JPH074932A - 物体の形状測定方法およびその装置 - Google Patents
物体の形状測定方法およびその装置Info
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- JPH074932A JPH074932A JP14638493A JP14638493A JPH074932A JP H074932 A JPH074932 A JP H074932A JP 14638493 A JP14638493 A JP 14638493A JP 14638493 A JP14638493 A JP 14638493A JP H074932 A JPH074932 A JP H074932A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 測定面の傾斜角如何に拘わらず正確な形状測
定を可能とする。 【構成】 物体の測定面に対しスリット光を投影照射す
る光源と上記物体の測定面で反射した当該光源からのス
リット光を受光し受光量に応じた電気信号力を発生する
光学センサとを相互に所定の光軸角を有して設けた測定
センサユニットを使用し、上記物体の測定面の形状に対
応した光学センサ出力により物体の形状を測定する物体
の形状測定方法または測定装置であって、上記物体の測
定面に投影照射されたスリット光の測定面の傾斜角に対
応した投影面積の変化によって生じる上記光学センサ出
力の出力波形の変化から当該測定面の傾斜角を検出する
傾斜角検出手段と、該傾斜角検出手段によって検出され
た測定面の傾斜角に対応して上記測定センサユニットが
面直方向に対向するように当該測定センサユニットの姿
勢を制御する姿勢調節手段とが設けられている。
定を可能とする。 【構成】 物体の測定面に対しスリット光を投影照射す
る光源と上記物体の測定面で反射した当該光源からのス
リット光を受光し受光量に応じた電気信号力を発生する
光学センサとを相互に所定の光軸角を有して設けた測定
センサユニットを使用し、上記物体の測定面の形状に対
応した光学センサ出力により物体の形状を測定する物体
の形状測定方法または測定装置であって、上記物体の測
定面に投影照射されたスリット光の測定面の傾斜角に対
応した投影面積の変化によって生じる上記光学センサ出
力の出力波形の変化から当該測定面の傾斜角を検出する
傾斜角検出手段と、該傾斜角検出手段によって検出され
た測定面の傾斜角に対応して上記測定センサユニットが
面直方向に対向するように当該測定センサユニットの姿
勢を制御する姿勢調節手段とが設けられている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本願発明は、非接触方式の物体の
形状測定方法およびその装置に関するものである。
形状測定方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近では、例えばＣＣＤなどの光学セン
サを使用し、測定対象物体に照射したレーザ光の反射光
に基いて当該対象物体の測定面の形状や位置ズレなどを
非接触方式で測定するようにした物体の形状測定方法お
よびその装置が提供されている(例えば特開平４−１２
２０５号公報参照)。
サを使用し、測定対象物体に照射したレーザ光の反射光
に基いて当該対象物体の測定面の形状や位置ズレなどを
非接触方式で測定するようにした物体の形状測定方法お
よびその装置が提供されている(例えば特開平４−１２
２０５号公報参照)。
【０００３】そして、自動車工場等実際の産業分野にお
ける同測定装置は、例えば図６に示すように、水平面方
向に移動自在な産業用ロボット１のロボットアーム１a
の先端に所定の連結手段を介して水平移動自由にスリッ
ト状のスポット形状を有する光を照射するレーザ光源３
とＣＣＤセンサ４を所定の光軸角を有して設けた測定セ
ンサユニット６を取付け、上記レーザ光源３からの光
を、ワーク５の測定面５aにスリット状に照射し、その
反射光をＣＣＤセンサ４に入力し、同データをパーソナ
ルコンピュータ機能を備えたロボットコントロールユニ
ット７を使用して画像解析することにより上記ワーク測
定面５aの形状を測定認識するようにしている。
ける同測定装置は、例えば図６に示すように、水平面方
向に移動自在な産業用ロボット１のロボットアーム１a
の先端に所定の連結手段を介して水平移動自由にスリッ
ト状のスポット形状を有する光を照射するレーザ光源３
とＣＣＤセンサ４を所定の光軸角を有して設けた測定セ
ンサユニット６を取付け、上記レーザ光源３からの光
を、ワーク５の測定面５aにスリット状に照射し、その
反射光をＣＣＤセンサ４に入力し、同データをパーソナ
ルコンピュータ機能を備えたロボットコントロールユニ
ット７を使用して画像解析することにより上記ワーク測
定面５aの形状を測定認識するようにしている。
【０００４】該従来の装置では、例えばワーク測定面５
aが図７の(Ａ)部のようにフラットな形状面の場合に
は、ＣＣＤセンサ４に対する最適な反射光が得られるの
で相当に高精度な形状測定が可能となる。
aが図７の(Ａ)部のようにフラットな形状面の場合に
は、ＣＣＤセンサ４に対する最適な反射光が得られるの
で相当に高精度な形状測定が可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ワーク測定
面５aが例えば同図７の(Ｂ)部や(Ｃ)部のように傾斜角
の大きな傾斜面形状になってくると、ＣＣＤセンサ４へ
の十分な反射光を得ることができなくなって測定精度が
低下してくる問題がある。
面５aが例えば同図７の(Ｂ)部や(Ｃ)部のように傾斜角
の大きな傾斜面形状になってくると、ＣＣＤセンサ４へ
の十分な反射光を得ることができなくなって測定精度が
低下してくる問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本願の請求項１,２記載
の物体の形状測定方法の発明および同請求項３記載の物
体の形状測定装置の発明は、各々上記従来の問題を解決
することを共通の目的としてなされたものであって、そ
れぞれ次のような構成を有している。
の物体の形状測定方法の発明および同請求項３記載の物
体の形状測定装置の発明は、各々上記従来の問題を解決
することを共通の目的としてなされたものであって、そ
れぞれ次のような構成を有している。
【０００７】(１) 請求項１記載の発明の物体の形状測
定方法の構成 該発明は、物体の測定面に対しスリット光を投影照射す
る光源と上記物体の測定面で反射した当該光源からのス
リット光を受光し該受光量に応じた電気信号力を発生す
る光学センサとを相互に所定の光軸角を有して設けた測
定センサユニットを使用し、上記物体の測定面の形状に
対応した光学センサ出力により物体の形状を測定する物
体の形状測定方法であって、先ず上記物体の測定面に投
影照射されたスリット光の測定面の傾斜角に対応した投
影面積の変化によって生じる上記光学センサ出力の変化
から当該測定面の傾斜角を判定し、次に該判定された測
定面の傾斜角に対応して上記測定センサユニットが当該
測定面に対し面直方向に対向するように当該測定センサ
ユニットの姿勢を制御した上で再び光源からの反射を光
学センサに受光して形状測定を行うようになっている。
定方法の構成 該発明は、物体の測定面に対しスリット光を投影照射す
る光源と上記物体の測定面で反射した当該光源からのス
リット光を受光し該受光量に応じた電気信号力を発生す
る光学センサとを相互に所定の光軸角を有して設けた測
定センサユニットを使用し、上記物体の測定面の形状に
対応した光学センサ出力により物体の形状を測定する物
体の形状測定方法であって、先ず上記物体の測定面に投
影照射されたスリット光の測定面の傾斜角に対応した投
影面積の変化によって生じる上記光学センサ出力の変化
から当該測定面の傾斜角を判定し、次に該判定された測
定面の傾斜角に対応して上記測定センサユニットが当該
測定面に対し面直方向に対向するように当該測定センサ
ユニットの姿勢を制御した上で再び光源からの反射を光
学センサに受光して形状測定を行うようになっている。
【０００８】(２) 請求項２記載の発明の物体の形状測
定方法の構成 該発明は、上記請求項１記載の発明の構成における測定
面の傾斜角の判定が、光学センサの出力波形のピーク幅
の変化に基いて行なわれるようになっている。
定方法の構成 該発明は、上記請求項１記載の発明の構成における測定
面の傾斜角の判定が、光学センサの出力波形のピーク幅
の変化に基いて行なわれるようになっている。
【０００９】(３) 請求項３記載の発明の物体の形状測
定装置の構成 該発明は、物体の測定面に対しスリット光を投影照射す
る光源と上記物体の測定面で反射した当該光源からのス
リット光を受光し該受光量に応じた電気信号力を発生す
る光学センサとを相互に所定の光軸角を有して設けた測
定センサユニットを備え、上記物体の測定面の形状に対
応した光学センサ出力により物体の形状を測定する物体
の形状測定装置において、上記物体の測定面に投影照射
されたスリット光の測定面の傾斜角に対応した投影面積
の変化によって生じる上記光学センサ出力の変化から当
該測定面の傾斜角を判定する傾斜角判定手段と、該傾斜
角判定手段によって判定された測定面の傾斜角に対応し
て上記測定センサユニットが当該測定面に対し面直方向
に対向するように当該測定センサユニットの姿勢を制御
する姿勢制御手段とを設けて構成されている。
定装置の構成 該発明は、物体の測定面に対しスリット光を投影照射す
る光源と上記物体の測定面で反射した当該光源からのス
リット光を受光し該受光量に応じた電気信号力を発生す
る光学センサとを相互に所定の光軸角を有して設けた測
定センサユニットを備え、上記物体の測定面の形状に対
応した光学センサ出力により物体の形状を測定する物体
の形状測定装置において、上記物体の測定面に投影照射
されたスリット光の測定面の傾斜角に対応した投影面積
の変化によって生じる上記光学センサ出力の変化から当
該測定面の傾斜角を判定する傾斜角判定手段と、該傾斜
角判定手段によって判定された測定面の傾斜角に対応し
て上記測定センサユニットが当該測定面に対し面直方向
に対向するように当該測定センサユニットの姿勢を制御
する姿勢制御手段とを設けて構成されている。
【００１０】
【作用】本願の請求項１,２記載の物体の形状測定方法
の発明および同請求項３記載の物体の形状測定装置の発
明は、上記各構成に対応して各々次のように作用する。
の発明および同請求項３記載の物体の形状測定装置の発
明は、上記各構成に対応して各々次のように作用する。
【００１１】(１) 請求項１記載の発明の物体の形状測
定方法の作用 該発明の構成では、一旦物体の測定面に投影照射された
スリット光の測定面の傾斜角に対応した投影面積の変化
によって生じる上記光学センサ出力の変化から当該測定
面の傾斜角を判定し、その後該判定された測定面の傾斜
角に対応して上記測定センサユニットが対応する測定面
に対し面直方向に対向するように当該測定センサユニッ
トの姿勢を制御した上で最終的な形状測定を行う。
定方法の作用 該発明の構成では、一旦物体の測定面に投影照射された
スリット光の測定面の傾斜角に対応した投影面積の変化
によって生じる上記光学センサ出力の変化から当該測定
面の傾斜角を判定し、その後該判定された測定面の傾斜
角に対応して上記測定センサユニットが対応する測定面
に対し面直方向に対向するように当該測定センサユニッ
トの姿勢を制御した上で最終的な形状測定を行う。
【００１２】従って、上記光学センサには常に十分な測
定面からの反射光が入射するようになる。
定面からの反射光が入射するようになる。
【００１３】(２) 請求項２記載の発明の物体の形状測
定方法の作用 該発明の構成では、上記請求項１記載の発明の作用を実
現するに際し、上記測定面の傾斜角の判定が、上記光学
センサの出力波形のピーク幅の変化に基いて行なわれ
る。
定方法の作用 該発明の構成では、上記請求項１記載の発明の作用を実
現するに際し、上記測定面の傾斜角の判定が、上記光学
センサの出力波形のピーク幅の変化に基いて行なわれ
る。
【００１４】(３) 請求項３記載の発明の物体の形状測
定装置の作用 該発明の構成では、上述のように最初に物体の測定面に
投影照射されたスリット光の測定面の傾斜角に対応した
投影面積の変化によって生じる上記光学センサ出力の変
化から当該測定面の傾斜角を判定する傾斜角判定手段
と、該傾斜角判定手段によって判定された測定面の傾斜
角に対応して上記測定センサユニットが当該測定面に対
し面直方向に対向するように当該測定センサユニットの
姿勢を制御する姿勢制御手段とを設けているので、該姿
勢制御手段により測定面の傾斜角に対応して測定センサ
ユニットが面直に対応させられる。従って、上記光学セ
ンサには常に十分な測定面からの反射光が入射するよう
になる。
定装置の作用 該発明の構成では、上述のように最初に物体の測定面に
投影照射されたスリット光の測定面の傾斜角に対応した
投影面積の変化によって生じる上記光学センサ出力の変
化から当該測定面の傾斜角を判定する傾斜角判定手段
と、該傾斜角判定手段によって判定された測定面の傾斜
角に対応して上記測定センサユニットが当該測定面に対
し面直方向に対向するように当該測定センサユニットの
姿勢を制御する姿勢制御手段とを設けているので、該姿
勢制御手段により測定面の傾斜角に対応して測定センサ
ユニットが面直に対応させられる。従って、上記光学セ
ンサには常に十分な測定面からの反射光が入射するよう
になる。
【００１５】
【発明の効果】以上の結果、本願発明の物体の形状測定
方法およびその装置によると、ワーク側測定面に傾斜角
があるような場合にも、常に該測定面に正確にならった
高精度な形状測定が可能となる。
方法およびその装置によると、ワーク側測定面に傾斜角
があるような場合にも、常に該測定面に正確にならった
高精度な形状測定が可能となる。
【００１６】
【実施例】図１〜図５は、本願の請求項１,２記載の物
体の形状測定方法の発明の実施例の構成および同方法を
実施するための請求項３記載の物体の形状測定装置の発
明の実施例の具体的な構成を示している。
体の形状測定方法の発明の実施例の構成および同方法を
実施するための請求項３記載の物体の形状測定装置の発
明の実施例の具体的な構成を示している。
【００１７】先ず図１および図２は、同実施例装置の物
体の形状測定システムの構成を示している。該測定シス
テムでは図１に示すように、３次元方向に制御可能な産
業用ロボット１１のロボットアーム１１aの先端に姿勢
調節手段１２を介して水平回動および垂直傾動動作自由
に非接触式の測定センサユニット６を設けている。
体の形状測定システムの構成を示している。該測定シス
テムでは図１に示すように、３次元方向に制御可能な産
業用ロボット１１のロボットアーム１１aの先端に姿勢
調節手段１２を介して水平回動および垂直傾動動作自由
に非接触式の測定センサユニット６を設けている。
【００１８】該非接触式の測定センサユニット６は、例
えば図２に詳細に示すように、断面略への字形をしたセ
ンサ筺体６aを有し、該筺体６aの後部側(図右側)に下方
に向けてレーザ光源３と投光用レンズ８が、また前部側
(図左側)にＣＣＤセンサ４と受光用レンズ９が各々図示
のような光軸角φを有して設けられている。
えば図２に詳細に示すように、断面略への字形をしたセ
ンサ筺体６aを有し、該筺体６aの後部側(図右側)に下方
に向けてレーザ光源３と投光用レンズ８が、また前部側
(図左側)にＣＣＤセンサ４と受光用レンズ９が各々図示
のような光軸角φを有して設けられている。
【００１９】上記筺体６a後部側の投光用レンズ８の下
部には図示のようにスリット形状の投光窓１７が開口さ
れている。従って、上記投光レンズ８を介してワーク５
側測定面５aに照射投影されるレーザ光は当該測定面５a
の所定の測定範囲のみを照らすスリット光Ｆとなる。
部には図示のようにスリット形状の投光窓１７が開口さ
れている。従って、上記投光レンズ８を介してワーク５
側測定面５aに照射投影されるレーザ光は当該測定面５a
の所定の測定範囲のみを照らすスリット光Ｆとなる。
【００２０】一方、同筺体６aの受光部側には、上記受
光用レンズ９の径に対応した十分に大きい径の受光窓１
０が形成されており、上記ワーク側測定面５aに照射投
影されたスリット光Ｆの投影面積が測定面５aの傾斜角
によって広くなったり縮小されたりした場合にも、それ
ら投影面からの反射光が確実に入射され得るようになっ
ている。
光用レンズ９の径に対応した十分に大きい径の受光窓１
０が形成されており、上記ワーク側測定面５aに照射投
影されたスリット光Ｆの投影面積が測定面５aの傾斜角
によって広くなったり縮小されたりした場合にも、それ
ら投影面からの反射光が確実に入射され得るようになっ
ている。
【００２１】そして、上記レーザ光源３は上記産業用ロ
ボット１１のロボットコントロールユニット１９からの
制御信号によって発光状態を駆動する駆動回路２５を備
えている。
ボット１１のロボットコントロールユニット１９からの
制御信号によって発光状態を駆動する駆動回路２５を備
えている。
【００２２】また、上記ＣＣＤセンサ４の出力側には、
該ＣＣＤセンサ４の受光信号出力を所定レベル増幅する
とともにサンプリングする出力増幅回路１３と、該サン
プリング出力ＶのピークレベルＶmaxを所定の基準信号
のレベルＶsと比較し、その判定結果を上記ロボットコ
ントロールユニット１９に入力する出力レベル判定回路
１４と、該出力レベル判定回路１４で判定された上記サ
ンプリング出力ＶのピークレベルＶmaxが上記基準信号
のレベルＶsよりも低い時には、その出力波形のピーク
幅Ｂを検出するピーク幅検出回路１５と、該ピーク幅検
出回路１５により検出されたピーク幅Ｂに基いてワーク
側測定面５aの傾斜角度θを演算する面傾斜角演算回路
１６とが設けられており、上記ロボットコントロールユ
ニット１９は上記面傾斜角演算回路１６によって演算さ
れた測定面５aの傾斜角度θに対応して上記ロボットア
ーム１１a側の姿勢調節手段１２を作動制御して上記測
定センサユニット６の測定面５aに対する対向状態を面
直状態となるように制御した上で最終的に当該測定面５
aの形状を再測定するようになっている。
該ＣＣＤセンサ４の受光信号出力を所定レベル増幅する
とともにサンプリングする出力増幅回路１３と、該サン
プリング出力ＶのピークレベルＶmaxを所定の基準信号
のレベルＶsと比較し、その判定結果を上記ロボットコ
ントロールユニット１９に入力する出力レベル判定回路
１４と、該出力レベル判定回路１４で判定された上記サ
ンプリング出力ＶのピークレベルＶmaxが上記基準信号
のレベルＶsよりも低い時には、その出力波形のピーク
幅Ｂを検出するピーク幅検出回路１５と、該ピーク幅検
出回路１５により検出されたピーク幅Ｂに基いてワーク
側測定面５aの傾斜角度θを演算する面傾斜角演算回路
１６とが設けられており、上記ロボットコントロールユ
ニット１９は上記面傾斜角演算回路１６によって演算さ
れた測定面５aの傾斜角度θに対応して上記ロボットア
ーム１１a側の姿勢調節手段１２を作動制御して上記測
定センサユニット６の測定面５aに対する対向状態を面
直状態となるように制御した上で最終的に当該測定面５
aの形状を再測定するようになっている。
【００２３】次に上記ロボットコントロールユニット１
９による本実施例の物体の形状測定方法について図３の
フローチャートを参照して詳細に説明する。
９による本実施例の物体の形状測定方法について図３の
フローチャートを参照して詳細に説明する。
【００２４】すなわち、測定動作開始後先ずステップＳ
1で上記測定センサユニット６を対象とする測定面位置
図４の(Ａ)〜(Ｃ)の何れかに移動する。次に、ステップ
Ｓ2で上記光源駆動回路２５を作動させて測定面(図４の
Ａ,Ｂ,Ｃの何れか)にスリット光Ｆを照射する。そし
て、さらにステップＳ3で上記ＣＣＤセンサ４に該測定
面(図４Ａ,Ｂ,Ｃ)からの反射光を入力する。
1で上記測定センサユニット６を対象とする測定面位置
図４の(Ａ)〜(Ｃ)の何れかに移動する。次に、ステップ
Ｓ2で上記光源駆動回路２５を作動させて測定面(図４の
Ａ,Ｂ,Ｃの何れか)にスリット光Ｆを照射する。そし
て、さらにステップＳ3で上記ＣＣＤセンサ４に該測定
面(図４Ａ,Ｂ,Ｃ)からの反射光を入力する。
【００２５】次にステップＳ4で該ＣＣＤセンサ４の増
幅出力Ｖのサンプリングを行ない、続くステップＳ5で
例えば図５の(a)のように当該サンプリング出力Ｖのピ
ークレベルＶmax(Ｖmax0,Ｖmax1,Ｖmax2)が必要な判定
基準レベルＶsを超えている出力レベルＯＫの状態であ
るか否かを判定する。該サンプリング出力Ｖのレベル
は、例えば測定面５aが図４の(Ａ)部のように傾斜角が
所定値以上に小さく十分な反射光入力が得られる時には
上記基準レベルＶsを超えて出力レベルＯＫの状態(Ｖma
x0)となるが、同測定面５aが例えば図４(Ｂ)部や(Ｃ)部
のように所定値以上に大きく傾斜している場合には図５
の(b),(c)に示すようにピークレベルＶmax1,Ｖmax2が当
該必要とする基準レベルＶsよりも低くなり、またスリ
ット光投影面積の変化により当該ピークレベルＶmax1,
Ｖmax2の波形幅Ｂが上記図５の(a)の適正な幅Ｂoよりも
狭くなるか(Ｂ1)又は逆に広くなる(Ｂ2)。
幅出力Ｖのサンプリングを行ない、続くステップＳ5で
例えば図５の(a)のように当該サンプリング出力Ｖのピ
ークレベルＶmax(Ｖmax0,Ｖmax1,Ｖmax2)が必要な判定
基準レベルＶsを超えている出力レベルＯＫの状態であ
るか否かを判定する。該サンプリング出力Ｖのレベル
は、例えば測定面５aが図４の(Ａ)部のように傾斜角が
所定値以上に小さく十分な反射光入力が得られる時には
上記基準レベルＶsを超えて出力レベルＯＫの状態(Ｖma
x0)となるが、同測定面５aが例えば図４(Ｂ)部や(Ｃ)部
のように所定値以上に大きく傾斜している場合には図５
の(b),(c)に示すようにピークレベルＶmax1,Ｖmax2が当
該必要とする基準レベルＶsよりも低くなり、またスリ
ット光投影面積の変化により当該ピークレベルＶmax1,
Ｖmax2の波形幅Ｂが上記図５の(a)の適正な幅Ｂoよりも
狭くなるか(Ｂ1)又は逆に広くなる(Ｂ2)。
【００２６】上記ステップＳ5での出力レベル判定の結
果、サンプリング出力ＶのピークレベルＶmax(Ｖmax0,
Ｖmax1,Ｖmax2)が上記図５の(a)のように基準レベルＶs
を超えている時(ＹＥＳ判定時)は、測定面５aが図４の
(Ａ)部の時であり、測定誤差を生じる恐れはないから、
そのままステップＳ6に進んでロボットコントロールユ
ニット１９のデータ演算部で形状測定データの演算を実
行する。
果、サンプリング出力ＶのピークレベルＶmax(Ｖmax0,
Ｖmax1,Ｖmax2)が上記図５の(a)のように基準レベルＶs
を超えている時(ＹＥＳ判定時)は、測定面５aが図４の
(Ａ)部の時であり、測定誤差を生じる恐れはないから、
そのままステップＳ6に進んでロボットコントロールユ
ニット１９のデータ演算部で形状測定データの演算を実
行する。
【００２７】他方、上記出力レベル判定の結果、ＮＯと
判定された図５の(b),(c)の場合は、さらにステップＳ7
に進んで先ず上記ピーク幅検出回路１５により当該サン
プリング出力のピーク値Ｖmax1,Ｖmax2の幅Ｂ1,Ｂ2を検
出する。続いて、ステップＳ8で当該検出されたピーク
幅Ｂ1又はＢ2(該ピーク幅Ｂ1,Ｂ2は上述のように測定面
５aの傾斜角に反比例)に基いて面傾斜角演算回路１６で
測定面(Ｂ)部又は(Ｃ)部の傾斜角θ1,θ2を演算し、ス
テップＳ9で該演算された測定面(Ｂ)又は(Ｃ)部の傾斜
角θ1,θ2に対応して上記産業用ロボット１１の姿勢調
節手段１２を駆動して測定センサユニット６の測定面
(Ｂ)部又は(Ｃ)部に対する姿勢(対応角)を面直方向に制
御する(図４の(イ)→(ロ)参照。但し、該図４の(イ)→
(ロ)の姿勢制御は測定対象面が(Ｂ)部であった図５の
(b)の場合であり、測定対象面が図４の(Ｃ)部の時はこ
れと逆方向の姿勢制御となる)。
判定された図５の(b),(c)の場合は、さらにステップＳ7
に進んで先ず上記ピーク幅検出回路１５により当該サン
プリング出力のピーク値Ｖmax1,Ｖmax2の幅Ｂ1,Ｂ2を検
出する。続いて、ステップＳ8で当該検出されたピーク
幅Ｂ1又はＢ2(該ピーク幅Ｂ1,Ｂ2は上述のように測定面
５aの傾斜角に反比例)に基いて面傾斜角演算回路１６で
測定面(Ｂ)部又は(Ｃ)部の傾斜角θ1,θ2を演算し、ス
テップＳ9で該演算された測定面(Ｂ)又は(Ｃ)部の傾斜
角θ1,θ2に対応して上記産業用ロボット１１の姿勢調
節手段１２を駆動して測定センサユニット６の測定面
(Ｂ)部又は(Ｃ)部に対する姿勢(対応角)を面直方向に制
御する(図４の(イ)→(ロ)参照。但し、該図４の(イ)→
(ロ)の姿勢制御は測定対象面が(Ｂ)部であった図５の
(b)の場合であり、測定対象面が図４の(Ｃ)部の時はこ
れと逆方向の姿勢制御となる)。
【００２８】そして、このように該測定センサユニット
６の姿勢制御が行なわれると、ＣＣＤセンサ４に対する
反射光の入力状態は向上し、該姿勢制御が適正に行なわ
れている限り、当該制御完了後のサンプリング出力Ｖの
ピークレベルＶmaxは図５(a)の場合と同様にＯＫ状態と
なる筈であるから、これらをステップＳ4,Ｓ5を経て処
理判定した後、ステップＳ6で形状測定データの演算を
行う。この結果、以上の構成によれば測定面５aの(Ａ),
(Ｂ),(Ｃ)各部について問題なく正確な形状測定を行う
ことができるようになる。
６の姿勢制御が行なわれると、ＣＣＤセンサ４に対する
反射光の入力状態は向上し、該姿勢制御が適正に行なわ
れている限り、当該制御完了後のサンプリング出力Ｖの
ピークレベルＶmaxは図５(a)の場合と同様にＯＫ状態と
なる筈であるから、これらをステップＳ4,Ｓ5を経て処
理判定した後、ステップＳ6で形状測定データの演算を
行う。この結果、以上の構成によれば測定面５aの(Ａ),
(Ｂ),(Ｃ)各部について問題なく正確な形状測定を行う
ことができるようになる。
【図１】図１は、本願発明の実施例に係る物体の形状測
定装置の装置構成を示す概略斜視図である。
定装置の装置構成を示す概略斜視図である。
【図２】図２は、同装置の演算および制御システム部の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、同図１および図２の装置を使用した物
体の形状測定方法の構成を示すフローチャートである。
体の形状測定方法の構成を示すフローチャートである。
【図４】図４は、同図３の形状測定方法において行われ
る測定センサユニットの姿勢制御動作を示す説明図であ
る。
る測定センサユニットの姿勢制御動作を示す説明図であ
る。
【図５】図５は、上記図１および図２の物体の形状測定
装置における各種測定面での反射光の幅とそれに対応し
たＣＣＤセンサのサンプリング出力との関係を示す特性
図である。
装置における各種測定面での反射光の幅とそれに対応し
たＣＣＤセンサのサンプリング出力との関係を示す特性
図である。
【図６】図６は、従来の物体の形状測定装置の装置構成
を示す概略図である。
を示す概略図である。
【図７】図７は、同装置による物体の形状測定動作を示
す説明図である。
す説明図である。
３はレーザ光源、４はＣＣＤセンサ、５は測定ワーク、
５aは測定面、６は測定センサユニット、１１は産業用
ロボット、１２は姿勢調節手段、１４は出力レベル判定
回路、１５はピーク幅検出回路、１６は面傾斜角演算回
路、１９はロボットコントロールユニットである。
５aは測定面、６は測定センサユニット、１１は産業用
ロボット、１２は姿勢調節手段、１４は出力レベル判定
回路、１５はピーク幅検出回路、１６は面傾斜角演算回
路、１９はロボットコントロールユニットである。
Claims (3)
- 【請求項１】 物体の測定面に対しスリット光を投影照
射する光源と上記物体の測定面で反射した当該光源から
のスリット光を受光し該受光量に応じた電気信号力を発
生する光学センサとを相互に所定の光軸角を有して設け
た測定センサユニットを使用し、上記物体の測定面の形
状に対応した光学センサ出力により物体の形状を測定す
る物体の形状測定方法であって、先ず上記物体の測定面
に投影照射されたスリット光の測定面の傾斜角に対応し
た投影面積の変化によって生じる上記光学センサ出力の
変化から当該測定面の傾斜角を判定し、次に該判定され
た測定面の傾斜角に対応して上記測定センサユニットが
当該測定面に対し面直方向に対向するように当該測定セ
ンサユニットの姿勢を制御した上で再び光源からの反射
光を光学センサに受光して形状測定を行うようにしたこ
とを特徴とする物体の形状測定方法。 - 【請求項２】 測定面の傾斜角の判定が、光学センサの
出力波形のピーク幅の変化に基いて行なわれるようにな
っていることを特徴とする請求項１記載の物体の形状測
定方法。 - 【請求項３】 物体の測定面に対しスリット光を投影照
射する光源と上記物体の測定面で反射した当該光源から
のスリット光を受光し該受光量に応じた電気信号力を発
生する光学センサとを相互に所定の光軸角を有して設け
た測定センサユニットを備え、上記物体の測定面の形状
に対応した光学センサ出力により物体の形状を測定する
物体の形状測定装置において、上記物体の測定面に投影
照射されたスリット光の測定面の傾斜角に対応した投影
面積の変化によって生じる上記光学センサ出力の変化か
ら当該測定面の傾斜角を判定する傾斜角判定手段と、該
傾斜角判定手段によって判定された測定面の傾斜角に対
応して上記測定センサユニットが当該測定面に対し面直
方向に対向するように当該測定センサユニットの姿勢を
制御する姿勢制御手段とを設けたことを特徴とする物体
の形状測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14638493A JPH074932A (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | 物体の形状測定方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14638493A JPH074932A (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | 物体の形状測定方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH074932A true JPH074932A (ja) | 1995-01-10 |
Family
ID=15406489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14638493A Pending JPH074932A (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | 物体の形状測定方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH074932A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007046937A (ja) * | 2005-08-08 | 2007-02-22 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | 表面形状測定装置及び表面形状測定方法 |
| JP2012220338A (ja) * | 2011-04-08 | 2012-11-12 | Nikon Corp | 形状測定装置 |
| JP2012220341A (ja) * | 2011-04-08 | 2012-11-12 | Nikon Corp | 形状測定装置、形状測定方法、及びそのプログラム |
| WO2016104302A1 (ja) * | 2014-12-25 | 2016-06-30 | 株式会社エンプラス | 測定方法および光レセプタクル |
-
1993
- 1993-06-17 JP JP14638493A patent/JPH074932A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007046937A (ja) * | 2005-08-08 | 2007-02-22 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | 表面形状測定装置及び表面形状測定方法 |
| JP2012220338A (ja) * | 2011-04-08 | 2012-11-12 | Nikon Corp | 形状測定装置 |
| JP2012220341A (ja) * | 2011-04-08 | 2012-11-12 | Nikon Corp | 形状測定装置、形状測定方法、及びそのプログラム |
| WO2016104302A1 (ja) * | 2014-12-25 | 2016-06-30 | 株式会社エンプラス | 測定方法および光レセプタクル |
| JP2016121973A (ja) * | 2014-12-25 | 2016-07-07 | 株式会社エンプラス | 測定方法および光レセプタクル |
| US10184785B2 (en) | 2014-12-25 | 2019-01-22 | Enplas Corporation | Measurement method and optical receptacle |
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