本發(fā)明關(guān)于光學(xué)測(cè)量裝置，特別地，關(guān)于可與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)連接的光學(xué)測(cè)量裝置。

背景技術(shù)：

在大多生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中使用的機(jī)械和設(shè)備，通常，被含有由可編程控制器(programmablelogiccontroller，以下也稱為"plc")構(gòu)成的控制裝置的控制系統(tǒng)控制。

plc與一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程io端子之間的通信，也存在plc作為管理通信整體的主站而發(fā)揮作用，并利用輪詢方式實(shí)現(xiàn)通信的情況。例如，特開2007-312043號(hào)公報(bào)記載了，作為遠(yuǎn)程io系統(tǒng)中的主站/從站間的通信方式，例如有同步廣播方式和輪詢方式這兩種通信方式。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開第2007-312043號(hào)公報(bào)

近年來，在工業(yè)自動(dòng)化的現(xiàn)場(chǎng)，一般構(gòu)建有用于發(fā)送控制指令和數(shù)據(jù)信號(hào)的網(wǎng)絡(luò)(也被稱為現(xiàn)場(chǎng)總線)。作為這樣的網(wǎng)絡(luò)的一例，有ethercat(注冊(cè)商標(biāo))。ethercat是一種高同步性的現(xiàn)場(chǎng)總線，其優(yōu)勢(shì)在于能夠使所有從站以1μs以下的抖動(dòng)同步。各從站，在該同步時(shí)刻接受從主站發(fā)出的輸出信號(hào)(控制信號(hào))，將從外部獲取的值反映為輸入到主站的輸入信號(hào)(測(cè)量值、狀態(tài)信號(hào)等)。

另一方面，存在可通過內(nèi)部同步而連續(xù)測(cè)量的光學(xué)測(cè)量裝置。在將這樣的光學(xué)測(cè)量裝置與ethercat連接的情況下，與ethercat連接的設(shè)備之間的同步成為了問題。為實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量，重要的是何時(shí)獲取被從各設(shè)備輸入到plc的信號(hào)反映的數(shù)據(jù)。

通常，光學(xué)測(cè)量裝置中，為了得到測(cè)量值，必須在一段時(shí)間內(nèi)接收光。即，測(cè)量時(shí)間中包括用于接收光的時(shí)間。因此，光學(xué)測(cè)量裝置中，測(cè)量時(shí)刻與輸出測(cè)量結(jié)果的時(shí)刻不同步。因此，主站裝置難以判斷從光學(xué)測(cè)量裝置輸出的數(shù)據(jù)反映了在哪個(gè)時(shí)刻測(cè)量的結(jié)果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是，提供一種進(jìn)行測(cè)量的光學(xué)測(cè)量裝置，以能夠使主站裝置根據(jù)輸入至主站裝置的測(cè)量值來判別測(cè)量時(shí)刻。

本發(fā)明一個(gè)方面的光學(xué)測(cè)量裝置，其構(gòu)成為具有使主站裝置以及從站裝置之間的時(shí)刻同步的同步功能且可由與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)連接。光學(xué)測(cè)量裝置包括：接口部，其接收從主站裝置以一定的通信周期發(fā)送到工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的同步信號(hào)；測(cè)量部，其根據(jù)測(cè)量周期進(jìn)行光學(xué)測(cè)量。測(cè)量部根據(jù)由接口部進(jìn)行的同步信號(hào)的接收，使測(cè)量時(shí)刻與通信周期同步。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)中，能夠提供一種光學(xué)測(cè)量裝置，其執(zhí)行測(cè)量以使主站裝置根據(jù)輸入至主站裝置的測(cè)量值來判別測(cè)量時(shí)刻。由于光學(xué)測(cè)量裝置的測(cè)量周期與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的通信周期同步，因此，在主站裝置內(nèi)部，能夠掌握從光學(xué)測(cè)量裝置輸入的測(cè)量值是在哪個(gè)通信周期獲得的值。因此主站裝置能夠判別光學(xué)測(cè)量裝置的測(cè)量時(shí)刻。

優(yōu)選地，測(cè)量部對(duì)在通信周期內(nèi)的多個(gè)測(cè)量周期進(jìn)行測(cè)量所獲得的多個(gè)值執(zhí)行計(jì)算處理并計(jì)算出測(cè)量值。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠從光學(xué)測(cè)量裝置輸出高精度的測(cè)量值。

優(yōu)選地，測(cè)量周期為通信周期的1/n或n倍，其中，所述n為1以上的整數(shù)。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，沒有間隙地連續(xù)測(cè)量成為了可能。此外，光學(xué)測(cè)量裝置可以輸出所有連續(xù)測(cè)量得到的多個(gè)值。或者，光學(xué)測(cè)量裝置也可以通過上述計(jì)算處理算出測(cè)量值，并輸出該算出的測(cè)量值。

優(yōu)選地，測(cè)量部在從同步信號(hào)的接收開始經(jīng)過補(bǔ)償時(shí)間后，開始測(cè)量。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒐鈱W(xué)測(cè)量裝置的測(cè)量結(jié)果的發(fā)送到主站裝置的輸入時(shí)刻與從其他的從站裝置輸入到主站裝置的輸入時(shí)刻整合。

優(yōu)選地，光學(xué)測(cè)量裝置為光學(xué)式位移傳感器。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，主站裝置通過從光學(xué)式位移傳感器獲取的測(cè)量值，能夠掌握光學(xué)式位移傳感器的測(cè)量時(shí)刻。

可參照附圖理解本發(fā)明的上述以及其他目的、特征、方面及優(yōu)點(diǎn)，可通過如下的關(guān)于本發(fā)明的詳細(xì)說明來了解。

附圖說明

圖1為示出本實(shí)施方式的測(cè)量系統(tǒng)100的構(gòu)成例的示意圖。

圖2為用于說明經(jīng)由ethercat的從站的同步的示意性框圖。

圖3為用于說明ethercat中的時(shí)刻同步功能的示意圖。

圖4為用于說明與現(xiàn)場(chǎng)總線連接的光學(xué)測(cè)量裝置的測(cè)量周期與ethercat的通信周期不同步時(shí)的課題的時(shí)序圖。

圖5為用于說明通常的光學(xué)位移傳感器的處理流程的時(shí)序圖。

圖6為示出了本實(shí)施方式的光學(xué)測(cè)量裝置的詳細(xì)構(gòu)成的框圖。

圖7為示意性地示出本實(shí)施方式的光學(xué)測(cè)量裝置3的測(cè)量周期與通信周期同步的第一例的時(shí)序圖。

圖8為示意性地示出本實(shí)施方式的光學(xué)測(cè)量裝置3的測(cè)量周期與通信周期同步的第二例的時(shí)序圖。

圖9為示意性地示出本實(shí)施方式的光學(xué)測(cè)量裝置3的測(cè)量周期與通信周期同步的第三例的時(shí)序圖。

圖10為示意性地示出本實(shí)施方式的光學(xué)測(cè)量裝置3的測(cè)量周期與通信周期同步的第四例的時(shí)序圖。

圖11為示意性地示出本實(shí)施方式的光學(xué)測(cè)量裝置3的測(cè)量周期與通信周期同步的第五例的時(shí)序圖。

圖12為示意性地示出本實(shí)施方式的光學(xué)測(cè)量裝置3的測(cè)量周期與通信周期同步的第六例的時(shí)序圖。

圖13為示意性地示出本實(shí)施方式的光學(xué)測(cè)量裝置3的測(cè)量周期與通信周期同步的第七例的時(shí)序圖。

圖14為示意性地示出包含本實(shí)施方式的光學(xué)測(cè)量裝置3的多個(gè)從站裝置之間的同步的時(shí)序圖。

圖15為由本實(shí)施方式的光學(xué)測(cè)量裝置3執(zhí)行的一系列處理的流程圖。

具體實(shí)施方式

參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖中的相同或相當(dāng)部分標(biāo)上相同的符號(hào)并省略對(duì)其的說明。

<a.控制系統(tǒng)的構(gòu)成例>

圖1為示出本實(shí)施方式的測(cè)量系統(tǒng)100的構(gòu)成例的示意圖。參照?qǐng)D1，測(cè)量系統(tǒng)100包括：plc1、現(xiàn)場(chǎng)總線2、光學(xué)測(cè)量裝置3和伺服電機(jī)4。

plc1、光學(xué)測(cè)量裝置3以及伺服電機(jī)4被現(xiàn)場(chǎng)總線2連接?，F(xiàn)場(chǎng)總線2傳送與plc1交換的各種數(shù)據(jù)。作為現(xiàn)場(chǎng)總線2，可使用各種工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)(注冊(cè)商標(biāo))。作為工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)，例如有ethercat、profinet(注冊(cè)商標(biāo))等。在以下說明中，以ethercat為代表來說明現(xiàn)場(chǎng)總線2。

伺服電機(jī)4使工作臺(tái)5移動(dòng)。雖然圖中未示出，但伺服電機(jī)4包括編碼器。編碼器的值相當(dāng)于表示工作臺(tái)5的位置的數(shù)據(jù)。位置數(shù)據(jù)經(jīng)由現(xiàn)場(chǎng)總線2被輸入到plc1。

光學(xué)測(cè)量裝置3測(cè)量放置于工作臺(tái)5上的測(cè)量對(duì)象51的位移。光學(xué)測(cè)量裝置3包括：傳感器控制器11、傳感器頭部12和光纜13。傳感器頭部12經(jīng)由光纜13連接至傳感器控制器11。

來自傳感器控制器11的控制信號(hào)通過光纜13被傳送到傳感器頭部12。如后所述，傳感器頭部12具有光投射部以及光接收部。光投射部向工作臺(tái)5照射光束，光接收部接收從工作臺(tái)5反射的反射光。從光接收部輸出信號(hào)，該信號(hào)通過光纜13被傳送至傳感器控制器11。傳感器控制器11基于來自傳感器頭部12的信號(hào)計(jì)算出測(cè)量值。傳感器控制器11經(jīng)由現(xiàn)場(chǎng)總線2向plc1發(fā)送測(cè)量值。

通過伺服電機(jī)4移動(dòng)工作臺(tái)5，由此，測(cè)量對(duì)象51的表面被光學(xué)測(cè)量裝置3掃描。因此，光學(xué)測(cè)量裝置3沿著工作臺(tái)5的移動(dòng)方向，可測(cè)量從傳感器頭部12到測(cè)量對(duì)象51的表面的位移。其結(jié)果是，光學(xué)測(cè)量裝置3可測(cè)量沿著工作臺(tái)5的移動(dòng)方向的測(cè)量對(duì)象51的表面形狀。

本實(shí)施方式中，從伺服電機(jī)4輸入到plc1的位置數(shù)據(jù)(編碼器值)與從光學(xué)測(cè)量裝置3輸入到plc1的測(cè)量值之間的同步性得以保證。因此，由于可準(zhǔn)確關(guān)聯(lián)位置信息和測(cè)量值(位移信息)，能夠得到關(guān)于測(cè)量對(duì)象51的表面形狀的更加高精度的信息。

<b.現(xiàn)場(chǎng)總線>

圖2為用于說明經(jīng)由ethercat的從站的同步的示意性框圖。參照?qǐng)D2，控制系統(tǒng)sys由主站裝置1a、從站裝置3-1～3-3、連接主站裝置1a和從站裝置3-1～3-3的現(xiàn)場(chǎng)總線2構(gòu)成。

主站裝置1a負(fù)責(zé)從站裝置3-1～3-3的控制。從站裝置3-1～3-3的分別高速傳送ieee802.3標(biāo)準(zhǔn)的ethernet(注冊(cè)商標(biāo))幀。如圖2所示，幀21從主站裝置1a發(fā)送，依次經(jīng)過從站裝置3-1～3-3。幀21在從站裝置3-3折回并返回到主站裝置1a。幀21可包含控制指令以及數(shù)據(jù)。

ethercat中，自幀21從主站裝置1a發(fā)送的時(shí)間點(diǎn)到幀21返回到主站裝置1a的時(shí)間點(diǎn)期間為一個(gè)周期。各從站裝置在幀21通過時(shí)，動(dòng)態(tài)(on-the-fly)執(zhí)行輸入輸出處理。因此，在一個(gè)周期內(nèi)完成全部的輸入輸出處理。

圖3為用于說明ethercat中的時(shí)刻同步功能的示意圖。參照?qǐng)D3，主站裝置1a以及從站裝置3-1、3-2、3-3、3-4各自具有時(shí)鐘。該時(shí)鐘成為確定在各裝置中的處理的執(zhí)行時(shí)刻等的基準(zhǔn)。更具體地，主站裝置1a以及從站裝置3-1、3-2、3-3、3-4中，分別具有周期性地生成成為同步基準(zhǔn)的時(shí)刻信息的定時(shí)器來作為時(shí)鐘。主站裝置1a的時(shí)鐘為基準(zhǔn)，從站裝置3-1～3-4與主站裝置1a的時(shí)鐘同步。更具體地，各從站裝置3-1～3-3基于在現(xiàn)場(chǎng)總線2上周期性地傳輸?shù)膸?參照?qǐng)D2)，隨時(shí)校正由各自的定時(shí)器所產(chǎn)生的時(shí)間偏差。由此，能夠?qū)⑷繌恼狙b置的抖動(dòng)偏差控制在1μs內(nèi)。

<c.測(cè)量周期與通信周期不同步時(shí)的課題>

圖4為用于說明與現(xiàn)場(chǎng)總線連接的光學(xué)測(cè)量裝置的測(cè)量周期與ethercat的通信周期不同步時(shí)的課題的時(shí)序圖。參照?qǐng)D4，通常，光學(xué)測(cè)量裝置(例如光學(xué)位移傳感器)中，根據(jù)光學(xué)測(cè)量裝置本身的測(cè)量周期進(jìn)行拍攝。光學(xué)測(cè)量裝置輸出以通信周期計(jì)的每一循環(huán)的測(cè)量值。

圖5為用于說明通常的光學(xué)位移傳感器的處理流程的時(shí)序圖。參照?qǐng)D5，首先，點(diǎn)亮照明并進(jìn)行拍攝處理。接著，進(jìn)行檢測(cè)光接收位置的處理。例如，為了檢測(cè)光接收位置，在拍攝元件中指定光接收強(qiáng)度最大的位置(指定位于該位置的像素)。接著，例如執(zhí)行濾波、平均值計(jì)算等計(jì)算出測(cè)量值的處理。計(jì)算出測(cè)量值后，輸出測(cè)量結(jié)果。

返回到圖4，拍攝時(shí)刻根據(jù)測(cè)量周期來確定。但例如，存在為了算出測(cè)量值而反復(fù)多次進(jìn)行位移的測(cè)量的情況。因此，拍攝時(shí)刻和輸出測(cè)量值(更新測(cè)量結(jié)果)的時(shí)刻不同。不限定于光學(xué)位移傳感器，只要是光學(xué)測(cè)量裝置中，就會(huì)引起拍攝時(shí)刻和輸出測(cè)量值(更新測(cè)量結(jié)果)的時(shí)刻的不同的問題。

由于現(xiàn)場(chǎng)總線的通信周期與測(cè)量周期不同步，plc中，無法判定從光學(xué)測(cè)量裝置發(fā)送的測(cè)量值是在何時(shí)測(cè)量的結(jié)果。本實(shí)施方式中，為解決上述課題，光學(xué)測(cè)量裝置能使測(cè)量周期與現(xiàn)場(chǎng)總線的通信周期同步。由此，在主站裝置(plc)的內(nèi)部，能夠掌握從光學(xué)測(cè)量裝置輸入的測(cè)量值是在哪個(gè)通信周期中獲取到的值。因此，plc能夠判定光學(xué)測(cè)量裝置的測(cè)量時(shí)刻。

<d.光學(xué)測(cè)量裝置的構(gòu)成>

圖6為示出了本實(shí)施方式的光學(xué)測(cè)量裝置的詳細(xì)構(gòu)成的框圖。參照?qǐng)D6，傳感器控制器11包括：接口部31、測(cè)量部32以及時(shí)鐘33。測(cè)量部32包括：光投射接收控制部41、傳感器控制部42以及計(jì)算部43。

接口部31負(fù)責(zé)對(duì)到現(xiàn)場(chǎng)總線2的輸入/輸出。接口部31通過在現(xiàn)場(chǎng)總線2傳送的幀21(參照?qǐng)D2)，接收來自plc1的sync信號(hào)，并將測(cè)量值發(fā)送到plc1。sync信號(hào)是每個(gè)通信周期產(chǎn)生的信號(hào)，是用于使測(cè)量周期與通信周期同步的同步信號(hào)。另一方面，接口部31將從計(jì)算部43輸出的測(cè)量值經(jīng)由現(xiàn)場(chǎng)總線2發(fā)送至plc1。

測(cè)量部32對(duì)光學(xué)測(cè)量裝置3進(jìn)行集中化的控制，從而根據(jù)測(cè)量周期光學(xué)性地測(cè)量對(duì)象51的位移。投射接收控制部41響應(yīng)于sync信號(hào)，發(fā)出用于使測(cè)量開始的控制信號(hào)。相應(yīng)地，傳感器控制部42以及計(jì)算部43執(zhí)行測(cè)量處理。

時(shí)鐘33產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，該時(shí)鐘信號(hào)用于確定在光學(xué)測(cè)量裝置3中執(zhí)行的處理的時(shí)刻?；谠摃r(shí)鐘信號(hào)來確定測(cè)量周期。但，時(shí)鐘信號(hào)不限定于在傳感器控制器11的內(nèi)部產(chǎn)生的。時(shí)鐘信號(hào)也可以是從外部供給到傳感器控制器11的。

傳感器頭部12經(jīng)由光纜13接收來自傳感器控制部42的控制信號(hào)。傳感器頭部12包括光投射部34和光接收部35。

光投射部34根據(jù)控制信號(hào)向工作臺(tái)5投射光。光接收部35接收由工作臺(tái)5或測(cè)量對(duì)象51反射的光。雖然圖中未示出，但光接收部35也可以包括拍攝元件。光接收部35根據(jù)控制信號(hào)，輸出表示光接收部35接收到的光量的光接收信號(hào)。光接收信號(hào)經(jīng)由光纜13發(fā)送到測(cè)量部32。計(jì)算部43基于由光接收信號(hào)表示的受光量計(jì)算出測(cè)量值。

此外，光學(xué)測(cè)量裝置3為光學(xué)位移傳感器時(shí)，位移的測(cè)量方式不受特別地限定。位移的測(cè)量方式可以是例如白色共焦點(diǎn)方式，也可以是三角測(cè)量方式。

<e.測(cè)量周期與通信周期同步的例子>

圖7為示意性地示出本實(shí)施方式的光學(xué)測(cè)量裝置3的測(cè)量周期與通信周期同步的第一例的時(shí)序圖。參照?qǐng)D6以及圖7，光學(xué)測(cè)量裝置3響應(yīng)于sync信號(hào)的接收并開始測(cè)量。在光學(xué)測(cè)量裝置3的內(nèi)部，響應(yīng)于sync信號(hào)的接收，產(chǎn)生用于測(cè)量的中斷處理。因此，圖7及以后的圖中，sync信號(hào)的接收被記為“sync中斷”。

光學(xué)測(cè)量裝置3與sync中斷同步地開始測(cè)量。在接下來的通信周期內(nèi)將其測(cè)量結(jié)果從光學(xué)測(cè)量裝置3發(fā)送至plc1。其結(jié)果是，在plc1的內(nèi)部更新測(cè)量結(jié)果。

在圖7所示的例子中，測(cè)量開始的時(shí)刻與sync中斷的發(fā)生時(shí)刻同步。sync中斷在每個(gè)通信周期發(fā)生。因此，光學(xué)測(cè)量裝置3的測(cè)量周期與通信周期同步。

圖8為示意性地示出本實(shí)施方式的光學(xué)測(cè)量裝置3的測(cè)量周期與通信周期同步的第二例的時(shí)序圖。參照?qǐng)D7以及圖8，在從sync中斷發(fā)生開始經(jīng)過了補(bǔ)償時(shí)間后的時(shí)間點(diǎn)，開始測(cè)量。在該方面如圖8所示的例子與圖7的例子不同。測(cè)量結(jié)果在下一個(gè)通信周期內(nèi)被從光學(xué)測(cè)量裝置3發(fā)送到plc1，在plc1的內(nèi)部測(cè)量結(jié)果被更新。

通過設(shè)定補(bǔ)償時(shí)間，例如，能夠?qū)⒐鈱W(xué)測(cè)量裝置3的測(cè)量結(jié)果的發(fā)送到plc1的輸入時(shí)刻與從其他的從站設(shè)備發(fā)送到plc1的輸入時(shí)刻整合。補(bǔ)償時(shí)間可以是定值，也可以是變化的值。需要說明的是，圖7的的例子可以被看作是將補(bǔ)償時(shí)間設(shè)定為0時(shí)的例子。

圖9為示意性地示出本實(shí)施方式的光學(xué)測(cè)量裝置3的測(cè)量周期與通信周期同步的第三例的時(shí)序圖。參照?qǐng)D6以及圖9，以sync中斷為起點(diǎn)，在一個(gè)通信周期內(nèi)執(zhí)行多次測(cè)量處理。即，一個(gè)通信周期內(nèi)包含多次測(cè)量周期。關(guān)于測(cè)量處理的次數(shù)，例如可以是用戶任意設(shè)定的，也可以是測(cè)量部32設(shè)定的。

在一個(gè)通信周期內(nèi)得到多個(gè)測(cè)量值。例如計(jì)算部43對(duì)多個(gè)測(cè)量值執(zhí)行預(yù)定的處理，從而算出代表值。代表值在下一個(gè)通信周期被從光學(xué)測(cè)量裝置3發(fā)送至plc1。

這樣的代表值例如可以是多個(gè)測(cè)量值的平均值，也可以是多個(gè)測(cè)量值中的最大值、最小值或中值。此外，代表值也可以是基于多個(gè)測(cè)量值的微分值?；蛘?，計(jì)算部43也可以通過對(duì)多個(gè)測(cè)量值實(shí)施濾波處理來確定代表值。需要說明的是，計(jì)算部43不被限定于輸出多個(gè)測(cè)量值的代表值。計(jì)算部43也可以輸出全部的多個(gè)測(cè)量值。

圖10為示意性地示出本實(shí)施方式的光學(xué)測(cè)量裝置3的測(cè)量周期與通信周期同步的第四例的時(shí)序圖。參照?qǐng)D9以及圖10，在從sync中斷發(fā)生開始經(jīng)過了補(bǔ)償時(shí)間后的時(shí)間點(diǎn)，開始測(cè)量。在該方面如圖10所示的例子與圖9的例子不同?？梢詫⑷我獾难舆t時(shí)間設(shè)定為補(bǔ)償時(shí)間。由此，能夠與想要測(cè)量的時(shí)刻相吻合，從而可實(shí)施光學(xué)測(cè)量裝置3的測(cè)量。

圖11為示意性地示出本實(shí)施方式的光學(xué)測(cè)量裝置3的測(cè)量周期與通信周期同步的第五例的時(shí)序圖。參照?qǐng)D11，測(cè)量周期處于為通信周期的1/n倍的關(guān)系(n為1以上的整數(shù))。即設(shè)通信周期為t，則測(cè)量周期為t/n。

光學(xué)測(cè)量裝置3構(gòu)成為測(cè)量周期滿足上述關(guān)系。由此，能夠無間隙地連續(xù)測(cè)量。光學(xué)測(cè)量裝置3可以輸出由連續(xù)測(cè)量而得到的所有數(shù)據(jù)，也可以輸出多個(gè)測(cè)量值中的代表值。

即使將測(cè)量周期設(shè)定為通信周期的1/n倍，n個(gè)周期的測(cè)量周期的長度與1個(gè)周期的通信周期之間也存在產(chǎn)生時(shí)間誤差的可能性。因此，在每個(gè)sync中斷中優(yōu)選進(jìn)行對(duì)該誤差的校正。

圖12為示意性地示出本實(shí)施方式的光學(xué)測(cè)量裝置3的測(cè)量周期與通信周期同步的第六例的時(shí)序圖。參照?qǐng)D12，測(cè)量周期處于為通信周期的n倍的關(guān)系(n為1以上的整數(shù))。即，將通信周期設(shè)為t，則測(cè)量周期為t×n。光學(xué)測(cè)量裝置3構(gòu)成為測(cè)量周期滿足上述關(guān)系。由此，能夠無間隙地連續(xù)測(cè)量。光學(xué)測(cè)量裝置3可以輸出由連續(xù)測(cè)量而得到的所有數(shù)據(jù)，也可以輸出多個(gè)測(cè)量值中的代表值。

圖13為示意性地示出本實(shí)施方式的光學(xué)測(cè)量裝置3的測(cè)量周期與通信周期同步的第七例的時(shí)序圖。參照?qǐng)D11以及圖13，在從sync中斷發(fā)生開始經(jīng)過了補(bǔ)償時(shí)間后的時(shí)間點(diǎn)，開始測(cè)量。在該方面如圖13所示的例子與圖11的例子不同。與圖10相同地，可以將任意的延遲時(shí)間設(shè)定為補(bǔ)償時(shí)間。由此，能夠與想要測(cè)量的時(shí)刻相吻合，從而實(shí)施光學(xué)測(cè)量裝置3的測(cè)量。此外，在如圖12所示的例子中，也可以將任意的延遲時(shí)間設(shè)定為補(bǔ)償時(shí)間，以使在從sync中斷發(fā)生開始經(jīng)過了補(bǔ)償時(shí)間后的時(shí)間點(diǎn)開始測(cè)量。

<f.多個(gè)從站裝置間的同步>

圖14為示意性地示出包含本實(shí)施方式的光學(xué)測(cè)量裝置3的多個(gè)從站裝置之間的同步的時(shí)序圖。需要說明的是，含有多個(gè)從站裝置的測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)基本上與如圖1所示的結(jié)構(gòu)相同。圖1中，相對(duì)于本實(shí)施方式的光學(xué)測(cè)量裝置3的數(shù)量為1，在以下所說明的例子中，本實(shí)施方式的光學(xué)測(cè)量裝置3的數(shù)量為3。需要說明的是，圖14所示的“傳感器1”，“傳感器2”以及“傳感器3”，也可以含有至少1個(gè)光學(xué)測(cè)量裝置3和其他的傳感器。

參照?qǐng)D14，從3個(gè)傳感器到plc的輸入，以及從伺服電機(jī)到plc的輸入與通信周期同步。進(jìn)一步，3個(gè)傳感器各自的測(cè)量周期處于為通信周期的1/n的關(guān)系。在該例中，通信周期為125μs，測(cè)量周期為25μs。即測(cè)量周期是通信周期的1/5。

在各時(shí)刻t1、t2、t3發(fā)生sync中斷。在從時(shí)刻t1到時(shí)刻t2期間以及時(shí)刻t2到時(shí)刻t3期間，3個(gè)傳感器分別進(jìn)行5次測(cè)量。plc在下個(gè)通信周期獲取該測(cè)量結(jié)果。

通過像這樣使光學(xué)測(cè)量裝置3的測(cè)量時(shí)刻與通信周期同步，如圖1所示，plc1能夠準(zhǔn)確地關(guān)聯(lián)來自伺服電機(jī)4的位置數(shù)據(jù)和來自光學(xué)測(cè)量裝置3的測(cè)量值。因此，能夠獲得精度更高的形狀信息。

<g.同步處理的流程>

圖15為由本實(shí)施方式的光學(xué)測(cè)量裝置3執(zhí)行的一系列處理的流程圖。參照?qǐng)D6以及圖15，從發(fā)生sync中斷起開始測(cè)量處理。步驟s1中，光學(xué)測(cè)量裝置3直到經(jīng)過補(bǔ)償時(shí)間都處于待機(jī)狀態(tài)。補(bǔ)償時(shí)間為0時(shí)(例如圖7所示的例子)，實(shí)際上跳過步驟s1的處理。

在步驟s2中，光學(xué)測(cè)量裝置3執(zhí)行測(cè)量處理。具體地，按照?qǐng)D5所示的順序執(zhí)行處理。

在步驟s3中，光學(xué)測(cè)量裝置3計(jì)算出測(cè)量值。在進(jìn)行多次測(cè)量的情況下，計(jì)算部43執(zhí)行用于計(jì)算出由濾波處理等得出的代表值的處理。

在步驟s4中，光學(xué)測(cè)量裝置輸出測(cè)量結(jié)果(測(cè)量值)。接口部31在一下個(gè)通信周期內(nèi)，通過在現(xiàn)場(chǎng)總線2中傳輸?shù)膸?1，將測(cè)量值發(fā)送到plc1。

在光學(xué)測(cè)量裝置3中，為了得到測(cè)量值，必須在一定時(shí)間內(nèi)執(zhí)行投射光和拍攝處理。本實(shí)施方式中，光學(xué)測(cè)量裝置3從sync中斷起開始測(cè)量。sync中斷在每個(gè)ethercat的通信周期發(fā)生。因此，測(cè)量時(shí)刻根據(jù)通信周期而被確定。對(duì)于光學(xué)測(cè)量裝置3，雖然具有光學(xué)測(cè)量裝置3本身的測(cè)量周期，但在plc1側(cè)能夠判定輸入的測(cè)量值為何時(shí)的測(cè)量值。

上述各例子中，雖然在測(cè)量時(shí)刻的下一個(gè)通信周期將測(cè)量值輸入到plc1，但本實(shí)施方式不被限定于此。也可以在更下一個(gè)通信周期將測(cè)量值輸入到plc1。本實(shí)施方式中，由于測(cè)量時(shí)刻與通信周期同步，plc1能夠掌握輸入到plc1內(nèi)部的測(cè)量值是哪個(gè)通信周期期間獲得的。

以上對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但本申請(qǐng)中記載的實(shí)施方式僅用于示例，并不限定本發(fā)明。本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求的范圍示出，在與權(quán)利要求的范圍等同的意思以及范圍內(nèi)的所有的改變均包含在內(nèi)。