JPH0352883B2 - - Google Patents
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- JPH0352883B2 JPH0352883B2 JP60091900A JP9190085A JPH0352883B2 JP H0352883 B2 JPH0352883 B2 JP H0352883B2 JP 60091900 A JP60091900 A JP 60091900A JP 9190085 A JP9190085 A JP 9190085A JP H0352883 B2 JPH0352883 B2 JP H0352883B2
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- detected
- hole
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- 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
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、被検知物に開口するねじ穴や液体注
入穴等の穴位置を自動的に検知するようにした穴
位置検知装置の改良に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an improvement in a hole position detection device that automatically detects the position of a screw hole, liquid injection hole, etc. opened in an object to be detected. It is something.
(従来の技術)
従来、この種の穴位置検知装置として、例えば
特開昭58−211880号公報に開示されるように、多
数本の光フアイバの先端部を束ねてなる検出体を
ロボツトのアーム先端に設け、ロボツトに対する
テイーチングにより上記検出体を例えば自動車用
インストルメントパネルのねじ穴等、被検知物に
開口された穴位置まで大まかに移動させた後、そ
の状態で穴近傍における被検知物表面の反射光の
光量を上記各光フアイバを通して検出し、この各
光フアイバを介して検出された反射量のばらつき
に基づいてその反射量の大きい側へ検出体が被検
知物の穴位置から位置ずれしていると見做して、
光の反射量が小さい側へ検出体を移動させること
により、被検知物の穴位置を検知するようにした
ものは知られている。(Prior Art) Conventionally, as this type of hole position detection device, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-211880, a detection body made by bundling the tips of a large number of optical fibers is mounted on a robot arm. After the detection object is roughly moved to the position of a hole opened in the object to be detected, such as a screw hole in an automobile instrument panel, by teaching the robot, in that state, the surface of the object to be detected near the hole is moved. The amount of reflected light is detected through each of the optical fibers, and based on the variation in the amount of reflection detected through each optical fiber, the object to be detected is shifted from the hole position of the object to the side where the amount of reflection is larger. Assuming that
A device is known in which the position of a hole in an object to be detected is detected by moving the detection object to the side where the amount of light reflected is small.
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、上記従来のものでは、被検知物
表面の反射光を生じさせる光源として、例えば室
内の照明灯等の外部光を利用するため、光フアイ
バに入射される反射光の光量が該光源の照射角度
によつて大きな影響を受け、例えば光源の移動等
によりその照射角度が変化したときにはそれに伴
つて光フアイバに入射される反射光の光量も変化
するようになり、その結果、穴位置を安定して常
に正確に検知することが難しいという問題があつ
た。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the conventional method described above, external light such as an indoor lighting lamp is used as a light source to generate reflected light on the surface of the object to be detected. The amount of reflected light that enters the optical fiber is greatly affected by the irradiation angle of the light source, and when the irradiation angle changes due to movement of the light source, for example, the amount of reflected light that enters the optical fiber changes accordingly. As a result, there was a problem that it was difficult to stably and always accurately detect the hole position.
本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、上記した検出体を構成する光フアイバ
を発光用および受光用の2種類に分け、光源から
の光を発光用の光フアイバを通して被検知物の表
面に照射しながら、その照射光の被検知物表面で
反射する反射光を受光用の光フアイバを通して検
出するようにすることにより、被検知物表面に対
する照射光の照射角度を一定に保ち、該被検知物
表面からの反射光を安定して受光用の光フアイバ
に入射させるようにし、よつて穴位置を常に正確
に検知できるようにすることにある。 The present invention has been made in view of the above, and its purpose is to divide the optical fibers constituting the above-mentioned detection body into two types, one for light emission and one for light reception, and to pass the light from the light source through the optical fiber for light emission. By irradiating the surface of the object to be detected and detecting the reflected light reflected from the surface of the object through the receiving optical fiber, the irradiation angle of the irradiated light to the surface of the object to be detected can be kept constant. The objective is to maintain the hole position so that the reflected light from the surface of the object to be detected stably enters the light-receiving optical fiber, thereby making it possible to always accurately detect the hole position.
(問題点を解決するための手段)
上記の目的を達成するために、本発明の解決手
段は、各先端部が被検知物に開口する穴の開口部
に略対応する形状に束ねられた多数本の光フアイ
バよりなり、被検知物の表面に沿つて移動可能な
検出体を設ける。そして、該検出体における光フ
アイバのうち、先端部が検出体の中心に対して同
心状に配置された一部の光フアイバを発光用と
し、該発光用の光フアイバを通して被検知物表面
を照射する光源を設ける。また、先端部が検出体
の中心に対して同心状に配置された残りの光フア
イバを受光用とし、上記光源からの照射光が被検
知物表面で反射する反射光をその受光用の光フア
イバを通して受け入れて検出する反射光検出手段
を設ける。さらに、上記反射光検出手段から出力
される出力データ、つまり各受光用光フアイバに
入射される反射光の光量のばらつきを示すデータ
に基づいて検出体の移動すべき目標方向を算出す
る移動方向算出手段と、該移動方向算出手段の出
力を受けて検出体を上記目標方向へ移動させる検
出体移動手段とを設けたものである。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention provides a solution in which a large number of wafers are bundled in a shape that substantially corresponds to the opening of the hole opening into the object to be detected. A detection body made of a book optical fiber and movable along the surface of the object to be detected is provided. Among the optical fibers in the detection object, a part of the optical fibers whose tips are arranged concentrically with respect to the center of the detection object is used for light emission, and the surface of the detection object is irradiated through the optical fiber for light emission. Provide a light source to In addition, the remaining optical fiber whose tip is arranged concentrically with respect to the center of the detection object is used for light reception, and the reflected light from the irradiation light from the light source reflected on the surface of the detection object is transferred to the optical fiber for light reception. Reflected light detection means are provided for receiving and detecting reflected light through the reflector. Further, a moving direction calculation is performed to calculate a target direction in which the object to be detected should move based on output data output from the reflected light detection means, that is, data indicating variations in the amount of reflected light incident on each light-receiving optical fiber. and detection object moving means for moving the detection object in the target direction in response to the output of the movement direction calculation means.
(作用)
上記の構成により、本発明では、検出体を被検
知物の穴位置に大まかに移動させた状態で光源を
発光させると、該光源からの光が検出体の発光用
光フアイバを通つて被検知物の穴近傍表面に照射
されるとともに、この照射光の被検知物表面での
反射光が検出体の各受光用の光フアイバを通つて
反射光検知手段に送られて検出され、この反射光
検出手段からの出力データに基づいて移動方向算
出手段により検出体の移動すべき目標方向が算出
される。(Function) With the above configuration, in the present invention, when the light source emits light while the detection object is roughly moved to the hole position of the detection object, the light from the light source passes through the light emitting optical fiber of the detection object. The irradiated light is irradiated onto the surface near the hole of the object to be detected, and the reflected light of this irradiated light on the surface of the object to be detected is sent to the reflected light detection means through each light receiving optical fiber of the object to be detected. Based on the output data from the reflected light detection means, the movement direction calculation means calculates the target direction in which the detection object should move.
すなわち、上記検出体の発光用フアイバの先端
部から照射された光は被検知物の表面では反射さ
れるが、穴の開口部では反射されないので、穴の
開口部に対応する受光用光フアイバに入射される
反射光の光量は被検知物表面に対応する受光用光
フアイバへのそれよりも少なくなり、この反射光
の光量の少ない側の受光用光フアイバが検出体中
心に対して位置する方向が検出体の移動すべき目
標方向として算出される。 In other words, the light irradiated from the tip of the light-emitting fiber of the object to be detected is reflected on the surface of the object to be detected, but is not reflected at the opening of the hole. The amount of reflected light that enters is smaller than that of the receiving optical fiber corresponding to the surface of the object to be detected, and the direction in which the receiving optical fiber on the side where the amount of reflected light is smaller is positioned relative to the center of the object to be detected. is calculated as the target direction in which the detection object should move.
そして、この移動方向算出手段の出力を受けた
検出体移動手段により検出体が上記目標方向へ移
動され、このことによつて検出体が被検知物の穴
と対応した位置に位置決めされる。 Then, the detecting object moving means that receives the output from the moving direction calculating means moves the detecting object in the target direction, thereby positioning the detecting object at a position corresponding to the hole of the detected object.
この場合、上記検出体には発光用の光フアイバ
と受光用の光フアイバとが検出体の中心に対して
同心状に配置されて一体化されているため、光源
から発光用の光フアイバを通つて被検知物の表面
に照射される光の照射角度は常に一定に保たれ
て、各受光用の光フアイバには被検知物表面での
反射光が安定して入射されるようになり、よつて
被検知体の穴位置を常に正確に検知することがで
きるのである。 In this case, the light emitting optical fiber and the light receiving optical fiber are arranged concentrically with respect to the center of the detecting object and are integrated into the detecting object, so the light emitting optical fiber is passed from the light source to the detecting object. As a result, the irradiation angle of the light irradiated onto the surface of the object to be detected is always kept constant, and the reflected light from the surface of the object to be detected is stably incident on each receiving optical fiber. Therefore, the hole position of the object to be detected can always be accurately detected.
(実施例)
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described based on the drawings.
第1図は本発明の実施例に係る穴位置検知装置
の全体構成を概略的に示し、Wは穴位置検知装置
の対象物たる被検知物であつて、該被検知物Wに
はねじ穴や液体中入穴等の円形穴W1が開口され
ている。 FIG. 1 schematically shows the overall configuration of a hole position detection device according to an embodiment of the present invention, W is a detected object which is an object of the hole position detection device, and the detected object W has a screw hole. A circular hole W1 such as a liquid inlet hole or the like is opened.
また、1はロボツト(図示せず)のアーム先端
部に取り付けられた検出体(センサ)で、該検出
体1は、各先端部が第2図に拡大詳示するように
上記被検知物Wの穴W1の開口部に略対応する円
形状に束ねられて円筒状支持部4により一体に固
定支持された多数本(7本)の光フアイバ2,
3,3,……よりなり、被検知物Wの表面と平行
な2次元のX−Y座標平面に沿つて移動可能に設
けられている。 Reference numeral 1 denotes a detection body (sensor) attached to the tip of an arm of a robot (not shown), and each tip of the detection body 1 is connected to the detected object W as shown in enlarged detail in FIG. A large number (seven) of optical fibers 2 are bundled into a circular shape approximately corresponding to the opening of the hole W 1 and fixedly supported as one body by a cylindrical support portion 4.
3, 3, . . . and are provided movably along a two-dimensional X-Y coordinate plane parallel to the surface of the object W to be detected.
上記検出体1における光フアイバ2,3,3,
……のうち、第2図斜線部にて示すように、先端
部が検出体1の中心Os(支持部4の中心)上に位
置する、換言すれば中心Osに対して同心状に配
置された1本の光フアイバ2は発光用の光フアイ
バに設定され、また、先端部が上記発光用光フア
イバ2の周りに検出体1の中心Osに対し一定の
角度間隔(60°)をあけて同心状に配置された残
り6本の光フアイバ3,3,……は受光用の光フ
アイバに設定されている。そして、上記発光用光
フアイバ2は光源としての発光ダイオード5に接
続されており、発光ダイオード5から発せられた
光を発光用光フアイバ2を通して被検知物Wの表
面に照射するように構成されている。一方、上記
受光用光フアイバ3,3,……はそれぞれフオト
トランジスタ6,6,……に接続されており、こ
れら6個のフオトトランジスタ6,6,……によ
り、上記発光ダイオード5からの照射光を受けて
被検知物Wの表面で反射する反射光を受光用の光
フアイバ3,3,……を通して受け入れて検出す
るようにした反射光検出手段7が構成されてい
る。 Optical fibers 2, 3, 3, in the detection object 1,
As shown by the shaded area in FIG. One of the optical fibers 2 is set as a light-emitting optical fiber, and its tip is arranged around the light-emitting optical fiber 2 at a constant angular interval (60°) with respect to the center Os of the detection object 1. The remaining six optical fibers 3, 3, . . . arranged concentrically are set as optical fibers for light reception. The light-emitting optical fiber 2 is connected to a light-emitting diode 5 as a light source, and is configured to irradiate the light emitted from the light-emitting diode 5 onto the surface of the object W through the light-emitting optical fiber 2. There is. On the other hand, the light-receiving optical fibers 3, 3, . . . are connected to phototransistors 6, 6, . A reflected light detection means 7 is configured to receive and detect reflected light that is received and reflected on the surface of the object W to be detected through light receiving optical fibers 3, 3, . . .
上記反射光検出手段7における各フオトトラン
ジスタ6の出力信号はそれぞれアンプ8に入力さ
れて増幅され、そののちA/Dコンバータ9に入
力されてアナログ信号からデジタル信号に変換さ
れる。上記A/Dコンバータ9の出力はマイクロ
コンピユータ10(CPU)に入力さており、こ
のマイクロコンピユータ10において、被検知物
W穴W1位置に対する検出体1の位置ずれの検出、
その検出された位置ずれに対し検出体1の移動す
べき目標方向の算出およびその算出された目標方
向へ検出体1を移動させるためのロボツトへの制
御データの出力の各処理を行うようになされてい
る。 The output signal of each phototransistor 6 in the reflected light detection means 7 is inputted to an amplifier 8 and amplified, and then inputted to an A/D converter 9 and converted from an analog signal to a digital signal. The output of the A/D converter 9 is input to a microcomputer 10 (CPU), and this microcomputer 10 detects the positional deviation of the detection object 1 with respect to the detection object W hole W1 position.
In response to the detected positional deviation, the system calculates the target direction in which the object 1 should move and outputs control data to the robot to move the object 1 in the calculated target direction. ing.
ここで、さらに、上記マイクロコンピユータ1
0において行われる信号処理の手順について第3
図に示すフローチヤートにより詳細に説明する。
先ず、ステツプS1において、ロボツトに対するテ
イーチングにより被検知物Wの穴W1の大まかな
位置をデータとして数えた後、ステツプS2でロボ
ツトの作動によりそのアーム先端の検出体1(セ
ンサ)を予め被検知物Wの穴W1に対応するよう
に設定されている基準穴へ移動させてそれに位置
決めする。この後、ステツプS3において、発光ダ
イオード5を発光させてその光を発光用光フアイ
バ2を通して基準穴に照射させるとともに、その
照射光の基準穴付近での反射光を各受光用フアイ
バ3を通して反射光検出手段7の各フオトトラン
ジスタ6で検出し、その各フオトトランジスタ6
の出力のA/Dコンバータ9によるA/D変換値
CHn(n=1〜6)を係数値Kn=1/CHnとし
て記憶する。 Here, furthermore, the microcomputer 1
Regarding the signal processing procedure performed in 0.
This will be explained in detail using the flowchart shown in the figure.
First, in step S1 , the robot is taught to count the rough position of the hole W1 of the detected object W as data, and then in step S2 , the robot operates to set the detecting object 1 (sensor) at the tip of its arm in advance. It is moved to a reference hole set to correspond to hole W 1 of the object W to be detected and positioned there. After that, in step S3 , the light emitting diode 5 is made to emit light and the light is irradiated to the reference hole through the light emitting optical fiber 2, and the reflected light of the irradiated light near the reference hole is reflected through each light receiving fiber 3. Detection is performed by each phototransistor 6 of the photodetection means 7, and each phototransistor 6
A/D conversion value by the A/D converter 9 of the output of
CHn (n=1 to 6) is stored as a coefficient value Kn=1/CHn.
しかる後、ステツプS4に進んで、上記ステツプ
S1で入力されたデータに基づきロボツトをテイー
チングおよびプレイバツクしながら作動させて、
検出体1を被検知物Wの穴W1近くへ移動させる。
次のステツプS5において、上記ステツプS3と同様
の処理を行つて、被検知物Wの穴W1についての
各フオトトランジスタ6出力信号のA/D変換値
CHnを検出するとともに、その実測の各A/D
変換値CHnに上記ステツプS3で記憶された基準
穴についての各係数KnをかけてベクトルAn=
Kn×CHn(n=1〜6)を設定する。このベクト
ルAnは、第4図aおよびbに示すように、検出
体1の中心Os(発光用光フアイバ2の位置)を原
点としたX−Y座標上で、その検出体1の中心
Osから各受光用光フアイバ3が位置する方向に
延びるように表示され、その先端の位置座票
(Xn,Yn)がXn=sin{60°(n−1)}×An,Yn=
cos{60°(n−1)}×Anで表わされるものである。 After that, proceed to step S4 and repeat the above steps.
Operate the robot while teaching and playing back based on the data input in S1 .
The detection object 1 is moved near the hole W 1 of the object W to be detected.
In the next step S5 , the same process as in step S3 is performed to determine the A/D converted value of the output signal of each phototransistor 6 for the hole W1 of the object W.
In addition to detecting CHn, each A/D of the actual measurement
Multiply the converted value CHn by each coefficient Kn for the reference hole stored in step S3 above to get the vector An=
Set Kn×CHn (n=1 to 6). As shown in FIGS. 4a and 4b, this vector An is located at the center of the detecting object 1 on the
It is displayed to extend from Os in the direction in which each light receiving optical fiber 3 is located, and the position chart (Xn, Yn) of its tip is Xn=sin {60° (n-1)}×An, Yn=
It is expressed as cos {60°(n-1)}×An.
この後、ステツプS6において、上記設定した各
ベクトルAnの座標成分(Xn,Yn)により検出
体1の移動すべき目標方向、つまり各ベクトル
A1〜A6を合成した重心Cの原点Os(O,O)か
らの方向を基準としてその重心Cの原点Osに対
して反対側に対称な目標点P(X,Y)(たたしX
=6
〓i=1
(−Xi)、Y=6
〓i=1
(−Yi)で表わされる)に
向かう方向を算出する。 After this, in step S6 , the target direction in which the detection object 1 should move is determined by the coordinate components (Xn, Yn) of each vector An set above, that is, each vector
Based on the direction from the origin Os (O, O) of the center of gravity C that synthesizes A 1 to A 6 , the target point P (X, Y) (tap) is symmetrical on the opposite side to the origin Os of the center of gravity C. X
= 6 〓 i=1 (-Xi), Y= 6 〓 i=1 (-Yi)).
次いで、ステツプS7において、上記算出された
方向のベクトルの大きさが実験値ε以内か否か、
つまり目標点P(X,Y)の座標成分X,YがX2
+Y2≦ε2の式を満たすか否かを判定し、この判
定がNOのときには、検出体1が被検知物Wの穴
W1位置に未だ対応していない状態と見做してス
テツプS8に進み、上記算出された目標点P(X,
Y)の各座標成分X,Yに実験値kを掛けて新た
な目標点P(kX,kY)を設定し、その目標点P
(kX,kY)に検出体1が向かうようにその移動
方向の信号をロボツトに送り、その後、上記ステ
ツプS5に戻つてステツプS6,S7,……を繰り返
す。 Next, in step S7 , it is determined whether the magnitude of the vector in the direction calculated above is within the experimental value ε.
In other words, the coordinate components X, Y of the target point P(X, Y) are X 2
It is determined whether the formula +Y 2 ≦ε 2 is satisfied, and if this determination is NO, the detection object 1 is located in the hole of the detected object W.
Assuming that the state has not yet corresponded to the W1 position, the process proceeds to step S8 , and the target point P(X,
Multiply each coordinate component X, Y of Y) by the experimental value k to set a new target point P (kX, kY), and then
A signal indicating the moving direction of the detection object 1 is sent to the robot so that it is directed toward (kX, kY), and then the process returns to step S5 and repeats steps S6 , S7 , and so on.
一方、上記ステツプS7での判定がX2+Y2≦ε2
のYESのときには、検出体1が被検知物Wの穴
W1に対応して位置にあると見做して、ステツプ
S9に進み、検出体1による穴W1のセンシングを
終了する。 On the other hand, the determination in step S7 above is X 2 +Y 2 ≦ε 2
When YES, the detection object 1 is in the hole of the detection object W.
Assuming that the position corresponds to W 1 , step
Proceed to S9 , and the sensing of the hole W1 by the detection object 1 is completed.
よつて、本実施例では、上記フローチヤートに
おけるステツプS1〜S6により、上記反射光検出手
段7の出力データに基づいて検出体1の移動すべ
き目標方向を算出する移動方向算出手段11が構
成される。また、検出体1を支持するロボツトに
より、上記移動方向算出手段11の出力を受けて
検出体1を上記目標方向へ移動させる検出体移動
手段が構成される。 Therefore, in this embodiment, in steps S 1 to S 6 in the above flowchart, the moving direction calculating means 11 calculates the target direction in which the detection object 1 should move based on the output data of the reflected light detecting means 7. configured. Further, the robot supporting the detection object 1 constitutes a detection object moving means that receives the output of the movement direction calculation means 11 and moves the detection object 1 in the target direction.
したがつて、上記実施例においては、ロボツト
の作動により検出体1が基準穴に位置付けられ、
その状態で発光ダイオード5が給電されて該発光
ダイオード5からの光が発光用光フアイバ2を通
つて基準穴に照射されるとともに、その照射光の
基準穴近傍での反射光が各受光用光フアイバ3を
通してフオトトランジスタ6で検出され、その各
フオトトランジスタ6の受けた光量に基づいて基
準穴のデータが記憶される。 Therefore, in the above embodiment, the detection object 1 is positioned in the reference hole by the operation of the robot,
In this state, the light emitting diode 5 is supplied with power, and the light from the light emitting diode 5 passes through the light emitting optical fiber 2 and is irradiated onto the reference hole, and the reflected light near the reference hole of the irradiated light is transmitted to each light receiving light. The light is detected by the phototransistor 6 through the fiber 3, and data of the reference hole is stored based on the amount of light received by each phototransistor 6.
この後、上記検出体1は被検知物Wの目的とす
る穴W1付近に移動され、その状態で上記と同様
に発光ダイオード5による穴W1部分への光の照
射処理および該照射処理に伴う穴W1部分での反
射光の各フオトトランジスタ6による検出処理が
行われ、この各フオトトランジスタ6の受けた光
量のばらつきのデータが上記記憶されている基準
穴のデータと比較される。この比較に基づいて検
出体1の移動すべき目標方向が算出されるととも
に、その目標方向に関するデータ信号がロボツト
に入力されて該ロボツトの作動により検出体1が
目標方向に移動され、これらの処理の繰返しによ
り検出体1が被検知物Wの穴W1に対応する位置
に位置付けられて穴W1の位置が検知される。尚、
このような検知後、その検知された穴W1に対し
ロボツトにより締結ボルトや液体注入管等が挿入
されて締結作業や液体注入作業等が行われる。 Thereafter, the detection object 1 is moved to the vicinity of the target hole W 1 of the object W to be detected, and in that state, the light emitting diode 5 irradiates the hole W 1 with light and the irradiation process is performed in the same manner as above. Detection processing of the reflected light from the corresponding hole W1 portion is performed by each phototransistor 6, and the data on the variation in the amount of light received by each phototransistor 6 is compared with the stored data of the reference hole. Based on this comparison, the target direction in which the detection object 1 should move is calculated, and a data signal regarding the target direction is input to the robot, and the detection object 1 is moved in the target direction by the operation of the robot. By repeating this, the detection object 1 is positioned at a position corresponding to the hole W 1 of the object W to be detected, and the position of the hole W 1 is detected. still,
After such detection, the robot inserts a fastening bolt, liquid injection pipe, etc. into the detected hole W1 , and performs fastening work, liquid injection work, etc.
この場合、上記検出体1には発光用の光フアイ
バ2の先端部と受光用の光フアイバ3,3,……
の先端部とが検出体1の中心Osに対して同心状
に配置されて一体的に束ねられ、発光ダイオード
5からの光が上記発光用フアイバ2を通して被検
知物Wの穴W1に照射されるとともに、その照射
光の穴W1部分での反射光が受光用光フアイバ3,
3,……を通してフオトトランジスタ6,6,…
…で検出され、そのフオトトランジスタ6,6,
……に入射される反射光の光量のばらつきにより
穴W1位置が検知されるため、発光用光フアイバ
2からの光が常に一定の照射角度でもつて被検知
物Wの穴W1部分に照射されて、各受光用光フア
イバ3には照射角度が変化する外部光の影響の小
さい安定した反射光が入射されるようになり、よ
つて被検知物Wの穴W1位置を安定して常に正確
に検知することができる。 In this case, the detection object 1 includes the tip of the light emitting optical fiber 2 and the light receiving optical fibers 3, 3, . . .
are arranged concentrically with respect to the center Os of the detection object 1 and are integrally bundled, and the light from the light emitting diode 5 is irradiated into the hole W 1 of the detection object W through the light emitting fiber 2. At the same time, the reflected light from the hole W1 of the irradiated light is transmitted to the receiving optical fiber 3,
3,... through phototransistors 6, 6,...
... is detected, and the phototransistor 6, 6,
Since the hole W 1 position is detected due to variations in the amount of reflected light incident on ..., the light from the light-emitting optical fiber 2 is always irradiated onto the hole W 1 portion of the object W at a constant irradiation angle. As a result, stable reflected light that is less affected by external light whose irradiation angle changes is incident on each light-receiving optical fiber 3, so that the hole W1 position of the object W to be detected is always kept stable. Can be detected accurately.
また、各受光用光フアイバ3に入射される反射
光の光量のばらつきに基づいて検出体1の穴W1
位置からの位置ずれを検出し、その位置ずれと反
対の方向を目標方向としてその目標方向に検出体
1を直接移動させるため、近接センサ等により穴
W1位置を検知する場合のようにセンサを縦横に
移動させる必要がなく、穴W1位置の検知速度を
速めて検知時間を短縮することができる。しか
も、各フオトトランジスタ6が検出した反射光量
のばらつきのデータにより検出体1の移動すべき
目標方向が算出されるので、データの授受は各フ
オトトランジスタ6からコンピユータ10への一
方向で済み、よつてコンピユータ10に対するイ
ンタフエースを簡略化することができる。 In addition, the hole W 1 of the detection object 1 is determined based on the variation in the amount of reflected light incident on each light-receiving optical fiber 3.
In order to detect a positional deviation from the position and move the detection object 1 directly in the target direction with the direction opposite to the positional deviation as the target direction, a proximity sensor etc.
Unlike when detecting the W1 position, there is no need to move the sensor vertically and horizontally, and the detection speed of the hole W1 position can be increased to shorten the detection time. Moreover, since the target direction in which the object 1 should move is calculated based on the data on the variation in the amount of reflected light detected by each phototransistor 6, data can only be sent and received in one direction from each phototransistor 6 to the computer 10. Thus, the interface to the computer 10 can be simplified.
さらに、検出体1により一旦基準穴のデータを
係数として記憶し、実際の穴W1位置の検知時に
はその各フオトトランジスタ6の計数値を上記各
係数に掛けて補正するので、各受光用光フアイバ
3の先端部等が汚れていても高精度に穴位置を検
知することができる。 Furthermore, the data of the reference hole is once stored as a coefficient by the detection object 1, and when the actual hole W1 position is detected, the count value of each phototransistor 6 is multiplied by each of the above coefficients for correction. Even if the tip of the hole 3 is dirty, the hole position can be detected with high accuracy.
尚、上記実施例では、第2図に示すように、1
本の発光用光フアイバ2を検出体1の中心Osに、
6本の受光用光フアイバ3,3,……を上記発光
用光フアイバ2の周りの位置にそれぞれ配置した
が、例えば第5図に示すように、10本の受光用光
フアイバ3,3,……を検出体1′の中心Osと同
心状に環状に配置し、同一の発光ダイオードに接
続された10本の発光用光フアイバ2,2,……は
該受光用光フアイバ3,3,……の外周に検出体
中心Osに対し同心環状に配置して、発光用およ
び受光用の光フアイバ2,3の配置を上記実施例
とは逆にしてもよい。また、第6図に示すよう
に、同一の発光ダイオードに接続された6本の発
光用光フアイバ2,2,……を検出体1″の中心
Osに配置し、該発光用光フアイバ2,2,……
の周りに4本を1グループとした6グループつま
り24本の受光用光フアイバ3,3,……を環状に
配置して、その各グループの受光用光フアイバ
3,3,……の各々を同一のフオトトランジスタ
に接続するようにしてもよく、対象とする穴W1
の大きさ、形状等に合せて適宜変更することがで
きる。 In the above embodiment, as shown in FIG.
Place the light-emitting optical fiber 2 of the book at the center Os of the detection object 1,
Six light-receiving optical fibers 3, 3, ... are arranged around the light-emitting optical fiber 2, but for example, as shown in FIG. ... are arranged in a ring shape concentrically with the center Os of the detection body 1', and the ten light emitting optical fibers 2, 2, ... connected to the same light emitting diode are connected to the light receiving optical fibers 3, 3, ... ... The optical fibers 2 and 3 for light emission and light reception may be arranged in a concentric ring shape with respect to the detection body center Os on the outer periphery of the detection body, and the arrangement of the optical fibers 2 and 3 for light emission and light reception may be reversed from that in the above embodiment. In addition, as shown in Fig. 6, six light-emitting optical fibers 2, 2, ... connected to the same light-emitting diode are connected to the center of the detection object 1''.
The light emitting optical fibers 2, 2, . . .
6 groups of 4 fibers in one group, that is, 24 light-receiving optical fibers 3, 3, . . . are arranged in a ring around the It may be connected to the same phototransistor, and the target hole W 1
It can be changed as appropriate depending on the size, shape, etc.
(発明の効果)
以上の如く、本発明の穴位置検知装置によれ
ば、発光用および受光用の光フアイバの各先端部
を互いに同心状に配置して一体に束ねてなる検出
体を設け、光源からの光を上記発光用の光フアイ
バを通して被検知物表面に照射する一方、その照
射光の被検知物表面での反射光を上記受光用の光
フアイバを通して検出し、その反射光のばらつき
により検出体の穴位置からのずれを判断して検出
体を穴位置へ移動させるようにしたことにより、
発光用光フアイバからの照射光の照射角度を常に
一定に保つことができるので、被検知物の穴位置
を安定して正確に検知することができる。(Effects of the Invention) As described above, according to the hole position detection device of the present invention, a detection body is provided in which the tips of the optical fibers for light emission and light reception are arranged concentrically and bundled together, While the light from the light source is irradiated onto the surface of the object to be detected through the optical fiber for light emission, the reflected light of the irradiated light on the surface of the object to be detected is detected through the optical fiber for light reception. By determining the deviation of the detection object from the hole position and moving the detection object to the hole position,
Since the irradiation angle of the irradiation light from the light emitting optical fiber can always be kept constant, the hole position of the object to be detected can be detected stably and accurately.
図面は本発明の実施例を示し、第1図は全体構
成を示す概略図、第2図は検出体先端部における
光フアイバの配置状態を示す説明図、第3図は制
御系での処理手順を示すフローチヤート図、第4
図は検出体の移動すべき目標方向を算出するため
の特性図である。第5図および第6図はそれぞれ
検出体先端部における光フアイバの配置状態の変
形例を示す第2図相当図である。
1,1′,1″……検出体、2……発光用光フア
イバ、3……受光用光フアイバ、5……発光ダイ
オード、6……フオトトランジスタ、7……反射
光検出手段、11……移動方向算出手段、W……
被検知物、W1……穴。
The drawings show an embodiment of the present invention; FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration, FIG. 2 is an explanatory diagram showing the arrangement of optical fibers at the tip of the detection object, and FIG. 3 is a processing procedure in the control system. Flowchart diagram showing the 4th
The figure is a characteristic diagram for calculating the target direction in which the detection object should move. FIGS. 5 and 6 are views corresponding to FIG. 2, respectively, showing modified examples of the arrangement of the optical fibers at the tip of the detection body. 1, 1', 1''... Detection body, 2... Optical fiber for light emission, 3... Optical fiber for light reception, 5... Light emitting diode, 6... Phototransistor, 7... Reflected light detection means, 11... ...Movement direction calculation means, W...
Object to be detected, W 1 ...hole.
Claims (1)
略対応する形状に束ねられた多数本の光フアイバ
よりなり、被検知物の表面に沿つて移動可能な検
出体と、該検出体における光フアイバのうち、先
端部が検出体の中心に対して同心状に配置された
一部の光フアイバを通して被検知物の表面に光を
照射する光源と、該光源からの照射光が被検知物
表面で反射する反射光を、先端部が検出体の中心
に対して同心状に配置された残りの光フアイバを
通して受け入れて検出する反射光検出手段と、該
反射光検出手段の出力データに基づいて検出体の
移動すべき目標方向を算出する移動方向算出手段
と、該算出手段の出力を受けて検出体を上記目標
方向へ移動させる検出体移動手段とを備えている
ことを特徴とする穴位置検知装置。1. A detecting body, which is made up of a large number of optical fibers bundled in a shape that each tip portion approximately corresponds to the opening of a hole opening in the detected object, and is movable along the surface of the detected object; and the detecting body. A light source that irradiates light onto the surface of an object to be detected through some of the optical fibers whose tips are arranged concentrically with respect to the center of the object to be detected; a reflected light detection means that receives and detects the reflected light reflected on the object surface through the remaining optical fiber whose tip end is arranged concentrically with respect to the center of the detection object; and based on the output data of the reflected light detection means. A hole characterized in that it is equipped with a moving direction calculation means for calculating a target direction in which the detected object should move, and a detected object moving means for receiving the output of the calculating means and moving the detected object in the target direction. Position sensing device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60091900A JPS61250505A (en) | 1985-04-29 | 1985-04-29 | Apparatus for detecting position of hole |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60091900A JPS61250505A (en) | 1985-04-29 | 1985-04-29 | Apparatus for detecting position of hole |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61250505A JPS61250505A (en) | 1986-11-07 |
JPH0352883B2 true JPH0352883B2 (en) | 1991-08-13 |
Family
ID=14039441
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60091900A Granted JPS61250505A (en) | 1985-04-29 | 1985-04-29 | Apparatus for detecting position of hole |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61250505A (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0644588B2 (en) * | 1988-10-21 | 1994-06-08 | 信越半導体株式会社 | Orientation flat mark position detector |
JPH02306109A (en) * | 1989-05-19 | 1990-12-19 | Hamamatsu Photonics Kk | Recognizing apparatus for three-dimensional position |
US5570186A (en) * | 1992-04-28 | 1996-10-29 | Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Munich Gmbh | Method for inspecting the curvature of a profile, such an edge of a turbine blade |
US5444536A (en) * | 1992-04-28 | 1995-08-22 | Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Muenchen Gmbh | Apparatus for measuring the curvature of a profile, such as an edge of a turbine blade |
CN111381291A (en) * | 2018-12-28 | 2020-07-07 | 四川省绵阳西南自动化研究所 | Optical fiber type ammunition box ammunition lack detection mechanism |
-
1985
- 1985-04-29 JP JP60091900A patent/JPS61250505A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS61250505A (en) | 1986-11-07 |
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