JPS5855813A - 光学式距離計 - Google Patents
光学式距離計Info
- Publication number
- JPS5855813A JPS5855813A JP15543181A JP15543181A JPS5855813A JP S5855813 A JPS5855813 A JP S5855813A JP 15543181 A JP15543181 A JP 15543181A JP 15543181 A JP15543181 A JP 15543181A JP S5855813 A JPS5855813 A JP S5855813A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- point
- light receiving
- optical
- receiving means
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
- G01C3/10—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders using a parallactic triangle with variable angles and a base of fixed length in the observation station, e.g. in the instrument
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
屋 ２
この発明は光学式距離計に係り、特に簡単な構成で連続
的に目標物布の距離を計測しうるようにしたものに関す
る。
的に目標物布の距離を計測しうるようにしたものに関す
る。
光学式距離計は従来種々提案されている。しかしながら
いずれも機械的可動部があったりして構造が複雑である
とか、距離を連続的に計測し得ないとかの問題点があっ
た。
いずれも機械的可動部があったりして構造が複雑である
とか、距離を連続的に計測し得ないとかの問題点があっ
た。
た受光レンズ系を備え、
弁士持参≠岬目標の映像位置に受光手段を配設し、この
受光手段による出力値のうち最大値を示す個所を検出す
る手段を設けることにより、その個所に対応する投光手
段光軸前方の対象物の存在を検知して、対象物迄の距離
を計測しうるようにし、もって前述問題点を解決しうる
、光学式距離計を提供しようとするものである。
受光手段による出力値のうち最大値を示す個所を検出す
る手段を設けることにより、その個所に対応する投光手
段光軸前方の対象物の存在を検知して、対象物迄の距離
を計測しうるようにし、もって前述問題点を解決しうる
、光学式距離計を提供しようとするものである。
以下図面を参照しつ＼この発明一実施例を詳述する。な
お第１図において左を前、右を後と称することとする。
お第１図において左を前、右を後と称することとする。
煮 ３
１はこの距離計本体である。
２はこの本体ｌ外部に固設された投光手段である。手段
２はレーザ光源２ａ、この光源２ａに光学的に接続され
延長される光ファイバー２ｂ、この光フアイバー２ｂ前
方先端に構成された投光レンズ（投光光線を平行光線と
するべくしたもの）２ｃとよりなる。
２はレーザ光源２ａ、この光源２ａに光学的に接続され
延長される光ファイバー２ｂ、この光フアイバー２ｂ前
方先端に構成された投光レンズ（投光光線を平行光線と
するべくしたもの）２ｃとよりなる。
３は本体ｌの前端部分に設けられた受光凸レンズ系であ
る。そしてレンズ系３の光軸ｃ３は、手段２の光軸Ｃ２
とは平行に、ある間隔をもってオフセ今光軸Ｃ２上の対
象目標物のレンズ系３による映像は、光軸Ｃ２と０３と
を含む平面上の曲線Ｍのようになる。そして光軸Ｃ２上
のＡからＣ迄の図示りの間を計測可能範囲とすれば、曲
線Ｍ上のａからＣ光フアイバー４ａの前端受光部４ｂを
並べる。さらに各光ファイバー４ａの後端にはそれぞれ
光電５は各素子４ｃの出力を入力して、そのいずれの素
子４ｃからの入力が最大であるかを検出する、最大値個
所検出手段である。
る。そしてレンズ系３の光軸ｃ３は、手段２の光軸Ｃ２
とは平行に、ある間隔をもってオフセ今光軸Ｃ２上の対
象目標物のレンズ系３による映像は、光軸Ｃ２と０３と
を含む平面上の曲線Ｍのようになる。そして光軸Ｃ２上
のＡからＣ迄の図示りの間を計測可能範囲とすれば、曲
線Ｍ上のａからＣ光フアイバー４ａの前端受光部４ｂを
並べる。さらに各光ファイバー４ａの後端にはそれぞれ
光電５は各素子４ｃの出力を入力して、そのいずれの素
子４ｃからの入力が最大であるかを検出する、最大値個
所検出手段である。
６は公知のコンピュータであり、ＣＰＵとメモリをその
主要構成とする。
主要構成とする。
７は第２図に略示したような直角座標ロボットＩＯの各
制御軸Ｘ、Ｙ、Ｚ、φ、θのそれぞれに対応するサーボ
系である。
制御軸Ｘ、Ｙ、Ｚ、φ、θのそれぞれに対応するサーボ
系である。
そして手段５、サーボ系７はコンピュータ６のパスライ
ンＢＵに接続されている。
ンＢＵに接続されている。
ロボット１０はその手首１１において垂直回転軸１２を
有し、さらにその下端にエンドエフェクタの姿勢角（の
制御手段１３を支承する。制御手段１８は動力１３ａに
よって揺動する平行四辺形リンクを２組連結して構成さ
れ、詳細は例えば特公昭５１−４１０９８号公報に開示
されている。そして、手段１３の下端には関着１８ｂで
もって、２組のエンドエフェクタが一体かつ反対向きに
関着される。すなわち図示のように一方にこの発明５ 実施例の距離計Ｓ、他方に溶接トーチＴをそれぞれ関着
する。そしてこれらを軸１８ｂ！わりに１８０度ずつ間
欠回転しうるようになされており、すなわち図示の状態
で距離計Ｓが能動化され、これより１８０度回転して、
トーチＴの先端溶接点Ｐが軸１２延長上に存在する状態
でトーチＴが能動化されるべく構成されている。かくし
て、動力１８ａによってこれらエンドエフェクタは点Ｐ
まわりにその姿勢角θを可変に構成されている。
有し、さらにその下端にエンドエフェクタの姿勢角（の
制御手段１３を支承する。制御手段１８は動力１３ａに
よって揺動する平行四辺形リンクを２組連結して構成さ
れ、詳細は例えば特公昭５１−４１０９８号公報に開示
されている。そして、手段１３の下端には関着１８ｂで
もって、２組のエンドエフェクタが一体かつ反対向きに
関着される。すなわち図示のように一方にこの発明５ 実施例の距離計Ｓ、他方に溶接トーチＴをそれぞれ関着
する。そしてこれらを軸１８ｂ！わりに１８０度ずつ間
欠回転しうるようになされており、すなわち図示の状態
で距離計Ｓが能動化され、これより１８０度回転して、
トーチＴの先端溶接点Ｐが軸１２延長上に存在する状態
でトーチＴが能動化されるべく構成されている。かくし
て、動力１８ａによってこれらエンドエフェクタは点Ｐ
まわりにその姿勢角θを可変に構成されている。
次に前述実施例につきその作用を述べる。
まず第１図において、Ｌの間において対象物Ｏが存在し
たとする。
たとする。
そして光源２ａを作動させると、レーザ光は光ファイバ
ー２ｂを経由してレンズ２ｃより軸Ｃ２に沿って平行光
線となり照射される。
ー２ｂを経由してレンズ２ｃより軸Ｃ２に沿って平行光
線となり照射される。
このレーザ光は対象物０の軸Ｃ２上の点Ｂにおいて乱反
射し、レンズ系３を経由し、曲線Ｍ上の点ｉにおいて結
像し、それに対応する光ファイバー４ａの受光部４ｂに
入射する。そして各光ファイバー４ａに入射した光はそ
れぞれの素子４ｃによ扁 ６ って電気信号となる。
射し、レンズ系３を経由し、曲線Ｍ上の点ｉにおいて結
像し、それに対応する光ファイバー４ａの受光部４ｂに
入射する。そして各光ファイバー４ａに入射した光はそ
れぞれの素子４ｃによ扁 ６ って電気信号となる。
曲線Ｍ上の点Ｂ以外の個所は、その受光量が少ない故に
、手段５によって点ｄに対応する受光部４ｂが受光量が
最大であることを検知し、すなわちコンピュータ６はそ
れに対応する点Ｂ迄の距離を知り得る。かくして、図示
りの間における対象物Ｏ迄の距離を計測しうるものであ
る。
、手段５によって点ｄに対応する受光部４ｂが受光量が
最大であることを検知し、すなわちコンピュータ６はそ
れに対応する点Ｂ迄の距離を知り得る。かくして、図示
りの間における対象物Ｏ迄の距離を計測しうるものであ
る。
、令弟２図図示のように、ロボット１０にこれを利用し
て、ワークＷの水平すみ自溶接線ＷＬ（軸Ｙとほぼ平行
とする）を検出する場合を説明する。
て、ワークＷの水平すみ自溶接線ＷＬ（軸Ｙとほぼ平行
とする）を検出する場合を説明する。
図示のようにこの発明実施例の距離計Ｓを能動化し、こ
れをほぼ溶接線ＷＬに向けて、関着１３ｂによって角θ
を揺動させ、さらにＹ軸方向に一定速さで移動させれば
、ワークＷ上の照射点は図示破線のように移動する。そ
して、コンピュータ６は距離計Ｓの座標系での位置姿勢
が制御軸毎の図示しないエンコーダからのフィードバッ
クにより知り得るから、前記破線に示す照射点の移動の
間においてくり返される距離極大点を溶接線ＷＬ上の点
として検出しうるものである。そして関着１３ｂまわシ
にエンドエフェクタを１８０度回動させ、トーチＴで前
述検出した溶接線ＷＬをなぞれば、正確な溶接をなしう
る。
れをほぼ溶接線ＷＬに向けて、関着１３ｂによって角θ
を揺動させ、さらにＹ軸方向に一定速さで移動させれば
、ワークＷ上の照射点は図示破線のように移動する。そ
して、コンピュータ６は距離計Ｓの座標系での位置姿勢
が制御軸毎の図示しないエンコーダからのフィードバッ
クにより知り得るから、前記破線に示す照射点の移動の
間においてくり返される距離極大点を溶接線ＷＬ上の点
として検出しうるものである。そして関着１３ｂまわシ
にエンドエフェクタを１８０度回動させ、トーチＴで前
述検出した溶接線ＷＬをなぞれば、正確な溶接をなしう
る。
溶接線ＷＬはこの他突合せ溶接線やその他の溶接線でも
検出しうる。さらにワークＷ上のけかき線も、これを左
右にスキャンしながらたどれば、映像の濃淡と距離計Ｓ
の位置姿勢とから検出しうめものである。さらに例えば
溶接トーチに先行してこの実施例距離計Ｓを移動させれ
ば、ならい溶接もなしうるものである。
検出しうる。さらにワークＷ上のけかき線も、これを左
右にスキャンしながらたどれば、映像の濃淡と距離計Ｓ
の位置姿勢とから検出しうめものである。さらに例えば
溶接トーチに先行してこの実施例距離計Ｓを移動させれ
ば、ならい溶接もなしうるものである。
前述実施例において、光源２ａにレーザ光源を使用した
のは、光束を容易にしぼり得ること、ＳＮ比が良くなる
こと、光学系における収差を小ならしめうろことなどの
有利性があるが、この発明はこれにかぎることなく、他
の光源におきかえてもよい。また受光手段４側にも光学
フィルターを具備させればＳＮ比をより改善しうる。ま
た受光け、さらにその後方に撮像管を備えるようにして
その他この発明の技術的思想の範囲内における各構成の
均等物との置換えも、またこの発明の技術的範囲に含ま
れるものである。
のは、光束を容易にしぼり得ること、ＳＮ比が良くなる
こと、光学系における収差を小ならしめうろことなどの
有利性があるが、この発明はこれにかぎることなく、他
の光源におきかえてもよい。また受光手段４側にも光学
フィルターを具備させればＳＮ比をより改善しうる。ま
た受光け、さらにその後方に撮像管を備えるようにして
その他この発明の技術的思想の範囲内における各構成の
均等物との置換えも、またこの発明の技術的範囲に含ま
れるものである。
この発明は前述のとおりであるから、簡単な構成で、連
続してかつ正確に目標物迄の距離を計測しうる、特有か
つ顕著な効果を奏しうるものである０
続してかつ正確に目標物迄の距離を計測しうる、特有か
つ顕著な効果を奏しうるものである０
図面はいずれもこの発明一実施例を示し、第１図は全体
ブロック図、第２図はこの実施例の作用説明斜視図であ
る。 ２・・・投光手段、２ａ・・・レーザ光源、２ｂ・・・
光ファイバー、２ｃ・・・マイクロレンズ、３・・・受
光レンズ系、４・・・受光手段、４ｂ・・受光部、４Ｃ
・・・光電変換素子、５゛°・最大値個所検出手段。 出願人 新明和工業株式会社 代理人 弁上 正 （ほか１名）
ブロック図、第２図はこの実施例の作用説明斜視図であ
る。 ２・・・投光手段、２ａ・・・レーザ光源、２ｂ・・・
光ファイバー、２ｃ・・・マイクロレンズ、３・・・受
光レンズ系、４・・・受光手段、４ｂ・・受光部、４Ｃ
・・・光電変換素子、５゛°・最大値個所検出手段。 出願人 新明和工業株式会社 代理人 弁上 正 （ほか１名）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 オフセットした光軸を有する受光レンズ系と、倍前記投
光手段の 光軸前方の目標の映像位置に受光部を配設した受光手段
と、この受光手段による出力値のうちの最大値を示す個
所を検出する手段とが含まれてなる、光学式距離計。 （２）前記投光手段は、レーザ光源およびこれに接続さ
れかつ先端に投光レンズを設けた光ファイバーを具備し
てなる、特許請求の範囲第１項記載の光学式距離計。 （３）前記受光手段は、光電変換素子を含んでなる、特
許請求の範囲第１項記載の光学式距離計。 （４）前記受光手段は、撮像管を含んでなる、特許請求
の範囲第１項記載の光学式距離計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15543181A JPS5855813A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 光学式距離計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15543181A JPS5855813A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 光学式距離計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5855813A true JPS5855813A (ja) | 1983-04-02 |
Family
ID=15605863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15543181A Pending JPS5855813A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 光学式距離計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5855813A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61195308A (ja) * | 1985-02-26 | 1986-08-29 | Nippon Steel Corp | 距離計 |
| JPS61207914A (ja) * | 1985-03-12 | 1986-09-16 | Mitsubishi Electric Corp | 距離測定装置 |
| JPS6420409A (en) * | 1987-07-15 | 1989-01-24 | Matsushita Electric Works Ltd | Position detector |
| JPH01235808A (ja) * | 1988-03-15 | 1989-09-20 | Matsushita Electric Works Ltd | 位置検出用光ファイバセンサ |
| JPH02186213A (ja) * | 1989-01-12 | 1990-07-20 | Matsushita Electric Works Ltd | 形状検出装置 |
| JPH03238311A (ja) * | 1990-02-15 | 1991-10-24 | Matsushita Electric Works Ltd | 位置検出用光ファイバセンサ |
-
1981
- 1981-09-30 JP JP15543181A patent/JPS5855813A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61195308A (ja) * | 1985-02-26 | 1986-08-29 | Nippon Steel Corp | 距離計 |
| JPS61207914A (ja) * | 1985-03-12 | 1986-09-16 | Mitsubishi Electric Corp | 距離測定装置 |
| JPS6420409A (en) * | 1987-07-15 | 1989-01-24 | Matsushita Electric Works Ltd | Position detector |
| JPH01235808A (ja) * | 1988-03-15 | 1989-09-20 | Matsushita Electric Works Ltd | 位置検出用光ファイバセンサ |
| JPH02186213A (ja) * | 1989-01-12 | 1990-07-20 | Matsushita Electric Works Ltd | 形状検出装置 |
| JPH03238311A (ja) * | 1990-02-15 | 1991-10-24 | Matsushita Electric Works Ltd | 位置検出用光ファイバセンサ |
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