JP7738974B2 - Material management system, method, and program - Google Patents
Material management system, method, and programInfo
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- JP7738974B2 JP7738974B2 JP2023193629A JP2023193629A JP7738974B2 JP 7738974 B2 JP7738974 B2 JP 7738974B2 JP 2023193629 A JP2023193629 A JP 2023193629A JP 2023193629 A JP2023193629 A JP 2023193629A JP 7738974 B2 JP7738974 B2 JP 7738974B2
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Description
特許法第30条第2項適用 令和5年9月6日において、日本経済新聞のウェブサイトにて公開Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act applies. Published on the Nihon Keizai Shimbun website on September 6, 2023.
本発明は、バッチャープラント等において材料の残量を管理するための材料管理システム、方法、及びプログラムに関する。 The present invention relates to a material management system, method, and program for managing remaining material amounts in batcher plants, etc.
バッチャープラントでは、コンクリートの材料である細骨材、粗骨材は、プラント下部の骨材ビンに貯蔵され、プラント上部の骨材ホッパーからベルトコンベアに載せられ、ベルトコンベアから計量器を経てミキサに投入され、水、セメントやフライアッシュ等と混合される。
従来、骨材ビンから骨材ホッパーへの骨材の移動は、作業員がリモコンで操作する天井設置クレーンから吊り下げたクラムシェルバケット(つかみ上げ器)によって、骨材ビン内の骨材をつかみ上げて骨材ホッパー内に投下することによって行われていた。また、骨材ビンへの粗骨材、細骨材などの骨材の補充や、サイロ内へのセメント及びフライアッシュの補充などは、担当者が残量を確認しながら、日々注文して行っていた。
In a batcher plant, the fine and coarse aggregates that make up concrete are stored in aggregate bins at the bottom of the plant, then loaded onto a belt conveyor from an aggregate hopper at the top of the plant, and then passed through a weighing scale from the belt conveyor into a mixer where they are mixed with water, cement, fly ash, etc.
Previously, aggregate was moved from the aggregate bin to the aggregate hopper by a worker using a clamshell bucket (grabbing device) suspended from an overhead crane operated by remote control to pick up the aggregate from the bin and drop it into the aggregate hopper. In addition, the replenishment of aggregates such as coarse aggregate and fine aggregate into the aggregate bin, and the replenishment of cement and fly ash into the silo were carried out by a person in charge who checked the remaining amounts and placed orders on a daily basis.
従来、クレーン装置の自動運転化を容易にする技術として、所定の基準位置に対する搬送部の位置を、互いに直交する第1及び第2方向の位置情報として取得する位置情報取得部と、取得される位置情報と、予め設定した搬送部の目標位置とに基づいてクレーン装置を自動運転する制御部とを備えた技術が提案されている(例えば、特許文献1)。 Conventionally, one technology proposed to facilitate the automated operation of crane equipment includes a position information acquisition unit that acquires the position of a transport unit relative to a predetermined reference position as position information in first and second directions that are orthogonal to each other, and a control unit that automatically operates the crane equipment based on the acquired position information and a preset target position of the transport unit (see, for example, Patent Document 1).
また従来、容器内の充填物の充填状況を検知するシステムであって、容器の壁面を衝打する手段及び該衝打により発生する衝打音を検出する手段を有することにより、比較的簡単なシステムにより迅速かつ簡便に容器内の充填物の充填状況を検知することが可能な容器内充填物の充填状況検知システムの技術が提案されている(例えば、特許文献2)。 Also proposed in the past is a system for detecting the filling status of a container, which includes a means for striking the container wall and a means for detecting the sound generated by the striking, making it possible to quickly and easily detect the filling status of the container using a relatively simple system (see, for example, Patent Document 2).
しかし、従来技術は、クラム(クレーン装置)の自動運転化が容易になったり、セメントサイロやフライアッシュサイロ等の容器内の充填物の充填状況が検知できるようになったりしても、作業員による作業は必要であった。また、材料補充等の担当者がトンネルの掘削現場等に常駐できるとは限らず、バッチャープラントの骨材等の材料注文が必ずしも円滑に行えるとは限らなかった。 However, with conventional technology, even though it has become easier to automate crane operations and it has become possible to detect the filling status of containers such as cement silos and fly ash silos, manual work is still required. Furthermore, it is not always possible for a person in charge of material replenishment to be present at the tunnel excavation site, and ordering materials such as aggregate for the batcher plant cannot always be carried out smoothly.
また、材料管理においては、工事の進捗を考慮し、その後の材料の使用量を予測して材料補給等を行う必要があるが、その判断に誤りがあった場合、材料を注文しすぎて骨材ビンから溢れたり、材料の持ち帰りにより追加料金が発生したり、反対に、材料が足りずに工事が止まってしまうといった問題があった。 In addition, when it comes to material management, it is necessary to take into account the progress of construction work, predict the amount of materials to be used in the future, and then replenish materials accordingly. However, if this judgment is incorrect, problems can arise, such as ordering too much material and causing the aggregate bin to overflow, or incurring additional charges for having to take materials home, or conversely, construction coming to a halt due to a lack of materials.
そこで、本発明は、材料管理を容易に行えるようにする材料管理システム、方法、及びプログラムを提供することを目的とする。 The present invention therefore aims to provide a materials management system, method, and program that facilitates materials management.
第1の態様の材料管理システムは、バッチャープラント内で骨材を貯蔵する骨材ビンに 対応して設置され、前記骨材ビン内の骨材の残量を計測するために使用される骨材ビン用 残量センサと、前記骨材ビン用残量センサを使用して計測した前記骨材ビン内の前記骨材 の残量を、所定の登録メンバーの端末装置に通知する制御コンピュータと、を備え、
前記骨材ビン用残量センサは、前記骨材ビンの上方に設置され、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、前記骨材ビン内の骨材の表面の複数の点の夫々までの各距離を示す点群データを取得する骨材ビン用ライダセンサであり、
前記制御コンピュータは、前記骨材ビン用ライダセンサが取得した前記点群データに基づいて、前記骨材ビン内の前記骨材の体積、又は前記骨材ビンが貯蔵可能な骨材容量に対する前記体積の比率を、前記残量として算出し、
バッチャープラント内に設置され、前記バッチャープラント内で定義される3次元直交座標内の任意の3次元座標位置にクラムシェルバケットを移動させ開閉させることが可能なクレーン装置と、
前記バッチャープラント内に設置され、前記骨材を運ぶベルトコンベアに前記骨材を載せる骨材ホッパーと、
前記骨材ホッパーに対応して骨材ホッパー用残量センサとして設置され、前記骨材ホッパー内の骨材の表面の複数の点の夫々までの各距離を示す点群データを取得する骨材ホッパー用ライダセンサと、
を更に備え、
前記骨材ホッパー用残量センサが前記骨材ホッパー内の前記骨材の残量を計測し、
前記制御コンピュータは、
前記骨材ホッパー用残量センサの計測に基づいて前記骨材ホッパー内の前記骨材の残量が閾値以下になったと判定した場合に、前記クラムシェルバケットを前記骨材ビンの3次元座標位置に移動させ前記骨材ビン内に貯蔵されている前記骨材のつかみ上げを行わせた後、前記クラムシェルバケットを前記骨材ホッパーの3次元座標位置に移動させ、前記クラムシェルバケットがつかんでいる前記骨材を前記骨材ホッパー内に投下させ、
前記骨材ビン用ライダセンサが取得した前記点群データに基づいて、前記骨材ビン用ライダセンサに対応する前記骨材ビン内で前記骨材が積み上がっている高さが最も高い3次元座標位置を算出し、
前記つかみ上げは、前記高さが最も高い3次元座標位置で行わせ、
前記骨材ホッパー用ライダセンサが取得した前記点群データに基づいて、前記骨材ホッパー用ライダセンサに対応する前記骨材ホッパー内で前記骨材が積み上がっている高さが最も低い3次元座標位置を算出し、
前記投下は、前記高さが最も低い3次元座標位置で行わせる。
A material management system according to a first aspect of the present invention comprises an aggregate bin remaining amount sensor that is installed in a batcher plant corresponding to an aggregate bin that stores aggregate and is used to measure the amount of aggregate remaining in the aggregate bin, and a control computer that notifies a terminal device of a predetermined registered member of the amount of aggregate remaining in the aggregate bin measured using the aggregate bin remaining amount sensor ;
The aggregate bin remaining amount sensor is an aggregate bin lidar sensor that is installed above the aggregate bin, measures scattered light in response to pulsed laser irradiation, and acquires point cloud data indicating distances to each of a plurality of points on the surface of the aggregate in the aggregate bin,
The control computer calculates, as the remaining amount, the volume of the aggregate in the aggregate bin or a ratio of the volume to the aggregate capacity that the aggregate bin can store, based on the point cloud data acquired by the aggregate bin lidar sensor;
a crane device that is installed within a batcher plant and is capable of moving and opening/closing a clamshell bucket to any three-dimensional coordinate position within a three-dimensional Cartesian coordinate system defined within the batcher plant;
an aggregate hopper installed in the batcher plant for loading the aggregate onto a belt conveyor for transporting the aggregate;
an aggregate hopper lidar sensor that is installed corresponding to the aggregate hopper as an aggregate hopper remaining amount sensor and acquires point cloud data indicating distances to each of a plurality of points on the surface of the aggregate in the aggregate hopper;
Further provided with
the aggregate hopper remaining amount sensor measures the remaining amount of the aggregate in the aggregate hopper;
The control computer
When it is determined that the amount of aggregate remaining in the aggregate hopper is equal to or less than a threshold based on the measurement by the aggregate hopper remaining amount sensor, the clamshell bucket is moved to a three-dimensional coordinate position of the aggregate bin to pick up the aggregate stored in the aggregate bin, and then the clamshell bucket is moved to a three-dimensional coordinate position of the aggregate hopper to drop the aggregate held by the clamshell bucket into the aggregate hopper;
calculating a three-dimensional coordinate position where the height of the aggregate piled up is highest in the aggregate bin corresponding to the aggregate bin lidar sensor based on the point cloud data acquired by the aggregate bin lidar sensor;
The picking up is performed at the three-dimensional coordinate position where the height is the highest,
calculating a three-dimensional coordinate position where the height of the piled-up aggregates in the aggregate hopper corresponding to the aggregate hopper lidar sensor is the lowest based on the point cloud data acquired by the aggregate hopper lidar sensor;
The dropping is performed at the three-dimensional coordinate position where the height is the lowest .
第2の態様の材料管理システムは、前記制御コンピュータは、前記骨材が複数の骨材ビ ンに貯蔵されている場合、前記骨材ホッパー内の前記骨材の残量が閾値以下となったこと を算出したときに、前記複数の骨材ビンのうち、いずれか1つの骨材ビンに貯属されてい る骨材が所定量以下になるまで、当該骨材ビンに前記クラムシェルバケットを移動させ、 前記つかみ上げを行わせる。
In the second aspect of the material management system, when the control computer calculates that the amount of aggregate remaining in the aggregate hopper is equal to or less than a threshold value, if the aggregate is stored in a plurality of aggregate bins, it moves the clamshell bucket to one of the plurality of aggregate bins and performs the pick-up operation until the amount of aggregate stored in that bin is equal to or less than a predetermined amount.
第3の態様の材料管理システムは、前記骨材と混合してコンクリートを製造するための 材料を貯蔵するサイロの側面に、高さ方向に離隔して複数設置され、夫々、設置された箇 所の前記サイロの側壁を打つ打音装置と、前記打音装置の打音を集音するマイクと、を含 む残量検出ユニットを更に備え、前記制御コンピュータは、前記複数の残量検出ユニット 内の夫々の前記マイクが集音した打音の変化に基づいて、前記サイロ内の材料の残量を検 出し、検出した前記サイロ内の材料の残量を、前記所定の登録メンバーが操作する端末装 置に通知する。
The material management system of the third aspect further comprises a plurality of remaining amount detection units installed at intervals in the vertical direction on the side of a silo storing material to be mixed with the aggregate to produce concrete, each of which includes a hammering device that strikes the side wall of the silo where it is installed and a microphone that collects the hammering sounds of the hammering device, and the control computer detects the remaining amount of material in the silo based on changes in the hammering sounds collected by the microphone of each of the plurality of remaining amount detection units, and notifies the terminal device operated by the specified registered member of the detected remaining amount of material in the silo.
第4の態様の材料管理方法は、制御コンピュータが、バッチャープラント内で骨材を貯 蔵する骨材ビンに対応して設置された骨材ビン用残量センサを使用して前記骨材ビン内の 骨材の残量を計測し、前記骨材ビン用残量センサを使用して計測した前記骨材ビン内の前 記骨材の残量を、所定の登録メンバーの端末装置に通知し、
前記骨材ビン用残量センサは、前記骨材ビンの上方に設置され、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、前記骨材ビン内の骨材の表面の複数の点の夫々までの各距離を示す点群データを取得する骨材ビン用ライダセンサであり、
前記制御コンピュータは、前記骨材ビン用ライダセンサが取得した前記点群データに基づいて、前記骨材ビン内の前記骨材の体積、又は前記骨材ビンが貯蔵可能な骨材容量に対する前記体積の比率を、前記残量として算出し、
バッチャープラント内に設置され、前記バッチャープラント内で定義される3次元直交座標内の任意の3次元座標位置にクラムシェルバケットを移動させ開閉させることが可能なクレーン装置と、
前記バッチャープラント内に設置され、前記骨材を運ぶベルトコンベアに前記骨材を載せる骨材ホッパーと、
前記骨材ホッパーに対応して骨材ホッパー用残量センサとして設置され、前記骨材ホッパー内の骨材の表面の複数の点の夫々までの各距離を示す点群データを取得する骨材ホッパー用ライダセンサと、
を更に備え、
前記骨材ホッパー用残量センサが前記骨材ホッパー内の前記骨材の残量を計測し、
前記制御コンピュータは、
前記骨材ホッパー用残量センサの計測に基づいて前記骨材ホッパー内の前記骨材の残量が閾値以下になったと判定した場合に、前記クラムシェルバケットを前記骨材ビンの3次元座標位置に移動させ前記骨材ビン内に貯蔵されている前記骨材のつかみ上げを行わせた後、前記クラムシェルバケットを前記骨材ホッパーの3次元座標位置に移動させ、前記クラムシェルバケットがつかんでいる前記骨材を前記骨材ホッパー内に投下させ、
前記骨材ビン用ライダセンサが取得した前記点群データに基づいて、前記骨材ビン用ライダセンサに対応する前記骨材ビン内で前記骨材が積み上がっている高さが最も高い3次元座標位置を算出し、
前記つかみ上げは、前記高さが最も高い3次元座標位置で行わせ、
前記骨材ホッパー用ライダセンサが取得した前記点群データに基づいて、前記骨材ホッパー用ライダセンサに対応する前記骨材ホッパー内で前記骨材が積み上がっている高さが最も低い3次元座標位置を算出し、
前記投下は、前記高さが最も低い3次元座標位置で行わせる。
A fourth aspect of the material management method includes a control computer measuring the amount of aggregate remaining in an aggregate bin using an aggregate bin remaining amount sensor installed in a batcher plant corresponding to the aggregate bin for storing aggregate, and notifying a terminal device of a predetermined registered member of the amount of aggregate remaining in the aggregate bin measured using the aggregate bin remaining amount sensor ;
The aggregate bin remaining amount sensor is an aggregate bin lidar sensor that is installed above the aggregate bin, measures scattered light in response to pulsed laser irradiation, and acquires point cloud data indicating distances to each of a plurality of points on the surface of the aggregate in the aggregate bin,
The control computer calculates, as the remaining amount, the volume of the aggregate in the aggregate bin or a ratio of the volume to the aggregate capacity that the aggregate bin can store, based on the point cloud data acquired by the aggregate bin lidar sensor;
a crane device that is installed within a batcher plant and is capable of moving and opening/closing a clamshell bucket to any three-dimensional coordinate position within a three-dimensional Cartesian coordinate system defined within the batcher plant;
an aggregate hopper installed in the batcher plant for loading the aggregate onto a belt conveyor for transporting the aggregate;
an aggregate hopper lidar sensor that is installed corresponding to the aggregate hopper as an aggregate hopper remaining amount sensor and acquires point cloud data indicating distances to each of a plurality of points on the surface of the aggregate in the aggregate hopper;
Further provided with
the aggregate hopper remaining amount sensor measures the remaining amount of the aggregate in the aggregate hopper;
The control computer
When it is determined that the amount of aggregate remaining in the aggregate hopper is equal to or less than a threshold based on the measurement by the aggregate hopper remaining amount sensor, the clamshell bucket is moved to a three-dimensional coordinate position of the aggregate bin to pick up the aggregate stored in the aggregate bin, and then the clamshell bucket is moved to a three-dimensional coordinate position of the aggregate hopper to drop the aggregate held by the clamshell bucket into the aggregate hopper;
calculating a three-dimensional coordinate position where the height of the aggregate piled up is highest in the aggregate bin corresponding to the aggregate bin lidar sensor based on the point cloud data acquired by the aggregate bin lidar sensor;
The picking up is performed at the three-dimensional coordinate position where the height is the highest,
calculating a three-dimensional coordinate position where the height of the piled-up aggregates in the aggregate hopper corresponding to the aggregate hopper lidar sensor is the lowest based on the point cloud data acquired by the aggregate hopper lidar sensor;
The dropping is performed at the three-dimensional coordinate position where the height is the lowest .
第5の態様の材料管理プログラムは、制御コンピュータに、バッチャープラント内で骨 材を貯蔵する骨材ビンに対応して設置された骨材ビン用残量センサを使用して前記骨材ビ ン内の骨材の材料を計測させ、前記骨材ビン用残量センサを使用して計測した前記骨材ビ ン内の前記骨材の残量を、所定の登録メンバーの端末装置に通知させ、
前記骨材ビン用残量センサは、前記骨材ビンの上方に設置され、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、前記骨材ビン内の骨材の表面の複数の点の夫々までの各距離を示す点群データを取得する骨材ビン用ライダセンサであり、
前記制御コンピュータに、前記骨材ビン用ライダセンサが取得した前記点群データに基づいて、前記骨材ビン内の前記骨材の体積、又は前記骨材ビンが貯蔵可能な骨材容量に対する前記体積の比率を、前記残量として算出させ、
バッチャープラント内に設置され、前記バッチャープラント内で定義される3次元直交座標内の任意の3次元座標位置にクラムシェルバケットを移動させ開閉させることが可能なクレーン装置と、
前記バッチャープラント内に設置され、前記骨材を運ぶベルトコンベアに前記骨材を載せる骨材ホッパーと、
前記骨材ホッパーに対応して骨材ホッパー用残量センサとして設置され、前記骨材ホッパー内の骨材の表面の複数の点の夫々までの各距離を示す点群データを取得する骨材ホッパー用ライダセンサと、
を更に備え、
前記骨材ホッパー用残量センサが前記骨材ホッパー内の前記骨材の残量を計測し、
前記制御コンピュータに、
前記骨材ホッパー用残量センサの計測に基づいて前記骨材ホッパー内の前記骨材の残量が閾値以下になったと判定した場合に、前記クラムシェルバケットを前記骨材ビンの3次元座標位置に移動させ前記骨材ビン内に貯蔵されている前記骨材のつかみ上げを行わせた後、前記クラムシェルバケットを前記骨材ホッパーの3次元座標位置に移動させ、前記クラムシェルバケットがつかんでいる前記骨材を前記骨材ホッパー内に投下させ、
前記骨材ビン用ライダセンサが取得した前記点群データに基づいて、前記骨材ビン用ライダセンサに対応する前記骨材ビン内で前記骨材が積み上がっている高さが最も高い3次元座標位置を算出し、
前記つかみ上げは、前記高さが最も高い3次元座標位置で行わせ、
前記骨材ホッパー用ライダセンサが取得した前記点群データに基づいて、前記骨材ホッパー用ライダセンサに対応する前記骨材ホッパー内で前記骨材が積み上がっている高さが最も低い3次元座標位置を算出し、
前記投下は、前記高さが最も低い3次元座標位置で行わせる処理を実行させる。
A material management program according to a fifth aspect of the present invention includes a control computer that measures the amount of aggregate material in an aggregate bin using an aggregate bin remaining amount sensor installed in correspondence with an aggregate bin that stores aggregate in a batcher plant, and notifies a terminal device of a predetermined registered member of the amount of aggregate remaining in the aggregate bin measured using the aggregate bin remaining amount sensor;
The aggregate bin remaining amount sensor is an aggregate bin lidar sensor that is installed above the aggregate bin, measures scattered light in response to pulsed laser irradiation, and acquires point cloud data indicating distances to each of a plurality of points on the surface of the aggregate in the aggregate bin,
The control computer calculates, as the remaining amount, the volume of the aggregate in the aggregate bin or a ratio of the volume to the aggregate capacity that the aggregate bin can store, based on the point cloud data acquired by the aggregate bin lidar sensor;
a crane device that is installed within a batcher plant and is capable of moving and opening/closing a clamshell bucket to any three-dimensional coordinate position within a three-dimensional Cartesian coordinate system defined within the batcher plant;
an aggregate hopper installed in the batcher plant for loading the aggregate onto a belt conveyor for transporting the aggregate;
an aggregate hopper lidar sensor that is installed corresponding to the aggregate hopper as an aggregate hopper remaining amount sensor and acquires point cloud data indicating distances to each of a plurality of points on the surface of the aggregate in the aggregate hopper;
Further provided with
the aggregate hopper remaining amount sensor measures the remaining amount of the aggregate in the aggregate hopper;
The control computer
When it is determined that the amount of aggregate remaining in the aggregate hopper is equal to or less than a threshold based on the measurement by the aggregate hopper remaining amount sensor, the clamshell bucket is moved to a three-dimensional coordinate position of the aggregate bin to pick up the aggregate stored in the aggregate bin, and then the clamshell bucket is moved to a three-dimensional coordinate position of the aggregate hopper to drop the aggregate held by the clamshell bucket into the aggregate hopper;
calculating a three-dimensional coordinate position where the height of the aggregate piled up is highest in the aggregate bin corresponding to the aggregate bin lidar sensor based on the point cloud data acquired by the aggregate bin lidar sensor;
The picking up is performed at the three-dimensional coordinate position where the height is the highest,
calculating a three-dimensional coordinate position where the height of the piled-up aggregates in the aggregate hopper corresponding to the aggregate hopper lidar sensor is the lowest based on the point cloud data acquired by the aggregate hopper lidar sensor;
The dropping is performed at the three-dimensional coordinate position where the height is the lowest .
本発明の第1の態様によれば、材料管理を容易に行うことが可能となる。 The first aspect of the present invention makes it possible to easily manage materials.
本発明の第2の態様によれば、骨材ビンや骨材ホッパーの残量を骨材ビン内の骨材の体積、又は骨材ビンが貯蔵可能な骨材容量に対する体積の比率として算出することができ、骨材の残量の正確な測定及び登録ユーザへの通知が可能となる。 According to the second aspect of the present invention, the remaining amount of aggregate in an aggregate bin or aggregate hopper can be calculated as the volume of aggregate in the aggregate bin or as a ratio of the volume to the aggregate capacity that the aggregate bin can store, making it possible to accurately measure the remaining amount of aggregate and notify registered users.
本発明の第3の態様によれば、クレーン装置の操作が不要となる。 According to the third aspect of the present invention, there is no need to operate a crane device.
本発明の第4の態様によれば、クラムシェルバケットにより一度につかむ骨材の量を最大化させることが可能となる。また、クラムシェルバケットから骨材ホッパーに骨材を投下するときに、骨材ホッパーからその周囲に骨材が流出することを防ぐことが可能となる。 According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to maximize the amount of aggregate that can be grasped at one time by the clamshell bucket. Furthermore, when dropping aggregate from the clamshell bucket into the aggregate hopper, it is possible to prevent the aggregate from spilling out of the aggregate hopper into the surrounding area.
本発明の第5の態様によれば、骨材ビンへの骨材の補充が行いやすくなる。 The fifth aspect of the present invention makes it easier to refill aggregate into the aggregate bin.
本発明の第6の態様によれば、サイロに貯蔵されている材料の管理を容易に行うことが可能となる。 According to the sixth aspect of the present invention, it becomes possible to easily manage materials stored in silos.
本発明の第7の態様によれば、現場での作業の進捗に合わせた材料管理を容易に行うことが可能となる。 The seventh aspect of the present invention makes it possible to easily manage materials in accordance with the progress of work on site.
本発明の第8の態様によれば、第1の態様の材料管理システムと同様の機能を実現できる材料管理方法を提供することが可能となる。 According to the eighth aspect of the present invention, it is possible to provide a materials management method that can achieve the same functions as the materials management system of the first aspect.
本発明の第9の態様によれば、第1の態様の材料管理システムと同様の機能を実現できる材料管理プログラムを提供することが可能となる。 According to the ninth aspect of the present invention, it is possible to provide a material management program that can achieve the same functions as the material management system of the first aspect.
以下、本発明を実施するための形態(以下「本実施形態」と記載)について図面を参照しながら詳細に説明する。
第1の実施形態は、バッチャープラントとサイロからなるシステムにおける材料管理システムである。
図1は第1の実施形態の平面図、図2は図1のA方向(後述するY軸方向)を見た第1の実施形態の側面図、図3は、図1のB方向(後述するX軸方向)を見た第1の実施形態の側面図である。
以下の説明においては、随時図1、図2、又は図3を参照する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as "the present embodiment") will be described in detail with reference to the drawings.
The first embodiment is a material management system in a system consisting of a batcher plant and a silo.
FIG. 1 is a plan view of the first embodiment, FIG. 2 is a side view of the first embodiment as viewed in direction A of FIG. 1 (the Y-axis direction described later), and FIG. 3 is a side view of the first embodiment as viewed in direction B of FIG. 1 (the X-axis direction described later).
In the following description, reference will be made to FIG. 1, FIG. 2, or FIG.
バッチャープラントは、コンクリートを大量に必要とする例えばダムやトンネル等の大規模工事現場に設置されるコンクリート製造設備である。コンクリートの材料はセメント、石炭を燃焼して生じる灰であるフライアッシュ、水、砂、砂利、混和剤などである。
砂、砂利などの骨材材料は、粒子の細かい細骨材、粒子の粗い粗骨材毎に、バッチャープラント内の骨材ビンにそれぞれ貯蔵される。図1、図2、図3において、使用量の多い細骨材である砂は、第1骨材ビン101(#1)と第2骨材ビン101(#2)に貯蔵される。また、粗骨材である砂利は、第3骨材ビン101(#3)に貯蔵される。
以下の説明において、第1骨材ビン101(#1)、第2骨材ビン101(#2)、及び第3骨材ビン101(#3)を総称して、骨材ビン101と記載する場合がある。
各骨材ビン101には、バッチャープラント100の外部に横付けしたダウンプカー等から骨材を直接補充することができる。
Batcher plants are concrete manufacturing facilities installed at large-scale construction sites that require large amounts of concrete, such as dams and tunnels. Concrete is made from cement, fly ash (ash produced by burning coal), water, sand, gravel, and admixtures.
Aggregate materials such as sand and gravel are stored in aggregate bins within the batcher plant, divided into fine aggregate (fine particle aggregate) and coarse aggregate (coarse particle aggregate). In Figures 1, 2, and 3, sand, which is a fine aggregate used in large quantities, is stored in the first aggregate bin 101 (#1) and the second aggregate bin 101 (#2). Gravel, which is a coarse aggregate, is stored in the third aggregate bin 101 (#3).
In the following description, the first aggregate bin 101 (#1), the second aggregate bin 101 (#2), and the third aggregate bin 101 (#3) may be collectively referred to as aggregate bins 101.
Each aggregate bin 101 can be directly replenished with aggregate from a downpour truck or the like parked next to the outside of the batcher plant 100.
第1骨材ビン101(#1)又は第2骨材ビン101(#2)に貯蔵されている細骨材(砂)は、後述するクレーン装置から吊り下げられたクラムシェルバケット201によってつかみ上げられて、上方に配置される第1骨材ホッパー102(#1)内に随時補充される。
同様に、第3骨材ビン101(#3)に貯蔵されている粗骨材(砂利)は、クラムシェルバケット201によってつかみ上げられ、上方に配置される第2骨材ホッパー102(#2)内に随時補充される。
The fine aggregate (sand) stored in the first aggregate bin 101 (#1) or the second aggregate bin 101 (#2) is picked up by a clamshell bucket 201 suspended from a crane device described later and is replenished as needed into the first aggregate hopper 102 (#1) located above.
Similarly, the coarse aggregate (gravel) stored in the third aggregate bin 101 (#3) is picked up by the clamshell bucket 201 and replenished as needed into the second aggregate hopper 102 (#2) located above.
以下の説明において、第1骨材ホッパー102(#1)と第2骨材ホッパー102(#2)を総称して骨材ホッパー102と記載する場合がある。 In the following description, the first aggregate hopper 102 (#1) and the second aggregate hopper 102 (#2) may be collectively referred to as aggregate hoppers 102.
第1骨材ホッパー102(#1)内の細骨材(砂)及び第2骨材ホッパー102(#2)内の粗骨材(砂利)は、夫々、下部の穴から順次第1ベルトコンベア104(#1)上及び第2ベルトコンベア104(#2)上に載せられる。
第1ベルトコンベア104(#1)上に投下された細骨材(砂)及び第2ベルトコンベア104(#2)上に載せられた粗骨材(砂利)は夫々、バッチャープラント100の屋舎内の上方に設けられた第1計量器105(#1)及び第2計量器105(#2)まで搬送されて投入される。
第1計量器105(#1)及び第2計量器105(#2)は夫々、所定量の細骨材(砂)及び粗骨材(砂利)を計量してミキサ106内に投入する。
The fine aggregate (sand) in the first aggregate hopper 102 (#1) and the coarse aggregate (gravel) in the second aggregate hopper 102 (#2) are loaded sequentially onto the first belt conveyor 104 (#1) and the second belt conveyor 104 (#2), respectively, through holes at the bottom.
The fine aggregate (sand) dropped onto the first belt conveyor 104 (#1) and the coarse aggregate (gravel) placed on the second belt conveyor 104 (#2) are transported to and dropped into the first weighing machine 105 (#1) and the second weighing machine 105 (#2), respectively, which are located above the building of the batcher plant 100.
The first weighing machine 105 (# 1 ) and the second weighing machine 105 (# 2 ) measure predetermined amounts of fine aggregate (sand) and coarse aggregate (gravel), respectively, and charge them into the mixer 106 .
ミキサ106は、第1計量器105(#1)から投入される細骨材(砂)と、第2計量器105(#2)から投入される粗骨材(砂利)と、バッチャープラント100の屋舎横に設置されているセメントサイロ108から圧送管210を通って別途投入されるセメントと、フライアッシュサイロ109から圧送管211を通って別途投入されるフライアッシュと、図示しない水や温水とを混合攪拌することにより、コンクリートを製造する。
製造されたコンクリートは、ミキサ106下部の穴から待機する車両(生コン車又はミキサ車)に積み込まれる。この車両に搬入されたコンクリートは、近くの工事現場まで搬送されて、工事に使用される。
The mixer 106 produces concrete by mixing and stirring fine aggregate (sand) fed from the first measuring device 105 (#1), coarse aggregate (gravel) fed from the second measuring device 105 (#2), cement separately fed through a pressure pipe 210 from a cement silo 108 installed next to the building of the batcher plant 100, fly ash separately fed through a pressure pipe 211 from a fly ash silo 109, and water or hot water (not shown).
The produced concrete is loaded into a waiting vehicle (a ready-mix concrete truck or a mixer truck) through a hole in the bottom of the mixer 106. The concrete carried into this vehicle is transported to a nearby construction site and used in the construction work.
バッチャープラント100の屋舎内には、図1、図2、及び図3に表示されるような互いに直交するX軸、Y軸、及びZ軸からなる直交座標である3次元座標が定義される。その3次元座標の原点(0,0,0)は、例えば図1の平面図(上面図)における第1骨材ビン101(#1)の左横下の、バッチャープラント100の屋舎隅の地面部分に定義される。 Within the building of the batcher plant 100, three-dimensional coordinates are defined, which are Cartesian coordinates consisting of mutually orthogonal X-, Y-, and Z-axes, as shown in Figures 1, 2, and 3. The origin (0,0,0) of these three-dimensional coordinates is defined, for example, on the ground at the corner of the building of the batcher plant 100, below and to the left of the first aggregate bin 101 (#1) in the plan view (top view) of Figure 1.
バッチャープラント100の屋舎内には、以下のようなクレーン装置が設置される。 The following crane equipment will be installed inside the batcher plant 100 building.
まず、図2及び図3に示すように、バッチャープラント100の屋舎の左右側壁209(#1)及び209(#2)の上部に、Y軸方向に延びる一対の走行レール205(#1)及び205(#2)が設置される。
なお、右側側壁209(#2)は、上部のみが壁を構成しており、その下部では、第1ベルトコンベア104(#1)及び第2ベルトコンベア104(#2)が夫々、第1骨材ホッパー102(#1)及び第2骨材ホッパー102(#2)の側から第1計量器105(#1)及び第2計量器105(#2)の側に貫通できる構造となっている。
First, as shown in Figures 2 and 3, a pair of traveling rails 205 (#1) and 205 (#2) extending in the Y-axis direction are installed on the upper parts of the left and right side walls 209 (#1) and 209 (#2) of the building of the batcher plant 100.
In addition, only the upper part of the right side wall 209 (#2) forms a wall, and the lower part is structured so that the first belt conveyor 104 (#1) and the second belt conveyor 104 (#2) can pass through from the side of the first aggregate hopper 102 (#1) and the side of the second aggregate hopper 102 (#2) to the side of the first weighing machine 105 (#1) and the side of the second weighing machine 105 (#2).
次に、図2及び図3に示されるように、走行レール205(#1)及び205(#2)上をそれぞれ走行可能なサドル207(#1)及び207(#2)と、サドル207(#1)及び207(#2)に接続され、X軸方向に延びるガーダレール206とが設置される。 Next, as shown in Figures 2 and 3, saddles 207 (#1) and 207 (#2) are installed, which can run on running rails 205 (#1) and 205 (#2), respectively, and girder rails 206 are connected to saddles 207 (#1) and 207 (#2) and extend in the X-axis direction.
サドル207(#1)及び207(#2)及びガーダレール206は、一体となって、走行レール205(#1)及び205(#2)上を、Y軸方向に移動走行可能である。 Saddles 207 (#1) and 207 (#2) and girder rail 206 can move together in the Y-axis direction on running rails 205 (#1) and 205 (#2).
更に、ガーダレール206上を、図2のX軸方向に移動走行可能なトロリ202と、このトロリ202に設けられたウインチ203と、ウインチ203により巻上げ可能なワイヤ204を介して吊り下げられたクラムシェルバケット201が設置される。 Furthermore, a trolley 202 capable of moving along the girder rail 206 in the X-axis direction in Figure 2, a winch 203 attached to the trolley 202, and a clamshell bucket 201 suspended via a wire 204 that can be wound up by the winch 203 are installed.
その他、サドル207(#1)及び207(#2)の両方又は片方は、図1の制御PC(制御コンピュータ)107からの制御により、サドル207(#1)及び207(#2)とガーダレール206の一体構造を、走行レール205(#1)及び205(#2)上で、図3のY軸方向の制御PC107が指定したY座標位置まで移動させる不図示の第1の駆動機構を備える。 In addition, one or both of saddles 207 (#1) and 207 (#2) are equipped with a first drive mechanism (not shown) that, under control of control PC (control computer) 107 (see Figure 1), moves the integrated structure of saddles 207 (#1) and 207 (#2) and girder rail 206 on traveling rails 205 (#1) and 205 (#2) in the Y-axis direction to a Y coordinate position specified by control PC 107 (see Figure 3).
同様に、トロリ202は、図1の制御PC107からの制御により、トロリ202を、ガーダレール206上で、図2のX軸方向の制御PC107が指定したX座標位置まで移動させる不図示の第2の駆動機構を備える。 Similarly, the trolley 202 is equipped with a second drive mechanism (not shown) that, under control of the control PC 107 in Figure 1, moves the trolley 202 on the girder rail 206 to an X coordinate position in the X-axis direction in Figure 2 specified by the control PC 107.
また、トロリ202に設置されるウインチ203は、図1の制御PC107からの制御により、ワイヤ204を巻き上げ又は繰り出すことより、クラムシェルバケット201を、図2又は図3のZ軸方向の制御PC107が指定したZ座標位置まで移動させる。 Furthermore, the winch 203 installed on the trolley 202 winds up or pays out the wire 204 under the control of the control PC 107 in Figure 1, thereby moving the clamshell bucket 201 to the Z coordinate position in the Z-axis direction specified by the control PC 107 in Figure 2 or Figure 3.
加えて、クラムシェルバケット201は、図1の制御PC107からの制御により、図3に示すヒンジ軸212を軸にして、バケット301(#1)及び301(#2)を開閉させる不図示の第3の駆動機構を備える。 In addition, the clamshell bucket 201 is equipped with a third drive mechanism (not shown) that opens and closes buckets 301 (#1) and 301 (#2) around hinge shaft 212 (shown in Figure 3) under the control of control PC 107 (shown in Figure 1).
以上の構造を備えるクレーン装置を用いて、制御PC107は、任意の3次元座標位置をクレーン装置に指定することにより、クラムシェルバケット201をその3次元座標位置に移動させ、そこでクラムシェルバケット201のバケット301(#1)及び301(#2)を開閉させることが可能となる。 Using a crane device with the above structure, the control PC 107 can specify any three-dimensional coordinate position to the crane device, causing the clamshell bucket 201 to move to that three-dimensional coordinate position, and then opening and closing buckets 301 (#1) and 301 (#2) of the clamshell bucket 201 at that position.
次に、バッチャープラント100の屋舎内において、図3に示す側壁302(#1)に、図2に示すようにX軸方向に設置される梁208(#1)の、第1骨材ビン101(#1)、第2骨材ビン101(#2)、及び第3骨材ビン101(#3)の夫々の上方位置に、残量センサであるライダ(LiDAR:Light Detection and Ranging)センサ103(#1)、103(#2)、及び103(#3)が設置される。
同様に、バッチャープラント100の屋舎内において、図3に示す側壁302(#2)に、図2に示すようにX軸方向に設置される梁208(#2)の、第1骨材ホッパー102(#1)及び第2骨材ホッパー102(#2)の夫々の上方位置に、残量センサであるライダセンサ103(#4)及び103(#5)が設置される。
Next, within the building of the batcher plant 100, LiDAR (Light Detection and Ranging) sensors 103(#1), 103(#2), and 103(#3), which are remaining amount sensors, are installed above the first aggregate bin 101(#1), the second aggregate bin 101(#2), and the third aggregate bin 101(#3), respectively, on the beam 208(#1) installed in the X-axis direction on the side wall 302(#1) shown in FIG. 3 as shown in FIG.
Similarly, within the building of the batcher plant 100, lidar sensors 103 (#4) and 103 (#5), which are remaining amount sensors, are installed above the first aggregate hopper 102 (#1) and the second aggregate hopper 102 (#2), respectively, on the side wall 302 (#2) shown in Figure 3 and on the beam 208 (#2) installed in the X-axis direction as shown in Figure 2.
ライダセンサ103(#1)、103(#2)、及び103(#3)は夫々、第1骨材ビン101(#1)、第2骨材ビン101(#2)、及び第3骨材ビン101(#3)内の骨材の残量を計測するためのセンサであり、各骨材ビン101の上方から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、各骨材ビン101内の骨材の表面の複数の点の夫々までの各距離を示す点群データを取得する。
同様に、ライダセンサ103(#4)及び103(#5)は夫々、第1骨材ホッパー102(#1)及び第2骨材ホッパー102(#2)内の骨材の残量を計測するためのセンサであり、各骨材ホッパー102の上方から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、各骨材ホッパー102の表面の複数の点の夫々までの各距離を示す点群データを取得する。
以下の説明において、ライダセンサ103(#1)、103(#2)、103(#3)、103(#4)、及び103(#5)を総称して、ライダセンサ103と記載する場合がある。
Lidar sensors 103 (#1), 103 (#2), and 103 (#3) are sensors for measuring the remaining amount of aggregate in the first aggregate bin 101 (#1), the second aggregate bin 101 (#2), and the third aggregate bin 101 (#3), respectively.They measure scattered light in response to pulsed laser irradiation emitted from above each aggregate bin 101, and obtain point cloud data indicating the distance to each of multiple points on the surface of the aggregate in each aggregate bin 101.
Similarly, lidar sensors 103 (#4) and 103 (#5) are sensors for measuring the remaining amount of aggregate in the first aggregate hopper 102 (#1) and the second aggregate hopper 102 (#2), respectively, and measure scattered light in response to pulsed laser irradiation emitted from above each aggregate hopper 102, and obtain point cloud data indicating the distance to each of multiple points on the surface of each aggregate hopper 102.
In the following description, the LIDAR sensors 103 (#1), 103 (#2), 103 (#3), 103 (#4), and 103 (#5) may be collectively referred to as the LIDAR sensor 103.
図1又は図3に示す制御PC107は、ライダセンサ103(#1)~103(#5)が取得した各点群データに基づいて、骨材ビン101又は骨材ホッパー102内の骨材の体積、又は夫々が貯蔵可能な骨材容量に対する体積の比率を、残量として算出する。 The control PC 107 shown in Figure 1 or 3 calculates the volume of aggregate in the aggregate bin 101 or aggregate hopper 102, or the ratio of that volume to the aggregate capacity that each can store, as the remaining amount based on the point cloud data acquired by the lidar sensors 103 (#1) to 103 (#5).
図4(a)、(b)、及び(c)は夫々、ライダセンサ103(#1)、103(#2)、及び103(#3)から取得される第1骨材ビン101(#1)、第2骨材ビン101(#2)、及び第3骨材ビン101(#3)の各点群データを、図1又は図3の制御PC107のディスプレイに表示したときの表示例を示す図である。
例えば図4(a)の点群データは、第1骨材ビン101(#1)の上方に設置されるライダセンサ103(#1)から第1骨材ビン101(#1)内の骨材の表面の各位置までの距離を示すデータである。
また同様に、例えば図4(b)の点群データは、第2骨材ビン101(#2)の上方に設置されるライダセンサ103(#2)から第2骨材ビン101(#2)内の骨材の表面の各位置までの距離を示すデータである。
更に同様に、例えば図4(c)の点群データは、第3骨材ビン101(#3)の上方に設置されるライダセンサ103(#3)から第3骨材ビン101(#3)内の骨材の表面の各位置までの距離を示すデータである。
Figures 4(a), (b), and (c) are figures showing examples of displaying the point cloud data of the first aggregate bin 101 (#1), the second aggregate bin 101 (#2), and the third aggregate bin 101 (#3) obtained from the lidar sensors 103 (#1), 103 (#2), and 103 (#3) on the display of the control PC 107 of Figure 1 or Figure 3, respectively.
For example, the point cloud data in Figure 4(a) is data indicating the distance from the lidar sensor 103 (#1) installed above the first aggregate bin 101 (#1) to each position on the surface of the aggregate within the first aggregate bin 101 (#1).
Similarly, for example, the point cloud data in Figure 4(b) is data indicating the distance from the lidar sensor 103 (#2) installed above the second aggregate bin 101 (#2) to each position on the surface of the aggregate within the second aggregate bin 101 (#2).
Similarly, for example, the point cloud data in Figure 4(c) is data indicating the distance from the lidar sensor 103 (#3) installed above the third aggregate bin 101 (#3) to each position on the surface of the aggregate within the third aggregate bin 101 (#3).
制御PC107は、これらの点群データに基づいて、第1骨材ビン101(#1)、第2骨材ビン101(#2)、及び第3骨材ビン101(#3)内の骨材の残量体積を充填率%(体積÷骨材ビン容量×100)として算出し、図4(a)、(b)、及び(c)に示すように、制御PC107のディスプレイ等に表示する。 Based on this point cloud data, the control PC 107 calculates the remaining volume of aggregate in the first aggregate bin 101 (#1), the second aggregate bin 101 (#2), and the third aggregate bin 101 (#3) as a filling rate % (volume ÷ aggregate bin capacity × 100), and displays this on the display of the control PC 107, as shown in Figures 4(a), (b), and (c).
そして、第1の実施形態において、制御PC107は、次のような第1の制御処理を実行する。この第1の制御処理において、制御PC107は、残量センサであるライダセンサ103(#1)、103(#2)、及び103(#3)によって計測されている第1骨材ビン101(#1)、第2骨材ビン101(#2)、及び第3骨材ビン101(#3)内の各骨材の残量、例えば体積及び充填率を、所定の登録メンバーが操作するスマートフォンやタブレット端末等の端末装置に、例えばメール、SNS、又はビジネスチャットなどのネットワークソフトウェアを用いて通知する。通知は、所定の時間間隔で行っても良いし、残量が所定の閾値以下になったときに行っても良い。 In the first embodiment, the control PC 107 executes the following first control process. In this first control process, the control PC 107 notifies a terminal device, such as a smartphone or tablet operated by a specified registered member, of the remaining amount of aggregate, such as the volume and filling rate, in the first aggregate bin 101 (#1), the second aggregate bin 101 (#2), and the third aggregate bin 101 (#3), as measured by the lidar sensors 103 (#1), 103 (#2), and 103 (#3), using network software such as email, SNS, or business chat. The notification may be made at specified time intervals, or when the remaining amount falls below a specified threshold.
図5は、第1の実施形態において登録ユーザへ例えばビジネスチャットを用いて通知される、第1骨材ビン101(#1)(図5では「砂1」と表示)、第2骨材ビン101(#2)(図5では「砂2」と表示)、及び第3骨材ビン101(#3)(図5では「砂利」と表示)における、各残量情報である体積(m3)及び充填率(%)の、登録ユーザのスマートフォンやタブレット端末等の端末装置のディスプレイの表示画面例を示す図である。 FIG. 5 shows an example of a display screen on the display of a terminal device such as a registered user's smartphone or tablet terminal, showing remaining amount information, such as volume (m 3 ) and filling rate (%), for the first aggregate bin 101 (#1) (displayed as "Sand 1" in FIG. 5 ), the second aggregate bin 101 (#2) (displayed as "Sand 2" in FIG. 5 ), and the third aggregate bin 101 (# 3 ) (displayed as "Gravel" in FIG. 5 ), which is notified to the registered user, for example, via business chat, in the first embodiment.
以上の第1の実施形態における制御PC107による第1の制御処理により、骨材ビン101における骨材の残量を容易に把握することが可能となる。 The first control process performed by the control PC 107 in the first embodiment described above makes it possible to easily determine the amount of aggregate remaining in the aggregate bin 101.
次に、第1の実施形態において、制御PC107は、次のような第2の制御処理を実行する。この第2の制御処理において、制御PC107はまず、ライダセンサ103(#4)及び103(#5)での各点群データの計測結果に基づいて、第1骨材ホッパー102(#1)内の骨材の残量が閾値以下になったと判定した場合に、クラムシェルバケット201を第1骨材ビン101(#1)又は第2骨材ビン101(#2)の3次元座標位置に移動させる。 Next, in the first embodiment, the control PC 107 executes the following second control process. In this second control process, the control PC 107 first moves the clamshell bucket 201 to the three-dimensional coordinate position of the first aggregate bin 101 (#1) or the second aggregate bin 101 (#2) when it determines, based on the measurement results of each point cloud data from the lidar sensors 103 (#4) and 103 (#5), that the remaining amount of aggregate in the first aggregate hopper 102 (#1) is below a threshold.
具体的には、制御PC107は、第1骨材ホッパー102(#1)内の細骨材(砂)の残量が閾値以下になったと判定した場合に、クラムシェルバケット201を、第1骨材ビン101(#1)及び第2骨材ビン101(#2)のいずれか一方の骨材ビン101の3次元座標位置に移動させる。
第1骨材ホッパー102(#1)に補充される骨材が、第1骨材ビン101(#1)及び第2骨材ビン101(#2)のように複数の骨材ビンに貯蔵されている場合、いずれか1つの骨材ビンに貯蔵されている骨材がある一定量以下になるまで、当該骨材ビンから骨材を補充することが好ましい。これにより、骨材ビンへの骨材の補充が行いやすくなる。。また、制御PC107は、第2骨材ホッパー102(#2)内の粗骨材(砂利)の残量が閾値以下になったと判定した場合には、クラムシェルバケット201を、第3骨材ビン101(#3)の3次元座標位置に移動させる。
Specifically, when the control PC 107 determines that the remaining amount of fine aggregate (sand) in the first aggregate hopper 102 (#1) is below a threshold value, it moves the clamshell bucket 201 to the three-dimensional coordinate position of either the first aggregate bin 101 (#1) or the second aggregate bin 101 (#2).
When the aggregate to be replenished to the first aggregate hopper 102 (#1) is stored in multiple aggregate bins, such as the first aggregate bin 101 (#1) and the second aggregate bin 101 (#2), it is preferable to replenish aggregate from one of the aggregate bins until the amount of aggregate stored in that bin falls below a certain level. This makes it easier to replenish aggregate to the aggregate bins. Furthermore, when the control PC 107 determines that the amount of coarse aggregate (gravel) remaining in the second aggregate hopper 102 (#2) has fallen below a threshold, it moves the clamshell bucket 201 to the three-dimensional coordinate position of the third aggregate bin 101 (#3).
制御PC107は、上述のように決定した骨材ビン101において、その骨材ビン101に対応するライダセンサ103が取得した点群データに基づいて、ライダセンサ103に対応する骨材ビン101内で骨材が積み上がっている高さが最も高い3次元座標位置を骨材ビンの3次元座標位置として算出することが好ましい。
これにより、積み上がりの高さが最も高い3次元座標位置に移動して骨材のつかみ上げを行うことにより、一度につかむ骨材の量を最大化させることが可能となる。
It is preferable that the control PC 107 calculates the three-dimensional coordinate position of the aggregate bin 101 determined as described above as the three-dimensional coordinate position of the aggregate bin, where the height of the aggregate is highest in the aggregate bin 101 corresponding to the lidar sensor 103, based on the point cloud data acquired by the lidar sensor 103 corresponding to that aggregate bin 101.
This makes it possible to move to the three-dimensional coordinate position where the pile height is the highest and pick up the aggregate, thereby maximizing the amount of aggregate that can be picked up at one time.
以上の制御処理の結果、前述したクレーン装置のクラムシェルバケット201が、制御PC107が上述のようにして指定した何れかの骨材ビン101の3次元座標位置まで移動する。そして、クラムシェルバケット201のバケット301(#1)及び301(#2)(図3参照)が開く動作と続いて閉じる動作を行うことにより、骨材ビン101に積み上がっている骨材をつかみ上げる。 As a result of the above control processing, the clamshell bucket 201 of the crane device described above moves to the three-dimensional coordinate position of one of the aggregate bins 101 specified by the control PC 107 as described above. Then, buckets 301 (#1) and 301 (#2) (see Figure 3) of the clamshell bucket 201 open and then close, thereby grabbing up the aggregate piled up in the aggregate bin 101.
第2の制御処理において、制御PC107は続いて、骨材をつかみ上げたクラムシェルバケット201を、残量不足を検出した骨材ホッパー102の3次元座標位置に移動させる。 In the second control process, the control PC 107 then moves the clamshell bucket 201 that has picked up the aggregate to the three-dimensional coordinate position of the aggregate hopper 102 where a remaining amount shortage has been detected.
制御PC107は、残量不足を検出した骨材ホッパー102に対応するライダセンサ103が取得した点群データに基づいて、その骨材ホッパー102内で骨材が積み上がっている高さが最も低い3次元座標位置をその骨材ホッパー102の3次元座標位置として算出することが好ましい。
これにより、積み上がりの高さが最も低い3次元座標位置に移動してクラムシェルバケット201から骨材ホッパー102に骨材を投下することにより、骨材ホッパー102からその周囲に骨材がこぼれ落ちるのを防ぐことが可能となる。
It is preferable that the control PC 107 calculates the three-dimensional coordinate position where the height of the aggregate piled up in the aggregate hopper 102 is lowest as the three-dimensional coordinate position of the aggregate hopper 102 based on the point cloud data acquired by the lidar sensor 103 corresponding to the aggregate hopper 102 that detected a shortage of remaining amount.
This makes it possible to prevent the aggregate from spilling out of the aggregate hopper 102 and onto its surroundings by moving to the three-dimensional coordinate position where the pile height is lowest and dropping the aggregate from the clamshell bucket 201 into the aggregate hopper 102.
以上の制御処理の結果、前述したクレーン装置のクラムシェルバケット201が、制御PC107が上述のようにして指定した何れかの骨材ホッパー102の3次元座標位置まで移動する。そして、クラムシェルバケット201のバケット301(#1)及び301(#2)(図3参照)が開く動作を行うことにより、骨材が骨材ホッパー102内に投下されて補充される。 As a result of the above control processing, the clamshell bucket 201 of the crane device described above moves to the three-dimensional coordinate position of one of the aggregate hoppers 102 specified by the control PC 107 as described above. Then, buckets 301 (#1) and 301 (#2) (see Figure 3) of the clamshell bucket 201 open, dropping aggregate into the aggregate hopper 102 to replenish it.
以上のように、ライダセンサ103により計測される骨材ビン及び骨材ホッパーでの骨材の残量に基づいて、クレーン装置により、骨材ホッパー102での骨材の残量が少なくなったときに、骨材ビン101内の骨材をその骨材ホッパー102に自動的に移動させ補充させることが可能となる。 As described above, based on the remaining amount of aggregate in the aggregate bin and aggregate hopper measured by the lidar sensor 103, the crane device can automatically move the aggregate in the aggregate bin 101 to the aggregate hopper 102 to replenish it when the amount of aggregate remaining in the aggregate hopper 102 becomes low.
第1の実施形態において、図1又は図2に例示したように、セメントサイロ108及びフライアッシュサイロ109は夫々、バッチャープラント100内の第1骨材ホッパー102(#1)及び第2骨材ホッパー102(#2)から夫々第1ベルトコンベア104(#1)及び第2ベルトコンベア104(#2)を介して供給される細骨材(砂)及び粗骨材(砂利)とミキサ106にて混合されるセメント及びフライアッシュを貯蔵する。 In the first embodiment, as illustrated in Figures 1 and 2, the cement silo 108 and the fly ash silo 109 respectively store fine aggregate (sand) and coarse aggregate (gravel) supplied from the first aggregate hopper 102 (#1) and the second aggregate hopper 102 (#2) within the batcher plant 100 via the first belt conveyor 104 (#1) and the second belt conveyor 104 (#2), respectively, and cement and fly ash that are mixed in the mixer 106.
第1の実施形態において、制御PC107は、これらのサイロ108又は109内のセメントやフライアッシュの残量を検出する第3の制御処理を実行する。
図6は、第1の実施形態におけるサイロの残量検出ユニットの例を示す側面図である。
セメントサイロ108及びフライアッシュサイロ109には、図6に例示されるように、サイロ108又は109の高さ方向の側壁605に、複数の残量検出ユニット601(#1)~601(#5)が例えば等間隔に設置される。
以下の説明において、残量検出ユニット601(#1)~601(#5)を総称して、残量検出ユニット601と記載する場合がある。
In the first embodiment, the control PC 107 executes a third control process for detecting the remaining amount of cement or fly ash in the silo 108 or 109 .
FIG. 6 is a side view showing an example of a remaining amount detection unit for a silo according to the first embodiment.
As illustrated in FIG. 6, the cement silo 108 and the fly ash silo 109 have a plurality of remaining amount detection units 601 (#1) to 601 (#5) installed, for example, at equal intervals, on the side wall 605 in the height direction of the silo 108 or 109.
In the following description, the remaining amount detection units 601 (#1) to 601 (#5) may be collectively referred to as remaining amount detection units 601.
図6に示すように、残量検出ユニット601は、サイロ108又は109の側壁605に磁気により設置するためのマグネット604を複数箇所に備える。なお、設置方法は磁気によるものに限らない。
そして、残量検出ユニット601は、それが設置された箇所のサイロの側壁605側壁を例えば電磁石の力により打つ打音装置602と、打音装置602の打音を集音するマイク603を備える。
6, the remaining amount detection unit 601 is provided with magnets 604 at a plurality of locations for magnetically mounting on a side wall 605 of the silo 108 or 109. Note that the mounting method is not limited to magnetic mounting.
The remaining amount detection unit 601 includes a hammering device 602 that strikes the side wall 605 of the silo where the unit is installed, for example, by the force of an electromagnet, and a microphone 603 that collects the hammering sound of the hammering device 602.
第3の制御処理において、図1又は図3の制御PC107は、残量検出ユニット601(#1)~601(#5)内の夫々のマイク603が集音した各音を取り込み、それらの変化に基づいて、サイロ108又は109内のセメント又はフライアッシュの残量位置606を検出する。 In the third control process, the control PC 107 in Figure 1 or 3 captures the sounds collected by the microphones 603 in each of the remaining amount detection units 601 (#1) to 601 (#5) and detects the remaining cement or fly ash position 606 in the silo 108 or 109 based on the changes in those sounds.
続いて、制御PC107は、第3の制御処理により検出したサイロ108又は109内のセメント又はフライアッシュの残量を、所定の登録メンバーが操作するスマートフォンやタブレット端末等の端末装置に通知する第4の制御処理を実行する。通知は、所定時間間隔で行っても良いし、残量が所定の閾値以下になったときに行っても良い。 Next, the control PC 107 executes a fourth control process in which the remaining amount of cement or fly ash in the silo 108 or 109 detected by the third control process is notified to a terminal device such as a smartphone or tablet operated by a specified registered member. The notification may be made at specified time intervals, or when the remaining amount falls below a specified threshold.
上述した第3及び第4の制御処理により、バッチャープラント100と共に稼働するサイロ108又は109内のセメントやフライアッシュ等の材料の残量を、骨材ビン101内の骨材の残量と同様に、所定の時間間隔で所定の登録メンバーが操作するスマートフォンやタブレット端末等の端末装置に通知することにより、現場にいなくともサイロ108、109内の材料管理を容易に行うことが可能となる。 The third and fourth control processes described above allow the remaining amount of materials such as cement and fly ash in the silo 108 or 109 operating in conjunction with the batcher plant 100 to be notified at predetermined time intervals to a terminal device such as a smartphone or tablet operated by a designated registered member, in the same way as the remaining amount of aggregate in the aggregate bin 101, making it easy to manage materials in the silos 108 and 109 even when the member is not on-site.
図7は、第1の実施形態における図1又は図3に示される制御PC107の構成例を示すブロック図である。制御PC107は、CPU(中央演算処理装置)701、ROM(リードオンリーメモリ)702、RAM703(ランダムアクセスメモリ)、外部記憶装置704、入力部705、表示部706、インタフェース部707、及びネットワーク通信部708が、システムバス709によって相互に接続された構成を備える。 Figure 7 is a block diagram showing an example configuration of the control PC 107 shown in Figure 1 or 3 in the first embodiment. The control PC 107 includes a CPU (Central Processing Unit) 701, a ROM (Read Only Memory) 702, a RAM (Random Access Memory) 703, an external storage device 704, an input unit 705, a display unit 706, an interface unit 707, and a network communication unit 708, all interconnected by a system bus 709.
CPU701は、ROM702に記憶されている制御処理プログラムをRAM703にロードして実行する。
このプログラムの実行により、前述した第1の実施形態における制御PC107による第1から第4の制御処理が実現される。
The CPU 701 loads a control processing program stored in the ROM 702 into the RAM 703 and executes it.
By executing this program, the first to fourth control processes by the control PC 107 in the first embodiment described above are realized.
ROM702は、制御処理プログラムを記憶する不揮発性メモリである。 ROM 702 is a non-volatile memory that stores control processing programs.
RAM703は、ランダムアクセスが可能なメモリである。CPU701は、制御処理プログラムの実行時に、プログラムデータをROM702からRAM703にロードして実行する。また、RAM703は、制御処理プログラムの実行時に、ワークメモリとして使用される。 RAM 703 is a randomly accessible memory. When executing a control processing program, CPU 701 loads program data from ROM 702 into RAM 703 and executes it. RAM 703 is also used as a work memory when executing a control processing program.
外部記憶装置704は、例えば、SSD(ソリッドステートドライブ)又はハードディスクであり、ライダセンサ103や残量検出ユニット601(#1)~601(#5)から入力されるデータや、登録ユーザに送信されるべきデータ等を記憶する。 The external storage device 704 is, for example, an SSD (solid state drive) or hard disk, and stores data input from the lidar sensor 103 and remaining amount detection units 601(#1) to 601(#5), as well as data to be sent to registered users.
入力部705は、例えばキーボードやマウス入力装置であり、制御処理プログラムの実行時に入力が必要なデータやパラメータ等を入力する。 The input unit 705 is, for example, a keyboard or mouse input device, and is used to input data, parameters, etc. that need to be input when executing the control processing program.
表示部706は、例えばLCD(Liquid Cristal Display)、有機EL(Electro Luminescence)パネル、又はLED(Light Emitting Diode)等のディスプレイ装置であり、図4で例示したライダセンサ103から取得した点群データ、骨材の体積や充填率等の情報を表示する。 The display unit 706 is a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display), an organic EL (Electro Luminescence) panel, or an LED (Light Emitting Diode), and displays information such as point cloud data acquired from the LIDAR sensor 103 shown in Figure 4, as well as the volume and filling rate of the aggregate.
インタフェース部707は、ライダセンサ103からの点群データを不図示のA/D変換器によってアナログデータからデジタルデータに変換して外部記憶装置704(RAM703でもよい)に記憶させる。
また、インタフェース部707は、図6で説明した残量検出ユニット601内の打音装置602に打音指示データを出力し、残量検出ユニット601内のマイク603が集音した音声信号を不図示のA/D変換器によりアナログ音声信号からデジタル音声信号に変換して外部記憶装置704(RAM703でもよい)に記憶する。
The interface unit 707 converts the point cloud data from the lidar sensor 103 from analog data to digital data using an A/D converter (not shown) and stores the digital data in the external storage device 704 (or the RAM 703).
The interface unit 707 also outputs tapping instruction data to the tapping device 602 in the remaining amount detection unit 601 described in FIG. 6 , and converts the audio signal collected by the microphone 603 in the remaining amount detection unit 601 from an analog audio signal to a digital audio signal using an A/D converter (not shown), and stores the digital audio signal in the external storage device 704 (which may be the RAM 703).
ネットワーク通信部708は、不図示のインターネットを介して通信可能な登録ユーザの不図示のスマートフォンやタブレット端末等の端末装置に向けて送信される骨材の残量情報(体積、充填率)やセメント又はフライアッシュの残量情報等のデータを、不図示のブロックネットワークやインターネットに送信する。 The network communication unit 708 transmits data such as aggregate remaining amount information (volume, filling rate) and cement or fly ash remaining amount information to a block network or the Internet (not shown) to be sent to a terminal device (not shown) of a registered user, such as a smartphone or tablet terminal (not shown), which is capable of communication via the Internet (not shown).
図8及び図9は、第1の実施形態において制御PC107が実行する制御処理プログラムの例を示すフローチャートである。
この制御処理プログラムは、バッチャープラント100が稼働を開始すると共に実行を開始する。
8 and 9 are flowcharts showing an example of a control processing program executed by the control PC 107 in the first embodiment.
This control processing program starts to be executed when the batcher plant 100 starts to operate.
まず、CPU701は、登録ユーザに通知を行う時間間隔をカウントするRAM703上の変数である通知タイマを例えば値0にリセットする(図8のステップS801)。
この通知タイマの値は、不図示のタイマ割込み処理により、時間経過と共に自動的にタイムアップする。
First, the CPU 701 resets a notification timer, which is a variable in the RAM 703 that counts the time interval for notifying registered users, to a value of 0, for example (step S801 in FIG. 8).
The value of this notification timer is automatically timed out as time passes by a timer interrupt process (not shown).
次に、CPU701は、図8のステップS802でRAM703上の変数iの値を1に初期設定した後、図8のステップS807で変数iの値を順次+1ずつインクリメントしながら、図8のステップS806でその値が3に等しいと判定されるまで、ステップS803からS807の処理を繰り返し順次実行する。 Next, the CPU 701 initializes the value of variable i in RAM 703 to 1 in step S802 of FIG. 8, and then increments the value of variable i by +1 in step S807 of FIG. 8, repeatedly executing the processes of steps S803 to S807 until it determines in step S806 of FIG. 8 that the value is equal to 3.
これらの一連の処理において、まずCPU701は、ライダセンサ103(#1)から、i=1番目の第1骨材ビン101(#1)の点群データを取得する(図8のステップS803)。 In this series of processes, the CPU 701 first acquires point cloud data for the i=1th first aggregate bin 101 (#1) from the lidar sensor 103 (#1) (step S803 in Figure 8).
次に、CPU701は、ステップS803で取得した点群データに基づいて、i=1番目の第1骨材ビン101(#1)内の骨材の残量の体積及び充填率を算出する(図8のステップS804)。 Next, the CPU 701 calculates the volume and filling rate of the remaining aggregate in the i=1 first aggregate bin 101 (#1) based on the point cloud data acquired in step S803 (step S804 in Figure 8).
更に、CPU701は、i=1番目の第1骨材ビン101(#1)内の骨材の積み上げ高さが最も高い3次元座標位置を算出する(図8のステップS805)。 Furthermore, the CPU 701 calculates the three-dimensional coordinate position where the piled height of aggregate in the i=1 first aggregate bin 101 (#1) is the highest (step S805 in Figure 8).
その後、CPU701は、変数iの値が3に等しくなったか否かを判定する(図8のステップS806)。 Then, the CPU 701 determines whether the value of the variable i is equal to 3 (step S806 in Figure 8).
ステップS806の判定がNOならば、CPU701は、変数iの値を+1インクリメントし(図8のステップS807)、図8のステップS803の処理に戻る。 If the determination in step S806 is NO, the CPU 701 increments the value of the variable i by +1 (step S807 in Figure 8) and returns to the processing of step S803 in Figure 8.
以上のようにして、第1骨材ビン101(#1)、第2骨材ビン101(#2)、及び第3骨材ビン101(#3)の夫々に対して、ライダセンサ103(#1)、103(#2)、及び103(#3)から夫々点群データが取得され、各骨材ビン101内の骨材の残量の体積及び充填率が算出され、各骨材の積み上げ高さが最も高い3次元座標位置が算出される。 In this way, point cloud data is acquired from the lidar sensors 103 (#1), 103 (#2), and 103 (#3) for each of the first aggregate bin 101 (#1), second aggregate bin 101 (#2), and third aggregate bin 101 (#3), the volume and filling rate of the remaining aggregate in each aggregate bin 101 are calculated, and the three-dimensional coordinate position of the highest pile height for each aggregate is calculated.
次に、CPU701は、図8のステップS808でRAM703上の変数jの値を1に初期設定した後、図8のステップS813で変数jの値を順次+1ずつインクリメントしながら、図8のステップS812でその値が2に等しいと判定されるまで、ステップS809からS813の処理を繰り返し順次実行する。 Next, the CPU 701 initializes the value of variable j in RAM 703 to 1 in step S808 of FIG. 8, and then increments the value of variable j by +1 in step S813 of FIG. 8, repeatedly executing the processes of steps S809 to S813 until it determines in step S812 of FIG. 8 that the value is equal to 2.
これらの一連の処理において、まずCPU701は、ライダセンサ103(#5)から、j=1番目の第1骨材ホッパー102(#1)の点群データを取得する(図8のステップS809)。 In this series of processes, the CPU 701 first acquires point cloud data of the j=1-th first aggregate hopper 102 (#1) from the lidar sensor 103 (#5) (step S809 in Figure 8).
次に、CPU701は、ステップS809で取得した点群データに基づいて、j=1番目の第1骨材ホッパー102(#1)内の骨材の残量の体積を算出する(図8のステップS810)。 Next, the CPU 701 calculates the volume of the remaining aggregate in the j=1st first aggregate hopper 102 (#1) based on the point cloud data acquired in step S809 (step S810 in Figure 8).
更に、CPU701は、j=1番目の第1骨材ホッパー102(#1)内の骨材の積み上げ高さが最も低い3次元座標位置を算出する(図8のステップS811)。 Furthermore, the CPU 701 calculates the three-dimensional coordinate position where the piled height of aggregate in the j=1st first aggregate hopper 102 (#1) is the lowest (step S811 in Figure 8).
その後、CPU701は、変数jの値が2に等しくなったか否かを判定する(図8のステップS812)。 Then, the CPU 701 determines whether the value of variable j is equal to 2 (step S812 in Figure 8).
ステップS806の判定がNOならば、CPU701は、変数jの値を+1インクリメントし(図8のステップS813)、図8のステップS808の処理に戻る。
2回目のループでは、ライダセンサ103(#5)から点群データが取得される。
If the determination in step S806 is NO, the CPU 701 increments the value of the variable j by +1 (step S813 in FIG. 8), and returns to the processing of step S808 in FIG.
In the second loop, point cloud data is acquired from the LIDAR sensor 103 (#5).
以上のようにして、第1骨材ホッパー102(#1)及び第2骨材ホッパー102(#2)の夫々に対して、ライダセンサ103(#4)及び103(#5)から夫々点群データが取得され、各骨材ホッパー102内の骨材の残量の体積が算出され、各骨材の積み上げ高さが最も低い3次元座標位置が算出される。 In this way, point cloud data is acquired from the lidar sensors 103 (#4) and 103 (#5) for each of the first aggregate hopper 102 (#1) and the second aggregate hopper 102 (#2), the volume of the remaining aggregate in each aggregate hopper 102 is calculated, and the three-dimensional coordinate position at the lowest pile height of each aggregate is calculated.
続いて、CPU701は、図9のステップS814でRAM703上の変数jの値を再度1に初期設定した後、図9のステップS823で変数jの値を順次+1ずつインクリメントしながら、図9のステップS822でその値が2に等しいと判定されるまで、ステップS815からS823の処理を繰り返し順次実行する。 Next, in step S814 of FIG. 9, the CPU 701 resets the value of variable j in RAM 703 to 1, and then in step S823 of FIG. 9, sequentially increments the value of variable j by +1, repeatedly executing steps S815 to S823 until it is determined in step S822 of FIG. 9 that the value is equal to 2.
これらの一連の処理において、まずCPU701は、変数j=1のときに図8のステップS810で算出された、j=1番目の第1骨材ホッパー102(#1)の残量の体積が、所定の閾値よりも小さいか否かを判定する(図9のステップS815)。 In this series of processes, the CPU 701 first determines whether the volume of the remaining amount in the j=1 first aggregate hopper 102 (#1), calculated in step S810 of Figure 8 when variable j=1, is smaller than a predetermined threshold value (step S815 of Figure 9).
ステップS815の判定がNOならば、CPU701は、ステップS816からS821の処理はスキップして、ステップS822の処理に移行する。 If the determination in step S815 is NO, the CPU 701 skips steps S816 to S821 and proceeds to step S822.
ステップS815の判定がYESならば、j番目の骨材ホッパー102に対して補充が必要な状態である。
この場合、CPU701はまず、変数jの値が1であるか否かを判定する(図9のステップS816)。
If the determination in step S815 is YES, the j-th aggregate hopper 102 needs to be replenished.
In this case, the CPU 701 first determines whether the value of the variable j is 1 (step S816 in FIG. 9).
ステップS816の判定がYESならば、第1骨材ホッパー102(#1)に対する補充が必要となっており、対応する骨材ビン101は第1骨材ビン101(#1)と第2骨材ビン101(#2)の2つの骨材ビン101があるため、補充元としてどちらか一方を選択する必要がある。
そこで、CPU701は、第1骨材ビン101(#1)と第2骨材ビン101(#2)のうち、図8のステップS804で算出された骨材の残量の体積が大きい方の3次元座標位置を、補充元座標位置に設定する(図9のステップS817)。
If the determination in step S816 is YES, the first aggregate hopper 102 (#1) needs to be replenished, and since there are two corresponding aggregate bins 101, the first aggregate bin 101 (#1) and the second aggregate bin 101 (#2), it is necessary to select one of them as the source of replenishment.
Therefore, the CPU 701 sets the three-dimensional coordinate position of the first aggregate bin 101 (#1) or the second aggregate bin 101 (#2), whichever has the larger volume of remaining aggregate calculated in step S804 of Figure 8, as the source coordinate position for replenishment (step S817 of Figure 9).
一方、ステップS816の判定がNOならば、第2骨材ホッパー102(#2)に対する補充が必要となっており、対応する骨材ビン101は第3骨材ビン101(#3)の1つだけである。
そこで、CPU701は、第3骨材ビン101(#3)の3次元座標位置を、補充元座標位置に設定する(図9のステップS818)。
On the other hand, if the determination in step S816 is NO, the second aggregate hopper 102 (#2) needs to be replenished, and there is only one corresponding aggregate bin 101, the third aggregate bin 101 (#3).
Therefore, the CPU 701 sets the three-dimensional coordinate position of the third aggregate bin 101 (#3) as the replenishment source coordinate position (step S818 in FIG. 9).
ステップS817又はS818の処理の後、CPU701は、クラムシェルバケット201を、ステップS817又はS818で設定された補充元座標位置に移動させる。そして、CPU701は、骨材ビン101内の骨材の最も高い位置をめがけてクラムシェルバケット201のバケット301(#1)及び301(#2)(図3参照)を開く動作と続いて閉じる動作を実行させることにより、骨材をつかみ上げさせる(以上、図9のステップS819)。 After processing step S817 or S818, the CPU 701 moves the clamshell bucket 201 to the replenishment source coordinate position set in step S817 or S818. The CPU 701 then opens and then closes buckets 301 (#1) and 301 (#2) (see Figure 3) of the clamshell bucket 201 toward the highest point of aggregate in the aggregate bin 101, thereby picking up the aggregate (this is step S819 in Figure 9).
続いて、CPU701は、骨材をつかみ上げたクラムシェルバケット201を、ステップS815において残量不足を検出したj番目の骨材ホッパー102の、図8のステップS811で算出した3次元座標位置を、補充先座標位置に設定する(図9のステップS820)。 Next, the CPU 701 sets the replenishment destination coordinate position of the clamshell bucket 201 that picked up the aggregate to the three-dimensional coordinate position calculated in step S811 of Figure 8 for the jth aggregate hopper 102 for which a remaining amount shortage was detected in step S815 (step S820 of Figure 9).
CPU701は、クラムシェルバケット201を、ステップS820で設定された補先元座標位置に移動させる。そして、CPU701は、クラムシェルバケット201のバケット301(#1)及び301(#2)(図3参照)を開く動作を実行させることにより、骨材ホッパー102内の最も低い位置をめがけて骨材を投下して補充する(以上、図9のステップS821)。 The CPU 701 moves the clamshell bucket 201 to the complementary coordinate position set in step S820. The CPU 701 then executes the operation of opening buckets 301 (#1) and 301 (#2) (see Figure 3) of the clamshell bucket 201, thereby dropping and replenishing aggregate into the aggregate hopper 102 at the lowest position (step S821 in Figure 9).
その後、CPU701は、変数jの値が2に等しくなったか否かを判定する(図9のステップS822)。 Then, the CPU 701 determines whether the value of variable j is equal to 2 (step S822 in Figure 9).
ステップS822の判定がNOならば、CPU701は、変数jの値を+1インクリメントし(図9のステップS823)、図9のステップS815の処理に戻る。 If the determination in step S822 is NO, the CPU 701 increments the value of variable j by +1 (step S823 in Figure 9) and returns to the processing of step S815 in Figure 9.
以上のようにして、第1骨材ホッパー102(#1)及び第2骨材ホッパー102(#2)の夫々に対して、骨材の残量が不足しているか否かが判定され、不足分が骨材ビン101から自動的に補充される。 In this way, it is determined whether there is a shortage of aggregate in each of the first aggregate hopper 102 (#1) and the second aggregate hopper 102 (#2), and the shortage is automatically replenished from the aggregate bin 101.
その後、CPU701は、前回の通知時刻から所定時間が経過することによりRAM703上の変数である通知タイマの値がタイムアップした(所定の上限値以上となった)か否かを判定する(図9のステップS824)。 Then, the CPU 701 determines whether the value of the notification timer, which is a variable in RAM 703, has timed out (becomes greater than or equal to a predetermined upper limit) due to the passage of a predetermined amount of time since the previous notification time (step S824 in Figure 9).
ステップS824の判定がNOならば、CPU701は、ステップS825以降の通知動作は実行せずに、図8のステップS802の処理に戻り、骨材ビン101及び骨材ホッパー102の残量計測の動作を繰り返し実行する。 If the determination in step S824 is NO, the CPU 701 does not perform the notification operations from step S825 onwards, but returns to the processing of step S802 in Figure 8, and repeatedly performs the operation of measuring the remaining amounts in the aggregate bin 101 and aggregate hopper 102.
通知タイマがタイムアップすることによりステップS824の判定がYESになると、CPU701は、図8のステップS804の繰返し処理により算出した第1骨材ビン101(#1)、第2骨材ビン101(#2)、及び第3骨材ビン101(#3)内の各骨材の残量の体積及び充填率をまとめた例えば前述した図5に例示されるような表示データを、予め別途登録してある登録メンバーの端末装置に向けて、ネットワーク通信部708を介して送信する(図9のステップS825)。 When the notification timer times out and the determination in step S824 becomes YES, the CPU 701 transmits display data such as that illustrated in Figure 5, which summarizes the remaining volume and filling rate of each aggregate in the first aggregate bin 101 (#1), the second aggregate bin 101 (#2), and the third aggregate bin 101 (#3) calculated by the repeated processing of step S804 in Figure 8, to the terminal device of a registered member who has been separately registered in advance, via the network communication unit 708 (step S825 in Figure 9).
続いて、CPU701は、セメントサイロ108及びフライアッシュサイロ109の夫々についてセメント及びフライアッシュの残量位置を算出する(図9のステップS826)。
具体的には、CPU701は、ステップS826において、まず、セメントサイロ108の側壁605に設けられている残量検出ユニット601(#1)~601(#5)の各打音装置602に対して順次動作を実行させ、その結果、残量検出ユニット601(#1)~601(#5)の各マイク603で集音される打音をインタフェース部707を介して外部記憶装置704(RAM703でもよい)に取り込む。
次に、CPU701は、ステップS826において、残量検出ユニット601(#1)~601(#5)毎に取り込まれた各打音について夫々、周波数解析(例えば高速フーリエ演算)を実行し、周波数パワーが最も大きくなる打音のピーク周波数を検出する。
そして、CPU701は、ステップS826において、残量検出ユニット601(#1)~601(#5)毎に検出した打音のピーク周波数を、セメントサイロ108の低い位置に対応する#1の残量検出ユニット601から順に判定し、周波数が変化した残量検出ユニット601の1つ前の残量検出ユニット601が設けられている側壁605の高さを、セメントサイロ108の残量位置606(図6参照)として検出する。
Next, the CPU 701 calculates the remaining positions of cement and fly ash for the cement silo 108 and the fly ash silo 109, respectively (step S826 in FIG. 9).
Specifically, in step S826, the CPU 701 first sequentially causes the hammering devices 602 of the remaining amount detection units 601 (#1) to 601 (#5) provided on the side wall 605 of the cement silo 108 to operate, and as a result, captures the hammering sounds collected by the microphones 603 of the remaining amount detection units 601 (#1) to 601 (#5) into the external storage device 704 (which may be RAM 703) via the interface unit 707.
Next, in step S826, the CPU 701 performs frequency analysis (for example, fast Fourier calculation) on each of the hitting sounds captured for each of the remaining amount detection units 601(#1) to 601(#5), and detects the peak frequency of the hitting sound at which the frequency power is greatest.
Then, in step S826, the CPU 701 determines the peak frequency of the impact sound detected for each of the remaining amount detection units 601 (#1) to 601 (#5) in order, starting from the remaining amount detection unit 601 (#1) which corresponds to the lowest position in the cement silo 108, and detects the height of the side wall 605 on which the remaining amount detection unit 601 immediately preceding the remaining amount detection unit 601 whose frequency has changed is located as the remaining amount position 606 in the cement silo 108 (see Figure 6).
CPU701は、ステップS826において、フライアッシュサイロ109の側壁605に設けられている残量検出ユニット601(#1)~601(#5)についても、セメントサイロ108の場合と同様の処理を実行する。この結果、CPU701は、ステップS826において、フライアッシュサイロ109の残量位置606を検出する。 In step S826, the CPU 701 performs the same processing as for the cement silo 108 for the remaining amount detection units 601 (#1) to 601 (#5) installed on the side wall 605 of the fly ash silo 109. As a result, in step S826, the CPU 701 detects the remaining amount position 606 of the fly ash silo 109.
続いて、CPU701は、図9のステップS826で算出したセメントサイロ108及びフライアッシュサイロ109のセメント及びフライアッシュの各残量を、図9のステップS825の場合と同様にして、登録メンバーの端末装置に向けて送信する(図9のステップS827)。 Next, the CPU 701 transmits the remaining amounts of cement and fly ash in the cement silo 108 and the fly ash silo 109 calculated in step S826 of Figure 9 to the registered member's terminal device, in the same manner as in step S825 of Figure 9 (step S827 of Figure 9).
最後に、CPU701は、RAM703上の変数である通知タイマの値を0にリセットする(図9のステップS828)。
その後、CPU701は、図8のステップS802の処理に戻り、骨材ビン101及び骨材ホッパー102の残量計測の動作を繰り返し実行する。
Finally, the CPU 701 resets the value of the notification timer, which is a variable on the RAM 703, to 0 (step S828 in FIG. 9).
Thereafter, the CPU 701 returns to the process of step S802 in FIG. 8 and repeatedly executes the operation of measuring the remaining amounts of the aggregate bin 101 and the aggregate hopper 102.
図10は、第2の実施形態を説明する図である。第2の実施形態では、工事作業現場、例えば図10に示されるようなトンネルの掘削作業現場1002内における作業映像を自動的に撮影する例えばネットワークカメラ(撮影装置)1001を備える。 Figure 10 is a diagram illustrating a second embodiment. The second embodiment is equipped with, for example, a network camera (camera) 1001 that automatically captures work footage at a construction work site, such as a tunnel excavation work site 1002 as shown in Figure 10.
そして、第1の実施形態における制御PC107と同様の制御コンピュータ、或いは、インターネットのクラウド上に用意されたサーバコンピュータである制御コンピュータは、例えばトンネル掘削作業現場で予め撮影された作業映像を機械学習した作業工程判定モデルを用いて、ネットワークカメラ1001が新たに撮影した作業映像に基づいて作業工程を推測する。 Then, a control computer similar to the control PC 107 in the first embodiment, or a control computer that is a server computer prepared on the Internet cloud, uses a work process determination model that has been machine-learned from work footage previously captured at, for example, a tunnel excavation work site, to estimate the work process based on the work footage newly captured by the network camera 1001.
図11は、第2の実施形態において推測される作業工程の例を示す図である。図11では、穿孔・装薬作業、発破作業、ずり搬出作業、吹付け作業などの作業工程の1日の作業時刻が推測されている。 Figure 11 is a diagram showing an example of work processes estimated in the second embodiment. In Figure 11, the daily work times for work processes such as drilling and charging work, blasting work, debris removal work, and spraying work are estimated.
このようにして作業工程を推測した後、制御コンピュータは、バッチャープラントで製造されるコンクリートを使用するタイミングを推測し、骨材やセメント等の材料の使用量を予測する第5の制御処理を実行する。 After estimating the work process in this way, the control computer executes a fifth control process that estimates the timing for using the concrete produced in the batcher plant and predicts the amounts of materials such as aggregate and cement to be used.
更に、制御コンピュータは、所定時間間隔で、第5の制御処理により予測した吹付け作業に必要な材料の使用量を、所定の登録メンバーが操作するスマートフォンやタブレット端末等の端末装置に通知する第6の制御処理を実行する。 Furthermore, the control computer executes a sixth control process that notifies a terminal device, such as a smartphone or tablet terminal operated by a specified registered member, of the amount of material required for the spraying work, as predicted by the fifth control process, at predetermined time intervals.
以上の第2の実施形態により、現場での作業の進捗に合わせた材料管理を容易に行うことが可能となる。 The second embodiment described above makes it possible to easily manage materials in accordance with the progress of work on site.
100 バッチャープラント
101 骨材ビン
101(#1) 第1骨材ビン
101(#2) 第2骨材ビン
101(#3) 第3骨材ビン
102 骨材ホッパー
102(#1) 第1骨材ホッパー
102(#2) 第2骨材ホッパー
103、103(#1)、103(#2)、103(#3)、103(#4)、103(#5) ライダセンサ
104(#1) 第1ベルトコンベア
104(#2) 第2ベルトコンベア
105(#1) 第1計量器
105(#2) 第2計量器
106 ミキサ
107 制御PC
108 セメントサイロ
109 フライアッシュサイロ
201 クラムシェルバケット
202 トロリ
203 ウインチ
204 ワイヤ
205(#1)、205(#2) 走行レール
206 ガーダレール
207(#1)、207(#2) サドル
208(#1)、208(#2) 梁
209(#1)、209(#2) 左右側壁
210、211 圧送管
212 ヒンジ軸
301(#1)、301(#2) バケット
302(#1)、302(#1) 側壁
601、601(#1)、601(#2)、601(#3)、601(#4)、601(#5) 残量検出ユニット
602 打音装置
603 マイク
604 マグネット
605 側壁
606 残量位置
701 CPU
702 ROM
703 RAM
704 外部記憶装置
705 入力部
706 表示部
707 インタフェース部
708 ネットワーク通信部
709 システムバス
1001 ネットワークカメラ
1002 トンネル掘削作業現場
REFERENCE SIGNS LIST 100 Batcher plant 101 Aggregate bin 101 (#1) First aggregate bin 101 (#2) Second aggregate bin 101 (#3) Third aggregate bin 102 Aggregate hopper 102 (#1) First aggregate hopper 102 (#2) Second aggregate hopper 103, 103 (#1), 103 (#2), 103 (#3), 103 (#4), 103 (#5) Lidar sensor 104 (#1) First belt conveyor 104 (#2) Second belt conveyor 105 (#1) First weighing scale 105 (#2) Second weighing scale 106 Mixer 107 Control PC
108 Cement silo 109 Fly ash silo 201 Clamshell bucket 202 Trolley 203 Winch 204 Wire 205 (#1), 205 (#2) Traveling rail 206 Girder rail 207 (#1), 207 (#2) Saddle 208 (#1), 208 (#2) Beam 209 (#1), 209 (#2) Left and right side walls 210, 211 Pressure pipe 212 Hinge shaft 301 (#1), 301 (#2) Bucket 302 (#1), 302 (#1) Side wall 601, 601 (#1), 601 (#2), 601 (#3), 601 (#4), 601 (#5) Remaining amount detection unit 602 Striking device 603 Microphone 604 Magnet 605 Side wall 606 Remaining amount position 701 CPU
702 ROM
703 RAM
704 External storage device 705 Input unit 706 Display unit 707 Interface unit 708 Network communication unit 709 System bus 1001 Network camera 1002 Tunnel excavation work site
Claims (5)
前記骨材ビン用残量センサを使用して計測した前記骨材ビン内の前記骨材の残量を、所定の登録メンバーの端末装置に通知する制御コンピュータと、
を備え、
前記骨材ビン用残量センサは、前記骨材ビンの上方に設置され、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、前記骨材ビン内の骨材の表面の複数の点の夫々までの各距離を示す点群データを取得する骨材ビン用ライダセンサであり、
前記制御コンピュータは、前記骨材ビン用ライダセンサが取得した前記点群データに基づいて、前記骨材ビン内の前記骨材の体積、又は前記骨材ビンが貯蔵可能な骨材容量に対する前記体積の比率を、前記残量として算出し、
バッチャープラント内に設置され、前記バッチャープラント内で定義される3次元直交座標内の任意の3次元座標位置にクラムシェルバケットを移動させ開閉させることが可能なクレーン装置と、
前記バッチャープラント内に設置され、前記骨材を運ぶベルトコンベアに前記骨材を載せる骨材ホッパーと、
前記骨材ホッパーに対応して骨材ホッパー用残量センサとして設置され、前記骨材ホッパー内の骨材の表面の複数の点の夫々までの各距離を示す点群データを取得する骨材ホッパー用ライダセンサと、
を更に備え、
前記骨材ホッパー用残量センサが前記骨材ホッパー内の前記骨材の残量を計測し、
前記制御コンピュータは、
前記骨材ホッパー用残量センサの計測に基づいて前記骨材ホッパー内の前記骨材の残量が閾値以下になったと判定した場合に、前記クラムシェルバケットを前記骨材ビンの3次元座標位置に移動させ前記骨材ビン内に貯蔵されている前記骨材のつかみ上げを行わせた後、前記クラムシェルバケットを前記骨材ホッパーの3次元座標位置に移動させ、前記クラムシェルバケットがつかんでいる前記骨材を前記骨材ホッパー内に投下させ、
前記骨材ビン用ライダセンサが取得した前記点群データに基づいて、前記骨材ビン用ライダセンサに対応する前記骨材ビン内で前記骨材が積み上がっている高さが最も高い3次元座標位置を算出し、
前記つかみ上げは、前記高さが最も高い3次元座標位置で行わせ、
前記骨材ホッパー用ライダセンサが取得した前記点群データに基づいて、前記骨材ホッパー用ライダセンサに対応する前記骨材ホッパー内で前記骨材が積み上がっている高さが最も低い3次元座標位置を算出し、
前記投下は、前記高さが最も低い3次元座標位置で行わせる材料管理システム。 an aggregate bin remaining amount sensor that is installed in correspondence with an aggregate bin that stores aggregate in the batcher plant and is used to measure the amount of aggregate remaining in the aggregate bin;
a control computer that notifies a terminal device of a predetermined registered member of the amount of aggregate remaining in the aggregate bin measured using the aggregate bin amount sensor;
Equipped with
The aggregate bin remaining amount sensor is an aggregate bin lidar sensor that is installed above the aggregate bin, measures scattered light in response to pulsed laser irradiation, and acquires point cloud data indicating distances to each of a plurality of points on the surface of the aggregate in the aggregate bin,
The control computer calculates, as the remaining amount, the volume of the aggregate in the aggregate bin or a ratio of the volume to the aggregate capacity that the aggregate bin can store, based on the point cloud data acquired by the aggregate bin lidar sensor;
a crane device that is installed within a batcher plant and is capable of moving and opening/closing a clamshell bucket to any three-dimensional coordinate position within a three-dimensional Cartesian coordinate system defined within the batcher plant;
an aggregate hopper installed in the batcher plant for loading the aggregate onto a belt conveyor for transporting the aggregate;
an aggregate hopper lidar sensor that is installed corresponding to the aggregate hopper as an aggregate hopper remaining amount sensor and acquires point cloud data indicating distances to each of a plurality of points on the surface of the aggregate in the aggregate hopper;
Further provided with
the aggregate hopper remaining amount sensor measures the remaining amount of the aggregate in the aggregate hopper;
The control computer
When it is determined that the amount of aggregate remaining in the aggregate hopper is equal to or less than a threshold based on the measurement by the aggregate hopper remaining amount sensor, the clamshell bucket is moved to a three-dimensional coordinate position of the aggregate bin to pick up the aggregate stored in the aggregate bin, and then the clamshell bucket is moved to a three-dimensional coordinate position of the aggregate hopper to drop the aggregate held by the clamshell bucket into the aggregate hopper;
calculating a three-dimensional coordinate position where the height of the aggregate piled up is highest in the aggregate bin corresponding to the aggregate bin lidar sensor based on the point cloud data acquired by the aggregate bin lidar sensor;
The picking up is performed at the three-dimensional coordinate position where the height is the highest,
calculating a three-dimensional coordinate position where the height of the piled-up aggregates in the aggregate hopper corresponding to the aggregate hopper lidar sensor is the lowest based on the point cloud data acquired by the aggregate hopper lidar sensor;
A material management system in which the dropping is performed at the three-dimensional coordinate position where the height is the lowest .
前記骨材が複数の骨材ビンに貯蔵されている場合、前記骨材ホッパー内の前記骨材の残量が閾値以下となったことを算出したときに、前記複数の骨材ビンのうち、いずれか1つの骨材ビンに貯蔵されている骨材が所定量以下になるまで、当該骨材ビンに前記クラムシェルバケットを移動させ、前記つかみ上げを行わせる、
請求項1に記載の材料管理システム。 The control computer
When the aggregate is stored in a plurality of aggregate bins, when it is calculated that the amount of the aggregate remaining in the aggregate hopper is equal to or less than a threshold value, the clamshell bucket is moved to any one of the plurality of aggregate bins and the picking-up operation is performed until the amount of aggregate stored in that one aggregate bin becomes equal to or less than a predetermined amount.
The material management system of claim 1 .
前記制御コンピュータは、
前記複数の残量検出ユニット内の夫々の前記マイクが集音した打音の変化に基づいて、前記サイロ内の材料の残量を検出し、
検出した前記サイロ内の材料の残量を、前記所定の登録メンバーが操作する端末装置に通知する、
請求項1に記載の材料管理システム。 a plurality of remaining amount detection units are installed at intervals in the vertical direction on a side surface of a silo that stores material to be mixed with the aggregate to produce concrete, each of the remaining amount detection units including a hammering device that strikes the side wall of the silo where the hammering device is installed, and a microphone that collects hammering sounds from the hammering device;
The control computer
detecting the amount of material remaining in the silo based on a change in the hammering sounds collected by the microphones in each of the plurality of remaining amount detection units;
notifying the detected remaining amount of material in the silo to a terminal device operated by the predetermined registered member;
The material management system of claim 1 .
バッチャープラント内で骨材を貯蔵する骨材ビンに対応して設置された骨材ビン用残量センサを使用して前記骨材ビン内の骨材の残量を計測し、
前記骨材ビン用残量センサを使用して計測した前記骨材ビン内の前記骨材の残量を、所定の登録メンバーの端末装置に通知し、
前記骨材ビン用残量センサは、前記骨材ビンの上方に設置され、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、前記骨材ビン内の骨材の表面の複数の点の夫々までの各距離を示す点群データを取得する骨材ビン用ライダセンサであり、
前記制御コンピュータは、前記骨材ビン用ライダセンサが取得した前記点群データに基づいて、前記骨材ビン内の前記骨材の体積、又は前記骨材ビンが貯蔵可能な骨材容量に対する前記体積の比率を、前記残量として算出し、
バッチャープラント内に設置され、前記バッチャープラント内で定義される3次元直交座標内の任意の3次元座標位置にクラムシェルバケットを移動させ開閉させることが可能なクレーン装置と、
前記バッチャープラント内に設置され、前記骨材を運ぶベルトコンベアに前記骨材を載せる骨材ホッパーと、
前記骨材ホッパーに対応して骨材ホッパー用残量センサとして設置され、前記骨材ホッパー内の骨材の表面の複数の点の夫々までの各距離を示す点群データを取得する骨材ホッパー用ライダセンサと、
を更に備え、
前記骨材ホッパー用残量センサが前記骨材ホッパー内の前記骨材の残量を計測し、
前記制御コンピュータは、
前記骨材ホッパー用残量センサの計測に基づいて前記骨材ホッパー内の前記骨材の残量が閾値以下になったと判定した場合に、前記クラムシェルバケットを前記骨材ビンの3次元座標位置に移動させ前記骨材ビン内に貯蔵されている前記骨材のつかみ上げを行わせた後、前記クラムシェルバケットを前記骨材ホッパーの3次元座標位置に移動させ、前記クラムシェルバケットがつかんでいる前記骨材を前記骨材ホッパー内に投下させ、
前記骨材ビン用ライダセンサが取得した前記点群データに基づいて、前記骨材ビン用ライダセンサに対応する前記骨材ビン内で前記骨材が積み上がっている高さが最も高い3次元座標位置を算出し、
前記つかみ上げは、前記高さが最も高い3次元座標位置で行わせ、
前記骨材ホッパー用ライダセンサが取得した前記点群データに基づいて、前記骨材ホッパー用ライダセンサに対応する前記骨材ホッパー内で前記骨材が積み上がっている高さが最も低い3次元座標位置を算出し、
前記投下は、前記高さが最も低い3次元座標位置で行わせる材料管理方法。 The control computer
measuring the amount of aggregate remaining in an aggregate bin using an aggregate bin remaining amount sensor installed corresponding to the aggregate bin for storing aggregate in the batcher plant;
notifying a terminal device of a predetermined registered member of the amount of aggregate remaining in the aggregate bin measured using the aggregate bin amount sensor ;
The aggregate bin remaining amount sensor is an aggregate bin lidar sensor that is installed above the aggregate bin, measures scattered light in response to pulsed laser irradiation, and acquires point cloud data indicating distances to each of a plurality of points on the surface of the aggregate in the aggregate bin,
The control computer calculates, as the remaining amount, the volume of the aggregate in the aggregate bin or a ratio of the volume to the aggregate capacity that the aggregate bin can store, based on the point cloud data acquired by the aggregate bin lidar sensor;
a crane device that is installed within a batcher plant and is capable of moving and opening/closing a clamshell bucket to any three-dimensional coordinate position within a three-dimensional Cartesian coordinate system defined within the batcher plant;
an aggregate hopper installed in the batcher plant for loading the aggregate onto a belt conveyor for transporting the aggregate;
an aggregate hopper lidar sensor that is installed corresponding to the aggregate hopper as an aggregate hopper remaining amount sensor and acquires point cloud data indicating distances to each of a plurality of points on the surface of the aggregate in the aggregate hopper;
Further provided with
the aggregate hopper remaining amount sensor measures the remaining amount of the aggregate in the aggregate hopper;
The control computer
When it is determined that the amount of aggregate remaining in the aggregate hopper is equal to or less than a threshold based on the measurement by the aggregate hopper remaining amount sensor, the clamshell bucket is moved to a three-dimensional coordinate position of the aggregate bin to pick up the aggregate stored in the aggregate bin, and then the clamshell bucket is moved to a three-dimensional coordinate position of the aggregate hopper to drop the aggregate held by the clamshell bucket into the aggregate hopper;
calculating a three-dimensional coordinate position where the height of the aggregate piled up is highest in the aggregate bin corresponding to the aggregate bin lidar sensor based on the point cloud data acquired by the aggregate bin lidar sensor;
The picking up is performed at the three-dimensional coordinate position where the height is the highest,
calculating a three-dimensional coordinate position where the height of the piled-up aggregates in the aggregate hopper corresponding to the aggregate hopper lidar sensor is the lowest based on the point cloud data acquired by the aggregate hopper lidar sensor;
The material management method includes dropping the material at the three-dimensional coordinate position where the height is the lowest .
バッチャープラント内で骨材を貯蔵する骨材ビンに対応して設置された骨材ビン用残量センサを使用して前記骨材ビン内の骨材の材料を計測させ、
前記骨材ビン用残量センサを使用して計測した前記骨材ビン内の前記骨材の残量を、所定の登録メンバーの端末装置に通知させ、
前記骨材ビン用残量センサは、前記骨材ビンの上方に設置され、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、前記骨材ビン内の骨材の表面の複数の点の夫々までの各距離を示す点群データを取得する骨材ビン用ライダセンサであり、
前記制御コンピュータに、前記骨材ビン用ライダセンサが取得した前記点群データに基づいて、前記骨材ビン内の前記骨材の体積、又は前記骨材ビンが貯蔵可能な骨材容量に対する前記体積の比率を、前記残量として算出させ、
バッチャープラント内に設置され、前記バッチャープラント内で定義される3次元直交座標内の任意の3次元座標位置にクラムシェルバケットを移動させ開閉させることが可能なクレーン装置と、
前記バッチャープラント内に設置され、前記骨材を運ぶベルトコンベアに前記骨材を載せる骨材ホッパーと、
前記骨材ホッパーに対応して骨材ホッパー用残量センサとして設置され、前記骨材ホッパー内の骨材の表面の複数の点の夫々までの各距離を示す点群データを取得する骨材ホッパー用ライダセンサと、
を更に備え、
前記骨材ホッパー用残量センサが前記骨材ホッパー内の前記骨材の残量を計測し、
前記制御コンピュータに、
前記骨材ホッパー用残量センサの計測に基づいて前記骨材ホッパー内の前記骨材の残量が閾値以下になったと判定した場合に、前記クラムシェルバケットを前記骨材ビンの3次元座標位置に移動させ前記骨材ビン内に貯蔵されている前記骨材のつかみ上げを行わせた後、前記クラムシェルバケットを前記骨材ホッパーの3次元座標位置に移動させ、前記クラムシェルバケットがつかんでいる前記骨材を前記骨材ホッパー内に投下させ、
前記骨材ビン用ライダセンサが取得した前記点群データに基づいて、前記骨材ビン用ライダセンサに対応する前記骨材ビン内で前記骨材が積み上がっている高さが最も高い3次元座標位置を算出し、
前記つかみ上げは、前記高さが最も高い3次元座標位置で行わせ、
前記骨材ホッパー用ライダセンサが取得した前記点群データに基づいて、前記骨材ホッパー用ライダセンサに対応する前記骨材ホッパー内で前記骨材が積み上がっている高さが最も低い3次元座標位置を算出し、
前記投下は、前記高さが最も低い3次元座標位置で行わせる処理を実行させるプログラム。
The control computer
measuring the amount of aggregate material in the aggregate bin using an aggregate bin remaining amount sensor installed corresponding to the aggregate bin for storing the aggregate in the batcher plant;
notifying a terminal device of a predetermined registered member of the amount of aggregate remaining in the aggregate bin measured using the aggregate bin amount sensor;
The aggregate bin remaining amount sensor is an aggregate bin lidar sensor that is installed above the aggregate bin, measures scattered light in response to pulsed laser irradiation, and acquires point cloud data indicating distances to each of a plurality of points on the surface of the aggregate in the aggregate bin,
The control computer calculates, as the remaining amount, the volume of the aggregate in the aggregate bin or a ratio of the volume to the aggregate capacity that the aggregate bin can store, based on the point cloud data acquired by the aggregate bin lidar sensor;
a crane device that is installed within a batcher plant and is capable of moving and opening/closing a clamshell bucket to any three-dimensional coordinate position within a three-dimensional Cartesian coordinate system defined within the batcher plant;
an aggregate hopper installed in the batcher plant for loading the aggregate onto a belt conveyor for transporting the aggregate;
an aggregate hopper lidar sensor that is installed corresponding to the aggregate hopper as an aggregate hopper remaining amount sensor and acquires point cloud data indicating distances to each of a plurality of points on the surface of the aggregate in the aggregate hopper;
Further provided with
the aggregate hopper remaining amount sensor measures the remaining amount of the aggregate in the aggregate hopper;
The control computer
When it is determined that the amount of aggregate remaining in the aggregate hopper is equal to or less than a threshold based on the measurement by the aggregate hopper remaining amount sensor, the clamshell bucket is moved to a three-dimensional coordinate position of the aggregate bin to pick up the aggregate stored in the aggregate bin, and then the clamshell bucket is moved to a three-dimensional coordinate position of the aggregate hopper to drop the aggregate held by the clamshell bucket into the aggregate hopper;
calculating a three-dimensional coordinate position where the height of the aggregate piled up is highest in the aggregate bin corresponding to the aggregate bin lidar sensor based on the point cloud data acquired by the aggregate bin lidar sensor;
The picking up is performed at the three-dimensional coordinate position where the height is the highest,
calculating a three-dimensional coordinate position where the height of the piled-up aggregates in the aggregate hopper corresponding to the aggregate hopper lidar sensor is the lowest based on the point cloud data acquired by the aggregate hopper lidar sensor;
A program that executes a process in which the dropping is performed at the three-dimensional coordinate position with the lowest height .
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004216556A (en) | 2003-01-09 | 2004-08-05 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Batcher plant aggregate supply system and grab |
| JP2007045027A (en) | 2005-08-11 | 2007-02-22 | Taisei Corp | Kneading equipment |
| JP2014162015A (en) | 2013-02-21 | 2014-09-08 | Kumagai Gumi Co Ltd | Aggregate carrying and storing system and control method for the same |
| JP2020157570A (en) | 2019-03-26 | 2020-10-01 | 住友大阪セメント株式会社 | Aggregate input control method and aggregate input control system |
| JP2021089142A (en) | 2019-12-02 | 2021-06-10 | 光洋機械産業株式会社 | Aggregate acceptance system |
| JP2021123464A (en) | 2020-02-05 | 2021-08-30 | 株式会社大林組 | Automatic operation unit and crane apparatus with the automatic operation unit |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6184209A (en) * | 1984-10-03 | 1986-04-28 | 石川島播磨重工業株式会社 | Continuous measurement method of aggregate for ready-mixed concrete |
| JPH07124938A (en) * | 1993-11-02 | 1995-05-16 | Nippon Kenki Kk | Automatic supply device of aggregate of batcher plant |
-
2023
- 2023-11-14 JP JP2023193629A patent/JP7738974B2/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004216556A (en) | 2003-01-09 | 2004-08-05 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Batcher plant aggregate supply system and grab |
| JP2007045027A (en) | 2005-08-11 | 2007-02-22 | Taisei Corp | Kneading equipment |
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