JPH0968410A - 光学式測定装置の異常検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロボット等の移動機構に、スリット光源と撮
像器とを取付けた測定ヘッドを搭載して成る光学式測定
装置の異常の有無を判別できるようにすると共に、異常
の原因も判別できるようにする。 【解決手段】 移動機構１に対し所定の位置関係に存す
る標点部材３₁，３₂に形成した標点マーク３２に対向す
る位置に測定ヘッド２を位置決めし、標点マーク３２を
撮像器２３₁，２３₂で撮像する。撮像器の画面に現われ
るマーク像の基準位置からの変位の有無で異常の有無を
判別する。異常が有るときは、測定ヘッド２をスリット
光面ＳＰが標点部材３₁，３₂に直交するような姿勢で標
点部材に対向する位置に位置決めし、スリット光を照射
した状態で標点部材を撮像器により撮像する。撮像器の
画面に現われる標点部材の光切断像の基準位置からの変
位と、マーク像の基準位置からの変位との対応関係に基
いて異常が移動機構と測定ヘッドの何れで発生したかを
判別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光切断法を利用し
てワークの断面計測や位置計測を行う光学式測定装置の
異常を検査する異常検査方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の光学式測定装置として、
実開昭６３−２７８１３号公報により、ロボット等の移
動機構に搭載される測定ヘッドに、スリット光を照射す
るスリット光源と撮像器とをスリット光の光面に撮像器
の光軸が斜交するように所定の位置関係で取付け、測定
ヘッドをワークの所定の計測部位に対向する位置に移動
した状態でワークにスリット光を照射し、ワークの光切
断像を撮像器で撮像してワークの断面形状や位置を計測
するものは知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記光学式測定装置に
よる計測の基準となる座標系は測定ヘッドに対し静止し
た、スリット光源と撮像器との位置関係から定められる
座標系であり、移動機構の異常により測定ヘッドの位置
決め誤差を生じたり、ワーク等への当接による測定ヘッ
ドの変形といった測定ヘッドの異常によりスリット光源
と撮像器との相対位置関係の狂いを生ずると、ワークの
断面計測や位置計測を正しく行えなくなる。本発明は、
以上に点に鑑み、異常の有無を検査して計測誤差の発生
を未然に防止し得るようすると共に、異常が移動機構と
測定ヘッドとの何れで発生したかも判別し得るようにし
た異常検査方法を提供することをその課題としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
本発明は、ロボット等の移動機構に搭載される測定ヘッ
ドに、スリット光を照射するスリット光源と撮像器とを
スリット光の光面に撮像器の光軸が斜交するように所定
の位置関係で取付け、測定ヘッドをワークの所定の計測
部位に対向する位置に移動した状態でワークにスリット
光を照射し、ワークの光切断像を撮像器で撮像してワー
クの断面形状や一を計測するようにした光学式測定装置
の異常検査方法であって、移動機構に対し所定の位置関
係で、標点マークと、所定方向に延在する標点部材とを
配置し、測定ヘッドを撮像器の光軸に直交するスリット
光の光面上の線が標点部材の延在方向に平行になるよう
な姿勢で標点マークに対向する位置に位置決めし、この
状態で撮像器により標点マークを撮像し、撮像器の画面
に現れるマーク像の基準位置からの変位の有無により異
常の有無を判別し、異常有りと判別されたときは、測定
ヘッドをスリット光の光面が標点部材の延在方向に直交
するような姿勢で標点部材に対向する位置に位置決め
し、この状態で標点部材にスリット光を照射して標点部
材を撮像器により撮像し、撮像器の画面に現れる標点部
材の光切断像の基準位置からの変位とマーク像の基準位
置からの変位との対応関係に基いて異常が移動機構と測
定ヘッドとの何れで発生したかを判別する、ことを特徴
とする。

【０００５】移動機構の異常による測定ヘッドの位置決
め誤差を生じたり、測定ヘッドの変形等の異常で撮像器
の位置や光軸の向きが狂うと、撮像器が標点マークに正
規の位置関係で対向しなくなり、その結果、撮像器の画
面に現われるマーク像が基準位置からずれる。従って、
このずれの有無により異常の有無を判別できる。

【０００６】そして、マーク像の基準位置からの変位方
向が標点部材の延在方向に直交する方向である場合、そ
の原因としては移動機構の異常による測定ヘッドの位置
決め誤差で測定ヘッドが標点マークに対向する正規位置
から標点部材の延在方向と直交方向に位置ずれしている
ことと、測定ヘッドの異常で撮像器の光軸が正規位置か
ら標点部材の延在方向と直交方向、即ち、スリット光の
光軸方向に位置ずれしていることとが考えられる。原因
が前者であれば、標点部材に対向する位置に測定ヘッド
を位置決めしたときも測定ヘッドは標点部材の延在方向
と直交方向に位置ずれするから、光切断像は基準位置か
ら標点部材の延在方向と直交方向に変位する。一方、原
因が後者であれば、標点部材に対向する位置に測定ヘッ
ドを位置決めして、スリット光面が標点部材の延在方向
に直交するような姿勢にしたとき、スリット光の光軸を
含むスリット光面に直交する面は標点部材の延在方向に
沿うから、撮像器の光軸のスリット光の光軸方向へのず
れにより光切断像は基準位置から標点部材の延在方向に
変位する。

【０００７】また、標点マークの計測位置の基準位置か
らの変位方向が標点部材の延在方向である場合、その原
因としては移動機構の異常による測定ヘッドの位置決め
誤差で測定ヘッドが標点マークに対向する正規位置から
標点部材の延在方向に位置ずれしていることと、測定ヘ
ッドの異常で撮像器の光軸が正規位置からスリット光の
光軸と直交方向に位置ずれしていることとが考えられ
る。原因が前者であれば、標点部材の光切断箇所が標点
部材の延在方向にずれるだけで光切断像そのものの位置
は基準位置にほぼ一致するが、原因が後者であれば、光
切断像がスリット光の光軸と直交方向、即ち、標点部材
の延在方向と直交方向に変位する。

【０００８】従って、光切断像の基準位置に対する変位
方向が標点部材の延在方向に直交する方向である場合、
マーク像の基準位置からの変位方向が標点部材の延在方
向に直交する方向であるときは異常が移動機構で発生し
たと判別し、マーク像の基準位置からの変位方向が標点
部材の延在方向であるときは異常が測定ヘッドで発生し
たと判別することができる。

【０００９】尚、標点部材に標点マークを形成しておけ
ば、測定ヘッドを大きく移動させずにマーク像の計測と
光切断像の計測とを行うことができ、検査の能率アップ
を図れる。また、標点部材を互に直交する方向に延在さ
せて少なくても２個設け、各標点部材について標点マー
クの位置計測と標点部材の光切断像の計測とを行うよう
にすれば、検査の精度を一層向上させることができ、有
利である。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は自動車の車体組立ラインの
途中に設けられる計測ステーションを示し、該ステーシ
ョンの左右両側部に夫々移動機構たるロボット１を配置
し、該ロボット１に測定ヘッド２を搭載して、ワークた
る車体Ａに形成した孔部の位置計測と、車体Ａのルーフ
サイドレール部やピラー部といった所定部位の断面計測
とを行い、車体Ａの組立精度を計測するようにした。

【００１１】前記ロボット１は、前後方向に長手のベー
ス１０上に設けた前後動自在なロボット本体１１と、該
ロボット本体１１に上下動自在に支持させた昇降枠１２
と、該昇降枠１２に左右動自在に支持させた左右方向に
長手のロボットアーム１３とを備える直交座標型ロボッ
トで構成されており、ロボットアーム１３の先端に、図
２に示す如く、Ｕ軸とＶ軸とＷ軸の３軸構造の手首１４
を介して測定ヘッド２を取付けた。

【００１２】測定ヘッド２のヘッド枠２０には、図３乃
至図５に明示する如く、スリット光を照射するスリット
レーザから成るスリット光源２１と、スポット光を照射
するスポットレーザから成るスポット光源２２と、ＣＣ
Ｄカメラから成る第１と第２の２個の撮像器２３₁，２
３₂とが取付けられている。図中２３ａは各撮像器２
３₁，２３₂のレンズである。

【００１３】両撮像器２３₁，２３₂は、該両撮像器２３
₁，２３₂の光軸が互に斜交するような位置関係で配置さ
れている。ここで、両撮像器２３₁，２３₂の光軸の交点
を原点０、第１撮像器２３₁の光軸をＺ軸、両撮像器２
３₁，２３₂の光軸を含む平面上のＺ軸に直交する座標軸
をＸ軸、Ｚ軸とＸ軸に直交する座標軸をＹ軸とする空間
座標系を考えると、スリット光源２１は、スリット光の
光面ＳＰ（以下スリット光面と記す）がＺ軸に原点０で
斜交する、ＸＺ平面に直角な面に合致するように、ヘッ
ド枠２０内にスリーブ２１ａを介して取付けられてお
り、また、スポット光源２２は、両撮像器２３₁，２３₂
の光軸の中間のＸＺ平軸に直角な面上でスポット光の光
軸がＸＺ平面に対し原点０で斜交するように、ヘッド枠
２０にブラケット２２ａを介して取付けられている。

【００１４】スリット光源２１の前方には、ヘッド枠２
０に取付けた筒状の支持体２１ｂを介してスリット光の
照射範囲を規制する遮光体２１ｃが設けられている。支
持体２１ｂにはスリット光面ＳＰに合致する該支持体２
１ｂの母線に沿ったスリット状の透孔２１ｄが形成され
ており、支持体２１ｂの先端に透光２１ｄから径方向外
方に突出するように遮光体２１ｃが取付けられている。
かくて、余分なスリット光は支持体２１ｂの内面で反射
されることなく透孔２１ｄを通して遮光体２１ｃに入射
されて遮光され、スリット光の照射範囲は遮光体２１ｃ
により規定される所定範囲に確実に規制される。

【００１５】また、計測ステーションの側部にはロボッ
ト１に対し所定の位置関係で第１と第２の２個の標点部
材３₁，３₂が配置されており、車体Ａの計測を開始する
前に後記する如く標点部材３₁，３₂の計測を行って、ロ
ボット１の異常や測定ヘッド２の異常の有無を検査し、
その後、計測ステーションに搬入された車体Ａの孔部の
位置計測と車体Ａの所定部位の断面計測とを行い、車体
Ａの組立精度を計測する。

【００１６】孔計測に際しては、図６に示すように、測
定ヘッド２を車体Ａの孔部Ｂに対向する所定の計測位置
に移動して位置決めし、スポット光源２２からのスポッ
ト光を車体Ａに照射して両撮像器２３₁，２３₂により車
体Ａを撮像する。そして、両撮像器２３₁，２３₂の画像
データを画像処理回路４に送信して、各撮像器２３₁，
２３₂の画面に現われる孔部Ｂの像の画面上の中心座標
を計測し、これら中心座標から三角測量の原理で空間座
標系における孔部ｂの中心位置を求める。

【００１７】これを詳述するに、上記した空間座標系の
ＸＹ平面への投影像が第１撮像器２３₁で撮像され、ま
た、第２撮像器２３₂の光軸に原点０で直交するＸＺ平
面上の座標軸をＸ′軸として、Ｘ′Ｙ平面への投影像が
第２撮像器２３₂で撮像されるとすると、各撮像器２
３₁，２３₂の画面に原点０に対応する中心点を原点にし
て図７（ａ）（ｂ）に示す如くＸ，Ｘ′軸に対応する水
平のｘ軸とＹ軸に対応する垂直のｙ軸をとった場合、第
１撮像器２３₁の画面のｘ座標とｙ座標はＸＹ平面上で
の原点０からの水平距離と垂直距離を表わすことにな
り、第２撮像器２３₂の画面のｘ座標とｙ座標はＸ′Ｙ
平面上での原点０からの水平距離と垂直距離とを表わす
ことになる。ここで、孔部Ｂの中心点Ｍを考えると、第
１撮像器２３₁を基準にした点ＭのＸＹ平面への投影点
ｍ₁が第１撮像器２３₁の画面上の孔部の像ｂ₁の中心点
となって、点ｍ₁の原点０からの水平距離と垂直距離は
第１撮像器２３₁の画面上の点ｍ₁のｘ座標ｍ₁ｘとｙ座
標ｍ₁ｙになり、同様に第２撮像器２３₂を基準にした点
ＭのＸ′Ｙ平面への投影点ｍ₂が第２撮像器２３₂の画面
上の孔部の像ｂ₂の中心点となって、点ｍ₂の原点０から
の水平距離と垂直距離は第２撮像器２３₂の画面上の点
ｍ₂のｘ座標ｍ₂ｘとｙ座標ｍ₂ｙになる。そして、点Ｍ
に対する第１撮像器２３₁の視線のＸＺ平面への投影線
ｅ₁の方程式をｍ₁ｘから求めると共に、点Ｍに対する第
２撮像器２３₂の視線のＸＺ平面への投影線ｅ₂の方程式
をｍ₂ｘに基いて座標変換して求め、両投影線ｅ₁，ｅ₂
の交点として空間座標系における点ＭのＸ座標ＭＸとＺ
座標ＭＺとを算定する。また、ｍ₁ｙと点ＭのＹ座標Ｍ
Ｙとの比は、原点０と第１撮像器２３₁の間の距離Ｌ
と、前記交点を含むＸ軸に平行な線と第１撮像器２３₁
の間の距離との比に等しく、この距離はＬ−ＭＺで表わ
されるから、ＭＹは次式、 ＭＹ＝ｍ₁ｙ・（Ｌ−ＭＺ）／Ｌ で算出できる。

【００１８】車体Ａのルーフサイドレール部等の所定の
計測部位の断面計測に際しては、測定ヘッド２を、図８
に示す如く、スリット光源２１が車体Ａの計測部位に正
対するような所定の計測位置に移動して位置決めし、ス
リット光源２１から車体Ａにスリット光を照射した状態
で第１撮像器２３₁により車体Ａを撮像してその画像デ
ータを画像処理回路４に送信する。

【００１９】第１撮像器２３₁は車体Ａの表面上のスリ
ット光の照射線Ｓを斜め方向から撮像するため、第１撮
像器２３₁の画面には、図９に示す如く、スリット光面
ＳＰで車体Ａの計測部位を切断したときの該部位の断面
形状に対応する形状の光切断像ｓが現われる。図示例で
光切断像ｓは計測部位の角部Ａ₁に対応するｘ軸方向の
極大部ｓ₁を有するく字形になっており、この場合、極
大部ｓ₁が角付けされて極大点を明瞭に識別できれば、
この極大点を基準にして計測部位の形状や位置を計測で
きる。然し、計測部位の角部Ａ₁にアールが付いている
と極大部ｓ₁にもアールが付いて極大点を一義的に特定
できなくなる。

【００２０】そこで、この場合は、極大部ｓ₁に対しｙ
軸方向一側と他側に位置する画像部分に夫々複数のウイ
ンドウＷＤを設定して、これらウインドウＷＤの夫々に
おける画像重心の位置を計測し、これら画像重心を通る
直線又は曲線をｙ軸方向各側の光切断像ｓを表わす画像
線としてその方程式を算定し、ｙ軸方向一側の画像線と
ｙ軸方向他側の画像線との交点Ｑの座標を上記方程式か
ら求め、この交点Ｑを極大点に代わるものとして計測部
位の断面計測を行う。ここで、上記したＸＹＺの空間座
標系におけるスリット光面ＳＰの方程式は既知であり、
また、交点Ｑに対応するＸＹ平面上の点に対する第１撮
像器２３₁の視線の方程式は交点Ｑの画面上のｘ，ｙ座
標から求めることができ、この視線のスリット光面ＳＰ
に対する交点の空間座標を算出することにより空間座標
系における計測部位の位置を求めることができる。

【００２１】尚、計測部位が角部Ａ₁に連続する面Ａ₂に
対して谷折りされた面Ａ₃を有する断面Ｓ字状である場
合、スリット光の照射範囲が図８に仮想線で示す如く面
Ａ₃にまで及ぶと、面Ａ₂に写る面Ａ₃上のスリット光の
照射線の反射像Ｒによる反射画像ｒが画面に現われ、上
記したウインドウＷに反射画像ｒが入り込んで光切断像
ｓを表わす画像線の方程式を正しく算定できなくなり、
計測誤差を生ずる。そのため、本実施例では、上記の如
く遮光体２１ｃを設けてスリット光の照射範囲を規制
し、図４に示す如く計測部位の谷折り側の面Ａ₃にスリ
ット光が照射されないようにし、反射画像ｒによる計測
誤差の発生を防止している。

【００２２】また、上記と同様の断面計測により車体Ａ
の段差部の段差寸法も計測できる。尚、上記実施例では
断面計測に際し第１撮像器２３₁を用いたが、スリット
光面ＳＰは第２撮像器２３₂の光軸に対しても斜交して
いるため、第２撮像器２３₂を用いて断面計測を行って
も良い。

【００２３】ところで、上記ロボット１のロボット本体
１１、昇降枠１２、ロボットアーム１３による直交３軸
方向の位置決め精度はこれら部材の支持剛性を高めるこ
とで容易に確保でき、これら部材による測定ヘッド２の
位置決め誤差は殆んど生じない。一方、手首１４のＵ軸
やＶ軸にはＶ軸駆動部１４ｖやＷ軸駆動部１４ｗや測定
ヘッド２の重量が偏荷重として作用するため、Ｕ軸駆動
部１４ｕやＶ軸駆動部１４ｖに組込むハーモニック減速
機の歯飛び等によりＵ軸やＶ軸の位相決め精度に狂いを
生ずることがある。そして、Ｕ軸やＶ軸に対し測定ヘッ
ド２は大きな軸間距離を存して取付けられているため、
これら各軸の位相決め精度の狂いで測定ヘッド２は大き
な位置決め誤差を生じ、上記した孔計測や断面計測の精
度を確保できなくなる。

【００２４】また、測定ヘッド２の移動中に測定ヘッド
２が車体等に当接して変形することがある。そして、測
定ヘッド２の変形で撮像器２３₁，２３₂の光軸がＸ軸方
向やＹ軸方向にずれると、光軸に基いて規定される空間
座標系が狂うため、この場合にも計測精度を確保できな
くなる。そのため、上記した標点部材３₁，３₂を用い
て、Ｕ軸やＶ軸の位相決め精度の狂いといったロボット
１の異常と、撮像器２３₁，２３₂の光軸のずれといった
測定ヘッド２の異常の有無を検査し、異常が無いときに
のみ車体Ａの計測を行うようにした。

【００２５】各標点部材３₁，３₂は、図１０に示す如
く、スリット光面ＳＰに対する第１撮像器２３₁の光軸
（Ｚ軸）の角度と等角度で水平面に対し傾斜させた基板
部３０と両端の端板部３１，３１とで構成されており、
第１標点部材３₁を、図１１に示す如く、Ｕ軸と平行に
配置し、第２標点部材３₂を第１標点部材３₁と直交方向
に配置した。又、各標点部材３₁，３₂の基板部３０に円
孔から成る標点マーク３２を形成した。尚、この円孔は
内方に向かって拡径するテーパーを付け、円孔の内周面
からの反射光で標点マーク３２の画像の輪郭がぼやける
ことがないようにしている。

【００２６】異常検査に際しては、Ｗ軸を垂直にした状
態で、まず、第１標点部材３₁に形成した標点マーク３
２に第１撮像器２３₁が正対するような第１の検査位置
に測定ヘッド２を移動して位置決めする（図１０及び図
１１（ａ）の状態）。この際、第１撮像器２３₁の光軸
たるＺ軸に直交するスリット光面ＳＰ上の線、即ち、Ｙ
軸が第１標点部材３₁の延在方向と平行になる。

【００２７】次に、スポット光源２２からスポット光を
照射して標点マーク３２を第１撮像器２３₁で撮像す
る。この場合、第１撮像器２３₁の画面に現われるマー
ク像は、図１２（ａ）に示す如く、Ｕ軸の狂いや第１撮
像器２３₁の光軸のＸ軸方向へのずれが有るとｘ軸方向
にずれ、Ｖ軸の狂いや第１撮像器２３₁の光軸のＹ軸方
向へのずれが有るとｙ軸方向にずれる。そして、マーク
像の中心点が基準位置ｃｐから変位しているときに異常
有りと判別する。

【００２８】次に、Ｗ軸を９０゜回転させて、図１１
（ｂ）に示す如く、スリット光面ＳＰが第１標点部材３
₁の延在方向に直交し、ＸＺ平面が第１標点部材３₁の延
在方向に平行になるようにする。この状態でスリット光
源２１からスリット光を照射して第１標点部材３₁を第
１撮像器２３₁で撮像する。この場合、第１撮像器２３₁
の画面に現われる光切断像は、図１２（ｂ）に示す如
く、第１撮像器２３₁の光軸のＸ軸方向へのずれが有る
とｘ軸方向にずれ、Ｕ軸の狂いや第１撮像器２３₁の光
軸のＹ軸方向へのずれが有るとｙ軸方向にずれ、そこ
で、基板部３０の上端のエッジに対応する光切断像の屈
曲点の基準位置ｑｐからの変位を計測する。尚、Ｖ軸の
狂いが有っても、通常生ずる狂いの角度範囲では測定ヘ
ッド２が第１標点部材３₁の延在方向に平行移動するた
め、スリット光による第１標点部材３₁の光切断箇所が
変化するだけで、光切断像の画面上の位置は変化しな
い。

【００２９】下記表１に、Ｕ軸やＶ軸の狂い、第１撮像
器２３₁の光軸のＸ軸方向やＹ軸方向のずれといった異
常と、マーク像の基準位置からの変位方向と、光切断像
の基準位置からの変位方向との関係を示す。尚、表で
は、異常や変位が有る場合を△、無い場合を−で示し
た。

【００３０】 表１から明らかなように、類型４と類型９、及び、類型
５と類型７はマーク像の変位方向と光切断像の変位方向
との対応関係が夫々一致するが、他の類型はマーク像の
変位方向と光切断像の変位方向との対応関係が互に異な
っており、この対応関係から類型１〜３，６，８，１０
については異常の原因を判別できる。

【００３１】以上の如くして第１標点部材３₁側での標
点マーク３２の位置計測と基板部３０の断面計測を行う
と、次に測定ヘッド２を第２標点部材３₂側に移動し、
第２標点部材３₂に形成した標点マーク３２の位置計測
と、第２標点部材３₂の基板部３０の断面計測とを、上
記した第１標点部材３₁側での標点マーク３２の位置計
測と基板部３０の断面計測と同様の手順で行う。

【００３２】ここで、第２標点部材３₂側で撮像したマ
ーク像は、Ｖ軸の狂いや撮像器２３₁の光軸のＸ軸方向
のずれでｘ軸方向に変位し、Ｕ軸の狂いや撮像器２３₁
の光軸のＹ軸方向のずれでｙ軸方向に変位する。また、
光切断像は、撮像器２３₁の光軸のＸ軸方向のずれでｘ
軸方向に変位し、Ｖ軸の狂いや撮像器２３₁の光軸のＹ
軸方向のずれでｙ軸方向に変位する。

【００３３】そして、第２標点部材３₂側でのマーク像
及び光切断像の変位方向と異常との関係は下記表２に示
す通りになる。

【００３４】 表２から明らかなように、類型４と類型７、及び、類型
５と類型９はマーク像の変位方向と光切断像の変位方向
との対応関係が夫々一致するが、他の類型はマーク像の
変位方向と光切断像の変位方向と相応関係が互に異って
おり、この対向関係から類型１〜３，６，８，１０につ
いては第２標点部材３₂側での計測によっても異常の原
因を判別できる。

【００３５】更に、第１標点部材３₁側での計測では同
一であった類型４と類型９の変位対応関係及び類型５と
類型７の変位対応関係が第２標点部材３₂の計測では互
に異なっており、そのため、第１標点部材３₁側での計
測結果と第２標点部材３₂側での計測結果との総合判断
により、類型４，５，７，９についても異常の原因を判
別できる。尚，Ｕ軸の狂い、Ｖ軸の狂い、撮像器２３₁
の光軸のＸ軸方向のずれ、該光軸のＹ軸方向のずれとい
う４つの異常のうち３つ以上の異常が重複して発生する
と、マーク像と光切断像が共にｘ軸及びｙ軸方向に変位
し、類型１０と区別が付けられなくなるが、３つ以上の
異常が重複して発生するときは、撮像器２３₁の光軸が
Ｘ軸とＹ軸の少なくとも一方の軸方向にずれているから
測定ヘッド２の交換が必要となり、測定ヘッド２の交換
後に再度計測を行うことでＵ軸やＶ軸の狂いが有るか否
かを判別できる。

【００３６】また、測定ヘッド２の変形を生じたときに
最もずれ易いのは測定ヘッド２の自由端側に設ける第１
撮像器２３₁の光軸であるため、上記実施例では第１撮
像器２３₁によるマーク像と光切断像の変位を計測を行
ったが、第２撮像記２３₂によるマーク像と光切断像の
変位を併せて計測しても良い。更には、両撮像器２
３₁，２３₂のマーク像から上記した孔計測と同様に標点
マーク３２の空間座標系における中心位置を求めると共
に、各撮像器２３₁，２３₂の光切断像から基板部３０の
上端のエッジの空間座標系における位置を求め、これら
中心位置の変位とエッジ位置の変位との対応関係から異
常原因を判別するようにしても良い。また、第２撮像器
２３₁を省略した断面計測専用の測定ヘッド２を用いる
場合でも、上記実施例と同様の方法で異常の有無及び原
因を判別できる。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、異常の有無を判別できるため、ワークの計測
誤差の発生を未然に防止できると共に、異常が移動機構
と測定ヘッドの何れで発生したかも判別できるため、事
後対策が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による異常検査を実行する光学式測定
装置を配置した車体計測ステーションの斜視図

【図２】 移動機構たるロボットの手首と測定ヘッドと
を示す斜視図

【図３】 測定ヘッドの平面図

【図４】 図３のIV-IV線截断面図

【図５】 図３のV-V線截断面図

【図６】 孔部の位置計測の原理を示す図

【図７】 （ａ）（ｂ）第１と第２の各撮像器の画面を
示す図

【図８】 車体の断面計測に際してのスリット光源と第
１撮像器の車体に対する位置関係を示す斜視図

【図９】 第１撮像器の画面を示す図

【図１０】 標点マークの撮像時の測定ヘッドと標点部
材との位置関係を示す図

【図１１】 （ａ）（ｂ）異常検査時の測定ヘッドの動
きを示す斜視図

【図１２】 （ａ）マーク像の変位を示す図、（ｂ）光
切断像の変位を示す図

【符号の説明】

１ ロボット（移動機構）、 ２ 測定ヘッド ２１ スリット光源、 ２３₁，２３₂ 撮像器 ３₁，３₂ 標点部材、 ３０ 基板部 ３２ 標点マーク

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロボット等の移動機構に搭載される測定
   ヘッドに、スリット光を照射するスリット光源と撮像器
   とをスリット光の光面に撮像器の光軸が斜交するように
   所定の位置関係で取付け、測定ヘッドをワークの所定の
   計測部位に対向する位置に移動した状態でワークにスリ
   ット光を照射し、ワークの光切断像を撮像器で撮像して
   ワークの断面形状や位置を計測するようにした光学式測
   定装置の異常検査方法であって、 移動機構に対し所定の位置関係で、標点マークと、所定
   方向に延在する標点部材とを配置し、 測定ヘッドを撮像器の光軸に直交するスリット光の光面
   上の線が標点部材の延在方向に平行になるような姿勢で
   標点マークに対向する位置に位置決めし、この状態で撮
   像器により標点マークを撮像し、撮像器の画面に現れる
   マーク像の基準位置からの変位の有無により異常の有無
   を判別し、 異常有りと判別されたときは、測定ヘッドをスリット光
   の光面が標点部材の延在方向に直交するような姿勢で標
   点部材に対向する位置に位置決めし、この状態で標点部
   材にスリット光を照射して標点部材を撮像器により撮像
   し、 撮像器の画面に現れる標点部材の光切断像の基準位置か
   らの変位とマーク像の基準位置からの変位との対応関係
   に基いて異常が移動機構と測定ヘッドとの何れで発生し
   たかを判別する、 ことを特徴とする光学式測定装置の異常検査方法。
2. 【請求項２】 光切断像の基準位置に対する変位方向が
   標点部材の延在方向に直交する方向である場合、マーク
   像の基準位置からの変位方向が標点部材の延在方向に直
   交する方向であるときは異常が移動機構で発生したと判
   別し、マーク像の基準位置からの変位方向が標点部材の
   延在方向であるときは異常が測定ヘッドで発生したと判
   別することを特徴とする請求項１に記載の光学式測定装
   置の異常検査方法。
3. 【請求項３】 標点マークを形成した標点部材を用いる
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学式測定装
   置の異常検査方法。
4. 【請求項４】 標点部材を互に直交する方向に延在させ
   て少なくても２個設け、各標点部材について標点マーク
   の位置計測と標点部材の光切断像の計測とを行うことを
   特徴とする請求項３に記載の光学式測定装置の異常検査
   方法。