JPH03293512A - 光センサ - Google Patents
光センサInfo
- Publication number
- JPH03293512A JPH03293512A JP9720190A JP9720190A JPH03293512A JP H03293512 A JPH03293512 A JP H03293512A JP 9720190 A JP9720190 A JP 9720190A JP 9720190 A JP9720190 A JP 9720190A JP H03293512 A JPH03293512 A JP H03293512A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- photodetecting
- projecting
- light receiving
- distance measuring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 241000283153 Cetacea Species 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Optical Distance (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〉
この発明は、投光手段、受光手段および、これらを支持
する支持部材より成る距離測定器などの光センサの構造
に関する。
する支持部材より成る距離測定器などの光センサの構造
に関する。
〈従来の技術〉
物体に対して予め定められた作業、たとえば溶接なとを
自動的に行う装置では、溶接トーチの先端と物体との距
離またはその距離の変位を測定する必要があり、距離測
定器や変位測定器（以下、これらを距離測定器と総称す
る）が用いられている。いずれの距離測定器も、投光手
段、受光手段および、これらを支持する支持部材より構
成され、投光手段からの投光ビームを細く絞って物体上
へ照射し、物体からの反射光をＰＳＤ （１次元位置検
出器）などの受光手段上に結像させて、その結像位置に
より物体の位置またはその位置の変位を測定している。
自動的に行う装置では、溶接トーチの先端と物体との距
離またはその距離の変位を測定する必要があり、距離測
定器や変位測定器（以下、これらを距離測定器と総称す
る）が用いられている。いずれの距離測定器も、投光手
段、受光手段および、これらを支持する支持部材より構
成され、投光手段からの投光ビームを細く絞って物体上
へ照射し、物体からの反射光をＰＳＤ （１次元位置検
出器）などの受光手段上に結像させて、その結像位置に
より物体の位置またはその位置の変位を測定している。
第７図は、従来の拡散反射方式の距離測定器ｌの構成を
示している。この方式は物体表面が光を拡散する性状で
あるときに用いられ、投光手段２からの投光ビーム３は
投光レンズ４によって物体５上に集光される。物体５の
表面では投光ビーム３は乱反射されて拡散し、その反射
光６は受光レンズ７によってＰＳＤなどの受光手段８上
の結像位置Ｘに結像される。いま物体５が実線位置から
破線位置に変位したとき、受光手段８上では結像位置Ｙ
に結像するもので、受光手段８が前記各結像位置Ｘ、Ｙ
に対応して異なる信号を出力し、図示しないマイクロコ
ンピユータなどにこの信号を入力することにより、物体
５の距離測定器１からの距離およびその距離の変位が測
定される。なお図中、９は投光手段２および受光手段８
を収納するケースである。
示している。この方式は物体表面が光を拡散する性状で
あるときに用いられ、投光手段２からの投光ビーム３は
投光レンズ４によって物体５上に集光される。物体５の
表面では投光ビーム３は乱反射されて拡散し、その反射
光６は受光レンズ７によってＰＳＤなどの受光手段８上
の結像位置Ｘに結像される。いま物体５が実線位置から
破線位置に変位したとき、受光手段８上では結像位置Ｙ
に結像するもので、受光手段８が前記各結像位置Ｘ、Ｙ
に対応して異なる信号を出力し、図示しないマイクロコ
ンピユータなどにこの信号を入力することにより、物体
５の距離測定器１からの距離およびその距離の変位が測
定される。なお図中、９は投光手段２および受光手段８
を収納するケースである。
第８図は、従来の正反射方式の距離測定器１ａの構成を
示している。この方式は物体５の表面が鏡面であるとき
に用いられるもので、ケース９中には投光手段２および
受光手段８が収納され、投光レンズ４によって集光され
た投光ビーム３が物体５上に予め定める入射角θ１で入
射される。この光は反射角θ２で反射し、この反射光が
受光手段８上に結像する。
示している。この方式は物体５の表面が鏡面であるとき
に用いられるもので、ケース９中には投光手段２および
受光手段８が収納され、投光レンズ４によって集光され
た投光ビーム３が物体５上に予め定める入射角θ１で入
射される。この光は反射角θ２で反射し、この反射光が
受光手段８上に結像する。
〈発明が解決しようとする問題点〉
上記いずれの従来例においても、その構造上、ケース９
中の投光手段２および受光手段８が物体５に向かう方向
Ａ１に対し、その反対側から物体５上の光の照射領域を
視認することは困難である。とりわけ形状が極めて小さ
い物体５までの距離測定を行う場合、物体５上の所望箇
所に投光ビーム３が照射されているかどうかをその垂直
方向から確認するのは不可能である。
中の投光手段２および受光手段８が物体５に向かう方向
Ａ１に対し、その反対側から物体５上の光の照射領域を
視認することは困難である。とりわけ形状が極めて小さ
い物体５までの距離測定を行う場合、物体５上の所望箇
所に投光ビーム３が照射されているかどうかをその垂直
方向から確認するのは不可能である。
第９図および第１０図は、上記距離測定器１゜１ａの溶
接ロボット１０への取付例を示している。
接ロボット１０への取付例を示している。
第９図は、物体５の搬送方向Ａ２に垂直なトーチ１１に
対し、距離測定器り、Ｉａを平行に支持部材１２を用い
て溶接ロボット１０に取り付けたもので、トーチ１１に
よる溶接位置１３の近傍位置の距離を距離測定器１．１
ａにて測定する構成のものである。一方第１０図は、垂
直姿勢のトーチ１１に対し、距離測定器１゜１ａを斜め
に傾けて溶接ロボット１０に取り付けてあり、溶接位置
１３の距離を測定する構成のものである。
対し、距離測定器り、Ｉａを平行に支持部材１２を用い
て溶接ロボット１０に取り付けたもので、トーチ１１に
よる溶接位置１３の近傍位置の距離を距離測定器１．１
ａにて測定する構成のものである。一方第１０図は、垂
直姿勢のトーチ１１に対し、距離測定器１゜１ａを斜め
に傾けて溶接ロボット１０に取り付けてあり、溶接位置
１３の距離を測定する構成のものである。
第９図の例では溶接位置１３と距離測定位置とが別であ
るため、リアルタイム制御が困難である。一方第１０図
の例ではリアルタイム制御は可能であるが、斜め方向か
ら距離計測を行うため、距離測定器り、ｌａへの反射光
量のレベルは極めて小さくなり、高精度の距離測定が困
難である。
るため、リアルタイム制御が困難である。一方第１０図
の例ではリアルタイム制御は可能であるが、斜め方向か
ら距離計測を行うため、距離測定器り、ｌａへの反射光
量のレベルは極めて小さくなり、高精度の距離測定が困
難である。
この発明は、上記問題点を解消するためになされたもの
で、光の照射位置を最適位置から常時確認でき、しかも
トーチなどの真下の距離をリアルタイムで高精度に計測
できる光センサを提供することを目的とする。
で、光の照射位置を最適位置から常時確認でき、しかも
トーチなどの真下の距離をリアルタイムで高精度に計測
できる光センサを提供することを目的とする。
〈問題点を解決するための手段〉
この発明にかかる光センサは、投光手段と、投光手段に
よる投射光の物体からの反射光を受光する受光手段と、
投光手段と受光手段とが装着されて支持される支持部材
とから成り、支持部材は投光手段の装着位置と受光手段
の装着位置との間に開口部を備えたものである。
よる投射光の物体からの反射光を受光する受光手段と、
投光手段と受光手段とが装着されて支持される支持部材
とから成り、支持部材は投光手段の装着位置と受光手段
の装着位置との間に開口部を備えたものである。
〈作用〉
支持部材における投光手段の装着位置と受光手段の装着
位置との間に開口部が設けであるので、この開口部より
物体の反対側から物体上の光の照射位置を常時確認でき
、照射位置を高精度に設定し得る。
位置との間に開口部が設けであるので、この開口部より
物体の反対側から物体上の光の照射位置を常時確認でき
、照射位置を高精度に設定し得る。
〈実施例〉
第１図〜第３図はこの発明の一実施例である距離測定器
２１を示している。
２１を示している。
この距離測定器２１は略コ字状のハウジング２２を備え
、このハウジング２２の両端部を投光部２３および受光
部２４となし、その中間部を両部を連結支持する支持部
２５となしている。
、このハウジング２２の両端部を投光部２３および受光
部２４となし、その中間部を両部を連結支持する支持部
２５となしている。
投光部２３には、発光ダイオードなどの発光素子２６と
、発光素子２６で発生した光を物体であるワーク２７に
向けて予め定められる方向に集光して照射する光学系２
８とを設けて投光手段２９を構成する。また受光部２４
には、ワーク２７からの反射光を集光する光学系３０と
、光学系３０からの光が入射するＰＳＤなどの受光素子
３１とを設けて受光手段３２を構成する。
、発光素子２６で発生した光を物体であるワーク２７に
向けて予め定められる方向に集光して照射する光学系２
８とを設けて投光手段２９を構成する。また受光部２４
には、ワーク２７からの反射光を集光する光学系３０と
、光学系３０からの光が入射するＰＳＤなどの受光素子
３１とを設けて受光手段３２を構成する。
発光素子２６および受光素子３１には、第４図に示すよ
うにリード線３３．３４が接続され、これらリード線３
３．３４はハウジング２２の外部に引き出されて外部の
制御機器に接続される。この制御機器により発光素子２
６の発光動作が制御され、また受光素子３１がらの信号
の読取り動作が行われる。
うにリード線３３．３４が接続され、これらリード線３
３．３４はハウジング２２の外部に引き出されて外部の
制御機器に接続される。この制御機器により発光素子２
６の発光動作が制御され、また受光素子３１がらの信号
の読取り動作が行われる。
前記ハウジング２２は、投光部２３と受光部２４と支持
部２５とで囲まれる空間を開口部３５となしており、こ
の開口部３５は投光部２３と受光部２４とがワーク２７
に向かう方向Ａ３へ貫通し、光の照射位置をワーク２７
の反対側より垂直に確認できるよう構成しである。
部２５とで囲まれる空間を開口部３５となしており、こ
の開口部３５は投光部２３と受光部２４とがワーク２７
に向かう方向Ａ３へ貫通し、光の照射位置をワーク２７
の反対側より垂直に確認できるよう構成しである。
第５図は、前記距離測定器２１を溶接ロボット３６に取
り付けた例である。溶接ロボット３６のトーチ３７は、
距離測定器２１の開口部３５を挿通してワーク２７に向
かうように配置される。投光部２３からの光ビーム３日
の照射位置はトーチ３７によるワーク２７の溶接位置４
２と一致し、ワーク２７からの反射光はそのほとんどが
受光部２４に入射する。
り付けた例である。溶接ロボット３６のトーチ３７は、
距離測定器２１の開口部３５を挿通してワーク２７に向
かうように配置される。投光部２３からの光ビーム３日
の照射位置はトーチ３７によるワーク２７の溶接位置４
２と一致し、ワーク２７からの反射光はそのほとんどが
受光部２４に入射する。
この実施例によれば、開口部３５を通して光の照射位置
を真上から確認しつつ溶接位置４２と光の照射位置とが
完全に一致するよう調整が可能である。その結果、溶接
位置４２自体の距離測定が可能であり、しかもワーク２
７からの反射光の大部分を受光部２４で受光するため、
測定精度を大幅に向上できる。
を真上から確認しつつ溶接位置４２と光の照射位置とが
完全に一致するよう調整が可能である。その結果、溶接
位置４２自体の距離測定が可能であり、しかもワーク２
７からの反射光の大部分を受光部２４で受光するため、
測定精度を大幅に向上できる。
第６図は、この発明の他の実施例の距離測定器２１ａを
示す。この実施例も前述の実施例と基本構成が共通する
もので、対応する部分に同一の符号を付することでその
説明を省略する。
示す。この実施例も前述の実施例と基本構成が共通する
もので、対応する部分に同一の符号を付することでその
説明を省略する。
この実施例の特徴は、ハウジング２２０投光部２３と受
光部２４とに、投光手段２９と受光手段３２とが着脱可
能に収納される凹所３９．４０を形成したことである。
光部２４とに、投光手段２９と受光手段３２とが着脱可
能に収納される凹所３９．４０を形成したことである。
この実施例によれば、ワークの種類や使用環境に応じて
、最適な投光手段２９および受光手段３２に容易に交換
でき、距離測定器２１ａの性能や使用性が向上される。
、最適な投光手段２９および受光手段３２に容易に交換
でき、距離測定器２１ａの性能や使用性が向上される。
なおこの発明の光センサは距離測定器のみならず、例え
ば物体の有無を検知する装置などにも適用実施できる。
ば物体の有無を検知する装置などにも適用実施できる。
〈発明の効果〉
この発明は上記の如く、支持部材における投光手段の装
置位置と受光手段の装置位置との間に開口部を設けたか
ら、この開口部により物体の反対側から物体上の光の照
射位置を常時確認でき、照射位置の高精度化と使用性の
向上とを実現できる。
置位置と受光手段の装置位置との間に開口部を設けたか
ら、この開口部により物体の反対側から物体上の光の照
射位置を常時確認でき、照射位置の高精度化と使用性の
向上とを実現できる。
第１図はこの発明の一実施例の距離測定器の斜視図、第
２図は距離測定器を第１図のＡ−Ａ線の方向に見た図、
第３図は距離測定器を第１図のＢ−Ｂ線の方向に見た図
、第４図は距離測定器の電気的構成を示す説明図、第５
図はこの実施例の応用例を示す斜視図、第６図はこの発
明の他の実施例を示す斜視図、第７図は従来の拡散反射
方式の距離測定器の構成を示す説明図、第８図は従来の
正反射方式の距離測定器の構成を示す説明図、第９図お
よび第１０図は従来例の問題点を説明するための説明図
である。 ２Ｌ ２１ａ・・・・距離測定器 ２２・・・・ハウジ
ング２３・・・・投光部 ２４・・・・受光
部２６・・・・発光素子 ２９・・・・投光手
段３１・・・・受光素子 ３２・・・・受光手
段３５・・・・開口部 二」 ＝１７１発明＾−突厖例−１１ＪＩ撞・１定４シ、像井
才！１口２１．２１ａ−−一距ムチｊ之１ ２２−、ウジシフ゛ ん−化を東峯 ２９− 枚を子役 ３１− 午九％） ３２− ケも＝ｆ股 団−閉口幹 】 ２巨−品ｌ曾・１戊り寥トｈ６ヒ１１９ ｍＢ−８）−
Ｌへ方μつ１：狭しＴ己昏δ図 距離貫１壜ｉ電気的旗凝とテ、れ←８１辺第 ５ 図 こめ皆が色合１１Ｐ１点司伜１と示す歪１オ［１２７第
１゜ 図 ｔｔ来伊ｌ５ＦＬ”ｌ潤虫１転と寵乞叫ｍｒ−ｈの磨ヒ
θ目Ｉり図面の浄書 第 図 二め発Ｓ月＾子ρ−史抛伊１と♂写斜考込１第 図 往十ｒＦＩＩｈｍｌ鯨目−１３Ｔ−一貌明図手続補正書
く方式〉 平成２年８月１０日 １、事件の表示 特願平２−９７２０１号２、発明
の名称 光センサ ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所〒６１６京都市右京区花園土堂町１０番地名称（２
９４）オムロン株式会社 代表者立石義雄 ４、代理人 平成２年６月２９日 （平成２年７月３１日発送日） 図面中、 「第５図」 「第６図」 「第１０図」 を別紙のとおり補正。
２図は距離測定器を第１図のＡ−Ａ線の方向に見た図、
第３図は距離測定器を第１図のＢ−Ｂ線の方向に見た図
、第４図は距離測定器の電気的構成を示す説明図、第５
図はこの実施例の応用例を示す斜視図、第６図はこの発
明の他の実施例を示す斜視図、第７図は従来の拡散反射
方式の距離測定器の構成を示す説明図、第８図は従来の
正反射方式の距離測定器の構成を示す説明図、第９図お
よび第１０図は従来例の問題点を説明するための説明図
である。 ２Ｌ ２１ａ・・・・距離測定器 ２２・・・・ハウジ
ング２３・・・・投光部 ２４・・・・受光
部２６・・・・発光素子 ２９・・・・投光手
段３１・・・・受光素子 ３２・・・・受光手
段３５・・・・開口部 二」 ＝１７１発明＾−突厖例−１１ＪＩ撞・１定４シ、像井
才！１口２１．２１ａ−−一距ムチｊ之１ ２２−、ウジシフ゛ ん−化を東峯 ２９− 枚を子役 ３１− 午九％） ３２− ケも＝ｆ股 団−閉口幹 】 ２巨−品ｌ曾・１戊り寥トｈ６ヒ１１９ ｍＢ−８）−
Ｌへ方μつ１：狭しＴ己昏δ図 距離貫１壜ｉ電気的旗凝とテ、れ←８１辺第 ５ 図 こめ皆が色合１１Ｐ１点司伜１と示す歪１オ［１２７第
１゜ 図 ｔｔ来伊ｌ５ＦＬ”ｌ潤虫１転と寵乞叫ｍｒ−ｈの磨ヒ
θ目Ｉり図面の浄書 第 図 二め発Ｓ月＾子ρ−史抛伊１と♂写斜考込１第 図 往十ｒＦＩＩｈｍｌ鯨目−１３Ｔ−一貌明図手続補正書
く方式〉 平成２年８月１０日 １、事件の表示 特願平２−９７２０１号２、発明
の名称 光センサ ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所〒６１６京都市右京区花園土堂町１０番地名称（２
９４）オムロン株式会社 代表者立石義雄 ４、代理人 平成２年６月２９日 （平成２年７月３１日発送日） 図面中、 「第５図」 「第６図」 「第１０図」 を別紙のとおり補正。
Claims (1)
- 投光手段と、投光手段による投射光の物体からの反射光
を受光する受光手段と、投光手段と受光手段とが装着さ
れる支持部材とから成り、支持部材は、投光手段の装着
位置と受光手段の装着位置との間に開口部を備えて成る
光センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9720190A JPH03293512A (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | 光センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9720190A JPH03293512A (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | 光センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03293512A true JPH03293512A (ja) | 1991-12-25 |
Family
ID=14185996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9720190A Pending JPH03293512A (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | 光センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03293512A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006170724A (ja) * | 2004-12-14 | 2006-06-29 | Omron Corp | 光学式変位センサのセンサヘッド |
| JP2008122398A (ja) * | 2004-05-12 | 2008-05-29 | Top Engineering Co Ltd | ディスペンサ用レーザー変位センサー |
| JP2009085971A (ja) * | 2009-01-26 | 2009-04-23 | Omron Corp | 光学式変位センサのセンサヘッド |
-
1990
- 1990-04-12 JP JP9720190A patent/JPH03293512A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008122398A (ja) * | 2004-05-12 | 2008-05-29 | Top Engineering Co Ltd | ディスペンサ用レーザー変位センサー |
| JP2006170724A (ja) * | 2004-12-14 | 2006-06-29 | Omron Corp | 光学式変位センサのセンサヘッド |
| JP2009085971A (ja) * | 2009-01-26 | 2009-04-23 | Omron Corp | 光学式変位センサのセンサヘッド |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7486394B2 (en) | Optical measuring head | |
| US20050259266A1 (en) | Optical lens system and position measurement system using the same | |
| EP2664943B1 (en) | Optical signal transmission structure of laser distance measuring device | |
| EP3187822B1 (en) | Surface shape measuring device | |
| JP2014219393A (ja) | 機械要素の位置を求める装置 | |
| JPH03293512A (ja) | 光センサ | |
| JP2000230816A (ja) | 角度測定装置 | |
| JPS597926B2 (ja) | 位置検出装置 | |
| JP2006098389A (ja) | 有限系光学素子の透過率測定方法及び透過率測定装置 | |
| JP2007069283A (ja) | 加工装置および加工装置を用いた製造方法 | |
| JPS581120A (ja) | テレセントリツク光線を発生する装置および物体の寸法または位置を測定する方法 | |
| JPH09318315A (ja) | 光学式変位測定装置 | |
| WO1995002179B1 (en) | Misalignment detection apparatus for transmissometer with underfilled reflector | |
| JPS63225108A (ja) | 距離・傾斜角測定器 | |
| JPS6334963B2 (ja) | ||
| JP2004271191A (ja) | 波面収差測定装置及び波面収差測定方法 | |
| JP3361443B2 (ja) | 光学式寸法測定機 | |
| JP2006071510A (ja) | 反射率測定方法及び反射率測定装置 | |
| JPS6266111A (ja) | 光学的距離検出装置 | |
| JPH0230643B2 (ja) | ||
| JPH0968462A (ja) | 反射率測定装置 | |
| JP2010164354A (ja) | オートコリメータ | |
| JPS5928608A (ja) | 溶接線検出装置 | |
| JPH03130639A (ja) | Ｍｔｆ測定装置の光軸整合方法 | |
| JPH041942A (ja) | 反射光測定用素子 |