JPH02298807A - 測定装置 - Google Patents
測定装置Info
- Publication number
- JPH02298807A JPH02298807A JP1121151A JP12115189A JPH02298807A JP H02298807 A JPH02298807 A JP H02298807A JP 1121151 A JP1121151 A JP 1121151A JP 12115189 A JP12115189 A JP 12115189A JP H02298807 A JPH02298807 A JP H02298807A
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- JP
- Japan
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- distance
- measurement
- measuring
- unit
- industrial robot
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- Granted
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 67
- 238000012937 correction Methods 0.000 abstract description 11
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は測定装置、とりわけ計測ユニットと測定対象と
の干渉を防ぐ構造に関する。
の干渉を防ぐ構造に関する。
従来の技術
。プレス成形したパネルのような計測対象の形状を三角
測量の原理で測定する場合において、産業用ロボットの
アームに計測ユニットを取り付け、産業用ロボットのア
ームを駆動することにより計測ユニットを測定対象に相
対的に移動しながら、計測ユニットから測定対象の測定
面にスリット光を照射、投影し、この投影像を計測ユニ
ットの撮像手段で捕らえて測定対象の立体的な全体形状
を計測する所謂光切断法による測定装置が知られている
（特開昭６２−２９９７０８号公報参照）。
測量の原理で測定する場合において、産業用ロボットの
アームに計測ユニットを取り付け、産業用ロボットのア
ームを駆動することにより計測ユニットを測定対象に相
対的に移動しながら、計測ユニットから測定対象の測定
面にスリット光を照射、投影し、この投影像を計測ユニ
ットの撮像手段で捕らえて測定対象の立体的な全体形状
を計測する所謂光切断法による測定装置が知られている
（特開昭６２−２９９７０８号公報参照）。
発明が解決しようとする課題
三角測量の原理から計測ユニットの測定面までの距離を
産業用ロボットの制御機能部で演算して、計測ユニット
が測定面から離れる一定の距離を保ちながら水平移動す
るように、産業用ロボットのアームを駆動制御すること
はできる。しかし計測ユニットの移動方向前方の距離は
計測することはできない。このため、計測ユニットの移
動方向前方の測定対象の部分に計測ユニットが測定面か
ら離間する距離以上の高さを有する膨出部が存在してい
るような場合、計測ユニットが膨出部に干渉するという
不都合がある。
産業用ロボットの制御機能部で演算して、計測ユニット
が測定面から離れる一定の距離を保ちながら水平移動す
るように、産業用ロボットのアームを駆動制御すること
はできる。しかし計測ユニットの移動方向前方の距離は
計測することはできない。このため、計測ユニットの移
動方向前方の測定対象の部分に計測ユニットが測定面か
ら離間する距離以上の高さを有する膨出部が存在してい
るような場合、計測ユニットが膨出部に干渉するという
不都合がある。
課題を解決するための手段
産業用ロボットのアームに取り付けられて三角測量の原
理で測定対象の形状を測定する計測ユニットに、測定対
象上の測定面までの距離を計測する第１測距センサと測
定対象上の測定面前方までの距離を計測する第２測距セ
ンサとを設け、これら第１．第２測距センサで検出した
距離を産業用ロボットの制御機能部に取り込んで産業用
ロボットの位置データを補正する構成にしである。
理で測定対象の形状を測定する計測ユニットに、測定対
象上の測定面までの距離を計測する第１測距センサと測
定対象上の測定面前方までの距離を計測する第２測距セ
ンサとを設け、これら第１．第２測距センサで検出した
距離を産業用ロボットの制御機能部に取り込んで産業用
ロボットの位置データを補正する構成にしである。
作用
測定対象に対する計測ユニットの位置を確認しながら、
産業用ロボットのアームを駆動し、計測ユニットを倣い
制御して、測定対象の全体形状を測定する。
産業用ロボットのアームを駆動し、計測ユニットを倣い
制御して、測定対象の全体形状を測定する。
実施例
第１〜３図において、■は測定対象であって、例えば平
坦部１ａと膨出部１ｂとを有する所要の形状にプレス成
形されたパネルである。２は計測ユニットであって、照
射手段３と撮像手段４とを備えている。照射手段３は光
源からの光をスリット光りに形成し、このスリット光Ｌ
”を測定対象ｌの測定面に照射、投影する構造になって
いる。撮像手段４は測定対象１の測定面にスリット光り
により描かれた投影像を撮像して電気量に変換して出力
する構造になっている。
坦部１ａと膨出部１ｂとを有する所要の形状にプレス成
形されたパネルである。２は計測ユニットであって、照
射手段３と撮像手段４とを備えている。照射手段３は光
源からの光をスリット光りに形成し、このスリット光Ｌ
”を測定対象ｌの測定面に照射、投影する構造になって
いる。撮像手段４は測定対象１の測定面にスリット光り
により描かれた投影像を撮像して電気量に変換して出力
する構造になっている。
ここで計測ユニット２は第１図に示すように、Ｘ、Ｙ、
Ｚの３軸を有する産業用ロボットのアームＩＯに取り付
けられ、アーム１０のｘ、ｙ、ｚの３軸が駆動すること
により、測定対象１と一定の離間距離を保ちながらスリ
ット光りの長手方向と直交するＹ方向に移動して、測定
対象１の全体形状を測定するようになっている。具体的
には、産業用ロボットの制御機能部の一部として３次元
位置補正回路１２が測定位置指令部１１から出力される
目標値としての指令信号Ｑ、、（Ｑ、、−ｄ （Ｘ、Ｙ
）ｄ ｔ）と３次元位置補正演算部１３から出力される
フィードバック量としての補正信号Ｑ、３（Ｑ、＄−ε
（Ｘ、Ｙ、Ｚ））とに基づいて制御信号Ｑ＋ｔ（Ｑ＋ｆ
ｆ１−ｄ （Ｘ、Ｙ、Ｚ）’ ｄ ｔ）を演算して３軸
位置決め制御部１４に出力し、３軸位置決め制御部１４
が制御信号Ｑ ＋ｚに応じてＸ軸モータ１５．Ｙ軸モー
タ１６．Ｚ軸モータ１７を駆動することにより、計測ユ
ニット２が測定対象ｌから一定の距離離れてＸ、Ｙ、Ｚ
方向（こ合成移動するとともに、３軸位置決め制御部１
４からの現在位置信号Ｑ１．（Ｑ、４−Ｘ、Ｙ、Ｚの現
在位置に相当する電気量）と計測ユニット２の撮像手段
からの測定値信号Ｑ４（Ｑ４＝Ｙ、Ｚの測定値に相当す
る電気量）とを加算演算部１８で演算し、この加算信号
Ｑ１１１を面データ処理部１９に取り込み、面データ処
理部Ｉ９が加算信号Ｑ ＋ｓに基づいて面データＱＩｓ
を演算し、この面データＱ ＋ｅを測定結果として出力
する。
Ｚの３軸を有する産業用ロボットのアームＩＯに取り付
けられ、アーム１０のｘ、ｙ、ｚの３軸が駆動すること
により、測定対象１と一定の離間距離を保ちながらスリ
ット光りの長手方向と直交するＹ方向に移動して、測定
対象１の全体形状を測定するようになっている。具体的
には、産業用ロボットの制御機能部の一部として３次元
位置補正回路１２が測定位置指令部１１から出力される
目標値としての指令信号Ｑ、、（Ｑ、、−ｄ （Ｘ、Ｙ
）ｄ ｔ）と３次元位置補正演算部１３から出力される
フィードバック量としての補正信号Ｑ、３（Ｑ、＄−ε
（Ｘ、Ｙ、Ｚ））とに基づいて制御信号Ｑ＋ｔ（Ｑ＋ｆ
ｆ１−ｄ （Ｘ、Ｙ、Ｚ）’ ｄ ｔ）を演算して３軸
位置決め制御部１４に出力し、３軸位置決め制御部１４
が制御信号Ｑ ＋ｚに応じてＸ軸モータ１５．Ｙ軸モー
タ１６．Ｚ軸モータ１７を駆動することにより、計測ユ
ニット２が測定対象ｌから一定の距離離れてＸ、Ｙ、Ｚ
方向（こ合成移動するとともに、３軸位置決め制御部１
４からの現在位置信号Ｑ１．（Ｑ、４−Ｘ、Ｙ、Ｚの現
在位置に相当する電気量）と計測ユニット２の撮像手段
からの測定値信号Ｑ４（Ｑ４＝Ｙ、Ｚの測定値に相当す
る電気量）とを加算演算部１８で演算し、この加算信号
Ｑ１１１を面データ処理部１９に取り込み、面データ処
理部Ｉ９が加算信号Ｑ ＋ｓに基づいて面データＱＩｓ
を演算し、この面データＱ ＋ｅを測定結果として出力
する。
一方、計測ユニット２には第１測距センサ２０と第２測
距センサ２■とを取り付けである。第１測距センサ２０
は超音波ビームａを測定対象ｌ上に照射されたスリット
光りの略中央部を含む測定面に向けて発射するとともに
、この測定面からの反射波を受信し、超音波ビームａの
発射時刻ｔ１と反射波の受信時刻し、との差Δｔ３を演
算して、測定対象Ｉ上にスリット光りによる測定面まで
の距離を計測する。第２測距センサ２１は前述とは別の
周波数の超音波ビームｂをスリット光りによる測定面の
前方、つまり計測ユニット２の移動方向前方に存在する
測定対象Ｉの部分に向けて発射し、この部分からの反射
波を受信し、超音波ビームｂの発射時刻ｔ４と反射波の
受信時刻し、との差Δｔ８を演算して、測定対象１上の
スリット光りによる測定面の前方までの距離を計測する
。これら第１．第２測距センサ２０．２１から出力され
る測定距離信号Ｑ、。、Ｑ、１は産業用ロボットの制御
機能部に組み込まれた加重平均演算部２４に増幅器２２
．２３を介して取り込まれる。加重平均演算部２４は上
記両側定距離信号Ｑ、。、Ｑ、１に基づいて加重平均を
演算し、この演算結果を３次元位置補正演算部１３に出
力する。３次元位置補正演算部Ｉ３は上記加重平均に基
づいて産業用ロボットのＸ軸モータ１５．Ｙ軸モータ１
６．Ｚ軸モータ１７への補正信号Ｑ １３を演算する。
距センサ２■とを取り付けである。第１測距センサ２０
は超音波ビームａを測定対象ｌ上に照射されたスリット
光りの略中央部を含む測定面に向けて発射するとともに
、この測定面からの反射波を受信し、超音波ビームａの
発射時刻ｔ１と反射波の受信時刻し、との差Δｔ３を演
算して、測定対象Ｉ上にスリット光りによる測定面まで
の距離を計測する。第２測距センサ２１は前述とは別の
周波数の超音波ビームｂをスリット光りによる測定面の
前方、つまり計測ユニット２の移動方向前方に存在する
測定対象Ｉの部分に向けて発射し、この部分からの反射
波を受信し、超音波ビームｂの発射時刻ｔ４と反射波の
受信時刻し、との差Δｔ８を演算して、測定対象１上の
スリット光りによる測定面の前方までの距離を計測する
。これら第１．第２測距センサ２０．２１から出力され
る測定距離信号Ｑ、。、Ｑ、１は産業用ロボットの制御
機能部に組み込まれた加重平均演算部２４に増幅器２２
．２３を介して取り込まれる。加重平均演算部２４は上
記両側定距離信号Ｑ、。、Ｑ、１に基づいて加重平均を
演算し、この演算結果を３次元位置補正演算部１３に出
力する。３次元位置補正演算部Ｉ３は上記加重平均に基
づいて産業用ロボットのＸ軸モータ１５．Ｙ軸モータ１
６．Ｚ軸モータ１７への補正信号Ｑ １３を演算する。
以上の実施例構造によれば、照射手段３から発射するス
リット光りの長手方向を産業用ロボットのＸ軸方向と平
行にセットし、スリット光りが産業用ロボットのＹ軸方
向と平行に移動するように、産業用ロボットのアーム１
０を駆動しながら。スリット光りを測定対象ｌに照射、
投影し、この投影像を撮像手段４で捕らえて測定対象■
の全体形状を測定する場合において、第１測距センサ２
゜と第２測距センサ２１とで測定対象ｌに対する計測ユ
ニット２の位置を正確に把握する。したがって、第３図
に示すように計測ユニット２が測定対象１の平坦部１ａ
から膨出部１ｂに近づいて第２測距センサ２１が膨出部
１ｂの存在を認識し、この第２測距センサ２Ｉからの測
定距離信号Ｑｔｌの変化量に応じて３次元位置補正演算
部１３から出力される補正信号Ｑ １３が変化し、産業
用ロボットのＺ軸モータＩ７が回転駆動する。このＺ油
モータ１７の回転駆動とＹ油モータ１６の回転駆動との
合成により、計測ユニット２は第３図に実線で示す位置
から仮想線で示す軌跡を描くように倣い移動して膨出部
１ｂを逃げる。
リット光りの長手方向を産業用ロボットのＸ軸方向と平
行にセットし、スリット光りが産業用ロボットのＹ軸方
向と平行に移動するように、産業用ロボットのアーム１
０を駆動しながら。スリット光りを測定対象ｌに照射、
投影し、この投影像を撮像手段４で捕らえて測定対象■
の全体形状を測定する場合において、第１測距センサ２
゜と第２測距センサ２１とで測定対象ｌに対する計測ユ
ニット２の位置を正確に把握する。したがって、第３図
に示すように計測ユニット２が測定対象１の平坦部１ａ
から膨出部１ｂに近づいて第２測距センサ２１が膨出部
１ｂの存在を認識し、この第２測距センサ２Ｉからの測
定距離信号Ｑｔｌの変化量に応じて３次元位置補正演算
部１３から出力される補正信号Ｑ １３が変化し、産業
用ロボットのＺ軸モータＩ７が回転駆動する。このＺ油
モータ１７の回転駆動とＹ油モータ１６の回転駆動との
合成により、計測ユニット２は第３図に実線で示す位置
から仮想線で示す軌跡を描くように倣い移動して膨出部
１ｂを逃げる。
発明の効果
以上のように本発明によれば、第１．第２測距センサで
測定対象と計測ユニットとの位置関係を的確に把握し、
計測ユニットを測定対象から一定間隔で離して倣い移動
することができるので、測定対象の一部に上記一定間隔
よりも大きな膨出部分が存在するような場合でも、産業
用ロボットの制御機能部に予め設定された目標値を変更
せずに、計測ユニットの膨出部との干渉を阻止できる。
測定対象と計測ユニットとの位置関係を的確に把握し、
計測ユニットを測定対象から一定間隔で離して倣い移動
することができるので、測定対象の一部に上記一定間隔
よりも大きな膨出部分が存在するような場合でも、産業
用ロボットの制御機能部に予め設定された目標値を変更
せずに、計測ユニットの膨出部との干渉を阻止できる。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は同実
施例の作用を説明する斜視図、第３図は同実施例の作用
を説明する側面図である。 ｌ・・・測定対象、２・・・計測ユニット、１０・・・
アーム、１１・・・測定位置指令部（制御機能部）、１
２・・・３次元補正回路（制御機能部）、１３・・・３
次元位置補正演算部（制御機能部）、１４・・・３軸位
置決め制御部（制御機能部）、２０・・・第１測距セン
サ、２１・・・第２測距センサ、２４・・・加重平均演
算部（制御機能部）。
施例の作用を説明する斜視図、第３図は同実施例の作用
を説明する側面図である。 ｌ・・・測定対象、２・・・計測ユニット、１０・・・
アーム、１１・・・測定位置指令部（制御機能部）、１
２・・・３次元補正回路（制御機能部）、１３・・・３
次元位置補正演算部（制御機能部）、１４・・・３軸位
置決め制御部（制御機能部）、２０・・・第１測距セン
サ、２１・・・第２測距センサ、２４・・・加重平均演
算部（制御機能部）。
Claims (1)
- （１）産業用ロボットのアームに取り付けられて三角測
量の原理で測定対象の形状を測定する計測ユニットに、
測定対象上の測定面までの距離を計測する第１測距セン
サと測定対象上の測定面前方までの距離を計測する第２
測距センサとを設け、これら第１、第２測距センサで検
出した距離を産業用ロボットの制御機能部に取り込んで
産業用ロボットの位置データを補正する構成にしたこと
を特徴とする測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1121151A JPH0769150B2 (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1121151A JPH0769150B2 (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02298807A true JPH02298807A (ja) | 1990-12-11 |
| JPH0769150B2 JPH0769150B2 (ja) | 1995-07-26 |
Family
ID=14804111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1121151A Expired - Fee Related JPH0769150B2 (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0769150B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59114405A (ja) * | 1982-12-21 | 1984-07-02 | Nippon Steel Corp | 鋼部材の形状の自動計測方法 |
| JPS62261040A (ja) * | 1986-05-07 | 1987-11-13 | Nissan Motor Co Ltd | 表面欠陥検査方法 |
| JPS632686A (ja) * | 1986-06-18 | 1988-01-07 | 日本電信電話株式会社 | ロボツトの遠隔制御方法 |
-
1989
- 1989-05-15 JP JP1121151A patent/JPH0769150B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59114405A (ja) * | 1982-12-21 | 1984-07-02 | Nippon Steel Corp | 鋼部材の形状の自動計測方法 |
| JPS62261040A (ja) * | 1986-05-07 | 1987-11-13 | Nissan Motor Co Ltd | 表面欠陥検査方法 |
| JPS632686A (ja) * | 1986-06-18 | 1988-01-07 | 日本電信電話株式会社 | ロボツトの遠隔制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0769150B2 (ja) | 1995-07-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |