CN109328126B - 拍摄装置及拍摄系统 - Google Patents
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Abstract
与从输入有编码器信号的马达的控制装置接收拍摄关联处理的执行指令的情况相比能够减小延迟时间等,能够在更适当的时机下进行拍摄关联处理。在作业执行系统(100)中,拍摄装置(60)输入第一编码器~第四编码器(41~44)的编码器信号,并基于输入的多个编码器信号进行拍摄关联处理。作业执行系统(100)也可以具备拍摄装置(60)及控制装置(80),该控制装置(80)与拍摄装置(60)并行地输入多个编码器信号并基于输入的多个编码器信号控制第一马达(31)~第四马达(34)。
Description
技术领域
本发明涉及拍摄装置及拍摄系统。
背景技术
以往,已知有基于来自马达的编码器的信号而进行拍摄的装置。例如,在专利文献1中记载了具备对马达进行控制并输入编码器的脉冲信号的控制装置及拍摄图像的相机的元件识别装置。在该装置中,在编码器的脉冲信号的计数值达到预先规定的基准数时,控制装置向相机输入拍摄触发,使相机进行拍摄。
现有技术文献
专利文献1:日本特开2009-170517号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是,在专利文献1所记载的装置中,马达的控制装置输入编码器的脉冲信号而使相机进行拍摄,因此有时从脉冲信号的计数值达到基准数起至拍摄为止的延迟时间增大等而无法在适当的时机下进行拍摄。
本发明是为了解决上述课题而作出,其主要目的在于,在更适当的时机下进行拍摄关联处理。
用于解决课题的技术方案
本发明为了实现上述主要目的而采用以下的手段。
本发明的拍摄装置具备:
拍摄部,能够拍摄图像;
判定部,输入多轴机器人所具备的多个马达各自的编码器信号,并基于该输入的多个编码器信号来判定是否满足预定的处理条件;及
拍摄控制部,在上述判定部判定为满足上述处理条件的情况下,进行与上述拍摄部的拍摄相关联的预定的拍摄关联处理。
发明效果
在该拍摄装置中,拍摄装置输入编码器信号,并基于输入的多个编码器信号进行拍摄关联处理。因此,例如与从输入有编码器信号的马达的控制装置接收拍摄关联处理的执行指令的情况相比能够减小延迟时间等,能够在更适当的时机下进行拍摄关联处理。
附图说明
图1是作业执行系统100的概略说明图。
图2是机器人手臂1的概略说明图。
图3是表示作业执行系统100中的电连接关系的框图。
图4是表示控制装置80及拍摄装置60的处理的流程的说明图。
图5是表示变形例的作业执行系统100A中的电连接关系的框图。
具体实施方式
以下,一边参照附图一边对本发明的实施方式进行说明。图1是包含本发明的拍摄系统的一例的作业执行系统100的概略说明图。图2是机器人手臂1的概略说明图。图3是表示作业执行系统100中的电连接关系的框图。另外,作业执行系统100的左右方向(X轴)、前后方向(Y轴)及上下方向(Z轴)如图1所示。另外,机器人手臂1沿全方位可动,因此没有固定的特定的方向,但为了方便说明,相对于机器人手臂1,将图2所示的方向作为左右方向(X轴)、前后方向(Y轴)及上下方向(Z轴)进行说明。
作业执行系统100构成为对作为作业对象的物品(工件)进行多个预定的作业的装置。作业执行系统100具备:机器人手臂1;拍摄装置60,安装于机器人手臂1,基台101,供机器人手臂1配置;输送装置102,对作为本实施方式中的工件的螺栓106及载置有该螺栓106的托盘105进行输送;及控制装置80(参照图3),对装置整体进行控制。另外,在本实施方式中,如图1所示,在输送装置102的后方配置有一个机器人手臂1,但作业执行系统100也可以除此之外具备在输送装置102的前方或者后方中的至少一方配置的一个以上的机器人手臂1。
机器人手臂1构成为对工件进行预定的作业的装置。工件不作特别限定,例如,除了机械元件、电气元件、电子元件、化学元件等各种元件以外,还可举出食品、生物体、生物相关的物品等。另外,作为预定的作业,例如可举出从初始位置拾取、移动、配置至预定位置的处理或相对于预定的部位使其变形、连接、接合的处理等。在本实施方式中,机器人手臂1至少进行将作为工件的螺栓106从托盘105上拾取及移动的处理。
机器人手臂1是构成为垂直多关节机器人的多轴机器人,具备:
第一臂11、第二臂12、第三支撑部13、台座部14及前端部50。另外,机器人手臂1具备:多个作为(在本实施方式中为四个)旋转机构的第一旋转机构21~第四旋转机构24、多个(在本实施方式中为四个)第一马达31~第四马达34及多个(在本实施方式中为四个)第一编码器41~第四编码器44(参照图3)。
如图2所示,第一臂11是配置有作为对工件进行作业的作业部的前端部50的长度部件。第一臂11经由配置于与第二臂12相反一侧的端部且具有旋转轴及齿轮机构的第一旋转机构21而与前端部50连接。在第一臂11的内部收纳有第一马达31及第一编码器41。第一马达31输出旋转驱动力而使第一旋转机构21的旋转轴旋转。因此,前端部50被配置为能够相对于第一臂11转动。第一编码器41安装于第一马达31,输出能够检测出第一马达31的旋转位置的脉冲即编码器信号。
第二臂12是经由具有旋转轴及齿轮机构的第二旋转机构22而与第一臂11连接的长度部件。在第二臂12的内部收纳有第二马达32及第二编码器42。第二马达32输出旋转驱动力使第二旋转机构22的旋转轴旋转。因此,第一臂11被配置为能够相对于第二臂12转动。第二编码器42安装于第二马达32,输出能够检测出第二马达32的旋转位置的脉冲即编码器信号。
第三支撑部13是经由具有旋转轴及齿轮机构的第三旋转机构23而与第二臂12连接的部件。在第三支撑部13的内部收纳有第三马达33及第三编码器43。第三马达33输出旋转驱动力而使第三旋转机构23的旋转轴旋转。因此,第二臂12被配置为能够相对于第三支撑部13转动。第三编码器43安装于第三马达33,输出能够检测出第三马达33的旋转位置的脉冲即编码器信号。
台座部14经由包含沿上下方向形成的支撑轴的第四旋转机构24而对第三支撑部13进行支撑。在台座部14的内部收纳有第四马达34及第四编码器44。第四马达34输出旋转驱动力而使第四旋转机构24的支撑轴旋转。因此,第三支撑部13被配置为能够相对于台座部14转动。第四编码器44安装于第四马达34,输出能够检测出第四马达34的旋转位置的脉冲即编码器信号。
另外,第一编码器41~第四编码器44构成为透过式的光学编码器。另外,第一编码器41~第四编码器44设为作为编码器信号而输出A相及B相这两种脉冲的增量式的编码器。但是,不限于此,例如第一编码器41~第四编码器44可以是反射式的光学编码器,也可以是能够检测出旋转位置的绝对值的绝对式的编码器。
前端部50对工件进行预定的作业。如图2所示,前端部50具备:安装部52、拾取部件53及拍摄装置60。安装部52配置于前端部50主体的下表面。在安装部52的下表面安装有拾取部件53。拾取部件53例如构成为具有多个爪部并把持拾取物品的机械卡盘。拾取部件53例如也可以是通过压力来吸附拾取物品的吸嘴。另外,拾取部件53能够从安装部52拆下,除了拾取部件53以外,还能够安装用于对工件进行预定的作业的各种部件。
拍摄装置60具备:照射部61、拍摄部62、拍摄控制部63及判定部70(参照图3)。照射部61是例如在拍摄部62的外周呈圆状配置的照明件,能够对工件及工件的周边照射光。拍摄部62是能够拍摄图像的单元,通过对图2的下方进行拍摄来拍摄工件及工件的周边。拍摄部62例如具备:透镜等光学系统;拍摄元件,是通过光电转换将被拍摄物的像转换为电信号的图像传感器;及信号处理部,基于从拍摄元件输入的电信号而生成图像的数据。另外,虽不特别限定于此,但在本实施方式中,拍摄装置60设为能够进行1000fps(帧/秒)以上的帧率的高速拍摄的装置。另外,拍摄装置60的帧率例如也可以设为2000fps(帧/秒)以下。
判定部70是进行基于来自第一编码器41~第四编码器44的编码器信号的判定的单元,如图3所示,具备第一比较部71~第四比较部74及判定合成部75。第一比较部71~第四比较部74与第一编码器41~第四编码器44一对一地对应,第一比较部71~第四比较部74分别例如通过串行通信而被输入来自第一编码器41~第四编码器44中的对应的编码器的编码器信号。另外,第一比较部71~第四比较部74分别例如通过串行通信而被输入来自控制装置80的预定的处理条件。第一比较部71具备:计数器,对从第一编码器41输入的编码器信号的脉冲数进行计数;设定值存储部,对处理条件的一部分的、从控制装置80输入的预定的设定值进行存储;及一致判定部,判定基于计数器的计数值与设定值是否一致。一致判定部在计数值与设定值一致的情况下将表示该主旨的一致判定信号向判定合成部75输出。第二比较部72~第四比较部74也设为相同的结构,对输入的编码器信号的脉冲数的计数值与从控制装置80输入的设定值进行比较,在两者一致的情况下向判定合成部75输出一致判定信号。判定合成部75与第一比较部71~第四比较部74连接,根据是否从第一比较部71~第四比较部74都输入了一致判定信号,来判定是否满足处理条件。即,判定合成部75例如构成为AND电路,在从第一比较部71~第四比较部74都输入了一致判定信号的情况下,向拍摄控制部63输出表示满足处理条件这一主旨的信号。另一方面,判定合成部75在未从第一比较部71~第四比较部74中的一个以上输入一致判定信号的情况下,不向拍摄控制部63输出表示满足处理条件这一主旨的信号。
拍摄控制部63对拍摄装置60整体进行控制。拍摄控制部63向照射部61输出控制信号而控制来自照射部61的光的照射,或向拍摄部62输出控制信号而进行图像的拍摄。另外,拍摄控制部63输入拍摄部62所生成的图像而向控制装置80输出,或输入来自控制装置80的指令。
另外,在本实施方式中,判定部70、拍摄部62所具有的信号处理部及拍摄控制部63设为分别由作为专用的处理电路的硬件电路构成。其中,关于它们中的一个以上,也可以由拍摄装置60所具有的CPU执行的程序等软件实现。
控制装置80构成为以CPU为中心的微处理器,对作业执行系统100的装置整体进行控制。该控制装置80向第一马达31~第四马达34、拾取部件53、拍摄控制部63及输送装置102输出信号。控制装置80向第一比较部71~第四比较部74分别输出上述设定值。另外,通过例如串行通信而向控制装置80输入来自第一编码器41~第四编码器44的编码器信号。另外,如图3所示,来自第一编码器41~第四编码器44的编码器信号并行地向拍摄装置60与控制装置80输入。在此,在本实施方式中,通过表示图1所示的XYZ轴的各个方向的位置的XYZ坐标,表示机器人手臂1的前端部50的位置即坐标。并且,控制装置80在存储部中存储有表示该前端部50的坐标与第一马达31~第四马达34的旋转位置之间的对应关系的位置对应信息(例如换算式或者表等)。控制装置80基于该位置对应信息与来自第一编码器41~第四编码器44的编码器信号而检测前端部50的当前的坐标,或导出使前端部50从当前的坐标移动至设为目标的坐标所需的第一马达31~第四马达34各自的旋转量。并且,控制装置80基于导出的旋转量而向第一马达31~第四马达34分别输出控制信号,从而控制前端部50的位置。
如图1所示,基台101供机器人手臂1、输送装置102配置固定。在该基台101上,在其中央配置输送装置102,在输送装置102的后方固定有机器人手臂1。
输送装置102例如是进行工件的搬入、输送、搬出的单元。输送装置102具有沿图1的前后隔开间隔地设置、且沿左右方向架设的一对传送带。在本实施方式中,载置有工件即多个螺栓106的平板状的托盘105由该传送带输送。
接下来,对这样构成的本实施方式的作业执行系统100的动作、尤其是伴随着基于拍摄装置60的拍摄而通过拾取部件53拾取输送中的托盘105上的螺栓106并使其移动的处理进行说明。图4是表示控制装置80及拍摄装置60的处理的流程的说明图。例如当作业者操作未图示的操作部而指示了作业的开始时,控制装置80在开始进行图4的处理之前,使输送装置102驱动。由此,从输送装置102的上游侧搬入配置有多个螺栓106的托盘105,并沿输送方向(左右方向)进行输送。
当使输送装置102驱动时,控制装置80向拍摄装置60的判定部70输出预定的处理条件(步骤S100)。在此,在本实施方式中,处理条件是视为机器人手臂1具备的前端部50存在于预定坐标这一主旨的条件。在此,预定坐标是指适合于拍摄装置60的拍摄部62开始拍摄的坐标,例如预先确定为拍摄部62处于机器人手臂1的前方的输送装置102的正上方且一定程度接近螺栓106的高度的坐标。另外,控制装置80在向判定部70输出处理条件时,导出将处理条件转换为第一编码器41~第四编码器44的编码器信号各自的计数值而成的值即设定值,并将该设定值向第一比较部71~第四比较部74分别输出。具体而言,基于上述位置对应信息,以与前端部50的当前的坐标对应的第一马达31~第四马达34的当前的旋转位置为基准,针对第一编码器41~第四编码器44分别导出前端部50从当前的坐标移动至预定坐标所产生的编码器信号的脉冲数,并将导出的值设为与第一编码器41~第四编码器44分别对应的设定值。并且,将该导出的各设定值向第一比较部71~第四比较部74分别输出。另外,例如在第一编码器41~第四编码器44为绝对式的编码器的情况下,控制装置80也可以基于当前的第一编码器41~第四编码器44的编码器信号来导出前端部50的当前的坐标。例如在第一编码器41~第四编码器44为增量式的编码器的情况下,控制装置80也可以不使用编码器信号而进行使前端部50移动至坐标已知的预定的初始位置的处理,从而掌握当前的坐标。预定的初始位置可以是例如使第一旋转机构21~第四旋转机构24分别旋转至能够旋转的范围(旋转角)的上限位置或者下限位置的状态下的位置,也可以是例如使用拍摄装置60检测出配置在基台101上的预定的标记的位置。
在步骤S100中当控制装置80输出了处理条件即各设定值时,判定部70的第一比较部71~第四比较部74分别存储输入的各设定值(步骤S200),判定部70判定是否满足存储的各设定值所表示的处理条件(步骤S220)。另一方面,在步骤S100之后,控制装置80开始进行对第一马达31~第四马达34进行控制而使前端部50移动至预定坐标的处理(步骤S110),基于来自第一编码器41~第四编码器44的编码器信号来判定是否移动至预定坐标、即是否满足处理条件(步骤S120)。这样,在本实施方式中,控制装置80及判定部70并行地输入来自第一编码器41~第四编码器44的编码器信号,分别判定是否满足相同的处理条件。另外,基于控制装置80的是否满足处理条件的判定也可以与判定部70相同地通过对输入的编码器信号的脉冲数进行计数并与设定值进行比较来进行。或者,控制装置80也可以通过基于输入的编码器信号与位置对应信息而判定前端部50的当前的坐标是否到达预定坐标,来判定是否满足处理条件。
控制装置80使第一马达31~第四马达34的控制继续直至在步骤S120中判定为满足处理条件为止,当判定为满足处理条件时,进行开始时刻的计时的马达控制侧计时开始处理(步骤S130)。另外,当开始计时时,控制装置80在每次从第一编码器41~第四编码器44的至少一个编码器输入脉冲时、即每次前端部50的坐标发生变化时,将此时的前端部50的坐标与时刻(例如从计时开始起的经过时间)建立对应地作为坐标时刻对应信息而依次存储。另一方面,在拍摄装置60中,拍摄控制部63直至判定部70在步骤S220中判定为满足处理条件为止进行等待,当判定为满足处理条件时,即当从判定合成部75输入了满足处理条件这一主旨的信号时,进行与拍摄部62的拍摄相关的预定的拍摄关联处理(步骤S230)。在本实施方式中,拍摄关联处理包括:开始时刻的计时的拍摄控制侧计时开始处理及向拍摄部62指示图像的拍摄开始的拍摄指令处理。拍摄部62当输入了拍摄指令处理时,开始预定的帧率(例如1000fps)的连续拍摄,将生成的图像依次向拍摄控制部63输出。这样,在本实施方式中,控制装置80及拍摄控制部63基于相同处理条件而分别开始计时,因此两者几乎在相同时机下开始计时。另外,拍摄部62在满足处理条件时、即前端部50到达了预定坐标时,开始多个拍摄。
在步骤S230之后,拍摄控制部63开始向控制装置80输出拍摄到的图像(步骤S240)。另外,拍摄控制部63当输入了拍摄部62所拍摄的图像时,向该图像附加时刻信息(时间戳),并向控制装置80依次输出。时刻信息是表示基于在步骤S230中开始的计时的时刻(例如从进行步骤S230的时刻至输入了图像的时刻为止的经过时间)的信息。
另一方面,控制装置80基于从拍摄装置60输入的图像及图像所附的时刻信息控制第一马达31~第四马达34,使应拾取螺栓106的拾取部件53朝着螺栓106移动(步骤S140)。并且,基于输入的图像判定是否成为能够拾取螺栓106的状态(步骤S150),若不能拾取螺栓106,则执行步骤S140以后的处理。步骤S140的处理例如如以下那样进行。控制装置80首先在从拍摄装置60最初输入的图像中识别出螺栓106。例如通过二值化处理或图案匹配处理等,区分图像中的螺栓106的区域与除此以外的区域(例如托盘105的区域),并识别出与预先准备的螺栓106的基准形状数据相适合的区域,从而能够进行螺栓106的识别。接下来,将识别出的一个以上的螺栓106中的例如位于托盘105的最左前方的螺栓106等能够区分于其他螺栓106的螺栓106决定为拾取对象。接着,在从拍摄装置60第二次输入的图像中,相同地识别出与决定为拾取对象的螺栓106相同的螺栓。并且,基于最初输入的图像与第二次输入的图像来推定作为拾取对象的螺栓106的坐标、移动速度及移动方向等。例如,基于最初输入的图像的时刻信息与坐标时刻对应信息,导出与拍摄最初输入的图像的时刻对应的前端部50的坐标,基于导出的坐标与在图像中识别出的作为拾取对象的螺栓106的位置及大小等,推定进行拍摄的时刻下的作为拾取对象的螺栓106的坐标。基于第二次输入的图像及时刻信息,相同地推定进行拍摄的时刻下的作为拾取对象的螺栓106的坐标。并且,基于两个图像的拍摄的时间间隔与推定的坐标,推定螺栓106的移动速度及移动方向。当这样推定作为拾取对象的螺栓106的坐标、移动速度及移动方向时,进一步加上基于第一马达31~第四马达34的动作的前端部50的移动速度等,以追踪移动即基于输送装置102的输送中的作为拾取对象的螺栓106并使螺栓106与拾取部件53接近的方式对第一马达31~第四马达34进行控制。反复进行这样的步骤S140的处理直至在步骤S150中判定为成为了能够拾取螺栓106的状态为止。另外,由于从拍摄装置60依次输出图像,因此步骤S140的处理所使用的图像每次使用最新的多个(例如两个)图像进行处理即可。这样,控制装置80基于图像所附的时刻信息与坐标时刻对应信息,导出拍摄图像时的前端部50的坐标,基于导出的前端部50的坐标与图像而推定出作为拾取对象的螺栓106的坐标、移动速度及移动方向,以拾取移动中的螺栓106的方式控制第一马达31~第四马达34。
当在步骤S150中判定为能够拾取作为拾取对象的螺栓106时,控制装置80控制拾取部件53来对螺栓106进行拾取(步骤S160),并对拍摄控制部63输出拍摄停止指令(步骤S170)。拍摄控制部63当输入了拍摄停止指令时,以使图像的拍摄停止的方式控制拍摄部62(步骤S270)。另一方面,控制装置80控制第一马达31~第四马达34而使拾取的螺栓106从托盘105上向未图示的预定位置移动(步骤S180)。另外,在步骤S180中,可以在未图示的其他输送装置的输送机上载置螺栓106,也可以向被未图示的其他输送装置输送的元件上安装螺栓106。另外,例如在规定了从托盘105上移动的螺栓106的个数的情况下,也可以反复进行图4所示的处理直至移动了该个数的螺栓106为止。在该情况下,在第二次以后的处理中,由于第一比较部71~第四比较部74分别已经存储有各设定值,因此控制装置80也可以省略步骤S100。
在此,明确本实施方式的构成要素与本发明的构成要素的对应关系。本实施方式的拍摄部62相当于本发明的拍摄部,判定部70相当于判定部,拍摄控制部63相当于拍摄控制部。另外,拍摄装置60相当于马达控制装置,具备控制装置80及拍摄装置60的系统相当于本发明的拍摄系统。
在以上说明的本实施方式的作业执行系统100中,拍摄装置60输入编码器信号,并基于输入的多个编码器信号进行拍摄关联处理。因此,与例如从输入有编码器信号的控制装置80接收拍摄关联处理的执行指令的情况相比,能够减小从满足处理条件起(从前端部50到达预定坐标起)至进行拍摄关联处理为止的延迟时间等,能够在更适当的时机下进行拍摄关联处理。另外,作业执行系统100具备拍摄装置60及控制装置80,该控制装置80与拍摄装置60并行地输入多个编码器信号并基于输入的多个编码器信号控制第一马达31~第四马达34。因此,控制装置80与拍摄装置60分别能够在更适当的时机下进行基于编码器信号的处理。
另外,拍摄关联处理包括开始进行计时的拍摄控制侧计时开始处理,拍摄控制部63对拍摄部62拍摄到的图像附加基于计时的时刻信息。因此,能够在更适当的时机下开始进行计时,能够对图像附加更适当的时刻信息。此外,控制装置80在基于输入的多个编码器信号而判定为满足处理条件的情况下,进行开始进行计时的马达控制侧计时开始处理。另外,控制装置80基于从拍摄装置60输入的图像与附于图像的时刻信息,控制第一马达31~第四马达34。这样一来,由于拍摄装置60与控制装置80并行地输入编码器信号且基于相同的处理条件开始进行计时,因此能够在拍摄装置60与控制装置80之间使计时的时刻更高精度地同步。因此,拍摄装置60能够对图像附加更适当的时刻信息、即与控制装置80进行计时的时刻之间的偏差更小的时刻信息。在控制装置80基于图像和附于图像的时刻信息控制第一马达31~第四马达34时,能够更高精度地进行控制。例如,考虑拍摄装置60的计时与控制装置80的计时的时刻的偏差较大的情况。在该情况下,即使在上述图4的步骤S140中控制装置80基于附于图像的时刻信息与坐标时刻对应信息而导出拍摄时的前端部50的坐标,附于图像的时刻信息与坐标时刻对应信息所包含的时刻信息之间的偏差也较大。因此,有时无法高精度地导出拍摄时的前端部50的坐标,其结果是无法使拾取部件53适当地移动至拾取对象的螺栓106。能够通过在拍摄装置60与控制装置80中使时刻高精度地同步,来抑制这样的不良情况。
此外,上述拍摄关联处理也可以包括使上述拍摄部拍摄上述图像的拍摄指令处理。这样一来,能够在更适当的时机进行拍摄。在本实施方式中,能够在前端部50到达适合于开始拍摄的预定坐标时,开始进行多个图像的拍摄。
此外,控制装置80向拍摄装置60输出处理条件,判定部70基于从控制装置80输入的处理条件进行是否满足处理条件的判定。因此,控制装置80能够预先设定在拍摄装置60中使用的处理条件。
另外,本发明不受上述实施方式的任何限定,只要属于本发明的技术范围,就能够以各种方式实施,这是不言而喻的。
例如,在上述实施方式中,控制装置80与拍摄装置60并行地输入多个编码器信号,但不限于此。例如,控制装置80与拍摄装置60也可以并行地输入来自进行基于多个编码器信号的判定的判定装置的信息。图5是表示该情况下的变形例的作业执行系统100A中的电连接关系的框图。在该变形例的作业执行系统100A中,拍摄装置60不具备判定部70,而具备与拍摄装置60独立的判定装置90。判定装置90是输入第一马达31~第四马达34各自的编码器信号,并基于输入的多个编码器信号判定是否满足预定的处理条件的装置,与判定部70相同地具备第一比较部71~第四比较部74及判定合成部75。拍摄控制部63及控制装置80相互并联地与判定合成部75连接,分别能够从判定合成部75输入满足处理条件这一主旨的信息。另外,控制装置80向判定装置90的第一比较部71~第四比较部74输出处理条件。在该作业执行系统100A中,判定装置90进行图4的步骤S200及步骤S220的处理。并且,控制装置80当从判定装置90输入了满足处理条件这一主旨的信息时,进行步骤S130的马达控制侧计时开始处理。相同地,拍摄控制部63当从判定装置90输入了满足处理条件这一主旨的信息时,进行步骤S230的拍摄关联处理(例如拍摄控制侧计时开始处理及拍摄指令处理)。这样,在该变形例的作业执行系统100A中,拍摄装置60与控制装置80从判定装置90并行地输入基于多个编码器信号而满足处理条件这一主旨的信息,而开始进行计时。因此,与上述实施方式相同地能够在拍摄装置60与控制装置80之间使基于计时的时刻更高精度地同步,控制装置80能够更高精度地对第一马达31~第四马达34进行控制。
在上述实施方式中,第一比较部71~第四比较部74存储有从控制装置80输入的处理条件即各设定值,但不限于此。例如,也可以是第一比较部71~第四比较部74预先存储设定值,而省略从控制装置80输出处理条件。
在上述实施方式中,在满足处理条件的情况下拍摄控制部63执行的拍摄关联处理包括拍摄控制侧计时开始处理与拍摄指令处理,但不限于此。例如,拍摄关联处理可以包括拍摄控制侧计时开始处理与拍摄指令处理中的至少一个处理,也可以不包括任一个处理而包括其他处理。例如,在满足处理条件的情况下执行的拍摄关联处理可以包括拍摄控制侧计时开始处理且不包括拍摄指令处理。在该情况下,也能够在拍摄装置60与控制装置80之间使基于计时的时刻更高精度地同步。另外,在该情况下,例如拍摄控制部63也可以在满足处理条件前后的任意时机下进行拍摄指令处理。另外,拍摄装置60也可以分别具备对是否满足成为拍摄控制侧计时开始处理的触发的处理条件进行判定的判定部及对是否满足成为拍摄指令处理的触发的处理条件进行判定的判定部。其中,如上述实施方式那样,通过一个判定部70来判定成为拍摄控制侧计时开始处理及拍摄指令处理这两方的触发的处理条件、即共用判定部的情况下,能够减少元件件数,因此是优选的。
在上述实施方式中,将在满足处理条件的情况下执行的拍摄指令处理设为使拍摄部62开始多个图像的拍摄的处理,但不限于此。例如,拍摄指令处理也可以是使拍摄部62拍摄一个图像的处理。在该情况下,也能够拍摄满足处理条件的情况即前端部50到达预定坐标时的图像。另外,在该情况下,也可以每当拍摄一张图像就使控制装置80更新处理条件。这样一来,能够根据处理条件来拍摄前端部50位于多个坐标中的各坐标时的图像。
在上述实施方式中,控制装置80也可以进一步将从满足处理条件起至拍摄装置60进行拍摄关联处理为止的延迟时间考虑进去地进行步骤S130的马达控制侧计时开始处理。例如,也可以进一步将从满足处理条件起(从前端部50到达预定坐标起)至判定合成部75输出满足处理条件这一主旨的信号为止的延迟时间及之后进一步使拍摄控制部63开始进行计时为止的延迟时间考虑进去。例如,也可以基于上述拍摄装置60侧的延迟时间(设为T1)与控制装置80侧的延迟时间(设为T2)之差,在T1>T2的情况下控制装置80判定为在步骤S120中满足处理条件,在经过(T1-T2)时间之后开始进行步骤S130中的计时。或者,也可以在T1<T2的情况下,在控制装置80判定为在步骤S120中满足处理条件的情况下从时刻(T2-T1)起开始进行计时。
在上述实施方式中,作为拍摄控制部63在步骤S240中向图像附加的时刻信息的例子,举出表示从在步骤S230中开始进行计时起至输入图像的时刻为止的经过时间的信息,但不限于此。例如,拍摄控制部63也可以向图像中附加修正后的时刻信息,该修正后的时刻信息是通过进一步加上从拍摄部62拍摄图像起至拍摄控制部63在图像中附加时刻信息为止的延迟时间量而得到的。具体而言,延迟时间也可以是例如从拍摄部62拍摄图像起(例如从拍摄元件受光的时机起)至生成图像且拍摄控制部63输入该图像并附加时刻信息为止所需的时间。拍摄控制部63也可以在图像中附加表示从自计时开始起至输入图像的时刻为止的经过时间中减去该延迟时间而得到的时间(修正后的经过时间)的时刻信息。另外,延迟时间可以是例如基于时钟数等而对每个图像导出的测定值,也可以是预先设定的固定值。另外,控制装置80也可以将延迟时间考虑在内地进行处理。例如,控制装置80也可以在步骤S140中,基于从附加于图像的时刻信息表示的时刻减去延迟时间而得到的时刻(修正后的时刻)来进行处理。
在上述的实施方式中,处理条件为视作前端部50存在于预定坐标这一主旨的条件,该预定坐标可以是一个坐标,也可以是多个坐标的集合体。例如,也可以将视为前端部50存在于预定的区域内这一主旨的条件设为处理条件。
在上述实施方式中,机器人手臂1是构成为垂直多关节机器人的多轴机器人,但不限于此,只要是具有多个驱动轴的多轴机器人即可。例如,机器人手臂1可以是水平多关节机器人,也可以是直角坐标机器人。
在上述实施方式中,判定部70及控制装置80输入机器人手臂1所具备的全部马达的编码器信号,但不限于此。判定部70及控制装置80只要输入机器人手臂1所具备的多个马达中的两个以上的编码器信号即可。
在上述实施方式中,拍摄装置60配置于机器人手臂1的前端部50,但不限于此。例如,拍摄装置60也可以固定配置在拍摄机器人手臂1所具备的拾取部件53的能够拾取对象的位置。
在上述实施方式中,对于控制装置80控制机器人手臂1来使作为工件的螺栓106移动的情况进行了说明,但不限于此。也可以是,例如控制装置80控制机器人手臂1而使拍摄装置60接近工件来进行拍摄,并基于图像进行工件的外观检查。
在上述实施方式中,作为具备机器人手臂1、拍摄装置60及控制装置80的作业执行系统100而进行了说明,但例如可以是具备与机器人手臂1连接的控制装置80及拍摄装置60的拍摄系统,也可以是与机器人手臂1连接的拍摄装置60单体。
工业上的实用性
本发明能够利用于进行螺栓等工件的拾取、检查等处理的装置的技术领域。
附图标记说明
1、机器人手臂;11、12、第一臂、第二臂;13、第三支撑部;14、台座部;21~24、第一旋转机构~第四旋转机构;31~34、第一马达~第四马达;41~44、第一编码器~第四编码器;50、前端部;52、安装部;53、拾取部件;60、拍摄装置;61、照射部;62、拍摄部;63、拍摄控制部;70、判定部;71~74、第一比较部~第四比较部;75、判定合成部;80、控制装置;90、判定装置;100、100A、作业执行系统;101、基台;102、输送装置;105、托盘;106、螺栓。
Claims (12)
1.一种拍摄装置,具备:
拍摄部,能够拍摄图像;
判定部,输入多轴机器人所具备的多个马达各自的编码器信号,并基于该输入的多个编码器信号来判定是否满足预定的处理条件;及
拍摄控制部,在所述判定部判定为满足所述处理条件的情况下,进行与所述拍摄部的拍摄相关联的预定的拍摄关联处理。
2.根据权利要求1所述的拍摄装置,其中,
所述拍摄关联处理包括开始进行计时的拍摄控制侧计时开始处理,
所述拍摄控制部对所述拍摄部拍摄到的图像附加基于所述计时的时刻信息。
3.根据权利要求1所述的拍摄装置,其中,
所述拍摄关联处理包括使所述拍摄部拍摄所述图像的拍摄指令处理。
4.根据权利要求2所述的拍摄装置,其中,
所述拍摄关联处理包括使所述拍摄部拍摄所述图像的拍摄指令处理。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的拍摄装置,其中,
所述多轴机器人具备前端部和第一臂,且所述前端部被配置为能够相对于所述第一臂转动。
6.根据权利要求5所述的拍摄装置,其中,
所述拍摄装置设置于所述多轴机器人的所述前端部。
7.一种拍摄系统,具备:
权利要求1~6中任一项所述的拍摄装置;及
马达控制装置,与所述拍摄装置并行地输入所述多个编码器信号,并基于该输入的多个编码器信号来控制所述多个马达。
8.根据权利要求7所述的拍摄系统,其中,
所述拍摄关联处理包括开始进行计时的拍摄控制侧计时开始处理,
所述拍摄控制部对所述拍摄部拍摄到的图像附加基于所述计时的时刻信息并向所述马达控制装置输出,
所述马达控制装置在基于所输入的所述多个编码器信号而判定为满足所述处理条件的情况下,进行开始进行计时的马达控制侧计时开始处理,
所述马达控制装置基于从所述拍摄装置输入的所述图像与附于该图像的所述时刻信息来控制所述多个马达。
9.根据权利要求7或8所述的拍摄系统,其中,
所述马达控制装置向所述拍摄装置输出所述处理条件,
所述判定部基于从所述马达控制装置输入的所述处理条件来进行所述判定。
10.一种拍摄系统,具备:
判定装置,输入多轴机器人所具备的多个马达各自的编码器信号,并基于该输入的多个编码器信号来判定是否满足预定的处理条件;
拍摄装置,具有能够拍摄图像的拍摄部及拍摄控制部,所述拍摄控制部在从所述判定装置输入了满足所述处理条件这一主旨的信息的情况下进行开始进行计时的拍摄控制侧计时开始处理,并对所述拍摄部拍摄到的图像附加基于所述计时的时刻信息;及
马达控制装置,与所述拍摄装置并行地从所述判定装置输入满足所述处理条件这一主旨的信息,在输入了该信息的情况下进行开始进行计时的马达控制侧计时开始处理,并基于从所述拍摄装置输入的所述图像与附于该图像的所述时刻信息来控制所述多个马达。
11.根据权利要求10所述的拍摄系统,其中,
所述多轴机器人具备前端部和第一臂,且所述前端部被配置为能够相对于所述第一臂转动。
12.根据权利要求11所述的拍摄系统,其中,
所述拍摄装置设置于所述多轴机器人的所述前端部。
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