JPH0141202B2 - - Google Patents
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- JPH0141202B2 JPH0141202B2 JP4971683A JP4971683A JPH0141202B2 JP H0141202 B2 JPH0141202 B2 JP H0141202B2 JP 4971683 A JP4971683 A JP 4971683A JP 4971683 A JP4971683 A JP 4971683A JP H0141202 B2 JPH0141202 B2 JP H0141202B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- receiver
- light
- bright spot
- emitter
- focus
- 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.)
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は溶接用ロボツトにおいて、作業対象物
の形および位置を測定するための計測ヘツドに関
するもので、計測ヘツドの投光器から発する光ビ
ームを被測定物表面に投射し、投射点に生ずる明
るい点すなわち輝点を受光器でとらえて、輝点の
位置を測定する場合、投光器および受光器の焦点
調整を行なうとともに、光ビームすなわち信号光
に変調を加えることにより、溶接アークより生ず
る雑音光の妨害を減少して、測定精度の向上をは
かつたものである。
の形および位置を測定するための計測ヘツドに関
するもので、計測ヘツドの投光器から発する光ビ
ームを被測定物表面に投射し、投射点に生ずる明
るい点すなわち輝点を受光器でとらえて、輝点の
位置を測定する場合、投光器および受光器の焦点
調整を行なうとともに、光ビームすなわち信号光
に変調を加えることにより、溶接アークより生ず
る雑音光の妨害を減少して、測定精度の向上をは
かつたものである。
従来のロボツト計測で被測定物の形を求めるに
は、イメージカメラで被測定物を撮像し、その画
像をコンピユータで処理して所要の特徴を抽出す
る方法が用いられてきたが、この方法では溶接ア
ークの発する雑音光の妨害除去が面倒であり、か
つ、被測定物の凹凸を求めることが困難である。
また、磁気センサを用いる方法も用いられてきた
が、被測定物の形の正確な測定ができない等の欠
点があつた。
は、イメージカメラで被測定物を撮像し、その画
像をコンピユータで処理して所要の特徴を抽出す
る方法が用いられてきたが、この方法では溶接ア
ークの発する雑音光の妨害除去が面倒であり、か
つ、被測定物の凹凸を求めることが困難である。
また、磁気センサを用いる方法も用いられてきた
が、被測定物の形の正確な測定ができない等の欠
点があつた。
本発明は、変調された細い光ビームを信号光と
して発する投光器と、信号光が被測定物上に作る
輝点をとらえる受光器を備え、投光器と受光器の
距離、投光器の信号光の方向、および受光器の視
線方向とから、測定点の位置を求めるものである
が、光ビームが被測定物上に結ぶ輝点を明確にす
るための投光器の焦点調整、および輝点の像を受
光器の受光センサ上に明確に結ぶようにするため
の受光器の焦点調整を自動的に行なうようにし
て、測定精度の向上をはかつたものである。
して発する投光器と、信号光が被測定物上に作る
輝点をとらえる受光器を備え、投光器と受光器の
距離、投光器の信号光の方向、および受光器の視
線方向とから、測定点の位置を求めるものである
が、光ビームが被測定物上に結ぶ輝点を明確にす
るための投光器の焦点調整、および輝点の像を受
光器の受光センサ上に明確に結ぶようにするため
の受光器の焦点調整を自動的に行なうようにし
て、測定精度の向上をはかつたものである。
第１図は本発明の測定原理を示す図であり、図
においてＢは計測ヘツド本体で、その中心軸ξ上
に、一定距離ｄをへだてた２点OL，ORにそれぞ
れ投光器Ｌ、受光器Ｒが取付けられており、投光
器Ｌからは変調された光ビームLSが、被測定物表
面Ｊに投射されて、Ｊ上に輝点Ａをつくり、輝点
Ａは受光器Ｒにより捕捉され、受光器Ｒの受光セ
ンサ上に輝点の像を結び、受光センサから電気出
力を生ずる。受光器は集光用のレンズＬと受光素
子ｓより構成されており、受光素子とレンズの中
心ORを結ぶ直線の方向を視線Lrと称することに
すると、光ビームと視線の方向を知れば、三角法
により輝点Ａの位置が算出される。OLを原点と
し、図示のように、計測ヘツドに固定した座標軸
ξ，η，ζをとる。計測ヘツドＢはロボツトのア
ームで支持され所要の位置、姿勢をとることがで
きるものとする。また、光ビームLsと視線Lrとは
同一平面（ξζ面）内において、それぞれOL，OR
を中心としてその方向を時間の周期関数にしたが
つて変えることができ、この関数を光ビームに関
するものをθL（ｔ）、視線に関するものをθR（ｔ）
とする。例えばθL（ｔ）の周期をθR（ｔ）の周期の
１／ｎにとれば、θR（ｔ）の１周期の間に、輝点
と視点とはｎ回重なるから、ｎ個の測定点を得る
ことができる。
においてＢは計測ヘツド本体で、その中心軸ξ上
に、一定距離ｄをへだてた２点OL，ORにそれぞ
れ投光器Ｌ、受光器Ｒが取付けられており、投光
器Ｌからは変調された光ビームLSが、被測定物表
面Ｊに投射されて、Ｊ上に輝点Ａをつくり、輝点
Ａは受光器Ｒにより捕捉され、受光器Ｒの受光セ
ンサ上に輝点の像を結び、受光センサから電気出
力を生ずる。受光器は集光用のレンズＬと受光素
子ｓより構成されており、受光素子とレンズの中
心ORを結ぶ直線の方向を視線Lrと称することに
すると、光ビームと視線の方向を知れば、三角法
により輝点Ａの位置が算出される。OLを原点と
し、図示のように、計測ヘツドに固定した座標軸
ξ，η，ζをとる。計測ヘツドＢはロボツトのア
ームで支持され所要の位置、姿勢をとることがで
きるものとする。また、光ビームLsと視線Lrとは
同一平面（ξζ面）内において、それぞれOL，OR
を中心としてその方向を時間の周期関数にしたが
つて変えることができ、この関数を光ビームに関
するものをθL（ｔ）、視線に関するものをθR（ｔ）
とする。例えばθL（ｔ）の周期をθR（ｔ）の周期の
１／ｎにとれば、θR（ｔ）の１周期の間に、輝点
と視点とはｎ回重なるから、ｎ個の測定点を得る
ことができる。
上述の測定法の幾何学的構成を示せば第２図の
ようになる。図において、Ｈは輝点Ａから、ξ軸
へ下した垂線の足でありＨの座標はξLである。ま
た、Ｉは受光器のレンズＬによる輝点の写像であ
る。このようにすれば、次式が成立つている。
ようになる。図において、Ｈは輝点Ａから、ξ軸
へ下した垂線の足でありＨの座標はξLである。ま
た、Ｉは受光器のレンズＬによる輝点の写像であ
る。このようにすれば、次式が成立つている。
ｈ＝AH＝dtanθLtanθR／tanθL＋tanθR……(1)
lL＝OLＡ＝dtanθR／cosθL（tanθL＋tanθR）……(2)
lR＝ORＡ＝dtanθL／cosθR（tanθL＋tanθR）……(3)
ξL＝OLＨ＝dtanθR／tanθL＋tanθR ……(4)
次に、受光器のレンズＬによつて結ぶ輝点の写
像Ｉと輝点Ａとの関係を図示すれば第３図のよう
になる。図は、レンズＬの中心ORを原点にとり、
その光軸方向をｒ軸に、レンズの中心面内にｐ軸
をとつて示した。ｓは受光素子でその座標をrs、
Ｉは輝点の写像でその座標をri、Ｆは光ビームＬ
の焦点でその座標をrf、輝点Ａの座標を−lRとす
る。このようにすれば次式が成立する。
像Ｉと輝点Ａとの関係を図示すれば第３図のよう
になる。図は、レンズＬの中心ORを原点にとり、
その光軸方向をｒ軸に、レンズの中心面内にｐ軸
をとつて示した。ｓは受光素子でその座標をrs、
Ｉは輝点の写像でその座標をri、Ｆは光ビームＬ
の焦点でその座標をrf、輝点Ａの座標を−lRとす
る。このようにすれば次式が成立する。
lR＝rirf／ri−rf ……（5a）
または
ri＝lR−rf／lR−rf ……（5b）
rf＝ｆ＝レンズＬの焦点距離
受光素子ｓとレンズＬとの距離rsを調整できる
ようにしておけば、たとえば、焦点調整が不完全
なままで得られたθR（ｔ），θL（ｔ）の値を用いて
ｈ、lL、lR、ξL、riの値を求め、このriがrsに等し
くない場合は受光素子ｓを移動してrs→riとして
第２回目の測定を行えば、より精度の高い測定を
行なうことができる。以下第３回、第４回と測定
を重ねれば正確な値に収斂する。第３図の場合は
焦点調整不充分のため輝点の写像は外縁の座標ps
〜psの間にぼけている。この場合でもぼけた写像
の中心をとることによりほぼ正確な値をうること
ができる筈であるが、受光素子ｓを焦点位置に近
づけることは精度を上げる上で大切なことであ
る。
ようにしておけば、たとえば、焦点調整が不完全
なままで得られたθR（ｔ），θL（ｔ）の値を用いて
ｈ、lL、lR、ξL、riの値を求め、このriがrsに等し
くない場合は受光素子ｓを移動してrs→riとして
第２回目の測定を行えば、より精度の高い測定を
行なうことができる。以下第３回、第４回と測定
を重ねれば正確な値に収斂する。第３図の場合は
焦点調整不充分のため輝点の写像は外縁の座標ps
〜psの間にぼけている。この場合でもぼけた写像
の中心をとることによりほぼ正確な値をうること
ができる筈であるが、受光素子ｓを焦点位置に近
づけることは精度を上げる上で大切なことであ
る。
投光器の焦点調整についても同様である。第４
図に示すように、投光器のレンズLLの中心OLを
原点、光軸をｒ軸にとり光源（光ダイオード、あ
るいは光フアイバの出口等）DLの座標をrL、輝点
Ａの座標を−lL、レンズLLの焦点を座標をrFLとす
る。焦点距離が合つておれば光源の写像が輝点に
なつて、最もシヤープな輝点が得られ、この場合
には次の関係が成立つ。
図に示すように、投光器のレンズLLの中心OLを
原点、光軸をｒ軸にとり光源（光ダイオード、あ
るいは光フアイバの出口等）DLの座標をrL、輝点
Ａの座標を−lL、レンズLLの焦点を座標をrFLとす
る。焦点距離が合つておれば光源の写像が輝点に
なつて、最もシヤープな輝点が得られ、この場合
には次の関係が成立つ。
rL＝lLrFL／lL−rFL ……(6)
rFL＝投光器のレンズLLの焦点距離
計測ヘツドの光ビームの方向がOLを中心とし
て変えられるものとすれば式(6)中のlLは式(3)のlL
と同じになる。
て変えられるものとすれば式(6)中のlLは式(3)のlL
と同じになる。
したがつて、受光器の場合と同様に、光ビーム
の方向、視線の方向から求められたlLを用いてrL
を求め、投光器のrLを正しい値に調整することが
可能になる。
の方向、視線の方向から求められたlLを用いてrL
を求め、投光器のrLを正しい値に調整することが
可能になる。
また、計測ヘツドを被測定物から、ほぼ一定の
距離だけ離して、測定を行う場合は、例えば式
（5b）でlRを所定の値において、riを求め受光素子
ｓをriに固定して測定を行ない、lRが所定の値に
ならない場合は計測ヘツド全体を移動してlRを所
定の値になるように制御すれば、焦点が正しく調
整される。
距離だけ離して、測定を行う場合は、例えば式
（5b）でlRを所定の値において、riを求め受光素子
ｓをriに固定して測定を行ない、lRが所定の値に
ならない場合は計測ヘツド全体を移動してlRを所
定の値になるように制御すれば、焦点が正しく調
整される。
次に、光ビームLsの方向および視線Lrの方向
を、それぞれ時間の周期関数θL（ｔ）およびθR
（ｔ）に従つて変化させ、視点と輝点の重なり位
置を測定して、被測定物の断面形状を求めるため
の測定系の構成例を第５図により説明する。第５
図は１例であり類似の変形はいくらも考えられ
る。
を、それぞれ時間の周期関数θL（ｔ）およびθR
（ｔ）に従つて変化させ、視点と輝点の重なり位
置を測定して、被測定物の断面形状を求めるため
の測定系の構成例を第５図により説明する。第５
図は１例であり類似の変形はいくらも考えられ
る。
第５図において、発振器OSCより発生した周
波数νの正弦波は直流供給器DCの出力と重畳し
て投光器Ｌに入力され、その発光素子を駆動す
る。投光器からは周波数νで正弦波変調をうけた
光ビームLsが発射され、被測定物表面に輝点Ａを
生ずる。輝点Ａは光ビーム方向θL（ｔ）に応じて
移動し、受光器Ｒの視点は視線方向θR（ｔ）に応
じて移動している。受光器は信号光の波長帯域を
通過帯域にもつ光バンドパスフイルタＬ−FILを
もつているので輝点と視点とが重なつた場合、受
光器に入る光は信号光とＬ−FILでは除けなかつ
た雑音光となる。輝点と視点とが重ならない場
合、受光器に入る光は、Ｌ−FILで除けなかつた
雑音光となる。
波数νの正弦波は直流供給器DCの出力と重畳し
て投光器Ｌに入力され、その発光素子を駆動す
る。投光器からは周波数νで正弦波変調をうけた
光ビームLsが発射され、被測定物表面に輝点Ａを
生ずる。輝点Ａは光ビーム方向θL（ｔ）に応じて
移動し、受光器Ｒの視点は視線方向θR（ｔ）に応
じて移動している。受光器は信号光の波長帯域を
通過帯域にもつ光バンドパスフイルタＬ−FILを
もつているので輝点と視点とが重なつた場合、受
光器に入る光は信号光とＬ−FILでは除けなかつ
た雑音光となる。輝点と視点とが重ならない場
合、受光器に入る光は、Ｌ−FILで除けなかつた
雑音光となる。
受光器は入力光に比例した電気出力を生ずる。
この電気出力を増巾器AMPを通した後、２つに
分岐して、その一方を周波数νを通過帯域とする
バンドパスフイルタBPFを通すとBPFの出力は、
周波数νの正弦波成分すなわち信号成分と、これ
までに除ききれなかつた雑音成分の重なつたもの
となる。これを更に検波器DT、低域濾波器LPF
を通して得た出力をVs（ｔ）とする。分岐の他方
を周波数を阻止帯域にもつ帯域除去フイルタ
BEF、検波器DT、低域濾波器LPFを通して得た
出力をVo（ｔ）とする。このようにすれば、Vs
（ｔ）は輝点と視点とが重なつた時にのみ大きい
値をもち、輝点と視点とが重ならない時は雑音レ
ベルの小さい値となる。これに反して、Vo（ｔ）
は常に雑音レベルの値となる。
この電気出力を増巾器AMPを通した後、２つに
分岐して、その一方を周波数νを通過帯域とする
バンドパスフイルタBPFを通すとBPFの出力は、
周波数νの正弦波成分すなわち信号成分と、これ
までに除ききれなかつた雑音成分の重なつたもの
となる。これを更に検波器DT、低域濾波器LPF
を通して得た出力をVs（ｔ）とする。分岐の他方
を周波数を阻止帯域にもつ帯域除去フイルタ
BEF、検波器DT、低域濾波器LPFを通して得た
出力をVo（ｔ）とする。このようにすれば、Vs
（ｔ）は輝点と視点とが重なつた時にのみ大きい
値をもち、輝点と視点とが重ならない時は雑音レ
ベルの小さい値となる。これに反して、Vo（ｔ）
は常に雑音レベルの値となる。
したがつて、このVs（ｔ）、Vo（ｔ）を比測定回
路RATに入れてVs（ｔ）／Vo（ｔ）を求め、さら
にVs（ｔ）／Vo（ｔ）をコンパレータCPsoに入れ
て、｛Vs（ｔ）／Vo（ｔ）−Ｋ｝をとり、｛Vs
（ｔ）／Vo（ｔ）−Ｋ｝０となる場合にタイミン
グパルスを発するようにすれば、輝点と視点とが
重なつた時にタイミングパルスを発することにな
る。Ｋは実験的に定められる定値である。Vs
（ｔ）を生ずる受光器Ｒの入力光（信号光＋雑音
光）もVo（ｔ）を生ずる受光器Ｒの入力光（雑音
光）も、被測定物の表面から反射光であるので
Vs（ｔ）／Vo（ｔ）に対する被測定物表面の状態
の影響がかなり軽減される。図のLDおよびRDは
それぞれ投光器の光ビームの方向θL（ｔ）および
受光器の視点の方向θR（ｔ）を駆動するとともに、
それぞれの方向の値を出力して、サンプリング回
路SPLおよびSPRに入力する回路である。SPLお
よびSPRはコンパレータCPsoからサンプリングパ
ルスを受けとつた時、それぞれθL（ｔ），θR（ｔ）
の値をサンプリングし、デジタル化してマイコン
μ−COMPへ入力する。
路RATに入れてVs（ｔ）／Vo（ｔ）を求め、さら
にVs（ｔ）／Vo（ｔ）をコンパレータCPsoに入れ
て、｛Vs（ｔ）／Vo（ｔ）−Ｋ｝をとり、｛Vs
（ｔ）／Vo（ｔ）−Ｋ｝０となる場合にタイミン
グパルスを発するようにすれば、輝点と視点とが
重なつた時にタイミングパルスを発することにな
る。Ｋは実験的に定められる定値である。Vs
（ｔ）を生ずる受光器Ｒの入力光（信号光＋雑音
光）もVo（ｔ）を生ずる受光器Ｒの入力光（雑音
光）も、被測定物の表面から反射光であるので
Vs（ｔ）／Vo（ｔ）に対する被測定物表面の状態
の影響がかなり軽減される。図のLDおよびRDは
それぞれ投光器の光ビームの方向θL（ｔ）および
受光器の視点の方向θR（ｔ）を駆動するとともに、
それぞれの方向の値を出力して、サンプリング回
路SPLおよびSPRに入力する回路である。SPLお
よびSPRはコンパレータCPsoからサンプリングパ
ルスを受けとつた時、それぞれθL（ｔ），θR（ｔ）
の値をサンプリングし、デジタル化してマイコン
μ−COMPへ入力する。
マイコンμ−COMPは、θL（ｔ）およびθR（ｔ）
が入力されると、前に示した式(1)〜(6)により、
ｈ、lL，lR，ξL，ri，rLを算出することができる。
第５図のFDLおよびFDRはそれぞれ、投光器およ
び受光器の焦点距離調整器で、FDLはμ−COMP
より式(6)のrLの値を受け入れて投光器の光源DLと
レンズLLとの距離をrLに調整して輝点を明確に
し、FDRはμ−COMPより式(5)のriの値を受け入
れて、受光素子ｓとレンズＬとの距離をriに調整
して輝点の像を受光センサ上に明確に結ぶように
する。上述からわかるように、本発明の計測ヘツ
ドでは、光学系、電気的測定系、マイコン、焦点
調整機構がフイードバツクループを形成している
ので、測定に十分な時間がある場合は焦点調整を
行なつて正確な測定を行なうことができる。また
測定に十分な時間がとれなくても、被測定物の表
面が滑らかな場合はかなりよい測定値が得られ
る。さらにまた、過去の焦点距離測定値から、次
の焦点距離を予測する方法を用いることもでき
る。焦点距離を自動的に正しい値に制御しなが
ら、測定を継続していけるので、作業の自動化に
適している。
が入力されると、前に示した式(1)〜(6)により、
ｈ、lL，lR，ξL，ri，rLを算出することができる。
第５図のFDLおよびFDRはそれぞれ、投光器およ
び受光器の焦点距離調整器で、FDLはμ−COMP
より式(6)のrLの値を受け入れて投光器の光源DLと
レンズLLとの距離をrLに調整して輝点を明確に
し、FDRはμ−COMPより式(5)のriの値を受け入
れて、受光素子ｓとレンズＬとの距離をriに調整
して輝点の像を受光センサ上に明確に結ぶように
する。上述からわかるように、本発明の計測ヘツ
ドでは、光学系、電気的測定系、マイコン、焦点
調整機構がフイードバツクループを形成している
ので、測定に十分な時間がある場合は焦点調整を
行なつて正確な測定を行なうことができる。また
測定に十分な時間がとれなくても、被測定物の表
面が滑らかな場合はかなりよい測定値が得られ
る。さらにまた、過去の焦点距離測定値から、次
の焦点距離を予測する方法を用いることもでき
る。焦点距離を自動的に正しい値に制御しなが
ら、測定を継続していけるので、作業の自動化に
適している。
これまでは投光器の視線の方向θR（ｔ）を変え
るには、受光器全体を回転する形式をとるものと
したが、受光器の構成を光バンドパスフイルタ、
レンズおよび受光素子アレーを用いて、受光素子
アレー中、受光素子出力端子を切換えて、視線方
向を変えるようにしても、前述と全く同様の方法
を適用することができる。
るには、受光器全体を回転する形式をとるものと
したが、受光器の構成を光バンドパスフイルタ、
レンズおよび受光素子アレーを用いて、受光素子
アレー中、受光素子出力端子を切換えて、視線方
向を変えるようにしても、前述と全く同様の方法
を適用することができる。
上述のように本発明の計測ヘツドは次のような
著しい特徴をもつている。
著しい特徴をもつている。
(i) 変調光を光ビームとして用いることにより、
雑音光の測定妨害を大巾に軽減しているので、
測定精度の向上をはかることができる。
雑音光の測定妨害を大巾に軽減しているので、
測定精度の向上をはかることができる。
(ii) 光学系、電気測定系、マイコン、焦点距離調
整器で構成する制御ループにより自動継続的
に、投光器および受光器の焦点調整を行うよう
にしているので、測定精度の向上をさらにはか
つている。
整器で構成する制御ループにより自動継続的
に、投光器および受光器の焦点調整を行うよう
にしているので、測定精度の向上をさらにはか
つている。
第１図は本発明の焦点調整機能付ロボツト用計
測ヘツドの概要を示す図、第２図は本計測ヘツド
の光学系の原理を示す図、第３図は本計測ヘツド
の受光系を示す図、第４図は本計測ヘツドの投光
系を示す図、第５図は本計測ヘツドの測定系全体
の構成の具体例を示す図である。 Ｂは計測ヘツドの本体、Ｌは投光器、Ｒは受光
器、ξ，η，ζは計測ヘツドに固定した座標軸
で、OLはその原点、OL，ORはそれぞれ光ビーム、
および視点の回転中心、Lsは光ビーム、Lrは受光
器の視線、Ｊは被測定物の表面、Ａは光ビームが
Ｊ上につくる輝点、Ｌは受光器の集光用のレン
ズ、ＩはＡの受光器内の写像、ｓは受光素子、ｄ
は受光器と投光器との距離でｄ＝L R、lL＝L
Ａ、lR＝R、AHはＡからξ軸への垂線の長
さ、ξL＝L、Ｆは受光器のレンズＬの焦点、
ｐ，ｒは受光器のレンズの中心ORを原点とし、
光軸をｒ軸とする座標系、rs，ri，rfはそれぞれ
受光素子ｓ、輝点像Ｉ、および焦点Ｆの位置座
標、ps，−psは輝点像がぼけた場合の外縁のｐ座
標、DLは投光器の光源、FLは投光器のレンズLL
の焦点、rL，rFLはそれぞれDL，FLの位置座標、
OSCは発振器、DCは直流供給器、Ｌ−FILは光
バンドパスフイルタ、AMPは増巾器、BPFはバ
ンドパスフイルタ、DTは検波器、LPFは低域濾
波器、Vs（ｔ）は信号光成分を含む電気力出力、
Vo（ｔ）は雑音を含む電気的出力、RATは比測
定回路、CPsoはコンパレータ、Ｋは実験的にき
める定値、SPR，SPLはサンプリング回路、RDは
受光器の視線方向の駆動、表示回路、LDは投光
器の光ビーム方向の駆動、表示回路、FDLは投光
器の焦点距離調整器、FDRは受光器の焦点距離調
整器、μ−COMPはマイコン。
測ヘツドの概要を示す図、第２図は本計測ヘツド
の光学系の原理を示す図、第３図は本計測ヘツド
の受光系を示す図、第４図は本計測ヘツドの投光
系を示す図、第５図は本計測ヘツドの測定系全体
の構成の具体例を示す図である。 Ｂは計測ヘツドの本体、Ｌは投光器、Ｒは受光
器、ξ，η，ζは計測ヘツドに固定した座標軸
で、OLはその原点、OL，ORはそれぞれ光ビーム、
および視点の回転中心、Lsは光ビーム、Lrは受光
器の視線、Ｊは被測定物の表面、Ａは光ビームが
Ｊ上につくる輝点、Ｌは受光器の集光用のレン
ズ、ＩはＡの受光器内の写像、ｓは受光素子、ｄ
は受光器と投光器との距離でｄ＝L R、lL＝L
Ａ、lR＝R、AHはＡからξ軸への垂線の長
さ、ξL＝L、Ｆは受光器のレンズＬの焦点、
ｐ，ｒは受光器のレンズの中心ORを原点とし、
光軸をｒ軸とする座標系、rs，ri，rfはそれぞれ
受光素子ｓ、輝点像Ｉ、および焦点Ｆの位置座
標、ps，−psは輝点像がぼけた場合の外縁のｐ座
標、DLは投光器の光源、FLは投光器のレンズLL
の焦点、rL，rFLはそれぞれDL，FLの位置座標、
OSCは発振器、DCは直流供給器、Ｌ−FILは光
バンドパスフイルタ、AMPは増巾器、BPFはバ
ンドパスフイルタ、DTは検波器、LPFは低域濾
波器、Vs（ｔ）は信号光成分を含む電気力出力、
Vo（ｔ）は雑音を含む電気的出力、RATは比測
定回路、CPsoはコンパレータ、Ｋは実験的にき
める定値、SPR，SPLはサンプリング回路、RDは
受光器の視線方向の駆動、表示回路、LDは投光
器の光ビーム方向の駆動、表示回路、FDLは投光
器の焦点距離調整器、FDRは受光器の焦点距離調
整器、μ−COMPはマイコン。
Claims (1)
- １ 一定距離をへだてて取付けられた投光器と受
光器を備え、投光器の発する 光ビームと受光器
の視線が同一平面内において、その方向を周期的
に変えるようにし、光ビームが被測定物表面につ
くる輝点を受光器の視線がとらえた時の光ビーム
の方向および視線の方向をマイコンに入力して、
輝点の位置を算出すると同時に、投光器の輝点を
被測定物表面に正しく結ぶための投光器の焦点調
整に必要な量および受光器の受光素子上に輝点の
像を正しく結ぶための受光器の焦点調整に必要な
量を算出し、これらの量を、それぞれ投光器の焦
点距離調整器および受光器の焦点距離調整器に制
御信号として供給して、投光器および受光器の焦
点調整を行うようにしたことを特徴とするロボツ
ト用計測ヘツドの焦点調整法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4971683A JPS59176603A (ja) | 1983-03-26 | 1983-03-26 | ロボット用計測ヘッドの焦点調整法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4971683A JPS59176603A (ja) | 1983-03-26 | 1983-03-26 | ロボット用計測ヘッドの焦点調整法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59176603A JPS59176603A (ja) | 1984-10-06 |
| JPH0141202B2 true JPH0141202B2 (ja) | 1989-09-04 |
Family
ID=12838908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4971683A Granted JPS59176603A (ja) | 1983-03-26 | 1983-03-26 | ロボット用計測ヘッドの焦点調整法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59176603A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61128109A (ja) * | 1984-11-28 | 1986-06-16 | Nippon Tsushin Gijutsu Kk | 異形三角測量法によるロボツトセンサ |
-
1983
- 1983-03-26 JP JP4971683A patent/JPS59176603A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59176603A (ja) | 1984-10-06 |
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