JPS6024403A - 位置検出装置 - Google Patents

位置検出装置

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JPS6024403A
JPS6024403A JP13237583A JP13237583A JPS6024403A JP S6024403 A JPS6024403 A JP S6024403A JP 13237583 A JP13237583 A JP 13237583A JP 13237583 A JP13237583 A JP 13237583A JP S6024403 A JPS6024403 A JP S6024403A
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JP
Japan
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position detector
recesses
positions
detected
coarse
Prior art date
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Pending
Application number
JP13237583A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiichi Miyamoto
宮本 慶一
Satoshi Konno
近野 智
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Tokico Ltd
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Publication date
Application filed by Tokico Ltd filed Critical Tokico Ltd
Priority to JP13237583A priority Critical patent/JPS6024403A/ja
Publication of JPS6024403A publication Critical patent/JPS6024403A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques

Landscapes

  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は例えばワークに形成されたwII敬のねじ大
等の四部の位置ン自動的に検出する位置検出装置に関す
る。
例えば、家具等のワークに形成された多数のねじ穴へね
じt自動的にねじ込む装置においては、ワークの多数の
ねじ穴位置が不規則に配設されていた#Maiであった
。。
この発明は前記事情に鑑みてなされたもので1物体の一
側に所定間隔tおいて配され、物体と相対的に移動する
粗位置検出器により物体の!l!面に形成された複数の
凹部の位置を粗く検出し、その検出信号により物体と相
対的に移動する精密位置検出器により前記物体の複数の
四部の位Iiを精密に検出し、その検出信号により前記
国部勾位置ン出力手段により演算して出力することによ
り、物体に形成された凸部に非接触でこの凹部の位wt
を精密にかつ速やかに自動的に検出することがで目、こ
れによってツークリ自動組立て等に役立つ位置検出装置
を提供することt目的とする。
以下、こり発明り一実施例1Jt@/図乃至第4図に基
づいて説明する。第1図中lは長方形の物体(ワーク)
であり、このワークlの一表面には多数υ凹sC非貫通
穴)2(21+2 1+2−1+・・・・・・)が形成
されている。これら多数の四部2はワークlの表面上に
仮想的に設けられたX軸、Y軸、原点OIゼ基準とする
所定間隔の格子線の交点(格子点)上にランダムに配設
されている。但し、凹部2 + 、2−v 12−1・
・・・・は、製作誤差等により格子点から若干ずれた位
置に形成される場合がある。
ワークlの両側にはレール8.4がX軸と平行に設けら
れ、これらレール8.4には走行台6がX軸方向に往復
移動可能に設けられている。この走行台5には粗位置検
出器6が取り付けられている。粗位置検出器6は俟数の
反射式光検出器? (7@ t 7−t # ’−s 
+・・・・・・)ンY軸方向に前記格子線位置に合わせ
て所定の間隔をおいて一列に配+2されたもυである。
反射式光検出器?は第2図に示すように本体11と、こ
の本体11に、鉛直@8に対し対称的に傾斜しかつ先端
を下方に向けて設けられた投光n9と光検出器10とか
らなるものである。各反射式光検出器? −@ # ?
 −*。
7−3.・・・・・・はワークlの表面から同−所定距
喘m間させられている。
また、レール8.4上には走行台12がX軸方向に往復
移動可能に設けられており、この走行台12は走行台6
上χ前記Y軸方向に往復移動iJ能とされている。走行
台12には精密位置検出器(テレビカメラ)18が取り
付けられている。こりテレビカメラ18は走行台12に
正確に位置決めされて固定して取り付けられている。即
ち、ワークlがその凹部2の検出系に設fされたと色の
基準位If(原点0.)に対しテレビカメラ18の中心
の相対位置が正確に定まるようになされている。
テレビカメラ18の両側には@3図に示すように照明器
14.15が傾斜して設けられている。粗位置検出器6
、精密位置検出器18にはそれぞれ制御装置C図示せず
)が接続されており、粗位置検出器6の検出信号により
制御装置1lyt介して精密位置検出n18が作動する
ようになされている。
なお、精密位置検出#18にはその検出信号により凹部
2(2−s、2−鵞*2 1m・・・・・・)の位fl
f′lk:演算して出力する出力手段(、![l#装置
fに組み込まれている)とこの出力手段の出力錬ン記憶
する配憶手段(制御装置に組み込まれている)とが接続
されている。なお、この装置を工業用ロボットに組み込
んだ場合にはロボットの記憶装置にこの演算だれて出力
された出力値を記憶するようにしてもよい。
次に、明記のようにlll成された位置検出装置の作用
について説明する。
まず、第1図の状態において、レール8.4上で走行台
5と共和粗位置検出器RvX軸方向に一定速度で走行さ
せる。すると、反射式光検出器り(1−Il 1* 、
クー、・・・・・・)の投光器0から投光された光がワ
ークlの表面の凹部2(2−1゜2t+2−m+ ・・
・・・)のない部分では常に反射して光検出器IOへ入
射する。しかし、ワークlの表面に形成された凹部B(
2−I l2t−2−1・・・・・)の部分では投光#
9から投光された光が光検出器lO方向へ反射せず、こ
の光検出器10に入射しないので粗位置検出n6から検
出信号が出73されないり従って、Y軸方向に並んだ各
反射式光検出器7のうち、どの反射式光検出器7の検出
01号出力かないのかにより6凹52s−9−@ + 
2””l *・・・・・・のY軸方向の位11[Ykが
分り、またそのと吉のX軸方向の位置Xkも粗位置検出
器6のX軸方向の##緻を読み取ることにより検知する
ことができる。
このように順次各反射式光検出ls7の検出信号ン読み
取ることによりワークlの各凹部2の位置ゼ検出するこ
とができるが、これらの位置検出値は投光器9からの投
光が前記凹部2の周辺に当って反射し光検出器lOに入
射する場合もあるので常に凹部2の中心位置を検出して
いるとはいえず、粗い位置検出値である。
そこで、次に粗位置検出器6の検出信号により制御装*
V介して精密位置検出器Cテレビカメラ)18がX軸、
Y軸方向へ移動し各四部27a−走査する。テレビカメ
ラt8が粗位置検出器6により検出した凹部2位置に達
すると、このテレビカメラ18は照明器14.15によ
り照明された凹部2部分ケ撮影する。この撮影により得
られた撮像パターンは、第一図に示すようにテレビカメ
ラ18の両側の照明器14.15からの傾斜光により凹
部2部分が照明されるので凹部2は陰となり暗く黒く・
ワーク1cD表面は明るく白く撮影され、明部と暗部と
からなる一情報が得られる。これらは精密位置検出器1
8に接続された配憶手段により記憶され6゜ そこで、この記憶手段忙記憶された暗い(黒い)部分り
寸法奮精密位置検出器18に接続された出力手段により
演算して出力し、その中心位l1llをテレビカメラ1
8の中心に対し相対的にめる。即ち、第一図において罰
紀凹部2に相当するパターンl 11 cv中心点Pは
撮影画面C記憶パターン)17の中心01に対し7.h
距離ずれているとすると、記憶パターン17の縦、横寸
法がそれぞれN、Mとされた受方形となっているりで、
記憶パターン17り端辺からパターン16の接l!At
での距FIiiYN、、N、、M、、M、とし、パター
ン16の外接方形の各辺の長ざYRn、RMとすると、
RN凋N−rN、+Nt )。
RM=M −(M、 +M’、 ) +RN=RM (
パターンlflが円であるため)であるので、n M !=鳩 中下 −丁。
N N h=島十中下丁、となる。
ここで1テレビカメラ18の中心Gコ、走行台12上で
Y軸方向の位置が既知となっており、X軸方向の位置も
粗位置検出器6の検出信号(により既知であるので、そ
れら%X、に、Y、にとすると、パターンlflの中心
Xk、YkG!次式でめられる。
Xk=X1lk −1−1゜ Yk=Yok + h。
こりようにしてワークlの表面に形成された各凹s2υ
位置が精密にめられる。なお、精密位tt模出器18v
粗位置検出器6により検出された各回s2の検出値位置
へ移動させ6には一般によく知られた方l!!!セ用い
て行なえばよい。
なお、前記実施例においては一ワークlに仮想的Vcf
&けられた格子#i1mの、格子点から若干ずれて凹部
が形爲されている場合があるものについて説明したが、
これに限られることなく、例えば第5図に示すようにワ
ーク21の表面に多数の凹部22(22−6−22−1
+ 22−* 、22−s 、・・・・・つが、□ある
一定の長ざCピッチル)の整数倍の関係rもってランダ
ムに正確に形成されている場合においてもこの発明Wm
用することができるのはもちろんである。即ち、前記各
四部22はワーク21の表面上に仮想的に設けられたX
軸、Y軸。
原点03ン基準とする所定間隔の格子線の交点(格子点
)上に正確にかつランダムに配設されている。
このような場合には、まず各四部22の位置を前記′#
施何例同様粗位置検出器6により検出し、次にどれか一
つの凹部22の位置Vs記実施例同様に精密位置検出器
18により精密に検出し、こり四部22の検出位置から
他の四部22の位otv演算によりめればよく、このよ
うにすれば、こnら他υ凹部22の位置を精密位置検出
器18により個別に精密に検出しなくてもよい。即ち一
第S図に示すようにワーク21の表面に凹部22o。
22s、22−會9誌2−1が正砿配:!J!ざnてお
り、凹部22−oの粗検出位置χx6 + ’/。
他の凹部221 + 22−t * 22−1の各位置
の粗検出位*Y22−1(x+ + )’1 ) + 
22 t(1* Y鵞)+ 22−a(Xs r Ys
 ) とfれば、Xl−Xo中ntp)’+ ”jo*
 m+pXt Xi中”tpY* ’ To中m、pX
s−Xo中”* l’ yl −y6 ”j” rrh
 pの関係にあるので、凹部22−I122−2゜22
−1の精密な位ltY、 22−、(X、 、 Y11
+22 *(Xs 、 Ys ) 、22 54Xs 
、Ys )とすれば、 X、 =X 0 +n、p 、 Y、 =Y o −1
−m、p。
X4 =X6 +n!p、 Y、 =Y6 +m、 p
 。
X、=X0+n3p、 Y、=Yo十mIIp。
としてめられる。
また、前記実施例においては、ワークlの表面に形成さ
れた四部の粗位置検出器6として反射式光検出器7ン用
いたが、これに限られることなく、例えば第6図に示す
ようにノズル81 r 、81−t。
81 s 、81 4.81−a ・・・・・・より噴
出する一定圧υ気体(空気)ン利用した粗位置検出器8
2r用いてもよい。即ち、ワーク C物体)88には四
部84−1,84−*が形成され、前記実施例の粗位置
検出器6υ裏数の反射式光検出器?−1゜’l −t 
、7−、 、8クー、18?−、の代りに、粗位置検出
#82リノズルヘッド85に複数のノズル81 s *
 8ト1+ 81 m + 81 4181−1が取り
付けられている。これらのノズルには第7図に示すよう
にそれぞれ圧力検出器86ン介してコンプレッサ(ニア
コンプレッサ)87が接続され、各ノズルから一定圧の
気体C空気)が吐出されるようになされている。各圧力
検出器3tNCはこれら圧力検出器8flの検出信号が
人力される制御装置188 カ接続されている。
そして、粗位置検出wj82′lk:第6図において矢
印入方向に移動させ、ノズルが凹部に対向するとノズル
と気体吹付は面との距離が変化するため圧力検出器8t
Sに与えられる気体圧が変化し、この気体圧の変化が凹
部の検出信号として圧力検出器8Rより制御装置88に
与えられる。
次いで、圧力検出器8日の検出信号により前記実施例同
様精密位置検出器(図示せず)が作動し凹部の位置Y精
密に検出する。
以上説明したようにこの発明によれば、物体り一側に所
定間隔?おいて配され、物体と相対的に移動する粗位置
検出器により物体の表面に形成されたvi@υ凹部の位
ifを粗く検出し、その検出fg号により物体と相対的
に移動する精密位置検出器によりM記物体g)複数の四
部の位置ン精密に検出し、その検出信号により前記凹部
の位りft出力手段により演算して出力する構成である
から、物体に形成された凹部の位*V非接触状態で精密
にかつ速やかにしかも自動的に検出することができ、こ
れによりワークリ自動組立てに役立てることができ、特
に凹部が一定のピッチの整数倍の関係を1も′つて正確
に形FffJされていればランダムに配設されていても
それらのうちの一つの四部の位置ケ精密にめることによ
り他の凹部の位tltyx演算によりめることができ、
これにより一層速や力)に四部り位ttv正確にめるこ
とができるOまた、ノズルから一定圧の気体な噴出する
四部の位置検出器ゼ用いれば、微調整の必要がなく、定
期的なメンテナンスの必要性も大幅に減少し、しかも作
動時に物体の表面の塵埃ン除去することもで自る。
【図面の簡単な説明】
@1図はこの発明の一実施例を示す概略平面図1、ll
!2図はその粗位置検出器の断面図、第3図&まそり精
密位1l11検出器とワークとの位置関係を示す図、第
ψ図はそのテレビカメラで撮影した撮影画面及び四部の
撮像パターンを示す図、第3]=この発明の他+7)実
施例?示すもので、特定ピッチの関係tもつ凹部の位置
とm標との関係を示す図、第6図はこの発明のざらに他
の実施例を示す概略正面図、第7FIIJはその動作ン
示す図である。 1.21.88・・・・・・物体(ワーク)、2(2−
、。 2 *+ 2 s+22−o+22 、、gz t+2
2 s * 84 t + 84−* )・・・・・・
凹部(非薩通人)、fl、82・・・・・・粗位置検出
器、18・・・・・・精密位置検出器(テレビカメラ)
。 第1図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 物体の表面に形成された複数の凹部の概略位置を検出す
    べく、W紀物体の凹部’r′4fする表面側2に所定の
    1lfflilンおき物体と相対的に移動可能忙配設さ
    れた粗位置検出器と、W妃凹部の位置を精密に検出すぺ
    く、前記凹部を有する表面@VC%前記粗位置検出器の
    検出信号により前記物体と相対的忙移動可能に設けられ
    た精密位置検出器と、該精密位l114!il出器の検
    出信号により前記凹部の位置ン演算して出力する出力手
    段とからなることな特徴とする位置検出装置。
JP13237583A 1983-07-20 1983-07-20 位置検出装置 Pending JPS6024403A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13237583A JPS6024403A (ja) 1983-07-20 1983-07-20 位置検出装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP13237583A JPS6024403A (ja) 1983-07-20 1983-07-20 位置検出装置

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JPS6024403A true JPS6024403A (ja) 1985-02-07

Family

ID=15079899

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13237583A Pending JPS6024403A (ja) 1983-07-20 1983-07-20 位置検出装置

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JP (1) JPS6024403A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6483103A (en) * 1987-09-25 1989-03-28 Niigata Engineering Co Ltd Method for correcting position coordinates of workpiece
JPH0210204A (ja) * 1988-06-29 1990-01-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 物体検出方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6483103A (en) * 1987-09-25 1989-03-28 Niigata Engineering Co Ltd Method for correcting position coordinates of workpiece
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