3维形状测量装置和机器人系统制造方法及图纸

课题是使3维形状的测量处理高速化。为了解决该问题，3维形状测量装置（1）构成为：照射部在变更测量对象区域中的照射位置的同时照射缝状激光，摄像部（16）拍摄缝状激光的反射光，位置检测部（17d）通过扫描由摄像部（16）拍摄的图像来检测激光位置，摄像区域变更部（17b）根据缝状激光的照射位置，变更摄像部（16）的摄像区域的位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】3维形状测量装置和机器人系统
本专利技术涉及3维形状测量装置和机器人系统。
技术介绍
以往已知有测量物体的3维形状的3维形状测量装置(例如，参照专利文献I)。例如，3维形状测量装置对测量对象物照射缝状的光线，通过摄像机拍摄其反射光。接着，3维形状测量装置通过扫描摄像图像的全部像素，检测摄像图像中的光线的位置，根据检测出的光线的位置计算光线的受光角度。并且，3维形状测量装置根据作为已知的光线的照射角度和计算出的受光角度，使用三角测量原理，求出测量对象物的高度。通过在变更光线的照射角度的同时反复进行这些处理，3维形状测量装置能够得到测量对象物的3维形状。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平7-270137号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，在现有的3维形状测量装置中，在根据摄像图像来检测光线位置的处理中，需要较多时间，该时间妨碍了 3维形状的测量处理的高速化。公开的技术是鉴于上述问题而完成的，目的在于能够提供一种可使3维形状的测量处理高速化的3维形状测量装置和机器人系统。用于解决问题的手段本申请公开的3维形状测量装置具有:照射部，其在变更测量对象区域中的照射位置的同时照射缝状的光线；摄像部，其拍摄所述光线的反射光；位置检测部，其通过扫描由所述摄像部拍摄的图像，检测所述光线在所述图像中的位置；以及变更部，其根据所述光线的照射位置，变更所述摄像部的摄像区域的位置。此外，本申请所公开的机器人系统具有:3维形状测量装置；机器人控制装置，其从所述3维形状测量装置取得表示存在于测量对象区域的工件的3维形状的信息，根据取得的信息向机器人指示针对所述工件的规定的作业；以及机器人，其根据来自所述机器人控制装置的指示，进行针对所述工件的规定的作业，所述3维形状测量装置具有:照射部，其在变更所述测量对象区域中的照射位置的同时照射缝状的光线；摄像部，其拍摄所述光线的反射光；位置检测部，其通过扫描由所述摄像部拍摄的图像，检测所述光线在所述图像中的位置；以及变更部，其根据所述光线的照射位置，变更所述摄像部的摄像区域的位置。专利技术效果根据本申请公开的3维形状测量装置和机器人系统的I个方式，能够使3维形状的测量处理高速化。【附图说明】图1是实施例1的3维形状测量装置的示意外观图。图2是示出实施例1的3维形状测量装置的结构的框图。图3是示出摄像区域变更处理的动作例的图。图4是示出3维形状的测量方法的图。图5是示出实施例1的3维形状测量装置执行的处理步骤的流程图。图6-1是驱动速度调整处理的说明图。图6-2是驱动速度调整处理的说明图。图6-3是驱动速度调整处理的说明图。图7是示出实施例2的3维形状测量装置的结构的框图。图8-1是摄像控制处理的说明图。图8-2是摄像控制处理的说明图。图9是示出实施例3的3维形状测量装置的结构的框图。图10-1是读出范围控制处理的说明图。图10-2是读出范围控制处理的说明图。图11是示出3维形状测量装置的另一结构的图。图12是示出机器人系统的结构的图。【具体实施方式】以下，参照附图，对本申请公开的3维形状测量装置和机器人系统的几个实施例进行详细说明。此外，本专利技术不受以下所示的实施例的示例限制。实施例1首先，使用图1，说明实施例1的3维形状测量装置的外观结构。图1是实施例1的3维形状测量装置的示意外观图。此外，以下，为了易于理解说明，在测量对象物7的载置面上设置作为垂直坐标系的XY坐标系，以该载置面的垂直向下的方向为Z轴。此外，以下，说明这样的情况:将载置于工作台6上的长方体作为测量对象物7，3维形状测量装置I从垂直向上的方向测量该测量对象物7的3维形状。如图1所示，3维形状测量装置I是利用扫描动作来取得物体的3维形状的测量装置，该扫描动作使用了缝状的光线(以下，记作“缝状激光”)。首先，3维形状测量装置I从激光装置11向投光侧镜部12照射缝状激光。接着，3维形状测量装置I通过使投光侧镜部12旋转，在变更工作台6中的照射位置的同时照射缝状激光。此处，在使工作台6中的缝状激光的照射位置从X轴的负方向朝正方向移动的同时，从斜上方对工作台6照射缝状激光。此外，3维形状测量装置I通过受光侧镜部14使对工作台6或者测量对象物7照射的缝状激光的反射光进一步反射而入射到摄像部16。然后，3维形状测量装置I通过扫描由摄像部16拍摄的图像，检测该图像中的缝状激光的位置，通过使用了检测出的激光位置的三角测量，对测量对象物7的3维形状进行测量。此处，在本实施例1的3维形状测量装置I中，摄像部16不是拍摄测量对象区域(例如，工作台6的整个表面)的整个区域，而是只拍摄一部分区域。因此，与摄像部拍摄测量对象区域的整个区域的现有3维形状测量装置相比，本实施例1的3维形状测量装置I能够缩短扫描图像所需的时间。即，由于能够在短时间内进行根据由摄像部16拍摄的图像来检测缝状激光的位置的处理，因此，与现有3维形状测量装置相比，能够高速地进行3维形状的测量。此外，在本实施例1的3维形状测量装置I中，根据缝状激光的照射位置变更摄像区域的位置，由此，即使在如上述那样缩小了摄像区域的情况下，也能够适当地拍摄缝状激光的来自工作台6的反射光。下面，对本实施例1的3维形状测量装置I的结构和动作进行具体说明。接下来，使用图2，对本实施例1的3维形状测量装置I的结构进行说明。图2是示出本实施例1的3维形状测量装置I的结构的框图。此外，在图2中，仅示出说明3维形状测量装置I的特征所需的构成要素，省略关于一般构成要素的描述。如图2所示，3维形状测量装置I具有激光装置11、投光侧镜部12、第I驱动部13、受光侧镜部14、第2驱动部15、摄像部16、控制部17和存储部18。此外，控制部17具有照射控制部17a、摄像区域变更部17b、图像信息取得部17c、位置检测部17d和形状测量部17e。此外，存储部18存储图像信息18a、激光位置信息18b和形状信息18c。激光装置11是产生缝状激光的光线产生部，其向投光侧镜部12照射所产生的缝状激光。投光侧镜部12是使由激光装置11产生的缝状激光反射而入射到工作台6上的镜部。第I驱动部13是根据来自照射控制部17a的指示对投光侧镜部12进行旋转驱动的驱动部。该第I驱动部13例如由电机等构成。第I驱动部13通过使投光侧镜部12旋转，使得从激光装置11照射的缝状激光在工作台6上的照射位置从X轴的负方向朝正方向移动。此外，激光装置11、投光侧镜部12和第I驱动部13是在变更对测量对象物7的照射位置的同时照射缝状激光的照射部的一例。受光侧镜部14是使缝状激光的来自工作台6上的反射光反射而入射到摄像部16的镜部。第2驱动部15是根据来自摄像区域变更部17b的指示而使受光侧镜部14旋转的驱动部。该第2驱动部15例如由电机等构成。第2驱动部15通过使受光侧镜部14旋转，能够变更摄像部16的摄像区域的位置。此外，在本实施例1中，如上述那样使用不同的驱动部使投光侧镜部12和受光侧镜部14旋转，但是，也可以使用I个驱动部联动地驱动投光侧镜部12和受光侧镜部14。后面，使用图12对其进行描述。摄像部I6 例如是具有 CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor:互补金属氧化物半导体)传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3维形状测量装置，其特征在于，该3维形状测量装置具有：照射部，其在变更测量对象区域中的照射位置的同时照射缝状的光线；摄像部，其拍摄所述光线的反射光；位置检测部，其通过扫描由所述摄像部拍摄的图像，检测所述光线在所述图像中的位置；以及变更部，其根据所述光线的照射位置，变更所述摄像部的摄像区域的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种3维形状测量装置，其特征在于，该3维形状测量装置具有: 照射部，其在变更测量对象区域中的照射位置的同时照射缝状的光线； 摄像部，其拍摄所述光线的反射光； 位置检测部，其通过扫描由所述摄像部拍摄的图像，检测所述光线在所述图像中的位置；以及 变更部，其根据所述光线的照射位置，变更所述摄像部的摄像区域的位置。2.根据权利要求1所述的3维形状测量装置，其特征在于， 所述3维形状测量装置还具有受光侧镜部，该受光侧镜部使所述光线的反射光反射而入射到所述摄像部， 所述变更部通过根据所述光线的照射位置驱动所述受光侧镜部，变更所述摄像区域的位置。3.根据权利要求2所述的3维形状测量装置，其特征在于， 所述变更部根据由所述位置检测部检测出的所述光线的位置的移动速度，调整所述受光侧镜部的驱动速度。4.根据权利要求3所述的3维形状测量装置，其特征在于， 所述变更部根据从上次拍摄的图像中检测出的所述光线的位置和从上上次拍摄的图像中检测出的所述光线的位置，计算所述光线的位置的移动速度。5.根据权利要求1所述的3维形状测量装置，其特征在于， 所述3维形状测量装置还具有摄像控制部，该摄像控制部根据由所述位置检测部检测出的所述光线的位置，变更所述摄像区域的大小。6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：一丸勇二，
申请(专利权)人：株式会社安川电机，
类型：
国别省市：