JPH11311503A - Photoelectric detector - Google Patents
Photoelectric detectorInfo
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- JPH11311503A JPH11311503A JP11871298A JP11871298A JPH11311503A JP H11311503 A JPH11311503 A JP H11311503A JP 11871298 A JP11871298 A JP 11871298A JP 11871298 A JP11871298 A JP 11871298A JP H11311503 A JPH11311503 A JP H11311503A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安価な光電センサを用いて、検出対象が所定
の範囲内だけでなく、それより遠い位置或いは近い位置
にあっても、検出対象を検知できる検出装置を提供す
る。
【解決手段】 光電検出装置1は、各々の検出距離が互
いに異なるように設定された2個の光電センサA,Bか
ら成り、各光電センサの発光及び受光部が同一面側に位
置するように構成されている。
(57) [Problem] To provide a detection device that can detect a detection target using an inexpensive photoelectric sensor not only within a predetermined range but also at a position farther or closer than the predetermined range. . SOLUTION: The photoelectric detection device 1 is composed of two photoelectric sensors A and B whose detection distances are set to be different from each other, and the light emitting and light receiving portions of each photoelectric sensor are located on the same surface side. It is configured.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばワークの加
工、組立等の自動化ラインにおいて、ロボットによりワ
ークの位置を検出する場合等に用いられる光電検出装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photoelectric detecting device used for detecting the position of a work by a robot in an automated line for processing and assembling the work, for example.
【0002】[0002]
【従来の技術】ワークの移送、加工、組立などを自動的
に行うロボットシステムにおいては、ワークを保持して
移送先まで搬送し載置するロボットのハンド部に、ワー
クのエッジ(縁)を検出するための検出装置として、例
えば発光部と受光部とを有する光電センサが設けられ、
これによってハンド部がワークを保持できる位置の近く
まで来たことを検出する。光電センサには「透過型」、
「反射型」及び「限定反射型」があり、いずれも検出出
力はONかOFFかという2つの状態のどちらかであ
る。2. Description of the Related Art In a robot system for automatically transferring, processing, and assembling a work, an edge of the work is detected in a hand portion of a robot that holds the work, transfers the work to a transfer destination, and places the work. As a detection device for performing, for example, a photoelectric sensor having a light emitting unit and a light receiving unit is provided,
Thus, it is detected that the hand unit has come close to the position where the work can be held. "Transmissive" for photoelectric sensors,
There are a “reflection type” and a “limited reflection type”, and each of the detection outputs is in one of two states of ON or OFF.
【0003】「反射型」光電センサは、ワークのような
物体に発光部から出た光を当てて反射した光を受光部で
受けることにより、物体の存在を検出するものである
が、特に図5に示すように、略直方体形状のケースの一
つの面に発光部Eと受光部Rとを所定の間隔をとって配
置した光電センサSは、図6に示すように、発光部Eと
受光部Rの面T(以下「作用面」という)から所定距離
の範囲内(斜線部分の領域)に物体Wが存在するときの
みONとなるもので、「限定反射型」センサと称され
る。A "reflection type" photoelectric sensor detects the presence of an object such as a workpiece by irradiating the object with light emitted from a light emitting section and receiving the reflected light at a light receiving section. As shown in FIG. 5, a photoelectric sensor S in which a light emitting unit E and a light receiving unit R are arranged at a predetermined interval on one surface of a substantially rectangular parallelepiped case, as shown in FIG. The sensor is turned ON only when the object W exists within a predetermined distance range (a hatched area) from a surface T (hereinafter, referred to as an “operation surface”) of the portion R, and is referred to as a “limited reflection type” sensor.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
「透過型」及び「反射型」光電センサは、出力がONか
OFFかという2つの状態しか持っていないので、その
出力だけでは、物体がセンサから所定距離の位置又は範
囲に存在することを判断できない。また、「限定反射
型」光電センサでは、検出点(物体検出位置)は図6の
斜線部分の領域内だけであり、光電センサから所定距離
の範囲外、すなわち所定の範囲より遠い位置又は近い位
置のどちらに物体があっても、その物体を検知しない。
そのため、前記ロボットシステムにおいては、ハンド部
がワークに近づきすぎてもワークを検出しないという不
都合がある。However, since the above-mentioned "transmission type" and "reflection type" photoelectric sensors have only two states, that is, the output is ON or OFF, an object cannot be detected by the output alone. It cannot be determined that it exists at a position or range at a predetermined distance from. Further, in the “limited reflection type” photoelectric sensor, the detection point (object detection position) is only within the shaded region in FIG. 6 and is outside a predetermined distance from the photoelectric sensor, that is, a position farther or closer than the predetermined range. Whichever object is located, the object is not detected.
Therefore, in the robot system, there is a disadvantage that the work is not detected even if the hand unit is too close to the work.
【0005】そこで、物体までの距離ないし物体の位置
を検出できる手段として、レーザを利用した精密な距離
センサや変位計を用いることが考えられるが、これら
は、ロボットのハンド部に搭載できるほど小型化されて
おらず、しかも高価であるという問題がある。In order to detect the distance to the object or the position of the object, it is conceivable to use a precise distance sensor or displacement meter using a laser. However, these are small enough to be mounted on the hand part of the robot. However, there is a problem that it is not manufactured and is expensive.
【0006】本発明の目的は、安価な光電センサを用い
て、検出対象が所定の範囲内だけでなく、それより遠い
位置或いは近い位置にあっても、検出対象を検知できる
検出装置を提供することである。An object of the present invention is to provide a detection device that can detect a detection target using an inexpensive photoelectric sensor not only within a predetermined range but also at a position farther or closer than the predetermined range. That is.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、各々の検出距
離が互いに異なるように設定した2個の光電センサを含
み、各光電センサの発光及び受光部が同一面側に位置す
るように構成したことを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention comprises two photoelectric sensors whose detection distances are set to be different from each other, and the light emitting and light receiving portions of each photoelectric sensor are located on the same surface side. It is characterized by having done.
【0008】本発明によれば、各光電センサの発光及び
受光部が位置する面(作用面)側において、物体が存在
する領域は、2個の光電センサが共に検知しない領域、
2個の光電センサのうち検出距離の遠い方のみが検知す
る領域、2個の光電センサが共に検知する領域、の3つ
に分けられる。従って、2個の光電センサのいずれか或
いは両方が検出したか否かにより、物体が本装置より遠
い位置、所定の(適正な)位置、近い位置のいずれにあ
るかを識別できる。According to the present invention, on the surface (working surface) side where the light-emitting and light-receiving portions of each photoelectric sensor are located, the region where the object exists is the region where both photoelectric sensors do not detect,
It is divided into three areas: a region where only the farthest detection distance of the two photoelectric sensors detects, and a region where both photoelectric sensors detect both. Therefore, it can be determined whether the object is at a position farther from the apparatus, a predetermined (proper) position, or a close position, depending on whether one or both of the two photoelectric sensors detect.
【0009】本発明の光電検出装置においては、2個の
光電センサの検出点が両センサ間の境界面上に位置する
ように構成するとよい。この構成によれば、2つの光電
センサの境界面に対して垂直な方向(横方向)における
両センサの検出点のズレ(差)がなく、小さな物体や薄
い物体を検出するようなときでも、検出装置は誤動作せ
ず、正確に検出できる。In the photoelectric detection device of the present invention, it is preferable that the detection points of the two photoelectric sensors are located on the boundary between the two sensors. According to this configuration, there is no deviation (difference) between the detection points of the two photoelectric sensors in a direction (lateral direction) perpendicular to the boundary surface, and even when a small object or a thin object is detected, The detection device can detect accurately without malfunction.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施例の光電
検出装置により、検出対象の物体の位置(「遠」、
「適」、「近」のいずれか)を検知する状態を示してい
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a photoelectric detection device according to an embodiment of the present invention.
“Appropriate” or “near” is detected.
【0011】図1において、光電検出装置1は、互いに
平行に隣接配置した2個の光電センサ(この場合「反射
型」センサ)A,Bから成り、各センサA,Bの発光部
E1,E2 及び受光部R1 ,R2 が同一面側に位置する
ように配置されている。ここで、光電センサA,Bの幅
方向をX軸、長さ方向をY軸、作用面に垂直な方向をZ
軸とした座標を定義する。In FIG. 1, a photoelectric detecting device 1 comprises two photoelectric sensors (in this case, "reflective" sensors) A and B arranged adjacent to each other in parallel with each other, and the light emitting portions E 1 and E 1 of each sensor A and B are provided. E 2 and the light receiving units R 1 and R 2 are arranged so as to be located on the same surface side. Here, the width direction of the photoelectric sensors A and B is the X axis, the length direction is the Y axis, and the direction perpendicular to the working surface is Z.
Define the coordinates as axes.
【0012】上記発光部(E1 ,E2 )、受光部(R
1 ,R2 )は、それぞれ発光ダイオード等の発光素子、
フォトトランジスタ等の受光素子で構成されるが、各部
に光ファイバを利用してもよい。この場合、図1におい
て発光部E1 ,E2 及び受光部R1 ,R2 の位置に光フ
ァイバの先端を位置付け、各光ファイバの基端に発光素
子、受光素子を配置する。そして、光ファイバの長さを
適宜設定することにより、2個の光電センサA,Bは図
1の位置に限らず、任意の位置に配置できる。The light emitting section (E 1 , E 2 ) and the light receiving section (R
1 , R 2 ) are light emitting elements such as light emitting diodes,
Although it is constituted by a light receiving element such as a phototransistor, an optical fiber may be used for each part. In this case, in FIG. 1, the tip of the optical fiber is positioned at the position of the light emitting units E 1 and E 2 and the light receiving units R 1 and R 2 , and the light emitting element and the light receiving element are arranged at the base end of each optical fiber. By appropriately setting the length of the optical fiber, the two photoelectric sensors A and B are not limited to the positions shown in FIG.
【0013】各光電センサの検出距離は、互いに異なる
ように設定されている。すなわち、第1の光電センサA
の発光部E1 から出て受光部R1 に入る光が検出対象の
物体Wに当った位置(検出点)D1 と、第2の光電セン
サBの発光部E2 から出て受光部R2 に入る光が検出対
象の物体Wに当った位置(検出点)D2 とは異なり、図
示の例の場合、光電センサA,Bの作用面から第1の検
出点D1 までの距離は、第2の検出点D2 までの距離よ
りも長く設定されている。その距離(Z軸方向)の差を
dとすれば、これは、物体が所定の範囲に存在すること
を検出するための指定距離範囲を示す。The detection distance of each photoelectric sensor is set to be different from each other. That is, the first photoelectric sensor A
Light entering the light-receiving portion R 1 out of the light emitting unit E 1 is the position (detection point) D 1, which hit the object W to be detected in the light receiving portion exit from the light emitting unit E 2 of the second photoelectric sensor B R Unlike light entering the 2 and the position (detection point) D 2 which hits the object W to be detected, in the example shown, a photoelectric sensor a, the distance from the working surface of the B to the first detection point D 1 is , it is set longer than the distance to the second detection point D 2. Assuming that the difference between the distances (Z-axis direction) is d, this indicates a designated distance range for detecting that the object exists in a predetermined range.
【0014】上記構成の光電検出装置1によれば、光電
センサA,Bの作用面側において、図2に示すように、 物体Wが第1の光電センサAの検出点D1 よりも遠く
にあるときは、2個の光電センサA,Bが共にOFF
(非検知状態)、 物体Wの光反射部(例えばワークの縁)が第1の光電
センサAの検出点D1と第2の光電センサBの検出点D2
との間にあるときは、第1の光電センサAがON(検
出状態)、第2の光電センサBがOFF(非検出状
態)、 物体Wが第2の光電センサBの検出点D2 よりも近く
にあるときは、2個の光電センサA,Bが共にON(検
知状態)となる。According to the photoelectric detecting device 1 having the above-described structure, the object W is located farther than the detection point D 1 of the first photoelectric sensor A on the working surface side of the photoelectric sensors A and B, as shown in FIG. In some cases, both photoelectric sensors A and B are OFF
(Non-detection state), the detection point D 2 of the light reflecting portion of the object W (e.g. the edge of the workpiece) is a detection point D 1 of the first photoelectric sensor A second photoelectric sensor B
When the first photoelectric sensor A is turned on (detection state), the second photoelectric sensor B is turned off (non-detection state), and the object W is moved from the detection point D 2 of the second photoelectric sensor B Are also close, both photoelectric sensors A and B are ON (detection state).
【0015】従って、2個の光電センサA,Bの一方或
いは両方がONかOFFかにより、物体Wが光電検出装
置1より遠い位置、所定の位置、近い位置のいずれにあ
るかを識別できる。Therefore, it can be determined whether the object W is at a position farther from the photoelectric detector 1, a predetermined position, or a closer position, depending on whether one or both of the two photoelectric sensors A and B are ON or OFF.
【0016】なお、光電検出装置1は、各光電センサ
A,Bの出力から上記〜のステイタス(状態)を判
別して、その結果を示す信号を出力する手段を含む。そ
のような手段としては、光電センサA,Bの出力状態を
判断し、その結果に基づいて上記〜のいずれかに対
応したステイタス信号を生成するように構成された電子
回路(必要に応じて、各光電センサの出力を増幅する回
路を含む)、或いはそのような機能を実行するプログラ
ムを格納したCPUを使用できる。The photoelectric detecting device 1 includes means for judging the above-mentioned status from the outputs of the photoelectric sensors A and B, and outputting a signal indicating the result. As such means, an electronic circuit configured to determine an output state of the photoelectric sensors A and B and generate a status signal corresponding to any of the above (based on the result thereof, if necessary, A circuit that amplifies the output of each photoelectric sensor), or a CPU that stores a program for performing such a function can be used.
【0017】また、図1において第1の光電センサAを
前記「限定反射型」センサとするならば、上記の場合
は、同様に2つの光電センサA,Bが共にOFFである
が、の場合、第2の光電センサBの出力にかかわら
ず、限定反射型光電センサAの出力がONとなるだけで
検出可能であり、更にの場合は、限定反射型光電セン
サAの出力にかかわらず、第2の光電センサBがONと
なるだけで検出可能である。この構成では、検出範囲を
設定できる「限定反射型」センサを用いるので、「直接
反射型」センサを2個用いる場合よりも安定して高精度
の検出ができる。If the first photoelectric sensor A is the "limited reflection type" sensor in FIG. 1, the two photoelectric sensors A and B are both OFF in the above case. Irrespective of the output of the second photoelectric sensor B, detection is possible only by turning on the output of the limited reflection type photoelectric sensor A. The detection can be performed only by turning on the second photoelectric sensor B. In this configuration, since the “limited reflection type” sensor capable of setting the detection range is used, more stable and accurate detection can be performed than when two “direct reflection type” sensors are used.
【0018】また、上記実施例のように、2個の光電セ
ンサA,Bを互いに平行に隣接配置する場合には、図3
に示すとおり、各光電センサの検出点D1 ,D2 が両セ
ンサA,B間の境界面(Z軸方向の面)2上に位置する
ように光電センサA,Bを傾けて構成するとよい。これ
により、境界面2に対して垂直な方向(横方向)におい
て、両センサの検出点D1 ,D2 間のズレ(差)がなく
なるので、小さな物体や薄い物体を検出するときでも、
検出誤差を生じさせない。In the case where two photoelectric sensors A and B are arranged adjacent to each other in parallel with each other as in the above embodiment, FIG.
As shown in the figure, the photoelectric sensors A and B may be inclined so that the detection points D 1 and D 2 of each photoelectric sensor are located on the boundary surface (surface in the Z-axis direction) 2 between the sensors A and B. . Accordingly, in the direction (lateral direction) perpendicular to the boundary surface 2, there is no deviation (difference) between the detection points D 1 and D 2 of both sensors, so that even when a small object or a thin object is detected,
Does not cause detection errors.
【0019】次に、図4は、上記光電検出装置の使用例
を示す。これは、ハンド部(図示省略)の先端部に設け
た搭載型効果器のフォークFにより、円筒形又は円盤形
状のワークWo を保持して搬送し、所定の載置部に移載
するロボット装置において、上記実施例の光電検出装置
1を用いて、フォークFのワーク搭載面に対し傾いて格
納されている可能性のあるワークWo の位置を、ワーク
Wo とフォークFとの衝突を避けながら検出し、フォー
クFをワークWo の搭載に適した位置まで移動させる工
程である。この例では、フォークFの先端部の左右に光
電検出装置1a,1bが設けられている。Next, FIG. 4 shows an example of use of the photoelectric detection device. This is a robot device that holds and conveys a cylindrical or disk-shaped work Wo by a fork F of a mounted effector provided at the tip of a hand unit (not shown) and transfers it to a predetermined mounting unit. In the above, the position of the work Wo which may be stored at an angle to the work mounting surface of the fork F is detected using the photoelectric detection device 1 of the above embodiment while avoiding the collision between the work Wo and the fork F. Then, the fork F is moved to a position suitable for mounting the work Wo. In this example, photoelectric detection devices 1a and 1b are provided on the left and right of the tip of the fork F.
【0020】作業時には、ロボット装置は、その動作を
制御するコンピュータによる制御下で、フォークFをワ
ークWo の近くまで移動させる。このとき、光電検出装
置1a又は1bにより、ワークWo に近い所定の位置に
達したことを検知する。その後、フォークFを上昇さ
せ、光電検出装置1a又は1bの検出出力からワークW
o のZ方向の位置(高さ)を検出する。更に、フォーク
Fを段階的に前進させ、光電検出装置1a及び1bの検
出出力からワークWo のZ方向の位置を検出し、フォー
クFとワークWo とが所定の距離より接近した場合に
は、両者の衝突を避けてフォークFをワークWo が適切
な距離になるまで下降させるという動作を繰り返してい
く。これにより、フォークFとワークWo との衝突を避
けながらフォークFをワーク搭載に適した位置まで移動
させることができる。In operation, the robot device moves the fork F to a position near the work Wo under the control of a computer for controlling its operation. At this time, the photoelectric detection device 1a or 1b detects that it has reached a predetermined position near the work Wo. Thereafter, the fork F is raised, and the work W is detected from the detection output of the photoelectric detection device 1a or 1b.
The position (height) of o in the Z direction is detected. Further, the fork F is advanced in a stepwise manner, and the position of the work Wo in the Z direction is detected from the detection outputs of the photoelectric detection devices 1a and 1b. The operation of lowering the fork F until the work Wo is at an appropriate distance while avoiding collision of the fork F is repeated. Thereby, the fork F can be moved to a position suitable for mounting the work while avoiding collision between the fork F and the work Wo.
【図1】実施例の光電検出装置により検出対象の物体の
位置を3つの状態で検知する様子を示す図。FIG. 1 is a diagram illustrating a state in which the position of an object to be detected is detected in three states by a photoelectric detection device according to an embodiment.
【図2】物体の位置を3つのステイタスに区別して検知
する原理を示す図。FIG. 2 is a diagram showing the principle of detecting the position of an object in three different states.
【図3】2個の光電センサを、各々の検出点が両センサ
間の境界面上に位置するように傾けて配置した場合を示
す図。FIG. 3 is a diagram showing a case where two photoelectric sensors are arranged so as to be inclined such that respective detection points are located on a boundary surface between the two sensors.
【図4】光電検出装置の使用状態の一例を示す図。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a usage state of a photoelectric detection device.
【図5】従来の「反射型」光電センサによる物体検出原
理を示す図。FIG. 5 is a diagram showing the principle of object detection by a conventional “reflective” photoelectric sensor.
【図6】「限定反射型」光電センサの検出領域を示す
図。FIG. 6 is a diagram showing a detection area of a “limited reflection type” photoelectric sensor.
W…物体、WO …ワーク、1…光電検出装置、2…境界
面、A,B…光電センサ、E…発光部、R…受光部、D
1 ,D2 …検出点。W: Object, W O : Work, 1: Photoelectric detector, 2: Boundary surface, A, B: Photoelectric sensor, E: Light emitting unit, R: Light receiving unit, D
1 , D 2 ... detection point.
Claims (2)
された2個の光電センサを含み、各光電センサの発光及
び受光部が同一面側に位置するように構成したことを特
徴とする光電検出装置。1. A photoelectric device comprising two photoelectric sensors whose respective detection distances are set to be different from each other, wherein the light emitting and light receiving portions of each photoelectric sensor are located on the same surface side. Detection device.
記2個の光電センサは、両者の検出点が両者間の境界面
上に位置するように配置されていることを特徴とする光
電検出装置。2. The photoelectric detection device according to claim 1, wherein said two photoelectric sensors are arranged such that their detection points are located on a boundary surface between them. apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11871298A JPH11311503A (en) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | Photoelectric detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11871298A JPH11311503A (en) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | Photoelectric detector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11311503A true JPH11311503A (en) | 1999-11-09 |
Family
ID=14743250
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11871298A Pending JPH11311503A (en) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | Photoelectric detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11311503A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017038549A (en) * | 2015-08-19 | 2017-02-23 | 東洋農機株式会社 | Liquid spraying height detection module, boom sprayer equipped with the same, and liquid spraying height detection module program |
-
1998
- 1998-04-28 JP JP11871298A patent/JPH11311503A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017038549A (en) * | 2015-08-19 | 2017-02-23 | 東洋農機株式会社 | Liquid spraying height detection module, boom sprayer equipped with the same, and liquid spraying height detection module program |
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