JPH02223808A - ワーク間の幅および段差検出装置 - Google Patents
ワーク間の幅および段差検出装置Info
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- JPH02223808A JPH02223808A JP4383489A JP4383489A JPH02223808A JP H02223808 A JPH02223808 A JP H02223808A JP 4383489 A JP4383489 A JP 4383489A JP 4383489 A JP4383489 A JP 4383489A JP H02223808 A JPH02223808 A JP H02223808A
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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〕
この発明は、投光側にレーザあるいは発光ダイオード（
ＬＥＤ）を用い、受光側に２次元光位置検出器を用いた
光切断法による光学式センサにおけるワーク間の幅およ
び段差検出装置に関するものである。
ＬＥＤ）を用い、受光側に２次元光位置検出器を用いた
光切断法による光学式センサにおけるワーク間の幅およ
び段差検出装置に関するものである。
従来から、例えば特開昭６３−７１６７４号公報、特開
昭６３−８４８５１号公報、あるいは特開昭６３−９５
３０８号公報に示されているように、光切断法による２
次元光位置検出器を用いた光学式センサは一般に知られ
ており、また、この光学式センナを用いたワーク間の幅
および段差検出装置も知られている。
昭６３−８４８５１号公報、あるいは特開昭６３−９５
３０８号公報に示されているように、光切断法による２
次元光位置検出器を用いた光学式センサは一般に知られ
ており、また、この光学式センナを用いたワーク間の幅
および段差検出装置も知られている。
ところで、従来のワーク間の幅および段差検出装置にお
いて、ワーク間の幅を検出する場合には、第７図にビー
ムの信号波形とともに示すフローチャートの方法により
検出している。
いて、ワーク間の幅を検出する場合には、第７図にビー
ムの信号波形とともに示すフローチャートの方法により
検出している。
すなわち、ワーク間の幅は、まず信号波形上の多数のサ
ンプリング点の光量をそれぞれチエツクするとともに、
閾値（２９）以下の隙間部分（３０）のサンプリング個
数をカウントする（ステップ（７１））。次いでこのカ
ウント数の全サンプリング個数に対する割合とビームの
長さとの積により、ワーク間の幅を算出する（ステップ
（７２））、そしてこの際、ビームの長さは、定数とし
て扱われる。
ンプリング点の光量をそれぞれチエツクするとともに、
閾値（２９）以下の隙間部分（３０）のサンプリング個
数をカウントする（ステップ（７１））。次いでこのカ
ウント数の全サンプリング個数に対する割合とビームの
長さとの積により、ワーク間の幅を算出する（ステップ
（７２））、そしてこの際、ビームの長さは、定数とし
て扱われる。
〔発明が解決しようとする課題）
上記のような従来のワーク間の幅および段差検出装置で
は、ビームの長さを定数としてワーク間の幅を検出して
いるが、実際には、ビームの長さは、ワークからセンサ
ヘッドまでの高さが変化すると変化するものであるため
、ワーク間の幅が一定でも、センサヘッドの高さにより
、幅の測定値が変化してしまうという課題があった。
は、ビームの長さを定数としてワーク間の幅を検出して
いるが、実際には、ビームの長さは、ワークからセンサ
ヘッドまでの高さが変化すると変化するものであるため
、ワーク間の幅が一定でも、センサヘッドの高さにより
、幅の測定値が変化してしまうという課題があった。
この発明は、係る課題を解決するためになされたもので
、ワークからのセンサヘッドの高さが変化しても、ワー
ク間の幅および段差を正確かつ安定に検出することがで
きるワーク間の幅および段差検出装置を得ることを目的
とする。
、ワークからのセンサヘッドの高さが変化しても、ワー
ク間の幅および段差を正確かつ安定に検出することがで
きるワーク間の幅および段差検出装置を得ることを目的
とする。
この発明に係るワーク間の幅および段差検出装置は、２
次元光位置検出器上のビームの像の上にある複数の各サ
ンプリング点の情報を記憶するサンプリングの点情報記
憶手段と、このサンプリング点情報記憶手段の記憶内容
に基づき、２次元光位置検出器上のビームの像の長さを
演算するビーム機長演算手段と、２次元光位置検出器上
のビームの像の長さと実際のビームの長さとの関係を示
す関係式を記憶する関係式記憶手段と、上記ビーム機長
演算手段および関係式記憶手段からの各出力に基づき、
実際のビームの長さを演算するビーム長演算手段と、こ
のビーム長演算手段からの出力と上記サンプリング点情
報記憶手段の記憶内容とに基づき、ワーク間の幅を演算
する幅演算手段と、上記サンプリング点情報記憶手段の
記憶内容に基づき、ワーク間の段差を演算する段差演算
手段とをそれぞれ設けるようにしたものである。
次元光位置検出器上のビームの像の上にある複数の各サ
ンプリング点の情報を記憶するサンプリングの点情報記
憶手段と、このサンプリング点情報記憶手段の記憶内容
に基づき、２次元光位置検出器上のビームの像の長さを
演算するビーム機長演算手段と、２次元光位置検出器上
のビームの像の長さと実際のビームの長さとの関係を示
す関係式を記憶する関係式記憶手段と、上記ビーム機長
演算手段および関係式記憶手段からの各出力に基づき、
実際のビームの長さを演算するビーム長演算手段と、こ
のビーム長演算手段からの出力と上記サンプリング点情
報記憶手段の記憶内容とに基づき、ワーク間の幅を演算
する幅演算手段と、上記サンプリング点情報記憶手段の
記憶内容に基づき、ワーク間の段差を演算する段差演算
手段とをそれぞれ設けるようにしたものである。
〔作用）
この発明においては、ワーク間の幅を検出する際に、２
次元光位置検出器上の′ビームの像の長さを、予め求め
られている関係式に代入して実際のビームの長さを求め
る。そして、この実際のビームの長さを用いて、ワーク
間の幅の演算を行なう。このため、ワークからセンサヘ
ッドでまでの高さが変化しても、ワーク間の幅および段
差を、常に正確にかつ安定して検出することが可能とな
る。
次元光位置検出器上の′ビームの像の長さを、予め求め
られている関係式に代入して実際のビームの長さを求め
る。そして、この実際のビームの長さを用いて、ワーク
間の幅の演算を行なう。このため、ワークからセンサヘ
ッドでまでの高さが変化しても、ワーク間の幅および段
差を、常に正確にかつ安定して検出することが可能とな
る。
（実施例〕
第１図は、この発明に係るワーク間の幅および段差検出
装置の一実施例を示す全体構成図である。この実施例は
、第１図からも明らかなように、２次元光位置検出器上
のビームの像の上にある複数の各サンプリング点の情報
を記憶するサンプリング点情報記憶手段（１）、および
２次元光位置検出器上のビームの像の長さと実際のビー
ムの長さとの関係を示す関係式を記憶する関係式記憶手
段（２）をそれぞれ設け、ビーム機長演算手段（３）に
おいて、上記サンプリング点情報記憶手段（１）の記憶
内容に基づき、２次元光位置検出器上のビームの像の長
さを演算するとともに、上記ビーム機長演算手段（３）
および関係式記憶手段（２）からの各出力に基づき、ビ
ーム長演算手段（４）において実際のビームの長さを演
算し、このビーム長と上記サンプリング点情報記憶手段
（１）の記憶内容に基づき、幅演算手段（５）において
、ワーク間の幅を演算するように構成されている。
装置の一実施例を示す全体構成図である。この実施例は
、第１図からも明らかなように、２次元光位置検出器上
のビームの像の上にある複数の各サンプリング点の情報
を記憶するサンプリング点情報記憶手段（１）、および
２次元光位置検出器上のビームの像の長さと実際のビー
ムの長さとの関係を示す関係式を記憶する関係式記憶手
段（２）をそれぞれ設け、ビーム機長演算手段（３）に
おいて、上記サンプリング点情報記憶手段（１）の記憶
内容に基づき、２次元光位置検出器上のビームの像の長
さを演算するとともに、上記ビーム機長演算手段（３）
および関係式記憶手段（２）からの各出力に基づき、ビ
ーム長演算手段（４）において実際のビームの長さを演
算し、このビーム長と上記サンプリング点情報記憶手段
（１）の記憶内容に基づき、幅演算手段（５）において
、ワーク間の幅を演算するように構成されている。
また、ワーク間の段差は、上記サンプリング点情報記憶
手段（１）の記憶内容に基づき、段差演算手段（６）に
おいて演算するように構成されている。
手段（１）の記憶内容に基づき、段差演算手段（６）に
おいて演算するように構成されている。
第２図は第１図の実施例に使用される光学式センサの構
成を示す斜視図であり、また第３図はそのハードウェア
構成を示すブロック図である。図中、（７）はレーザ又
はＬＥＤによる光源で、この光源（７）からの光は、集
光レンズ（８）、ミラー（９） スキャニングミラー
（１０）、およびミラー（１１）を介して対象物（１２
）の溶接線（１３）に入射し、この入射部からの反射光
（１４）の一部を、レンズホルダ（１５）に設けられた
受光レンズ（１６）で受けた後、２次元光位置検出器（
１７）に集光する。 （１８）は上記各部品を収納する
センサヘッドである。 （１９）は２次元光位置検出器
（１７）からの信号を増幅するプリアンプ、（２０）は
オペアンプ等で構成されるバンドパスフィルタ（ＢＰＦ
）、（２１）はＢ Ｐ Ｆ （２０）の出力信号を整流
する半波整流回路、（２２）は半波整流回路（２１）の
出力信号を現信号の連続したアナログ信号によるローパ
スフィルタ（ＬＰ）、（２３）はオペアンプ等で構成さ
れる減算器、（２４）は同様の構成の加算器、（２５）
は減算器（２３）および加算器（２４）からの出力を受
けて割算を行なう除算器、（２６）は除算器（２５）の
演算結果のアナログ信号を標本化し、信号変換に要する
時間だけ保持するためのサンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ
） 、（２７）は電界効果トランジスタ等で構成される
アナログスイッチ（ＡＳＷ）、（２８）は＾／Ｄ変換器
で、変換されたディジタル信号を、ＣＰＵバスに出力す
るようになっている。
成を示す斜視図であり、また第３図はそのハードウェア
構成を示すブロック図である。図中、（７）はレーザ又
はＬＥＤによる光源で、この光源（７）からの光は、集
光レンズ（８）、ミラー（９） スキャニングミラー
（１０）、およびミラー（１１）を介して対象物（１２
）の溶接線（１３）に入射し、この入射部からの反射光
（１４）の一部を、レンズホルダ（１５）に設けられた
受光レンズ（１６）で受けた後、２次元光位置検出器（
１７）に集光する。 （１８）は上記各部品を収納する
センサヘッドである。 （１９）は２次元光位置検出器
（１７）からの信号を増幅するプリアンプ、（２０）は
オペアンプ等で構成されるバンドパスフィルタ（ＢＰＦ
）、（２１）はＢ Ｐ Ｆ （２０）の出力信号を整流
する半波整流回路、（２２）は半波整流回路（２１）の
出力信号を現信号の連続したアナログ信号によるローパ
スフィルタ（ＬＰ）、（２３）はオペアンプ等で構成さ
れる減算器、（２４）は同様の構成の加算器、（２５）
は減算器（２３）および加算器（２４）からの出力を受
けて割算を行なう除算器、（２６）は除算器（２５）の
演算結果のアナログ信号を標本化し、信号変換に要する
時間だけ保持するためのサンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ
） 、（２７）は電界効果トランジスタ等で構成される
アナログスイッチ（ＡＳＷ）、（２８）は＾／Ｄ変換器
で、変換されたディジタル信号を、ＣＰＵバスに出力す
るようになっている。
次に、上記実施例の動作について説明する。
まず、第４図に示す幅検出のフローチャートを参照しな
がら、ワーク間の幅検出について説明する。第４図に示
すステップ（４１）において、第７図のステップ（７１
）と同様、隙間部分（３０）に相当する閾値（２９）以
下の光量のサンプリング点数をカウントする０次いで、
ステップ（４２）において、２次元光位置検出器（１７
）上のビームの像の長さを求める。具体的には、第５図
に示すように、２次元光位置検出器（１７）上のビーム
の像（５１）の両端のＸ座標（ＸＬｏ）、（Ｘｏ）を求
め、ビームの像の長さ（ｌ ＸＬＯ−ＸＲＯＩ ）を求
める。
がら、ワーク間の幅検出について説明する。第４図に示
すステップ（４１）において、第７図のステップ（７１
）と同様、隙間部分（３０）に相当する閾値（２９）以
下の光量のサンプリング点数をカウントする０次いで、
ステップ（４２）において、２次元光位置検出器（１７
）上のビームの像の長さを求める。具体的には、第５図
に示すように、２次元光位置検出器（１７）上のビーム
の像（５１）の両端のＸ座標（ＸＬｏ）、（Ｘｏ）を求
め、ビームの像の長さ（ｌ ＸＬＯ−ＸＲＯＩ ）を求
める。
次いで、ステップ（４３）において、ビームの像（５１
）の長さと実際のビームの長さとの関係を示す関係式を
予め求めておき、ステップ（４２）で求めたビームの像
（５１）の長さを上記関係式に代入して実際のビームの
長さを求める。
）の長さと実際のビームの長さとの関係を示す関係式を
予め求めておき、ステップ（４２）で求めたビームの像
（５１）の長さを上記関係式に代入して実際のビームの
長さを求める。
次いで、ステップ（４４）において、ステップ（４１）
で求めた隙間部分（３０）のサンプリング点数の全サン
プリング点数に占める割合と、ステップ（４３）で求め
た実際のビームの長さとを乗算することにより、ワーク
間の幅を求める。
で求めた隙間部分（３０）のサンプリング点数の全サン
プリング点数に占める割合と、ステップ（４３）で求め
た実際のビームの長さとを乗算することにより、ワーク
間の幅を求める。
次に、第６図（Ａ）に示す段差検出のフローチャートオ
よび第６図（８）に示すこのフローチャートに対応する
信号波形図を参照しながら、ワーク間の段差検出につい
て説明する。まず、ステップ（６１）において、サンプ
リング点が信用できる（安定したパラ付ぎの少ない領域
）部分（３１）の左回帰直線（３２）を求める。
よび第６図（８）に示すこのフローチャートに対応する
信号波形図を参照しながら、ワーク間の段差検出につい
て説明する。まず、ステップ（６１）において、サンプ
リング点が信用できる（安定したパラ付ぎの少ない領域
）部分（３１）の左回帰直線（３２）を求める。
次いで、ステップ（６２）において、光量がＤＡＲＨの
部分、すなわち隙間部分（３０）の両端のＸ座標（Ｘ＋
、 ）、（ＸＲ）を求める。
部分、すなわち隙間部分（３０）の両端のＸ座標（Ｘ＋
、 ）、（ＸＲ）を求める。
次いで、ステップ（Ｂ３）において、サンプリング点が
信用できる部分（３３）の右回帰直線（３４）を求める
。
信用できる部分（３３）の右回帰直線（３４）を求める
。
次いで、ステップ（６４）において、Ｘ座標が（ＸＬ）
の左回帰直線（３２）ノＹ座標（ＹＬ）、およびＸ座標
が（ｘｌｌ）の右回帰直線（３４）のＹ［標（ｙ＊ ）
をそれぞれ計算する。そしてその後、ステップ（６５）
において、ワーク間の段差（ＹＲＹＬ）を求める。
の左回帰直線（３２）ノＹ座標（ＹＬ）、およびＸ座標
が（ｘｌｌ）の右回帰直線（３４）のＹ［標（ｙ＊ ）
をそれぞれ計算する。そしてその後、ステップ（６５）
において、ワーク間の段差（ＹＲＹＬ）を求める。
なお、上記実施例では、隙間部分（３０）を決定する閾
値（２９）を定数とする場合を示したが、最大光量と最
小光量との比から求めた変数としてもよい。
値（２９）を定数とする場合を示したが、最大光量と最
小光量との比から求めた変数としてもよい。
この発明は以上説明したとおり、ワーク間の幅および段
差検出に際し、２次元光位置検出器上のビームの像の長
さと関係式とから実際のビームの長さを求めるようにし
ているので、比較的容易に、かつ精度の高いワーク間の
幅および段差検出装置が得られる等の効果がある。
差検出に際し、２次元光位置検出器上のビームの像の長
さと関係式とから実際のビームの長さを求めるようにし
ているので、比較的容易に、かつ精度の高いワーク間の
幅および段差検出装置が得られる等の効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を示すワーク間の幅および
段差検出装置の全体構成図、第２図は光学式センサの斜
視図、第３図はそのハードウェア構成を示すブロック図
、第４図は上記実施例における幅検出方法を示すフロー
チャート、第５図は２次元光位置検出器上のビームの像
の長さを求める方法を示す説明図、第６図（＾）は上記
実施例における段差検出方法を示すフローチャート、第
６図（Ｂ）は第６図（Ａ）記載のフローチャートに対応
する信号波形図、第７図（＾）は従来装置における幅検
出方法を示すフローチャート、第７図（Ｂ）は第７図（
＾）記載のフローチャートに対応する信号波形図、であ
る。 １ ・・・サンプリング点情報記憶手段２ ・・・関係
式記憶手段 ３ ・・・ビーム機長演算手段 ４ ・・・ビーム長演算手段 ５ ・・・幅検出手段 ６ ・・・段差検出手段 ７ ・・・光源 １７）・・・２次元光位置検出器 １８）・・・センサヘッド 尚、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 第 凶 １８：モ一サヘー、ト一 第 図 （Ａ） 第 図 （Ｂ） 第 因 （Ａ） （Ｂ）
段差検出装置の全体構成図、第２図は光学式センサの斜
視図、第３図はそのハードウェア構成を示すブロック図
、第４図は上記実施例における幅検出方法を示すフロー
チャート、第５図は２次元光位置検出器上のビームの像
の長さを求める方法を示す説明図、第６図（＾）は上記
実施例における段差検出方法を示すフローチャート、第
６図（Ｂ）は第６図（Ａ）記載のフローチャートに対応
する信号波形図、第７図（＾）は従来装置における幅検
出方法を示すフローチャート、第７図（Ｂ）は第７図（
＾）記載のフローチャートに対応する信号波形図、であ
る。 １ ・・・サンプリング点情報記憶手段２ ・・・関係
式記憶手段 ３ ・・・ビーム機長演算手段 ４ ・・・ビーム長演算手段 ５ ・・・幅検出手段 ６ ・・・段差検出手段 ７ ・・・光源 １７）・・・２次元光位置検出器 １８）・・・センサヘッド 尚、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 第 凶 １８：モ一サヘー、ト一 第 図 （Ａ） 第 図 （Ｂ） 第 因 （Ａ） （Ｂ）
Claims (1)
- 投光側にレーザあるいはＬＥＤを用い、受光側に２次元
光位置検出器を用いた光切断法によるワーク間の幅およ
び段差検出装置において、上記２次元光位置検出器上の
ビームの像の上にある複数の各サンプリング点の情報を
記憶するサンプリングの点情報記憶手段と、このサンプ
リング点情報記憶手段の記憶内容に基づき、２次元光位
置検出器上のビームの像の長さを演算するビーム像長演
算手段と、２次元光位置検出器上のビームの像の長さと
実際のビームの長さとの関係を示す関係式を記憶する関
係式記憶手段と、上記ビーム像長演算手段および関係式
記憶手段からの各出力に基づき、実際のビームの長さを
演算するビーム長演算手段と、このビーム長演算手段か
らの出力と上記サンプリング点情報記憶手段の記憶内容
とに基づき、ワーク間の幅を演算する幅演算手段と、上
記サンプリング点情報記憶手段の記憶内容に基づき、ワ
ーク間の段差を演算する段差演算手段とを具備すること
を特徴とするワーク間の幅および段差検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1043834A JPH0820227B2 (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | ワーク間の幅および段差検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1043834A JPH0820227B2 (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | ワーク間の幅および段差検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02223808A true JPH02223808A (ja) | 1990-09-06 |
| JPH0820227B2 JPH0820227B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=12674778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1043834A Expired - Lifetime JPH0820227B2 (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | ワーク間の幅および段差検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0820227B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06288726A (ja) * | 1993-04-06 | 1994-10-18 | Yokokawa Buritsuji:Kk | 車体の建付検査方法および装置 |
| JPH11183134A (ja) * | 1996-12-02 | 1999-07-09 | Espace Ind Controle Sa | 対向している部品間の隙間とずれ量を測定する方式 |
| JP2011089877A (ja) * | 2009-10-22 | 2011-05-06 | Kyocera Corp | 段差測定方法および段差測定装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59136606A (ja) * | 1983-01-26 | 1984-08-06 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 溶接線の検出装置 |
| JPS6358104A (ja) * | 1986-08-28 | 1988-03-12 | Kawasaki Steel Corp | 微小間隔測定方法 |
-
1989
- 1989-02-23 JP JP1043834A patent/JPH0820227B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59136606A (ja) * | 1983-01-26 | 1984-08-06 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 溶接線の検出装置 |
| JPS6358104A (ja) * | 1986-08-28 | 1988-03-12 | Kawasaki Steel Corp | 微小間隔測定方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06288726A (ja) * | 1993-04-06 | 1994-10-18 | Yokokawa Buritsuji:Kk | 車体の建付検査方法および装置 |
| JPH11183134A (ja) * | 1996-12-02 | 1999-07-09 | Espace Ind Controle Sa | 対向している部品間の隙間とずれ量を測定する方式 |
| JP2011089877A (ja) * | 2009-10-22 | 2011-05-06 | Kyocera Corp | 段差測定方法および段差測定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0820227B2 (ja) | 1996-03-04 |
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