JPS61105405A - 光学式ラインセンサ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光学式ラインセンサに関し、一層詳細には、少
なくとも二対の光透過式のライン型センサヘッド１を用
いて被測定物の二次元位置を効果的に測定出来るように
構成した光学式ラインセンサに関する。

一般に、自動車の生産工程において、例えば、車体にフ
ロントガラスを組み付ける際、搬送されてきた車体の位
置を測定するにあたり、車体表面の塗装膜を保護する目
的で光学式の被接触形センサを用いることはよく知られ
ている。

従来、この種のセンサは車体のサイドシル部を基準とし
て車体全体の二次元位置、すなわち、幅方向の位置と高
さ方向の位置を測定している。

この場合のセンサとしては、幅方向の位置の測定には、
例えば、第１図に示すように、車体２を構成するサイド
シル部４の一側部に位置を異なるように二つの光学式セ
ンサ６ａ、６ｂを配設して前記サイドシル部４からの距
離を可及的に正確に測定している。一方、車体の高さ方
向の位置の測定には、例えば、第２図に示すように、車
体２を構成するサイドシル部４の一例部に発光素子８ａ
を配設し、他側部に受光素子８ｂを配設した構造のもの
が採用されている。

前者は二つの異なるセンサ６ａ、　６ｂが検出するサイ
ドシル部４からの反射光によって幅方向の位置を正確に
把握しようとするものである。一方、後者では対応関係
にあり且つ互いに離間するライン状の発光素子８ａと受
光部素子８ｂとの間で、特に位置決めされたサイドシル
部４によって受光を妨げられた受光素子８ｂを介して車
体２の位置情報を得ている。

ところが、このような従来の測定方式にあっては、車体
の幅方向の位置の測定と高さ方向の位置の測定に異なっ
た種類の光学式センサが異なった位置に配設されるため
に、測定装置が全体として大型化し且つ複雑とならざる
を得す、占有面積が大きくしかも取り扱いも煩雑でコス
トの増大を招来するという問題点がある。また、前者の
方式では光学式センサは車体を構成するサイドシル部の
反射率によって測定の誤差が出てくるため、センサ自体
の配設位置並びに測定部位も自ずと制限されるという不
都合が存在していた。

そこで、本発明者等は鋭意考究並びに工夫を重ねた結果
、断面略五角形状に枠体を形成し、これにライセンサを
配設する、すなわち、側壁部と底壁部に受光部を形成し
、傾斜する斜面部に発光部を形成するように少なくとも
二対の光透過式のライン型センサヘッドを対応関係で配
設すれば、極めて簡単な構成により被測定物の二次元位
置を座標値として測定することが出来る。さらに、ｉ測
定物の反射率による影響も受けなくて済むため安価で且
つ適用範囲が広くしかも正確に位置測定が可能な光学式
ラインセンサが得られ、前記の不都合が解消することが
判った。

従って、本発明の目的は極めて簡単な構成で廉価に製造
出来、さらに位置の情報も正確に得られる光学式ライン
センサを提供するにある。

前記の目的を達成するために、本発明は枠体からなるセ
ンサ本体に、少なくとも底壁部を第１の受光部として当
該第１受光部に対し斜め上方から発光する第１の発光部
と、底壁部に対し立設された側壁部を第２の受光部とし
て当該第２受光部に対し水平方向に発光する第２の発光
部とを配設することを特徴とする。

次に、本発明に係る光学式ラインセンサについて好適な
実施例を挙げ、添付の図面を参照して以下詳細に説明す
る。

第３図において、参照符号１０は自動車の車体を示し、
参照符号１２はその一部を構成するサイドシル部を示す
、そして、前記サイドシル部１２の二次元位置、すなわ
ち、高さ方向の位置と幅方向の位置を測定する本発明に
係る光学式ラインセンサ１４が前記サイドシル部１２を
跨ぐようにして配設される。

前記光学式ラインセンサ１４は、第４図乃至第６図に示
すように、センサ本体１６を含み、前記センサ本体１６
は断面を略五角形状の枠体に形成すると共にセンサ本体
１６の底壁部１８に沿って形成された板状の台座部２０
を介して工場内の床面２２に適宜ボルト等で取付固定さ
れる。図中において、参照符号２４はそのボルト挿通孔
を示し、この実施例では台座部２０の所定個所に六個形
成される。前記センサ本体１６はその底壁部１８から垂
直方向にしかも平行に立ち上がった両側壁部２６Ａおよ
び２６Ｂの先端部が内方に折曲されて所定角度の傾斜壁
２８Ａおよび２８Ｂを形成している。

そこで、本実施例では前記センサ本体１６の底壁部１８
の内面に受光素子を敷き詰めて受光部３０とし、一方、
前記側壁部２６Ａ、２６Ｂの傾斜壁２８Ａ、２８Ｂの内
面に発光素子を敷き詰めて発光部３２とする一対の光透
過式のライン型センサヘッドが設けられる。さらに、セ
ンサ本体１６には前記側壁部２６Ａおよび２６Ｂのいず
れか一方（図中モは側壁部２６Ｂ）の垂直部位の内面に
受光素子を敷き詰めて受光部３４とし、一方、他方の垂
直部位の内面に発光素子を敷き詰めて発光部３６とする
もう一対の光透過式のライン型センサヘソドが配設され
る。すなわぢ、前記センサ本体１６には該センサ本体１
６の上方開口部から進入する図示しない車体１０のサイ
ドシル部１２（、第３図参照）に対して斜め上方からと
水平方向との二方向から発光する少なくとも二対の光透
過式のライン型センサヘッドが配設される。

本発明に係る光学式ラインセンサ１４は基本的には以上
のように構成されるため、前記二対のライン型センサヘ
ッドにより測定された測定値を用いて所定の演算処理を
施すことにより前記サイドシル部１２の二次元位置を座
標値として検出することが出来る。これを第７図乃至第
９図を用いてさらに詳しく説明する。

先ず、第７図に示すように、発光部３６と受光部３４と
からなる一対のライン型センサヘッドによりＸｌ　（サ
イドシル部１２の高さ方向の位置）を検出する。この時
、発光部３２と受光部３０とからなるもう一対のライン
型センサヘッドは作動しない。

次に、第８図に示すように、発光部３２と受光部３０ど
からなるライン型センサヘッドによりＹｌ（サイドシル
部１２の見かけ上の幅方向の位置）を検出する。この時
、発光部３６と受光部３４とからなるもう一対のライン
型センサヘッドの作動は停止される。

最後に、第９図に示すように、前記検出測定値Ｘ１およ
びＹｌと前記センサ本体１６の幾何学的形状によって定
まる角度θ１　（これは、前記傾斜壁２８Ａの傾斜角θ
２と等しい）を用いて、例えば、 ｔａｎθ＝Ｘ１　／Ｙ２−＝Ｙ２　＝Ｘ１　／　ｔａｎ
θ、’、Ｙ３　＝Ｙｌ　−Ｙ２ の式から算出されるように演算処理を行う。これにより
、測定対象のサイドシル部１２の二次元座標値Ｘ１、Ｙ
３を検出することが出来る。勿論、このような演算処理
は前記二対のライン型センサヘッドのセンサ出力を入力
する図示しない制御回路によって行う。

このようにして自動車の車体１０の二次元位置が測定さ
れるのであるが、本実施例によれば同一種類の少なくと
も二対のライン型センサヘッドを単体からなるセンサ本
体１６に効果的に組み込むことが出来、これによって、
センサ本体１６の小型化並びに簡略化が図れる。また、
本実施例では前記二対のライン型センサヘッドは共に光
透過式の光学式センサで構成されるため反射式の光学式
センサのように被測定物の反射率による影響を受けるこ
ともない。このため、その適用部位も広範囲に拡大出来
る。すなわち、車体の如き比較的大きな被測定物でも制
約を受けることな（、例えば、前記車体１０のサイドシ
ル部１２に限らずその他の部位においても使用すること
が出来る。

なお、本実施例では、一方の傾斜壁２８Ａのみに発光部
３２を設けるようにしたが、両方の傾斜壁２８Ａ、２８
Ｂに発光部３２を設けてもよく、この場合には、第６図
に斜線で示すように、その測定可能範囲を飛躍的に拡大
することが出来る。

以上説明したように、本発明によれば、枠体からなるセ
ンサ本体に底壁部を受光部とし被測定物に対して斜め上
方から発光する発光部を設け、一方、側壁部を受光部と
して前記被測定物に対して水平方向に発光する発光部を
設けるようにして少なくとも二対の光透過式のライン型
センサヘッドを配設している。従って、従来技術と異な
り、極めて簡単な構成により被測定物の二次元位置を測
定することが出来、しかも安価で且つ適用範囲が広く、
さらに正確に測定可能で占有面積も極度に減少すること
が出来る光学式ラインセンサが得られる。

以上、本発明について好適な実施例を挙げて説明したが
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設
計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術に係る被測定物の高さ方向の位置を検
出するセンサの使用状態を示す概略説明図、第２図は従
来技術に係る被測定物の幅方向の位置を検出するセンサ
の使用状態を示す概略説明図、第３図は本発明に係る光
学式ラインセンサの使用状態を示す概略縦断説明図、第
４図は本発明に係る光学式ラインセンサの斜視図、第５
図は本発明に係る光学式ラインセンサの平面図、第６図
は本発明に係る光学式ラインセンサの側面図、第７図乃
至第９図は本発明に係る光学式ラインセンサの発光時に
おける作用状態を示す夫々の概略説明図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）枠体からなるセンサ本体に、少なくとも底壁部を
   第１の受光部として当該第１受光部に対し斜め上方から
   発光する第１の発光部と、底壁部に対し立設された側壁
   部を第２の受光部として当該第２受光部に対し水平方向
   に発光する第２の発光部とを配設することを特徴とする
   光学式ラインセンサ。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載のラインセンサにおい
   て、底壁部から垂直方向にしかも平行に立ち上がった一
   組の側壁部の先端部を夫々内方に折曲して所定角度の一
   組の傾斜壁を形成すると共に、この傾斜壁に底壁部を受
   光部とするライン型センサヘッドの発光部を設けるよう
   構成してなる光学式ラインセンサ。