JPH1171091A - 円柱状物体の計測方法 - Google Patents
円柱状物体の計測方法Info
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- JPH1171091A JPH1171091A JP24957197A JP24957197A JPH1171091A JP H1171091 A JPH1171091 A JP H1171091A JP 24957197 A JP24957197 A JP 24957197A JP 24957197 A JP24957197 A JP 24957197A JP H1171091 A JPH1171091 A JP H1171091A
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- coil
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 円柱状物体の中心軸に対して直交する方向に
距離計を１回移動させるだけで、円柱状物体の外径及び
幅並びにその中心位置を検出することができる円柱状物
体の計測方法を提供すること。 【解決手段】 円柱状物体１２の中心軸に平行な方向に
距離計を移動することにより走査して円柱状物体１２の
幅方向の一方の端部Ｙｂを検出し、この検出位置から距
離計を所定距離Ｙｗ移動して、円柱状物体１２の上方位
置において距離計の移動を一時停止し、円柱状物体１２
の中心軸に対して直交する方向に距離計を揺動すること
により走査して計測した円柱状物体１２の外周上の計測
データから、円柱状物体の直径方向の中心位置及び外径
を演算するとともに、計測した円柱状物体１２の幅方向
の両端部Ｙａ，Ｙｂの計測データから、円柱状物体１２
の幅及び幅方向の中心位置を演算する。
距離計を１回移動させるだけで、円柱状物体の外径及び
幅並びにその中心位置を検出することができる円柱状物
体の計測方法を提供すること。 【解決手段】 円柱状物体１２の中心軸に平行な方向に
距離計を移動することにより走査して円柱状物体１２の
幅方向の一方の端部Ｙｂを検出し、この検出位置から距
離計を所定距離Ｙｗ移動して、円柱状物体１２の上方位
置において距離計の移動を一時停止し、円柱状物体１２
の中心軸に対して直交する方向に距離計を揺動すること
により走査して計測した円柱状物体１２の外周上の計測
データから、円柱状物体の直径方向の中心位置及び外径
を演算するとともに、計測した円柱状物体１２の幅方向
の両端部Ｙａ，Ｙｂの計測データから、円柱状物体１２
の幅及び幅方向の中心位置を演算する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、円柱状物体の計測
方法に関し、特に、クレーンにより製鋼コイル、製紙ロ
ール等の円柱状物体（本明細書において、単に「円柱状
物体」という。）を自動搬送する際、円柱状物体をクレ
ーンの吊り具にて正確に挟持し、吊り下げ、搬送するこ
とができるようにするために、円柱状物体の外径及び幅
並びにその中心位置を正確に計測するようにした円柱状
物体の計測方法に関するものである。
方法に関し、特に、クレーンにより製鋼コイル、製紙ロ
ール等の円柱状物体（本明細書において、単に「円柱状
物体」という。）を自動搬送する際、円柱状物体をクレ
ーンの吊り具にて正確に挟持し、吊り下げ、搬送するこ
とができるようにするために、円柱状物体の外径及び幅
並びにその中心位置を正確に計測するようにした円柱状
物体の計測方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、製鉄所のコイルヤードにおい
て、クレーンにより製鋼コイルを自動搬送するには、ま
ず、製鋼コイルの外径及び幅並びにその中心位置を検出
し、これに合わせてクレーンの吊り具を降下させ、挟持
し、吊り下げる必要がある。このため、従来の製鋼コイ
ルの計測方法においては、パレット上に搭載された製鋼
コイルの外径及び幅並びにその中心位置を検出するため
に、揺動機構付き一次元レーザ光距離計をクレーンのク
ラブ上に設置し、クラブを製鋼コイルの中心軸に対して
直交する方向に往復移動させ、クラブの往行移動時に計
測した製鋼コイルの外周上の計測データから、製鋼コイ
ルの直径方向の中心位置及び外径を演算した後、クラブ
を復行させ、製鋼コイルの直径方向の中心位置において
クラブの移動を一時停止し、製鋼コイルの中心軸に平行
な方向に一次元レーザ光距離計を走査して計測した製鋼
コイルの外周上の計測データから、製鋼コイルの幅及び
幅方向の中心位置を演算するようにしていた。
て、クレーンにより製鋼コイルを自動搬送するには、ま
ず、製鋼コイルの外径及び幅並びにその中心位置を検出
し、これに合わせてクレーンの吊り具を降下させ、挟持
し、吊り下げる必要がある。このため、従来の製鋼コイ
ルの計測方法においては、パレット上に搭載された製鋼
コイルの外径及び幅並びにその中心位置を検出するため
に、揺動機構付き一次元レーザ光距離計をクレーンのク
ラブ上に設置し、クラブを製鋼コイルの中心軸に対して
直交する方向に往復移動させ、クラブの往行移動時に計
測した製鋼コイルの外周上の計測データから、製鋼コイ
ルの直径方向の中心位置及び外径を演算した後、クラブ
を復行させ、製鋼コイルの直径方向の中心位置において
クラブの移動を一時停止し、製鋼コイルの中心軸に平行
な方向に一次元レーザ光距離計を走査して計測した製鋼
コイルの外周上の計測データから、製鋼コイルの幅及び
幅方向の中心位置を演算するようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
製鋼コイルの計測方法においては、製鋼コイルの外径及
び幅並びにその中心位置を検出するために、一次元レー
ザ距離計を設置したクラブを製鋼コイルの中心軸に対し
て直交する方向に往復移動させる必要があり、このた
め、計測する製鋼コイルの個数が多くなると、クラブの
往復移動に要する時間が長くかかり、作業効率が低下す
るという問題があった。
製鋼コイルの計測方法においては、製鋼コイルの外径及
び幅並びにその中心位置を検出するために、一次元レー
ザ距離計を設置したクラブを製鋼コイルの中心軸に対し
て直交する方向に往復移動させる必要があり、このた
め、計測する製鋼コイルの個数が多くなると、クラブの
往復移動に要する時間が長くかかり、作業効率が低下す
るという問題があった。
【０００４】本発明は、上記従来の計測方法の有する問
題点に鑑み、円柱状物体の中心軸に平行な方向に距離計
を１回移動させるだけで、円柱状物体の外径及び幅並び
にその中心位置を検出することができる円柱状物体の計
測方法を提供することを目的とする。
題点に鑑み、円柱状物体の中心軸に平行な方向に距離計
を１回移動させるだけで、円柱状物体の外径及び幅並び
にその中心位置を検出することができる円柱状物体の計
測方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の円柱状物体の計測方法は、円柱状物体の中
心軸に平行な方向に距離計を移動することにより走査し
て円柱状物体の幅方向の一方の端部を検出し、該検出位
置から距離計を所定距離移動して、円柱状物体の上方位
置において距離計の移動を一時停止し、円柱状物体の中
心軸に対して直交する方向に距離計を揺動することによ
り走査して計測した円柱状物体の外周上の計測データか
ら、円柱状物体の直径方向の中心位置及び外径を演算す
るとともに、さらに、円柱状物体の中心軸に平行な方向
に距離計を移動することにより走査して円柱状物体の幅
方向の他方の端部を検出し、計測した円柱状物体の幅方
向の両端部の計測データから、円柱状物体の幅及び幅方
向の中心位置を演算するようにしたことを特徴とする。
め、本発明の円柱状物体の計測方法は、円柱状物体の中
心軸に平行な方向に距離計を移動することにより走査し
て円柱状物体の幅方向の一方の端部を検出し、該検出位
置から距離計を所定距離移動して、円柱状物体の上方位
置において距離計の移動を一時停止し、円柱状物体の中
心軸に対して直交する方向に距離計を揺動することによ
り走査して計測した円柱状物体の外周上の計測データか
ら、円柱状物体の直径方向の中心位置及び外径を演算す
るとともに、さらに、円柱状物体の中心軸に平行な方向
に距離計を移動することにより走査して円柱状物体の幅
方向の他方の端部を検出し、計測した円柱状物体の幅方
向の両端部の計測データから、円柱状物体の幅及び幅方
向の中心位置を演算するようにしたことを特徴とする。
【０００６】この円柱状物体の計測方法は、円柱状物体
の中心軸に平行な方向に距離計を移動することにより走
査して計測した円柱状物体の幅方向の両端部の計測デー
タから、円柱状物体の幅及び幅方向の中心位置を演算す
るとともに、円柱状物体の上方位置において距離計の移
動を一時停止し、円柱状物体の中心軸に対して直交する
方向に距離計を揺動することにより走査して計測した円
柱状物体の外周上の計測データから、円柱状物体の直径
方向の中心位置及び外径を演算することにより、距離計
を円柱状物体の中心軸に平行な方向に１回移動させるだ
けで、円柱状物体の外径及び幅並びにその中心位置を検
出することができる。
の中心軸に平行な方向に距離計を移動することにより走
査して計測した円柱状物体の幅方向の両端部の計測デー
タから、円柱状物体の幅及び幅方向の中心位置を演算す
るとともに、円柱状物体の上方位置において距離計の移
動を一時停止し、円柱状物体の中心軸に対して直交する
方向に距離計を揺動することにより走査して計測した円
柱状物体の外周上の計測データから、円柱状物体の直径
方向の中心位置及び外径を演算することにより、距離計
を円柱状物体の中心軸に平行な方向に１回移動させるだ
けで、円柱状物体の外径及び幅並びにその中心位置を検
出することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の円柱状物体の計測
方法の実施の形態を、製鉄所のコイルヤードに搬入、保
管される製鋼コイルの計測を自動運転可能なクレーンに
より行う場合を例に説明する。
方法の実施の形態を、製鉄所のコイルヤードに搬入、保
管される製鋼コイルの計測を自動運転可能なクレーンに
より行う場合を例に説明する。
【０００８】図１に示すように、製鉄所のコイルヤード
には、複数の製鋼コイル１０，１１，１２が、トレーラ
の荷台のパレット１３上に、スキッド１４，１５，１６
により位置決めされた状態で搭載されて搬入される。こ
の製鋼コイル１０，１１，１２は、同径の場合もあれ
ば、本実施例に示すように、中径の製鋼コイル１０、小
径の製鋼コイル１１、大径の製鋼コイル１２といった異
径のものが混在した状態で１つのパレット１３上に搭載
される場合がある。この場合において、製鋼コイル１
０，１１，１２は、その中心軸がパレット１３の長手方
向と平行に搭載されているものとする。
には、複数の製鋼コイル１０，１１，１２が、トレーラ
の荷台のパレット１３上に、スキッド１４，１５，１６
により位置決めされた状態で搭載されて搬入される。こ
の製鋼コイル１０，１１，１２は、同径の場合もあれ
ば、本実施例に示すように、中径の製鋼コイル１０、小
径の製鋼コイル１１、大径の製鋼コイル１２といった異
径のものが混在した状態で１つのパレット１３上に搭載
される場合がある。この場合において、製鋼コイル１
０，１１，１２は、その中心軸がパレット１３の長手方
向と平行に搭載されているものとする。
【０００９】コイルヤードには、天井に自動運転可能な
クレーン２０を設置する。この天井クレーン２０は、ガ
ーダ２１と、このガーター２１上を横行するクラブ２２
と、クラブ２２に昇降可能に吊下した製鋼コイルの吊具
２３とから構成されている。また、天井クレーン２０に
は、レーザ式距離計３０と演算制御部４０とからなる計
測装置が搭載されている。なお、距離計３０には、上記
のレーザ式距離計のほか、超音波式距離計を用いること
ができる。ここで、天井クレーン２０のガーダ２１の走
行方向をＸ方向、これに直交するクラブ２２の横行方向
をＹ方向、上下方向をＺ方向とする。
クレーン２０を設置する。この天井クレーン２０は、ガ
ーダ２１と、このガーター２１上を横行するクラブ２２
と、クラブ２２に昇降可能に吊下した製鋼コイルの吊具
２３とから構成されている。また、天井クレーン２０に
は、レーザ式距離計３０と演算制御部４０とからなる計
測装置が搭載されている。なお、距離計３０には、上記
のレーザ式距離計のほか、超音波式距離計を用いること
ができる。ここで、天井クレーン２０のガーダ２１の走
行方向をＸ方向、これに直交するクラブ２２の横行方向
をＹ方向、上下方向をＺ方向とする。
【００１０】レーザ式距離計３０は、下方の製鋼コイル
１０，１１，１２に向けてレーザ光を照射するレーザ光
源３２と、照射されたレーザ光が製鋼コイル１０，１
１，１２などの表面に当って反射した反射光３３を受光
する受光部３４とを備えている。また、レーザ式距離計
３０は、レーザ光走査機構を構成するスイングモータ３
５に連結されておリ、レーザ光源３２と受光部３４を含
むレーザ距離計３０全体を、所定の角度の範囲内で揺動
することによリ、レーザ光３１をＸ方向に走査できるよ
うに構成されている。そして、スイングモータ３５によ
るレーザ距離計３０の揺動角度は、エンコーダ３６によ
って測定するように構成されている。
１０，１１，１２に向けてレーザ光を照射するレーザ光
源３２と、照射されたレーザ光が製鋼コイル１０，１
１，１２などの表面に当って反射した反射光３３を受光
する受光部３４とを備えている。また、レーザ式距離計
３０は、レーザ光走査機構を構成するスイングモータ３
５に連結されておリ、レーザ光源３２と受光部３４を含
むレーザ距離計３０全体を、所定の角度の範囲内で揺動
することによリ、レーザ光３１をＸ方向に走査できるよ
うに構成されている。そして、スイングモータ３５によ
るレーザ距離計３０の揺動角度は、エンコーダ３６によ
って測定するように構成されている。
【００１１】演算制御部４０は、マイコンを内蔵してお
リ、レーザ距離計３０のレーザ光源３２、受光部３４、
エンコーダ３６等と電気的に接続され、受光部３４で受
光したレーザ光の反射光等の信号を演算制御部４０に入
力して必要なデータを得るように構成している。そし
て、演算制御部４０は、レーザ光３１とその反射光３３
のなす角度を用いた三角測量方式の原理によリ、製鋼コ
イル１０，１１，１２までの距離を演算し、記憶する機
能を備えている。これにより、レーザ距離計３０を走査
することによリ得られた各製鋼コイル１０，１１，１２
の計測データは、演算制御部４０のメモリにストアさ
れ、レーザ距離計３０を走査しながら、あるいは走査完
了後、メモリのデータを基にして、クレーン２０による
製鋼コイル１０，１１，１２の運搬に必要なデータ、す
なわち、各製鋼コイル１０，１１，１２の外径、幅、中
心位置及び個数等を演算するようにする。この演算結果
は、演算制御部４０を介して上位のコンピュータ（図示
省略）又は天井クレーン２０のコントローラ（図示省
略）に報告されるように構成される。
リ、レーザ距離計３０のレーザ光源３２、受光部３４、
エンコーダ３６等と電気的に接続され、受光部３４で受
光したレーザ光の反射光等の信号を演算制御部４０に入
力して必要なデータを得るように構成している。そし
て、演算制御部４０は、レーザ光３１とその反射光３３
のなす角度を用いた三角測量方式の原理によリ、製鋼コ
イル１０，１１，１２までの距離を演算し、記憶する機
能を備えている。これにより、レーザ距離計３０を走査
することによリ得られた各製鋼コイル１０，１１，１２
の計測データは、演算制御部４０のメモリにストアさ
れ、レーザ距離計３０を走査しながら、あるいは走査完
了後、メモリのデータを基にして、クレーン２０による
製鋼コイル１０，１１，１２の運搬に必要なデータ、す
なわち、各製鋼コイル１０，１１，１２の外径、幅、中
心位置及び個数等を演算するようにする。この演算結果
は、演算制御部４０を介して上位のコンピュータ（図示
省略）又は天井クレーン２０のコントローラ（図示省
略）に報告されるように構成される。
【００１２】次に、製鋼コイル外径、幅、中心位置及び
個数の計測方法を説明する。図１に示すように、スイン
グモータ３５を停止した状態で、レーザ光３１を鉛直方
向に照射しながら、クラブ２２をガーダ２１上を横行さ
せることにより、距離計３０をガーダ２１の長手方向、
すなわち、Ｙ方向（製鋼コイル１０，１１，１２の中心
軸に平行な方向）に走査する。
個数の計測方法を説明する。図１に示すように、スイン
グモータ３５を停止した状態で、レーザ光３１を鉛直方
向に照射しながら、クラブ２２をガーダ２１上を横行さ
せることにより、距離計３０をガーダ２１の長手方向、
すなわち、Ｙ方向（製鋼コイル１０，１１，１２の中心
軸に平行な方向）に走査する。
【００１３】図２は、距離計３０をＹ方向に走査した場
合における演算制御部４０のメモリにストアされた計測
データをＹ−Ｚ面で示したものである。この場合、距離
計３０の走査は連続的に行われるが、計測データは、離
散的にサンプリングされるので、メモリには多数の計測
データがストアされる。図２において、縦軸Ｚは、原点
Ｏを地面１７上とした場合の、原点Ｏからの製鋼コイル
１０，１１，１２の高さ分布を示している。すなわち、
計測データ１００が製鋼コイル１０、計測データ１１０
が製鋼コイル１１、計測データ１２０が製鋼コイル１
２、計測データ１３０がパレット１３、計測データ１４
０がスキッド１４、計測データ１５０がスキッド１５、
計測データ１７０が地面１７を示す。なお、計測データ
１７０は座標変換することにより高さ０となる。
合における演算制御部４０のメモリにストアされた計測
データをＹ−Ｚ面で示したものである。この場合、距離
計３０の走査は連続的に行われるが、計測データは、離
散的にサンプリングされるので、メモリには多数の計測
データがストアされる。図２において、縦軸Ｚは、原点
Ｏを地面１７上とした場合の、原点Ｏからの製鋼コイル
１０，１１，１２の高さ分布を示している。すなわち、
計測データ１００が製鋼コイル１０、計測データ１１０
が製鋼コイル１１、計測データ１２０が製鋼コイル１
２、計測データ１３０がパレット１３、計測データ１４
０がスキッド１４、計測データ１５０がスキッド１５、
計測データ１７０が地面１７を示す。なお、計測データ
１７０は座標変換することにより高さ０となる。
【００１４】図２におけるＸ方向（製鋼コイル１０，１
１，１２の中心軸方向）の位置は、ガーダ２１に取リ付
けられたエンコーダなどによって測定することができ
る。また、Ｙ方向（製鋼コイル１０，１１，１２の中心
軸に対して直交する方向）の位置は、クラブ２２に取リ
付けられたエンコーダなどによって測定することができ
る。
１，１２の中心軸方向）の位置は、ガーダ２１に取リ付
けられたエンコーダなどによって測定することができ
る。また、Ｙ方向（製鋼コイル１０，１１，１２の中心
軸に対して直交する方向）の位置は、クラブ２２に取リ
付けられたエンコーダなどによって測定することができ
る。
【００１５】この計測データに基づいて、演算制御部４
０において、各製鋼コイル１０，１１，１２のＹ方向の
中心座標、幅及び個数を演算する。図２に示す計測デー
タのうち、高さの値Ｚがあらかじめ定めた値Ｚｓ以下の
距離データを削除することによリ、製鋼コイル１０，１
１，１２の外周上の計測データ以外、例えば、パレット
１３、スキッド１４，１５，１６、地面１７等の距離デ
ータを排除する。これにより、計測データの演算を簡易
化することができるとともに、有効計測データの不連続
点を検出することにより製鋼コイルの個数を計測するこ
とができる。
０において、各製鋼コイル１０，１１，１２のＹ方向の
中心座標、幅及び個数を演算する。図２に示す計測デー
タのうち、高さの値Ｚがあらかじめ定めた値Ｚｓ以下の
距離データを削除することによリ、製鋼コイル１０，１
１，１２の外周上の計測データ以外、例えば、パレット
１３、スキッド１４，１５，１６、地面１７等の距離デ
ータを排除する。これにより、計測データの演算を簡易
化することができるとともに、有効計測データの不連続
点を検出することにより製鋼コイルの個数を計測するこ
とができる。
【００１６】まず、各製鋼コイル１０，１１，１２のＹ
方向の中心座標、幅及び個数の演算方法を製鋼コイル１
２（製鋼コイル１０，１１の場合も同様。）について説
明する。図２に示すように、製鋼コイル１２の外周上の
多数の計測データ１２０のうち、両端のデータＹａ，Ｙ
ｂのＹ方向の算術平均、すなわち、 Ｙ０＝（Ｙａ＋Ｙｂ）／２ ・・・・・（１） によリ製鋼コイル１２のＹ方向の中心座標Ｙ０を求める
ことができ、その中心位置を検出することができる。ま
た、同様に両端のデータＹａ，Ｙｂの差、すなわち、 Ｌ＝Ｙｂ−Ｙａ ・・・・・（２） によって製鋼コイル１２の幅Ｌを求めることができる。
方向の中心座標、幅及び個数の演算方法を製鋼コイル１
２（製鋼コイル１０，１１の場合も同様。）について説
明する。図２に示すように、製鋼コイル１２の外周上の
多数の計測データ１２０のうち、両端のデータＹａ，Ｙ
ｂのＹ方向の算術平均、すなわち、 Ｙ０＝（Ｙａ＋Ｙｂ）／２ ・・・・・（１） によリ製鋼コイル１２のＹ方向の中心座標Ｙ０を求める
ことができ、その中心位置を検出することができる。ま
た、同様に両端のデータＹａ，Ｙｂの差、すなわち、 Ｌ＝Ｙｂ−Ｙａ ・・・・・（２） によって製鋼コイル１２の幅Ｌを求めることができる。
【００１７】このようにして、製鋼コイル１２のＹ方向
の中心座標Ｙ０及び幅Ｌを算出することにより、製鋼コ
イル１２の幅及びその中心位置を検出することができ
る。
の中心座標Ｙ０及び幅Ｌを算出することにより、製鋼コ
イル１２の幅及びその中心位置を検出することができ
る。
【００１８】そして、パレット１３上に直列に搭載され
ている他の製鋼コイル１０，１１についても、同様にし
て、クラブ２２をガーダ２１上を横行させ、距離計３０
をＹ方向に走査させることにより、製鋼コイル１０，１
１のＹ方向の幅及びその中心位置を検出することがで
き、併せて、製鋼コイルの個数を検出することができ
る。
ている他の製鋼コイル１０，１１についても、同様にし
て、クラブ２２をガーダ２１上を横行させ、距離計３０
をＹ方向に走査させることにより、製鋼コイル１０，１
１のＹ方向の幅及びその中心位置を検出することがで
き、併せて、製鋼コイルの個数を検出することができ
る。
【００１９】次に、製鋼コイル１０，１１，１２の外径
及びその中心位置を計測する方法を製鋼コイル１２（製
鋼コイル１０，１１の場合も同様。）について説明す
る。図１〜図２に示すように、スイングモータ３５を停
止した状態で、レーザ光３１を鉛直方向に照射しなが
ら、クラブ２２をガーダ２１上を横行させることによ
り、距離計３０をガーダ２１の長手方向、すなわち、Ｙ
方向（製鋼コイル１２の中心軸に平行な方向）に走査す
ることにより、上記のとおり、円柱状物体１２の幅方向
の一方の端部Ｙｂを検出することができる。このとき、
図３〜図５に示すように、この検出位置から距離計３０
を製鋼コイル１２の幅Ｌより小さい予め設定した所定距
離Ｙｗだけ移動して、距離計３０を製鋼コイル１２の上
方位置において一時停止させた状態で、スイングモータ
３５を駆動することにより、距離計３０を所定の角度の
範囲３１０，３１１内で揺動させ、レーザ光３１をＸ方
向に走査する。
及びその中心位置を計測する方法を製鋼コイル１２（製
鋼コイル１０，１１の場合も同様。）について説明す
る。図１〜図２に示すように、スイングモータ３５を停
止した状態で、レーザ光３１を鉛直方向に照射しなが
ら、クラブ２２をガーダ２１上を横行させることによ
り、距離計３０をガーダ２１の長手方向、すなわち、Ｙ
方向（製鋼コイル１２の中心軸に平行な方向）に走査す
ることにより、上記のとおり、円柱状物体１２の幅方向
の一方の端部Ｙｂを検出することができる。このとき、
図３〜図５に示すように、この検出位置から距離計３０
を製鋼コイル１２の幅Ｌより小さい予め設定した所定距
離Ｙｗだけ移動して、距離計３０を製鋼コイル１２の上
方位置において一時停止させた状態で、スイングモータ
３５を駆動することにより、距離計３０を所定の角度の
範囲３１０，３１１内で揺動させ、レーザ光３１をＸ方
向に走査する。
【００２０】図４は、距離計３０をＸ方向に走査した場
合における演算制御部４０のメモリにストアされた計測
データをＸ−Ｚ面で示したものである。この場合、距離
計３０の走査は連続的に行われるが、計測データは、離
散的にサンプリングされるので、メモリには多数の計測
データがストアされる。図４において、縦軸Ｚは、原点
Ｏを地面１７上とした場合の、原点Ｏからの製鋼コイル
１２の高さ分布を示している。すなわち、計測データ１
２０が製鋼コイル１２、計測データ１７０が地面１７を
示す。なお、計測データ１７０は座標変換することによ
り高さ０となる。この場合、Ｚ方向の距離は、図３に示
すように、スイングモータ３５の鉛直方向からの角度θ
を用い、実測定距離にｃｏｓθを乗じた値となる。
合における演算制御部４０のメモリにストアされた計測
データをＸ−Ｚ面で示したものである。この場合、距離
計３０の走査は連続的に行われるが、計測データは、離
散的にサンプリングされるので、メモリには多数の計測
データがストアされる。図４において、縦軸Ｚは、原点
Ｏを地面１７上とした場合の、原点Ｏからの製鋼コイル
１２の高さ分布を示している。すなわち、計測データ１
２０が製鋼コイル１２、計測データ１７０が地面１７を
示す。なお、計測データ１７０は座標変換することによ
り高さ０となる。この場合、Ｚ方向の距離は、図３に示
すように、スイングモータ３５の鉛直方向からの角度θ
を用い、実測定距離にｃｏｓθを乗じた値となる。
【００２１】この計測データに基づいて、演算制御部４
０において、製鋼コイル１２のＸ及びＺ方向の中心座標
Ｐ（Ｘ０，Ｚ０）及び半径Ｒを演算する。まず、図２に
示す計測データのうち、高さの値Ｚがあらかじめ定めた
値Ｚｓ以下の距離データを削除することによリ、製鋼コ
イル１２の外周上の計測データ以外、例えば、パレット
１３、スキッド１６、地面１７等の距離データを排除す
る。これにより、製鋼コイル１２の外径及び中心位置の
演算を簡易化することができる。
０において、製鋼コイル１２のＸ及びＺ方向の中心座標
Ｐ（Ｘ０，Ｚ０）及び半径Ｒを演算する。まず、図２に
示す計測データのうち、高さの値Ｚがあらかじめ定めた
値Ｚｓ以下の距離データを削除することによリ、製鋼コ
イル１２の外周上の計測データ以外、例えば、パレット
１３、スキッド１６、地面１７等の距離データを排除す
る。これにより、製鋼コイル１２の外径及び中心位置の
演算を簡易化することができる。
【００２２】製鋼コイル１２のＸ及びＺ方向の計測デー
タ１２０のうちから任意の３箇所を選定し、この３箇
所、すなわちＡ点、Ｂ点、Ｃ点の座標を、それぞれ（Ｘ
１，Ｚ１）、（Ｘ２，Ｚ２）、（Ｘ３，Ｚ３）とする。
タ１２０のうちから任意の３箇所を選定し、この３箇
所、すなわちＡ点、Ｂ点、Ｃ点の座標を、それぞれ（Ｘ
１，Ｚ１）、（Ｘ２，Ｚ２）、（Ｘ３，Ｚ３）とする。
【００２３】３箇所の計測データを、演算制御部４０に
おいて、式（３）〜式（９）に基づいて演算することに
より、製鋼コイル１２のＸ及びＺ方向の中心座標Ｐ（Ｘ
０，Ｚ０）及び半径Ｒを演算することができる。すなわ
ち、 （Ｘ０−Ｘ１）2＋（Ｚ０−Ｚ１）2＝Ｒ2 ・・・・・（３） （Ｘ０−Ｘ２）2＋（Ｚ０−Ｚ２）2＝Ｒ2 ・・・・・（４） （Ｘ０−Ｘ３）2＋（Ｚ０−Ｚ３）2＝Ｒ2 ・・・・・（５） ２Ｘ０（Ｘ１−Ｘ２）＋２Ｚ０（Ｚ１−Ｚ２）＝Ａ１ ・・・・・（６） ２Ｘ０（Ｘ１−Ｘ３）＋２Ｚ０（Ｚ１−Ｚ３）＝Ｂ１ ・・・・・（７） ここで、 Ａ１＝Ｘ１2−Ｘ２2＋Ｚ１2−Ｚ２2 Ｂ１＝Ｘ１2−Ｘ３2＋Ｚ１2−Ｚ３2 Ｘ０：製鋼コイル１２のＸ方向の中心Ｐの座標 Ｚ０：製鋼コイル１２のＺ方向の中心Ｐの座標 Ｘ１：点ＡのＸ方向の座標 Ｚ１：点ＡのＺ方向の座標 Ｘ２：点ＢのＸ方向の座標 Ｚ２：点ＢのＺ方向の座標 Ｘ３：点ＣのＸ方向の座標 Ｚ３：点ＣのＺ方向の座標 である。の関係が成立し、これより、式（８）及び式
（９）が得られる。
おいて、式（３）〜式（９）に基づいて演算することに
より、製鋼コイル１２のＸ及びＺ方向の中心座標Ｐ（Ｘ
０，Ｚ０）及び半径Ｒを演算することができる。すなわ
ち、 （Ｘ０−Ｘ１）2＋（Ｚ０−Ｚ１）2＝Ｒ2 ・・・・・（３） （Ｘ０−Ｘ２）2＋（Ｚ０−Ｚ２）2＝Ｒ2 ・・・・・（４） （Ｘ０−Ｘ３）2＋（Ｚ０−Ｚ３）2＝Ｒ2 ・・・・・（５） ２Ｘ０（Ｘ１−Ｘ２）＋２Ｚ０（Ｚ１−Ｚ２）＝Ａ１ ・・・・・（６） ２Ｘ０（Ｘ１−Ｘ３）＋２Ｚ０（Ｚ１−Ｚ３）＝Ｂ１ ・・・・・（７） ここで、 Ａ１＝Ｘ１2−Ｘ２2＋Ｚ１2−Ｚ２2 Ｂ１＝Ｘ１2−Ｘ３2＋Ｚ１2−Ｚ３2 Ｘ０：製鋼コイル１２のＸ方向の中心Ｐの座標 Ｚ０：製鋼コイル１２のＺ方向の中心Ｐの座標 Ｘ１：点ＡのＸ方向の座標 Ｚ１：点ＡのＺ方向の座標 Ｘ２：点ＢのＸ方向の座標 Ｚ２：点ＢのＺ方向の座標 Ｘ３：点ＣのＸ方向の座標 Ｚ３：点ＣのＺ方向の座標 である。の関係が成立し、これより、式（８）及び式
（９）が得られる。
【００２４】
【式１】
【００２５】このようにして、製鋼コイル１２のＸ方向
及びＺ方向の中心座標Ｐ（Ｘ０，Ｚ０）及び半径Ｒを算
出することにより、製鋼コイル１２の外径及びその中心
位置を検出することができる。
及びＺ方向の中心座標Ｐ（Ｘ０，Ｚ０）及び半径Ｒを算
出することにより、製鋼コイル１２の外径及びその中心
位置を検出することができる。
【００２６】そして、パレット１３上に直列に搭載され
ている他の製鋼コイル１０，１１についても、同様にし
て、クラブ２２をガーダ２１上を横行させ、距離計３０
を製鋼コイル１０，１１の上方位置において一時停止さ
せた状態で揺動させ、レーザ光３１をＸ方向に走査させ
ることにより、製鋼コイル１０，１１の外径及びその中
心位置を検出することができる。
ている他の製鋼コイル１０，１１についても、同様にし
て、クラブ２２をガーダ２１上を横行させ、距離計３０
を製鋼コイル１０，１１の上方位置において一時停止さ
せた状態で揺動させ、レーザ光３１をＸ方向に走査させ
ることにより、製鋼コイル１０，１１の外径及びその中
心位置を検出することができる。
【００２７】この場合において、演算制御部４０におい
て、前記３箇所の計測データ以外の別途任意に定める計
測点３点を定め、この計測点の計測データに基づいて、
上記Ａ点、Ｂ点及びＣ点の場合と同様にして、製鋼コイ
ル１０，１１，１２のＸ方向及びＺ方向の中心座標Ｐ
（Ｘ０，Ｚ０）及び半径Ｒを算出することにより、製鋼
コイル１０，１１，１２の外径及びその中心位置を検出
することができ、これら複数（２又はそれ以上）の演算
値を算術平均することにより、検出精度を向上すること
ができる。
て、前記３箇所の計測データ以外の別途任意に定める計
測点３点を定め、この計測点の計測データに基づいて、
上記Ａ点、Ｂ点及びＣ点の場合と同様にして、製鋼コイ
ル１０，１１，１２のＸ方向及びＺ方向の中心座標Ｐ
（Ｘ０，Ｚ０）及び半径Ｒを算出することにより、製鋼
コイル１０，１１，１２の外径及びその中心位置を検出
することができ、これら複数（２又はそれ以上）の演算
値を算術平均することにより、検出精度を向上すること
ができる。
【００２８】ところで、上記実施例においては、スイン
グモータ３５を駆動することにより、距離計３０全体を
所定の角度の範囲３１０，３１１内で揺動させるように
したが、レーザ光３１をＸ方向に走査させる手段は、こ
れに限定されず、例えば、図６〜図７に示すように、ス
キャンモータ３９により２個の反射鏡３８ａ，３８ｂを
所定の角度の範囲３８０，３８１内で揺動させ、レーザ
光源３２より照射されたレーザ光３１を反射鏡３８ａに
より反射させ、製鋼コイルからの反射光は反射鏡３８ｂ
により反射させ、その反射光３３を受光部３４にて受光
するように構成することもできる。
グモータ３５を駆動することにより、距離計３０全体を
所定の角度の範囲３１０，３１１内で揺動させるように
したが、レーザ光３１をＸ方向に走査させる手段は、こ
れに限定されず、例えば、図６〜図７に示すように、ス
キャンモータ３９により２個の反射鏡３８ａ，３８ｂを
所定の角度の範囲３８０，３８１内で揺動させ、レーザ
光源３２より照射されたレーザ光３１を反射鏡３８ａに
より反射させ、製鋼コイルからの反射光は反射鏡３８ｂ
により反射させ、その反射光３３を受光部３４にて受光
するように構成することもできる。
【００２９】さらに、上記実施例においては、製鉄所の
コイルヤードにおける製鋼コイルを計測する方法につい
て説明したが、本発明の円柱状物体の計測方法は、例え
ば、製紙ロール等の円柱状物体の形状及び位置検出に広
く適用することができる。
コイルヤードにおける製鋼コイルを計測する方法につい
て説明したが、本発明の円柱状物体の計測方法は、例え
ば、製紙ロール等の円柱状物体の形状及び位置検出に広
く適用することができる。
【００３０】
【発明の効果】本発明の円柱状物体の計測方法によれ
ば、 円柱状物体の中心軸に平行な方向に距離計を移動
することにより走査して計測した円柱状物体の幅方向の
両端部の計測データから、円柱状物体の幅及び幅方向の
中心位置を演算するとともに、円柱状物体の上方位置に
おいて距離計の移動を一時停止し、円柱状物体の中心軸
に対して直交する方向に距離計を揺動することにより走
査して計測した円柱状物体の外周上の計測データから、
円柱状物体の直径方向の中心位置及び外径を演算するこ
とにより、距離計を円柱状物体の中心軸に平行な方向に
１回移動させるだけで、円柱状物体の外径及び幅並びに
その中心位置を検出することができる。これにより、距
離計の移動に要する時間を短縮化して、円柱状物体を自
動搬送する際の作業効率を向上することができる。
ば、 円柱状物体の中心軸に平行な方向に距離計を移動
することにより走査して計測した円柱状物体の幅方向の
両端部の計測データから、円柱状物体の幅及び幅方向の
中心位置を演算するとともに、円柱状物体の上方位置に
おいて距離計の移動を一時停止し、円柱状物体の中心軸
に対して直交する方向に距離計を揺動することにより走
査して計測した円柱状物体の外周上の計測データから、
円柱状物体の直径方向の中心位置及び外径を演算するこ
とにより、距離計を円柱状物体の中心軸に平行な方向に
１回移動させるだけで、円柱状物体の外径及び幅並びに
その中心位置を検出することができる。これにより、距
離計の移動に要する時間を短縮化して、円柱状物体を自
動搬送する際の作業効率を向上することができる。
【図１】本発明の円柱状物体の計測方法の一実施例を示
す説明図（正面図）である。
す説明図（正面図）である。
【図２】製鋼コイルのＹ−Ｚ面の計測データを示す説明
図である。
図である。
【図３】本発明の円柱状物体の計測方法の一実施例を示
す説明図（側面図）である。
す説明図（側面図）である。
【図４】製鋼コイルのＸ−Ｚ面の計測データを示す説明
図（側面図）である。
図（側面図）である。
【図５】製鋼コイルのＸ−Ｚ面の計測データを示す説明
図（平面図）である。
図（平面図）である。
【図６】レーザ光をＸ方向に走査させる異なる手段を示
す側面図である。
す側面図である。
【図７】同平面図である。
１０ 製鋼コイル １１ 製鋼コイル １２ 製鋼コイル ２０ クレーン ２２ クラブ ３０ レーザ距離計 ３１ レーザ光 ３２ レーザ光源 ３３ 反射光 ３４ 受光部 ４０ 演算制御部
Claims (1)
- 【請求項１】 円柱状物体の中心軸に平行な方向に距離
計を移動することにより走査して円柱状物体の幅方向の
一方の端部を検出し、該検出位置から距離計を所定距離
移動して、円柱状物体の上方位置において距離計の移動
を一時停止し、円柱状物体の中心軸に対して直交する方
向に距離計を揺動することにより走査して計測した円柱
状物体の外周上の計測データから、円柱状物体の直径方
向の中心位置及び外径を演算するとともに、さらに、円
柱状物体の中心軸に平行な方向に距離計を移動すること
により走査して円柱状物体の幅方向の他方の端部を検出
し、計測した円柱状物体の幅方向の両端部の計測データ
から、円柱状物体の幅及び幅方向の中心位置を演算する
ようにしたことを特徴とする円柱状物体の計測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24957197A JPH1171091A (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 円柱状物体の計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24957197A JPH1171091A (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 円柱状物体の計測方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1171091A true JPH1171091A (ja) | 1999-03-16 |
Family
ID=17194991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24957197A Pending JPH1171091A (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 円柱状物体の計測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1171091A (ja) |
-
1997
- 1997-08-29 JP JP24957197A patent/JPH1171091A/ja active Pending
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