JP7581576B2 - How to operate an overhead crane equipped with a human detection system - Google Patents
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Description
本発明はクレーン作業エリアにおける作業者とクレーンの吊荷の衝突などの事故を防止する人検知システムを備えた天井クレーンの運転方法に関するものである。 The present invention relates to a method for operating an overhead crane equipped with a human detection system that prevents accidents such as collisions between a worker and the crane's suspended load in the crane work area.
従来、クレーン衝突防止装置として、距離センサを用いて対象物までの距離を求め、距離の時間変化に基づいて物体の移動速度を演算するとともに、クレーンの相対速度を取得して衝突防止制御を行うものが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, a crane collision prevention device has been proposed that uses a distance sensor to determine the distance to an object, calculates the object's moving speed based on the change in distance over time, and obtains the relative speed of the crane to perform collision prevention control (see, for example, Patent Document 1).
ところで、本件出願人は、先に、測域センサ、すなわち、空間の物理的な形状データを出力することができる走査型の光波距離計をいい、「光検出と測距」又は「レーザ画像検出と測距」とも呼ばれる「LIDAR」(Light Detection and Ranging 又は Laser Imaging Detection and Rangingの略語。光を用いたリモートセンシング技術の1つで、パルス状に発光するレーザ照射に対する散乱光を測定し、遠距離にある対象物までの距離やその対象物の形状や性質を分析する装置。)を使用して、以下の1~5の装置を提案した。1.クレーン作業エリアの3次元マップを作るときに、死角が発生しているか否か判断して、死角を補う位置で再度スキャニング動作を行い、死角のない3次元マップを作成する装置(特許文献2参照。)。
2.簡易な設備構成で、外乱光対策を実施し、クレーンの作業環境に影響されることなく、作業者を確実に抽出することによって、クレーン作業エリアの安全を確認できる装置(特許文献3参照。)。
3.簡易な設備構成で、クレーンの取扱物の大きさを吊上時に把握し、その情報に応じて減速距離を変えて、作業者などの対象物との衝突を防止する装置(特許文献4参照。)。4.簡易な設備構成で、取扱物及び対象物の3次元の計測をリアルタイムで行うことを可能とすることによって、取扱物の大きさをクレーンの吊上時に把握し、その情報に応じて減速、停止を行うことで、作業者などの移動している対象物を含む対象物との衝突を防止する装置(特許文献5参照。)。
5.簡易な設備構成で、取扱物の3次元の計測をリアルタイムで行うことを可能とすることによって、クレーンが荷役する取扱物の傾斜を直接検出することができるクレーンにおける安全装置(特許文献6参照。)。
The applicant of the present application has previously proposed the following
2. A device that can check the safety of a crane work area by using a simple equipment configuration, taking measures against disturbance light, and reliably extracting the worker without being affected by the crane work environment (see Patent Document 3).
3. A device with a simple equipment configuration that determines the size of the object being handled by the crane when it is hoisted, and changes the deceleration distance depending on that information to prevent collision with objects such as workers (see Patent Document 4). 4. A device with a simple equipment configuration that enables three-dimensional measurements of the object being handled and the object to be performed in real time, determines the size of the object being handled when the crane is hoisted, and decelerates and stops depending on that information to prevent collision with objects including moving objects such as workers (see Patent Document 5).
5. A safety device for a crane that can directly detect the inclination of an object being handled by a crane by making it possible to perform three-dimensional measurement of the object in real time with a simple equipment configuration (see Patent Document 6).
ところで、上記従来のクレーンの安全装置によっては、取扱物を巻上時に吊荷の近くで作業していた場合にカメラ視野が荷物で塞がった場合や、吊荷搬送時に吊荷の下に作業者が入りカメラに作業者が映らなくなった場合には、作業者を検知することが困難になる場合があった。 However, with the above-mentioned conventional crane safety devices, it can be difficult to detect an operator if the camera's field of view is blocked by luggage when the operator is working near the suspended load during hoisting, or if the operator is under the suspended load during transport and is no longer visible on the camera.
本発明は、上記従来のクレーンの安全装置、特に、人検知システムにおいて、クレーンが荷役する取扱物によって作業者を検知することが困難になるという問題に鑑みて、複数台のカメラ等を用いた簡易な設備で構成した人検知システムにより、クレーン作業エリアにおける作業者とクレーンの吊荷の衝突などの事故を防止することができるようにした人検知システムを備えた天井クレーンの運転方法を提供することを目的とする。 In view of the problem with the above-mentioned conventional crane safety devices, particularly the human detection system, that it becomes difficult to detect the worker due to the load being handled by the crane, the present invention aims to provide a method for operating an overhead crane equipped with a human detection system that uses a human detection system composed of simple equipment such as multiple cameras, etc., to prevent accidents such as collisions between the worker and the load suspended by the crane in the crane work area.
上記課題を解決するため、本発明の人検知システムを備えた天井クレーンの運転方法は、複数台のカメラの視野、座標をフック中心の基準座標に合成し、人の検知可能な範囲でトレースを行い、人の位置情報が突然消失すると人に危険が及ぶと判断する警戒領域を設け、警戒領域内において人をトレース中のすべてのカメラが2回連続して人を見失った場合に人消失と判断して、その旨のアナウンスと共にクレーンを停止させるようにすることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the method of operating an overhead crane equipped with a human detection system of the present invention is characterized in that it combines the fields of view and coordinates of multiple cameras into a reference coordinate centered on the hook, traces people within a range where they can be detected, sets up a security zone in which it is determined that the person is in danger if the person's position information is suddenly lost, and if all cameras tracing a person within the security zone lose sight of the person twice in a row, it is determined that the person has disappeared, and the crane is stopped along with an announcement to that effect.
この場合において、前記天井クレーンを地上で操作する操作器に、人検知システムの有効無効選択、人検知システム点検及び玉掛作業のための釦を備え、吊荷の有無に合わせて人検知する範囲の切替及び人検知システムの点検を行うようにすることができる。 In this case, the control device that operates the overhead crane from the ground can be equipped with buttons for enabling and disabling the human detection system, inspecting the human detection system, and for slinging operations, allowing the range for human detection to be switched and the human detection system to be inspected depending on whether a load is suspended or not.
また、前記天井クレーンに人検知の状態表示灯及び人検知システムで検出した人数を表示する人数表示器を備え、人検知システムの状態表示を行うようにすることができる。 The overhead crane can also be equipped with a human detection status indicator light and a number of people indicator that displays the number of people detected by the human detection system, thereby displaying the status of the human detection system.
本発明の人検知システムを備えた天井クレーンの運転方法によれば、クレーン電源ON後に、1秒間に数回程度の短い時間間隔、例えば、250m秒毎にカメラで撮影し、人を検知可能なエリアにおいて人のトレースを行い、吊荷に近い範囲に警戒領域を設け、警戒領域で人をトレース中のすべてのカメラが2回連続で検知できない場合、人の位置情報を消失したとみなしアナウンスと共にクレーンを停止させることができ、簡易な設備構成で、クレーンの取扱物により死角が発生した場合に作業者などの対象物との衝突を防止することができる。 According to the method of operating an overhead crane equipped with a human detection system of the present invention, after the crane power is turned on, images are taken with a camera at short time intervals of several times per second, for example, every 250 ms, and people are traced in areas where they can be detected. A security zone is set up in the area close to the suspended load, and if all cameras tracing a person in the security zone fail to detect them twice in a row, it is assumed that the person's position information has been lost and an announcement is made, and the crane is stopped. With a simple equipment configuration, collisions with objects such as workers can be prevented when blind spots occur due to the items being handled by the crane.
以下、本発明の天井クレーンの運転方法の実施の形態を、図面に基づいて説明する。 Below, an embodiment of the method for operating an overhead crane of the present invention will be explained with reference to the drawings.
図1~図20に、本発明の人検知システムを備えた天井クレーンの運転方法の一実施例を示す。 Figures 1 to 20 show one embodiment of a method for operating an overhead crane equipped with the human detection system of the present invention.
図1は、本発明の人検知システムを備えた天井クレーンの運転方法を実施するための制御装置の一実施例を示すシステム構成図である。
ここで、吊荷をあらかじめ最大定型サイズ(縦、横、高さ)としてタッチパネル17からパソコン16に登録し、図8のように、吊荷の中心から一番遠い場所までを半径とする外接円として吊荷の形状を定義し、吊荷の端から人までの距離の計算を行う。玉掛作業時は、図4の無線操作器の「玉掛」釦を押下している間は、フックから人までの距離として計算を行う。
FIG. 1 is a system configuration diagram showing an embodiment of a control device for implementing a method for operating an overhead crane equipped with a human detection system according to the present invention.
Here, the load is registered in advance as its maximum standard size (length, width, height) in the computer 16 via the
人検知システムを備えた天井クレーンは、クレーン始業前に点検を実施し、人検知システム及び作業者のヘルメットの汚れ有無の判定として検知人数を確認するための点検作業を行う。
点検方法は、図4の無線操作器の人検知システム有効無効の「人検」選択釦を押下し、図5の人検知状態表示灯(シグナルタワー)の青ランプ点灯により有効を確認した後、点検釦を押下することで点検を開始する。
点検時は、人検知システムの状態を表す図5の人検知状態表示灯を上から順番に表示させてすべての表示灯のランプテスト確認後、アナウンスに従い点検を行う。
ヘルメットマークの汚れ判定は、図1のシステム構成図の赤外線投光器のON/OFF画像を人検知用カメラ(人検知用カメラ1、人検知用カメラ2)18、20で撮影した映像をパソコンに取り込み、検知した数とクレーン下に設置したヘルメットの個数を比較して、設置した数量より検知した数が少ない場合に汚れと判断する。
カメラと投光器の汚れ判定については、クレーンを10秒間走行し、図7のようにカメラで撮影した映像として、クレーン移動により背景が変化したにもかかわらずカメラの視野内の常に同じ位置に黒い物体が付着した場合に汚れ検出とする。作業途中で人が交代若しくは増加した場合のヘルメット状態のみの点検対応として、図6の人検知人数表示器により常時検知人数の確認を行う。
Overhead cranes equipped with human detection systems are inspected before crane operations begin, and inspection work is carried out to check the number of people detected and to determine whether the human detection system and the workers' helmets are dirty.
The inspection method is to press the “Human Detection” selection button on the wireless controller in Figure 4 to enable or disable the human detection system, and after confirming that it is enabled by the blue light on the human detection status indicator (signal tower) in Figure 5, press the inspection button to start the inspection.
During inspection, the human detection status indicator lights in Figure 5, which show the status of the human detection system, are displayed in order from top to bottom, and after a lamp test check of all the indicator lights is performed, inspection is carried out according to the announcements.
To determine whether the helmet mark is dirty, the images taken by the human detection cameras (
To determine whether the camera and floodlight are dirty, the crane is moved for 10 seconds, and dirt is detected if a black object is always attached to the same position within the camera's field of view in the video captured by the camera as shown in Figure 7, even though the background changes due to the movement of the crane.When personnel are replaced or increased during work, the number of detected personnel is constantly checked using the person detection number display in Figure 6 as an inspection response only to the helmet condition.
クレーン始業前のカメラ点検終了後、人検知システムが検知可能状態に切り替わり、人検知可能な範囲を図9の9つの人検知管理エリアに分けて、各動作に対して、各エリアが安全領域か否かを判断しながら作業者にぶつからない速度で運転を行う。
安全領域は、人検知システムが人を検知しても安全だと判断する場所を安全領域と定義し、クレーンの動作毎に異なる。例えば、吊荷の巻上動作の安全領域は、図10のように吊荷の端から2000mm以上離れた場所とする。ここで、「吊荷の端から2000mm」は、月刊誌「クレーン」2017年4月号に掲載の「安全な玉掛け作業の進め方(2)」に安全な退避位置として、吊荷の端から2000mmと記載されていることを根拠とし、ここでは、仮に2000mmと定義し、パラメータにより変更可能とする。
After the camera inspection is completed before the crane begins operation, the human detection system switches to a detectable state, and the area in which humans can be detected is divided into the nine human detection management areas shown in Figure 9. For each operation, the crane operates at a speed that will not collide with the worker, while determining whether or not each area is a safe area.
The safe area is defined as a location where the human detection system judges it safe to detect a human, and differs for each crane operation. For example, the safe area for the lifting operation of a load is set to a location 2000 mm or more away from the end of the load, as shown in Figure 10. Here, "2000 mm from the end of the load" is based on the fact that "How to Proceed with Safe Rigging Operation (2)" published in the April 2017 issue of the monthly magazine "Crane" states that 2000 mm from the end of the load is a safe evacuation position, and is defined as 2000 mm here and can be changed by parameters.
巻上下における人消失機能は、図2のように、クラブ上対角に設置したカメラ2台それぞれに視野、座標を持っており、正確に人の位置関係を計測するため、それぞれの座標を基準座標1つに合成する。クレーンの場合、人が吊荷の周りを移動することでワイヤロープやフックによりカメラ1台ではヘルメットマークが遮蔽して未検出となるため、クラブ上対角に2台設置することで死角を無くしている。座標合成では、750mm+β以内の
人を同一人物とし、750mmは人の肩幅を想定する。βは、-250~250mmとする。人消失機能は、図3のように人を消失した場合に危険と判断できる吊荷の周りに警戒領域を設け、クレーン電源ON後に、1秒間に数回程度の短い時間間隔、例えば、250m秒毎にカメラ2台で撮影を行う。人消失機能は、図18~図20の3つの状態を検知し、図20の状態となった場合に人消失となる。
具体的には、図18のタイミングチャートは、人消失機能が動作しない通常時の状態を示す。クレーンの電源投入後、250m秒毎にカメラ1、2で投光器点灯時と消灯時に撮影し、座標の合成を行う。次に撮影1回目の人の位置と撮影2回目の人の位置の距離が近い人を同一人物とし、通常時は、撮影2回目から撮影した順番に前回位置との距離の比較を行い人のトレースを行う。
図19のタイミングチャートは、1回目人消失、2回目人検知の状態を示す。撮影2回目と撮影3回目を比較し、距離が近い人がいない場合に1回目の人消失発生とする。4回目の撮影では人をトレースしていた撮影2回目と撮影4回目と距離の比較を行い、距離が近い人を検知した場合は、人のトレースを継続する。
図20のタイミングチャートは、1回目人消失、2回目人消失の状態を示す。撮影2回目と撮影3回目を比較し、距離が近い人がいない場合に1回目の人消失発生とする。4回目の撮影では人をトレースしていた撮影2回目と撮影4回目と距離の比較を行い、距離が近い人がいない場合に2回目の人消失発生としてパソコンからPLC制御盤に通知してクレーンを停止する。仮に撮影5回目に人を検知した場合でもクレーンの停止を行う。
人消失の条件は、警戒領域内で表1に示すように人をトレース中にカメラ1、カメラ2両方が人を2回連続で未検出した場合に人消失とする。
これにより、安全性を確保しながら、人検知システムの撮影のノイズによる誤検知を防止することができる。
なお、本実施例においては、カメラ2台で必要な視野をカバーできる場合について説明したが、カメラ2台で必要な視野をカバーできない場合には、カメラを、3台又はそれ以上の台数で構成することができる。この場合も、警戒領域内において人をトレース中のすべてのカメラが2回連続して人を見失った場合に人消失と判断するようにする。
The human disappearance function for lifting and lowering is as shown in Figure 2. Two cameras are installed diagonally above the club, each with its own field of view and coordinates, and in order to accurately measure the relative positions of people, the coordinates of each are combined into one reference coordinate. In the case of a crane, when a person moves around the load, the helmet mark is blocked by the wire rope or hook and goes undetected with one camera, so two cameras are installed diagonally above the club to eliminate blind spots. In coordinate combination, people within 750 mm + β are considered to be the same person, and 750 mm is assumed to be the shoulder width of a person. β is set to -250 to 250 mm. The human disappearance function sets up a warning area around the load that can be judged as dangerous if a person disappears, as shown in Figure 3, and after the crane power is turned on, two cameras take pictures at short time intervals of several times per second, for example, every 250 ms. The human disappearance function detects the three states shown in Figures 18 to 20, and when the state shown in Figure 20 is reached, the person disappears.
Specifically, the timing chart in Fig. 18 shows a normal state in which the person disappearance function is not operating. After the power to the crane is turned on, images are taken every 250 ms with
The timing chart in Fig. 19 shows the state of person disappearance in the first shot and person detection in the second shot. The second and third shots are compared, and if there is no person nearby, it is determined that person disappearance occurred in the first shot. In the fourth shot, the distance between the second and fourth shots, in which a person was traced, is compared, and if a person is detected nearby, tracing of the person continues.
The timing chart in Figure 20 shows the first and second human disappearance states. The second and third shots are compared, and if there is no person nearby, it is determined that the first human disappearance has occurred. In the fourth shot, the distance between the second and fourth shots, which were tracing the person, is compared, and if there is no person nearby, it is determined that the second human disappearance has occurred, and the computer notifies the PLC control panel to stop the crane. Even if a person is detected in the fifth shot, the crane will be stopped.
The condition for a person disappearance is when, while tracing a person within the security area as shown in Table 1, neither
This makes it possible to prevent false detections caused by noise in the images captured by the human detection system while ensuring safety.
In this embodiment, the case where the required field of view can be covered with two cameras has been described, but if the required field of view cannot be covered with two cameras, the number of cameras can be three or more. In this case, too, if all cameras tracing a person within the security area lose sight of the person twice in a row, it is determined that the person has disappeared.
図11の横行単独動作において、システムは管理エリア「(1)、(3)、(4)、(6)、(7)、(8)、(9)及び(5)の一部」を安全領域とする。
進行方向に向かって吊荷の左右両側の端から2000mmの範囲前方とし、横からの人の飛び出しや後方からの吊荷下への進入を考慮して、荷物の後ろも含めた範囲を停止とする。
図11において、進行方向の前方の(2)のエリアに人を検知した場合、人に危険が及ぶ可能性があると判断してクレーンを低速に切り替え、図5の人検知状態表示灯の黄ランプが点滅する。そのまま(5)のエリアに人を検知した場合は停止し、黄ランプが点灯す
る。
図12の走行単独動作の場合は、安全領域が切り替わり進行方向の(4)のエリアの前方に人を検知した場合、人に危険が及ぶ可能性があると判断してクレーンを低速に切り替え、図5の人検知状態表示灯の黄ランプが点滅する。そのまま(5)のエリアに人を検知した場合は停止し、黄ランプが点灯する。
In the traverse alone operation of FIG. 11, the system designates the management areas "(1), (3), (4), (6), (7), (8), (9) and part of (5)" as the safe area.
The stop should be within a range of 2000 mm in front of both the left and right ends of the load in the direction of travel, and should also include the area behind the load, taking into consideration the possibility of people jumping out from the side or entering under the load from the rear.
In Fig. 11, if a person is detected in area (2) ahead in the direction of travel, it is determined that there is a possibility of danger to the person, so the crane switches to a slow speed and the yellow lamp of the person detection status indicator in Fig. 5 flashes. If a person is still detected in area (5), the crane stops and the yellow lamp lights up.
In the case of driving alone as shown in Fig. 12, if the safety area changes and a person is detected ahead in area (4) in the direction of travel, it is determined that there is a possibility of danger to the person, so the crane switches to a low speed and the yellow lamp of the person detection status indicator in Fig. 5 flashes. If a person is still detected in area (5), the crane stops and the yellow lamp lights up.
横行・走行同時操作の場合は、図13の管理エリア「(3)、(6)、(7)、(8)、(9)及び(5)の一部」を安全領域とする。
図13において、進行方向の前方の(1)、(2)及び(4)のエリアに人を検知した場合、人に危険が及ぶ可能性があると判断してクレーンを低速に切り替え、図5の人検知状態表示灯の黄ランプが点滅する。そのまま(5)のエリアに人を検知した場合は停止し、黄ランプが点灯する。
なお、横行・走行同時操作で図13の管理エリアのように安全領域を設定した場合、図14のように横走行同時操作中にオペレータが途中で横行若しくは走行の釦のいずれかから手を放した場合でも確実に人検知して停止できるよう、移動が終了するまでは、安全領域設定を図13の横行・走行同時操作時のままとする。
In the case of simultaneous traverse and travel operations, the management areas "(3), (6), (7), (8), (9) and part of (5)" in FIG. 13 are designated as the safety areas.
In Fig. 13, if a person is detected in areas (1), (2), or (4) ahead in the direction of travel, it is determined that there is a possibility of danger to the person, so the crane switches to a slow speed and the yellow lamp of the person detection status indicator in Fig. 5 flashes. If a person is still detected in area (5), the crane stops and the yellow lamp lights up.
When a safety area is set as in the management area of FIG. 13 for simultaneous traverse and travel operations, the safety area setting remains as in FIG. 13 for simultaneous traverse and travel operations until the movement ends so that the machine can reliably detect a person and stop the machine even if the operator releases his or her hand from either the traverse or travel button during simultaneous traverse operations as in FIG. 14.
吊荷の巻上において人が吊荷にぶつからない搬送高さの算出は、図15のようにタッチパネルで登録した吊荷の高さの半分をh/2、巻上速度から算出したフックロープ長さをLf、事前に設定した玉掛ロープ長さをLs、振り子支点位置から床面までの距離をHとすると、
搬送高さ=H-(h/2+Ls+Lf)
となり、搬送高さが人にぶつからない高さ2000mmに到達しない場合は、クレーンの速度を低速運転とし、2000mmに到達した場合は、図5の人検知状態表示灯の白ランプが点灯し、高速運転を可能とする。
例えば、吊荷の高さhを2000mmと設定すると、吊荷の高さの半分h/2は1000mmとなり、巻上速度から算出したフックロープ長さLfを8000mm、玉掛ロープ長さLsを2000mm、振り子支点位置から床面までの距離Hを12000mmとした場合の搬送高さは、
搬送高さ=12000mm-(1000mm+2000mm+8000mm)=1000mm
となり、2000mmよりも低いためクレーンの速度は低速運転となる。
この状態から巻上を行って、フックロープ長さLfが6000mmにした場合の搬送高さは、
搬送高さ=12000mm-(1000mm+2000mm+6000mm)=3000mm
となり、2000mmよりも高いためクレーンの速度は高速運転となる。
また、吊荷の搬送高さの補正は、図16のように上限リミット動作位置若しくはロードセルにより着床を検知した高さにより補正を行う。
The transport height at which a person will not collide with a suspended load when hoisting the load can be calculated as follows, assuming that half the height of the suspended load registered on the touch panel as shown in FIG. 15 is h/2, the hook rope length calculated from the hoisting speed is Lf, the sling rope length set in advance is Ls, and the distance from the pendulum fulcrum position to the floor surface is H:
Conveying height = H - (h / 2 + Ls + Lf)
If the transport height does not reach 2000 mm, a height at which the crane will not hit a person, the crane will operate at a low speed, and if the transport height reaches 2000 mm, the white lamp of the human detection status indicator in Figure 5 will light up, allowing high-speed operation.
For example, if the height h of the suspended load is set to 2000 mm, half the height of the suspended load (h/2) is 1000 mm. If the hook rope length Lf calculated from the hoisting speed is 8000 mm, the sling rope length Ls is 2000 mm, and the distance H from the pendulum fulcrum position to the floor surface is 12000 mm, then the transport height is
Conveying height = 12000 mm - (1000 mm + 2000 mm + 8000 mm) = 1000 mm
Since this is lower than 2000 mm, the crane operates at a slow speed.
When the hook rope length Lf is increased to 6000 mm by winding from this state, the conveying height is:
Conveying height = 12000 mm - (1000 mm + 2000 mm + 6000 mm) = 3000 mm
Since this is higher than 2000 mm, the crane operates at a high speed.
The transport height of the suspended load is corrected based on the upper limit operating position or the height at which the load is detected by the load cell as shown in FIG.
走行、横行において人が吊荷にぶつからない走行速度、横行速度の算出は、タッチパネルで登録された吊荷最大サイズの情報を基に、図17のようにカメラ視野から人までの距離(1)~(6)を算出し、クレーンの停止距離として人が吊荷にぶつからない速度を決定する。これは搬送高さ2000mmに関わらずクレーンが高速運転している場合でも人が吊荷にぶつからない速度としている。
クレーン停止距離=[(1)カメラ1台の視野寸法半分]+[(2)移動方向のカメラ取付距離]-([(3)吊荷の中心から一番遠い場所までの半径]+[(4)人検知処理時間による移動距離]+[(5)人の平均身長(相似)]+[(6)人から吊荷端までの安全距離])
例えば、(1)カメラ1台の視野寸法半分を7500mm、(2)移動方向のカメラ取
付距離を1500mm、(3)吊荷の中心から一番遠い場所までの半径を2500mm、(4)人検知処理時間による移動距離を1000mm、(5)人の平均身長(相似)を1700mm、(6)人から吊荷端までの安全距離を2000mmとした場合、クレーン停止距離は、
クレーン停止距離=[(1)7500mm]+[(2)1500mm]-([(3)2500mm]+[(4)1000mm]+[(5)1700mm]+[(6)2000mm])=1800mm
となる。
クレーンの定格速度を1m/秒とした場合、減速時間は6秒となり、速度と減速時間は比例の関係にあり、クレーン停止距離は1/2*[クレーンの速度]*[減速時間]から算出する。
よって、クレーンの速度と減速時間、クレーン停止距離の関係を、表2に示す。
The travel and traverse speeds at which a person will not collide with a suspended load are calculated based on the information on the maximum suspended load size registered on the touch panel, and the distances (1) to (6) from the camera field of view to the person are calculated as shown in Figure 17, and the speed at which the person will not collide with the suspended load is determined as the stopping distance of the crane. This is the speed at which the person will not collide with the suspended load even when the crane is operating at high speed, regardless of the transport height of 2000 mm.
Crane stopping distance = [(1) Half the field of view of one camera] + [(2) Camera installation distance in the direction of movement] - ([(3) Radius from the center of the load to the farthest point] + [(4) Distance traveled due to human detection processing time] + [(5) Average human height (similar)] + [(6) Safety distance from the person to the end of the load])
For example, if (1) half the field of view of one camera is 7,500 mm, (2) the camera mounting distance in the direction of movement is 1,500 mm, (3) the radius from the center of the load to the farthest point is 2,500 mm, (4) the movement distance due to the human detection processing time is 1,000 mm, (5) the average height of a person (similar) is 1,700 mm, and (6) the safety distance from a person to the end of the load is 2,000 mm, then the crane stopping distance is:
Crane stopping distance = [(1) 7500 mm] + [(2) 1500 mm] - ([(3) 2500 mm] + [(4) 1000 mm] + [(5) 1700 mm] + [(6) 2000 mm]) = 1800 mm
It becomes.
If the rated speed of a crane is 1 m/sec, the deceleration time is 6 seconds. Speed and deceleration time are proportional to each other, and the crane stopping distance is calculated as 1/2 * [crane speed] * [deceleration time].
Therefore, the relationship between the crane speed, deceleration time, and crane stopping distance is shown in Table 2.
表2において、クレーン停止距離が1800mm以下になる速度が、人が吊荷にぶつからない速度であるため、人が吊荷にぶつからない速度は0.7m/秒である。 In Table 2, the speed at which the crane stopping distance is 1,800 mm or less is the speed at which a person will not be hit by the suspended load, so the speed at which a person will not be hit by the suspended load is 0.7 m/s.
以上、本発明の人検知システムを備えた天井クレーンの運転方法について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。 The above describes the method of operating an overhead crane equipped with a human detection system of the present invention based on its embodiment, but the present invention is not limited to the configuration described in the above embodiment, and the configuration can be changed as appropriate within the scope of the spirit of the present invention.
本発明の人検知システムを備えた天井クレーンの運転方法は、簡易な設備構成で、取扱物を巻上時に吊荷の近くで作業していた場合にカメラ視野が荷物で塞がった場合や、吊荷の下に作業者が入りカメラに作業者が見えなくなった場合にクレーンを止めて作業者が吊荷の下敷きにならないように防ぐことができることから、天井クレーンの用途に好適に用いることができるほか、例えば、クレーンを用いる建設機械等の用途にも用いることがで
きる。
The method of operating an overhead crane equipped with a human detection system of the present invention has a simple equipment configuration and can stop the crane to prevent a worker from being crushed under a suspended load if the camera's field of view is blocked by luggage when working near a suspended load when hoisting the object, or if the worker goes under the suspended load and cannot be seen by the camera, making it suitable for use in overhead cranes and can also be used, for example, in construction machinery that uses cranes.
01 主巻モータ
02 主巻インバータ
03 補巻モータ
04 補巻インバータ
05 横行モータ
06 横行インバータ
07 走行モータ
08 走行インバータ
09 PLC制御盤
10 人検知状態表示灯
11 人検知人数表示器
12 無線受信器
13 ロードセル
14 上限リミットスイッチ
15 音声拡声器
16 パソコン
17 タッチパネル
18 人検知用カメラ1
19 人検知用投光器1
20 人検知用カメラ2
21 人検知用投光器2
22 無線送信器(無線操作器)
01
19
20
21
22 Wireless transmitter (wireless control device)
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