JPH05215525A - Method and apparatus for recognizing shape of prism surface - Google Patents
Method and apparatus for recognizing shape of prism surfaceInfo
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- JPH05215525A JPH05215525A JP1892692A JP1892692A JPH05215525A JP H05215525 A JPH05215525 A JP H05215525A JP 1892692 A JP1892692 A JP 1892692A JP 1892692 A JP1892692 A JP 1892692A JP H05215525 A JPH05215525 A JP H05215525A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、所定半径で湾曲するコ
ーナー部を有する角柱(Ｒ部分を有する角柱)の表面形状
を認識するための方法およびその装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for recognizing the surface shape of a prism having a corner portion curved at a predetermined radius (a prism having an R portion).
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、自動溶接機(溶接ロボット等)や
自動切断機などにおいては、精密な作業を行なうため
に、その作業対象であるワークの形状を正確に認識・検
出する必要がある。そこで、従来、特開平３−３２４６
９号公報，特開平３−３２４７０号公報，特開平３−２
０４１７８号公報，特開平３−２０７５７７号公報など
に開示されるように、光学式センサを用い作業対象ワー
クにレーザ光等を照射することにより画像データを得て
から、その画像データに基づいてワークの形状を認識す
ることが行なわれている。2. Description of the Related Art Generally, in an automatic welding machine (welding robot or the like) or an automatic cutting machine, in order to perform a precise work, it is necessary to accurately recognize and detect the shape of a work to be worked. Therefore, conventionally, Japanese Patent Laid-Open No. 3-3246
JP-A-9-32470, JP-A-3-32470, and JP-A-3-2
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 04178 and Japanese Patent Laid-Open No. 3-207577, image data is obtained by irradiating a work target work with a laser beam or the like using an optical sensor, and then the work is based on the image data. The shape of is recognized.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来の表面形状認識手段は、いずれもワークの表面が
略直線(略平面)で構成された場合にのみ有効なものであ
り、曲線(曲面)を有して構成されるワークの表面形状の
認識に適用することができなかった。However, all of these conventional surface shape recognition means are effective only when the surface of the work is constituted by a substantially straight line (generally flat surface), and a curved line (curved surface). It could not be applied to the recognition of the surface shape of a workpiece constructed with.
【０００４】例えば、住宅ユニットを構築する際には、
梁，柱など鉄骨製の角柱を切断したり相互に溶接したり
して枠組みを作る必要があるが、通常、このような角柱
のコーナー部は所定半径で湾曲している場合が多く、住
宅ユニットの枠組みの製造を自動化するためには、Ｒ部
分を有する角柱の表面形状を正確に認識できるようにす
ることが望まれている。For example, when constructing a housing unit,
Steel frames such as beams and columns must be cut or welded to each other to form a framework, but the corners of such prisms are usually curved with a specified radius. In order to automate the manufacturing of the framework of (1), it is desired to accurately recognize the surface shape of the prism having the R portion.
【０００５】本発明は、このような課題を解決しようと
するもので、所定半径で湾曲するコーナー部を有する角
柱の正確な表面形状を自動認識可能にして、角柱につい
ての切断，溶接，接着等の作業の自動化を実現できるよ
うにした、角柱表面形状認識方法およびその装置を提供
することを目的とする。The present invention is intended to solve such a problem, and makes it possible to automatically recognize the accurate surface shape of a prism having a corner portion curved at a predetermined radius, and to cut, weld, or bond the prism. It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for recognizing a prismatic surface shape, which can realize the automation of the above work.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の角柱表面形状認識方法は、角柱の長手方向
に直交する方向に沿う前記角柱の表面位置を検出する位
置検出手段をそなえ、前記位置検出手段により、前記角
柱の平面位置を検出するとともに前記角柱のコーナー部
上の少なくとも３点の位置を検出し、該３点の位置に基
づいて前記コーナー部の前記所定半径を求め、前記角柱
の平面位置と前記コーナー部の前記所定半径とにより前
記角柱の表面形状を認識することを特徴としている。In order to achieve the above object, the prism surface shape recognition method of the present invention comprises position detecting means for detecting the surface position of the prism along the direction orthogonal to the longitudinal direction of the prism. The position detecting means detects the planar position of the prism and at least the positions of three points on the corner of the prism, and determines the predetermined radius of the corner based on the positions of the three points. The surface shape of the prism is recognized based on the planar position of the prism and the predetermined radius of the corner.
【０００７】また、本発明の角柱表面形状認識装置は、
角柱の長手方向に直交する方向に沿う前記角柱の表面位
置を検出する位置検出手段と、前記角柱の平面位置を前
記位置検出手段による検出結果の平均値として算出する
側面位置演算手段と、前記位置検出手段により検出され
た前記角柱の前記コーナー部上の少なくとも３点の位置
に基づいて前記コーナー部の前記所定半径を算出する半
径演算手段とをそなえたことを特徴としている。Further, the prismatic surface shape recognition device of the present invention is
Position detecting means for detecting the surface position of the prism along the direction orthogonal to the longitudinal direction of the prism, side surface position calculating means for calculating the plane position of the prism as an average value of the detection results by the position detecting means, and the position Radius calculating means for calculating the predetermined radius of the corner based on the positions of at least three points on the corner of the prism detected by the detecting means.
【０００８】[0008]
【作用】上述した本発明の角柱表面形状認識方法では、
位置検出手段により、角柱の長手方向に直交する方向に
沿って角柱の平面位置と角柱のコーナー部上の少なくと
も３点の位置とが検出される。コーナー部については、
少なくとも３点の位置が分かれば、その３点を通る円を
求めることができ、つまりは、コーナー部の所定半径が
求められる。そして、このようにして得られた角柱の平
面位置とコーナー部の所定半径とにより角柱の表面形状
が自動認識される。In the prism surface shape recognition method of the present invention described above,
The position detecting means detects the planar position of the prism and at least three positions on the corner of the prism along the direction orthogonal to the longitudinal direction of the prism. For the corner,
If the positions of at least three points are known, a circle passing through the three points can be obtained, that is, a predetermined radius of the corner portion can be obtained. Then, the surface shape of the prism is automatically recognized based on the planar position of the prism and the predetermined radius of the corner obtained in this way.
【０００９】また、上述した本発明の角柱表面形状認識
装置は、前述した請求項１の方法を実施するための装置
であり、本装置では、側面位置演算手段により、位置検
出手段にて検出された角柱の平面位置のデータを平均化
することで、角柱の平面位置が算出されるとともに、半
径演算手段により、位置検出手段により検出された角柱
のコーナー部上の少なくとも３点の位置に基づいてコー
ナー部の所定半径が算出され、これらの演算手段の演算
結果に基づいて、角柱の表面形状が自動認識される。Further, the above-described prismatic surface shape recognition device of the present invention is a device for carrying out the method of claim 1 described above, and in this device, the side surface position calculating means detects the position detecting means. The planar position of the prism is calculated by averaging the data of the planar position of the prism, and at the same time, based on the positions of at least three points on the corner of the prism detected by the position detecting means by the radius calculating means. The predetermined radius of the corner portion is calculated, and the surface shape of the prism is automatically recognized based on the calculation results of these calculation means.
【００１０】[0010]
【実施例】以下、図面により本発明の一実施例としての
角柱表面形状認識方法およびその装置について説明する
と、図１はその構成を示すブロック図、図２はその外観
を模式的に示す斜視図、図３はその位置センサによる検
出データを説明するための図、図４はその動作を説明す
るためのフローチャートである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A prismatic surface shape recognition method and apparatus as an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing its configuration, and FIG. 2 is a perspective view schematically showing its appearance. 3, FIG. 3 is a diagram for explaining the detection data by the position sensor, and FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation.
【００１１】図１，図２において、１は所定半径Ｒで湾
曲するコーナー部１ａを有する角柱(四角柱)、１ｂはこ
の角柱１の平面部で、本実施例の表面形状測定対象の角
柱１は、その平面部１ｂの一つが水平になるように配置
されている。In FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 denotes a prism (square prism) having a corner portion 1a curved at a predetermined radius R, and 1b is a plane portion of the prism 1, which is a prism 1 of a surface shape measurement object of the present embodiment. Are arranged so that one of the plane portions 1b is horizontal.
【００１２】また、２は角柱１の長手方向に直交する方
向の検出線５に沿って角柱１の表面位置(高さ位置)を検
出するための光学式位置センサ(位置検出手段)で、この
位置センサ２は、図１に示すように、光(例えばレーザ
光)を発光して角柱１の表面にスポット状に照射する発
光部２ａと、この発光部２ａから照射された後に角柱１
の表面にて反射されてきた反射光を受光する受光部２ｂ
とをそなえて構成されている。Reference numeral 2 denotes an optical position sensor (position detecting means) for detecting the surface position (height position) of the prism 1 along a detection line 5 in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the prism 1. As shown in FIG. 1, the position sensor 2 includes a light emitting portion 2a that emits light (for example, laser light) to irradiate the surface of the prism 1 in a spot shape, and the prism 1 after being irradiated from the light emitting portion 2a.
Light receiving portion 2b for receiving the reflected light reflected by the surface of the
It is configured with.
【００１３】そして、受光部２ｂにて得られた受光デー
タ、例えば光路差データ，反射光強度等に基づき、位置
センサ２と角柱１の表面との距離が得られ、図３に示す
ような検出データ(角柱１の表面の高さ位置データ)が求
められるようになっている。Then, the distance between the position sensor 2 and the surface of the prism 1 is obtained based on the received light data obtained by the light receiving portion 2b, for example, the optical path difference data, the reflected light intensity, etc., and the detection as shown in FIG. The data (height position data of the surface of the prism 1) can be obtained.
【００１４】さらに、３は位置センサ２を駆動するため
の駆動機構３で、この駆動機構３によって、図２に示す
ような検出線５に沿う角柱１の表面位置が、位置センサ
２により走査・検出されるようになっている。この駆動
機構３は、位置センサ２自体を全体的に駆動するもので
あってもよいし、または、位置センサ２内部においてミ
ラー等を用い発光部２ａからの光の照射方向を変更する
ものであってもよい。Further, 3 is a drive mechanism 3 for driving the position sensor 2, which allows the position sensor 2 to scan the surface position of the prism 1 along the detection line 5 as shown in FIG. It is supposed to be detected. The drive mechanism 3 may drive the position sensor 2 itself as a whole, or may change the irradiation direction of the light from the light emitting section 2a using a mirror or the like inside the position sensor 2. May be.
【００１５】一方、４は位置センサ２に接続されこの位
置センサ２による検出データに基づいて演算を行ない角
柱１の表面形状を認識するためのコンピュータで、肩高
さ演算部(平面位置演算手段)４ａとＲ演算部(半径演算
手段)４ｂとを有して構成されている。On the other hand, numeral 4 is a computer which is connected to the position sensor 2 and performs a calculation based on the detection data by the position sensor 2 to recognize the surface shape of the prism 1. The shoulder height calculation unit (planar position calculation means). 4a and an R calculation unit (radius calculation means) 4b.
【００１６】肩高さ演算部４ａは、位置センサ２にて検
出された角柱１の平面部１ｂの高さ位置データを平均化
することにより、水平に配置された角柱１の平面部１ｂ
の高さ位置(肩高さ)を算出するものであり、Ｒ演算部４
ｂは、位置センサ２により検出された角柱１のコーナー
部１ａ上の少なくとも３点(例えば図３のＰ4，Ｐ5，
Ｐ6)の位置データに基づいて、コーナー部１ａの所定半
径Ｒを算出するものである。The shoulder height calculation unit 4a averages the height position data of the flat surface 1b of the prism 1 detected by the position sensor 2 to obtain a flat surface 1b of the prism 1 horizontally arranged.
For calculating the height position (shoulder height) of the
b is at least three points on the corner portion 1a of the prism 1 detected by the position sensor 2 (for example, P 4 , P 5 ,
The predetermined radius R of the corner 1a is calculated based on the position data of P 6 ).
【００１７】次に、上述のごとく構成された本実施例の
装置による、角柱１の表面形状の認識プロセスを、図３
および図４により説明する。まず、表面形状測定対象の
角柱１の平面部１ｂの一つを水平にして配置し、この平
面部１ｂに対して垂直に配置された位置センサ２によ
り、検出線５(角柱１の長手方向に直交する方向)に沿っ
て角柱１の表面位置(高さ位置)を検出することで、図３
に示すような検出データを得る。Next, the process of recognizing the surface shape of the prism 1 by the apparatus of this embodiment constructed as described above will be described with reference to FIG.
And FIG. 4 will be described. First, one of the plane portions 1b of the prism 1 whose surface shape is to be measured is arranged horizontally, and the position sensor 2 arranged vertically to the plane portion 1b detects the detection line 5 (in the longitudinal direction of the prism 1). By detecting the surface position (height position) of the prism 1 along the (orthogonal direction), as shown in FIG.
The detection data as shown in is obtained.
【００１８】そして、角柱１の平面部１ｂ(直線部分)で
ある位置Ｐ1〜Ｐ2間の位置データを、肩高さ演算部４ａ
により平均化することで、その平均値が、水平に配置さ
れた角柱１の平面部１ｂの高さ位置(肩高さ)として算出
される(図４のステップＳ１)。Then, the position data between the positions P 1 and P 2 which are the flat surface portion 1b (straight line portion) of the prism 1 is converted into the shoulder height calculation portion 4a.
By averaging by, the average value is calculated as the height position (shoulder height) of the plane portion 1b of the prism 1 arranged horizontally (step S1 in FIG. 4).
【００１９】また、上述のように得られた肩高さから所
定高さｈ1，ｈ2，ｈ3だけ高さを減じた角柱１の表面上
の点を、それぞれ図３に示すようにＰ4，Ｐ5，Ｐ6と
し、これらの各点Ｐ4〜Ｐ6の位置データを、位置センサ
２による検出データから求める(図４のステップＳ２)。
コーナー部１ａについては、少なくとも３点の位置が分
かれば、その３点を通る円を求めることができるので、
その所定半径Ｒを、Ｒ演算部４ｂにより求めることがで
きる(図４のステップＳ３)。Further, points on the surface of the prism 1 whose heights are reduced by the predetermined heights h 1 , h 2 and h 3 from the shoulder heights obtained as described above are respectively indicated by P as shown in FIG. 4 , P 5 and P 6, and the position data of these points P 4 to P 6 are obtained from the detection data of the position sensor 2 (step S 2 in FIG. 4).
As for the corner portion 1a, if at least three points are known, a circle passing through the three points can be obtained.
The predetermined radius R can be calculated by the R calculation unit 4b (step S3 in FIG. 4).
【００２０】このようにして得られた角柱１の肩高さと
コーナー部１ａの所定半径Ｒとに基づいて、Ｒ部分を有
する角柱１の表面形状を正確に自動認識することがで
き、このような角柱１についての切断，溶接，接着等の
作業の自動化を実現できるのである。Based on the shoulder height of the prism 1 and the predetermined radius R of the corner 1a thus obtained, the surface shape of the prism 1 having the R portion can be accurately and automatically recognized. It is possible to realize automation of operations such as cutting, welding, and bonding of the prism 1.
【００２１】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ことなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での設計変更
等があっても、本発明の範囲に含まれる。例えば、上記
実施例では、本発明の装置により、Ｒ部分を有する角柱
１の表面形状を認識する場合について説明したが、本発
明の装置を用いれば、Ｒ部分を有する他の部材について
も同様にして、その表面形状(Ｒ)を認識することができ
る。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and is included in the scope of the present invention even if there are design changes and the like without departing from the scope of the present invention. For example, in the above embodiment, the case where the surface shape of the prism 1 having the R portion is recognized by the device of the present invention has been described. However, if the device of the present invention is used, the same applies to other members having the R portion. Then, the surface shape (R) can be recognized.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の角柱表面
形状認識方法およびその装置によれば、位置検出手段に
より、角柱の長手方向に直交する方向に沿って角柱の平
面位置と角柱のコーナー部上の少なくとも３点の位置と
を検出し、角柱の平面位置(肩高さ)とコーナー部の所定
半径とを求め、角柱の表面形状を自動認識できるように
構成したので、Ｒ部分を有する角柱についての切断，溶
接，接着等の作業の自動化を実現できる効果がある。As described above in detail, according to the method and apparatus for recognizing the prism surface shape of the present invention, the position detecting means causes the planar position of the prism and the prism position along the direction orthogonal to the longitudinal direction of the prism. The position of at least three points on the corner is detected, the plane position (shoulder height) of the prism and the predetermined radius of the corner are calculated, and the surface shape of the prism is configured to be automatically recognized. This has the effect of automating operations such as cutting, welding, and gluing of the prisms that it has.
【図１】本発明の一実施例としての角柱表面形状認識装
置の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a prismatic surface shape recognition device as an embodiment of the present invention.
【図２】本実施例の装置の外観を模式的に示す斜視図で
ある。FIG. 2 is a perspective view schematically showing the external appearance of the device of this embodiment.
【図３】本実施例の位置センサによる検出データを説明
するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining detection data obtained by the position sensor of this embodiment.
【図４】本実施例の装置の動作を説明するためのフロー
チャートである。FIG. 4 is a flow chart for explaining the operation of the apparatus of this embodiment.
１ 角柱 １ａ コーナー部 １ｂ 平面部 ２ 光学式位置センサ(位置検出手段) ２ａ 発光部 ２ｂ 受光部 ３ 駆動機構 ４ コンピュータ ４ａ 肩高さ演算部(平面位置演算手段) ４ｂ Ｒ演算部(半径演算手段) ５ 検出線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 prism 1a corner 1b plane 2 optical position sensor (position detecting means) 2a light emitting section 2b light receiving section 3 drive mechanism 4 computer 4a shoulder height calculation section (planar position calculation section) 4b R calculation section (radius calculation section) 5 detection lines
Claims (2)
角柱の表面形状を認識する方法であって、 前記角柱の長手方向に直交する方向に沿う前記角柱の表
面位置を検出する位置検出手段をそなえ、 前記位置検出手段により、前記角柱の平面位置を検出す
るとともに、前記角柱の前記コーナー部上の少なくとも
３点の位置を検出し、 該３点の位置に基づいて、前記コーナー部の前記所定半
径を求め、 前記角柱の平面位置と前記コーナー部の前記所定半径と
により、前記角柱の表面形状を認識することを特徴とす
る角柱表面形状認識方法。1. A method for recognizing a surface shape of a prism having a corner portion curved at a predetermined radius, comprising position detecting means for detecting a surface position of the prism along a direction orthogonal to a longitudinal direction of the prism. The position detecting means detects the planar position of the prism, and also detects the positions of at least three points on the corner of the prism, and based on the positions of the three points, the predetermined radius of the corner. And a surface shape of the prism is recognized based on a planar position of the prism and the predetermined radius of the corner portion.
角柱の表面形状を認識するための装置であって、 前記角柱の長手方向に直交する方向に沿う前記角柱の表
面位置を検出する位置検出手段と、 前記角柱の平面位置を、前記位置検出手段による検出結
果の平均値として算出する平面位置演算手段と、 前記位置検出手段により検出された前記角柱の前記コー
ナー部上の少なくとも３点の位置に基づいて、前記コー
ナー部の前記所定半径を算出する半径演算手段とがそな
えられていることを特徴とする角柱表面形状認識装置。2. A device for recognizing a surface shape of a prism having a corner portion curved at a predetermined radius, the position detecting means detecting a surface position of the prism along a direction orthogonal to a longitudinal direction of the prism. A plane position calculating means for calculating the plane position of the prism as an average value of the detection results by the position detecting means, and at least three positions on the corner portion of the prism detected by the position detecting means. A prism surface shape recognizing device, further comprising radius calculation means for calculating the predetermined radius of the corner portion based on the above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1892692A JPH05215525A (en) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | Method and apparatus for recognizing shape of prism surface |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1892692A JPH05215525A (en) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | Method and apparatus for recognizing shape of prism surface |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05215525A true JPH05215525A (en) | 1993-08-24 |
Family
ID=11985236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1892692A Pending JPH05215525A (en) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | Method and apparatus for recognizing shape of prism surface |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05215525A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009233795A (en) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Jcm:Kk | Measuring device for silicon ingot |
| JP2012251790A (en) * | 2011-05-31 | 2012-12-20 | Honda Motor Co Ltd | Measurement method for sensor angle |
-
1992
- 1992-02-04 JP JP1892692A patent/JPH05215525A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009233795A (en) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Jcm:Kk | Measuring device for silicon ingot |
| JP2012251790A (en) * | 2011-05-31 | 2012-12-20 | Honda Motor Co Ltd | Measurement method for sensor angle |
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