JPS6145912A - 形状検知方法 - Google Patents
形状検知方法Info
- Publication number
- JPS6145912A JPS6145912A JP16727584A JP16727584A JPS6145912A JP S6145912 A JPS6145912 A JP S6145912A JP 16727584 A JP16727584 A JP 16727584A JP 16727584 A JP16727584 A JP 16727584A JP S6145912 A JPS6145912 A JP S6145912A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- support
- light beams
- measured
- intervals
- interval
- 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
- 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
- G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (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】
本発明は物体の三次元的形状の検知方法、特に。
物体の高さのほかに幅その他を同時に検知し得る三次元
的形状の検知方法に一係る。
的形状の検知方法に一係る。
現在、例えば電気部品の生産う゛インにおける自動化は
非常に進んでいるものの、検査部門、特に、外観検査部
門は依然として人間の眼に頼りているのが現状である。
非常に進んでいるものの、検査部門、特に、外観検査部
門は依然として人間の眼に頼りているのが現状である。
従って、それを自動化するに当って、人間の眼に変わる
視覚センサの開発が急務となっている。本発明は、その
様な要求に答え、物体の三次元的寸法を自動的に検知す
る方法を提供する。
視覚センサの開発が急務となっている。本発明は、その
様な要求に答え、物体の三次元的寸法を自動的に検知す
る方法を提供する。
従来の技術
従来、物体の高さを自動的に検知する方法として光切断
法がある。例えば、支持体上に物体を置き、スリットを
通してライン状のプロファイルをもつ元ビームを物体に
斜めから照射すると、元ビームは斜方向に照射されてい
るので物体の頂上で光ビームが物体に尚る位置と、光ビ
ームが物体に当らずに支持体表面に到達し文位置は水平
方向において位置がずれており、そのずれの間隔は光ビ
ームの照射角が一定であれば物体の高さに比例する。そ
こでその間隔を二次元センナ、例えばテレビカメラなど
で測定することにｊ５、物体の高さを知ることができる
。また、ライン状のプロファイルを持つ平行な２本の光
ビームを例えば物体に対して両側から支持体表面上で出
合う工うに照射し、２本の元ビームが物体の頂上に当尺
る位置の間隔を測定することによっても、物体の高さを
測定することができる。さらに、前者においてライン状
の光ビームの代シに離間した２つのスポット状の光ビー
ムを用いたシ、後者において各党ビームの代りに夫々を
スポット状の光ビームを用いることも行なわれている。
法がある。例えば、支持体上に物体を置き、スリットを
通してライン状のプロファイルをもつ元ビームを物体に
斜めから照射すると、元ビームは斜方向に照射されてい
るので物体の頂上で光ビームが物体に尚る位置と、光ビ
ームが物体に当らずに支持体表面に到達し文位置は水平
方向において位置がずれており、そのずれの間隔は光ビ
ームの照射角が一定であれば物体の高さに比例する。そ
こでその間隔を二次元センナ、例えばテレビカメラなど
で測定することにｊ５、物体の高さを知ることができる
。また、ライン状のプロファイルを持つ平行な２本の光
ビームを例えば物体に対して両側から支持体表面上で出
合う工うに照射し、２本の元ビームが物体の頂上に当尺
る位置の間隔を測定することによっても、物体の高さを
測定することができる。さらに、前者においてライン状
の光ビームの代シに離間した２つのスポット状の光ビー
ムを用いたシ、後者において各党ビームの代りに夫々を
スポット状の光ビームを用いることも行なわれている。
発明が解決しようとする問題点
上記の方法は、いずれも、光ビームがせいぜい２本しか
ないので、物体の三次元的形状、例えば最も単純に、高
さのほかに平面的な縦および横の寸法を検知するために
は、物体または光学系の機械的動きが必要になシ、測定
に！！する時間が大であつ７’ｊ。
ないので、物体の三次元的形状、例えば最も単純に、高
さのほかに平面的な縦および横の寸法を検知するために
は、物体または光学系の機械的動きが必要になシ、測定
に！！する時間が大であつ７’ｊ。
問題点を解決するｋめの手段および作用本発明では、上
記問題点を解決するために、物体の上方から、物体の支
持体よｐ下方向の仮想一点に集光する等間隔の多数の光
ビームを照射する。
記問題点を解決するために、物体の上方から、物体の支
持体よｐ下方向の仮想一点に集光する等間隔の多数の光
ビームを照射する。
多数の光ビームの間隔は集光する仮想一点からの距離に
比例するので、物体の高さは光ビームが物体に当っ友と
きの光ビームの間隔から求められる点は従来と同様であ
る。本発明では二更に１等間隔の光ビームを多数用いて
いるので、物体の高さに応じて異なる間隔で光ビームが
物体に当る。従って、物体に当っ几光ビームの間隔が等
間隔である領域は同一高さの面を表わすことになるので
、その幅を測定すれば平面的な寸法を知ることができる
。この方法では、物体の形状が単純である＃１ど三次元
的形状の検知が容易であるが、物体の形状が複雑であっ
ても、原理的にはその形状を検知できる。
比例するので、物体の高さは光ビームが物体に当っ友と
きの光ビームの間隔から求められる点は従来と同様であ
る。本発明では二更に１等間隔の光ビームを多数用いて
いるので、物体の高さに応じて異なる間隔で光ビームが
物体に当る。従って、物体に当っ几光ビームの間隔が等
間隔である領域は同一高さの面を表わすことになるので
、その幅を測定すれば平面的な寸法を知ることができる
。この方法では、物体の形状が単純である＃１ど三次元
的形状の検知が容易であるが、物体の形状が複雑であっ
ても、原理的にはその形状を検知できる。
光源は白色光でもよいが、光の分散、干渉がない点でレ
ーザ光が好ましい。等間隔の多数の元ビームを形成する
罠は、例えば、レーザ光等を等間隔に孔をあけたスリッ
ト板や格子状のスリット板を通過させればよい。元ビー
ムは直角な２方向において等間隔にするほか、放射状に
等間隔あるいは同心円周状に等間隔などであってもよい
。元ビームが物体に当った位置の検出は二次元セ／す、
例えば、テレビカメラ、を用いることができる。
ーザ光が好ましい。等間隔の多数の元ビームを形成する
罠は、例えば、レーザ光等を等間隔に孔をあけたスリッ
ト板や格子状のスリット板を通過させればよい。元ビー
ムは直角な２方向において等間隔にするほか、放射状に
等間隔あるいは同心円周状に等間隔などであってもよい
。元ビームが物体に当った位置の検出は二次元セ／す、
例えば、テレビカメラ、を用いることができる。
実施例
第１図は本発明の方法の１つの実施例を示す−スリット
板１け等間隔に格子状の孔がおいている。
板１け等間隔に格子状の孔がおいている。
入射レーザ光りがスリット板１を通過して等間隔の多数
の光ビームになつた後、球面レンズ２で受けて焦点下の
位置にその多数の光ビームを集光する。実際には、焦点
ｆは支持体３．Ｃり下方向にあるので、集光された元ビ
ームは一点に結集する以前に、支持体３土に等間隔のス
ポット群を形成する（第１図仲）参照）。支持体３の上
に被測定物体４、例えばコンデンサを置くと、被測定物
体４の頂面に尚るときの光ビームは支持体３表面に当た
るときよシ幅広い間隔を有しているので、第１図（／→
に見られるようなスポット群を形成する０このスポット
群において、物体の端部はスポットの間隔が変化する位
置として表われるので、物体４の頂面の縦の寸法ｔおよ
び横の寸法Ｗは容易に測定される。また、物体４の高さ
ｈば、球面レンズ２の焦点距離ｆ、スリット１の孔の間
隔Ｗ、支持体３表面上におけるスポットの間隔ａ、そし
て物体４の頂面上におけるスボ・ソトの間隔Ｘから、三
角形の性質を用いて容易に求められる。
の光ビームになつた後、球面レンズ２で受けて焦点下の
位置にその多数の光ビームを集光する。実際には、焦点
ｆは支持体３．Ｃり下方向にあるので、集光された元ビ
ームは一点に結集する以前に、支持体３土に等間隔のス
ポット群を形成する（第１図仲）参照）。支持体３の上
に被測定物体４、例えばコンデンサを置くと、被測定物
体４の頂面に尚るときの光ビームは支持体３表面に当た
るときよシ幅広い間隔を有しているので、第１図（／→
に見られるようなスポット群を形成する０このスポット
群において、物体の端部はスポットの間隔が変化する位
置として表われるので、物体４の頂面の縦の寸法ｔおよ
び横の寸法Ｗは容易に測定される。また、物体４の高さ
ｈば、球面レンズ２の焦点距離ｆ、スリット１の孔の間
隔Ｗ、支持体３表面上におけるスポットの間隔ａ、そし
て物体４の頂面上におけるスボ・ソトの間隔Ｘから、三
角形の性質を用いて容易に求められる。
式中、Ｗ、ｆ、ａは定数であるから、Ｘの値からｈは直
ちに求められる。スポット群はテレビカメラ５などで観
察できる。従って、例えば、物体の三次元的寸法が特定
の規格の範囲内にあるかどうかを監視することなど社非
常に容易である。この監視を自動機械で行なうことも二
次元センサとコントロール装置があれば容易である。
ちに求められる。スポット群はテレビカメラ５などで観
察できる。従って、例えば、物体の三次元的寸法が特定
の規格の範囲内にあるかどうかを監視することなど社非
常に容易である。この監視を自動機械で行なうことも二
次元センサとコントロール装置があれば容易である。
第２図は本発明の方法のもう１つの実施例を示もこの実
施例ではスリット板ｌ／ｌ、格子状ラインにしたもので
ある０スリツト板１′以外は第１図と同じであり、２は
球面レンズ、３は支持体、４は被測定物体、５はテレビ
カメラ、Ｌは入射レーザ光、下は焦点である。
施例ではスリット板ｌ／ｌ、格子状ラインにしたもので
ある０スリツト板１′以外は第１図と同じであり、２は
球面レンズ、３は支持体、４は被測定物体、５はテレビ
カメラ、Ｌは入射レーザ光、下は焦点である。
第２図（ロ）はスリット１′を通した元ビーム全物体４
に当ててテレビカメラ５で見た像である０この像から物
体４の三次元的形状ま友は立体的寸法を読む方法は第１
図の実施例と同様であることは明らかであろう。
に当ててテレビカメラ５で見た像である０この像から物
体４の三次元的形状ま友は立体的寸法を読む方法は第１
図の実施例と同様であることは明らかであろう。
発明の効果
以上の説明から明らかなように、本発明により、被測定
物体または光学系を移動することなく、静止物体の一度
のデータ読み取りに工９、被測定物体の三次元的形状を
検知または測定できる。もりとも、被測定物体をコンベ
ア上を移動させながら、コンベアの特定の地点または帯
域で被測定物体の三次元的形状？検知することにも、本
発明が応用できることは明らかであろう。
物体または光学系を移動することなく、静止物体の一度
のデータ読み取りに工９、被測定物体の三次元的形状を
検知または測定できる。もりとも、被測定物体をコンベ
ア上を移動させながら、コンベアの特定の地点または帯
域で被測定物体の三次元的形状？検知することにも、本
発明が応用できることは明らかであろう。
本発明は、例えば、部品生産ラインの部品検査工程にお
ける三次元的寸法チェックに特に、コンデンサ、チップ
部品等のように頂面が比較的平偏な電気小部品の検査に
有利に用いることができる。
ける三次元的寸法チェックに特に、コンデンサ、チップ
部品等のように頂面が比較的平偏な電気小部品の検査に
有利に用いることができる。
第１図は本発明の実施例の検知方法を説明する図、第２
図はもう１つの実施例の検知方法を説明する図である。 ｌ、１′・・・・・・スリット板、２・・・・・・球面
レンズ、３・・・・・・支持体、４・・・・・・物体、
５・・・・・・テレビカメラ、Ｌ・・・・・・入射レー
ザ光、Ｆ・・・・・・焦点。
図はもう１つの実施例の検知方法を説明する図である。 ｌ、１′・・・・・・スリット板、２・・・・・・球面
レンズ、３・・・・・・支持体、４・・・・・・物体、
５・・・・・・テレビカメラ、Ｌ・・・・・・入射レー
ザ光、Ｆ・・・・・・焦点。
Claims (1)
- １、支持体上に被測定物体を置き、等間隔の多数の光ビ
ームを該支持体表面より裏面方向の仮想一点に集光する
如く該被測定物体に照射し、よって形成される該被測定
物体および該支持体の表面における該光ビームの投影の
間隔を二次元センサで観察することからなる、物体の三
次元的形状の検知方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16727584A JPS6145912A (ja) | 1984-08-11 | 1984-08-11 | 形状検知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16727584A JPS6145912A (ja) | 1984-08-11 | 1984-08-11 | 形状検知方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6145912A true JPS6145912A (ja) | 1986-03-06 |
Family
ID=15846720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16727584A Pending JPS6145912A (ja) | 1984-08-11 | 1984-08-11 | 形状検知方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6145912A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06181901A (ja) * | 1992-12-18 | 1994-07-05 | Osaka Gas Co Ltd | 視覚刺激装置 |
| JP2003504217A (ja) * | 1999-07-13 | 2003-02-04 | ヘンツェ，ヨアヒム | ロボット用位置決め補助のための光線の生成 |
-
1984
- 1984-08-11 JP JP16727584A patent/JPS6145912A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06181901A (ja) * | 1992-12-18 | 1994-07-05 | Osaka Gas Co Ltd | 視覚刺激装置 |
| JP2003504217A (ja) * | 1999-07-13 | 2003-02-04 | ヘンツェ，ヨアヒム | ロボット用位置決め補助のための光線の生成 |
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