車1從左向右橫向移動，加速小車1時，吊物3由於慣性力的作用，相對於小車向圖的左側擺動。另外，在小車減速時，與加速時的情況相反，吊物相對小車而言向右側擺動。
這時，吊物3的前後兩端在小車橫向移動的方向以相同的周期、相同的相位振擺，如圖5(A)，5(B)所示產生平行振擺，從實線位置擺動到點劃線位置。此外，當吊物3有偏心載荷作用時，或著施加到吊物3上的由風等引起的外力不均勻時，吊物可發生迴轉運動，產生如圖6(A)、(B)所示的扭動振擺，產生從實線位置到點劃線所示的轉動振擺。從而，吊物3成為平行振擺和扭動振擺的合成運動。
以視野方向向下將攝像機4安裝於小車1上，設在吊具2上的標識5位於攝像機視野中央，標識5相對於周圍的黑色背景為白色，它在暗背景中清晰可見。
如圖4所示，將反映標識5的畫像信號送到畫像處理裝置6。該畫像處理裝置、通過畫像處理檢測標識5位於攝像機4視野內的何種位置，以象素求出其偏離視野中央的偏離量。用此偏離量乘以由小車和吊具之間纜索長度決定的單位象素表示的擺振長度，求出振擺量。
但是，現有的振擺檢測裝置中，由一臺攝像機捕捉標識上僅一個點的左右方向運動，故只能檢測吊物為左右方向運動的平行振動，不能檢測吊物為迴轉運動的扭動振擺。
所以，雖然可以進行抑制平行振擺的控制，但不能控制扭動振擺，也不能控制平行振擺和扭動振擺的合成振擺。
本發明是鑑於此而作出的。其目的在於提供一種吊物振擺檢測裝置，該裝置可以對平行振擺和扭動振擺的混合振擺進行抑制振擺的控制，因振擺停止時間的縮短來提高吊物的搬運效率。
在以懸垂於小車上的纜索吊持的吊具吊住吊物、使上述小車移動以搬送該吊物的起重機上，本發明的振擺檢測裝置的特徵在於包括標識認識手段，該標識認識手段為安裝於上述小車的下部、視野方向朝下的攝像機等；第1、2標識手段，它們是設置在吊具上部的與上述標識手段相對的記號；畫像處理裝置，該畫像處理裝置讀入以上述標識認識手段捕捉的吊具的第1標識的畫像信號和吊具的第2標識的畫像信號；計算手段，由同一畫像處理裝置計算吊物左右兩側振擺量；振擺量計算手段，由上述計算手段計算出的吊物左右兩側的振擺量求出平行振擺量和扭動振擺量。
根據這樣的構成，通過小車下部設置的標識認識手段以畫像信號捕捉吊具上的第1、第2標識，從畫像信號檢測標識位置，求出其從畫像中心偏離的偏離量。以上述偏離量計算吊物左右兩側的振擺量，再由此振擺量檢測出平行振擺量和扭動振擺量。
這樣，不僅可以檢測出通常的平行振擺量，而且可以同時檢測出因吊物載荷偏心、或吊物因風等外力不均勻地作用到吊物上面時引起的扭動振擺，由此，可以實現抑制平行振擺和扭動振擺的合成振擺的控現。
下面，結合圖說明本實明的實施例。
圖1是本發明一實施例吊物振擺檢測裝置的整體透視圖。
圖2是檢測圖1中吊物振擺的檢測要領說明圖。
圖3是放大的表示畫像處理裝置處理要領的模塊圖。
圖4現有吊物振擺檢測裝置的整體斜視圖。
圖5是說明吊物平行振擺的說明圖，(A)是俯視圖，(B)是正視圖。
圖6是說明圖4中吊物扭動振擺的說明圖，圖(A)是其俯視圖，(B)是正視圖。
圖1～3中，與圖4中相同的部件標有相同的符號。首先，如圖1所示，用安裝在小車1上的前後一對攝像機捕捉吊具2上設置的前後一對記號9，10，前部攝像機捕捉前部記號9，後部攝像機捕捉後部記號10，前後一對攝像機分別將前後記號9，10的畫像信號送到畫像處理裝置11。
吊具2上設置的前部記號9、後部記號10例如是以白色在黑背景上制出的線，記號部和周圍的背景以顏色相成明顯的反差。
在畫像處理裝置11中的處理如圖3所示，由前後一對攝像機捕捉的二個畫像信號經畫像處理，檢測出記號的位置。1檢測記號位置的檢測方法例如如圖2所示，將畫像信號數位化得到的畫像圖像，對此圖像扭描水平線A上的輝度等級(level)，找到輝度的峰值點，將此位置作為記號的位置。而且，以象素數求偏離畫像中心的偏離量，此處所說的畫像中心是振擺為0時的記號位置(圖2中點劃線所示位置)。
單位象素表示的振擺量實際長度由攝像機和記號即小車和吊具間的纜索長度決定，故檢測出當前纜索實際長度，由預先設定的纜索長度和單位象素表示的振擺量實際長度的關係式，求出單位象素表示的振擺量實際長度，將該實際長度乘以偏離量，即可求出振擺量。
這樣，以畫像處理裝置求出的吊物前後部振擺量X1、X2，由下式(1)求出平行振擺量Xp和扭動振擺量Xs，即可以檢測出吊物平行振擺量和扭動振擺量。式(1)為Xp＝(X1＋X2)/2Xs＝(X1－X2)/2本實施例中，以攝像機為例說明了標識認識手段，但絕不限於此，如作為其它的實施例，可以使用雷射接受器、紅外線攝像機等標識認識手段，產生畫像信號，也可得到同樣效果。
此外，作為標識認識手段認知的標識，除本實施例中以顏色區分的記號外，也可使用「發光體」記號，相對應於雷射接受器可用「發光體」記號，對於紅外線攝像機可用「紅外線」記號。
本實施例中設了2臺攝像機，但絕不僅限於此，也可設3臺以上，這種情況下，也可取得與上述同樣的效果。
權利要求
1.一種吊物的振擺檢測裝置，在以懸垂於小車上的纜索吊持的吊具吊住吊物，使上述小車移動以搬送該吊物的起重機上，其特徵在於包括標識認識手段(7，8)，該標識認識手段(7，8)為安裝於上述小車(1)的下部、視野方向朝下的攝像機等；第1、2標識手段(9，10)，它們是設置在吊具(2)上部的與上述標識認識手段(7，8)相對的記號；畫像處理裝置(11)，該畫像處理裝置讀入以上述標識認識手段(7，8)捕捉的吊具的第1標識的畫像信號和吊具的第2標識的畫像信號；計算手段，由同一畫角像處理裝置計算吊物左右兩側振擺量；振擺量計算手段，由上述計算手段計算出的吊物左右兩側的振擺量求出平行振擺量和扭動振擺量。
2.如權利要求1記載的吊物振擺檢測裝置，其特徵在於上述第1，2標識(9，10)並排在與小車(1)的移動方向垂直的方向，設置在吊具上。
3.如權利要求1或2記載的吊物振擺檢測裝置，其特徵在於上述標識認識手段(7，8)分別與(9，10)相對應，在小車的下部設置2個。
4.如權利要求1或2記載的吊物振動檢測裝置，其特徵在於上述振擺量計算手段以第1標識的振擺量X1和第2標識的振擺量X2來計算平行振擺量(X0)＝(X1＋X2)/2，以及扭動振擺量Xs＝(X1－X2)/2。
全文摘要
在貨櫃起重機上，振擺檢測裝置包括標識認識手段，該標識認識手段為安裝於上述小車的下部、視野方向朝下的攝像機等；第1、2標識手段，它們是設置在吊具上部的與上述標識手段相對的記號；畫像處理裝置，該畫像處理裝置讀入以上述標識認識手段捕捉的吊具的第1標識的畫像信號和吊具的第2標識的畫像信號；計算手段，由同一畫像處理裝置計算吊物左右兩側振擺量；振擺量計算手段，由上述計算手段計算出的吊物左右兩側的振擺量求出平行振擺量和扭動振擺量。
文檔編號B66C13/04GK1128865SQ95117348
公開日1996年8月14日 申請日期1995年9月19日 優先權日1994年11月30日
發明者門前唯明, 大久保欣昭 申請人:三菱重工業株式會社