CN107710068B - 摄像机罩及具备该摄像机罩的摄像系统 - Google Patents

Abstract

摄像机罩是用于容纳摄像机镜头的摄像机罩，具备：具有向上方开口的开口部的壳体；安装于壳体的盖体；使盖体在开放开口部的开位置与封闭开口部的闭位置之间移动的盖体移动机构；设置于壳体内、且当盖体处于开位置时向上方吹出空气的空气吹出部；以及从配置于壳体外的空气供给源将空气导至空气吹出部的空气通路。

Description

摄像机罩及具备该摄像机罩的摄像系统

技术领域

本发明涉及摄像机罩及具备该摄像机罩的摄像系统。

背景技术

一般而言，在制造制品的制造现场，配备有对构成零件或制品等（以下，称为“工件”）进行拍摄的摄像机，并基于该摄像机所获取的图像信息进行构成零件的组装或制品检查等已为人所知。

例如，专利文献1中记载了利用设置于工作台上方的摄像机对工作台上的工件进行拍摄，并基于由图像信息获得的工件的位置及姿势的数据，对工件进行规定作业。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-176937号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

上述配备于制造现场的摄像机通常为了避免尘埃等掉落并附着于摄像机的镜头上，会以例如朝下或朝侧方等镜头不朝上的形式进行设置。然而，从空间效率或缩短摄像所需的时间的方面考虑，理想的是将摄像机设置于工件下方，以摄像机镜头朝向上方（包括斜上方）的形式配置。

因此，本发明的目的在于提供一种即使以摄像机镜头朝向上方的形式配置摄像机，也能防止尘埃等附着于该摄像机镜头的摄像机罩及具备该摄像机罩的摄像系统。

解决问题的手段：

为解决上述问题，根据本发明的摄像机罩是用于容纳摄像机镜头的摄像机罩，具备：具有向上方开口的开口部的壳体；安装于所述壳体的盖体；使所述盖体在开放所述开口部的开位置与封闭所述开口部的闭位置之间移动的盖体移动机构；设置于所述壳体内、且当所述盖体处于开位置时向上方吹出空气的空气吹出部；以及从配置于所述壳体外的空气供给源将空气导至所述空气吹出部的空气通路。此处，所谓“上方”不仅表示铅垂朝上，也包括倾斜朝上。

根据上述结构，当盖体处于闭位置时，可利用盖体来防止尘埃等通过开口部侵入壳体内，故而，可防止尘埃等落至容纳于摄像机罩内的摄像机镜头上。又，当盖体处于开位置时，从空气吹出部朝上方、即从壳体内部朝壳体的开口部吹出空气。藉此，即使开口部开放，也能藉由从空气吹出部吹出的空气来防止尘埃等侵入壳体内并附着于摄像机镜头。

还可以是在上述摄像机罩中，所述盖体可转动地安装于所述壳体，所述盖体移动机构为藉由供给空气使所述盖体从开位置及闭位置中的一个位置移动至另一位置的空气缸。根据该结构，能以简单的机构来实现盖体的开闭动作。

上述摄像机罩还具备：设置于所述空气通路且控制空气从所述空气供给源向所述空气吹出部供给的控制阀；以及在所述空气通路中的较所述控制阀下游侧处分叉、并将空气导至所述盖体移动机构的分叉路；还可以是所述盖体移动机构是如下空气缸：在所述控制阀以开始向所述空气吹出部供给空气的形式受到控制时，经由所述分叉路供给空气，使所述盖体从闭位置移动至开位置，在所述控制阀以停止向所述空气吹出部供给空气的形式受到控制时，停止经由所述分叉路供给空气，使所述盖体从开位置移动至闭位置。根据该结构，藉由对控制阀进行控制，能使空气从空气吹出部的吹出与由盖体移动机构对盖体的开闭动作连动。故而，能以简单的机构实现当盖体处于开位置时空气从空气吹出部的吹出。

根据本发明的摄像系统具备：上述摄像机罩；以及具有容纳于所述摄像机罩的摄像机镜头，且当所述盖体处于开位置时，对位于所述摄像机罩上方的工件进行拍摄的摄像机部。

还可以是上述摄像系统还具备握持所述工件的多关节型机器人。根据该结构，能在多关节型机器人握持工件的状态下进行拍摄，又，摄像机罩位于工件下方，因此多关节型机器人在作业中无需避开摄像机罩。故而，能缩短多关节型机器人的作业时间。

上述摄像系统中，所述摄像机罩配置于所述多关节型机器人的动作范围以外亦可。根据该结构，能切实防止多关节型机器人接触摄像机罩。

发明效果：

根据本发明，可提供一种即使以摄像机镜头朝向上方的形式配置摄像机，也能防止尘埃等落至该摄像机镜头的摄像机罩及具备该摄像机罩的摄像系统。

附图说明

图1是具备根据本发明的一实施形态的摄像机罩的摄像系统的概略结构图；

图2是图1所示的摄像机罩的局部主视图，也是示出摄像机罩的盖体处于闭位置状态的图；

图3是图1所示的摄像机罩的局部右视图；

图4是图1所示的摄像机罩的局部俯视图；

图5是图1所示的摄像机罩的局部后视图；

图6是示出图1所示的摄像机罩的盖体处于开位置状态的图；

图7是图1所示的摄像机罩的局部概略剖视图；

图8是示出图1所示的摄像机罩的空气的流动的空气回路图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一实施形态的摄像机罩进行说明。图1是具备根据该实施形态的摄像机罩10的摄像系统1的概略结构图。摄像系统1组装于制造制品的生产线中，该生产线使用产业用多关节型机器人7进行零件的组装作业等。

摄像系统1具有握持工件W的多关节型机器人7、对由多关节型机器人7握持的工件W进行拍摄的摄像机部6、以及容纳摄像机部6的摄像机镜头61的摄像机罩10。多关节型机器人7具有固定于底板或底架等的基台71、多个臂72a～72d、以及握持工件W的握持部73。多个臂72a～72d以可相对于邻接的臂转动的形式连续地连结。又，一端的臂72a可转动地连结于基台71，握持部73可转动地连结于另一端的臂72d。

多关节型机器人7以利用握持部73握持作为作业对象的工件W，并向主体零件（未图示）搬送工件W的形式动作，将工件W组装于主体零件。该组装作业中，须使待组装侧的工件W的相位与被组装侧的主体零件的相位一致。故而，摄像系统1藉由摄像机部6对工件W进行拍摄，并根据所得的图像信息检测出工件W的相位。并且，藉由多关节型机器人7，基于检测出的相位，将所握持的工件W的相位调整至主体零件的相位，之后，将工件W组装至主体零件。

该实施形态中，摄像机部6从下方对由多关节型机器人7握持且被搬送至摄像机部6上方的工件W进行拍摄。摄像机部6具有以朝向上方的形式配置的摄像机镜头61。摄像机镜头61以防止尘埃等落至并附着于摄像机的镜头上的形式容纳于摄像机罩10内。例如，为了切实防止多关节型机器人7接触摄像机罩10，摄像机罩10可配置于多关节型机器人7的动作范围以外。

接着，参照图2～图7说明摄像机罩10的结构。图2～图5分别为摄像机罩10的局部主视图、局部右视图、局部俯视图、以及局部后视图。又，图2示出了摄像机罩10的盖体13处于封闭开口部12的闭位置的状态，图6示出了盖体13处于开放开口部12的开位置的状态。又，图7是摄像机罩10的局部概略剖视图。另，各图中为了简洁，省略了后述的第一～第三空气通路51～53或摄像机部6的构成零件、从控制阀55延伸出的部分或全部信号线等。

摄像机罩10具备具有向上方开口的开口部12的壳体11、以及安装于壳体11的盖体13。

如图2～图5所示，壳体11通过大致方形的前壁11a、右侧壁11b、左侧壁11c、后壁11d、顶壁11e、及底壁11f形成有用于容纳摄像机镜头61的内部空间。如图2所示，在壳体11的顶壁11e的上表面，竖直设置有用于支撑可经由转动轴19而相对于壳体11转动的盖体13的盖体支撑部14。如图4所示，开口部12由右侧壁11b的上侧端缘、顶壁11e的右侧端缘、以及前壁11a及后壁11d各自的上侧端缘的一部分形成大致方形的形状。

盖体13为可在闭位置（参照图2）与开位置（参照图6）之间移动的结构。如图4所示，盖体13具有封闭开口部12的板部15、以及固定于板部15的上表面的两个板支撑部16。当盖体13处于闭位置时，板部15为在俯视观察时与开口部12大致相同的形状。当盖体13处于闭位置时，各板支撑部16为从盖体支撑部14向开口部12侧延伸的四角柱状。在各板支撑部16上，沿垂直于长度方向的方向，形成有第一插通孔17及第二插通孔18，板支撑部16通过穿过第一插通孔17的转动轴19可转动地支撑于盖体支撑部14。

如图2所示，在壳体11的前壁11a上安装有作为使盖体13在开口部12的开位置与闭位置之间移动的盖体移动机构的空气缸2。空气缸2具备内部具有活塞21的气缸部22、以及一端设置有活塞21且传递该活塞21的运动的活塞杆23。气缸部22具有供活塞21移动的内部空间，该内部空间被活塞21区分为活塞杆23侧的杆室24及其相反侧的头室25。

活塞杆23的与活塞21相反侧的梢端、通过穿过板支撑部16的第二插通孔18的连结轴26与盖体13连结。藉由活塞杆23的往复动作，使与其连结的盖体13在开位置与闭位置之间移动。如图2所示，在杆室24及头室25上分别设置有用于空气的供给及排出的空气通孔27、28。活塞杆23藉由从空气通孔27向杆室24供给空气，通过连结轴26使盖体13从开位置移动至闭位置（参照图2）。又，活塞杆23藉由从空气通孔28向头室25供给空气，通过连结轴26使盖体13从闭位置移动至开位置（参照图6）。

参照图7说明摄像机罩10的壳体11的内部结构。在壳体11内设置有上述摄像机镜头61、利用摄像机部6对工件W进行拍摄时向工件W照射光的照明部3、以及当盖体13处于开位置时向上方吹出空气的空气吹出部4。摄像机镜头61以能够穿过壳体11的开口部12进行拍摄的形式朝向壳体11的开口部12配置。

摄像机部6具有以朝向上方的形式配置的摄像机镜头61、保持摄像机镜头61的摄像机框62、以及检测经由摄像机镜头61导入的光并转换为电信号的摄像元件（未图示）。摄像机框62以贯穿壳体11的底壁11f的形态固定于底壁11f。通过摄像机部6的摄像元件获得的图像信息经由从摄像机框62的连接口63延伸出的信号线（未图示）传送至控制装置（未图示）。该控制装置中，基于送达的信息检测工件W的相位，检测出的相位信息可用于多关节型机器人7所进行的组装作业。

另，摄像机部6具有多个摄像机镜头亦可，但无须将所有镜头容纳于摄像机罩10内。此时本发明的摄像机镜头是指摄像机部6具有的多个镜头中的、光最先通过的配置于最靠近开口部12（最上方）的镜头。

照明部3由固定于壳体11的底壁11f的照明支撑台31支撑。照明部3例如在壳体11内部的摄像机镜头61与开口部12之间朝上地配置。该实施形态中的照明部3为环形照明，并以使该环形照明的中心轴与摄像机镜头61的光轴一致的形式进行配置。

在空气吹出部4的一端，设置有以贯穿壳体11的底壁11f的形态安装在底壁11f的安装部41，安装部41上形成有空气供给口42。空气供给口42配置于壳体11外部。供给至该空气供给口42的空气从形成于空气吹出部4的另一端的空气吹出口43吹出。

参照图8，对向空气吹出部4及空气缸2的空气的供给进行详细说明。图8是用于说明向摄像机罩10的空气吹出部4的空气的供给的空气回路图。摄像机罩10具备从配置于壳体11外的空气供给源50将空气导至空气吹出部4的第一空气通路（本发明的空气通路）51、以及从第一空气通路51分叉出并将空气导至空气缸2的头室25的第二空气通路（本发明的分叉路）52。

在第一空气通路51中较第二空气通路52的分叉点54上游侧（空气供给源50侧）的部分，设置有控制是否向空气吹出部4供给空气的控制阀55。该实施形态中，控制阀55为在第一工作位置（图8的上侧位置）与第二工作位置（图8的下侧位置）之间移动的二位置阀，且为五通电磁阀。控制阀55的两个输出端口中的一个输出端口与第一空气通路51中较控制阀55下游侧（空气缸2侧）的部分51b连接。摄像机罩10具备连接控制阀55的另一输出端口与空气缸2的杆室24的第三空气通路53。

若控制阀55位于第一工作位置，则从空气供给源50供给的空气通过控制阀55并经过第一空气通路51供给至空气吹出部4，与此同时，空气也经过第二空气通路52供给至空气缸2的头室25。藉此，活塞杆23进行动作，盖体13从闭位置移动至开位置。此时，连接于空气缸2的杆室24的第三空气通路53与控制阀55的排气端口相连，向大气开放。

另一方面，若控制阀55位于第二工作位置，则从空气供给源50供给的空气通过控制阀55并经过第三空气通路53供给至空气缸2的杆室24。藉此，活塞杆23动作，盖体13从开位置移动至闭位置。此时，第一空气通路51的较控制阀55下游侧的部分51b与控制阀55的排气端口相连，向大气开放。

如此，若使控制阀55从第二工作位置移行至第一工作位置，则在盖体13从闭位置向开位置移动的同时从空气吹出部4吹出空气。又，若使控制阀55从第一工作位置移行至第二工作位置，则在盖体13从开位置向闭位置移动的同时停止从空气吹出部4吹出空气。

另，在第一空气通路51中较分叉点54下游侧的部分51c，设置有调整从空气吹出部4吹出的空气的流量的流量调整阀56。又，在第二空气通路52及第三空气通路53中，分别设置有用于调整活塞杆23的速度而控制空气流量的流量调整阀57、58。

该实施形态中，如图5所示，控制阀55安装于壳体11的后壁11d，第一～第三空气通路51～53由管道等构成。虽在图5中省略，但相当于从构成分叉点54的分叉用接头延伸出的第二空气通路52的一部分的管道与连接于空气通孔28的流量调整阀57相连（参照图2）。又，相当于从控制阀55延伸出的第三空气通路53的一部分的管道与连接于空气通孔27的流量调整阀58相连（参照图2）。

以下，举例说明在具备摄像系统1的生产线中将工件W组装至主体零件的作业流程。

首先，多关节型机器人7通过握持部73握持作为作业对象的工件W，并将工件W搬送至摄像机罩10的上方。

当工件W配置于摄像机罩10的上方时，控制阀55以从第二工作位置移行至第一工作位置的形式受到控制。藉此，从空气供给源50分别向空气吹出部4与空气缸2的头室25供给空气。如此，空气缸2进行动作使盖体13从闭位置向开位置移动，并从空气吹出部4吹出空气。当盖体13处于开位置期间，从空气吹出部4持续吹出空气。

若盖体13移动至开位置，则照明部3的照明的开关接通，并由摄像机部6对工件W进行拍摄。

当摄像结束时，控制阀55以从第一工作位置移行至第二工作位置的形式受到控制。藉此，停止从空气供给源50分别向空气吹出部4与空气缸2的头室25供给空气。如此，空气缸2进行动作使盖体13从开位置向闭位置移动，并停止从空气吹出部4吹出空气。

由摄像机部6拍摄的工件W的图像信息经由从摄像机框62的连接口63延伸出的信号线传送至控制装置后，检测工件W的相位。多关节型机器人7基于检测出的相位信息将受握持的工件W的相位调整至主体零件的相位之后，搬送工件W并将其组装至主体零件。

如上所述，在该实施形态的摄像机罩10中，当盖体13处于闭位置时，可藉由盖体13来防止尘埃等经过开口部12侵入至壳体11内，因此能防止尘埃等落至容纳于摄像机罩10内的摄像机镜头61。又，当盖体13处于开位置时，从空气吹出部4朝向上方，即从壳体11内部向壳体11的开口部12吹出空气。藉此，即使开口部12开放，也能藉由从空气吹出部4吹出的空气来防止尘埃等侵入壳体11内并附着于摄像机镜头61。

又，该实施形态中，盖体13可转动地安装于壳体11，通过由空气缸2供给空气使盖体13从开位置及闭位置中的一个位置移动至另一位置，故而，能以简单的机构实现盖体13的开闭动作。

此外，该实施形态中，通过在第一空气通路51中较控制阀55下游侧处分叉的第二空气通路52将空气导至空气缸2，且空气缸2在控制阀55以开始向空气吹出部4供给空气的形式受到控制时，使盖体13从闭位置移动至开位置，在控制阀55以停止向空气吹出部4供给空气的形式受到控制时，使盖体13从开位置移动至闭位置。故而，藉由对控制阀55进行控制，能使空气从空气吹出部4的吹出与空气缸2对盖体13的开闭动作相连动。因此，能以简单的机构实现当盖体13处于开位置时空气从空气吹出部4的吹出。

在该实施形态的摄像系统1中，可在由多关节型机器人7握持工件W的状态下从工件W下方进行拍摄，又，摄像机罩10位于工件W下方，因此多关节型机器人7在作业中无需避开摄像机罩10。故而，能缩短多关节型机器人7的作业时间。

上述实施形态的所有方面均为举例，并非限制性的内容。本发明的范围并非由上述说明而是由权利要求所表示，旨在包含与权利要求同等的含义及范围内的所有变更。

例如，上述实施形态中示出的壳体11或盖体13的形状及结构、空气缸2或空气吹出部4的配置等均仅为举例说明，本发明的范围并不只限定于此。例如，也可以是壳体11无须形成为当盖体13处于闭位置时为密闭的结构，只要以避免尘埃等落至摄像机镜头61的形式将其覆盖即可。例如，也可以是省略底壁11f的一部分或全部，还可以是局部地省略壳体11的其他部分。也可以是在无底壁11f时，空气吹出部4或摄像机镜头61、以及照明部3以其他形态受到支撑。又，在附图中，摄像机罩10或容纳于其中的摄像机镜头61等以向着铅垂朝上进行摄像的形式示出，但并不只限定于此，也可以是形成为例如向着倾斜朝上进行摄像的结构。又，上述实施形态中，盖体13可转动地安装于壳体11，但本发明的盖体13也可以是例如滑动式遮板（shutter）的构造。

又，也可以是摄像机罩10形成为在空气缸2上设置赋能构件，当停止经由第二空气通路52向空气缸2供给空气时，藉由赋能构件的赋能力使活塞21移动至头室25侧的结构，以此来代替具有的第三空气通路53。又，在上述实施形态中，从分叉自第一空气通路51的第二空气通路52向空气缸2供给空气，但空气缸2与空气吹出部4由不同的空气供给源供给空气亦可。又，在上述实施形态中，对作为盖体移动机构的空气缸2进行了说明，但并不只限定于此，本发明的盖体移动机构为其他的驱动机构亦可。此时，由盖体移动机构对盖体13的开闭动作与空气从空气吹出部的吹出分别进行控制亦可。

又，在上述实施形态中，对将本发明的摄像系统1应用于多关节型机器人7的组装作业的情况进行了说明，但并不只限定于此，还可以是应用于例如检查构成零件或制品的系统等。

符号说明：

1　 摄像系统；

10　摄像机罩；

11　壳体；

12　开口部；

13　盖体；

2　 空气缸（盖体移动机构）；

4　 空气吹出部；

50　空气供给源；

51　第一空气通路（空气通路）；

52　第二空气通路（分叉路）；

55　控制阀；

6　 摄像机；

61　摄像机镜头；

7　 多关节型机器人；

W 　工件。

Claims (5)

1.一种摄像机罩，是用于容纳摄像机镜头的摄像机罩，具备：

具有向上方开口的开口部的壳体；

安装于所述壳体的盖体；

使所述盖体在开放所述开口部的开位置与封闭所述开口部的闭位置之间移动的盖体移动机构；

设置于所述壳体内、且当所述盖体处于开位置时向上方吹出空气的空气吹出部；

从配置于所述壳体外的空气供给源将空气导至所述空气吹出部的空气通路；

从所述空气通路分叉、并将空气导至所述盖体移动机构的分叉路；以及

设置于所述空气通路中的较与所述分叉路的分叉点上游侧部分、控制空气从所述空气供给源向所述空气吹出部供给的控制阀；

所述盖体移动机构是如下空气缸：

在所述控制阀以开始向所述空气吹出部供给空气的形式受到控制时，经由所述分叉路供给空气，使所述盖体从闭位置移动至开位置，

在所述控制阀以停止向所述空气吹出部供给空气的形式受到控制时，停止经由所述分叉路供给空气，使所述盖体从开位置移动至闭位置。

2.根据权利要求1所述的摄像机罩，其特征在于，所述盖体可转动地安装于所述壳体，

所述盖体移动机构为藉由供给空气使所述盖体从开位置及闭位置中的一个位置向另一位置移动的空气缸。

3.一种摄像系统，具备：

根据权利要求第1或2所述的摄像机罩；以及

具有容纳于所述摄像机罩的摄像机镜头，且当所述盖体处于开位置时，对位于所述摄像机罩上方的工件进行拍摄的摄像机部。

4.根据权利要求3所述的摄像系统，其特征在于，还具备握持所述工件的多关节型机器人。

5.根据权利要求4所述的摄像系统，其特征在于，所述摄像机罩配置于所述多关节型机器人的动作范围以外。

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