JPH08241109A - 物体設定用投光装置およびそれを使用した自動作業装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被作業対象に対してその形状にかかわらず
に、センサもしくは作業装置を容易かつ精度よく、さら
には安全に位置付けることが可能な技術を提供するこ
と。 【構成】 可視光線を用いて物体を所定位置に設定する
物体設定用投光装置であって、平行光を投光する第１の
投光手段と、前記物体設定用投光装置から所定の距離だ
け離れた位置で集光するよう投光する第２の投光手段を
有し、前記第１の投光手段の投光方向および光軸と、前
記第２の投光手段の投光方向および光軸とを一致させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、物体設定用投光装置に
関し、特に、作業ロボットにおけるセンサもしくは作業
装置の位置付けに適用して有効な技術に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の作業ロボットの手先に装着
されたセンサによって、被作業物体であるワーク上の熔
接ビードの外観検査作業を説明するための図であり、５
０１は作業ロボット、１０３はセンサ、１０６は被作業
物体であるワーク、５０２は熔接ビードである。

【０００３】従来の作業ロボットによる外観検査作業で
は、図５に示すように、良好な検査性能を得るために、
ワーク１０６とセンサ１０３との距離を適正に保つ必要
があり、センサ信号をテレビモニタなどで確認すること
によりワーク１０６とセンサ１０３との間隔を適正距離
に保ちつつ、作業ロボット５０１とワーク１０６とが干
渉しないように目視により、作業ロボット５０１の手先
位置を教示した。

【０００４】また、従来の作業ロボット５０１の先端に
装着されたセンサ１０３とワーク１０６との距離を確認
する手段として、特開昭６３−１５３０６に開示される
距離計測器であるレンジセンサを利用した教示方式があ
る。

【０００５】この方式は熔接作業を対象とする教示方法
であり、図６に示すように、まず、被作業物体であるワ
ーク６０１に溶接トーチ６０２をセットし、ワーク６０
１に対する角度θおよび距離ｒを決定する。

【０００６】次に、レンジセンサ６０３の光軸と溶接ト
ーチ６０２の中心線がワーク６０１上の点Ｐで交わるよ
うに、レンジセンサ６０３の位置を調整ツマミ６０４で
調整する。

【０００７】レンジセンサ６０３の位置が決定したなら
ば、角度θを一定に保ったまま、作業ロボット５０１の
手先位置を教示する。ただし、この時のワーク６０１と
熔接トーチ６０２との距離ｒについては、厳密に調整す
る必要はない。

【０００８】次に、この教示内容で作業ロボット５０１
を動作させると共に、レンジセンサ６０３でワーク６０
１との距離Ｒを測定し、この距離Ｒと角度θとから、ワ
ーク６０１と熔接トーチ６０２との距離が所定の距離ｒ
になるように、教示経路を補正していくことにより、作
業ロボット５０１の動作プログラムを完成させている。

【０００９】この教示方法では、ネジ機構を有する調整
ツマミ６０４により、手動で高さ方向の位置を変えられ
るレーザラインセンサの一つである、レンジセンサ６０
３を工具である溶接トーチ６０２に付け、教示時には溶
接トーチ６０２の姿勢のみを正確に教えればよいという
ものである。

【００１０】このように、高さ方向の位置はおおまかで
よく、正確な位置決めは作業時にセンサ１０３からのデ
ータにより補正するために、オペレータは教示時には溶
接トーチ６０２の姿勢だけを教えればよく、調整にかか
る負担が低減できる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前記従来
技術を検討した結果、以下の問題点を見いだした。

【００１２】図５に示す、作業ロボット５０１による外
観検査作業に示す手順では、テレビモニタと作業ロボッ
ト５０１の手先とを交互に確認しながら作業を進めるこ
とになるので、作業効率が非常に悪く、作業ロボット５
０１の手先位置の教示に多大な時間を要するという問題
があった。

【００１３】この問題は、センサ１０３に限らず、一定
の距離を保ってワーク１０６に作用を及ぼす作業装置の
位置の教示を行う場合にもあった。

【００１４】この問題を解決する方法として、センサ１
０３とワーク１０６との距離を確認するための機械的治
具を装着することが考案されているが、この方法では教
示経由点等で治具と被作業物体とが干渉してしまうとい
う問題があった。

【００１５】一方、図６に示す「特開昭６３−１５３０
６」に開示される手順では、被作業物体であるワーク６
０１の形状が複雑な場合など、溶接トーチ６０２の経路
が複雑になる場合には、レンジセンサ６０３のセンシン
グ条件が満足されているか否かを確認する手段がないの
で、作業時にセンシングがうまくいく保証がないという
問題があった。

【００１６】本発明の目的は、被作業物体に対して、そ
の形状にかかわらずにセンサもしくは作業装置を容易か
つ精度よく、さらには安全に位置付けることが可能な技
術を提供することにある。

【００１７】本発明の前記ならびにその他の目的および
新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明
らかにする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００１９】（１）可視光線を用いて物体を所定位置に
設定する物体設定用投光装置であって、平行光を投光す
る第１の投光手段と、前記物体設定用投光装置から所定
の距離だけ離れた位置で集光するよう投光する第２の投
光手段を有し、前記第１の投光手段の投光方向および光
軸と、前記第２の投光手段の投光方向および光軸とを一
致させる。

【００２０】（２）前記（１）の第１の投光手段の可視
光線の波長と第２の投光手段の可視光線の波長とが互い
に異なる。

【００２１】（３）可視光線を用いて物体を所定位置に
設定する物体設定用投光装置であって、平行光を投光す
る複数の投光手段が、前記物体設定用投光装置本体の各
々所定距離だけ離れた位置に設けられ、各投光手段はそ
れぞれの投光手段から発光される平行光を互いに交叉さ
せる構成になっている。

【００２２】（４）前記（３）の複数の投光手段の可視
光線の波長は互いに異なる。

【００２３】（５）前記（３）あるいは（４）の投光手
段から投光される可視光線は、レーザ光である。

【００２４】（６）被作業物体を固定する固定手段と、
前記被作業物体を検査あるいは作業する作業手段と、前
記作業手段を予め設定された位置に移動する移動手段
と、前記作業手段および前記移動手段を制御する制御手
段と、予め作業位置および作業位置から次の作業位置ま
での経由点を設定する投光装置とを備えた自動作業装置
であって、前記投光装置は、（１）〜（５）の物体設定
用投光装置の内いずれか１項からなる。

【００２５】

【作用】前述した手段の項の（１），（２）によれば、
例えば、超小型テレビカメラで撮影対象となる新聞等の
特定部分のみを撮影する場合、この物体設定用投光装置
を前記超小型テレビカメラに装着すると共に、第１の投
光手段の口径を前記超小型テレビカメラの撮影可能領域
に設定することにより、第１の投光手段から投光された
平行光の範囲が撮影領域となる。

【００２６】一方、第２の投光手段の焦点距離をこのテ
レビカメラの焦点距離と同一に設定することにより、第
２の投光手段から投光された可視光線がピンポイントで
集光される位置が、前記超小型テレビカメラの焦点が合
い良好な映像が得られる距離となる。

【００２７】すなわち、第１の投光手段から投光された
平行光の照射範囲を監視することにより、撮影領域を確
認できると共に、第２の投光手段から投光された可視光
線がピンポイントで集光されるように撮影対象と超小型
テレビカメラとの距離を調節することにより、焦点距離
が確保されることになる。

【００２８】このように、第１の投光手段から投光され
る可視光線の照射範囲で被設定物体の有効範囲が確認で
きると共に、第２の投光手段から投光される可視光線で
被設定物体との距離が確認できるので、照射された可視
光線が描くパターンを確認するのみで被設定物体を容易
かつ精度良く、さらには安全に位置付けることができ
る。

【００２９】前述した手段の項の（３），（４），
（５）によれば、例えば、超小型テレビカメラで撮影対
象となる新聞等の特定部分のみを撮影する場合、２個の
投光手段からなる物体設定用投光装置を前記超小型テレ
ビカメラに装着し、さらに投光手段の口径を前記超小型
テレビカメラの撮影可能領域に設定すると共に、２個の
投光手段から投光された可視光線の光軸が交叉するまで
の距離とこのテレビカメラの焦点距離とを同一に設定す
る。

【００３０】この結果、２個の投光手段から投光される
可視光線が重なり同一円を描くように撮影対象と超小型
テレビカメラとの距離を調節することにより、焦点距離
が確保されると共に、可視光線が重なった同一円を監視
することにより、撮影領域を確認できる。

【００３１】このように、複数の投光手段から投光され
る可視光線の照射範囲で被設定物体の有効範囲が確認で
きると共に、複数の投光手段から投光される可視光線が
１つに重なり合うかで被設定物体との距離が確認できる
ので、照射された可視光線が描くパターンを確認するの
みで被設定物体を容易かつ精度良く、さらには安全に位
置付けることができる。

【００３２】前述した手段の項の（６）によれば、例え
ば、物体設定用投光装置を作業手段に設け、平行光を投
光する投光手段の口径を前記作業手段の有効範囲と同一
に設定すると共に、投光手段から投光された可視光線の
焦点距離もしくは複数の可視光線が重なる距離を、前記
被作業物体と前記作業手段との間に確保しなければなら
ない距離に設定することにより、この自動作業装置に、
予め作業位置および作業位置から次の作業位置までの経
由点を設定する場合、オペレータは前記物体設定用投光
装置から被作業物体上に照射された可視光線の描くパタ
ンのみを目視で確認しながら、作業位置および作業位置
から次の作業位置までの経由点の設定ができる。

【００３３】このように、投光手段から投光される可視
光線の照射範囲の確認のみで、作業手段の有効範囲が確
認できると共に、投光手段から投光された可視光線がピ
ンポイント状に集光するか、あるいは複数の可視光線が
重なるかで被作業物体と作業手段との距離が確認できる
ので、照射された可視光線が描くパターンを確認するの
みで被作業物体に対して、その形状にかかわらずに被作
業物体を検査もしくは作業する作業手段を容易かつ精度
良く、さらには安全に位置付けることができる。

【００３４】

【実施例】以下、本発明について、実施例とともに図面
を参照して詳細に説明する。

【００３５】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り
返しの説明は省略する。

【００３６】また、本発明の物体設定用投光装置にあっ
ては、センサおよび被作業物体は従来例と同一構成とな
るため、本実施例においては、従来例と相違する部分に
ついてのみ説明する。

【００３７】（実施例１）図１は本発明の実施例１の物
体設定用投光装置を作業ロボットに適用した場合の概略
構成を示すブロック図である。同図において、１０１は
物体設定用投光装置１０２およびセンサ１０３からなる
作業装置、１０４は作業装置１０１の位置をＸ−Ｙ−Ｚ
の３方向に移動させる位置決め装置、１０５は物体設定
用投光装置１０２から被作業物体であるワーク１０６に
投光された可視光線を監視する監視カメラ１０７の信号
に基づいて、位置決め装置１０４を制御する制御回路、
１０８はオペレータの指示により作業装置の位置の微調
整を行うコントローラである。

【００３８】物体設定用投光装置１０２からは、センサ
１０３の有効視野範囲と同じ口径を有する赤の波長の平
行な可視光線１１０と、センサ１０３の有効計測距離と
同じ焦点距離を有する緑の波長の可視光線１１１が投光
される。

【００３９】作業装置１０１は図示しない作業ロボット
の手先に位置しており、さらにこの作業ロボットは図示
しないステップモータ、あるいは油圧機構等によって構
成される移動機構を有するＸ−Ｙ−Ｚステージにより、
水平および垂直方向に移動できる。

【００４０】このＸ−Ｙ−Ｚステージの移動機構の駆動
は、制御回路１０５の位置制御部１２２からの制御信号
に基づき、位置決め装置１０４のＸ−Ｙ−Ｚステージ駆
動回路１２０が行う。

【００４１】一方、作業ロボットの駆動は、ロボット駆
動回路１２１が行う。

【００４２】制御回路１０５の画像処理部１２３は、監
視カメラ１０７が捕えた映像信号、およびセンサ１０３
の映像信号の解析を行う。

【００４３】図２は本実施例の物体設定用投光装置１０
２の概略構成を示す図であり、２０１は凸レンズ１、２
０２は凸レンズ２、２０３は凹面鏡、２０４は光源、２
０５はレンズフレーム１、２０６はレンズフレーム２で
ある。

【００４４】第１の投光手段は、光源２０４および凸レ
ンズ１（２０１）で構成され、第２の投光手段は光源２
０４、凸レンズ２（２０２）および凹面鏡２０３で構成
される。

【００４５】このとき、凸レンズ１（２０１）、凸レン
ズ２（２０２）および凹面鏡２０３の光軸２０７は共通
である。

【００４６】投光手段１によって、被作業物体であるワ
ーク１０６には一定口径の平行光が投光される。一方、
光源２０４から凹面鏡２０３に反射した可視光線は、平
行光となって凸レンズ２（２０２）に入射し、凸レンズ
２（２０２）の対象側焦点Ｌ２において集光する。

【００４７】このような構造になっていることから、物
体設定用投光装置１０２からの距離に応じて、ワーク１
０６へ投光される可視光線には幾つかのパタンが現れ
る。

【００４８】例えば、Ｌ１のように凸レンズ２（２０
２）の焦点Ｌ１より物体設定用投光装置１０２側にワー
ク１０６が位置する場合、可視光線がワーク１０６上に
描くパタンは、投光パタン１に示すように、投光手段１
から投光された平行光線が描くパタン２１０と、それよ
り口径の大きな投光手段２から投光された可視光線が描
くパタン２１１とが重畳されて現れる。

【００４９】また、Ｌ３のように凸レンズ２（２０２）
の焦点Ｌ２に対してワーク１０６が離れて位置する場合
も、やはり可視光線がワーク１０６上に描くパタンは、
投光パタン３に示すように、投光手段１から投光された
平行光線が描くパタン２１０と、それより口径の大きな
投光手段２から投光された可視光線が描くパタン２１２
とが重畳されて現れる。

【００５０】一方、投光パタン２に示すように、ワーク
１０３が凸レンズ２（２０２）の焦点位置Ｌ２にある場
合は、投光手段１から投光された平行光線が描くパタン
２１０の中心位置に、投光手段２から投光された可視光
線がピンポイント状２１３に集光される。

【００５１】次に、オペレータがワーク１０６の外観検
査を行うために、まず、センサ１０３を有する作業装置
１０１の作業開始位置の決定、および作業の経由点の決
定手順を図１および図２に基づき説明する。

【００５２】まず、オペレータは制御回路１０５に作業
開始位置の概略位置情報を入力することにより、位置制
御部１２２はロボット駆動回路１２１に対して、制御信
号を送出する。

【００５３】ロボット駆動回路１２１では、この制御信
号に基づき図示されない作業ロボットを駆動し、作業装
置１０１をワーク１０３の作業位置の周辺まで移動させ
る。

【００５４】このとき、作業装置１０１とワーク１０６
との距離は干渉を防止するために、十分な距離を保持さ
せておく。

【００５５】次に、オペレータは物体設定用投光装置１
０２から投光される赤色をした可視光線１１０と、緑色
をした可視光線１１１とが加色混合された黄色が、ワー
ク１０６上の目的とする作業位置に投光されるように、
コントローラ１０８で作業装置１０１の微調整を行うこ
とにより、まず、センサ１０３の有効視野範囲に作業開
始位置を合わせることができる。

【００５６】この場合の位置合わせは、コントローラ１
０８のコントロール信号に基づき、位置制御部１２２が
Ｘ−Ｙ−Ｚステージ駆動回路１２０に制御信号を送出
し、この制御信号に基づき、図示されないＸ−Ｙ−Ｚス
テージの移動機構を駆動することにより、正確な位置合
わせが可能となる。

【００５７】オペレータは、センサ１０３の有効計測距
離の調整を行うために、制御回路１０５に対し、自動調
整を指示する。

【００５８】このとき自動調整を指示された制御回路１
０５は、画像処理部１２３が予め入力された物体設定用
投光装置１０２から投光される可視光線１１０，１１１
から平行光線である赤色の可視光線１１０がワーク１０
６上に投影されるのを検出するまで、監視カメラ１０７
の映像に基づいて作業装置１０１をワーク１０６に近付
けていく。

【００５９】この場合の作業装置の移動は、位置制御部
１２２の制御信号に基づき、ロボット駆動回路１２１が
作業ロボットを駆動することにより行う。

【００６０】このとき、ワーク１０６に投影されている
緑色の可視光線１１１の投影面積が増加していくか、あ
るいは減少していくかも監視することにより、現在行っ
ているワーク１０６に作業装置１０１を接近させるとい
う操作が、センサ１０３の有効計測距離に接近している
のか、あるいは遠ざかっているのかを制御回路１０５に
判断させながら調整できることは言うまでもない。

【００６１】ここで、監視カメラ１０７が捕えている物
体設定用投光装置１０２から投光されている可視光線の
色が、平行な可視光線１１０の色である赤色を検知した
ならば、制御装置１０５の位置制御部１２２は作業装置
１０１の移動を停止させる。

【００６２】オペレータは物体設定用投光装置１０２か
ら投光される赤色の可視光線１１０と、緑色をした可視
光線１１１とが加色混合された黄色の部分がピンポイン
ト状に集光されるように、コントローラ１０８で作業装
置１０１の微調整を行うことにより、センサ１０３の有
効計測距離に作業開始位置を合わせることができると共
に、既に、有効視野範囲の調整も終了しているので、こ
の位置が作業開始位置となる。

【００６３】ここで、オペレータはコントローラ１０８
で作業装置１０１を移動させることにより、経由点の位
置付け（教示）が行える。

【００６４】このとき、物体設定用投光装置１０２から
投光された可視光線１１０，１１１が加色混合された黄
色の部分がピンポイント状に集光されるように、作業装
置１０１を移動させる。

【００６５】ただし、経由点では外観検査を行わない場
合は、このかぎりではない。

【００６６】なお、本実施例では、投光手段１の平行光
線の口径をセンサ１０３の有効視野範囲、投光手段２の
焦点距離をセンサ１０３の有効計測距離としたが、これ
に限定されるわけではなく、任意に設定できることは言
うまでもない。

【００６７】以上説明したように、センサ１０３の有効
視野範囲と同じ口径である、投光手段１から平行光線と
して投光される可視光線がワーク１０６上に描くパタン
２１０の中に、センサ１０３の有効計測距離と同じ焦点
距離である、投光手段２から投光された可視光線がピン
ポイント状２１３に集光されるように目視しながら、作
業装置１０１の位置を教示することにより、センサ１０
３の有効視野範囲および有効計測距離が適正値となる位
置の教示ができるので、被作業物体であるワーク１０６
に対してセンサ１０３を簡易かつ精度良く、しかも安全
に位置付けることができる。

【００６８】さらには、オペレータはワーク１０６上の
みを目視していればよいので、疲労が少なくなり、この
結果として作業効率が上がる。

【００６９】（実施例２）図３は、実施例２の物体設定
用投光装置１０２の概略構成を示す図であり、投光手段
１の３０１は光源１、３０２はピンホール１、３０３は
レンズ系１、３０４は緑色の色フィルタ１である。

【００７０】また、投光手段２の３１１は光源２、３１
２はピンホール２、３１３はレンズ系２、３１４は赤色
の色フィルタ２であり、投光手段１および投光手段２か
らは平行光線が投光される。

【００７１】投光手段１および投光手段２から投光され
る平行光線が、センサ１０３の有効計測距離と同じ距離
で交差するように投光手段１、及び投光手段２を構成す
ることにより、物体設定用投光装置１０２からの距離に
応じて、ワーク１０６へ投光される可視光線には幾つか
のパタンが現れる。

【００７２】例えばＬ１のように、投光手段１および２
から投光された２つの平行光線が交差する位置Ｌ２より
も物体設定用投光装置１０２側にワーク１０６が位置す
る場合には、投光手段１側に緑色の円、投光手段２側に
赤色の円が２つ並んだ投光パタンとなる。

【００７３】またＬ３のように、２つの平行光線が交差
する位置Ｌ２に対して、ワーク１０６が物体設定用投光
装置１０２から離れて位置する場合には、投光手段１側
に赤色の円、投光手段２側に緑色の円が２つ並んだ投光
パタンとなる。

【００７４】一方、Ｌ２のように被作業対象が、２つの
平行光の交差する位置の近傍にある場合には、緑色と赤
色の加法混色された黄色の円が２つの円の重畳領域とし
て現れる。

【００７５】このとき、投光手段１による平行光線の口
径、投光手段２による平行光線の口径、及び２つの平行
光線が交差する位置Ｌ２は、ワーク１０６を計測するセ
ンサ１０３の有効視野範囲および有効計測距離を参考に
決定される。

【００７６】以上説明したように、センサ１０３の有効
視野範囲と同じ口径である、投光手段１および２から平
行光線として投光される可視光線がワーク１０６上に描
くパタンが、センサ１０３の有効計測距離と同じ焦点距
離である、２つの投光手段から投光される可視光線が重
畳するように目視しながら、作業ロボットの手先に相当
する作業装置１０１の位置を教示することにより、セン
サ１０３の有効視野範囲および有効計測距離が適正値と
なる位置の教示ができるので、被作業物体であるワーク
１０６に対してセンサ１０３を簡易かつ精度良く、しか
も安全に位置付けることができる。

【００７７】さらには、オペレータはワーク１０６上の
みを目視していればよいので、疲労が少なくなり、この
結果として作業効率が上がる。

【００７８】（実施例３）図４は、実施例３の物体設定
用投光装置１０２の概略構成を示す図であり、レーザ光
源１（４０１）、及びシリンドリカル（ロッド）レンズ
１（４０２）から構成された投光手段１によって、レー
ザスリット光１（４０３）が投光される。

【００７９】また、レーザ光源２（４１１）、及びシリ
ンドリカル（ロッド）レンズ２（４１２）から構成され
た投光手段２によって、レーザスリット光２（４１３）
が投光される。

【００８０】この２つのスリット光４０３，４１３の成
す面が平行となり、かつ、センサ１０３の有効計測距離
と同じ距離Ｌ２で平行な直線像を結ぶように、投光手段
１及び投光手段２を構成することにより、物体設定用投
光装置１０２からの距離に応じて、ワーク１０６へ投光
される可視光線にはいくつかのパタンが現れる。

【００８１】例えば、投光パタン１に示すように、ワー
ク１０６が距離Ｌ２よりも近い距離Ｌ１に位置する場合
は、投光手段１から投光されるレーザスリット光１（４
０３）の像が投光手段１側に、投光手段２から投光され
るレーザスリット光２（４１３）の像が投光手段２側に
それぞれ投影される。

【００８２】また、投光パタン３に示すように、ワーク
１０６が距離Ｌ２よりも遠い距離Ｌ３に位置する場合
は、投光手段１から投光されるレーザスリット光１（４
０３）の像が投光手段２側に、投光手段２から投光され
るレーザスリット光２（４１３）の像が投光手段１側に
それぞれ投影される。

【００８３】一方、投光パタン２に示すように、ワーク
１０６が距離Ｌ２に位置する場合は、２つのレーザスリ
ット光４０３，４１３が平行に並んで投影される。

【００８４】ここで投光手段１によるレーザスリット光
１（４０３）の軸、投光手段２によるレーザスリット光
２（４１３）の幅、及び２つのレーザスリット光４０
３，４１３が平行な直線像に結像する位置は、被作業対
象を計測するセンサの有効視野範囲および有効計測距離
を参考に決定される。

【００８５】以上説明したように、センサ１０３の有効
視野範囲と同じ幅のスリットを有すると共に、投光手段
１および２から投光されるレーザスリット光４０３，４
１３が平行な直線像に結像する距離とセンサ１０３の有
効計測距離とが同じ距離である、２つの投光手段から投
光されるレーザスリット光４０３，４１３の像が平行な
直線像を描くように目視しながら、作業ロボットの手先
に相当する作業装置１０１の位置を教示することによ
り、センサ１０３の有効視野範囲および有効計測距離が
適正値となる位置の教示ができるので、被作業物体であ
るワーク１０６に対してセンサ１０３を簡易かつ精度良
く、しかも安全に位置付けることができる。

【００８６】さらには、オペレータはワーク１０６上の
みを目視していればよいので、疲労が少なくなり、この
結果として作業効率が上がる。

【００８７】なお、本実施例３では２つのレーザスリッ
ト光４０３，４１３が平行な直線像ペアを結像するよう
に物体設定用投光装置１０２を構成したが、例えば、２
つのスリット光が“Ｘ”状に交差して結像するように物
体設定用投光装置１０２を構成することもできる。

【００８８】この場合には、レーザスリット光４０３，
４１３が交差して結像する位置よりも物体設定用投光装
置１０２側にワーク１０６が位置するときには“／＼”
状の、レーザスリット光４０３，４１３が交差して結像
する位置よりもワーク１０６が物体設定用投光装置１０
２から離れて位置するときには“＼／”状の像を結像す
る（もしくは、その逆のパタンで結像する）。

【００８９】さらに、２つのレーザ光源４０１，４１１
に異なる波長のレーザを発光するものを用い、その色の
違いが視認できるようにすると、ワーク１０６の位置に
よる２つのスリット光が結ぶ像の違いを視認しやすくな
る。

【００９０】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前
記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々変更可能であることは勿論であ
る。

【００９１】本発明は、例えば、作業ロボットもしくは
自動制御装置を用いる自動作業装置に適用できることは
言うまでもない。

【００９２】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。

【００９３】被作業対象に対してその形状にかかわらず
に、センサもしくは作業装置を容易かつ精度よく、さら
には安全に位置付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の物体設定用投光装置を作業
ロボットに適用した場合の概略構成を示すブロック図で
ある。

【図２】実施例１の物体設定用投光装置の概略構成を示
す図である。

【図３】実施例２の物体設定用投光装置の概略構成を示
す図である。

【図４】実施例３の物体設定用投光装置の概略構成を示
す図である。

【図５】従来の作業ロボットで被作業物体の外観検査作
業を説明するための図である。

【図６】従来の作業ロボットで被作業物体の熔接作業を
説明するための図である。

【符号の説明】

１０１…作業装置、１０２…物体設定用投光装置、１０
３…センサ、１０４…位置決め装置、１０５…制御回
路、１０６，６０１…ワーク、１０７…監視カメラ、１
０８…コントローラ、２０１，２０２…凸レンズ、２０
３…凹面鏡、２０４…光源、２０５，２０６…レンズフ
レーム、２０７…光軸、３０１，３１１…光源、３０
２，３１２…ピンホール、３０３，３１３…レンズ系、
３０４，３１４…色フィルタ、４０１，４１１…レーザ
光源、４０２，４１２…シリンドリカル（ロッド）レン
ズ、４０３，４１３…レーザスリット光、５０１…作業
ロボット、５０２…熔接ビード、６０２…熔接トーチ、
６０３…レンジセンサ、６０４…調整ツマミ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可視光線を用いて物体を所定位置に設定
   する物体設定用投光装置であって、 平行光を投光する第１の投光手段と、前記物体設定用投
   光装置から所定の距離だけ離れた位置で集光するよう投
   光する第２の投光手段を有し、前記第１の投光手段の投
   光方向および光軸と、前記第２の投光手段の投光方向お
   よび光軸とを一致させたことを特徴とする物体設定用投
   光装置。
2. 【請求項２】 前記第１の投光手段の可視光線の波長と
   第２の投光手段の可視光線の波長とが、互いに異なるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の物体設定用投光装置。
3. 【請求項３】 可視光線を用いて物体を所定位置に設定
   する物体設定用投光装置であって、 平行光を投光する複数の投光手段が、前記物体設定用投
   光装置本体の各々所定距離だけ離れた位置に設けられ、
   各投光手段はそれぞれの投光手段から発光される平行光
   を互いに交叉させる構成になっていることを特徴とする
   物体設定用投光装置。
4. 【請求項４】 前記複数の投光手段の可視光線の波長
   は、互いに異なることを特徴とする請求項３に記載の物
   体設定用投光装置。
5. 【請求項５】 前記投光手段から投光される可視光線
   は、レーザ光であることを特徴とする請求項３あるいは
   請求項４に記載の物体設定用投光装置。
6. 【請求項６】 被作業物体を固定する固定手段と、前記
   被作業物体を検査あるいは作業する作業手段と、前記作
   業手段を予め設定された位置に移動する移動手段と、前
   記作業手段および前記移動手段を制御する制御手段と、
   予め作業位置および作業位置から次の作業位置までの経
   由点を設定する投光装置とを備えた自動作業装置であっ
   て、 前記投光装置は、前記請求項１〜５に記載の物体設定用
   投光装置の内いずれか１項からなることを特徴とする自
   動作業装置。