JPS59212703A - スポツト光位置検出装置 - Google Patents
スポツト光位置検出装置Info
- Publication number
- JPS59212703A JPS59212703A JP8854783A JP8854783A JPS59212703A JP S59212703 A JPS59212703 A JP S59212703A JP 8854783 A JP8854783 A JP 8854783A JP 8854783 A JP8854783 A JP 8854783A JP S59212703 A JPS59212703 A JP S59212703A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spot light
- light
- scanning
- lens
- mirror
- 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.)
- Granted
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
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】
産業上の利用分野
本発明は、産業用ロボットの視覚センサとして、あるい
は物体の形状１寸法１位置等の検査９位置決め用非接触
センサとして利用するスポット光位置検出装置に関する
ものである。
は物体の形状１寸法１位置等の検査９位置決め用非接触
センサとして利用するスポット光位置検出装置に関する
ものである。
従来例の構成とその問題点
従来、溶接、塗装２組立、検査等の自動化、無人化の／
ζめに、各Ｊｉ１７のセンサが使用されているが、特に
光学式センサは、測定レンジ、分解能、応答性、柔軟性
あるいは大局的および微視的な計測ができる優位性を他
力式に比し有しているため注目されてきている。その代
表的なものは、固体撮像素子（例えば、ＣＣＤ素子）や
ＰＳＤ（ＰＯ３ＩＴＩＯＮＳＥＮＳＩＴＩＶＥ ＤＥＴ
ＥＣＴＯＲ）をセンサトシテ用イ、スリット光やスポッ
ト光を被測定物（ワーク）に投光して、その投光像の特
徴点（例えば、折曲点）等から、ワークの形状や位置等
を計測する方法がある。第１図は前記従来例を示したも
ので、第１１回産業用ロボットシンポジウム（１９８１
年１０月東京で開催）で発表されたものである。その構
成を説明すると１は近赤外ＬＥＤ、２は前記近赤外ＬＩ
ｉ：Ｄ１からの光をスポット光（１１１３円形状の平行
光束）に絞るためのコリメートレンズ、３はスポット光
を溶接ワーク４上に投光し、そのスポット光を走査する
ためのガルバノメータ、６は溶接ワーク４上でのスポッ
ト光像で、このスポット光像５を集光レンズ６を介して
、２次元ＰＳＤセンサ７上に結像させる。そして前記２
次元ＰＳＤセンサ７はその上に結像されたスポット光像
の照度重心に比例した（ａ ’３を出力するので、２次
元ＰＳＤセンサタの面上にＸ−Ｙ軸を設け、面に垂直な
軸をＺ軸とするような座標系を設定し、２次うτ７ＳＤ
ワ センザ声と集光レンズ６およびガルバノメー？３１・光
像の位置データから溶接ワーク４の面上のスポット光像
５の位置を三角測量の原理で算出できる。したか−〕て
、第１図の溶接ワーク４の溶接線８の位置は、２次元Ｐ
ＳＤセンサ７で検出されたスポット光像の位置データを
もとにして、マイクロコンビ−一夕等で容易に算出でき
る。このように２次元ＰＳＤセンサ７を用いれば、スポ
ット光像６の照度重心を自動的に検出してくれるのでＣ
ＣＤ素子を用いる方法に比し、像のぼけを気にしなくて
もよいことやスポットの位置を求めるための細線化処理
等の演算が不要なことやランダムアクセスであるため高
速の検出が可能である等の利点をイｊする。
ζめに、各Ｊｉ１７のセンサが使用されているが、特に
光学式センサは、測定レンジ、分解能、応答性、柔軟性
あるいは大局的および微視的な計測ができる優位性を他
力式に比し有しているため注目されてきている。その代
表的なものは、固体撮像素子（例えば、ＣＣＤ素子）や
ＰＳＤ（ＰＯ３ＩＴＩＯＮＳＥＮＳＩＴＩＶＥ ＤＥＴ
ＥＣＴＯＲ）をセンサトシテ用イ、スリット光やスポッ
ト光を被測定物（ワーク）に投光して、その投光像の特
徴点（例えば、折曲点）等から、ワークの形状や位置等
を計測する方法がある。第１図は前記従来例を示したも
ので、第１１回産業用ロボットシンポジウム（１９８１
年１０月東京で開催）で発表されたものである。その構
成を説明すると１は近赤外ＬＥＤ、２は前記近赤外ＬＩ
ｉ：Ｄ１からの光をスポット光（１１１３円形状の平行
光束）に絞るためのコリメートレンズ、３はスポット光
を溶接ワーク４上に投光し、そのスポット光を走査する
ためのガルバノメータ、６は溶接ワーク４上でのスポッ
ト光像で、このスポット光像５を集光レンズ６を介して
、２次元ＰＳＤセンサ７上に結像させる。そして前記２
次元ＰＳＤセンサ７はその上に結像されたスポット光像
の照度重心に比例した（ａ ’３を出力するので、２次
元ＰＳＤセンサタの面上にＸ−Ｙ軸を設け、面に垂直な
軸をＺ軸とするような座標系を設定し、２次うτ７ＳＤ
ワ センザ声と集光レンズ６およびガルバノメー？３１・光
像の位置データから溶接ワーク４の面上のスポット光像
５の位置を三角測量の原理で算出できる。したか−〕て
、第１図の溶接ワーク４の溶接線８の位置は、２次元Ｐ
ＳＤセンサ７で検出されたスポット光像の位置データを
もとにして、マイクロコンビ−一夕等で容易に算出でき
る。このように２次元ＰＳＤセンサ７を用いれば、スポ
ット光像６の照度重心を自動的に検出してくれるのでＣ
ＣＤ素子を用いる方法に比し、像のぼけを気にしなくて
もよいことやスポットの位置を求めるための細線化処理
等の演算が不要なことやランダムアクセスであるため高
速の検出が可能である等の利点をイｊする。
ところが、第２図に示すように凹状の形状をした溶接ワ
−り４ａの斜面にスポット光９を投光すると、点Ｃで反
射された光が点Ｃ′にも像をつくることになり、２次元
ＰＳＤセンサ７上には点Ｃ，０’に対する点Ｄ 、 Ｄ
’の像が検出され、２次元ＰＳＤセンサ７は点り、ＩＩ
Ｉ′の照度重心位置すなわち点りを出力する。検出した
いのは、スポット光９の点Ｃに対する点りの位置である
のに、反射の影響から点りに偏位し、（Ｄ−Ｄ）分が検
出誤差となる。
−り４ａの斜面にスポット光９を投光すると、点Ｃで反
射された光が点Ｃ′にも像をつくることになり、２次元
ＰＳＤセンサ７上には点Ｃ，０’に対する点Ｄ 、 Ｄ
’の像が検出され、２次元ＰＳＤセンサ７は点り、ＩＩ
Ｉ′の照度重心位置すなわち点りを出力する。検出した
いのは、スポット光９の点Ｃに対する点りの位置である
のに、反射の影響から点りに偏位し、（Ｄ−Ｄ）分が検
出誤差となる。
この検出誤差ｄ二、斜面の反射状店によっても大きく影
響を受け、２次元ＰＳＤセンサ７を利用する場合は、溶
接ワーク４ａの斜面の形状を検出することは困難である
。また第３図に示すように溶接ワーク４ｂは特に厚板の
場合、Ｖ型の開先であり、開先ギャップＩ４Ｊ （Ｃ，
Ｗ ）を±０．２門程度０精度で検出する必要がある。
響を受け、２次元ＰＳＤセンサ７を利用する場合は、溶
接ワーク４ａの斜面の形状を検出することは困難である
。また第３図に示すように溶接ワーク４ｂは特に厚板の
場合、Ｖ型の開先であり、開先ギャップＩ４Ｊ （Ｃ，
Ｗ ）を±０．２門程度０精度で検出する必要がある。
しかし、前記の反射の問題やスポット光の光源としてＬ
ＥＤ素子を使用した場合は、スポット光径として○ｏ７
〜１．０騎程度にしか光径を絞れないため、開先ギャッ
プのｒｌｒを要求精度内で計測することができない。こ
のため、２次元ＰＳＤセンサ７を使用した場合は、ＩＸ
ＱＡの影響を受けない凸状物体の計測にしか適用できな
いことになり、制約が多くかつ計測精度も十分ではない
問題点があった。
ＥＤ素子を使用した場合は、スポット光径として○ｏ７
〜１．０騎程度にしか光径を絞れないため、開先ギャッ
プのｒｌｒを要求精度内で計測することができない。こ
のため、２次元ＰＳＤセンサ７を使用した場合は、ＩＸ
ＱＡの影響を受けない凸状物体の計測にしか適用できな
いことになり、制約が多くかつ計測精度も十分ではない
問題点があった。
発明の１．１的
本発明は、前記従来の問題点（反射の問題やスポット光
の形状）を解消することにより、物体の３次元的な１Ｍ
置、形状９寸法の測定全可能にする視覚センサ、１ニジ
てのスポット光位置検出装置を４ノ、：供することヲー
１］的とする。
の形状）を解消することにより、物体の３次元的な１Ｍ
置、形状９寸法の測定全可能にする視覚センサ、１ニジ
てのスポット光位置検出装置を４ノ、：供することヲー
１］的とする。
発明の構成
この目的を達成するために、本発明は、スポット光を設
定するスポット光設定手段と、前記スボノｌ−光を溶接
ワーク等の被測定物上に投光し１次元的に走査するスポ
ット光投光走査手段と、前記スポット光の投光方向を検
出する亥ポット光投光方向検出手段と、光学レンズおよ
び１次元光電素子を複数個並列に配置した１次元光電素
子センサを組合せたスポット光像検出手段と、前記スポ
ット光投光方向検出手段の検出データにもとづき前記ス
ポット光像検出手段の１次元光電素子を順次選択するセ
ンサ出力選択手段とを設けたものである。
定するスポット光設定手段と、前記スボノｌ−光を溶接
ワーク等の被測定物上に投光し１次元的に走査するスポ
ット光投光走査手段と、前記スポット光の投光方向を検
出する亥ポット光投光方向検出手段と、光学レンズおよ
び１次元光電素子を複数個並列に配置した１次元光電素
子センサを組合せたスポット光像検出手段と、前記スポ
ット光投光方向検出手段の検出データにもとづき前記ス
ポット光像検出手段の１次元光電素子を順次選択するセ
ンサ出力選択手段とを設けたものである。
実施例の説明
以下、本発明の実施例につき図面の第４図〜第７図（Ｉ
Ｌ） 、 （ｂ）に沿って説明する。（１）はスポット
光を設定するスポット光設定手段で、発光部１ｏと、前
記発光部１０の出力を制御する光源制御回路１１と、前
記発光部１ｏから出力された光、をスポット光に絞るコ
リメートレンズ１２とかう構成されている。そして、前
記発光部１０はＬＥＤ素子。
Ｌ） 、 （ｂ）に沿って説明する。（１）はスポット
光を設定するスポット光設定手段で、発光部１ｏと、前
記発光部１０の出力を制御する光源制御回路１１と、前
記発光部１ｏから出力された光、をスポット光に絞るコ
リメートレンズ１２とかう構成されている。そして、前
記発光部１０はＬＥＤ素子。
半導体レーザ、ガスレーザ等を利用するが、半導体レー
ザ等のレーザを利用すれば、ＬＥＤ素子の場合に比し、
スポット光をより小さく絞ることができる。また、コリ
メートレンズ１２０″ｉ通常の光学レンズや屈折率が中
心軸から外周面に向って放射線状に分布している円柱状
の光学ガラスレンズ等を利用する。（１）はスポット光
を溶接ワーク４０等の被測定物上に投光するとともに、
それを１次元的に走査するスポット光投光走査手段で、
反射鏡１３をモータ等で構成した操作機構部１４により
回転させたり、あるいは一定角度中掘らせる（揺動させ
る）。この場合、スポット光が前記反射鏡１３を中心に
して扇状に投光されるが、扇状でなく平行に投光させた
い場合（この方がスポット光の位１４演算が容易になる
）、第６図（ａ）に示すように、反射鏡１３と、前記反
射鏡１３を回転もしくは揺動するだめの操作機構部１４
と凸レンズ１５を設け、前記反射鏡１３を凸レンズ１６
の略焦点に配置することにより、平行な投光光線を１次
元的に走査させることができる。なお、第６図（ｂ）で
示すように、第６図（ａ）の凸レンズ１５の代りに凹面
鏡１６を用いても同様の平行な１次元走査が可能である
。１７は走査機構部１４を駆動する制御回路、（ＩＩＩ
）は前記スポット光投光走査手段（ＩＩ）によりスポッ
ト光を走査させた時のスポット光の投光方向（すなわち
、走査方向もしくは位置）を検出するスポット光投光方
向検出手段で、回転角度検出器１８と（１１ツ処理回路
１９とにより構成される。
ザ等のレーザを利用すれば、ＬＥＤ素子の場合に比し、
スポット光をより小さく絞ることができる。また、コリ
メートレンズ１２０″ｉ通常の光学レンズや屈折率が中
心軸から外周面に向って放射線状に分布している円柱状
の光学ガラスレンズ等を利用する。（１）はスポット光
を溶接ワーク４０等の被測定物上に投光するとともに、
それを１次元的に走査するスポット光投光走査手段で、
反射鏡１３をモータ等で構成した操作機構部１４により
回転させたり、あるいは一定角度中掘らせる（揺動させ
る）。この場合、スポット光が前記反射鏡１３を中心に
して扇状に投光されるが、扇状でなく平行に投光させた
い場合（この方がスポット光の位１４演算が容易になる
）、第６図（ａ）に示すように、反射鏡１３と、前記反
射鏡１３を回転もしくは揺動するだめの操作機構部１４
と凸レンズ１５を設け、前記反射鏡１３を凸レンズ１６
の略焦点に配置することにより、平行な投光光線を１次
元的に走査させることができる。なお、第６図（ｂ）で
示すように、第６図（ａ）の凸レンズ１５の代りに凹面
鏡１６を用いても同様の平行な１次元走査が可能である
。１７は走査機構部１４を駆動する制御回路、（ＩＩＩ
）は前記スポット光投光走査手段（ＩＩ）によりスポッ
ト光を走査させた時のスポット光の投光方向（すなわち
、走査方向もしくは位置）を検出するスポット光投光方
向検出手段で、回転角度検出器１８と（１１ツ処理回路
１９とにより構成される。
そして、第４図に示すように、走査機構部１４に接続し
たパルスエンコーダまたはポテンショメータ等の回転角
度検出器１８により前記反射鏡１３０回転角度を検出し
、前記信号処理回路１９に入力する。なお、走査機構部
１４にパルスモータを用いれば回転角度検出器１８は省
略でき、信す処理回路１９によって、前記パルスモータ
に与えられる制御（ｉ−ｔすを検知するのみでよい。（
Ｍは溶接ワーク４Ｃ上に投光されたスポット光［象５の
位置を検出するスポット光像検出手段で、光学レンズ２
ｏと、複数個並列捷たけ横列にならべた１次元光電素子
センサ２１とを組合せたものである。なお、１次元光電
素子センサ２１としては１次元のイメージセンサや１次
元のＰＳＤ素子等を用いることができる。１だ、光学レ
ンズ２０として、一定の波長の光のみを通す干渉フィル
タ効果のあるものを用いるか、組み合わせると、光ノイ
ズに対してＳ／Ｎの高い信号が得られる。（Ｖ）は前記
スポット光投光方向検出手段（ＩＩＩ）の出力信号にも
とづいて、前記１次元光電素子センサ２１を順次選択す
るセンサ出力選択手段で、アナログ（Ｉ’Ａ’３マルチ
プレクサ等の選Ｉｆ＜回路２２により構成される。ｖＯ
は選択された１次元光電素子センサ２１の出力である。
たパルスエンコーダまたはポテンショメータ等の回転角
度検出器１８により前記反射鏡１３０回転角度を検出し
、前記信号処理回路１９に入力する。なお、走査機構部
１４にパルスモータを用いれば回転角度検出器１８は省
略でき、信す処理回路１９によって、前記パルスモータ
に与えられる制御（ｉ−ｔすを検知するのみでよい。（
Ｍは溶接ワーク４Ｃ上に投光されたスポット光［象５の
位置を検出するスポット光像検出手段で、光学レンズ２
ｏと、複数個並列捷たけ横列にならべた１次元光電素子
センサ２１とを組合せたものである。なお、１次元光電
素子センサ２１としては１次元のイメージセンサや１次
元のＰＳＤ素子等を用いることができる。１だ、光学レ
ンズ２０として、一定の波長の光のみを通す干渉フィル
タ効果のあるものを用いるか、組み合わせると、光ノイ
ズに対してＳ／Ｎの高い信号が得られる。（Ｖ）は前記
スポット光投光方向検出手段（ＩＩＩ）の出力信号にも
とづいて、前記１次元光電素子センサ２１を順次選択す
るセンサ出力選択手段で、アナログ（Ｉ’Ａ’３マルチ
プレクサ等の選Ｉｆ＜回路２２により構成される。ｖＯ
は選択された１次元光電素子センサ２１の出力である。
この出力ＶｏをＡ／Ｄ 変換して、マイクロコンピー−
タ内に取込めば、各種の計測、認識処理ができるもので
ある。このようにスポット尤投光走査毛段（１１）から
の投光方向と同期して、１次元光電素子センサ２１が選
択される仕組みになっているため、従来の２次元ｐｓｎ
を用いたものに比し、反射の影響による検出１’＋’ｉ
度の低下は格段に小さくなるものである。さらに本実施
例につき詳細に説明する。。
タ内に取込めば、各種の計測、認識処理ができるもので
ある。このようにスポット尤投光走査毛段（１１）から
の投光方向と同期して、１次元光電素子センサ２１が選
択される仕組みになっているため、従来の２次元ｐｓｎ
を用いたものに比し、反射の影響による検出１’＋’ｉ
度の低下は格段に小さくなるものである。さらに本実施
例につき詳細に説明する。。
寸ず、発光部１ｏとして、２５ｍＷの半導体レーザ（波
長８３０ｎｍ ）を１０ＫＨｚに変調したものを用い、
コリメートレンズ１２で、スポット光の光径として０．
４ ｍｍφに絞り、これを走査機構部１４としてのＤＣ
モータに取付けだ反射鏡１３により第６図に示すような
溶接ワーク４Ｃ−にに扇状に走査させる。寸だ反射鏡１
３の回転角は５Ｃ″′ｃ１これは溶接ワーク４０面上の
走査ｒｊＪにして、約２０ ＋Ｉ＃１１に相当するもの
である。つぎにｊ又射鏡１３の回１回角の検出は、前記
ＤＣモータに直結した回転角度検出器１８としてのパル
スエンコーダ（４０００パル、ス／Ｔ）にて検出し、信
号処理回路１９としてのエンコーダパルス４倍周波数回
路により、０．０２５°の分解能で検出する。才だ信号
処理回路１９ではこの検出パルスをベースにして、反１
ｊＪ鏡１３の回転角０．６°＠に、選択回路２２として
のアナログ信−マルチプレクサに信りを送り、１次元Ｐ
ＳＤ素子（ＩＸ１０關）を１Ｑケ並べた１次元光電素子
センサ２１の出力選択を行う。なお、光学レンズ２Ｑに
は、通常の凸レンズと８ｏ○〜８６０ ｎｍの波長の光
を８６％以上通す干渉フィルタを組み合せて使用した。
長８３０ｎｍ ）を１０ＫＨｚに変調したものを用い、
コリメートレンズ１２で、スポット光の光径として０．
４ ｍｍφに絞り、これを走査機構部１４としてのＤＣ
モータに取付けだ反射鏡１３により第６図に示すような
溶接ワーク４Ｃ−にに扇状に走査させる。寸だ反射鏡１
３の回転角は５Ｃ″′ｃ１これは溶接ワーク４０面上の
走査ｒｊＪにして、約２０ ＋Ｉ＃１１に相当するもの
である。つぎにｊ又射鏡１３の回１回角の検出は、前記
ＤＣモータに直結した回転角度検出器１８としてのパル
スエンコーダ（４０００パル、ス／Ｔ）にて検出し、信
号処理回路１９としてのエンコーダパルス４倍周波数回
路により、０．０２５°の分解能で検出する。才だ信号
処理回路１９ではこの検出パルスをベースにして、反１
ｊＪ鏡１３の回転角０．６°＠に、選択回路２２として
のアナログ信−マルチプレクサに信りを送り、１次元Ｐ
ＳＤ素子（ＩＸ１０關）を１Ｑケ並べた１次元光電素子
センサ２１の出力選択を行う。なお、光学レンズ２Ｑに
は、通常の凸レンズと８ｏ○〜８６０ ｎｍの波長の光
を８６％以上通す干渉フィルタを組み合せて使用した。
なお、反射鏡１３から溶接ワーク４Ｃの平板部までの距
離は、約１５０Ｍであった。
離は、約１５０Ｍであった。
本実施例によりｆＧＪ−られた検出データの一例を第７
図（ａ）に示す１．波線が実１際の開先形状に対応する
基準値であり、黒点が検出データである。なお、１次元
光電素子センサ２１からの出力は電流信号のため、これ
を選１１す回路２２で電流電圧変換し、信号増巾を行い
（約５ｏｄＢ）、さらに１ｏＫＨｚのバンドパスフィル
タを介し、Ａ／Ｄ変換してマイクロコンピーータ内に取
込み、１次元光電素子センサ２１のＰＳＤ素子面上での
スポット光像の位１１／ｆ信り″に変換し／こものが、
この黒点のデータである３、これより、開先ギヤツブ巾
の検出精度は＋０．２ ＃１ＩＩＩ以内にできること、
反射の影響がほとんどなく、開先形状を±０．２朋の精
度で検出できることが明らかになった。つぎに、第７図
（ｂ）は従来の２次元ＰＳＤ素子を用いた場合、スポッ
ト光投光方向検出手段（ＩＩＩ）およびセンサ出力選択
手段（Ｖ）は不要の結果を示すものであるが、開先内の
スポット光の反射の影響により、開先ギヤツブ巾はもち
ろんのこと、開先形状の検出もき−わめて不正確である
ことが明白になった。
図（ａ）に示す１．波線が実１際の開先形状に対応する
基準値であり、黒点が検出データである。なお、１次元
光電素子センサ２１からの出力は電流信号のため、これ
を選１１す回路２２で電流電圧変換し、信号増巾を行い
（約５ｏｄＢ）、さらに１ｏＫＨｚのバンドパスフィル
タを介し、Ａ／Ｄ変換してマイクロコンピーータ内に取
込み、１次元光電素子センサ２１のＰＳＤ素子面上での
スポット光像の位１１／ｆ信り″に変換し／こものが、
この黒点のデータである３、これより、開先ギヤツブ巾
の検出精度は＋０．２ ＃１ＩＩＩ以内にできること、
反射の影響がほとんどなく、開先形状を±０．２朋の精
度で検出できることが明らかになった。つぎに、第７図
（ｂ）は従来の２次元ＰＳＤ素子を用いた場合、スポッ
ト光投光方向検出手段（ＩＩＩ）およびセンサ出力選択
手段（Ｖ）は不要の結果を示すものであるが、開先内の
スポット光の反射の影響により、開先ギヤツブ巾はもち
ろんのこと、開先形状の検出もき−わめて不正確である
ことが明白になった。
発明の効果
本発明によれば、如何なる形状の物体でも、反射の影響
をほとんど無視でき、かつ半導体レーザによるスポット
光径の小径化や干渉フィルりによる光ノイズカット効果
により、きわめて正確な物体の３次元位間、形状１寸法
等の計測が可能となり、マイクロコンピー、−夕等の制
御回路とを組合せることにより商性能、高信頼、低価格
な産業用の視覚センサとしてのスポット光位置検出装置
を得ることができる優れた効果を奏するものである。
をほとんど無視でき、かつ半導体レーザによるスポット
光径の小径化や干渉フィルりによる光ノイズカット効果
により、きわめて正確な物体の３次元位間、形状１寸法
等の計測が可能となり、マイクロコンピー、−夕等の制
御回路とを組合せることにより商性能、高信頼、低価格
な産業用の視覚センサとしてのスポット光位置検出装置
を得ることができる優れた効果を奏するものである。
第１図（は従来の３次元物体検出装置を示す説明図、第
２図および第３図はそれぞれ従来例の作用説明図、第４
図は本発明の実施例におけるスポット光位置検出装＋４
の説明図、第６図（＆） 、 （ｂ）はそれぞれスポッ
ト光投光走査手段の実施例を示す説明図、第６図−口溶
接ワークの斜視図、第７図（ａ） 、 （ｂ）ｄ：それ
ぞれ検出データの特性図である。 （１）・・・・スポット光設定手段、（■）・・・−・
・スポット光投光走査手段、（ＩＩＩ）・・・・スポッ
ト光投光方向検出手段、（Ｍ・・・・・スポット光像検
出手段、（Ｖ）・・・・・センサ出力選択手段、９・・
・・・・スポット光、１０・・・・発光部、１１・・・
・・・光源制御回路、１２・・・ コリメートレンズ、
１３・・・・・反射鏡、１４・・・・・・走査機構部、
１５・・・・凸レンズ、１６・・・・凹レンズ、１７・
・制御回路、１８・・・・回転角度検出器、１９・・
信５処理回路、２０・ ・・光学レンズ、２１−・・・
１次元光電素子センサ、２２・・・・・選択回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第５
図 Ｃα） 第６図 Ｃ 第７図 （
２図および第３図はそれぞれ従来例の作用説明図、第４
図は本発明の実施例におけるスポット光位置検出装＋４
の説明図、第６図（＆） 、 （ｂ）はそれぞれスポッ
ト光投光走査手段の実施例を示す説明図、第６図−口溶
接ワークの斜視図、第７図（ａ） 、 （ｂ）ｄ：それ
ぞれ検出データの特性図である。 （１）・・・・スポット光設定手段、（■）・・・−・
・スポット光投光走査手段、（ＩＩＩ）・・・・スポッ
ト光投光方向検出手段、（Ｍ・・・・・スポット光像検
出手段、（Ｖ）・・・・・センサ出力選択手段、９・・
・・・・スポット光、１０・・・・発光部、１１・・・
・・・光源制御回路、１２・・・ コリメートレンズ、
１３・・・・・反射鏡、１４・・・・・・走査機構部、
１５・・・・凸レンズ、１６・・・・凹レンズ、１７・
・制御回路、１８・・・・回転角度検出器、１９・・
信５処理回路、２０・ ・・光学レンズ、２１−・・・
１次元光電素子センサ、２２・・・・・選択回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第５
図 Ｃα） 第６図 Ｃ 第７図 （
Claims (7)
- （１）スポット光を設定するスポット光設定手段と、前
記スポット光を溶接ワーク等の被測定物上に投光し１次
元的に走査するスポット光投光走査手段と、前記スポッ
ト光の投光方向を検出するスポット光投光方向検出手段
と、光学レンズおよび１次元光電素子を複数個並列に配
置した１次元光電素−ｒセンサを組合せたスポット光像
検出手段と、前記スポット光投光方向検出手段の検出デ
ータにもとづき前記スポット光像検出手段の１次元光電
素子を順次ｊｊｌ Ｉｆくするセンサ出力選択手段とを
備え／Ｃスポット光位置検出装置。 - （２）スポット光設定手段は半導体レーザとコリメート
レンズとの組合せからなる特許請求の範囲第（１）項記
載のスポット光位置検出装置。 - （３）スポット光像検出手段の１次元光電素子とし ３
てＰＳＤ素子を用いた特許請求の範囲第（１）項記載の
スポット光位置検出装置。 - （４）スポット光投光走査手段は反ｑ・１鏡と前記反ｑ
・１鏡を回転または揺動させる走査機構部とからなる特
許請求の範囲第（１）項記載のスポット光位置検出装置
。 - （５）スポット光投光走査手段は反射鏡と前記反射鏡を
回転または揺動させる走査機構部と凸レンズとからなり
、前記反射鏡の回転軸または揺動軸を前記凸レンズの略
焦点に配置した特許請求の範囲第（１）ｆｒｑ記載のス
ポット光位置検出装置。 - （６）スポット光投光走査手段は反射鏡と前記反射鏡を
回転丑たけ揺動させる走査機構部と凹面鏡とからなり、
前記反射鏡の回転軸または揺動軸を前記凹面鏡の略焦点
に配置した特許請求の範囲第（１）項記載のスポット光
位置検出装置。 - （７）スボ／）光像検出手段の光学レンズは、干渉フィ
ルタ作用のあるレンズである特許請求の範囲第（１）Ｌ
ｒ４記載のスポット光位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8854783A JPS59212703A (ja) | 1983-05-19 | 1983-05-19 | スポツト光位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8854783A JPS59212703A (ja) | 1983-05-19 | 1983-05-19 | スポツト光位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59212703A true JPS59212703A (ja) | 1984-12-01 |
| JPH0334563B2 JPH0334563B2 (ja) | 1991-05-23 |
Family
ID=13945876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8854783A Granted JPS59212703A (ja) | 1983-05-19 | 1983-05-19 | スポツト光位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59212703A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62172214A (ja) * | 1986-01-24 | 1987-07-29 | N T T Gijutsu Iten Kk | 光ビ−ムを用いた視覚センサ |
| US4709156A (en) * | 1985-11-27 | 1987-11-24 | Ex-Cell-O Corporation | Method and apparatus for inspecting a surface |
| JPS6474405A (en) * | 1987-09-16 | 1989-03-20 | Toyota Motor Corp | Method for measuring work gap at the time of arc welding |
| EP0511117A2 (en) * | 1991-04-26 | 1992-10-28 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Object profile measuring method and apparatus |
-
1983
- 1983-05-19 JP JP8854783A patent/JPS59212703A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4709156A (en) * | 1985-11-27 | 1987-11-24 | Ex-Cell-O Corporation | Method and apparatus for inspecting a surface |
| JPS62172214A (ja) * | 1986-01-24 | 1987-07-29 | N T T Gijutsu Iten Kk | 光ビ−ムを用いた視覚センサ |
| JPS6474405A (en) * | 1987-09-16 | 1989-03-20 | Toyota Motor Corp | Method for measuring work gap at the time of arc welding |
| EP0511117A2 (en) * | 1991-04-26 | 1992-10-28 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Object profile measuring method and apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0334563B2 (ja) | 1991-05-23 |
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