JPH02300611A - 測定装置 - Google Patents
測定装置Info
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- JPH02300611A JPH02300611A JP12115389A JP12115389A JPH02300611A JP H02300611 A JPH02300611 A JP H02300611A JP 12115389 A JP12115389 A JP 12115389A JP 12115389 A JP12115389 A JP 12115389A JP H02300611 A JPH02300611 A JP H02300611A
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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
本発明は測定装置、とりイつけ計測ユニットと測定対象
との干渉を防ぐ構造に関する。
との干渉を防ぐ構造に関する。
従来の技術
プレス成形したパネルのような計測対象の形状を三角測
量の原理で測定する場合において、産業用ロボットのア
ームに計測ユニットを取り付け、産業用ロボットのアー
１、を駆動することにより計測ユニットを測定対象に相
対的に移動しなから、計測ユニットから測定対象の測定
面にスリット光を照射、投影し、この投影像を計測ユニ
ットの撮像手段で捕らえて測定対象の立体的な全体形状
を計測する所謂光切断法による測定装置が知られている
（特開昭６１−２９９７０８号公報参照）。
量の原理で測定する場合において、産業用ロボットのア
ームに計測ユニットを取り付け、産業用ロボットのアー
１、を駆動することにより計測ユニットを測定対象に相
対的に移動しなから、計測ユニットから測定対象の測定
面にスリット光を照射、投影し、この投影像を計測ユニ
ットの撮像手段で捕らえて測定対象の立体的な全体形状
を計測する所謂光切断法による測定装置が知られている
（特開昭６１−２９９７０８号公報参照）。
発明が解決しようとする課題
しかし、測定対象の種類が変わる毎にＸ、Ｙ。
Ｚ方向のデータを記憶し直さなければならず汎用性に欠
ける。
ける。
課題を解決するための手段
産業用ロボッ）・の制御機能部に水平面内での移動を指
示するＸ−Ｙデータを予め設定するとともに、この産業
用ロボットのアームに計測ユニットを取り付け、この計
測ユニットににる三角測量の原理で測定対象の形状を測
定するようにした測定装置において、計測ユニットに測
定対象までの距離を計測する測距センサを設け、この測
距センサで検出した距離データを産業用ロボットの制御
機能部にフィードバックｊ７、この制御機能部が一定時
間毎に上記Ｘ−Ｙデータと上記フィードバックされた距
離データとから計測ユニットと測定対象との間の距離が
−・定となりかつ計測ユニットで捕らえられる撮像位置
が計測ユニット中の中心にくる現在位置の位置データを
演算するとともに、この演算した位置データを自由曲線
で結ぶ移動データを演算して、この移動データによりア
ームを駆動制御する構成にしである。
示するＸ−Ｙデータを予め設定するとともに、この産業
用ロボットのアームに計測ユニットを取り付け、この計
測ユニットににる三角測量の原理で測定対象の形状を測
定するようにした測定装置において、計測ユニットに測
定対象までの距離を計測する測距センサを設け、この測
距センサで検出した距離データを産業用ロボットの制御
機能部にフィードバックｊ７、この制御機能部が一定時
間毎に上記Ｘ−Ｙデータと上記フィードバックされた距
離データとから計測ユニットと測定対象との間の距離が
−・定となりかつ計測ユニットで捕らえられる撮像位置
が計測ユニット中の中心にくる現在位置の位置データを
演算するとともに、この演算した位置データを自由曲線
で結ぶ移動データを演算して、この移動データによりア
ームを駆動制御する構成にしである。
作用
測定対象の種類か変わっても、ｘ−ｙデータを共用し、
このｘ−ｙデータと距離データとて測定対象と計測ユニ
ットとの間の距離を一定に維持しつつ、測定対象に対す
る計測ユニットの現在位置を確認しながら、産業用ロポ
ッ）・のアームを駆動し、計測ユニットを倣し）制御し
て、測定対象の全体形状を測定する。
このｘ−ｙデータと距離データとて測定対象と計測ユニ
ットとの間の距離を一定に維持しつつ、測定対象に対す
る計測ユニットの現在位置を確認しながら、産業用ロポ
ッ）・のアームを駆動し、計測ユニットを倣し）制御し
て、測定対象の全体形状を測定する。
実施例
第１．２図において、１は測定対象であって、例えば所
要の形状にプレス成形されたパネルである。２は計測ユ
ニットであって、照射手段３と撮像手段４とを備えてい
る。照射手段３は光源からの光をスリット光Ｉ７に形成
し、このスリット光Ｉ７を測定対象１の測定面に照射、
投影する構造になっている。撮像手段４は測定対象１の
１ｌｌｌｌ定而にスリブ）・光Ｉ、により描かれた投影
像を撮像して電気量に変換して出力する構造になってい
る。
要の形状にプレス成形されたパネルである。２は計測ユ
ニットであって、照射手段３と撮像手段４とを備えてい
る。照射手段３は光源からの光をスリット光Ｉ７に形成
し、このスリット光Ｉ７を測定対象１の測定面に照射、
投影する構造になっている。撮像手段４は測定対象１の
１ｌｌｌｌ定而にスリブ）・光Ｉ、により描かれた投影
像を撮像して電気量に変換して出力する構造になってい
る。
ここで計測ユニット２は第１図に示すように、Ｘ軸・Ｙ
軸、Ｚ軸、Ｚ輔まわりに回転するΔ軸。
軸、Ｚ軸、Ｚ輔まわりに回転するΔ軸。
Ｘ軸よイつりに回転するＢ軸、Ｙ軸まわりに回転ずるＣ
軸の６軸を有する産業用ロボットのアーム１０に取り付
けられ、アーム１０のｘ、ｙ、Ｚ、Ａ。
軸の６軸を有する産業用ロボットのアーム１０に取り付
けられ、アーム１０のｘ、ｙ、Ｚ、Ａ。
Ｂ、Ｃの６軸が駆動することにより、測定対象ｌと一定
の離間距離を保ちながらスリット光Ｉ７の長手方向と直
交するＹ方向に移動して、測定対象１の全体形状を測定
するようになっている。具体的には、産業用ロボットの
制御機能部の一部として３次元位置補正回路Ｉ２が測定
位置指令部ＩＩから出力される目標値としてのＸ−Ｙデ
ータＱ Ｉ＋と位置補正演算部Ｉ３から出力されるフィ
ードバック里としての補正信号ＱＩ３とに基づいて制御
信号Ｑ ＋、を演算して６軸位置決め制御部１４に出力
し、６軸位置決め制鉤部工４が制御信号Ｑ ＋、に応じ
てＸ軸上−ター５．Ｙ軸子−ター６、Ｚ軸上−ター７、
Ａ軸子−ター８．Ｂ軸上−ター９．Ｃ輔モータ２０を駆
動することにより、計測ユニット２が測定対象１から一
定の距離順れてｘ、ｙ、ｚ方向に合成移動するとともに
、６軸位置決め制御部１４からのＡ、Ｂ、Ｃの現在位置
信号Ｑ １４−１と計測ユニット２の撮像手段からの測
定値信号Ｑ４とを３次元方向変換部２！１位置補正演算
部１３に取り込む。そして３次元方向変換部２２ではＡ
、１ 。
の離間距離を保ちながらスリット光Ｉ７の長手方向と直
交するＹ方向に移動して、測定対象１の全体形状を測定
するようになっている。具体的には、産業用ロボットの
制御機能部の一部として３次元位置補正回路Ｉ２が測定
位置指令部ＩＩから出力される目標値としてのＸ−Ｙデ
ータＱ Ｉ＋と位置補正演算部Ｉ３から出力されるフィ
ードバック里としての補正信号ＱＩ３とに基づいて制御
信号Ｑ ＋、を演算して６軸位置決め制御部１４に出力
し、６軸位置決め制鉤部工４が制御信号Ｑ ＋、に応じ
てＸ軸上−ター５．Ｙ軸子−ター６、Ｚ軸上−ター７、
Ａ軸子−ター８．Ｂ軸上−ター９．Ｃ輔モータ２０を駆
動することにより、計測ユニット２が測定対象１から一
定の距離順れてｘ、ｙ、ｚ方向に合成移動するとともに
、６軸位置決め制御部１４からのＡ、Ｂ、Ｃの現在位置
信号Ｑ １４−１と計測ユニット２の撮像手段からの測
定値信号Ｑ４とを３次元方向変換部２！１位置補正演算
部１３に取り込む。そして３次元方向変換部２２ではＡ
、１ 。
０の現在位置信号Ｑ １４−１を基桑として測定値信杼
Ｑ４をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３次元方向の測定位置信号Ｑ
２．（Ｐ（Ｘ、Ｙ’、Ｚ））に変換し、この測定位置信
号Ｑ ２１と６軸位置決め制御部１４からのＸ。
Ｑ４をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３次元方向の測定位置信号Ｑ
２．（Ｐ（Ｘ、Ｙ’、Ｚ））に変換し、この測定位置信
号Ｑ ２１と６軸位置決め制御部１４からのＸ。
Ｙ、Ｚの現在位置信号Ｑ ＋４−２を加算演算部２２で
加算演算し、この加算信号Ｑ ７．を面データ処理＋１
＜２３に取り込み、面データ処理部２３が加算信ＨＢ−
Ｑ ２．に基づいて面データＱ、３を演算し、この面デ
ータＱ ２３を測定結果として出力する。
加算演算し、この加算信号Ｑ ７．を面データ処理＋１
＜２３に取り込み、面データ処理部２３が加算信ＨＢ−
Ｑ ２．に基づいて面データＱ、３を演算し、この面デ
ータＱ ２３を測定結果として出力する。
一方、計測ユニット２には第１測距センサ３０と第２測
距センザ３１とを取りイ」けである。第１測距センザ３
０は超音波ビームａを測定対象ｌ−ヒに照射されたスリ
ット光りの略中央部を含む測定面に向けて発射するとと
もに、この測定面からの反射波を受信し、超音波ビーム
ａの発射時刻１，１と反射波の受信時刻ｔ、との差Δ１
．を演算して、測定対象１上にスリット光りによる測定
面までの距離を計測する。第２測距センザ３Ｉは前述と
は別の周波数の超音波ビームｂをスリブＩ・光■７によ
る測定面の前方、つまり計測ユニソｌ−２の移動方向前
方に存在する測定対象１の部分に向けて発射し、この部
分からの反射波を受信し、超音波ビームｂの発射時刻し
４と反射波の受信時刻１５との差Δｔｌｌを演算して、
測定対象１」二のスリブ）・光りによる測定面の前方ま
での距離を計測する。これら第１．第２測距センザ３０
，３＋から出力される測定距離信号Ｑ ３０１ Ｑｙ＋
は産業用ロボットの制御機能部に組み込まれた加重平均
演算部２６に増幅器２４．２５を介して取り込まれる。
距センザ３１とを取りイ」けである。第１測距センザ３
０は超音波ビームａを測定対象ｌ−ヒに照射されたスリ
ット光りの略中央部を含む測定面に向けて発射するとと
もに、この測定面からの反射波を受信し、超音波ビーム
ａの発射時刻１，１と反射波の受信時刻ｔ、との差Δ１
．を演算して、測定対象１上にスリット光りによる測定
面までの距離を計測する。第２測距センザ３Ｉは前述と
は別の周波数の超音波ビームｂをスリブＩ・光■７によ
る測定面の前方、つまり計測ユニソｌ−２の移動方向前
方に存在する測定対象１の部分に向けて発射し、この部
分からの反射波を受信し、超音波ビームｂの発射時刻し
４と反射波の受信時刻１５との差Δｔｌｌを演算して、
測定対象１」二のスリブ）・光りによる測定面の前方ま
での距離を計測する。これら第１．第２測距センザ３０
，３＋から出力される測定距離信号Ｑ ３０１ Ｑｙ＋
は産業用ロボットの制御機能部に組み込まれた加重平均
演算部２６に増幅器２４．２５を介して取り込まれる。
加重平均演算部２６は上記両側定距離信号Ｑ ３０＋
Ｑ３１に基づいて加重平均を演算し、この演算結果を位
置補正演算部１３に出力する。
Ｑ３１に基づいて加重平均を演算し、この演算結果を位
置補正演算部１３に出力する。
また、位置補正演算部Ｉ３は計測ユニット２からの測定
値信号Ｑ４を平均化処理し、この演算結果と２次元位置
センサの中心とのオフセット量Ｐｒならびに上記演算結
果の傾きＯそれぞれを算出するとと６に、６軸位置決め
制御部１４がらのＡ、Ｂ、Ｃの現在位置信号Ｑ ＋４−
１からスリット光方向Ｘ。、Ｙｏ、Ｚｏを算出し、」−
記オフセソｌ−すｌＩフ７．傾きθ、スリゾ１−光方向
Ｘ。、Ｙｎ、Ｚｏに基づいてＸ軸モータ１５．Ｙ軸モー
タ１６．７．軸モータ１７への補正信号Ｑ、、、（ε（
Ｘ、Ｙ、７．））を演算し、この演算結果にすΔ軸モー
タ１８．Ｂ軸モータ１９．Ｃ軸モータ２０への補正信号
Ｑ、、、（ε（Ａ、Ｂ、Ｃ））を演算する一方、一定時
間毎に第１．第２測距センザ３０，３１で検出した距離
として加重平均演算部２６からの出力信号（加重平均）
Ｑ、６を取り込んでアームＩＯを駆動するＺ軸、Ｙ軸、
Ｚ軸、Ａ軸、Ｂ軸、Ｃ軸の現在位置を演算して記憶し、
この現在位置を自由曲線で結ぶ移動データを演算する。
値信号Ｑ４を平均化処理し、この演算結果と２次元位置
センサの中心とのオフセット量Ｐｒならびに上記演算結
果の傾きＯそれぞれを算出するとと６に、６軸位置決め
制御部１４がらのＡ、Ｂ、Ｃの現在位置信号Ｑ ＋４−
１からスリット光方向Ｘ。、Ｙｏ、Ｚｏを算出し、」−
記オフセソｌ−すｌＩフ７．傾きθ、スリゾ１−光方向
Ｘ。、Ｙｎ、Ｚｏに基づいてＸ軸モータ１５．Ｙ軸モー
タ１６．７．軸モータ１７への補正信号Ｑ、、、（ε（
Ｘ、Ｙ、７．））を演算し、この演算結果にすΔ軸モー
タ１８．Ｂ軸モータ１９．Ｃ軸モータ２０への補正信号
Ｑ、、、（ε（Ａ、Ｂ、Ｃ））を演算する一方、一定時
間毎に第１．第２測距センザ３０，３１で検出した距離
として加重平均演算部２６からの出力信号（加重平均）
Ｑ、６を取り込んでアームＩＯを駆動するＺ軸、Ｙ軸、
Ｚ軸、Ａ軸、Ｂ軸、Ｃ軸の現在位置を演算して記憶し、
この現在位置を自由曲線で結ぶ移動データを演算する。
以上の実施例構造によれば、第２図に示すように照射手
段３から発射するスリット光■７の長手方向を産業用ロ
ボソ）・のＹ軸方向と平行にセットし、スリット光りが
産業用ロボットのＸ軸方向と平行に移動するように、産
業用ロボットのアーム１０を駆動しながら。スリブ１−
光ｒ７を測定対象１に照射、投影し、この投影像を撮像
手段４て捕らえて測定対象１の全体形状を測定する場合
において、位置補正演算部１３が計測ユニット２からの
測定値信号Ｑ４からオフセット量Ｐ、と傾きθとを求め
、このオフセット量Ｐ、と傾きθから補正信号Ｑ ｌｆ
ｆ−１，Ｑ１３−２を３次元位置補正回路１２に出力し
、位置補正回路１２からの制御信号Ｑ ＋２により、６
軸位置決め制御部１４がＸ軸モータ、Ｙ軸モータ、Ｚ軸
モータ、Ａ軸モータ、Ｂ軸モータ、Ｃ軸モータを駆動制
御し、これにより産業用ロボットのアームＩＯを撮像位
置が２次元位置センサ４の中心ρにくるように駆動する
一方、一定時間毎にアームＩＯを駆動するＺ軸、Ｙ軸、
Ｚ軸、Ａ軸。
段３から発射するスリット光■７の長手方向を産業用ロ
ボソ）・のＹ軸方向と平行にセットし、スリット光りが
産業用ロボットのＸ軸方向と平行に移動するように、産
業用ロボットのアーム１０を駆動しながら。スリブ１−
光ｒ７を測定対象１に照射、投影し、この投影像を撮像
手段４て捕らえて測定対象１の全体形状を測定する場合
において、位置補正演算部１３が計測ユニット２からの
測定値信号Ｑ４からオフセット量Ｐ、と傾きθとを求め
、このオフセット量Ｐ、と傾きθから補正信号Ｑ ｌｆ
ｆ−１，Ｑ１３−２を３次元位置補正回路１２に出力し
、位置補正回路１２からの制御信号Ｑ ＋２により、６
軸位置決め制御部１４がＸ軸モータ、Ｙ軸モータ、Ｚ軸
モータ、Ａ軸モータ、Ｂ軸モータ、Ｃ軸モータを駆動制
御し、これにより産業用ロボットのアームＩＯを撮像位
置が２次元位置センサ４の中心ρにくるように駆動する
一方、一定時間毎にアームＩＯを駆動するＺ軸、Ｙ軸、
Ｚ軸、Ａ軸。
Ｂ軸、Ｃ軸の現在位置を演算し、この現在位置を自由曲
線で結ぶ移動データを演算しているので、計測ユニット
２は第３図に示すように一定時間毎の測定点であるポイ
ントＰ、〜Ｐ、、を結ぶ軌跡を描いて、測定対象Ｉから
一定距離離れつつ倣い移動する。
線で結ぶ移動データを演算しているので、計測ユニット
２は第３図に示すように一定時間毎の測定点であるポイ
ントＰ、〜Ｐ、、を結ぶ軌跡を描いて、測定対象Ｉから
一定距離離れつつ倣い移動する。
発明の効果
以−１−のように本発明によれば、測定対象の種類が変
わってもＸ−Ｙデータを共用することができるので、産
業用ロボットの制御機能部に予め設定された目標値とし
てのｘ−Ｙデータを変更せずに、計測ユニットを倣い移
動して、測定対象の全体形状を自動的に測定できる。
わってもＸ−Ｙデータを共用することができるので、産
業用ロボットの制御機能部に予め設定された目標値とし
てのｘ−Ｙデータを変更せずに、計測ユニットを倣い移
動して、測定対象の全体形状を自動的に測定できる。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２゜３図は
同実施例の作用説明図である。 Ｉ・・測定対象、２・・−計測ユニット、ＩＯ・アーム
、１１・・・測定位置指令部（制御機能部）、１２・３
次元位置補正回路（制御機能部）、Ｉ３ 位置補正演算
部（制御機能部）、Ｉ４・６軸位置決め制御部（制御機
能部）、３０・−・第１測距センザ、３１・・・第２測
距センサ。
同実施例の作用説明図である。 Ｉ・・測定対象、２・・−計測ユニット、ＩＯ・アーム
、１１・・・測定位置指令部（制御機能部）、１２・３
次元位置補正回路（制御機能部）、Ｉ３ 位置補正演算
部（制御機能部）、Ｉ４・６軸位置決め制御部（制御機
能部）、３０・−・第１測距センザ、３１・・・第２測
距センサ。
Claims (1)
- （１）産業用ロボットの制御機能部に水平面内での移動
を指示するＸ−Ｙデータを予め設定するとともに、この
産業用ロボットのアームに計測ユニットを取り付け、こ
の計測ユニットによる三角測量の原理で測定対象の形状
を測定するようにした測定装置において、計測ユニット
に測定対象までの距離を計測する測距センサを設け、こ
の測距センサで検出した距離データを産業用ロボットの
制御機能部にフィードバックし、この制御機能部が一定
時間毎に上記Ｘ−Ｙデータと上記フィードバックされた
距離データとから計測ユニットと測定対象との間の距離
が一定となりかつ計測ユニットで捕らえられる撮像位置
が計測ユニット中の中心にくる現在位置の位置データを
演算するとともに、この演算した位置データを自由曲線
で結ぶ移動データを演算して、この移動データによりア
ームを駆動制御する構成にしたことを特徴とする測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1121153A JPH07117385B2 (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1121153A JPH07117385B2 (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02300611A true JPH02300611A (ja) | 1990-12-12 |
| JPH07117385B2 JPH07117385B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=14804163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1121153A Expired - Fee Related JPH07117385B2 (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07117385B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007319938A (ja) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Toyota Motor Corp | ロボット装置及び物体の三次元形状の取得方法 |
| JP2010216939A (ja) * | 2009-03-16 | 2010-09-30 | Nikon Corp | 三次元形状測定装置 |
| CN105382843A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-03-09 | 北京控制工程研究所 | 一种抓捕末阶段机械臂与操作平台协调控制方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60196604A (ja) * | 1984-03-19 | 1985-10-05 | Tokico Ltd | 工業用ロボツト |
| JPS60216202A (ja) * | 1984-04-12 | 1985-10-29 | Mitsubishi Electric Corp | 三次元誘導装置 |
| JPS63106515A (ja) * | 1986-10-23 | 1988-05-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 立体視距離測定方法 |
-
1989
- 1989-05-15 JP JP1121153A patent/JPH07117385B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60196604A (ja) * | 1984-03-19 | 1985-10-05 | Tokico Ltd | 工業用ロボツト |
| JPS60216202A (ja) * | 1984-04-12 | 1985-10-29 | Mitsubishi Electric Corp | 三次元誘導装置 |
| JPS63106515A (ja) * | 1986-10-23 | 1988-05-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 立体視距離測定方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007319938A (ja) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Toyota Motor Corp | ロボット装置及び物体の三次元形状の取得方法 |
| JP2010216939A (ja) * | 2009-03-16 | 2010-09-30 | Nikon Corp | 三次元形状測定装置 |
| CN105382843A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-03-09 | 北京控制工程研究所 | 一种抓捕末阶段机械臂与操作平台协调控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07117385B2 (ja) | 1995-12-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |