TW201710774A - 相機罩及具備其之攝像系統 - Google Patents

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Jun Takebayashi
Shuhei Kuraoka
Tatsuhiro UTO
Shinichi Fujisawa
Hiroyuki Mizumoto
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Abstract

本發明之相機罩係用於收容相機鏡頭之相機罩，具備：殼體，其具有朝上方開口之開口部；蓋體，安裝於殼體；蓋體移動機構，其使蓋體於使開口部開放之開位置與封閉開口部之閉位置之間移動；空氣吹出部，其設於殼體內，當蓋體處於開位置時，向上方吹出空氣；及空氣通路，其從配置於殼體外之空氣供給源將空氣導至空氣吹出部。

Description

相機罩及具備其之攝像系統
本發明係關於一種相機罩及具備其之攝像系統。
一般而言，已知於製造製品之製造現場，配備有對構成零件或製品等(以下，稱為「工件」)進行拍攝之相機，且基於該相機所獲取之圖像資訊進行構成零件之組裝或製品檢查等。
例如，專利文獻1中記載有如下內容：利用設置於作業台上方之相機對作業台上之工件進行拍攝，基於由圖像資訊所得之工件之位置及姿勢之資料，對工件進行既定作業。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2014-176937號公報
此種配備於製造現場之相機通常係以例如朝下或朝側方等鏡頭不朝上之方式設置，以避免塵埃等掉落並附著於相機之鏡頭上。然而，從空間效率或縮短攝像所需之時間方面考慮，理想的是將相機設置於工件下方，以相機鏡頭朝向上方(包括斜上方)的方式配置。
因此，本發明之目的在於提供一種即使以相機鏡頭朝上方之 方式配置相機，亦能防止塵埃等附著於該相機鏡頭的相機罩及具備其之攝像系統。
為了解決上述問題，本發明之相機罩係用於收容相機鏡頭，具備：殼體，其具有向上方開口之開口部；蓋體，其安裝於上述殼體；蓋體移動機構，其使上述蓋體於使上述開口部開放之開位置與封閉上述開口部之閉位置之間移動；空氣吹出部，其設於上述殼體內，當上述蓋體處於開位置時，向上方吹出空氣；及空氣通路，其從配置於上述殼體外之空氣供給源將空氣導至上述空氣吹出部。此處，所謂「上方」不僅表示鉛垂朝上，亦包括傾斜朝上。
根據上述構成，當蓋體處於閉位置時，可利用蓋體來防止塵埃等通過開口部侵入殼體內，故而，可防止塵埃等落至收容於相機罩內之相機鏡頭。又，當蓋體處於開位置時，從空氣吹出部朝上方、即從殼體內部朝殼體之開口部吹出空氣。藉此，即使開口部開放，亦能藉由從空氣吹出部吹出之空氣來防止塵埃等侵入殼體內且附著於相機鏡頭。
上述相機罩中，上述蓋體可轉動地安裝於上述殼體，上述蓋體移動機構可為藉由供給空氣使上述蓋體從開位置及閉位置中之一位置移動至另一位置的空氣缸。根據該構成，能以簡單的機構來實現蓋體之開閉動作。
上述相機罩更具備：控制閥，其設於上述空氣通路，控制空氣從上述空氣供給源向上述空氣吹出部之供給；及分支路，其在上述空氣通路中之較上述控制閥下游側處分支，將空氣導至上述蓋體移動機構；上 述蓋體移動機構可為如下空氣缸，即，當上述控制閥受到控制而開始向上述空氣吹出部供給空氣時，經由上述分支路供給空氣，使上述蓋體從閉位置移動至開位置，當上述控制閥受到控制而停止向上述空氣吹出部供給空氣時，停止經由上述分支路供給空氣，使上述蓋體從開位置移動至閉位置。根據該構成，藉由對控制閥進行控制，能使空氣從空氣吹出部之吹出與蓋體移動機構對蓋體之開閉動作連動。故而，能以簡單的機構實現當蓋體處於開位置時空氣從空氣吹出部之吹出。
本發明之攝像系統具備：上述相機罩；及相機部，其具有收容於上述相機罩之相機鏡頭，當上述蓋體處於開位置時，對位於上述相機罩上方之工件進行拍攝。
上述攝像系統可更具備握持上述工件之多關節型機器人。根據該構成，能於由多關節型機器人握持工件之狀態下進行拍攝，又，因相機罩位於工件下方，故而，多關節型機器人於作業中無需避開相機罩。故而，能縮短多關節型機器人之作業時間。
上述攝像系統中，上述相機罩可配置於上述多關節型機器人之動作範圍外。根據該構成，能確實防止多關節型機器人接觸於相機罩。
根據本發明，可提供一種即使以相機鏡頭朝上方之方式配置相機，亦能防止塵埃等落至該相機鏡頭的相機罩及具備其之攝像系統。
1‧‧‧攝像系統
10‧‧‧相機罩
11‧‧‧殼體
12‧‧‧開口部
13‧‧‧蓋體
2‧‧‧空氣缸(蓋體移動機構)
4‧‧‧空氣吹出部
50‧‧‧空氣供給源
51‧‧‧第1空氣通路(空氣通路)
52‧‧‧第2空氣通路(分支路)
55‧‧‧控制閥
6‧‧‧相機
61‧‧‧相機鏡頭
7‧‧‧多關節型機器人
W‧‧‧工件
圖1係具備本發明之一實施形態之相機罩的攝像系統之概略構成圖。
圖2係圖1所示之相機罩之局部正視圖，且係表示相機罩之蓋體處於閉位置之狀態的圖。
圖3係圖1所示之相機罩之局部右側視圖。
圖4係圖1所示之相機罩之局部俯視圖。
圖5係圖1所示之相機罩之局部後視圖。
圖6係表示圖1所示之相機罩之蓋體處於開位置狀態的圖。
圖7係圖1所示之相機罩之局部概略剖面圖。
圖8係表示圖1所示之相機罩之空氣之流動的空氣迴路圖。
以下，參照圖式對本發明之一實施形態之相機罩進行說明。圖1係具備該實施形態之相機罩10的攝像系統1之概略構成圖。攝像系統1係安裝於製造製品之製造線，於該製造線上，使用產業用多關節型機器人7進行零件之組裝作業等。
攝像系統1具有握持工件W之多關節型機器人7、對由多關節型機器人7握持之工件W進行拍攝之相機部6、及收容相機部6之相機鏡頭61之相機罩10。多關節型機器人7具有固定於底板或底架等之基台71、複數個臂72a~d、及握持工件W之握持部73。複數個臂72a~d係以可相對於鄰接之臂轉動之方式連續地連結。又，一端之臂72a可轉動地連結於基台71，握持部73可轉動地連結於另一端之臂72d。
多關節型機器人7係利用握持部73握持作為作業對象之工件W，且以向本體零件(未圖示)搬送工件W之方式動作，將工件W組裝於本體零件。該組裝作業中，須使待組裝側之工件W之相位與被組裝側 之本體零件之相位一致。故而，攝像系統1係藉由相機部6對工件W進行拍攝，根據所得之圖像資訊檢測出工件W之相位。並且，藉由多關節型機器人7，基於檢測出之相位，將所握持之工件W之相位調整至本體零件之相位，之後，將工件W組裝至本體零件。
該實施形態中，相機部6從下方對於由多關節型機器人7握持且被搬送至相機部6上方的工件W進行拍攝。相機部6具有朝上方配置之相機鏡頭61。相機鏡頭61係收容於相機罩10，以防止塵埃等落至並附著於相機之鏡頭上。例如，為了確實防止多關節型機器人7接觸相機罩10，相機罩10可配置於多關節型機器人7之動作範圍外。
繼而，參照圖2~圖7對於相機罩10之構成進行說明。圖2~圖5分別為相機罩10之局部正視圖、局部右側視圖、局部俯視圖、局部後視圖。又，圖2表示相機罩10之蓋體13處於封閉開口部12之閉位置的狀態，圖6表示蓋體13處於使開口部12開放之開位置的狀態。又，圖7係相機罩10之局部概略剖面圖。再者，各圖中，為了簡化表示，後述之第1~第3空氣通路51~53或相機部6之構成零件、從控制閥55延伸之一部分或全部訊號線等被省略。
相機罩10具備具有向上方開口之開口部12的殼體11、及安裝於殼體11之蓋體13。
如圖2~圖5所示，殼體11係由大致方形狀之前壁11a、右側壁11b、左側壁11c、後壁11d、頂壁11e、及底壁11f而形成用於收容相機鏡頭61之內部空間。如圖2所示，於殼體11之頂壁11e之上表面，豎設有用於支撐可經由轉動軸19而相對於殼體11轉動之蓋體13的蓋體支撐部 14。如圖4所示，開口部12係由右側壁11b之上側端緣、頂壁11e之右側端緣、前壁11a及後壁11d各從之上側端緣之一部分而形成為大致方形狀。
蓋體13係可於閉位置(參照圖2)與開位置(參照圖6)之間移動地構成。如圖4所示，蓋體13具有封閉開口部12之板部15、及固定於板部15之上表面之2個板支撐部16。當蓋體13處於閉位置時，板部15係俯視時與開口部12為大致相同形狀。當蓋體13處於閉位置時，各板支撐部16係從蓋體支撐部14向開口部12側延伸之四角柱狀。於各板支撐部16，沿垂直於長度方向之方向，形成有第1通插孔17及第2通插孔18，板支撐部16係經由穿過第1通插孔17之轉動軸19而可轉動地支撐於蓋體支撐部14。
如圖2所示，於殼體11之前壁11a安裝有空氣缸2，該空氣缸2係作為使蓋體13在開口部12之開位置與閉位置之間移動的蓋體移動機構。空氣缸2具備內部具有活塞21之氣缸部22、及一端設有活塞21且從該活塞21傳遞運動之活塞桿23。氣缸部22具有供活塞21移動之內部空間，該內部空間被活塞21區分為活塞桿23側之桿室24及其相反側之頭室25。
活塞桿23係以與活塞21為相反側之前端、經由穿過板支撐部16之第2通插孔18的連結軸26而與蓋體13連結。藉由活塞桿23之往復動作，使與其連結之蓋體13於開位置與閉位置之間移動。如圖2所示，於桿室24及頭室25分別設有用於空氣之供給及排出的空氣通孔27、28。活塞桿23係藉由從空氣通孔27向桿室24供給空氣，而經由連結軸26使蓋體13從開位置移動至閉位置(參照圖2)。又，活塞桿23係藉由從空氣通孔28向頭室25供給空氣，而經由連結軸26使蓋體13從閉位置移動至開位 置(參照圖6)。
參照圖7，對於相機罩10之殼體11之內部構成進行說明。於殼體11內，設有上述相機鏡頭61、當利用相機部6對工件W進行拍攝時向工件W照射光之照明部3、及當蓋體13處於開位置時向上方吹出空氣之空氣吹出部4。相機鏡頭61係以能夠穿過殼體11之開口部12進行拍攝之方式朝向殼體11之開口部12配置。
相機部6具有朝上方配置之相機鏡頭61、保持相機鏡頭61之相機框62、及檢測經由相機鏡頭61導入之光且轉換為電訊號的攝像元件(未圖示)。相機框62係以貫穿殼體11之底壁11f之形態固定於底壁11f。經相機部6之攝像元件所得之圖像資訊係經由從相機框62之連接口63延伸的訊號線(未圖示)而被傳送至控制裝置(未圖示)。該控制裝置中，基於傳送之資訊檢測工件w之相位，檢測出之相位資訊可用於多關節型機器人7所進行之組裝作業。
再者，相機部6可具有複數個相機鏡頭，但無須將所有鏡頭收容於相機罩10。此情況下，本發明之相機鏡頭係指相機部6所具有之複數個鏡頭中的、光最先通過之配置於最靠開口部12附近(最上方)的鏡頭。
照明部3係由固定於殼體11之底壁11f的照明支撐台31支撐。照明部3例如朝上地配置於殼體11內部之相機鏡頭61與開口部12之間。該實施形態中之照明部3係環形照明，且該環形照明之中心軸與相機鏡頭61之光軸配置為一致。
於空氣吹出部4之一端，設有用於以貫穿殼體11之底壁11f之形態安裝於底壁11f的安裝部41，於安裝部41形成有空氣供給口42。空 氣供給口42配置於殼體11外部。已供給至該空氣供給口42之空氣係從形成於空氣吹出部4之另一端的空氣吹出口43吹出。
參照圖8，對於空氣向空氣吹出部4及空氣缸2之供給進行詳細說明。圖8係用於對空氣向相機罩10之空氣吹出部4之供給進行說明的空氣迴路圖。相機罩10具備從配置於殼體11外之空氣供給源50將空氣導至空氣吹出部4之第1空氣通路(本發明之空氣通路)51、及從第1空氣通路51分支而將空氣導至空氣缸2之頭室25之第2空氣通路(本發明之分支路)52。
於第1空氣通路51中較與第2空氣通路52之分支點54上游側(空氣供給源50側)之部分，設有控制是否向空氣吹出部4供給空氣的控制閥55。該實施形態中，控制閥55係於第1作動位置(圖8之上側位置)與第2作動位置(圖8之下側位置)之間移動的2位置閥，且為5通電磁閥。控制閥55之2個輸出口中之一輸出口係與第1空氣通路51中較控制閥55下游側(空氣缸2側)之部分51b連接。相機罩10具備使控制閥55之另一輸出口與空氣缸2之桿室24連接的第3空氣通路53。
若控制閥55位於第1作動位置，則從空氣供給源50供給之空氣通過控制閥55後經過第1空氣通路51而供給至空氣吹出部4，與此同時，空氣亦經過第2空氣通路52而供給至空氣缸2之頭室25。藉此，活塞桿23動作，蓋體13從閉位置移動至開位置。此時，連接於空氣缸2之桿室24的第3空氣通路53與控制閥55之排氣口相連，向大氣開放。
另一方面，若控制閥55位於第2作動位置，則從空氣供給源50供給之空氣通過控制閥55後經過第3空氣通路53而供給至空氣缸2 之桿室24。藉此，活塞桿23動作，蓋體13從開位置移動至閉位置。此時，第1空氣通路51之較控制閥55下游側之部分51b與控制閥55之排氣口相連，向大氣開放。
如此，若使控制閥55從第2作動位置移行至第1作動位置，則與蓋體13從閉位置向開位置之移動同時地，從空氣吹出部4吹出空氣。又，若使控制閥55從第1作動位置移行至第2作動位置，則與蓋體13從開位置向閉位置之移動同時地，停止從空氣吹出部4吹出空氣。
再者，於第1空氣通路51中較分支點54下游側之部分51c，設有調整從空氣吹出部4吹出之空氣之流量的流量調整閥56。又，於第2空氣通路52及第3空氣通路53，分別設有為了調整活塞桿23之速度而控制空氣流量的流量調整閥57、58。
該實施形態中，如圖5所示，控制閥55安裝於殼體11之後壁11d，第1~第3空氣通路51~53由管體等構成。圖5中雖省略，但相當於從構成分支點54之分支用接頭延伸之第2空氣通路52之一部分的管體係與連接於空氣通孔28之流量調整閥57相連(參照圖2)。又，相當於從控制閥55延伸之第3空氣通路53之一部分的管體係與連接於空氣通孔27之流量調整閥58相連(參照圖2)。
以下，對於具備攝像系統1之製造線上、工件W對於本體零件之組裝作業流程進行例示性說明。
首先，多關節型機器人7係利用握持部73握持作為作業對象之工件W，並將工件W搬送至相機罩10上方。
當工件W配置於相機罩10上方時，控制閥55受到控制而 從第2作動位置移行至第1作動位置。藉此，從空氣供給源50分別向空氣吹出部4與空氣缸2之頭室25供給空氣。如此，空氣缸2動作使蓋體13從閉位置向開位置移動，並且從空氣吹出部4吹出空氣。當蓋體13處於開位置期間，從空氣吹出部4持續吹出空氣。
若蓋體13移動至開位置，則照明部3之照明之開關被打開，且由相機部6對工件W進行拍攝。
當攝像結束時，控制閥55受到控制而從第1作動位置移行至第2作動位置。藉此，停止從空氣供給源50分別向空氣吹出部4與空氣缸2之頭室25供給空氣。如此，空氣缸2動作使蓋體13從開位置向閉位置移動，且停止從空氣吹出部4吹出空氣。
由相機部6拍攝之工件W之圖像資訊經由從相機框62之連接口63延伸之訊號線而傳送至控制裝置後，檢測工件W之相位。多關節型機器人7基於所檢測出之相位資訊將所握持之工件W之相位調整至本體零件之相位之後，搬送工件W，將其組裝至本體零件。
如以上之說明所述，該實施形態之相機罩10中，當蓋體13處於閉位置時，可藉由蓋體13來防止塵埃等經過開口部12侵入至殼體11內，故而，能防止塵埃等落至收容於相機罩10內之相機鏡頭61。又，當蓋體13處於開位置時，從空氣吹出部4朝上方，即從殼體11內部朝殼體11之開口部12吹出空氣。藉此，即使開口部12開放，亦能藉由從空氣吹出部4吹出之空氣來防止塵埃等侵入至殼體11內且附著於相機鏡頭61。
又，該實施形態中，蓋體13可轉動地安裝於殼體11，利用空氣缸2供給空氣，藉此使蓋體13從開位置及閉位置中之一位置移動至另 一位置，故而，能以簡單的機構實現蓋體13之開閉動作。
進而，該實施形態中，空氣通過在第1空氣通路51中較控制閥55下游側處分支的第2空氣通路52而導至空氣缸2，空氣缸2係當控制閥55受到控制而開始向空氣吹出部4供給空氣時，使蓋體13從閉位置移動至開位置，當控制閥55受到控制而停止向空氣吹出部4供給空氣時，使蓋體13從開位置移動至閉位置。故而，藉由對控制閥55進行控制，能使空氣從空氣吹出部4之吹出與空氣缸2對蓋體13之開閉動作連動。從而，能以簡單的機構實現當蓋體13處於開位置時空氣從空氣吹出部4之吹出。
該實施形態之攝像系統1中，能於由多關節型機器人7握持工件W之狀態下從工件W下方進行拍攝，又，因相機罩10位於工件W下方，故而，多關節型機器人7於作業中無需避開相機罩10。故而，能縮短多關節型機器人7之作業時間。
上述實施形態之所有方面均為例示，並非限制性內容。本發明之範圍並非由上述說明而是由申請專利範圍表示，旨在包含與申請專利範圍同等之含義及範圍內之所有變更。
例如，殼體11或蓋體13之形狀及構成、空氣缸2或空氣吹出部4之配置等於上述實施形態中均僅為例示性說明，本發明之範圍並不限於此。例如，殼體11無須成為當蓋體13處於閉位置時為密閉的構成，只要覆蓋於相機鏡頭61以免塵埃等落入即可。例如，可省略底壁11f之一部分或全部，亦可局部地省略殼體11之另一部分。當無底壁11f時，空氣吹出部4或相機鏡頭61、照明部3亦可以其他形態支撐。又，圖式中，相機罩10或收容於其中之相機鏡頭61等係示為鉛垂朝上地攝像，但並不限於 此，亦可例如構成為傾斜朝上地攝像。又，上述實施形態中，蓋體13係可轉動地安裝於殼體11，但本發明之蓋體13亦可例如為滑動式擋門構造。
又，相機罩10亦可構成為，於空氣缸2設置賦能構件，當停止使空氣經由第2空氣通路52向空氣缸2供給時，藉由賦能構件之賦能力使活塞21移動至頭室25側，以此來代替第3空氣通路53。又，上述實施形態中，係由從第1空氣通路51分支之第2空氣通路52向空氣缸2供給空氣，但空氣缸2與空氣吹出部4亦可由不同的空氣供給源供給空氣。又，上述實施形態中，作為蓋體移動機構，係對空氣缸2進行說明，但並不顯現於此，本發明之蓋體移動機構亦可為其他驅動機構。此情況下，蓋體移動機構對於蓋體13之開閉動作及空氣從空氣吹出部之吹出亦可單獨控制。
又，上述實施形態中，係對於將本發明之攝像系統1應用於多關節型機器人7之組裝作業的情況進行說明，但並不限於此，亦可應用於例如檢查構成零件或製品之系統等。
1‧‧‧攝像系統
2‧‧‧空氣缸(蓋體移動機構)
3‧‧‧照明部
4‧‧‧空氣吹出部
6‧‧‧相機
7‧‧‧多關節型機器人
10‧‧‧相機罩
11‧‧‧殼體
12‧‧‧開口部
13‧‧‧蓋體
50‧‧‧空氣供給源
51‧‧‧第1空氣通路(空氣通路)
51b‧‧‧第1空氣通路51中較控制閥55下游側之部分
51c‧‧‧第1空氣通路51中較分支點54下游側之部分
52‧‧‧第2空氣通路(分支路)
53‧‧‧第3空氣通路
54‧‧‧分支點
55‧‧‧控制閥
61‧‧‧相機鏡頭
71‧‧‧基台
72a~72d‧‧‧臂
73‧‧‧握持部
W‧‧‧工件

Claims (6)

  1. 一種相機罩，係用於收容相機鏡頭，具備：殼體，其具有向上方開口之開口部；蓋體，其安裝於上述殼體；蓋體移動機構，其使上述蓋體於使上述開口部開放之開位置與封閉上述開口部之閉位置之間移動；空氣吹出部，其設於上述殼體內，當上述蓋體處於開位置時，向上方吹出空氣；及空氣通路，其從配置於上述殼體外之空氣供給源將空氣導至上述空氣吹出部。
  2. 如申請專利範圍第1項之相機罩，其中，上述蓋體可轉動地安裝於上述殼體，上述蓋體移動機構係藉由供給空氣使上述蓋體從開位置及閉位置中之一位置向另一位置移動的空氣缸。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之相機罩，其更具備：控制閥，其設於上述空氣通路，控制空氣從上述空氣供給源向上述空氣吹出部之供給；及分支路，其係在上述空氣通路中較上述控制閥下游側處分支，將空氣導至上述蓋體移動機構；上述蓋體移動機構，當上述控制閥受到控制而開始向上述空氣吹出部供給空氣時，經由上述分支路供給空氣，使上述蓋體從閉位置移動至開位置， 當上述控制閥受到控制而停止向上述空氣吹出部供給空氣時，停止經由上述分支路供給空氣，使上述蓋體從開位置移動至閉位置。
  4. 一種攝像系統，其具備：申請專利範圍第1至3項中任一項之相機罩；及相機部，其具有收容於上述相機罩之相機鏡頭，當上述蓋體處於開位置時，對位於上述相機罩上方之工件進行拍攝。
  5. 如申請專利範圍第4項之攝像系統，其更具備握持上述工件之多關節型機器人。
  6. 如申請專利範圍第5項之攝像系統，其中，上述相機罩配置於上述多關節型機器人之動作範圍外。
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