CN111902785B - 控制系统、控制方法以及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种控制系统、控制方法以及计算机可读存储介质，其中，抑制视觉传感器(50)的拍摄时可能产生的被摄体模糊。控制系统(1)包括：移动机构(400)，使对象物移动；视觉传感器(50)，根据拍摄对象物所得的图像来测量对象物的实际位置；检测部(412)，在每个较拍摄间隔更短的控制周期检测移动机构(400)的位置相关信息；位置决定部(252)，基于实际位置及位置相关信息来决定对象物的推定位置；反馈控制部(254)，将使推定位置与目标位置一致的移动指令输出至移动机构(400)；以及调整部(256)，调整拍摄指示的输出时机、移动指令及实际位置的更新时机中的至少一个，以便在移动机构(400)的移动速度小于规定值时拍摄对象物。

Description

控制系统、控制方法以及计算机可读存储介质

技术领域

本公开涉及一种用于基于由视觉传感器所测量的工件(work)的位置来进行工件的定位的技术，尤其涉及一种控制系统、控制方法以及计算机可读存储介质。

背景技术

在工厂自动化(Factory Automation，FA)中，已将各种使工件等对象物的位置与目标位置一致的技术(定位技术)加以实际应用。此时，作为测量对象物的位置与目标位置的偏差(距离)的方法，有使用通过视觉传感器所拍摄的图像的方法。

日本专利特开2017-24134号公报(专利文献1)中公开了一种工件定位装置，包括：可动台；移动机构，使可动台移动；以及视觉传感器，反复拍摄载置于可动台的工件，反复检测所述工件的位置。工件定位装置每当利用视觉传感器来检测位置时，算出所检测到的位置与目标位置的差，当判定为所述差为容许范围内时，停止可动台的移动。工件定位装置算出在可动台的移动停止后由视觉传感器所检测到的位置与目标位置的差，判定所算出的差是否为容许范围内。若判定为差为容许范围外，则决定减小所述差的可动台的移动方向，以使可动台向所决定的移动方向移动的方式控制移动机构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2017-24134号公报

发明内容

发明所要解决的问题

在移动机构的移动中拍摄对象物的情况下，有时图像中拍到的对象物模糊(所谓被摄体模糊)。拍摄时的移动机构的移动速度越快，此种被摄体模糊越明显。若产生被摄体模糊，则有时根据图像所检测的对象物的位置产生误差。因此，期望用于抑制被摄体模糊的技术。

本公开是为了解决所述那样的问题点而成，某方面的目的在于提供一种控制系统，可抑制视觉传感器的拍摄时可能产生的被摄体模糊。本公开的另一方面的目的在于提供一种控制方法，可抑制视觉传感器的拍摄时可能产生的被摄体模糊。本公开的另一方面的目的在于提供一种控制程序，可抑制视觉传感器的拍摄时可能产生的被摄体模糊。

解决问题的技术手段

本公开的一例中，控制系统包括：移动机构，用于使对象物移动；视觉传感器，用于基于受理了拍摄指示而拍摄所述对象物，并根据通过拍摄所得的图像来测量所述对象物的实际位置；检测部，用于在每个预定的控制周期检测与所述移动机构的位置有关的位置相关信息，所述控制周期较将所述拍摄指示输出至所述视觉传感器的间隔更短；位置决定部，用于基于所述实际位置及所述位置相关信息，在每个所述控制周期决定当前时间点的所述对象物的推定位置；反馈控制部，在每个所述控制周期向所述移动机构输出移动指令，所述移动指令用于使所述推定位置与所述对象物的目标位置一致；以及调整部，用于调整所述拍摄指示的输出时机、所述移动指令及所述实际位置的更新时机中的至少一个，以便在所述移动机构的移动速度小于规定值时使所述视觉传感器拍摄所述对象物。

根据所述公开，在移动机构的移动速度小于规定值时，视觉传感器可执行拍摄处理，抑制被摄体模糊。视觉传感器可基于被摄体模糊得到抑制的图像来检测对象物的实际位置，因而可准确地检测对象物的实际位置。

本公开的一例中，所述调整部在所述视觉传感器为可拍摄状态的情况下，当根据所述位置相关信息所确定的所述移动机构的移动速度小于规定值时，向所述视觉传感器输出所述拍摄指示。

根据所述公开，在移动机构的移动速度小于规定值时将拍摄指示输出至视觉传感器，因而抑制被摄体模糊。

本公开的一例中，所述调整部在所述视觉传感器拍摄所述对象物的期间中，使所述反馈控制部生成使所述移动机构的移动速度小于所述规定值的移动指令。

根据所述公开，可在视觉传感器的拍摄时使移动机构的移动速度较规定值进一步降低，因而抑制被摄体模糊。

本公开的一例中，所述位置决定部在所述视觉传感器为可拍摄状态的情况下，当由所述视觉传感器新测量了所述实际位置时，基于前一次测量的所述实际位置及所述位置相关信息来决定所述推定位置。

根据所述公开，即便在新测量了对象物的实际位置的情况下，也在视觉传感器为可拍摄状态时，基于前一次测量的实际位置及位置相关信息来决定工件的推定位置。由此，防止移动机构的移动速度在视觉传感器的拍摄中急剧变动，从而抑制被摄体模糊。

本公开的一例中，所述调整部基于所述视觉传感器结束了拍摄，而以新测量的所述实际位置来更新前一次测量的所述实际位置。

根据所述公开，在视觉传感器的拍摄中不更新对象物的实际位置，因而防止移动机构的移动速度在视觉传感器的拍摄中急剧变动。其结果为，抑制被摄体模糊。

本公开的另一示例中，用于使对象物移动的移动机构的控制方法包括下述步骤：向视觉传感器输出拍摄指示，使所述视觉传感器根据拍摄所述对象物所得的图像来测量所述对象物的实际位置；在每个预定的控制周期检测与所述移动机构的位置有关的位置相关信息，所述控制周期较将所述拍摄指示输出至所述视觉传感器的间隔更短；基于所述实际位置及所述位置相关信息，在每个所述控制周期决定当前时间点的所述对象物的推定位置；在每个所述控制周期向所述移动机构输出移动指令，所述移动指令用于使所述推定位置与所述对象物的目标位置一致；为了在所述移动机构的移动速度小于规定值时使所述视觉传感器拍摄所述对象物，而调整所述拍摄指示的输出时机、所述移动指令及所述实际位置的更新时机中的至少一个。

根据所述公开，在移动机构的移动速度小于规定值时，视觉传感器可执行拍摄处理，抑制被摄体模糊。视觉传感器可基于被摄体模糊得到抑制的图像来检测对象物的实际位置，因而可准确地检测对象物的实际位置。

本公开的另一示例中，用于使对象物移动的移动机构的控制程序使用于控制所述移动机构的控制器执行下述步骤：向视觉传感器输出拍摄指示，使所述视觉传感器根据拍摄所述对象物所得的图像来测量所述对象物的实际位置；在每个预定的控制周期检测与所述移动机构的位置有关的位置相关信息，所述控制周期较将所述拍摄指示输出至所述视觉传感器的间隔更短；基于所述实际位置及所述位置相关信息，在每个所述控制周期决定当前时间点的所述对象物的推定位置；在每个所述控制周期向所述移动机构输出移动指令，所述移动指令用于使所述推定位置与所述对象物的目标位置一致；以及为了在所述移动机构的移动速度小于规定值时使所述视觉传感器拍摄所述对象物，而调整所述拍摄指示的输出时机、所述移动指令及所述实际位置的更新时机中的至少一个。

根据所述公开，在移动机构的移动速度小于规定值时，视觉传感器可执行拍摄处理，抑制被摄体模糊。视觉传感器可基于被摄体模糊得到抑制的图像来检测对象物的实际位置，因而可准确地检测对象物的实际位置。

发明的效果

在某个方面，本发明可抑制视觉传感器的拍摄时可能产生的被摄体模糊。

附图说明

图1为表示实施方式的控制系统的概要的示意图。

图2为表示实施方式的控制系统的装置结构的一例的图。

图3为表示实施方式的图像处理装置的硬件结构的一例的示意图。

图4为表示实施方式的控制器的硬件结构的示意图。

图5为表示用于调整拍摄触发的输出时机的控制流程的图。

图6为表示移动机构的移动速度的推移的一例的图。

图7为表示用于调整对伺服驱动器的移动指令的控制流程的图。

图8为表示移动机构的移动速度的推移的一例的图。

图9为表示用于对更新工件的实际位置的时机进行调整的控制流程的图。

图10为表示图5所示的步骤S134、图7所示的步骤S222及图9所示的步骤S360的子程序的处理内容的流程图。

符号的说明

1：控制系统

4、7：底板

6、9：滚珠螺杆

12：特征部分

50：视觉传感器

52：摄像部

54：图像处理部

100：图像处理装置

102、104：相机

110、214：处理器

112：RAM

114：显示控制器

116：系统控制器

118：I/O控制器

120：硬盘

122：相机接口

122a：图像缓冲器

124：输入接口

126：控制器接口

128、228：通信接口

130、222：存储卡接口

132：显示部

134：键盘

136、224：存储卡

150：控制程序

200：控制器

210：主控制单元

212：芯片组

216：非易失性存储器

218：主存储器

220：系统时钟

226：内部总线

230：内部总线控制器

232：控制电路

234：内部总线控制电路

236：缓冲存储器

238：现场总线控制器

252：位置决定部

254：反馈控制部

256：调整部

300、300X、300Y：伺服驱动器

400：移动机构

410、410X、410Y：伺服马达

412：编码器

420：平台

具体实施方式

以下，一方面参照附图，一方面对本发明的各实施方式加以说明。以下的说明中，对相同零件及结构元件附注相同的符号。这些的名称及功能也相同。因此，不重复进行与这些有关的详细说明。

＜A.适用例＞

首先，参照图1对适用本发明的场景的一例进行说明。图1为表示本实施方式的控制系统1的概要的示意图。

控制系统1使用图像处理进行对准(alignment)。典型而言，对准是指在工业制品的制造过程等中，将对象物(以下也称为“工件W”)配置于生产线的原本的位置的处理等。作为此种对准的一例，控制系统1在液晶屏的生产线中，在对玻璃基板进行电路图案的烧结处理(曝光处理)前，进行玻璃基板相对于曝光掩模的定位。

控制系统1例如包含视觉传感器50、控制器200、伺服驱动器300及移动机构400。视觉传感器50例如包含摄像部52及图像处理部54。移动机构400例如包含伺服马达410及平台420。

摄像部52进行对存在于拍摄视场的被摄体进行拍摄而生成图像数据的拍摄处理，拍摄载置于平台420的工件W。摄像部52响应来自控制器200的拍摄触发TR而进行拍摄。由摄像部52生成的图像数据依次输出至图像处理部54。图像处理部54对从摄像部52获得的图像数据进行图像分析，测量工件W的实际位置PVv。实际位置PVv是在每当测量时输出至控制器200。

控制器200例如为可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)，进行各种FA控制。作为功能结构的一例，控制器200包含位置决定部252、反馈控制部254及调整部256。

位置决定部252基于由视觉传感器50所测量的实际位置PVv、及在每个较视觉传感器50的拍摄间隔Tb更短的控制周期Ts所获得的编码器值PVm(位置相关信息)，在每个控制周期Ts推定工件W的位置(以下也称为“推定位置PV”)。推定位置PV在每个控制周期Ts输出至反馈控制部254。

反馈控制部254使用目标位置SP及由位置决定部252所决定的推定位置PV，在每个控制周期Ts更新使推定位置PV接近目标位置SP的移动指令MV，并输出至伺服驱动器300。移动指令MV例如为对伺服驱动器300的指令位置、指令速度、或指令力矩的任一个。反馈控制部254所进行的反馈控制例如是通过比例-积分-微分(Proportional IntegralDifferential，PID)控制、PI控制、PD控制、或P控制而实现。

在某个方面，目标位置SP是针对每个生产步骤预先决定，并根据当前的生产步骤依次切换。在另一方面，目标位置SP是通过视觉传感器50进行规定的图像处理而从图像内检测。此时，视觉传感器50从图像中检测预定的标记，并将所述标记识别为目标位置SP。

为了在移动机构400的移动速度小于规定值时使视觉传感器50拍摄工件W，调整部256调整输出至视觉传感器50的拍摄触发TR(拍摄指示)的输出时机、输出至移动机构400的移动指令MV及实际位置PVv的更新时机中的至少一个。关于这些的调整方法的详情将于后述。通过在移动机构400的移动速度小于规定值时，视觉传感器50执行拍摄处理，从而抑制被摄体模糊。视觉传感器50可基于被摄体模糊得到抑制的图像来检测工件W的实际位置PVv，因而可准确地检测工件W的实际位置PVv。

伺服驱动器300按照在每个控制周期Ts接收的移动指令MV来驱动伺服马达410。更具体而言，伺服驱动器300在每个控制周期Ts从编码器412(检测部)获取编码器值PVm。伺服驱动器300以使由编码器值PVm所示的速度/位置与由移动指令MV所示的速度/位置一致的方式，对伺服马达410进行反馈控制。作为一例，所述反馈控制是通过PID控制、PI控制、PD控制或P控制而实现。

此外，图1中仅示出一个位置决定部252、反馈控制部254、调整部256、伺服驱动器300、伺服马达410及编码器412的组件群，但这些组件群是与驱动平台420的轴数相应地设置。各组件群负责平台420的一个轴方向的控制。此时，由视觉传感器50所测量的实际位置PVv被分解为各轴方向的实际位置，分解后的各实际位置被输出至对应的组件群。

＜B.控制系统1的装置结构＞

图2为表示控制系统1的装置结构的一例的图。如图2所示，控制系统1包含视觉传感器50、控制器200、一个以上的伺服驱动器300(图2的示例中，为伺服驱动器300X、伺服驱动器300Y)及移动机构400。视觉传感器50包含图像处理装置100及一个以上的相机(图2的示例中，为相机102及相机104)。

图像处理装置100基于相机102、相机104拍摄工件W所得的图像数据，检测工件W的特征部分12(例如螺孔等)。图像处理装置100将所检测到的特征部分12的位置检测为工件W的实际位置PVv。

在控制器200，连接有一个以上的伺服驱动器300(图2的示例中，为伺服驱动器300X、伺服驱动器300Y)。伺服驱动器300X按照从控制器200接收的X方向的移动指令，对控制对象的伺服马达410X进行驱动。伺服驱动器300Y按照从控制器200接收的Y方向的移动指令，对控制对象的伺服马达410Y进行驱动。

控制器200按照针对X方向所生成的目标轨道TGx，对伺服驱动器300X给予X方向的目标位置作为指令值。而且，控制器200按照针对Y方向所生成的目标轨道TGy，对伺服驱动器300Y给予Y方向的目标位置作为指令值。通过依次更新X方向、Y方向各自的目标位置，从而使工件W移动至目标位置SP。

控制器200及伺服驱动器300经由现场网络(field network)以菊花链(daisychain)进行连接。关于现场网络，例如采用以太网控制自动化技术(Ethernet for ControlAutomation Technology，EtherCAT)(注册商标)。但是，现场网络不限定于EtherCAT，可采用任意的通信部件。作为一例，控制器200及伺服驱动器300也可通过信号线直接连接。而且，控制器200及伺服驱动器300也可一体地构成。

移动机构400包含底板(baseplate)4、底板7、滚珠螺杆6、滚珠螺杆9、平台420及一个以上的伺服马达410(图2的示例中，为伺服马达410X、伺服马达410Y)。

在底板4配置有使平台420沿着X方向移动的滚珠螺杆6。滚珠螺杆6与平台420所含的螺母卡合。通过连结于滚珠螺杆6的一端的伺服马达410X旋转驱动，从而平台420所含的螺母与滚珠螺杆6相对旋转，其结果为，平台420沿着X方向移动。

底板7配置有使平台420及底板4沿着Y方向移动的滚珠螺杆9。滚珠螺杆9与底板4所含的螺母卡合。通过连结于滚珠螺杆9的一端的伺服马达410Y旋转驱动，从而底板4所含的螺母与滚珠螺杆9相对旋转，其结果为，平台420及底板4沿着Y方向移动。

此外，图2中示出利用伺服马达410X、伺服马达410Y的双轴驱动的移动机构400，但移动机构400也可进一步组入有沿XY平面上的旋转方向(θ方向)驱动平台420的伺服马达。

＜C.硬件结构＞

参照图3及图4，对构成视觉传感器50的图像处理装置100及控制器200的硬件结构依次进行说明。

(C1.图像处理装置100的硬件结构)

图3为表示构成视觉传感器50的图像处理装置100的硬件结构的一例的示意图。参照图3，图像处理装置100典型而言具有依据通用的计算机架构(computer architecture)的结构，通过处理器执行预先安装的程序，从而实现后述那样的各种图像处理。

更具体而言，图像处理装置100包含中央处理器(Central Processing Unit，CPU)或微处理器(Micro-Processing Unit，MPU)等处理器110、随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)112、显示控制器114、系统控制器116、输入/输出(Input Output，I/O)控制器118、硬盘120、相机接口122、输入接口124、控制器接口126、通信接口128及存储卡接口130。这些各部以系统控制器116为中心而相互可进行数据通信地连接。

处理器110在与系统控制器116之间交换程序(码)等，并按规定顺序执行这些程序(码)等，由此实现目标运算处理。

系统控制器116分别经由总线而与处理器110、RAM 112、显示控制器114及I/O控制器118连接，在与各部之间进行数据交换等，并且掌管图像处理装置100总体的处理。

RAM 112典型而言为动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等易失性存储装置，保持从硬盘120读出的程序、由相机102及相机104所获取的相机图像(图像数据)、对相机图像的处理结果、及工件数据等。

显示控制器114与显示部132连接，按照来自系统控制器116的内部命令，向显示部132输出用于显示各种信息的信号。

I/O控制器118控制与连接于图像处理装置100的记录介质或外部机器之间的数据交换。更具体而言，I/O控制器118与硬盘120、相机接口122、输入接口124、控制器接口126、通信接口128及存储卡接口130连接。

硬盘120典型而言为非易失性的磁存储装置，不仅保存处理器110所执行的控制程序150，还保存各种设定值等。安装于所述硬盘120的控制程序150是以保存于存储卡136等的状态流通。此外，也可代替硬盘120，而采用闪速存储器(flash memory)等半导体存储装置或随机存储数字多功能光盘(Digital Versatile Disk Random Access Memory，DVD-RAM)等光学存储装置。

相机接口122相当于受理通过拍摄工件从而生成的图像数据的输入部，中继处理器110与相机102、相机104之间的数据传输。相机接口122包含用于分别暂时存储来自相机102及相机104的图像数据的图像缓冲器122a及图像缓冲器122b。也可针对多个相机而设置在相机之间可共享的单一的图像缓冲器，但为了处理高速化，优选与各个相机建立对应而独立地配置多个。

输入接口124中继处理器110与键盘134、鼠标、触摸屏、专用控制台等输入装置之间的数据传输。

控制器接口126中继处理器110与控制器200之间的数据传输。

通信接口128中继处理器110与未图示的其他个人计算机或服务器装置等之间的数据传输。通信接口128典型而言包含以太网(Ethernet)(注册商标)或通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)等。

存储卡接口130中继处理器110与作为记录介质的存储卡136之间的数据传输。关于存储卡136，以保存有图像处理装置100所执行的控制程序150等的状态而流通，存储卡接口130从所述存储卡136读出控制程序。存储卡136包含安全数字卡(Secure Digital，SD)等通用的半导体存储设备、软盘(Flexible Disk)等磁记录介质、或只读光盘(Compact DiskRead Only Memory，CD-ROM)等光学记录介质等。或者，也可经由通信接口128将从分发服务器等下载的程序安装于图像处理装置100。

在利用具有所述那样的依据通用的计算机架构的结构的计算机的情况下，也可不仅安装有用于提供本实施方式的功能的应用(application)，还安装有用于提供计算机的基本功能的操作系统(Operating System，OS)。此时，本实施方式的控制程序也能以规定的顺序和/或时机调出作为OS的一部分而提供的程序模块中的必要模块来执行处理。

进而，本实施方式的控制程序也可组入至其他程序的一部分而提供。此时，程序自身也不含所述那样组合的其他程序所含的模块，而是与所述其他程序协作执行处理。即，本实施方式的控制程序也可为此种组入至其他程序的形态。

此外，也可代替性地以专用的硬件电路的形式来安装通过执行控制程序而提供的功能的一部分或全部。

(C2.控制器200的硬件结构)

图4为表示控制器200的硬件结构的示意图。参照图4，控制器200包含主控制单元210。在图4中示出三轴的伺服马达410X、伺服马达410Y、伺服马达410θ，设有与所述轴数相应个数的伺服驱动器300X、伺服驱动器300Y、伺服驱动器300θ。

主控制单元210包含芯片组(chip set)212、处理器214、非易失性存储器216、主存储器218、系统时钟220、存储卡接口222、通信接口228、内部总线控制器230及现场总线控制器238。芯片组212与其他组件之间经由各种总线而分别结合。

处理器214及芯片组212典型而言具有依据通用的计算机架构的结构。即，处理器214解释并执行从芯片组212按照内部时钟依次供给的命令码。芯片组212在与所连接的各种组件之间交接内部的数据，并且生成处理器214所需要的命令码。系统时钟220产生预定周期的系统时钟并提供给处理器214。芯片组212具有下述功能，即，缓存由处理器214执行运算处理结果所得的数据等。

主控制单元210具有非易失性存储器216及主存储器218作为存储部件。非易失性存储器216非易失性地保持OS、系统程序、用户程序、数据定义信息、日志信息等。主存储器218为易失性的存储区域，保持应由处理器214执行的各种程序，并且也用作执行各种程序时的作业用存储器。

主控制单元210具有通信接口228、内部总线控制器230及现场总线控制器238作为通信部件。这些通信电路进行数据的发送及接收。

通信接口228在与图像处理装置100之间交接数据。

内部总线控制器230控制经由内部总线226的数据交接。更具体而言，内部总线控制器230包含缓冲存储器236、动态存储器访问(Dynamic Memory Access，DMA)控制电路232及内部总线控制电路234。

存储卡接口222将相对于主控制单元210可装卸的存储卡224与处理器214连接。

现场总线控制器238为用于连接于现场网络的通信接口。控制器200经由现场总线控制器238而与伺服驱动器300(例如伺服驱动器300X、伺服驱动器300Y、伺服驱动器300θ)连接。关于所述现场网络，例如采用EtherCAT(注册商标)、以太网/工业协议(Ethernet/Industrial Protocol，EtherNet/IP)(注册商标)、康宝网(CompoNet)(注册商标)等。

＜D.控制器200的控制结构＞

如上文所述，控制器200通过在移动机构400的移动速度小于规定值时使视觉传感器50执行拍摄处理，从而抑制被摄体模糊。作为用于抑制被摄体模糊的方法，可列举：(a)调整向视觉传感器50输出拍摄触发TR的时机；(b)调整对伺服驱动器300的移动指令MV；及(c)调整对由视觉传感器50所测量的工件W的实际位置PVv进行更新的时机。

以下，参照图5～图9，对被摄体模糊的抑制方法(a)～抑制方法(c)依次进行说明。

(D1.控制流程1)

首先，参照图5及图6对所述抑制方法(a)加以说明。本例中，控制器200在移动机构400的移动速度小于规定值时，向视觉传感器50输出拍摄触发TR。

图5为表示用于调整拍摄触发TR的输出时机的控制流程的图。图5所示的处理是通过控制器200的处理器214执行程序而实现。在另一方面，处理的一部分或全部也可由电路元件或其他硬件来执行。

步骤S110中，处理器214将测量时间t初始化为零。

步骤S120中，处理器214判断视觉传感器50是否为可拍摄状态。所谓此处提及的可拍摄状态，是指等待拍摄指示的状态。典型而言，视觉传感器50受理拍摄触发TR后到拍摄结束为止的时间为不可拍摄状态，除此以外的时间为可拍摄状态。处理器214在判断为视觉传感器50为可拍摄状态的情况下(步骤S120中为是(YES))，将控制切换至步骤S130。在并非如此的情况下(步骤S120中为否(NO))，处理器214将控制切换至步骤S134。

步骤S130中，处理器214判断移动机构400当前的移动速度是否为规定值以下。所述移动速度例如是根据由编码器412所检测的编码器值PVm而算出。或者，所述移动速度是根据输出至伺服驱动器300的移动指令MV来确定。处理器214在判断为移动机构400的当前的移动速度为规定值以下的情况下(步骤S130中为是)，将控制切换至步骤S132。在并非如此的情况下(步骤S130中为否)，处理器214将控制切换至步骤S134。

在某个方面，步骤S130中，处理器214判断各轴方向的移动机构400的移动速度是否全部为规定值th以下。在另一方面，步骤S130中，处理器214也可判断移动机构400的移动速度是否为规定值th以下。作为一例，在移动机构400为X轴及Y轴的双轴驱动的情况下，处理器214算出X轴方向的移动速度与Y轴方向的移动速度的平方和的平方根作为移动机构400的移动速度，判断是否为所述移动速度规定值th以下。

步骤S132中，处理器214作为所述调整部256(参照图1)而向视觉传感器50输出拍摄触发TR。视觉传感器50响应受理了拍摄触发TR而开始拍摄处理。然后，视觉传感器50对所得的图像数据进行规定的图像分析，基于图像数据来测量工件W的实际位置PVv。

步骤S134中，处理器214作为所述反馈控制部254(参照图1)，基于由视觉传感器50所测量的工件W的实际位置PVv、及从编码器412获得的编码器值PVm，决定当前时间点的工件W的推定位置PV。关于推定位置PV的决定方法的详情将于后述。

步骤S136中，处理器214作为所述反馈控制部254(参照图1)，生成用于使步骤S134中决定的工件W的推定位置PV与目标位置SP一致的移动指令MV，并向伺服驱动器300输出所述移动指令MV。

步骤S138中，处理器214对测量时间t加上控制周期Ts，更新测量时间t。

步骤S140中，处理器214判断是否结束移动机构400的控制处理。作为一例，处理器214基于受理了停止操作而结束移动机构400的控制处理。处理器214在判断为结束移动机构400的控制处理的情况下(步骤S140中为是)，结束图5所示的处理。在并非如此的情况下(步骤S140中为否)，处理器214使控制回到步骤S120。

如以上那样，处理器214通过步骤S130、步骤S132的处理，在移动机构400的移动速度为规定值以下的情况下，向视觉传感器50输出拍摄触发TR，在移动机构400的移动速度超过规定值的情况下，不向视觉传感器50输出拍摄触发TR。

参照图6，对图5的步骤S130、步骤S132中的拍摄触发TR的输出时机的具体例进行说明。图6为表示移动机构400的移动速度的推移的一例的图。

设视觉传感器50的状态在时刻t11从不可拍摄状态变化为可拍摄状态。此时，移动机构400的移动速度超过规定值th，因而即便视觉传感器50为可拍摄状态，处理器214也不向视觉传感器50输出拍摄触发TR。

在时刻t12，移动机构400的移动速度成为规定值th。基于这一情况，处理器214向视觉传感器50输出拍摄触发TR。这样，处理器214在视觉传感器50为可拍摄状态的情况下，当移动机构400的移动速度小于规定值th时，向视觉传感器50输出拍摄触发TR。视觉传感器50基于受理了拍摄触发TR，而依次执行拍摄处理及工件W的实际位置PVv的测量处理。

设视觉传感器50的状态在时刻t13再次从不可拍摄状态变化为可拍摄状态。此时，移动机构400的移动速度为规定值th以下，因而处理器214向视觉传感器50输出拍摄触发TR。

这样，通过在移动机构400的移动速度为规定值th以下时输出拍摄触发TR，从而抑制被摄体模糊。由此，视觉传感器50可获取被摄体模糊得到抑制的图像数据，可抑制工件W的位置测量精度的降低。

(D2.控制流程2)

接下来，参照图7及图8对所述抑制方法(b)进行说明。本例中，控制器200在视觉传感器50拍摄工件W的期间中，以移动机构400的移动速度小于规定值的方式来调整移动指令MV。

图7为表示用于调整对伺服驱动器300的移动指令MV的控制流程的图。图7所示的处理是通过控制器200的处理器214执行程序而实现。在另一方面，处理的一部分或全部也可由电路元件或其他硬件执行。

步骤S210中，处理器214将测量时间t初始化为零。

步骤S222中，处理器214基于由视觉传感器50所测量的工件W的实际位置PVv、及从编码器412获得的编码器值PVm，决定当前时间点的工件W的推定位置PV。关于推定位置PV的决定方法的详情将于后述。

步骤S224中，处理器214作为所述反馈控制部254(参照图1)，生成用于使步骤S222中决定的工件W的推定位置PV与目标位置SP一致的移动指令MV，并向伺服驱动器300输出所述移动指令MV。

步骤S230中，处理器214判断视觉传感器50是否为拍摄中(即，快门是否打开)。作为一例，处理器214定期从视觉传感器50获取视觉传感器50的状态信息，并基于所述信息来判断视觉传感器50是否为拍摄中。或者，在视觉传感器50接收拍摄触发TR后快门打开的时机、期间已决定的情况下，处理器214也可基于拍摄触发TR的输出时机，来判断视觉传感器50是否为拍摄中。处理器214在判断为视觉传感器50为拍摄中的情况下(步骤S230中为是)，将控制切换至步骤S232。在并非如此的情况下(步骤S230中为否)，处理器214将控制切换至步骤S234。

步骤S232中，处理器214作为所述调整部256(参照图1)，以移动机构400的移动速度成为规定值以下的方式来限制步骤S224中生成的移动指令MV。更具体而言，处理器214在移动机构400的当前时间点的移动速度超过规定值的情况下限制移动指令MV，在移动机构400的当前时间点的移动速度为规定值以下的情况下不限制移动指令MV。

步骤S234中，处理器214在步骤S230中判断为否的情况下，将步骤S224中生成的移动指令MV输出至伺服驱动器300。另一方面，处理器214在步骤S230中判断为是的情况下，将步骤S232中经限制的移动指令MV输出至伺服驱动器300。

步骤S236中，处理器214对测量时间t加上控制周期Ts，更新测量时间t。

步骤S240中，处理器214判断是否结束移动机构400的控制处理。作为一例，处理器214基于受理了停止操作而结束移动机构400的控制处理。处理器214在判断为结束移动机构400的控制处理的情况下(步骤S240中为是)，结束图7所示的处理。在并非如此的情况下(步骤S240中为否)，处理器214使控制回到步骤S222。

如以上那样，处理器214通过步骤S230、步骤S232的处理，在视觉传感器50拍摄工件的期间中，以移动机构400的移动速度小于规定值的方式限制移动指令MV。

参照图8，对图7的步骤S230、步骤S232中的移动指令MV的限制处理的具体例进行说明。图8为表示移动机构400的移动速度的推移的一例的图。

设视觉传感器50的状态在时刻t21从不可拍摄状态变化为可拍摄状态。基于这一情况，处理器214向视觉传感器50输出拍摄触发TR。由此，视觉传感器50开始拍摄处理。所谓此处提及的拍摄处理，是指为了生成图像而执行的处理，例如包含快门的开闭处理等。处理器214在视觉传感器50的拍摄处理中，生成用于将移动机构400的移动速度限制为规定值th以下的移动指令MV，并输出至伺服驱动器300。由此，移动机构400的速度在视觉传感器50的拍摄处理中成为规定值th以下。

设视觉传感器50的拍摄处理在时刻t22完成。基于这一情况，处理器214解除移动机构400的移动速度的限制。

这样，处理器214在视觉传感器50拍摄工件的期间中，生成使移动机构400的移动速度小于规定值th的移动指令。由此，视觉传感器50可获取被摄体模糊得到抑制的图像数据，可抑制工件W的位置测量精度的降低。

(D3.控制流程3)

接下来，参照图9及图10对所述抑制方法(c)进行说明。本例中，控制器200在从视觉传感器50获得了新的实际位置PVv时，视觉传感器50所进行的拍摄成为可拍摄状态的情况下，相较于实际位置PVv的更新而优先视觉传感器50的拍摄。另外，基于视觉传感器50完成了拍摄，而以新的实际位置PVv来更新当前存储的实际位置PVv。通常在实际位置PVv的刚更新后，有移动机构400的速度提高的倾向，但通过在拍摄中停止实际位置PVv的更新，从而抑制被摄体模糊。

图9为表示用于对更新工件W的实际位置PVv的时机进行调整的控制流程的图。图9所示的处理是通过控制器200的处理器214执行程序而实现。在另一方面，处理的一部分或全部也可由电路元件或其他硬件执行。

步骤S310中，处理器214将测量时间t初始化为零。

步骤S320中，处理器214判断更新待机旗标是否被设定为真(TRUE)。更新待机旗标为用于管理由视觉传感器50所测量的实际位置PVv的更新时机的旗标。处理器214在判断为更新待机旗标被设定为真(TRUE)的情况下(步骤S320中为是)，将控制切换至步骤S350。在并非如此的情况下(步骤S350中为否)，处理器214将控制切换至步骤S330。

步骤S330中，处理器214判断视觉传感器50所进行的工件W的位置测量是否完成。处理器214在判断为视觉传感器50所进行的工件W的位置测量完成的情况下(步骤S330中为是)，将控制切换至步骤S332。在并非如此的情况下(步骤S330中为否)，处理器214将控制切换至步骤S360。

步骤S332中，处理器214从视觉传感器50获取新测量的工件W的实际位置PVv。

步骤S340中，处理器214判断视觉传感器50的状态是否为可拍摄状态。处理器214在判断为视觉传感器50的状态为可拍摄状态的情况下(步骤S340中为是)，将控制切换至步骤S342。在并非如此的情况下(步骤S340中为否)，处理器214将控制切换至步骤S354。

步骤S342中，处理器214将更新待机旗标设定为真(TRUE)。

步骤S344中，处理器214向视觉传感器50输出拍摄触发TR。

步骤S350中，处理器214判断视觉传感器50所进行的拍摄是否完成。处理器214在判断为视觉传感器50所进行的拍摄完成的情况下(步骤S350中为是)，将控制切换至步骤S352。在并非如此的情况下(步骤S350中为否)，处理器214将控制切换至步骤S360。

步骤S352中，处理器214将更新待机旗标设定为假(FALSE)。

步骤S354中，处理器214以步骤S332中获取的新的实际位置PVv来更新当前的工件W的实际位置PVv。当前的工件W的实际位置PVv例如是在控制器200的非易失性存储器216或主存储器218(参照图4)内管理。

步骤S360中，处理器214基于当前的工件W的实际位置PVv、及从编码器412获得的编码器值PVm，决定当前时间点的工件W的推定位置PV。关于推定位置PV的决定方法的详情将于后述。

步骤S362中，处理器214作为所述反馈控制部254(参照图1)，生成用于使工件W的推定位置PV与目标位置SP一致的移动指令MV，并向伺服驱动器300输出所述移动指令MV。

步骤S364中，处理器214对测量时间t加上控制周期Ts，更新测量时间t。

步骤S370中，处理器214判断是否结束移动机构400的控制处理。作为一例，处理器214基于受理了停止操作而结束移动机构400的控制处理。处理器214在判断为结束移动机构400的控制处理的情况下(步骤S370中为是)，结束图9所示的处理。在并非如此的情况下(步骤S370中为否)，处理器214使控制回到步骤S320。

如以上那样，处理器214在视觉传感器50为可拍摄状态的情况下，当由视觉传感器50新测量了工件W的实际位置PVv时，基于视觉传感器50结束了拍摄而以新测量的实际位置PVv来更新前一次测量的实际位置PVv。即，处理器214在视觉传感器50的拍摄结束之前不更新实际位置PVv，在视觉传感器50的拍摄结束后更新实际位置PVv。

位置决定部252在实际位置PVv的更新前，基于更新前的实际位置PVv及编码器值PVm来决定推定位置PV，在实际位置PVv的更新后，基于更新后的实际位置PVv及编码器值PVm来决定推定位置PV。

＜E.推定位置PV的决定处理＞

位置决定部252例如通过进行图10的流程图所示那样的处理，从而算出推定位置PV。图10为表示图5所示的步骤S134、图7所示的步骤S222及图9所示的步骤S360的子程序的处理内容的流程图。

步骤S421中，位置决定部252检测是否从视觉传感器50获得实际位置PVv。若获得实际位置PVv(步骤S421中为是)，则位置决定部252将控制切换至步骤S422。在并非如此的情况下(步骤S421中为否)，位置决定部252将控制切换至步骤S427。

步骤S422中，位置决定部252判断实际位置PVv是否为正常值。例如，若实际位置PVv为规定范围内的值，则位置决定部252判断为正常值。位置决定部252在判断为实际位置PVv为正常值的情况下(步骤S422中为是)，将控制切换至步骤S423。在并非如此的情况下(步骤S427中为否)，位置决定部252将控制切换至步骤S427。

步骤S423中，位置决定部252受理实际位置PVv的输入。步骤S424中，位置决定部252若受理实际位置PVv的输入，则进行成为所述实际位置PVv的算出基础的、拍摄时刻的编码器值PVms的推定。此外，在摄像部52的曝光时间长的情况下，拍摄时刻例如是由曝光开始时刻(摄像部52的快门打开的时刻)与曝光结束时刻(摄像部52的快门关闭的时刻)的中间时刻来设定。

步骤S425中，位置决定部252使用同时刻的实际位置PVv及编码器值PVm、以及成为所述实际位置PVv的算出基础的拍摄时刻的编码器值PVms，算出推定位置PV。更具体而言，步骤S425中，位置决定部252使用以下的(式1)来算出推定位置PV。

PV＝PVv+(PVm－PVms)…(式1)

步骤S426中，位置决定部252将所算出的推定位置PV输出至反馈控制部254。而且，位置决定部252将所述推定位置PV作为参照推定位置PVp而存储，将所述时刻的编码器值PVm作为参照编码器值PVmp而存储。

步骤S427中，位置决定部252判断实际位置PVv的输出是否为一次以上。位置决定部252在判断为实际位置PVv的输出为一次以上的情况下(步骤S427中为是)，将控制切换至步骤S428。在并非如此的情况下(步骤S427中为否)，处理器214将控制切换至步骤S426。

步骤S428中，位置决定部252使用编码器值PVm、参照推定位置PVp及参照编码器值PVmp来算出推定位置PV。更具体而言，步骤S428中，位置决定部252使用以下的(式2)来算出推定位置PV。

PV＝PVp+PVm－PVmp…(式2)

＜F.附记＞

如以上那样，本实施方式包含以下那样的公开。

[结构1]

一种控制系统1，包括：

移动机构400，用于使对象物移动；

视觉传感器50，用于基于受理了拍摄指示而拍摄所述对象物，并根据通过拍摄所得的图像来测量所述对象物的实际位置；

检测部412，用于在每个预定的控制周期检测与所述移动机构400的位置有关的位置相关信息，所述控制周期较将所述拍摄指示输出至所述视觉传感器50的间隔更短；

位置决定部252，用于基于所述实际位置及所述位置相关信息，在每个所述控制周期决定当前时间点的所述对象物的推定位置；

反馈控制部254，在每个所述控制周期向所述移动机构400输出移动指令，所述移动指令用于使所述推定位置与所述对象物的目标位置一致；以及

调整部256，用于调整所述拍摄指示的输出时机、所述移动指令及所述实际位置的更新时机中的至少一个，以便在所述移动机构400的移动速度小于规定值时使所述视觉传感器50拍摄所述对象物。

[结构2]

根据结构1所记载的控制系统1，其中所述调整部256在所述视觉传感器50为可拍摄状态的情况下，当根据所述位置相关信息所确定的所述移动机构400的移动速度小于规定值时，向所述视觉传感器50输出所述拍摄指示。

[结构3]

结构1所记载的控制系统1，其中所述调整部256在所述视觉传感器50拍摄所述对象物的期间中，使所述反馈控制部254生成使所述移动机构400的移动速度小于所述规定值的移动指令。

[结构4]

根据结构1所记载的控制系统1，其中所述位置决定部252在所述视觉传感器50为可拍摄状态的情况下，当由所述视觉传感器50新测量了所述实际位置时，基于前一次测量的所述实际位置及所述位置相关信息来决定所述推定位置。

[结构5]

根据结构4所记载的控制系统1，其中所述调整部256基于所述视觉传感器50结束了拍摄而以新测量的所述实际位置来更新前一次测量的所述实际位置。

[结构6]

一种控制方法，控制用于使对象物移动的移动机构400，所述控制方法包括下述步骤：

向视觉传感器50输出拍摄指示，使所述视觉传感器50根据拍摄所述对象物所得的图像来测量所述对象物的实际位置；

在每个预定的控制周期检测与所述移动机构400的位置有关的位置相关信息，所述控制周期较将所述拍摄指示输出至所述视觉传感器50的间隔更短；

基于所述实际位置及所述位置相关信息，在每个所述控制周期决定当前时间点的所述对象物的推定位置；

在每个所述控制周期向所述移动机构400输出移动指令，所述移动指令用于使所述推定位置与所述对象物的目标位置一致；以及

为了在所述移动机构400的移动速度小于规定值时使所述视觉传感器50拍摄所述对象物，而调整所述拍摄指示的输出时机、所述移动指令及所述实际位置的更新时机中的至少一个。

[结构7]

一种控制程序，控制用于使对象物移动的移动机构400，且

所述控制程序使用于控制所述移动机构400的控制器执行下述步骤：

向视觉传感器50输出拍摄指示，使所述视觉传感器50根据拍摄所述对象物所得的图像来测量所述对象物的实际位置；

在每个预定的控制周期检测与所述移动机构400的位置有关的位置相关信息，所述控制周期较将所述拍摄指示输出至所述视觉传感器50的间隔更短；

基于所述实际位置及所述位置相关信息，在每个所述控制周期决定当前时间点的所述对象物的推定位置；

在每个所述控制周期向所述移动机构400输出移动指令，所述移动指令用于使所述推定位置与所述对象物的目标位置一致；以及

为了在所述移动机构400的移动速度小于规定值时使所述视觉传感器50拍摄所述对象物，而调整所述拍摄指示的输出时机、所述移动指令及所述实际位置的更新时机中的至少一个。

应认为本次公开的实施方式在所有方面为例示而非限制性。本发明的范围是由权利要求而非所述说明来表示，并旨在包含与权利要求均等的含意及范围内的所有变更。

Claims (7)

1.一种控制系统，包括：

移动机构，用于使对象物移动；

视觉传感器，用于基于受理了拍摄指示而拍摄所述对象物，并根据通过拍摄所得的图像来测量所述对象物的实际位置；

检测部，用于在每个预定的控制周期检测与所述移动机构的位置有关的位置相关信息，所述控制周期较将所述拍摄指示输出至所述视觉传感器的间隔更短；

位置决定部，用于基于所述实际位置及所述位置相关信息，在每个所述控制周期决定当前时间点的所述对象物的推定位置；

反馈控制部，在每个所述控制周期向所述移动机构输出移动指令，所述移动指令用于使所述推定位置与所述对象物的目标位置一致；以及

调整部，用于调整所述拍摄指示的输出时机、所述移动指令及所述实际位置的更新时机中的至少一个，以便在所述移动机构的移动速度小于规定值时使所述视觉传感器拍摄所述对象物。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述调整部在所述视觉传感器为能够进行拍摄的状态的情况下，当根据所述位置相关信息所确定的所述移动机构的移动速度小于规定值时，向所述视觉传感器输出所述拍摄指示。

3.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述调整部在所述视觉传感器拍摄所述对象物的期间中，使所述反馈控制部生成使所述移动机构的移动速度小于所述规定值的移动指令。

4.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述位置决定部在所述视觉传感器为能够进行拍摄的状态的情况下，当由所述视觉传感器新测量了所述实际位置时，基于前一次测量的所述实际位置及所述位置相关信息来决定所述推定位置。

5.根据权利要求4所述的控制系统，其中所述调整部基于所述视觉传感器结束了拍摄而以新测量的所述实际位置来更新前一次测量的所述实际位置。

6.一种控制方法，控制用于使对象物移动的移动机构，所述控制方法包括下述步骤：

向视觉传感器输出拍摄指示，使所述视觉传感器根据拍摄所述对象物所得的图像来测量所述对象物的实际位置；

在每个预定的控制周期检测与所述移动机构的位置有关的位置相关信息，所述控制周期较将所述拍摄指示输出至所述视觉传感器的间隔更短；

基于所述实际位置及所述位置相关信息，在每个所述控制周期决定当前时间点的所述对象物的推定位置；

在每个所述控制周期向所述移动机构输出移动指令，所述移动指令用于使所述推定位置与所述对象物的目标位置一致；以及

为了在所述移动机构的移动速度小于规定值时使所述视觉传感器拍摄所述对象物，而调整所述拍摄指示的输出时机、所述移动指令及所述实际位置的更新时机中的至少一个。

7.一种计算机可读存储介质，包括控制程序，控制用于使对象物移动的移动机构，且所述控制程序使用于控制所述移动机构的控制器执行下述步骤：

向视觉传感器输出拍摄指示，使所述视觉传感器根据拍摄所述对象物所得的图像来测量所述对象物的实际位置；

在每个预定的控制周期检测与所述移动机构的位置有关的位置相关信息，所述控制周期较将所述拍摄指示输出至所述视觉传感器的间隔更短；

基于所述实际位置及所述位置相关信息，在每个所述控制周期决定当前时间点的所述对象物的推定位置；

在每个所述控制周期向所述移动机构输出移动指令，所述移动指令用于使所述推定位置与所述对象物的目标位置一致；以及

为了在所述移动机构的移动速度小于规定值时使所述视觉传感器拍摄所述对象物，而调整所述拍摄指示的输出时机、所述移动指令及所述实际位置的更新时机中的至少一个。