JPH07117385B2 - measuring device - Google Patents
measuring deviceInfo
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- JPH07117385B2 JPH07117385B2 JP1121153A JP12115389A JPH07117385B2 JP H07117385 B2 JPH07117385 B2 JP H07117385B2 JP 1121153 A JP1121153 A JP 1121153A JP 12115389 A JP12115389 A JP 12115389A JP H07117385 B2 JPH07117385 B2 JP H07117385B2
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- dimensional
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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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a measuring device, and more particularly to a structure for preventing interference between a measuring unit and an object to be measured.
従来の技術 プレス成形したパネルのような測定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対し
て移動させながら、計測ユニットから計測対象の測定面
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位置が知られている
（特開昭62−299708号公報参照）。Conventional technology When measuring the shape of a measurement object such as a press-molded panel by the principle of triangulation, the measurement unit is attached to the arm of an industrial robot and the measurement unit is measured by driving the arm of the industrial robot. A so-called light that irradiates and projects slit light onto the measurement surface of the measurement target from the measurement unit while moving the measurement unit, and captures this projected image by the imaging unit of the measurement unit to measure the three-dimensional overall shape of the measurement target. The position measured by the cutting method is known (see Japanese Patent Laid-Open No. 62-299708).
発明が解決しようとする課題 しかし、このような従来の技術では、測定対象の種類が
変わる毎にX,Y,Z方向のデータを記憶し直さなければな
らず汎用性に欠ける。However, such a conventional technique lacks versatility because data in the X, Y, and Z directions must be stored again each time the type of measurement target changes.
そこで、本発明は、測定対象の種類が変わっても測定位
置指令として与えられる２次元の目標位置データを供用
することができるようにした測定装置を提供することを
目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a measuring device capable of using two-dimensional target position data given as a measurement position command even if the type of the measurement target changes.
課題を解決するための手段 本発明は、直交３軸，回転３軸の合計６軸の自由度を有
する産業用ロボットのアームに計測ユニットを取付け、
前記アームの駆動により計測ユニットを測定対象に対し
て移動させることにより、三角測量の原理で前記測定対
象の形状を測定するようにした測定装置であって、測定
対象の測定面に対してスリット光を照射する照射手段お
よびそのスリット光像を撮像する２次元位置センサを有
する計測ユニットと、前記計測ユニットに取り付けられ
て、測定対象上の測定面までの距離を計測する第１測距
センサおよび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、前記２次元位置センサ第1,2測
距センサの検出出力および計測ユニットの現在位置デー
タをそれぞれ入力として、２次元位置センサで検出した
撮像出力を平均化処理して、この平均化処理結果と２次
元位置センサの中心とのオフセット量ならびに上記平均
化処理結果の傾きのそれぞれを算出した上で、計測ユニ
ットと測定対象との間の距離が常に一定で且つ２次元位
置センサで捕らえられる撮像位置が該２次元位置センサ
の中心にくるような計測ユニットの位置データを算出す
る位置補正演算手段と、測定位置指令手段から測定位置
指令信号として与えられる測定対象の２次元平面内での
計測ユニットの目標位置データと前記位置補正演算手段
からの位置データとに基づいて計測ユニットの３次元の
測定位置データを作成する３次元位置補正手段と、前記
３次元位置補正手段からの指令に基づいて産業用ロボッ
トのアームを駆動させる６軸位置決め制御手段と、前記
６軸位置決め制御手段からの計測ユニットの現在位置デ
ータと前記計測ユニットからの測定データとに基づい
て、測定結果として測定対象の３次元の面データを作成
する面データ作成手段とから構成されている。Means for Solving the Problems According to the present invention, a measuring unit is attached to an arm of an industrial robot having a total of 6 degrees of freedom including 3 orthogonal axes and 3 rotational axes.
A measuring device configured to measure the shape of the measurement target by the principle of triangulation by moving the measurement unit with respect to the measurement target by driving the arm, and a slit light for the measurement surface of the measurement target. And a measurement unit having a two-dimensional position sensor that captures a slit light image of the irradiation unit and a first distance measurement sensor that is attached to the measurement unit and measures a distance to a measurement surface on a measurement target. A second distance measuring sensor for measuring the distance to the front of the measurement surface on the object, and a two-dimensional position sensor with the detection outputs of the first and second distance measuring sensors of the two-dimensional position sensor and the current position data of the measuring unit as inputs, respectively. The image pickup output detected in step 1 is averaged to obtain an offset amount between the averaged processing result and the center of the two-dimensional position sensor and the inclination of the averaged processing result. Position data of the measurement unit such that the distance between the measurement unit and the measurement target is always constant and the imaging position captured by the two-dimensional position sensor is at the center of the two-dimensional position sensor after calculating each of them. Based on the position data from the position correction calculation means and the target position data of the measuring unit in the two-dimensional plane of the measurement object given as the measurement position command signal from the measurement position command means. Three-dimensional position correction means for creating three-dimensional measurement position data of the measurement unit, six-axis positioning control means for driving the arm of the industrial robot based on a command from the three-dimensional position correction means, and the six-axis positioning Based on the current position data of the measurement unit from the control means and the measurement data from the measurement unit, a three-dimensional measurement target as a measurement result is obtained. It is composed of a face data generation means for generating data.
作用 測定対象の種類が変わっても、測定位置指令として与え
られる２次元の目標位置データを共用し、この目標位置
データと距離データとで測定対象と計測ユニットとの間
の距離を一定に維持しつつ、測定対象に対する計測ユニ
ットの現在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。Action Even if the type of the measurement target changes, the two-dimensional target position data given as the measurement position command is shared, and the target position data and the distance data keep the distance between the measurement target and the measurement unit constant. Meanwhile, while confirming the current position of the measurement unit with respect to the measurement target, the arm of the industrial robot is driven and the measurement unit is scanned and controlled to measure the entire shape of the measurement target.
実施例 第1,2図において、１は測定対象であって、例えば所要
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と撮像手段としての２次元位
置センサ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Ｌに形成し、このスリット光Ｌを測定対象
１の測定面に照射，投影する構造になっている。２次元
位置センサ４は測定対象１の測定面にスリット光Ｌ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。Embodiment 1 In FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 is a measurement object, for example, a panel press-molded into a required shape. Reference numeral 2 denotes a measurement unit, which includes an irradiation unit 3 and a two-dimensional position sensor 4 as an image pickup unit. The irradiation means 3 has a structure in which the light from the light source is formed into slit light L, and the slit light L is irradiated and projected onto the measurement surface of the measurement target 1. The two-dimensional position sensor 4 has a structure in which a projection image drawn by the slit light L on the measurement surface of the measurement target 1 is captured, converted into an electric quantity, and output.
ここで計測ユニット２は第１図に示すように、Ｘ軸,Y
軸,Z軸のほか、Ｚ軸まわりに回転するＡ軸、Ｘ軸まわり
に回転するＢ軸、Ｙ軸まわりに回転するＣ軸の合計６軸
を有する産業用ロボットのアーム10に取り付けられ、ア
ーム10のX,Y,Z,A,B,Cの６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Ｌの
長手方向と直交するＸ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。Here, the measuring unit 2 is, as shown in FIG.
In addition to the axes Z and Z, the arm is attached to an industrial robot arm 10 that has a total of 6 axes: an A axis that rotates around the Z axis, a B axis that rotates around the X axis, and a C axis that rotates around the Y axis. By driving the six axes of X, Y, Z, A, B, and C of 10 to move in the X direction orthogonal to the longitudinal direction of the slit light L while maintaining a constant distance from the measurement target 1, the measurement can be performed. The whole shape of the object 1 is measured.
具体的には、第１図の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Ｘ−ＹデータQ
11と位置補正演算部13から出力されるフィードバック量
としての補正信号Q13-1,Q13-2とに基づいて制御信号Q12
を演算して６軸位置決め制御部14に出力し、６軸位置決
め制御部14が制御信号Q12に応じてＸ軸モータ15、Ｙ軸
モータ16、Ｚ軸モータ17、Ａ軸モータ18、Ｂ軸モータ1
9、Ｃ軸モータ20を駆動することにより、計測ユニット
２が測定対象１から一定の距離離れてX,Y,Z方向に合成
移動するとともに、６軸位置決め制御部14からのA,B,C
の現在位置信号Q14-1と計測ユニット２の２次元位置セ
ンサ４からの測定値信号Q4とを３次元方向変換部21と位
置補正演算部13に取り込む。Specifically, the three-dimensional position correction circuit 12 of FIG. 1 outputs the XY data Q as the target value output from the measurement position command unit 11.
11 and the control signal Q 12 based on the correction signals Q 13-1 and Q 13-2 as the feedback amount output from the position correction calculator 13.
Is output to the 6-axis positioning control unit 14, and the 6-axis positioning control unit 14 responds to the control signal Q 12 by the X-axis motor 15, Y-axis motor 16, Z-axis motor 17, A-axis motor 18, B-axis. Motor 1
9. By driving the C-axis motor 20, the measurement unit 2 is moved a fixed distance from the measurement target 1 in the X, Y, and Z directions, and at the same time, the A, B, C from the 6-axis positioning control unit 14 is moved.
The current position signal Q 14-1 and the measured value signal Q 4 from the two-dimensional position sensor 4 of the measurement unit 2 are taken into the three-dimensional direction conversion unit 21 and the position correction calculation unit 13.
そして３次元方向変換部21ではA,B,C方向の現在位置信
号Q14-1を基準として測定値信号Q4をＸ軸,Y軸,Z軸の３
次元方向の測定位置信号Q21（Ｐ（X,Y,Z））に変換し、
この測定位置信号Q21と６軸位置決め制御部14からのX,
Y,Zの現在位置信号Q14-2を面データ作成手段としての加
算演算部22で加算演算し、この加算信号Q22を同じく面
データ作成手段としての面データ処理部23に取り込み、
面データ処理部23が加算信号Q22に基づいて面データQ23
を演算し、この面データQ23を測定結果として出力す
る。Then, in the three-dimensional direction conversion unit 21, the measured value signal Q 4 is divided into three values for the X-axis, Y-axis, and Z-axis with reference to the current position signal Q 14-1 in the A, B, and C directions.
Converted to the measurement position signal Q 21 (P (X, Y, Z)) in the dimensional direction,
This measurement position signal Q 21 and X from the 6-axis positioning controller 14
The Y and Z current position signals Q 14-2 are added and calculated in the addition calculation unit 22 as the surface data creating means, and the addition signal Q 22 is also taken into the surface data processing unit 23 as the surface data creating means,
The surface data processing unit 23 calculates the surface data Q 23 based on the addition signal Q 22.
Is calculated and this surface data Q 23 is output as the measurement result.
一方、計測ユニット２には第１測距センサ30と第２測距
センサ31とを取り付けてある。第１測距センサ30は超音
波ビームａを測定対象１上に照射されたスリット光Ｌ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t2との差Δt3を演算して、測定
対象１上にスリット光Ｌによる測定面までの距離を計測
する。第２測距センサ31は前述とは別の周波数の超音波
ビームｂをスリット光Ｌ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１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t5との差
Δt6を演算して、測定対象１上のスリット光Ｌによる測
定面の前方までの距離を計測する。On the other hand, a first distance measuring sensor 30 and a second distance measuring sensor 31 are attached to the measuring unit 2. The first distance measuring sensor 30 emits the ultrasonic beam a toward the measurement surface including the substantially central portion of the slit light L irradiated onto the measurement target 1, and receives the reflected wave from this measurement surface, The difference Δt 3 between the emission time t 1 of the sound wave beam a and the reception time t 2 of the reflected wave is calculated, and the distance to the measurement surface by the slit light L on the measurement target 1 is measured. The second distance measuring sensor 31 emits an ultrasonic beam b having a frequency different from that described above toward the portion of the measurement target 1 existing in front of the measurement surface by the slit light L, that is, in the moving direction of the measurement unit 2. The reflected wave from this part is received, the difference Δt 6 between the emission time t 4 of the ultrasonic beam b and the reception time t 5 of the reflected wave is calculated, and the front side of the measurement surface by the slit light L on the measurement target 1 is calculated. Measure the distance to.
これら第1,第２測距センサ30,31から出力される測定距
離信号Q30,Q31は加重平均演算部26に増幅器24,25を介し
て取り込まれる。加重平均演算部26は上記両測定距離信
号Q30,Q31に基づいて加重平均を演算し、この演算結果
を位置補正演算部13に出力する。The measured distance signals Q 30 and Q 31 output from the first and second distance measuring sensors 30 and 31 are input to the weighted average calculation unit 26 via amplifiers 24 and 25. The weighted average calculation unit 26 calculates a weighted average based on the both measured distance signals Q 30 and Q 31 , and outputs the calculation result to the position correction calculation unit 13.
また、位置補正演算部13は計測ユニット２からの測定値
信号Q4を平均化処理し、この演算結果と２次元位置セン
サ４の中心線とのオフセット量Pfならびに上記演算結果
の傾きθそれぞれを演算するとともに、６軸位置決め制
御部14からのA,B,C方向の現在位置信号Q14-1からスリッ
ト光方向X0,Y0,Z0を算出し、上記オフセット量Pf傾き
θ，スリット光方向X0,Y0,Z0に基づいてＸ軸モータ15、
Ｙ軸モータ16、Ｚ軸モータ17への補正信号Q13-1（ε
（X,Y,Z））を演算し、この演算結果よりＡ軸モータ1
8、Ｂ軸モータ19、Ｃ軸モータ20への補正信号Q13-2（ε
（A,B,C））を演算する一方、一定時間毎に第1,第２測
距センサ30,31で検出した距離として加重平均演算部26
からの出力信号（加重平均）Q26を取り込んでアーム10
を駆動するＸ軸,Y軸,Z軸およびＡ軸,B軸,C軸の現在位置
を演算して記憶し、この現在位置を自由曲線で結ぶ移動
データを演算する。Further, the position correction calculation unit 13 averages the measurement value signal Q 4 from the measurement unit 2, and the offset amount P f between this calculation result and the center line of the two-dimensional position sensor 4 and the inclination θ of the above calculation result, respectively. And the slit light directions X 0 , Y 0 , Z 0 are calculated from the current position signals Q 14-1 in the A, B, and C directions from the 6-axis positioning control unit 14, and the offset amount P f inclination θ , X-axis motor 15 based on slit light directions X 0 , Y 0 , Z 0 ,
Correction signal to Y-axis motor 16 and Z-axis motor 17 Q 13-1 (ε
(X, Y, Z)) and the A-axis motor 1
8, correction signal to the B-axis motor 19, C-axis motor 20 Q 13-2 (ε
(A, B, C)) while calculating the weighted average calculation unit 26 as the distance detected by the first and second distance measuring sensors 30 and 31 at regular intervals.
Output signal (weighted average) from the Q arm 26
The current positions of the X-axis, Y-axis, Z-axis and A-axis, B-axis, C-axis for driving the motor are calculated and stored, and movement data connecting the current positions with a free curve is calculated.
以上の実施例構造によれば、第２図に示すように照射手
段３から発射するスリット光Ｌの長手方向を産業用ロボ
ットＹ軸方向と平行にセットし、スリット光Ｌが産業用
ロボットのＸ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10を駆動しながらスリット光Ｌを測定対
象１に照射，投影し、この投影像を２次元位置センサ４
で捕らえて測定対象１の全体形状を測定する。According to the above embodiment structure, as shown in FIG. 2, the longitudinal direction of the slit light L emitted from the irradiation means 3 is set parallel to the Y-axis direction of the industrial robot, and the slit light L is the X of the industrial robot. While driving the arm 10 of the industrial robot so as to move in parallel to the axial direction, the slit light L is irradiated and projected onto the measurement target 1, and the projected image is projected onto the two-dimensional position sensor 4
Then, the entire shape of the measuring object 1 is measured.
この場合において、位置補正演算部13が計測ユニット２
からの測定値信号Q4からオフセット量Pfと傾きθとを求
め、このオフセット量Pfと傾きθから補正信号Q13-1,Q
13-2を算出して３次元位置補正回路12に出力する。この
３次元位置補正回路12では、上記の位置補正演算部13か
らの補正信号Q13-1,Q13-2により測定位置司令部11から
の２次元の目標位置データ（Ｘ−Ｙデータ）Q11を補正
して制御信号Q12をつくり出し、３次元位置補正回路12
からの制御信号Q12により、６軸位置決め制御部14がＸ
軸モータ15、Ｙ軸モータ16、Ｚ軸モータ17、Ａ軸モータ
18、Ｂ軸モータ19、Ｃ軸モータ20を駆動制御し、これに
より産業用ロボットのアーム10を撮像位置が２次元位置
センサ４の中心にくるように駆動する。In this case, the position correction calculation unit 13 causes the measurement unit 2 to
The offset amount P f and the inclination θ are obtained from the measured value signal Q 4 from the correction signal Q 13-1 , Q from the offset amount P f and the inclination θ.
13-2 is calculated and output to the three-dimensional position correction circuit 12. In this three-dimensional position correction circuit 12, the two-dimensional target position data (X-Y data) Q from the measurement position command unit 11 is generated by the correction signals Q 13-1 and Q 13-2 from the position correction calculation unit 13 described above. Compensate 11 to generate control signal Q 12 and three-dimensional position compensation circuit 12
The 6-axis positioning control unit 14 is controlled by the control signal Q 12 from
Axis motor 15, Y axis motor 16, Z axis motor 17, A axis motor
18, the B-axis motor 19 and the C-axis motor 20 are drive-controlled, and thereby the arm 10 of the industrial robot is driven so that the imaging position comes to the center of the two-dimensional position sensor 4.
例えば、測定の進行に伴って２次元位置センサ４で捕え
られる撮像位置の画像がその２次元位置センサ４の有効
視野内の中心部よりも下方に位置するような場合、ある
いは２次元位置センサ４の中心線に対して傾きθをもっ
て位置するような場合でも、上記のように産業用ロボッ
トのアーム10が駆動制御されて、その画像が２次元位置
センサ４の有効視野の中心部に傾きθをもつことなく位
置するように位置補正される。その結果、測定対象上の
撮像画像の一部が２次元位置センサ４の検出領域から外
れるような不都合を解消することができ、測定位置司令
部11に予め設定された目標値を変更せずに計測ユニット
２をいわゆる倣い制御方式で移動させて、測定対象の全
体形状を自動測定することができる。For example, when the image at the imaging position captured by the two-dimensional position sensor 4 as the measurement progresses is located below the center of the effective field of view of the two-dimensional position sensor 4, or the two-dimensional position sensor 4 Even when it is positioned with an inclination θ with respect to the center line of the image, the industrial robot arm 10 is drive-controlled as described above, and the image thereof has an inclination θ at the center of the effective visual field of the two-dimensional position sensor 4. The position is corrected so that it is located without holding. As a result, it is possible to eliminate the inconvenience that a part of the captured image on the measurement target deviates from the detection area of the two-dimensional position sensor 4, without changing the target value preset in the measurement position command unit 11. The measurement unit 2 can be moved by a so-called scanning control method to automatically measure the entire shape of the measurement target.
一方、位置補正演算部13では一定時間毎に、アーム10を
駆動するＸ軸,Y軸,Z軸,A軸,B軸,C軸の現在位置を演算
し、この現在位置を自由曲線で結ぶ移動データを演算し
ているので、計測ユニット２は第３図に示すように一定
時間毎の測定点であるポイントP1〜Pnを結ぶ軌跡を描い
て、測定対象１から一定距離離れつつ倣い移動する。On the other hand, the position correction calculator 13 calculates the current positions of the X-axis, Y-axis, Z-axis, A-axis, B-axis, and C-axis that drive the arm 10 at regular intervals, and connects the current positions with a free-form curve. Since the movement data is calculated, the measurement unit 2 draws a locus connecting points P 1 to P n , which are measurement points at constant time intervals, as shown in FIG. Moving.
したがって、例えば今仮りに計測ユニット２が測定対象
１の平坦部の計測を行っていて、その計測ユニット２の
移動方向前方側に膨出部があるような場合、すなわち第
３図に矢印で示す移動方向と逆方向に計測ユニット２が
移動している場合、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31が膨出部
1bの存在を認識し、この第２測距センサ31からの測定距
離信号Q31の変化量に応じて位置補正演算部13から出力
される補正信号Q13-2が変化し、産業用ロボットのＺ軸
モータ17が回転駆動する。このＺ軸モータ17の回転駆動
とＹ軸モータ16の回転駆動との合成により、計測ユニッ
ト２は第３図に示すように平坦部1aおよび膨出部1bの断
面形状と平行な軌跡を描くように倣い移動して膨出部1b
を逃げる。Therefore, for example, if the measurement unit 2 is now measuring the flat portion of the measurement target 1 and there is a bulge on the front side in the moving direction of the measurement unit 2, that is, as shown by an arrow in FIG. When the measuring unit 2 is moving in the opposite direction to the moving direction, the measuring unit 2 approaches the bulging portion 1b from the flat portion 1a of the measurement target 1 and the second distance measuring sensor 31 bulges.
Recognize the presence 1b, the correction signal Q 13-2 output from the position correcting calculation unit 13 in accordance with a change of the measured distance signal Q 31 from the second distance measuring sensor 31 is changed, the industrial robot The Z-axis motor 17 is rotationally driven. By combining the rotational drive of the Z-axis motor 17 and the rotational drive of the Y-axis motor 16, the measuring unit 2 draws a locus parallel to the sectional shapes of the flat portion 1a and the bulging portion 1b as shown in FIG. The bulging part 1b
Run away.
このように、第1,第２測距センサ30,31で測定対象１と
計測ユニット２との位置関係を的確に把握し、計測ユニ
ット２を測定対象１から一定間隔で離して倣い移動する
ことにより、測定対象１の一部に大きな膨出部分が存在
するような場合でも、測定位置司令部11に予め設定され
た目標値を変更せずに、計測ユニット２と膨出部との干
渉を未然に阻止しつつ、その膨出部分を含む３次元形状
を測定することができる。In this way, the first and second distance measuring sensors 30 and 31 accurately grasp the positional relationship between the measurement target 1 and the measurement unit 2 and move the measurement unit 2 from the measurement target 1 at a constant interval to follow the movement. As a result, even when a large bulging portion is present in a part of the measurement target 1, the measurement unit 2 and the bulging portion are prevented from interfering with each other without changing the target value preset in the measurement position command unit 11. It is possible to measure the three-dimensional shape including the bulging portion while preventing it from occurring.
発明の効果 以上のように本発明によれば、測定対象の種類が変わっ
ても測定位置指令として与えられる２次元の目標位置デ
ータを共用することができるので、測定位置司令部に予
め設定された２次元の目標位置データを変更せずに、計
測ユニットを倣い移動させて、測定対象の全体形状を自
動的に測定できるほか、測定対象上の撮像画像の一部分
が２次元位置センサの検出領域から外れるような不都合
を解消することができ、さらに、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させることにより、測
定対象の一部に大きな膨出部分が存在するような場合で
も、測定位置司令部に予め設定された２次元の目標位置
データを変更せずに計測ユニットと膨出部との干渉を未
然に防止しつつ、その膨出部分を含む形状を測定できる
効果がある。EFFECTS OF THE INVENTION As described above, according to the present invention, it is possible to share the two-dimensional target position data given as the measurement position command even if the type of the measurement target is changed, so that the measurement position command is preset. Without changing the two-dimensional target position data, the measurement unit can be moved in a scanning manner to automatically measure the entire shape of the measurement target, and a part of the captured image on the measurement target can be detected from the detection area of the two-dimensional position sensor. Even if there is a large bulge in a part of the measurement target, the measurement position can be eliminated by moving the measurement unit along the scanning distance from the measurement target at regular intervals. The effect of being able to measure the shape including the bulging portion while preventing interference between the measuring unit and the bulging portion without changing the two-dimensional target position data preset in the command center is there.
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第2,3図は同
実施例の作用説明図である。 １……測定対象、２……計測ユニット、４……２次元位
置センサ、10……アーム、11……測定位置指令部、12…
…３次元位置補正回路、13……位置補正演算部、14……
６軸位置決め制御部、22……加算演算部（面データ作成
手段）、23……面データ処理部（面データ作成手段）、
30……第１測距センサ、31……第２測距センサ。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are operation explanatory views of the embodiment. 1 ... Measurement target, 2 ... Measurement unit, 4 ... Two-dimensional position sensor, 10 ... Arm, 11 ... Measurement position command section, 12 ...
… 3D position correction circuit, 13 …… Position correction calculation unit, 14 ……
6-axis positioning control unit, 22 ... Addition calculation unit (surface data creating means), 23 ... Surface data processing unit (surface data creating means),
30: First distance measuring sensor, 31: Second distance measuring sensor.
Claims (1)
有する産業用ロボットのアームに計測ユニットを取り付
け、前記アームの駆動により計測ユニットを測定対象に
対して移動させることにより、三角測量の原理で前記測
定対象の形状を測定するようにした測定装置であって、 測定対象の測定面に対してスリット光を照射する照射手
段およびそのスリット光像を撮像する２次元位置センサ
を有する計測ユニットと、 前記計測ユニットに取り付けられて、測定対象上の測定
面までの距離を計測する第１測距センサおよび測定対象
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、 前記２次元位置センサと第1,2測距センサの検出出力お
よび計測ユニットの現在位置データをそれぞれ入力とし
て、２次元位置センサで検出した撮像出力を平均化処理
して、この平均化処理結果と２次元位置センサの中心と
のオフセット量ならびに上記平均化処理結果の傾きのそ
れぞれを算出した上で、計測ユニットと測定対象との間
の距離が常に一定で且つ２次元位置センサで捕らえられ
る撮像位置が２次元位置センサの中心にくるような計測
ユニットの位置データを算出する位置補正演算手段と、 測定位置指令手段から測定位置指令信号として与えられ
る測定対象の２次元平面内での計測ユニットの目標位置
データと、前記位置補正演算手段からの位置データとに
基づいて計測ユニットの３次元の測定位置データを作成
する３次元位置補正手段と、 前記３次元位置補正手段からの指令に基づいて産業用ロ
ボットのアームを駆動させる６軸位置決め制御手段と、 前記６軸位置決め制御手段からの計測ユニットの現在位
置データと前記計測ユニットからの測定データとに基づ
いて、測定結果として測定対象の３次元の面データを作
成する面データ作成手段、 とから構成されていることを特徴とする測定装置。1. A measuring unit is attached to an arm of an industrial robot having a total of 6 degrees of freedom including 3 orthogonal axes and 3 rotating axes, and the measuring unit is moved with respect to a measuring object by driving the arm. A measuring device configured to measure the shape of the measurement object by the principle of triangulation, comprising: an irradiation unit that irradiates the measurement surface of the measurement object with slit light and a two-dimensional position sensor that captures the slit light image. A measuring unit having the same; a first distance measuring sensor attached to the measuring unit for measuring a distance to a measurement surface on the measurement target; and a second distance measuring sensor for measuring a distance to the front of the measurement surface on the measurement target. The imaging outputs detected by the two-dimensional position sensor are input with the detection outputs of the two-dimensional position sensor and the first and second distance measuring sensors and the current position data of the measuring unit, respectively. After performing the equalization process to calculate the offset amount between the averaging process result and the center of the two-dimensional position sensor and the inclination of the averaging process result, the distance between the measurement unit and the measurement object is always calculated. Position correction calculation means for calculating position data of the measuring unit such that the imaging position which is constant and captured by the two-dimensional position sensor is at the center of the two-dimensional position sensor, and measurement given as a measurement position command signal from the measurement position command means Three-dimensional position correction means for creating three-dimensional measurement position data of the measurement unit based on target position data of the measurement unit in the target two-dimensional plane and position data from the position correction calculation means; From the 6-axis positioning control means for driving the arm of the industrial robot based on the command from the dimensional position correction means, and the 6-axis positioning control means A surface data creating means for creating three-dimensional surface data of a measurement target as a measurement result based on the current position data of the measuring unit and the measurement data from the measuring unit. apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1121153A JPH07117385B2 (en) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1121153A JPH07117385B2 (en) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | measuring device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02300611A JPH02300611A (en) | 1990-12-12 |
| JPH07117385B2 true JPH07117385B2 (en) | 1995-12-18 |
Family
ID=14804163
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP1121153A Expired - Fee Related JPH07117385B2 (en) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | measuring device |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JPH07117385B2 (en) |
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Family Cites Families (3)
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| JPS60216202A (en) * | 1984-04-12 | 1985-10-29 | Mitsubishi Electric Corp | Three-dimensionally guiding apparatus |
| JPS63106515A (en) * | 1986-10-23 | 1988-05-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Stereoscopic range finding method |
-
1989
- 1989-05-15 JP JP1121153A patent/JPH07117385B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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