JPH0711407B2 - ガラスエッジ検出装置 - Google Patents
ガラスエッジ検出装置Info
- Publication number
- JPH0711407B2 JPH0711407B2 JP1083788A JP1083788A JPH0711407B2 JP H0711407 B2 JPH0711407 B2 JP H0711407B2 JP 1083788 A JP1083788 A JP 1083788A JP 1083788 A JP1083788 A JP 1083788A JP H0711407 B2 JPH0711407 B2 JP H0711407B2
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- glass
- point
- laser displacement
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は３次元曲面形状を有する自動車用窓ガラスなど
その周縁部がシーミングされた彎曲板ガラスのエッジを
検出して、板ガラスの寸法、曲率などを測定する装置に
関する。
その周縁部がシーミングされた彎曲板ガラスのエッジを
検出して、板ガラスの寸法、曲率などを測定する装置に
関する。
従来、このような装置としては、特開昭55-89708号など
に示されるように、周縁部輪郭に沿って配置された複数
のプローブによって測定するもの、また特開昭58-19871
0号で示されるように、移動自在なアームの先端に位置
計測センサーを備えたもので、基準型に基づき測定の位
置・順序を学習記憶させ、その後記憶内容を反復再現す
ることにより測定するものが知られている。
に示されるように、周縁部輪郭に沿って配置された複数
のプローブによって測定するもの、また特開昭58-19871
0号で示されるように、移動自在なアームの先端に位置
計測センサーを備えたもので、基準型に基づき測定の位
置・順序を学習記憶させ、その後記憶内容を反復再現す
ることにより測定するものが知られている。
しかしながら、いずれもセンサーが接触タイプであり、
被対象物を傷つけ、またセンサー自身が摩耗することは
避けられないものであった。
被対象物を傷つけ、またセンサー自身が摩耗することは
避けられないものであった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたもので非接触に
よりエッジ部分を簡易に測定する装置を提供することを
目的とする。
よりエッジ部分を簡易に測定する装置を提供することを
目的とする。
本発明は、自動車用窓ガラスなどとして使用されるシー
ミングされた彎曲板ガラスの検出装置であって、該シー
ミング部にレーザ光を投射する投光器ならびにシーミン
グ部で反射された光を受光する受光センサーとが一体的
に組み込まれ、距離センサーとして作動するレーザ変位
計と、該レーザ変位計を３次元空間において移動自在で
あって、前記シーミング部に照射された光が受光センサ
ーに反射されるように調整可能な駆動装置と、レーザ変
位計の位置を検出する位置検出器を少なくとも具備する
ようにしたことを特徴とする。
ミングされた彎曲板ガラスの検出装置であって、該シー
ミング部にレーザ光を投射する投光器ならびにシーミン
グ部で反射された光を受光する受光センサーとが一体的
に組み込まれ、距離センサーとして作動するレーザ変位
計と、該レーザ変位計を３次元空間において移動自在で
あって、前記シーミング部に照射された光が受光センサ
ーに反射されるように調整可能な駆動装置と、レーザ変
位計の位置を検出する位置検出器を少なくとも具備する
ようにしたことを特徴とする。
以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明の装置全体を示す概略構成図、第２図は
ガラス検査型に基づいて設定された３次元座標系、第３
図〜第５図はいずれも設計上の仮想曲面（ガラス検査
型）と彎曲板ガラスの関係と測定方法を示す図で、第３
図の（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の円部拡大図、第
４図は第３図Ａ−Ｂ線における一部断面図、第５図は第
３図においてＡからＢの方向を見た一部立面図である。
第６図は位置−レーザ変位計出力特性図、第７図はレー
ザ変位計の概略構成図である。
ガラス検査型に基づいて設定された３次元座標系、第３
図〜第５図はいずれも設計上の仮想曲面（ガラス検査
型）と彎曲板ガラスの関係と測定方法を示す図で、第３
図の（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の円部拡大図、第
４図は第３図Ａ−Ｂ線における一部断面図、第５図は第
３図においてＡからＢの方向を見た一部立面図である。
第６図は位置−レーザ変位計出力特性図、第７図はレー
ザ変位計の概略構成図である。
図面において、１はガラス検査型２に載置された３次元
曲面形状を有する彎曲板ガラスで周縁部分には第４図に
示すように研磨されたシーミング部1aが形成されてい
る。
曲面形状を有する彎曲板ガラスで周縁部分には第４図に
示すように研磨されたシーミング部1aが形成されてい
る。
３は５軸以上の軸を有するロボットで３次元空間におい
て移動自在なアーム3aと、その先端に軸自身回動自在に
取り付けされたアクチュエータ3bと、アクチュエータ3b
に回動自在に取り付けられたハンド3cなどを具備し、ロ
ボットコントローラ４によって駆動される。
て移動自在なアーム3aと、その先端に軸自身回動自在に
取り付けされたアクチュエータ3bと、アクチュエータ3b
に回動自在に取り付けられたハンド3cなどを具備し、ロ
ボットコントローラ４によって駆動される。
５は第７図に示すようにレーザ投光器5aとイメージセン
サーなどの受光センサー5b等を一体的に組み込んだレー
ザ変位計で、対象物が変位すると受光センサー上のスポ
ットが移動するのでこのスポットの移動量を電気信号に
変換し出力す距離センサである。
サーなどの受光センサー5b等を一体的に組み込んだレー
ザ変位計で、対象物が変位すると受光センサー上のスポ
ットが移動するのでこのスポットの移動量を電気信号に
変換し出力す距離センサである。
６はレーザ変位計の位置を検出する位置検出器でロボッ
トの５軸移動をそれぞれのパルス発生器、パルスカウン
ターなどにより検出するものである。
トの５軸移動をそれぞれのパルス発生器、パルスカウン
ターなどにより検出するものである。
このような装置を作動させるために３次元空間の任意の
点を基準点すなわち原点として水平面にＸ軸およびＹ
軸、垂直軸にＺ軸からなる３次元座標系を設定しこれを
基に表わした駆動情報をコンピュータ７に記憶させる。
点を基準点すなわち原点として水平面にＸ軸およびＹ
軸、垂直軸にＺ軸からなる３次元座標系を設定しこれを
基に表わした駆動情報をコンピュータ７に記憶させる。
３次元空間の任意の点、例えば第２図におけるガラス検
査型の任意の点Poを基準点、すなわち原点として水平面
にＸ軸およびＹ軸、垂直軸にＺ軸を設定し、この点を基
準にしてレーザ変位計５の移動量をカウントすることと
し、自動車メーカー等から指示される板ガラスの寸法、
形状すなわち設計上の曲面（ガラス検査型）から得られ
る仮想測定点の位置Ｐ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）と仮想測定点Ｐに
おけるレーザ変位計の駆動方向としての方向ベクトルＵ
（ｕ、ｖ、ｗ）、仮想測定点Ｐに対するセンサーの向き
としての法線ベクトルＩ（ｉ、ｊ、ｋ）などの情報を基
にレーザ変位計５を駆動する。
査型の任意の点Poを基準点、すなわち原点として水平面
にＸ軸およびＹ軸、垂直軸にＺ軸を設定し、この点を基
準にしてレーザ変位計５の移動量をカウントすることと
し、自動車メーカー等から指示される板ガラスの寸法、
形状すなわち設計上の曲面（ガラス検査型）から得られ
る仮想測定点の位置Ｐ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）と仮想測定点Ｐに
おけるレーザ変位計の駆動方向としての方向ベクトルＵ
（ｕ、ｖ、ｗ）、仮想測定点Ｐに対するセンサーの向き
としての法線ベクトルＩ（ｉ、ｊ、ｋ）などの情報を基
にレーザ変位計５を駆動する。
すなわち、仮想測定点Ｐ（XP、YP、ZP）の近傍と反対側
の近傍の位置をそれぞれＡ（XA、YA、ZA）、Ｂ（XB、
YB、ZB）とし、AB間の距離を例えば10mmとすると、コン
ピュータ７によりＡはXA＝XP＋10/2×（−１）×ｕ、YA
＝YP＋10/2×（−１）×ｖ、ZA＝ZP＋10/2×（−１）×
ｗ、ＢはXB＝XP＋10/2×ｕ、YB＝YP＋10/2×ｖ、ZB＝ZP
＋10/2×ｗとして演算される。
の近傍の位置をそれぞれＡ（XA、YA、ZA）、Ｂ（XB、
YB、ZB）とし、AB間の距離を例えば10mmとすると、コン
ピュータ７によりＡはXA＝XP＋10/2×（−１）×ｕ、YA
＝YP＋10/2×（−１）×ｖ、ZA＝ZP＋10/2×（−１）×
ｗ、ＢはXB＝XP＋10/2×ｕ、YB＝YP＋10/2×ｖ、ZB＝ZP
＋10/2×ｗとして演算される。
レーザ変位計５は、このようにして得られた位置情報
Ａ、Ｂと、仮想測定点Ｐにおける法線ベクトルＩ（ｉ、
ｊ、ｋ）によって、その照射スポットが第３図（ａ）
（ｂ）に示すように測定点ＰのＸ−Ｙ平面における法線
Ａ−Ｐ−Ｂに沿ってＡから測定点Ｐを通ってＢまで直線
補間するように、しかも第４図に示すようにＸ−Ｙ−Ｚ
空間における点Ｐの接平面Ａ−Ｐ−Ｂに平行であって、
レーザ変位計のビーム照射角度をＸ−Ｙ−Ｚ空間におけ
る点Ｐの法線方向に保つように、しかも、変位計の角度
を、シーミング部に照射されて反射されたレーザ光が受
光センサに戻るように調整して（従って板ガラス面に照
射されて反射されたレーザ光は受光センサに戻らな
い）、ロボットコントローラー４を介してロボット３に
より駆動される。
Ａ、Ｂと、仮想測定点Ｐにおける法線ベクトルＩ（ｉ、
ｊ、ｋ）によって、その照射スポットが第３図（ａ）
（ｂ）に示すように測定点ＰのＸ−Ｙ平面における法線
Ａ−Ｐ−Ｂに沿ってＡから測定点Ｐを通ってＢまで直線
補間するように、しかも第４図に示すようにＸ−Ｙ−Ｚ
空間における点Ｐの接平面Ａ−Ｐ−Ｂに平行であって、
レーザ変位計のビーム照射角度をＸ−Ｙ−Ｚ空間におけ
る点Ｐの法線方向に保つように、しかも、変位計の角度
を、シーミング部に照射されて反射されたレーザ光が受
光センサに戻るように調整して（従って板ガラス面に照
射されて反射されたレーザ光は受光センサに戻らな
い）、ロボットコントローラー４を介してロボット３に
より駆動される。
このとき、レーザ変位計の出力は第６図に示すようにＡ
点からＱ点までは出力はなく、Ｑ点からP1まで出力さ
れ、P1点で再び出力がなくなる。
点からＱ点までは出力はなく、Ｑ点からP1まで出力さ
れ、P1点で再び出力がなくなる。
Ｑ点がシーミングの始発点で、この点において得られた
出力（距離ｍ′）と予めコンピュータ７に記憶された板
ガラスの厚さｔ、基準の長さｍを基に、曲率Ｍをｍ−
（ｍ′＋ｔ）として、コンピュータ７により演算して求
める。
出力（距離ｍ′）と予めコンピュータ７に記憶された板
ガラスの厚さｔ、基準の長さｍを基に、曲率Ｍをｍ−
（ｍ′＋ｔ）として、コンピュータ７により演算して求
める。
つづいてP1点が板ガラスエッジであり、このときのレー
ザ変位計の位置を位置検出器で検出し、さらに仮想測定
点Ｐにおける位置座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）と法線ベクトルＵ
（ｕ、ｖ、ｗ）によって板ガラスのエッジを仮想エッジ
P2の位置座標としては勿論、仮想曲面との寸法の差Ｌを
演算して求めることができる。
ザ変位計の位置を位置検出器で検出し、さらに仮想測定
点Ｐにおける位置座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）と法線ベクトルＵ
（ｕ、ｖ、ｗ）によって板ガラスのエッジを仮想エッジ
P2の位置座標としては勿論、仮想曲面との寸法の差Ｌを
演算して求めることができる。
以下、複数の点において同様の測定を行なうことによっ
て実際の彎曲板ガラスのエッジ部を３次元の位置座標と
して把握することができる。
て実際の彎曲板ガラスのエッジ部を３次元の位置座標と
して把握することができる。
このような装置により、例えば30点の測定をしたとこ
ろ、約６分で測定でき、測定精度も±0.3mmと良好であ
った。
ろ、約６分で測定でき、測定精度も±0.3mmと良好であ
った。
本実施例では、第３図（ｂ）の点線で示すように、仮想
測定点ＰのＸ−Ｙ平面における法線方向から外れて駆動
したり、第５図の点線で示すように光学式距離センサー
のビーム照射角度がＸ−Ｙ−Ｚ空間における仮想測定点
Ｐの法線から外れて照射されると、それぞれ実測される
べき点、Ｑ、P1からＱ′、P1′に外れてしまうので補正
して再度測定しなければならない不都合を防ぐとともに
測定精度を向上させるものである。また、レーザビーム
スポットを仮想の測定点Ｐの近傍から反対側の近傍Ｂに
走査することにより、仮想測定点Ｐと測定点P2がずれて
いても必ず測定することができる。
測定点ＰのＸ−Ｙ平面における法線方向から外れて駆動
したり、第５図の点線で示すように光学式距離センサー
のビーム照射角度がＸ−Ｙ−Ｚ空間における仮想測定点
Ｐの法線から外れて照射されると、それぞれ実測される
べき点、Ｑ、P1からＱ′、P1′に外れてしまうので補正
して再度測定しなければならない不都合を防ぐとともに
測定精度を向上させるものである。また、レーザビーム
スポットを仮想の測定点Ｐの近傍から反対側の近傍Ｂに
走査することにより、仮想測定点Ｐと測定点P2がずれて
いても必ず測定することができる。
なお、本実施例において仮想曲面を基に説明したが、ガ
ラス検査型はこの仮想曲面に倣って精密に製作されてい
るので、実質的に等しいと考えてよいので、図面上はガ
ラス検査型と表示している。
ラス検査型はこの仮想曲面に倣って精密に製作されてい
るので、実質的に等しいと考えてよいので、図面上はガ
ラス検査型と表示している。
３次元曲面形状を有する板ガラスのエッジ部分の測定は
光や超音波を被測定物に照射してその反射を検出する方
式では従来不可能とされていたが、自動車用窓ガラスな
どに用いられる板ガラスには破壊の始発点となる凹凸を
除去するため、あるいは安全上の理由によりエッジ部分
が研磨されシーミングが施されているが、このシーミン
グ部は微小な凹凸を有しており、比較的不透明であるこ
とに着目して、この部分にコヒーレントで、エネルギー
密度の高いレーザ光を照射すれば、反射光の拡散が小さ
く、また光の減衰量が小さいので受光センサで充分高精
度に検出することを可能にしたものである。
光や超音波を被測定物に照射してその反射を検出する方
式では従来不可能とされていたが、自動車用窓ガラスな
どに用いられる板ガラスには破壊の始発点となる凹凸を
除去するため、あるいは安全上の理由によりエッジ部分
が研磨されシーミングが施されているが、このシーミン
グ部は微小な凹凸を有しており、比較的不透明であるこ
とに着目して、この部分にコヒーレントで、エネルギー
密度の高いレーザ光を照射すれば、反射光の拡散が小さ
く、また光の減衰量が小さいので受光センサで充分高精
度に検出することを可能にしたものである。
以上、好適な実施例により説明したが、本発明はこれら
に限定されるものではなく種々の応用が可能である。
に限定されるものではなく種々の応用が可能である。
ロボットは５軸ロボット以外にも５軸以上の軸を有する
ロボットであればよく、またロボットとして一体的に製
作されたものだけでなく各軸の駆動装置を別々に製作し
て組み合せたものでもよいのは勿論である。
ロボットであればよく、またロボットとして一体的に製
作されたものだけでなく各軸の駆動装置を別々に製作し
て組み合せたものでもよいのは勿論である。
また、実施例では、３次元空間の任意の点としてガラス
検査型上の点Poを設定したが、Poを基準点として測定点
の座標が与えられていればPoはどこでもよい。さらに必
ずしも３次元の座標を設定する必要はなく、ロボットに
測定手順をティーチングして、その移動量によってガラ
スエッジを検出することも可能である。
検査型上の点Poを設定したが、Poを基準点として測定点
の座標が与えられていればPoはどこでもよい。さらに必
ずしも３次元の座標を設定する必要はなく、ロボットに
測定手順をティーチングして、その移動量によってガラ
スエッジを検出することも可能である。
本実施例では、彎曲板ガラスのエッジ部分を検出するこ
とを説明したが超音波距離センサを併用して、エッジ部
以外の彎曲面までの距離を測定すれば任意の点における
彎曲度（だふり）を検出することもできる。
とを説明したが超音波距離センサを併用して、エッジ部
以外の彎曲面までの距離を測定すれば任意の点における
彎曲度（だふり）を検出することもできる。
本発明はレーザ光をレーザ変位計から板ガラスのシーミ
ング部に照射してその反射光をレーザ変位計により検出
することにより、従来、不可能とされた彎曲板ガラスの
エッジ部分の検出を非接触方式で可能にしてものであ
る。
ング部に照射してその反射光をレーザ変位計により検出
することにより、従来、不可能とされた彎曲板ガラスの
エッジ部分の検出を非接触方式で可能にしてものであ
る。
さらに、３次元座標系を設定し、この座標によりレーザ
変位計を駆動させると、迅速かつ高精度に検出すること
ができる。
変位計を駆動させると、迅速かつ高精度に検出すること
ができる。
第１図は本発明の装置全体を示す概略構成図、第２図は
ガラス検査型に基づいて設定された３次元座標系、第３
図〜第５図はいずれも設計上の仮想曲面（ガラス検査
型）と彎曲板ガラスの関係と測定方法を示す図で、第３
図の（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の円部拡大図、第
４図は第３図Ａ−Ｂ線における一部断面図、第５図は第
３図においてＡからＢの方向を見た一部立面図である。
第６図は位置−レーザ変位計出力特性図、第７図はレー
ザ変位計の概略構成図である。 １……彎曲板ガラス、1a……シーミング部 ２……ガラス検査型、３……ロボット ５……レーザ変位計、６……位置検出器
ガラス検査型に基づいて設定された３次元座標系、第３
図〜第５図はいずれも設計上の仮想曲面（ガラス検査
型）と彎曲板ガラスの関係と測定方法を示す図で、第３
図の（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の円部拡大図、第
４図は第３図Ａ−Ｂ線における一部断面図、第５図は第
３図においてＡからＢの方向を見た一部立面図である。
第６図は位置−レーザ変位計出力特性図、第７図はレー
ザ変位計の概略構成図である。 １……彎曲板ガラス、1a……シーミング部 ２……ガラス検査型、３……ロボット ５……レーザ変位計、６……位置検出器
Claims (1)
- 【請求項１】シーミングされた彎曲板ガラスの検出装置
であって、該シーミング部にレーザ光を投射する投光器
ならびにシーミング部で反射された光を受光する受光セ
ンサーとが一体的に組み込まれ、距離センサーとして作
動するレーザ変位計と、該レーザ変位計を３次元空間に
おいて移動自在であって、前記シーミング部に照射され
た光が受光センサーに反射されるように調整可能な駆動
装置と、レーザ変位計の位置を検出する位置検出器を少
なくとも具備するようにしたことを特徴とするガラスエ
ッジ検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1083788A JPH0711407B2 (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | ガラスエッジ検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1083788A JPH0711407B2 (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | ガラスエッジ検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01187403A JPH01187403A (ja) | 1989-07-26 |
| JPH0711407B2 true JPH0711407B2 (ja) | 1995-02-08 |
Family
ID=11761464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1083788A Expired - Lifetime JPH0711407B2 (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | ガラスエッジ検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0711407B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2682773B2 (ja) * | 1992-08-31 | 1997-11-26 | セントラル硝子株式会社 | 透明板状体の検査装置 |
| JP2004294247A (ja) * | 2003-03-26 | 2004-10-21 | Jfe Steel Kk | 形鋼材の断面寸法測定装置及びその方法 |
| KR100694531B1 (ko) * | 2004-09-22 | 2007-03-13 | 주식회사 에이디피엔지니어링 | 기판 외관 검사 장치 |
| JP5648674B2 (ja) * | 2006-03-23 | 2015-01-07 | 日産自動車株式会社 | ワーク位置検出システム |
| CN108942501B (zh) * | 2018-08-31 | 2019-09-10 | 东莞市银泰玻璃有限公司 | 一种曲面玻璃打磨装置及其打磨方法 |
| CN109084682A (zh) * | 2018-09-25 | 2018-12-25 | 福耀集团（上海）汽车玻璃有限公司 | 汽车玻璃自动检测装置及方法 |
| FR3094101B1 (fr) * | 2019-03-21 | 2021-09-03 | Saint Gobain | Méthode de synchronisation temporelle entre un moyen automatique de déplacement et un moyen de détection sans contact disposé sur ledit moyen automatique de déplacement |
| CN114264261A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-04-01 | 哈尔滨工业大学芜湖机器人产业技术研究院 | 一种玻璃柔性电子检具及其检测方法 |
-
1988
- 1988-01-22 JP JP1083788A patent/JPH0711407B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01187403A (ja) | 1989-07-26 |
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