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
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- Length Measuring Devices By Optical Means (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 |