JPS5991305A - Position detecting device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To avoid the effect of the change in brightness of the background of a body, by moving the images formed on a photoelectric transducer, which is divided into two parts, by a scanning device, computing the detected signal of the transducer, thereby detecting the position of a material to be detected. CONSTITUTION:A galvanometer 6 is driven by the scanning signal from a driving circuit 12. The images of a body to be detected 2 on photoelectric transducers 4a and 4b are moved in the aligning direction of the transducers 4a and 4b. The detected signals A and B from the transducers are inputted to an operating circuit 7, and the absolute value of A-B is outputted. When the images of the body to be detected 2 come in the middle between the photoelectric transducers 4a and 4b, a signal is outputted from a comparator circuit 9. Based on the signal outputs from a gate circuit 8 and the comparator circuit 9, an AND circuit 10 outputs a sampling signal to a sampling circuit 11. The circuit 11 reads the scanning signal from the driving circuit 12 and outputs a position signal. As a result, the change in spatial and temporal brightness of the body to be detected and that of the background of the body to be detected on the position detecting process can be made minute.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、工業用ロボットの位置検出装置に関するもの
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a position detection device for an industrial robot.

従来例の構成とその問題点 ゛工業用ロボットを用い、作業を行う時、対象とする物
体を正確に位置決めする事が困難である場合、対象とす
る物体の位置情報を得る為、位置検出装置が用いられる
。Conventional configuration and its problems: When working with an industrial robot, if it is difficult to accurately position the target object, a position detection device is used to obtain position information of the target object. is used.

一般に、位置検出装置として工業用カメラが用いられて
いるが、高度な計算機能をもつ処理系が必要であシ、使
用するにあだシ、価格面で問題が多かった。Generally, industrial cameras are used as position detection devices, but they require a processing system with advanced calculation functions and have many problems in terms of ease of use and cost.

発明の目的 本発明は、上記従来の問題点を解消するもので、簡素化
された処理系により対象とする物体の位置検出を行う位
置検出装置を提供することを目的とする。OBJECTS OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a position detection device that detects the position of a target object using a simplified processing system.

発明の構成 本発明は、被検出物体を照明する照明装置と、前記物体
の像を結像させる結像装置と、結像面上に配置し像の明
るさを検出する２個に分割された光電変換器よシなる検
出装置と、像と光電変換器の相対位置を移動させる走査
装置と、前記検出装置の検出信号と前記走査装置の走査
信号とにより被検出物体の位置を決定する決定手段から
構成されておシ、被検出物体の位置検出処理の簡素化を
はかるものである。Structure of the Invention The present invention is divided into two parts: an illumination device that illuminates an object to be detected, an imaging device that forms an image of the object, and an imaging device that is arranged on an imaging plane and detects the brightness of the image. a detection device such as a photoelectric converter, a scanning device that moves the relative position of the image and the photoelectric converter, and a determining means that determines the position of the object to be detected based on a detection signal of the detection device and a scanning signal of the scanning device. The system is configured to simplify the process of detecting the position of an object to be detected.

実施例の説明 以下に本発明の一実施例を図にもとづいて説明する。Description of examples An embodiment of the present invention will be described below based on the drawings.

第１図において、照明装置１で照明された被検出物体２
が結像レンズ３によシ、光電変換器４ａ。In FIG. 1, an object to be detected 2 illuminated by an illumination device 1
is applied to the imaging lens 3, and the photoelectric converter 4a.

４ｂ上に結像する。前記光電変換器４ａ、４ｂより、そ
れぞれ像の明るさの検出信号Ａ、Ｂが出力され、制御装
置５に入力している。前記結像レンズ３と前記光電変換
器４ａ、４ｂの中間には、走査装置としてガルバノメー
タ６が配置され、前記制御装置５よシ出力された走査信
号で、前記光電変換器４ａ、４ｂの配列方向に駆動され
ている。The image is formed on 4b. The photoelectric converters 4a and 4b output image brightness detection signals A and B, respectively, and input them to the control device 5. A galvanometer 6 is disposed as a scanning device between the imaging lens 3 and the photoelectric converters 4a, 4b, and a scanning signal output from the control device 5 is used to control the arrangement direction of the photoelectric converters 4a, 4b. is driven by.

次に第２図において、前記被検出物体２の位置を決定す
る決定原理を説明すると、前記光電変換器４ａ、４ｂの
配列方向長さをｄとし、前記被検出物体２の映像の走査
方向長さをＤとすれば、２ｄ）Ｄの条件下において、前
記光電変換器４ａ。Next, in FIG. 2, to explain the determining principle for determining the position of the detected object 2, let d be the length of the photoelectric converters 4a and 4b in the arrangement direction, and the length of the image of the detected object 2 in the scanning direction. 2d) Under the condition of D, the photoelectric converter 4a.

４ｂの検出信号の差Ａ−Ｂを演算し、前記被検出物体２
の映像が前記光電変換器４ａ、４ｂの中間に位置する時
はＡ　−Ｂ　；　０、その左右では１．Ａ−Ｂｌ：＞Ｏ
となる点に着目するものである。The difference A-B between the detection signals of 4b is calculated, and the detected object 2
When the image is located between the photoelectric converters 4a and 4b, A-B; 0; on the left and right, 1. A-Bl:>O
The focus is on the following points.

制御装置５の構成の一例を示すと第３図のように、演算
回路７、ゲート回路８、比較回路９、ＡＮＤ回路１０、
サンプリング回路１１、駆動回路１２から構成されてい
る。前記光電変換器４ａ。An example of the configuration of the control device 5 is shown in FIG. 3, which includes an arithmetic circuit 7, a gate circuit 8, a comparison circuit 9, an AND circuit 10,
It is composed of a sampling circuit 11 and a drive circuit 12. The photoelectric converter 4a.

４ｂの検出信号Ａ、Ｂは、前記演算回路７で演算され、
Ａ−Ｂが出力される。前記演算回路７には前記ゲート回
路８、前記比較回路９が接続され、前記ゲート回路８は
、入力の値ＩＡ−Ｂｌがある値以上になった時から次に
ある値以上になるまでの開田力信号を出し、前記比較回
路９は、入力の値ＩＡ−Ｂｌがある値以下になった時に
出力信号を出す。前記ゲート回路８と前記比較回路９の
出力は前記ＡＮＤ回路１０に接続され、走査信号を出力
する前記駆動回路１２に接続された前記サンプリング回
路１１にサンプリング信号を与える。The detection signals A and B of 4b are calculated by the calculation circuit 7,
A-B is output. The gate circuit 8 and the comparison circuit 9 are connected to the arithmetic circuit 7, and the gate circuit 8 is connected to the gate circuit 8, and the gate circuit 8 is connected to the gate circuit 8. The comparison circuit 9 outputs an output signal when the input value IA-Bl becomes less than a certain value. The outputs of the gate circuit 8 and the comparison circuit 9 are connected to the AND circuit 10, and provide a sampling signal to the sampling circuit 11 connected to the drive circuit 12 which outputs a scanning signal.

前記サンプリング回路１１は、サンプリング信号により
前記駆動回路１２の走査信号を読み取り、位置信号を出
力する。The sampling circuit 11 reads the scanning signal of the drive circuit 12 using a sampling signal and outputs a position signal.

次に上記のように構成した本実施例の位置検出装置につ
いて以下その動作を説明する。Next, the operation of the position detection device of this embodiment configured as described above will be explained below.

まず、前記駆動回路１２より走査信号が出力され、前記
ガルバノメータ６が駆動され、前記光電変換器４ａ、４
ｂ上の結像した前記被検出物体２の映像が前記光電変換
器４ａ、４ｂの配列方向に移動する。前記光電変換器４
ａ、４ｂの検出信号Ａ、Ｂは、前記演算回路７に入力し
、ＩＡ−Ｂｌが出力される。前記被検出物体２の映像が
前記光電変換器４ａ上にきた時、予めＥ）ｏとなるよう
なある値に設定されたＥと比較し、ＩＡ−Ｂｌ）Ｅとな
シ、前記ゲート回路８よ多信号が出力される。First, a scanning signal is output from the drive circuit 12, the galvanometer 6 is driven, and the photoelectric converters 4a, 4
The image of the object to be detected 2 formed on point b moves in the direction in which the photoelectric converters 4a and 4b are arranged. The photoelectric converter 4
The detection signals A and B of a and 4b are input to the arithmetic circuit 7, and IA-Bl is output. When the image of the object to be detected 2 comes on the photoelectric converter 4a, it is compared with E, which has been set in advance to a certain value such that E)o, and the gate circuit 8 A large number of signals are output.

次に、前記被検出物体２の映像が前記光電変換器４ａ、
４ｂの中間にきた時、予めＦ々０となるようなある値に
設定されたＦと比較し、ＩＡ−Ｂｌ〈Ｆとなり、前記比
較回路９よ多信号が出力される。前記ゲート回路８と前
記比較回路９の信号出力により、前記ＡＮＤ回路１ｏは
、前記サンプリング回路１１にサンプリング信号を出力
し、前記サンプリング回路１１は、その時の前記駆動回
路１２の走査信号を読み取シ、位置信号を出力する。Next, the image of the detected object 2 is transmitted to the photoelectric converter 4a,
When it reaches the middle of 4b, it is compared with F, which has been set in advance to a certain value such that F is 0, and IA-Bl<F, and the comparison circuit 9 outputs multiple signals. Based on the signal outputs of the gate circuit 8 and the comparison circuit 9, the AND circuit 1o outputs a sampling signal to the sampling circuit 11, and the sampling circuit 11 reads the scanning signal of the drive circuit 12 at that time. Outputs a position signal.

その後、前記被検出物体２の映像が前記光電変換器４ｂ
上にきた時、ＩＡ−Ｂｌ）Ｅとなり前記ゲート回路８よ
りの信号出力はなくなる。Thereafter, the image of the detected object 2 is transmitted to the photoelectric converter 4b.
When it reaches the top, it becomes IA-Bl)E and the signal output from the gate circuit 8 disappears.

以上のように本実施例によれば、２個に分割された光電
変換器上に結像した映像を走査装置によシ移動させ、２
個の光電変換器の検出信号を演算処理することにより、
簡素化された処理系により被検出物体の位置検出を行え
、位置検出処理に対し被検出物体および被検出物体の背
景の空間的、時間的間るさの変化の影響を軽微浜するこ
とができる。As described above, according to this embodiment, the image formed on the photoelectric converter divided into two is moved by the scanning device, and
By processing the detection signals of the photoelectric converters,
The position of the detected object can be detected using a simplified processing system, and the influence of spatial and temporal changes in the detected object and the background of the detected object can be minimized on the position detection process. .

なお、実施例におりで、被検出物体と照明装置の関係を
反射型光学系に配置したが、透過型光学系が成立する被
検出物体に対しては、照明装置を被検出物体を基準とし
て結像装置と相対するよう配置することにより適用でき
る。In addition, in the example, the relationship between the detected object and the illumination device is arranged in a reflective optical system, but for a detected object for which a transmissive optical system is established, the illumination device can be set with the detected object as a reference. It can be applied by arranging it to face the imaging device.

また、走査装置としてガルバノメータ６を用いたか、他
の走査手段を用いてもよい。Further, the galvanometer 6 may be used as the scanning device, or other scanning means may be used.

また、位置決定手段としてゲート回路と比較回路を用し
またが、第２図に示される決定原理にもとづくいかなる
決定手段を用いてもよい。Further, although a gate circuit and a comparison circuit are used as the position determining means, any determining means based on the determining principle shown in FIG. 2 may be used.

発明の効果 本発明は、２個に分割された光電変換器上に結像した被
検出物体の映像を走査装置によ逆移動させ、２個の光電
変換器の検出信号を演算処理することＫより、簡素化さ
れた処理系によシ被検出物体の位置検出を行え、微小距
離間における映像の明るさの差を演算処理することによ
り、位置検出処理に対する被検出物体および被検出物体
の背景の空間的・時間的間るさの変化の影響を軽微とす
る効果を得ることができる優れた位置検出装置を実現で
きるものである。Effects of the Invention The present invention involves moving the image of an object to be detected formed on two divided photoelectric converters backwards using a scanning device, and calculating and processing the detection signals of the two photoelectric converters. The position of the detected object can be detected using a simplified processing system, and by calculating the difference in image brightness between minute distances, the detected object and the background of the detected object can be detected for the position detection process. Accordingly, it is possible to realize an excellent position detection device that can obtain the effect of minimizing the influence of changes in spatial and temporal turbulence.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の一実施例としての位置検出装置の構成
図、第２図は本発明における決定原理を示す原理図、第
３図は本発明の制御装置の構成図である。 １・・・・・・照明装置、２・・・・・・被検出物体、
３・・・・・・結像レンズ、４ａ、４ｂ・・・・・・光
電変換器、５・・・・・・制御装置、６・・・・・・ガ
ルバノメータ、７・・・・・・演算回路、８・・・・・
・ゲート回路、９・・・・・・比較回路、１ｏ・・・・
・・ＡＮＤ回路、１１・・・・・・サンプリング回路、
１２・・・・・駆動回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第３図 浄 手続補正書 昭和６８年　６月２（日 １事件の表示 昭和５７年特許願第２０１４８９号 ２発明の名称 位置検出装置 ３補正をする者 事件との関係　　　　　　特　　許　　　出　　　願　
　大佐　所　　大阪府門真市太字門真１００６番地名　
称　（５８２）松下電器産業株式会社代表者　　　　山
　　下　　俊　　彦 ４代理人　〒５７１ 住　所　　大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器
産業株式会社内 ６、補正の内容 １　明細書の特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 ２　同第２頁１４行目の「２個に分割されたＪを「１次
元に２個配列された」と補正する。 ３　明細書第３頁１２行目の「配列方向に」を「配列方
向に映像が移動する様に」と補正する。 ４　同第３頁２０行目〜第４頁１行目の［その左右では
ＩＡ−Ｂｌ））ｏと」を「その近傍ではＡ　−Ｂ　＞　
Ｏ、Ａ　−Ｂ　＜　Ｏｌそれ以外ではＡ−Ｂｚｏ、ｌ！
：Ｊと補正する。 ５　同第４頁７行目の「され、Ａ−Ｂが」を「され、ｌ
　Ａ、−Ｂ　ｌが」と補正する。 ６　同第６頁４行目の「４ｂ上の結像」を「４ｂ上に結
像」と補正する。 ７　同第６頁４行目〜６行目の「２個に分割されたコを
「１次元に２個配列された」と補正する。 ８　同第６頁１９行目の「ゲート回路と・・・・−・・
・・第゛２図に示される。」を「第３図に示される制御
装置を用いたが、前記」と補正する。 ９　同第７頁３行目の「２個に分割された」を「１次元
に２個配列された」と補正する。 ２、特許請求の範囲 被検出物体を照明する照明装置と、前記物体の像を結像
させる結像装置と、結像面上に配置し像の明るさを検出
する１次元に２個配列された光電変換器よりなる検出装
置と、像と光電変換器の相対位置を移動させる走査装置
と、前記検出装置の検出信号と前記走査装置の走査信号
とによシ被検出物体の位置を決定する決定手段とを備え
た位置検出装置。FIG. 1 is a block diagram of a position detection device as an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a principle diagram showing the determination principle of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram of a control device of the present invention. 1... Illumination device, 2... Object to be detected,
3... Imaging lens, 4a, 4b... Photoelectric converter, 5... Control device, 6... Galvanometer, 7... Arithmetic circuit, 8...
・Gate circuit, 9... Comparison circuit, 1o...
...AND circuit, 11...Sampling circuit,
12... Drive circuit. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person No. 1
Figure 2 Figure 3 Cleaning procedure amendment document June 2, 1988 (1988) 1 Display of the case 1988 Patent Application No. 201489 2 Name of the invention Position detection device 3 Relationship with the person making the amendment Patent issue wish
Colonel Tokoro 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture
Name (582) Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Representative Toshihiko Yamashita 4 Agent 571 Address 6, Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., 1006 Oaza Kadoma, Kadoma City, Osaka Contents of amendment 1 Scope of claims in the specification Correct as shown in the attached sheet. 2 Correct "J divided into two pieces" on page 2, line 14 of the same page to "two pieces arranged in one dimension". 3. Correct "in the array direction" on page 3, line 12 of the specification to "so that the image moves in the array direction." 4 From page 3, line 20 to page 4, line 1, [IA-Bl)) o and on the left and right] are changed to "A-B in the vicinity"
O, A −B < Ol otherwise A−Bzo, l!
:Corrected as J. 5 On page 4, line 7, "Sare, A-B" is changed to "Sare, l"
A, -B l is corrected. 6 Correct "Image formation on 4b" in the 4th line of page 6 to "Image formation on 4b". 7 On page 6, lines 4 to 6, the phrase ``divided into two pieces'' is corrected to ``two pieces arranged in one dimension.'' 8 On page 6, line 19, “Gate circuit and...
...shown in Figure 2. ” is corrected to ``the control device shown in FIG. 3 was used, but as described above''. 9 "Divided into two pieces" in the third line of page 7 is corrected to "two pieces arranged in one dimension." 2. Claims: An illumination device that illuminates an object to be detected; an imaging device that forms an image of the object; a detection device comprising a photoelectric converter; a scanning device that moves the relative position of the image and the photoelectric converter; and a detection signal of the detection device and a scanning signal of the scanning device to determine the position of the detected object. A position detection device comprising determining means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 被検出物体を照明する照明装置と、前記物体′の像を結
像させる結像装置と、結像面上に配置し像の明るさを検
出する２個に分割された光電変換器よシなる検出装置と
、像と光電変換器の相対位置を移動させる走査装置と、
前記検出装置の検出信号と前記走査装置の走査信号とに
より被検出物体の位置を決定する決定手段とを備えだ位
置検出装置。It consists of an illumination device that illuminates the object to be detected, an imaging device that forms an image of the object, and a photoelectric converter that is divided into two parts that is placed on the imaging plane and detects the brightness of the image. a detection device; a scanning device for moving the relative positions of the image and the photoelectric converter;
A position detection device comprising determining means for determining the position of a detected object based on a detection signal of the detection device and a scanning signal of the scanning device.