JP3381420B2 - Projection detection device - Google Patents

Projection detection device

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JP3381420B2
JP3381420B2 JP29430594A JP29430594A JP3381420B2 JP 3381420 B2 JP3381420 B2 JP 3381420B2 JP 29430594 A JP29430594 A JP 29430594A JP 29430594 A JP29430594 A JP 29430594A JP 3381420 B2 JP3381420 B2 JP 3381420B2
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JP
Japan
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slit
light
slit light
burrs
burr
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剛彦 杉ノ内
和俊 池谷
幸文 津田
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Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
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Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、非接触で円筒状物体上
のバリ等の突起部を検出する装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】円筒状の鋳物の製造過程に於いては、側
面にバリが発生する事が多く、何らかの方法でこのバリ
を除去する必要がある。この場合、バリは円筒状対象物
の外周の180゜間隔に2ケ所に発生することは既知で
ある。 【0003】バリ検出は目視で行うものが主流であり、
そのために見落とす事が多く、生産ラインの後工程に影
響をおよぼす。そこで目視にかわる自動バリ検出装置が
開発されつつある。バリ検出装置の一例として特開平0
1―152580号公報には、予め良品のデータを2次
元画像で取り込んでおき、撮像された対象物と重ね合わ
せることにより、バリを検出する方法があり、その重ね
合わせ方について述べられている。他の例として特開平
04―110708号公報には、対象物にレーザ光を照
射し、その正反射光をフォトダイオードでうけ、もしバ
リがあった場合には、バリによって乱反射するのでフォ
トダイオードでうける光量が変化することでバリを検出
する方法がある。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
ような、予め良品のデータを2次元画像でとりこんでお
き、撮像された対象物と重ね合わせることによりバリを
検出する方法では、両者の形状をぴったり重ね合わせる
ための操作が複雑であり、またさまざまな部品のバリ検
査を行うには良品のデータを部品の数だけ持たなければ
いけないことと、どの部品なのかをまず認識する必要が
あるという問題があった。対象物にレーザ光を照射し、
その正反射をフォトダイオードでうけ、もしバリがあっ
た場合には、バリによって乱反射するのでフォトダイオ
ードでうける光量が変化することによりバリを検出する
方法については、対象物が円筒状物体の場合には正反射
成分が返ってくる位置にフォトダイオードを配置するこ
とは実際上難しい。本発明は上記従来技術の課題を解決
するもので、バリ取り作業の省力化を可能とするもので
ある。 【0005】 【0006】この目的を達成するために本発明は、スリ
ット光を射出するスリット光源と、前記スリット光を
筒状対象物の両側面に照射し走査するスリット走査手段
と、前記スリット光の走査により前記円筒状対象物上か
ら反射して得られる散乱光を撮像する撮像手段と、前記
撮像手段からの信号により前記撮像手段の撮像面上の散
乱光の位置を演算する位置演算手段と、前記円筒状対象
物上に領域を設定する領域設定手段と、前記領域内での
前記円筒状対象物の両側面の前記散乱光の位置の粗密
び予め求めた突起部を有しない円筒状対象物の粗密を比
較して突起部を識別する粗密識別手段とを具備するもの
である。 【0007】 【作用】本発明は上記構成によって、第1にスリット光
を対象物に照射し、対象物から反射して得られる散乱光
を集光レンズで位置検出手段に導き、対象物上の高さの
凹凸に従って変化する位置検出手段上の散乱光の集光位
置を検出し、その信号から形状演算手段により対象物表
面の3次元データを取得し、そのデータを設定した細長
い各領域内において間隔演算手段と変化演算手段と形状
識別手段により高速に精度よくバリ等の突起部を検出す
る。 【0008】第2に、位置検出手段の両側からスリット
光を対象物に照射し、対象物から反射して得られる散乱
光を集光レンズで位置検出手段に導き、対象物上の高さ
の凹凸に従って変化する位置検出手段上の散乱光の集光
位置を検出し、その位置から設定した細長い各領域内に
おいて差演算手段と粗密識別手段により高速に精度よく
バリ等の突起部を検出する。 【0009】 【実施例】 (実施例1)以下、本発明の第1の実施例について、図
面を参照しながら説明する。 【0010】図1は本発明の第1の実施例における突起
検出装置のブロック結線図である。図1において、10
1および102はレーザスリット光源、103および1
04はスリット走査手段、105および106はスリッ
ト光、107は対象物、108は対象物設置手段であ
る。109は撮像手段であり、さらに撮像手段の構成要
素として、110は集光レンズ、111は位置検出手
段、112は受光手段である。レーザスリット光源10
1とスリット走査手段103は位置検出手段111の下
側に配置され、レーザスリット光源102とスリット走
査手段104は位置検出手段111の上側の対称な位置
に配置されている。また、113および114は受光手
段112からの光電流信号、115は光電流信号から三
次元形状情報を計算する形状演算手段、116は全体を
制御する制御MPU、117はスリット走査手段103
および104を制御するスキャナ制御ドライバ、118
はMPUバスである。さらに形状演算手段115の構成
要素として、119は光電流信号を電圧信号に変化する
I/V変換手段、120は電圧信号をデジタル信号に変
換するA/D変換手段、121はデジタル信号を一次的
に記憶しておくメモリA、122は位置演算手段、12
3は三次元形状を演算する座標演算手段、124は形状
演算結果を記憶しておくメモリB、125はデータ統合
手段である。126はバリ検出手段Aであり、さらにバ
リ検出手段A126の構成要素として、127は領域設
定手段、128は最大値検出手段、129は間隔演算手
段、130は変化演算手段、131は形状識別手段であ
る。 【0011】図2は受光手段112の撮像面を構成する
位置検出手段111の構成図である。非分割型の1次元
光位置検出センサ201を短辺方向に128個配列して
撮像面を構成している。本実施例では、非分割型の1次
元光位置検出センサ201に、PSD(Position Sensi
tive Detector:半導体位置検出素子)を用いており、
PSDに入射する対象物からのスリット光の散乱光の入
射位置は、素子の両端電極202及び203に流れる電
流が各電極間との距離に反比例する特徴を利用して求め
ることができる。即ち、両電極202及び203に流れ
る電流I1及びI2より式(1)を用いて位置データを
計算できる。 【0012】 位置データ=K・(I1−I2)/(I1+I2) ---------(1) なお、Kは正規化するための係数である。 【0013】図3は本発明の突起検出装置で対象物の三
次元形状を測定する基本的な測定原理である三角測量の
原理を示している。図3に示すように、レ−ザビ−ム4
01を対象物上の点P402に照射し、その時の反射光
403を撮像手段404で撮像する。このとき、対象物
の表面の凹凸により生じた撮像手段404のスクリ−ン
405上での像の移動量を抽出することにより、基線A
B406と反射光403との交差角θb及びθdが求め
られ、これらの値とレ−ザビ−ム401の照射角、即ち
基線AB406とレ−ザビ−ム401との交差角θa及
びθcと基線AB406の長さLから物体表面の三次元
座標情報を取得することができる。 【0014】図4は円筒状対象物107のバリ発生可能
な帯状領域につい示した図であり、(a)が斜視図、
(b)が上面図である。501がバリ発生可能な帯状領
域である。図4の矢印で示したように180゜間隔に2
カ所存在している。 【0015】以上のように構成された突起検出装置につ
いて、以下にその動作を説明する。レーザスリット光源
101およびスリット走査手段103によりスリット光
105を対象物設置手段108に設置された対象物10
7上に照射する。スリット光105の照射により対象物
107上から反射してくる散乱光を、集光レンズ110
及び複数配列された位置検出手段111から構成される
受光手段112で撮像する。位置検出手段111からの
光電流信号113及び114は、それぞれI/V変換手
段119により電圧信号に変換され、さらにA/D変換
手段120により所定のタイミング信号で1スリット当
り約128μsでデジタル信号に変換され、メモリA1
21に書き込まれる。その後、スキャナ制御ドライバ1
17からの制御信号によりスリット走査手段103でス
リット光105を対象物107上の異なる位置に移動さ
せ、上記のメモリA121までの信号処理を繰り返すこ
とにより約33msで対象物107全面をスリット走査
する。 【0016】次に各スリットの各1次元光位置検出素子
(PSD)毎のデジタル信号により、式(1)に基づい
て各スリットの各PSD毎の散乱光入射位置を位置演算
手段122で計算し、これを測定点の位置信号とし、座
標演算手段123で図3に示した三角測量の原理に基づ
き対象物107の各測定点の所定の座標系に対する三次
元形状情報が演算され、メモリB124に書き込まれ
る。以上のようにレーザスリット光源101及びスリッ
ト走査手段103からのスリット光105を照射し、各
測定点で三次元座標測定結果が得られた後、今度は、レ
ーザスリット光源102及びスリット走査手段104に
よりスリット光106を対象物107上に照射する。こ
の場合も上述のレーザスリット光源101及びスリット
走査手段103によるスリット光105の照射の場合と
同様の動作の流れで、三次元座標演算を行い、メモリB
124に書き込まれる。 【0017】このように、両方向からの三次元座標演算
が終了すると、データ統合手段125において、両方向
から測定したデータを統合し、死角となる領域の削減を
図る。 【0018】更に図5を用いて、バリ検出手段A126
の動作を説明する。図5(a)において円筒状対象物1
07(場所によって円の半径が異なっていてもよい)に
領域設定手段127により601のような領域を設定
し、測定データを設定された領域ごとに分ける。この領
域はとても細長いので領域内の対象物の円の半径は同じ
である。図5(b)は対象物の領域601における断面
図であり、バリがある様子を示している。この領域内で
128の最大値検出手段により高さデータの比較を行っ
て高さ方向の値の最大値602を検出する。この最大値
602はバリが存在すればバリの頂点であり、バリが存
在しなければ対象物が円筒状なのでバリ発生可能な帯状
領域上のデータである。この最大値602より複数設定
された値を引いた高さが603のそれぞれとなり、間隔
演算手段129によりそれぞれの高さ603における対
象物の間隔を求め、それぞれ604のようになる。そし
て変化演算手段130において高さの高い方からの間隔
604の変化のようすを差分により演算し、間隔演算手
段129で求めた間隔と変化演算手段130で求めた変
化の両方の特徴より間隔が狭く、変化もあまり変わらな
いものを形状識別手段131でバリとして検出する。 【0019】以上のように本実施例によれば、非分割型
の1次元光位置検出素子を、その短辺方向に複数個配列
して構成した撮像面を有する位置検出手段と、1次元光
位置検出素子の長辺方向の両側に配置した2組のスリッ
ト光源およびスリット走査手段と、スリット光の照射に
より対象物上から反射して得られる散乱光を集光レンズ
で位置検出手段に集光し光電流信号を出力する受光手段
と、位置演算手段、座標演算手段およびデータ統合手段
を有する形状演算手段と、全体系を制御する装置制御手
段により、死角となる領域の削減、対象物表面の高さデ
ータを高速かつ高精度に取得でき、各対象物の三次元座
標を領域設定手段により領域毎に分割し各領域毎に最大
値検出手段により最大値を検出し、この値より複数設定
された高さ範囲内での間隔を間隔演算手段より求め、さ
らに変化演算手段により間隔の変化を求めて、形状識別
手段によりバリ等の突起部の検出を行うことができる。 【0020】(実施例2)以下、本発明の第2の実施例
について、図面を参照しながら説明する。図6は本発明
の第2の実施例における突起検出装置のブロック結線図
である。本発明の第1の実施例の突起検出装置の構成を
示す図1における形状演算手段115とバリ検出手段A
126が撮像位置演算手段701とバリ検出手段B70
3に変更になっている以外の構成及び動作は、本発明の
第1の実施例と同一であり、構成図及び動作説明は省略
する。 【0021】701は撮像位置演算手段であり、さらに
撮像位置演算手段の構成要素として119の光電流信号
を電圧信号に変化するI/V変換手段、120の電圧信
号をデジタル信号に変換するA/D変換手段、121の
メモリA、122の位置演算手段は本発明の第1の実施
例と同一であり、702は位置演算手段の結果を記憶し
ておくメモリCである。703はバリ検出手段Bであ
り、さらにバリ検出手段Bの構成要素として領域設定手
段127は本発明の第1の実施例と同一であり、704
が差演算手段、705が粗密識別手段である。 【0022】以上のように構成された突起検出装置につ
いて、以下にその動作を説明する。位置演算手段122
において各スリットの各1次元光位置検出素子(PS
D)毎のデジタル信号により、式(1)に基づいて各ス
リットの各PSD毎の散乱光入射位置を計算し、これを
測定点の位置信号とするところまでの処理は、本発明の
第1の実施例と同一であるので省略する。次に位置演算
手段122の結果がメモリC702に書き込まれる。以
上のようにレーザスリット光源101及びスリット走査
手段103からのスリット光105を照射し、各測定点
の位置信号が得られた後、今度は、レーザスリット光源
102及びスリット走査手段104によりスリット光1
06を対象物107上に照射する。この場合も処理の流
れは本発明の第1の実施例と同一であり、位置演算を行
い、メモリC702に書き込まれる。 【0023】このように、両方向からの位置演算が終了
すると、領域設定手段127により設定された領域毎に
(もし対象物がバリ発生可能な帯状領域に各1次元PS
Dの長辺方向が垂直になるように設置された場合は領域
は各1次元PSDごとになる)差演算手段704によ
り、スリット走査に合わせて順次演算される位置データ
のバリ発生可能な帯状領域にほぼ垂直な方向の差を演算
する。 【0024】更に図7を用いて粗密識別手段705の動
作を説明する。図7において(a)は本実施例の突起検
出装置の光学系の概念図である。(b)と(c)がレー
ザスリット光源101およびスリット走査手段103に
よりスリット光105を対象物107上に順次照射し、
その散乱光が領域設定手段127により設定されたある
領域にあたった時の散乱光入射位置を位置演算手段12
2で計算し、これを測定点の位置信号とし、その全面走
査した測定点すべてを領域の短辺方向に平行な直線によ
って示した結果である。(b)はバリがその領域にあっ
た場合で、(c)はなかった場合である。(d)と
(e)はレーザスリット光源102およびスリット走査
手段104によりスリット光106を対象物107上に
順次照射し、同様の処理をした結果である。(d)が
(b)と同じ領域で、(e)が(c)と同じ領域であ
る。(b)〜(e)の領域の左端が図7の位置検出手段
111の上端に対応している。(b)〜(e)のように
散乱光入射位置の粗密状態はバリの有無により変化する
ので、差演算手段704により求めた差をもとに粗密識
別手段705がバリ等の突起部の検出を行う。 【0025】以上のように本実施例によれば、非分割型
の1次元光位置検出素子を、その短辺方向に複数個配列
して構成した撮像面を有する位置検出手段と、1次元光
位置検出素子の長辺方向の両側に配置した2組のスリッ
ト光源およびスリット走査手段と、スリット光の照射に
より対象物上から反射して得られる散乱光を集光レンズ
で位置検出手段に集光し光電流信号を出力する受光手段
と、位置演算手段を有する撮像位置演算手段と、全体系
を制御する装置制御手段、および対象物上にバリ発生可
能な帯状領域にほぼ垂直な細長い領域を複数設定する領
域設定手段と、各領域内において、位置演算手段によっ
てスリット光走査に合わせて順次演算される位置データ
の対象物上にバリ発生可能な帯状領域にほぼ垂直な方向
の差を演算する差演算手段と、差演算手段の結果よりバ
リを識別する粗密識別手段によりバリ等の突起部の検出
を行うことができる。 【0026】 【発明の効果】以上のように本発明は、第1に、対象物
の三次元座標を演算し、その結果から対象物の形状を識
別することによりバリ等の突起部を検出するため、従来
のような複雑な操作や設定をすることなくバリ等の突起
部の検出を高速に精度よく行うことができる。 【0027】また第2に、対象物からの反射光の位置の
粗密によりバリ等の突起部を検出するため、従来のよう
な複雑な操作や設定をすることなくバリ等の突起部の検
出を高速に精度よく行うことができる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for detecting a projection such as a burr on a cylindrical object in a non-contact manner. 2. Description of the Related Art In the process of manufacturing a cylindrical casting, burrs often occur on the side surface, and it is necessary to remove the burrs by some method. In this case, it is known that burrs are generated at two places at 180 ° intervals on the outer periphery of the cylindrical object. The mainstream of burr detection is to perform visual inspection.
As a result, they are often overlooked, which affects downstream processes of the production line. Therefore, an automatic flash detection device that replaces the visual inspection is being developed. As an example of a flash detection device, Japanese Patent Application Laid-Open
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-152580, there is a method of detecting burrs by previously capturing non-defective data as a two-dimensional image and superimposing the data on a captured object, and describes a method of superimposing the burrs. As another example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H04-110708 discloses that an object is irradiated with a laser beam, and the specularly reflected light is received by a photodiode. There is a method of detecting burrs by changing the amount of light received. [0004] However, in the above-described method of capturing non-defective data in a two-dimensional image in advance and superimposing the data on a captured object to detect burrs, both methods are used. The operation to exactly overlap the shapes is complicated, and in order to perform a burr inspection of various parts, it is necessary to have data of good parts as many as the number of parts, and it is necessary to first recognize which parts are There was a problem. Irradiate the object with laser light,
The specular reflection is received by the photodiode, and if there is a burr, the burr is irregularly reflected.Therefore, the method of detecting the burr by changing the amount of light received by the photodiode is described in the case where the object is a cylindrical object. It is actually difficult to arrange the photodiode at a position where the specular reflection component returns. The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and enables labor saving of deburring work. [0005] [0006] The present invention in order to achieve this purpose, a slit light source for emitting a slit light, circle the slit light
A slit scanning means for scanning and irradiating the both side surfaces of the cylindrical object, an imaging unit for imaging the scattered light obtained by reflection from the said cylindrical object by scanning the slit light, the signal from the imaging means Position calculating means for calculating the position of the scattered light on the imaging surface of the imaging means, and the cylindrical object
Region setting means for setting a region on an object , and coarse and dense positions of the scattered light on both side surfaces of the cylindrical object in the region
And the density of a cylindrical object without protrusions
And a coarse / dense discriminating means for discriminating the projections. According to the present invention, firstly, the object is irradiated with slit light and the scattered light obtained by reflection from the object is guided to the position detecting means by a condenser lens. The scattered light condensing position on the position detecting means that changes according to the height unevenness is detected, and three-dimensional data of the object surface is obtained from the signal by the shape calculating means. The interval calculating means, the change calculating means, and the shape identifying means detect projections such as burrs at high speed and with high accuracy. Second, slit light is applied to the object from both sides of the position detecting means, and scattered light obtained by reflection from the object is guided to the position detecting means by a condenser lens, and the height of the object on the object is reduced. The scattered light condensing position on the position detecting means which changes in accordance with the unevenness is detected, and the projections such as burrs and the like are detected at high speed and high precision by the difference calculating means and the coarse / fine identification means in each of the elongated areas set from the position. (Embodiment 1) Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a projection detecting device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 10
1 and 102 are laser slit light sources, 103 and 1
04 is a slit scanning means, 105 and 106 are slit lights, 107 is an object, and 108 is an object setting means. Reference numeral 109 denotes an imaging unit. Further, as components of the imaging unit, 110 is a condenser lens, 111 is a position detection unit, and 112 is a light receiving unit. Laser slit light source 10
1 and the slit scanning means 103 are arranged below the position detecting means 111, and the laser slit light source 102 and the slit scanning means 104 are arranged at symmetrical positions above the position detecting means 111. Further, 113 and 114 are photocurrent signals from the light receiving means 112, 115 is a shape calculation means for calculating three-dimensional shape information from the photocurrent signal, 116 is a control MPU for controlling the whole, and 117 is a slit scanning means 103
Scanner control driver for controlling
Is an MPU bus. Further, as components of the shape calculation means 115, 119 is an I / V conversion means for converting a photocurrent signal into a voltage signal, 120 is an A / D conversion means for converting a voltage signal into a digital signal, and 121 is a digital signal which is primary. Are stored in the memory A, 122 are position calculating means, 12
Reference numeral 3 denotes a coordinate calculation means for calculating a three-dimensional shape; 124, a memory B for storing the results of the shape calculation; and 125, a data integration means. Reference numeral 126 denotes burr detection means A, and 127 is a region setting means, 128 is a maximum value detection means, 129 is an interval calculation means, 130 is a change calculation means, and 131 is a shape identification means. is there. FIG. 2 is a structural diagram of the position detecting means 111 constituting the image pickup surface of the light receiving means 112. An imaging surface is formed by arranging 128 non-segmented one-dimensional optical position detection sensors 201 in the short side direction. In this embodiment, the non-segmented one-dimensional optical position detection sensor 201 has a PSD (Position Sensitivity).
tive Detector).
The incident position of the scattered light of the slit light from the object incident on the PSD can be obtained by utilizing the characteristic that the current flowing through the electrodes 202 and 203 at both ends of the element is inversely proportional to the distance between the electrodes. That is, position data can be calculated from the currents I1 and I2 flowing through the two electrodes 202 and 203 using the equation (1). Position data = K · (I1−I2) / (I1 + I2) (1) where K is a coefficient for normalization. FIG. 3 shows the principle of triangulation, which is the basic measurement principle for measuring the three-dimensional shape of an object with the projection detection device of the present invention. As shown in FIG.
01 is applied to the point P402 on the object, and the reflected light 403 at that time is imaged by the imaging means 404. At this time, the amount of movement of the image on the screen 405 of the imaging means 404 caused by the unevenness of the surface of the object is extracted, so that the baseline A
The intersection angles .theta.b and .theta.d between B406 and the reflected light 403 are obtained, and these values and the irradiation angle of the laser beam 401, that is, the intersection angles .theta.a and .theta.c between the base line AB406 and the laser beam 401 and the base line AB406. The three-dimensional coordinate information of the object surface can be obtained from the length L. [0014] Figure 4 is a graph showing with the burr can be strip-like region of the cylindrical object 107, (a) is a perspective view,
(B) is a top view. Reference numeral 501 denotes a band-like area where burrs can occur. As shown by the arrow in FIG.
There are several places. The operation of the projection detecting device configured as described above will be described below. The object 10 set on the object setting means 108 by the slit light 105 by the laser slit light source 101 and the slit scanning means 103
7. Irradiate on top. The scattered light reflected from above the object 107 by the irradiation of the slit light 105
Then, an image is picked up by the light receiving means 112 composed of a plurality of arrayed position detecting means 111. The photocurrent signals 113 and 114 from the position detecting means 111 are converted into voltage signals by the I / V converting means 119, respectively, and further converted into digital signals by the A / D converting means 120 at a predetermined timing signal in about 128 μs per slit. Converted and stored in memory A1
21 is written. Then, the scanner control driver 1
The slit light 105 is moved to a different position on the object 107 by the slit scanning means 103 according to the control signal from 17 and the signal processing up to the memory A121 is repeated to scan the entire surface of the object 107 in about 33 ms. Next, based on the digital signal for each one-dimensional light position detecting element (PSD) of each slit, the position calculating means 122 calculates the scattered light incident position of each PSD for each slit based on equation (1). This is used as the position signal of the measurement point, and the coordinate calculation means 123 calculates the three-dimensional shape information of each measurement point of the object 107 with respect to a predetermined coordinate system based on the principle of triangulation shown in FIG. Written. After irradiating the slit light 105 from the laser slit light source 101 and the slit scanning means 103 as described above and obtaining a three-dimensional coordinate measurement result at each measurement point, this time, the laser slit light source 102 and the slit scanning means 104 The slit light 106 is irradiated on the object 107. Also in this case, the three-dimensional coordinate calculation is performed in the same flow of operation as the case of the irradiation of the slit light 105 by the laser slit light source 101 and the slit scanning means 103 described above, and the memory B
124 is written. As described above, when the three-dimensional coordinate calculation from both directions is completed, the data integrated means 125 integrates the data measured from both directions to reduce a blind spot area. Further, referring to FIG.
Will be described. In FIG. 5A, the cylindrical object 1
At 07 (the radius of the circle may be different depending on the location), an area such as 601 is set by the area setting means 127, and the measurement data is divided for each set area. Since this region is very elongated, the radius of the circle of the object in the region is the same. FIG. 5B is a cross-sectional view of a region 601 of the target object, showing a state where burrs are present. In this area, the height data is compared by 128 maximum value detecting means, and the maximum value 602 of the value in the height direction is detected. This maximum value 602 is the vertex of the burr when there is a burr, and is the data on the strip-like area where the burr can occur because the object is cylindrical if there is no burr. The height obtained by subtracting a plurality of set values from the maximum value 602 becomes each of 603, and the distance between the objects at each of the heights 603 is obtained by the distance calculating means 129. Then, the change calculating means 130 calculates the change of the interval 604 from the higher one by using the difference, and the interval is narrower than both the characteristics of the interval obtained by the interval calculating means 129 and the change obtained by the change calculating means 130. , Which does not change much are detected as burrs by the shape identification means 131. As described above, according to the present embodiment, the position detecting means having the imaging surface formed by arranging a plurality of non-divided one-dimensional light position detecting elements in the short side direction thereof, and the one-dimensional light Two sets of slit light sources and slit scanning means arranged on both sides in the long side direction of the position detecting element, and scattered light obtained by reflecting from the object by irradiating the slit light is condensed on the position detecting means by a condensing lens. A light receiving means for outputting a photocurrent signal, a shape calculating means having a position calculating means, a coordinate calculating means and a data integrating means, and a device controlling means for controlling the whole system reduce the blind spot area and reduce the surface of the object. Height data can be acquired at high speed and with high accuracy, the three-dimensional coordinates of each object are divided into regions by the region setting means, and the maximum value is detected by the maximum value detecting means for each region, and a plurality of values are set from this value. Within height range Interval determined by interval calculating means, and further seeking changes in the interval by the change computing means, by the shape identification means can detect the protrusion of burrs. (Embodiment 2) Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a block connection diagram of the protrusion detection device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 1 shows the configuration of a projection detecting device according to a first embodiment of the present invention.
Reference numeral 126 denotes an imaging position calculation unit 701 and a burr detection unit B70
The configuration and operation other than the configuration 3 are the same as those of the first embodiment of the present invention, and the configuration diagram and the operation description are omitted. Reference numeral 701 denotes an imaging position calculation means. Further, as components of the imaging position calculation means, I / V conversion means for converting a photocurrent signal of 119 into a voltage signal, and A / V for converting a voltage signal of 120 into a digital signal. The position conversion means of the memories A and 122 of the D conversion means 121 are the same as those of the first embodiment of the present invention, and 702 is a memory C for storing the result of the position calculation means. Reference numeral 703 denotes a burr detection unit B, and a region setting unit 127 as a component of the burr detection unit B is the same as that of the first embodiment of the present invention.
Is a difference calculating means, and 705 is a coarse / fine identification means . The operation of the projection detecting device configured as described above will be described below. Position calculation means 122
At each one-dimensional light position detecting element (PS
The process of calculating the scattered light incident position of each PSD in each slit based on the equation (1) based on the digital signal for each D) and using the calculated position as the position signal of the measurement point is the first embodiment of the present invention. The description is omitted because it is the same as that of the embodiment. Next, the result of the position calculation means 122 is written into the memory C702. As described above, after irradiating the slit light 105 from the laser slit light source 101 and the slit scanning means 103 and obtaining the position signal of each measurement point, the slit light 1 is then emitted by the laser slit light source 102 and the slit scanning means 104.
06 is irradiated on the object 107. Also in this case, the processing flow is the same as that of the first embodiment of the present invention, where the position calculation is performed and the result is written into the memory C702. As described above, when the position calculation from both directions is completed, each one-dimensional PS is set in each of the areas set by the area setting means 127 (if the one-dimensional PS is set in a band-like area where the object can generate burrs).
(If D is set so that the long side direction is vertical, the area will be for each one-dimensional PSD.) The difference calculation means 704 allows the strip-shaped area of the position data, which is sequentially calculated according to the slit scanning, to generate burrs. Calculate the difference in the direction substantially perpendicular to. The operation of the coarse / fine identification means 705 will be described with reference to FIG. FIG. 7A is a conceptual diagram of an optical system of the protrusion detection device according to the present embodiment. (B) and (c) sequentially irradiate the slit light 105 onto the object 107 by the laser slit light source 101 and the slit scanning means 103,
The scattered light incident position when the scattered light hits a certain area set by the area setting means 127 is determined by the position calculating means 12.
This is a result in which all the measurement points scanned over the entire surface are indicated by straight lines parallel to the short side direction of the area. (B) shows the case where the burr was in that area, and (c) shows the case where there was no burr. (D) and (e) are results obtained by sequentially irradiating the slit light 106 onto the object 107 by the laser slit light source 102 and the slit scanning means 104 and performing the same processing. (D) is the same region as (b), and (e) is the same region as (c). The left ends of the regions (b) to (e) correspond to the upper ends of the position detecting means 111 in FIG. As shown in (b) to (e), the density state of the scattered light incident position changes depending on the presence or absence of burrs, so that the density identification means 705 detects the protrusions such as burrs based on the difference obtained by the difference calculation means 704. I do. As described above, according to the present embodiment, the position detecting means having the image pickup surface constituted by arranging a plurality of non-divided one-dimensional light position detecting elements in the short side direction thereof, Two sets of slit light sources and slit scanning means arranged on both sides in the long side direction of the position detecting element, and scattered light obtained by reflecting from the object by irradiating the slit light is condensed on the position detecting means by a condensing lens. A light receiving means for outputting a photocurrent signal; an imaging position calculating means having a position calculating means; a device controlling means for controlling the whole system; An area setting means to be set, and a difference for calculating a difference in a direction substantially perpendicular to a strip-like area in which burrs can be generated on an object of position data sequentially calculated in accordance with slit light scanning by position calculation means in each area. And calculation means, it is possible to detect the protrusion of burrs or the like by density identifying means for identifying the burrs from the results of the difference calculation means. As described above, according to the present invention, first, a projection such as a burr is detected by calculating three-dimensional coordinates of an object and identifying the shape of the object from the result. Therefore, it is possible to quickly and accurately detect a projection such as a burr without performing complicated operations and settings as in the related art. Secondly, since the projections such as burrs are detected based on the density of the reflected light from the object, the detection of the projections such as burrs can be performed without complicated operation or setting as in the related art. It can be performed quickly and accurately.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の第1の実施例における突起検出装置の
ブロック図 【図2】本発明の第1の実施例における位置検出手段の
詳細図 【図3】三角測量の原理を示す幾何学的配置図 【図4】バリの発生箇所を示した概念図 【図5】本発明の第1の実施例におけるバリ検出手段A
を説明するための概念図 【図6】本発明の第2の実施例におけるバリ検出装置の
ブロック図 【図7】本発明の第2の実施例におけるバリ検出手段B
を説明するための概念図 【符号の説明】 101 レーザスリット光源 102 レーザスリット光源 103 スリット走査手段 104 スリット走査手段 105 スリット光 106 スリット光 107 対象物 108 対象物設置手段 109 撮像手段 110 集光レンズ 111 位置検出手段 112 受光手段 113 光電流信号 114 光電流信号 115 形状演算手段 116 制御MPU 117 スキャナ制御ドライバ 118 MPUバス 119 I/V変換手段 120 A/D変換手段 121 メモリA 122 位置演算手段 123 座標演算手段 124 メモリB 125 データ統合手段 126 バリ検出手段A 127 領域設定手段 128 最大値検出手段 129 間隔演算手段 130 変化演算手段 131 形状識別手段
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a projection detecting device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a detailed diagram of a position detecting means according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic view showing the principle of surveying. FIG. 4 is a conceptual diagram showing locations where burrs occur. FIG. 5 is a burr detecting means A in the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram of a burr detecting device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 7 is a burr detecting means B according to a second embodiment of the present invention.
101 Laser slit light source 102 Laser slit light source 103 Slit scanning means 104 Slit scanning means 105 Slit light 106 Slit light 107 Object 108 Object setting means 109 Imaging means 110 Condensing lens 111 Position detecting means 112 Light receiving means 113 Photocurrent signal 114 Photocurrent signal 115 Shape calculation means 116 Control MPU 117 Scanner control driver 118 MPU bus 119 I / V conversion means 120 A / D conversion means 121 Memory A 122 Position calculation means 123 Coordinate calculation Means 124 Memory B 125 Data integration means 126 Burr detection means A 127 Area setting means 128 Maximum value detection means 129 Interval calculation means 130 Change calculation means 131 Shape identification means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−94637(JP,A) 特開 平5−99639(JP,A) 特開 平6−229928(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 11/00 - 11/30 G01N 21/88 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-6-94637 (JP, A) JP-A-5-99639 (JP, A) JP-A-6-229928 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) G01B 11/00-11/30 G01N 21/88

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 スリット光を射出するスリット光源と、
前記スリット光を円筒状対象物の両側面に照射し走査す
るスリット走査手段と、前記スリット光の走査により前
円筒状対象物上から反射して得られる散乱光を撮像す
る撮像手段と、前記撮像手段からの信号により前記撮像
手段の撮像面上の散乱光の位置を演算する位置演算手段
と、前記円筒状対象物上に領域を設定する領域設定手段
と、前記領域内での前記円筒状対象物の両側面の前記散
乱光の位置の粗密及び予め求めた突起部を有しない円筒
対象物の粗密を比較して突起部を識別する粗密識別手
段とを具備する突起検出装置。
(57) [Claim 1] A slit light source for emitting slit light,
A slit scanning unit that irradiates and scans both side surfaces of the cylindrical object with the slit light, an imaging unit that captures scattered light obtained by reflecting from the cylindrical object by scanning the slit light, and and position calculating means for calculating the position of the scattered light on an imaging surface of the imaging means by a signal from the means, and area setting means for setting an area on the cylindrical object Butsujo, the cylindrical subject in the region Cylinders that do not have the density of the scattered light on both side surfaces of the object and the protrusions obtained in advance
By comparing the density of Jo object projection detecting apparatus and a density identifying means for identifying a protrusion.
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