WO2016189823A1 - カメラカバー及びそれを備えた撮像システム - Google Patents

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WO2016189823A1
WO2016189823A1 PCT/JP2016/002384 JP2016002384W WO2016189823A1 WO 2016189823 A1 WO2016189823 A1 WO 2016189823A1 JP 2016002384 W JP2016002384 W JP 2016002384W WO 2016189823 A1 WO2016189823 A1 WO 2016189823A1
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lid
camera
camera cover
housing
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山根　秀士
潤 竹林
修平 倉岡
達博 宇都
眞一 藤澤
裕之 水本
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
Kawasaki Motors Ltd
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
Kawasaki Jukogyo KK
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Definitions

  • the present invention relates to a camera cover and an imaging system including the same.
  • a manufacturing site for manufacturing a product is equipped with a camera for imaging component parts, products, and the like (hereinafter referred to as “workpieces”), and based on image information acquired by the camera, It is known to perform assembly and product inspection.
  • workpieces for imaging component parts, products, and the like
  • Patent Document 1 a work placed on a workbench is imaged with a camera installed above the workbench, and a predetermined work is performed on the work based on the position and orientation data of the work obtained from the image information. It is described to do.
  • the camera installed at such a manufacturing site is usually installed so that the lens does not face upward, for example, downward or sideways, so that dust or dust does not fall and adhere to the lens of the camera.
  • the present invention provides a camera cover that can prevent dust and dirt from being deposited on the camera lens even if the camera is arranged so that the camera lens faces upward, and an imaging system including the camera cover. With the goal.
  • a camera cover for housing a camera lens, and includes a housing having an opening opened upward, and a lid attached to the housing. And a lid moving mechanism that moves the body between an open position that opens the opening and a closed position that closes the opening, and the lid is in the open position.
  • “upward” includes not only vertically upward but also obliquely upward.
  • the lid when the lid is in the closed position, the lid prevents the dust and the like from entering the housing through the opening, so the camera housed in the camera cover It is possible to prevent dust and dirt on the lens.
  • the lid When the lid is in the open position, air is blown upward from the air blowing portion, that is, from the inside of the housing toward the opening of the housing. Thereby, even if the opening is opened, it is possible to prevent dust or dust from entering the housing and adhering to the camera lens by the air blown out from the air blowing portion.
  • the lid is rotatably attached to the housing, and the lid moving mechanism is moved from one of an open position and a closed position by supplying air. It may be an air cylinder that moves the lid to the other position. According to this structure, the opening / closing operation
  • movement of a cover body is realizable with a simple mechanism.
  • the camera cover is provided in the air passage, branches from a control valve that controls the supply of air from the air supply source to the air blowing portion, and downstream of the control valve in the air passage,
  • a branch path for introducing air to the lid body moving mechanism, and the lid body moving mechanism includes a branch path when the control valve is controlled to start supplying air to the air blowing section.
  • the control valve is controlled to stop the supply of air to the air blowing section. It may be an air cylinder that stops supplying air and moves the lid from the open position to the closed position.
  • An imaging system includes the above-described camera cover and a camera lens accommodated in the camera cover, and images a workpiece positioned above the camera cover when the lid is in an open position.
  • a camera unit includes the above-described camera cover and a camera lens accommodated in the camera cover, and images a workpiece positioned above the camera cover when the lid is in an open position.
  • the above imaging system may further include an articulated robot that holds the workpiece.
  • the workpiece can be imaged while being held by the articulated robot, and since the camera cover is positioned below the workpiece, the articulated robot avoids the camera cover during work. There is no need to do. For this reason, the working time by the articulated robot can be shortened.
  • the camera cover may be disposed outside the operating range of the articulated robot. According to this configuration, it is possible to reliably prevent the articulated robot from coming into contact with the camera cover.
  • a camera cover that can prevent dust and dirt from being deposited on the camera lens even when the camera lens is arranged so that the camera lens faces upward, and an imaging system including the camera cover. Can do.
  • FIG. 2 is a partial front view of the camera cover shown in FIG. 1, showing a state where the cover of the camera cover is in a closed position. It is a partial right view of the camera cover shown in FIG. It is a partial top view of the camera cover shown in FIG. It is a partial rear view of the camera cover shown in FIG. It is a figure which shows the state which has the cover body of the camera cover shown in FIG. 1 in an open position. It is a partial schematic sectional drawing of the camera cover shown in FIG. It is an air circuit diagram which shows the flow of the air of the camera cover shown in FIG.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an imaging system 1 including a camera cover 10 according to this embodiment.
  • the imaging system 1 is incorporated in a manufacturing line for manufacturing products, and in this manufacturing line, parts are assembled using an industrial articulated robot 7.
  • the imaging system 1 includes an articulated robot 7 that grips a work W, a camera unit 6 that captures an image of the work W gripped by the articulated robot 7, and a camera cover 10 that houses a camera lens 61 of the camera unit 6.
  • the articulated robot 7 includes a base 71 fixed to a floor, a frame, or the like, a plurality of arms 72a to 72d, and a gripping portion 73 that grips a workpiece W.
  • the plurality of arms 72a to 72d are connected in a row so as to be rotatable with respect to adjacent arms.
  • the arm 72a at one end is rotatably connected to the base 71
  • the grip portion 73 is rotatably connected to the arm 72d at the other end.
  • the articulated robot 7 operates to grip the work W that is a work target by the gripping portion 73 and to transport the work W to a main body part (not shown), and assembles the work W on the main body part.
  • the imaging system 1 images the workpiece W by the camera unit 6 and detects the phase of the workpiece W from the obtained image information. Then, based on the detected phase, the articulated robot 7 adjusts the phase of the gripped work W to the phase of the main body part, and then assembles the work W on the main body part.
  • the camera unit 6 captures an image of the workpiece W gripped by the articulated robot 7 and conveyed above the camera unit 6 from below.
  • the camera unit 6 has a camera lens 61 arranged so as to face upward.
  • the camera lens 61 is accommodated in the camera cover 10 so that dust, dust, and the like fall and do not adhere to the camera lens.
  • the camera cover 10 is disposed outside the operating range of the articulated robot 7 in order to reliably prevent the articulated robot 7 from coming into contact with the camera cover 10.
  • FIGS. 2 to 5 are a partial front view, a partial right side view, a partial top view, and a partial rear view of the camera cover 10, respectively.
  • 2 shows a state where the lid 13 of the camera cover 10 is in a closed position where the opening 12 is closed
  • FIG. 6 shows a state where the lid 13 is in an open position where the opening 12 is opened.
  • FIG. 7 is a partial schematic cross-sectional view of the camera cover 10. In each figure, some or all of the first to third air passages 51 to 53 described later, components of the camera unit 6, signal lines extending from the control valve 55, and the like are omitted for simplification.
  • the camera cover 10 includes a housing 11 having an opening 12 that opens upward, and a lid 13 attached to the housing 11.
  • the housing 11 accommodates the camera lens 61 by a substantially rectangular front wall 11a, right side wall 11b, left side wall 11c, rear wall 11d, top wall 11e, and bottom wall 11f.
  • An internal space is formed.
  • a lid support portion 14 for supporting the lid 13 so as to be rotatable with respect to the housing 11 via a rotation shaft 19. It is erected.
  • the opening 12 is formed in a substantially square shape by a part of the upper edge of the right wall 11b, the right edge of the top wall 11e, and the upper edge of each of the front wall 11a and the rear wall 11d. Has been.
  • the lid 13 is configured to be movable between a closed position (see FIG. 2) and an open position (see FIG. 6).
  • the lid body 13 includes a plate portion 15 that closes the opening 12, and two plate support portions 16 that are fixed to the upper surface of the plate portion 15.
  • the plate portion 15 has substantially the same shape as the opening portion 12 in plan view when the lid 13 is in the closed position.
  • Each plate support portion 16 has a quadrangular prism shape extending from the lid support portion 14 toward the opening 12 when the lid 13 is in the closed position.
  • Each plate support portion 16 is formed with a first insertion hole 17 and a second insertion hole 18 in a direction perpendicular to the longitudinal direction, and the plate support portion 16 has a rotation shaft 19 passing through the first insertion hole 17. It is rotatably supported by the lid support part 14 via the.
  • an air cylinder 2 is attached to the front wall 11 a of the housing 11 as a lid moving mechanism that moves the lid 13 between the open position and the closed position.
  • the air cylinder 2 includes a cylinder portion 22 having a piston 21 inside, and a piston rod 23 provided with a piston 21 at one end and transmitting motion from the piston 21.
  • the cylinder portion 22 has an internal space in which the piston 21 moves. The internal space is partitioned by the piston 21 into a rod chamber 24 on the piston rod 23 side and a head chamber 25 on the opposite side.
  • the piston rod 23 is connected to the lid body 13 via a connecting shaft 26 that passes through the second insertion hole 18 of the plate support 16 at the tip opposite to the piston 21.
  • the lid 13 connected thereto moves between the open position and the closed position.
  • the rod chamber 24 and the head chamber 25 are provided with air through holes 27 and 28 for supplying and discharging air, respectively.
  • the piston rod 23 moves the lid 13 from the open position to the closed position via the connecting shaft 26 when air is supplied to the rod chamber 24 from the air passage hole 27 (see FIG. 2).
  • the piston rod 23 moves the lid 13 from the closed position to the open position via the connecting shaft 26 when air is supplied to the head chamber 25 from the air passage hole 28 (see FIG. 6).
  • the internal configuration of the housing 11 of the camera cover 10 will be described. Inside the housing 11, the above-described camera lens 61, the illumination unit 3 that emits light toward the workpiece W when the workpiece W is imaged by the camera unit 6, and the upper side when the lid 13 is in the open position And an air blowing section 4 for blowing air toward.
  • the camera lens 61 is arranged facing the opening 12 of the housing 11 so that an image can be taken through the opening 12 of the housing 11.
  • the camera unit 6 includes a camera lens 61 arranged to face upward, a camera casing 62 that holds the camera lens 61, and an image sensor that detects light guided through the camera lens 61 and converts it into an electrical signal. (Not shown).
  • the camera casing 62 is fixed to the bottom wall 11f so as to penetrate the bottom wall 11f of the housing 11. Image information obtained by the imaging device of the camera unit 6 is sent to a control device (not shown) via a signal line (not shown) extending from the connection port 63 of the camera casing 62. In this control device, the phase of the workpiece W is detected based on the sent information, and the detected phase information is used for the assembling work in the articulated robot 7.
  • the camera unit 6 may have a plurality of camera lenses, but it is not necessary that all the lenses are accommodated in the camera cover 10.
  • the camera lens of the present invention refers to a lens disposed closest to (uppermost) the opening 12 through which light first passes among the plurality of lenses of the camera unit 6.
  • the illumination unit 3 is supported by an illumination support base 31 fixed to the bottom wall 11 f of the housing 11.
  • the illumination unit 3 is disposed upward between the camera lens 61 and the opening 12 in the housing 11.
  • the illumination unit 3 in this embodiment is ring illumination, and is arranged so that the center axis of the ring illumination and the optical axis of the camera lens 61 coincide.
  • An attachment portion 41 for attaching to the bottom wall 11f is provided at one end of the air blowing portion 4 so as to penetrate the bottom wall 11f of the housing 11, and an air supply port 42 is formed in the attachment portion 41. ing.
  • the air supply port 42 is disposed outside the housing 11. The air supplied to the air supply port 42 is blown out from an air outlet 43 formed at the other end of the air blowing portion 4.
  • FIG. 8 is an air circuit diagram for explaining supply of air to the air blowing portion 4 of the camera cover 10.
  • the camera cover 10 branches from a first air passage 51 (air passage of the present invention) 51 that guides air from an air supply source 50 arranged outside the housing 11 to the air blowing portion 4, and the first air passage 51.
  • a second air passage (branch path of the present invention) 52 that guides air to the head chamber 25 of the air cylinder 2.
  • a control valve 55 for controlling whether or not to supply air to the air blowing section 4 is provided on the upstream side (air supply source 50 side) portion of the first air passage 51 with respect to the branch point 54 with the second air passage 52.
  • the control valve 55 is a two-position valve that moves between a first operating position (upper position in FIG. 8) and a second operating position (lower position in FIG. 8). is there.
  • One output port of the two output ports of the control valve 55 is connected to the downstream (air cylinder 2 side) portion 51 b of the first air passage 51 from the control valve 55.
  • the camera cover 10 includes a third air passage 53 that connects the other output port of the control valve 55 and the rod chamber 24 of the air cylinder 2.
  • the air supplied from the air supply source 50 passes through the control valve 55 and is supplied to the air blowing unit 4 through the first air passage 51, and at the same time, Air is also supplied to the head chamber 25 of the air cylinder 2 through the second air passage 52.
  • the piston rod 23 operates and the lid 13 moves from the closed position to the open position.
  • the third air passage 53 connected to the rod chamber 24 of the air cylinder 2 is connected to the exhaust port of the control valve 55 and released to the atmosphere.
  • the air supplied from the air supply source 50 passes through the control valve 55 and is supplied to the rod chamber 24 of the air cylinder 2 through the third air passage 53. Is done. As a result, the piston rod 23 operates and the lid 13 moves from the open position to the closed position. At this time, the downstream portion 51b of the first air passage 51 from the control valve 55 is connected to the exhaust port of the control valve 55 and is released to the atmosphere.
  • control valve 55 when the control valve 55 is shifted from the second operating position to the first operating position, the movement of the lid 13 from the closed position to the open position and the blowing of air from the air blowing unit 4 are performed simultaneously.
  • control valve 55 When the control valve 55 is shifted from the first operating position to the second operating position, the movement of the lid 13 from the open position to the closed position and the stop of the air blowing from the air blowing unit 4 are performed simultaneously.
  • a flow rate adjusting valve 56 that adjusts the flow rate of the air blown from the air blowing portion 4 is provided at a portion 51c downstream of the branch point 54 in the first air passage 51.
  • the second air passage 52 and the third air passage 53 are respectively provided with flow rate adjusting valves 57 and 58 for controlling the air flow rate in order to adjust the speed of the piston rod 23.
  • the control valve 55 is attached to the rear wall 11d of the casing 11, and the first to third air passages 51 to 53 are constituted by tubes or the like.
  • the tube corresponding to a part of the second air passage 52 extending from the branch joint constituting the branch point 54 is connected to the flow rate adjusting valve 57 connected to the air passage hole 28 (FIG. 5). 2).
  • a tube corresponding to a part of the third air passage 53 extending from the control valve 55 is connected to a flow rate adjusting valve 58 connected to the air passage hole 27 (see FIG. 2).
  • the articulated robot 7 grips the work W that is a work target by the gripping portion 73 and transports the work W to the upper side of the camera cover 10.
  • the control valve 55 is controlled so as to shift from the second operating position to the first operating position. Thereby, air is supplied from the air supply source 50 to the air blowing part 4 and the head chamber 25 of the air cylinder 2 respectively.
  • the air cylinder 2 operates to move the lid 13 from the closed position to the open position, and air is blown out from the air blowing portion 4. While the lid 13 is in the open position, air continues to be blown out from the air blowing portion 4.
  • the illumination of the illumination unit 3 is switched on and the workpiece W is imaged by the camera unit 6.
  • control valve 55 is controlled to shift from the first operating position to the second operating position. Thereby, the supply of air from the air supply source 50 to the air blowing part 4 and the head chamber 25 of the air cylinder 2 is stopped. In this way, the air cylinder 2 operates to move the lid 13 from the open position to the closed position, and air blowing from the air blowing portion 4 stops.
  • the image information of the workpiece W imaged by the camera unit 6 is sent to the control device via a signal line extending from the connection port 63 of the camera casing 62, and the phase of the workpiece W is detected. Based on the detected phase information, the articulated robot 7 adjusts the phase of the gripped work W to the phase of the main body part, and then transports the work W and assembles it to the main body part.
  • the lid body 13 when the lid body 13 is in the closed position, the lid body 13 may cause dust or dust to enter the housing 11 through the opening 12. Therefore, it is possible to prevent dust and dirt from being deposited on the camera lens 61 accommodated in the camera cover 10.
  • the lid 13 When the lid 13 is in the open position, air is blown upward from the air blowing portion 4, that is, from the inside of the housing 11 toward the opening 12 of the housing 11. Thereby, even if the opening 12 is opened, it is possible to prevent dust or dust from entering the housing 11 and adhering to the camera lens 61 by the air blown from the air blowing portion 4.
  • the lid body 13 is rotatably attached to the housing 11, and air is supplied from the air cylinder 2 to the other position from the open position and the closed position. Since the lid 13 is moved to the position, the opening / closing operation of the lid 13 can be realized with a simple mechanism.
  • air is guided to the air cylinder 2 through the second air passage 52 branched from the control valve 55 in the first air passage 51 on the downstream side, and the control valve 55 is blown out from the air cylinder 2.
  • the lid 13 is moved from the closed position to the open position, and the control valve 55 is controlled to stop supplying air to the air blowing unit 4.
  • the lid 13 is moved from the open position to the closed position.
  • the workpiece W can be imaged from below the workpiece W while being gripped by the articulated robot 7, and the camera cover 10 is positioned below the workpiece W.
  • the type robot 7 does not need to avoid the camera cover 10 during work. For this reason, the working time by the articulated robot 7 can be shortened.
  • the shape and configuration of the casing 11 and the lid 13 and the arrangement of the air cylinder 2 and the air blowing part 4 are merely shown as examples in the above embodiment, and the scope of the present invention is limited to these. It is not a thing.
  • the housing 11 does not have to be hermetically sealed when the lid body 13 is in the closed position, and may be anything that covers the camera lens 61 so that dust or the like is not deposited.
  • some or all of the bottom wall 11f may not be present, and other portions of the housing 11 may not be partially.
  • the air blowing part 4 the camera lens 61, and the illumination part 3 should just be supported by another form.
  • the camera cover 10 and the camera lens 61 accommodated in the camera cover 10 are shown to be imaged vertically upward.
  • the present invention is not limited to this. It may be.
  • the cover body 13 was attached to the housing
  • the camera cover 10 is provided with an urging member in the air cylinder 2 instead of having the third air passage 53, and when the supply of air to the air cylinder 2 through the second air passage 52 is stopped.
  • the piston 21 may be configured to move toward the head chamber 25 by the biasing force of the biasing member.
  • the air cylinder 2 and the air blowing part 4 are from different air supply sources. Air may be supplied.
  • the air cylinder 2 has been described as the lid moving mechanism.
  • the present invention is not limited to this, and the lid moving mechanism of the present invention may be another driving mechanism. In this case, the opening / closing operation of the lid body 13 by the lid body movement mechanism and the air blowing from the air blowing section may be controlled separately.
  • the imaging system 1 of the present invention is applied to the assembly work by the articulated robot 7 .
  • the present invention is not limited to this. Applicable.

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Abstract

カメラカバーは、カメラレンズを収容するためのカメラカバーであって、上方に開口した開口部を有する筐体と、筐体に取り付けられた蓋体と、蓋体を、開口部を開放する開位置と開口部を塞ぐ閉位置との間で移動させる蓋体移動機構と、筐体内に設けられ、蓋体が開位置にあるときに、上方に向かってエアを吹き出すエア吹出部と、筐体外に配置されるエア供給源からエア吹出部にエアを導くエア通路と、を備える。

Description

カメラカバー及びそれを備えた撮像システム
　本発明は、カメラカバー及びそれを備えた撮像システムに関する。
　一般に、製品を製造するための製造現場には、構成部品や製品など（以下、「ワーク」という）を撮像するカメラが備え付けられており、該カメラで取得された画像情報に基づいて構成部品の組付けや製品検査などを行うことが知られている。
　例えば、特許文献１には、作業台の上方に設置したカメラで作業台上のワークを撮像し、画像情報により得られたワークの位置及び姿勢のデータに基づいて、ワークに対して所定の作業を行うことが記載されている。
特開２０１４－１７６９３７号公報
　このような製造現場に備え付けられたカメラは、通常、埃や塵などが降りてきてカメラのレンズ上に付着しないように、例えば下向きや横向きなどレンズが上を向かないように設置されている。しかし、カメラをワークの下方に設置させて、カメラレンズが上方（斜め上方を含む）を向くように配置させた方がスペース効率や撮像に要する時間の短縮の点から望ましいことがある。
　そこで、本発明は、カメラレンズが上方を向くようにカメラを配置しても該カメラレンズに埃や塵などがのることを防止することができるカメラカバー及びそれを備える撮像システムを提供することを目的とする。
　上記の課題を解決するために、本発明に係るカメラカバーは、カメラレンズを収容するためのカメラカバーであって、上方に開口した開口部を有する筐体と、前記筐体に取り付けられた蓋体と、前記蓋体を、前記開口部を開放する開位置と前記開口部を塞ぐ閉位置との間で移動させる蓋体移動機構と、前記筐体内に設けられ、前記蓋体が開位置にあるときに、上方に向かってエアを吹き出すエア吹出部と、前記筐体外に配置されるエア供給源から前記エア吹出部にエアを導くエア通路と、を備える。ここで、「上方」とは、鉛直上向きだけでなく、斜め上向きを含む。
　上記の構成によれば、蓋体が閉位置にあるときは、埃や塵などが開口部を通って筐体内に侵入することが蓋体により防がれるため、カメラカバー内に収容されたカメラレンズに埃や塵などがのることは防がれる。また、蓋体が開位置にあるときは、エア吹出部から上方に向かって、即ち筐体内部から筐体の開口部に向かってエアが吹き出される。これにより、開口部が開放されていても、埃や塵などが筐体内に侵入してカメラレンズに付着するのを、エア吹出部から吹き出されたエアにより防ぐことができる。
　上記のカメラカバーにおいて、前記蓋体は、前記筐体に回動可能に取り付けられており、前記蓋体移動機構は、エアが供給されることにより開位置及び閉位置のうちの一方の位置から他方の位置に前記蓋体を移動させるエアシリンダであってもよい。この構成によれば、蓋体の開閉動作を簡易な機構で実現することができる。
　上記のカメラカバーは、前記エア通路に設けられ、前記エア供給源から前記エア吹出部へのエアの供給を制御する制御弁と、前記エア通路における前記制御弁より下流側で分岐して、前記蓋体移動機構にエアを導く分岐路と、を更に備え、前記蓋体移動機構は、前記制御弁が前記エア吹出部へのエアの供給を開始するように制御されたとき、前記分岐路を介してエアが供給されて、前記蓋体を閉位置から開位置に移動させ、前記制御弁が前記エア吹出部へのエアの供給を停止するように制御されたとき、前記分岐路を介したエアの供給が停止されて、前記蓋体を開位置から閉位置に移動させる、エアシリンダであってもよい。この構成によれば、制御弁を制御することにより、エア吹出部からのエアの吹き出しと蓋体移動機構による蓋体の開閉動作を連動させるができる。このため、蓋体が開位置にあるときのエア吹出部からのエアの吹き出しを、簡易な機構で実現することができる。
　本発明に係る撮像システムは、上記のカメラカバーと、前記カメラカバーに収容されたカメラレンズを有し、前記蓋体が開位置にあるときに、前記カメラカバーの上方に位置するワークを撮像するカメラ部と、を備える。
　上記の撮像システムは、前記ワークを把持する多関節型ロボットを更に備えてもよい。この構成によれば、ワークを多関節型ロボットで把持したまま撮像することが可能であり、また、カメラカバーがワークの下方に位置するため、多関節型ロボットは、作業中にカメラカバーを回避する必要がない。このため、多関節型ロボットによる作業時間を短縮することができる。
　上記の撮像システムにおいて、前記カメラカバーは、前記多関節型ロボットの動作範囲外に配置されてもよい。この構成によれば、多関節型ロボットがカメラカバーに接触することを確実に防止することができる。
　本発明によれば、カメラレンズが上方を向くようにカメラを配置しても該カメラレンズに埃や塵などがのることを防止することができるカメラカバー及びそれを備える撮像システムを提供することができる。
本発明の一実施形態に係るカメラカバーを備えた撮像システムの概略構成図である。 図１に示すカメラカバーの部分正面図であって、カメラカバーの蓋体が閉位置にある状態を示す図である。 図１に示すカメラカバーの部分右側面図である。 図１に示すカメラカバーの部分上面図である。 図１に示すカメラカバーの部分背面図である。 図１に示すカメラカバーの蓋体が開位置にある状態を示す図である。 図１に示すカメラカバーの部分概略断面図である。 図１に示すカメラカバーのエアの流れを示すエア回路図である。
　以下、本発明の一実施形態に係るカメラカバーについて、図を参照しながら説明する。図１は、この実施形態に係るカメラカバー１０を備えた撮像システム１の概略構成図である。撮像システム１は、製品を製造する製造ラインに組み込まれており、この製造ラインでは、産業用の多関節型ロボット７を用いた部品の組付け作業などが行われている。
　撮像システム１は、ワークＷを把持する多関節型ロボット７と、多関節型ロボット７に把持されたワークＷを撮像するカメラ部６と、カメラ部６のカメラレンズ６１を収容するカメラカバー１０を有している。多関節型ロボット７は、床や台枠等に固定された基台７１と、複数のアーム７２ａ～ｄと、ワークＷを把持する把持部７３とを有している。複数のアーム７２ａ～ｄは、隣接するアームに対して回動可能となるように一続きに連結されている。また、一端のアーム７２ａが基台７１に回動可能に連結されており、他端のアーム７２ｄには、把持部７３が回動可能に連結されている。
　多関節型ロボット７は、作業対象であるワークＷを把持部７３で把持し、本体部品（図示せず）へとワークＷを搬送するように動作し、本体部品にワークＷを組み付ける。この組付け作業において、組み付ける側のワークＷの位相を、組み付けられる側の本体部品の位相に合致させる必要がある。このため、撮像システム１は、カメラ部６によりワークＷを撮像し、得られた画像情報からワークＷの位相を検出する。そして、多関節型ロボット７により、検出された位相に基づいて、把持されたワークＷの位相を本体部品の位相に調整し、その後、ワークＷを本体部品に組み付ける。
　この実施形態では、カメラ部６は、多関節型ロボット７に把持されて、カメラ部６の上方に搬送されたワークＷを、その下方から撮像する。カメラ部６は、上方を向くように配置されたカメラレンズ６１を有している。カメラレンズ６１は、埃や塵などが降りてきてカメラのレンズ上に付着しないように、カメラカバー１０に収容されている。例えば、カメラカバー１０は、多関節型ロボット７がカメラカバー１０に接触することを確実に防止するために、多関節型ロボット７の動作範囲外に配置される。
　次に、カメラカバー１０の構成について、図２～図７を参照しながら説明する。図２～図５は、それぞれ、カメラカバー１０の部分正面図、部分右側面図、部分上面図、部分背面図である。また、図２はカメラカバー１０の蓋体１３が開口部１２を塞ぐ閉位置にある状態を示し、図６は蓋体１３が開口部１２を開放する開位置にある状態を示す。また、図７は、カメラカバー１０の部分概略断面図である。なお、各図において、後述の第１～第３エア通路５１～５３やカメラ部６の構成部品、制御弁５５から延びる信号線などの一部又は全部は、簡略化のため省略されている。
　カメラカバー１０は、上方に開口した開口部１２を有する筐体１１と、筐体１１に取り付けられた蓋体１３とを有する。
　筐体１１は、図２～図５に示すように、略方形状の前壁１１ａ、右側壁１１ｂ、左側壁１１ｃ、後壁１１ｄ、天壁１１ｅ、および底壁１１ｆにより、カメラレンズ６１を収容するための内部空間を形成している。図２に示すように、筐体１１の天壁１１ｅの上面には、回動軸１９を介して筐体１１に対して回動可能に蓋体１３を支持するための蓋体支持部１４が立設されている。図４に示すように、開口部１２は、右側壁１１ｂの上側端縁、天壁１１ｅの右側端縁、前壁１１ａ及び後壁１１ｄのそれぞれの上側端縁の一部により略方形状に形成されている。
　蓋体１３は、閉位置（図２参照）と開位置（図６参照）との間で移動可能に構成されている。図４に示すように、蓋体１３は、開口部１２を塞ぐプレート部１５と、プレート部１５の上面に固定された２つのプレート支持部１６とを有する。プレート部１５は、蓋体１３が閉位置にあるとき、平面視して開口部１２と略同形である。各プレート支持部１６は、蓋体１３が閉位置にあるとき、蓋体支持部１４から開口部１２側へと延びる四角柱状である。各プレート支持部１６には、長手方向に垂直な向きに、第１挿通孔１７及び第２挿通孔１８が形成されており、プレート支持部１６は、第１挿通孔１７を通る回動軸１９を介して蓋体支持部１４に回動可能に支持されている。
　図２に示すように、筐体１１の前壁１１ａには、開口部１２を開位置と閉位置との間で蓋体１３を移動させる蓋体移動機構としてのエアシリンダ２が取り付けられている。エアシリンダ２は、内部にピストン２１を有するシリンダ部２２と、一方端にピストン２１が設けられ、該ピストン２１から運動を伝達するピストンロッド２３とを備える。シリンダ部２２は、ピストン２１が移動する内部空間を有し、該内部空間は、ピストン２１によりピストンロッド２３側のロッド室２４とその反対側のヘッド室２５とに区画されている。
　ピストンロッド２３は、ピストン２１と反対側の先端で、プレート支持部１６の第２挿通孔１８を通る連結軸２６を介して蓋体１３と連結されている。ピストンロッド２３が往復動作することにより、それに連結された蓋体１３が、開位置と閉位置との間で移動する。図２に示すように、ロッド室２４及びヘッド室２５には、それぞれ、エアの供給及び排出のためのエア通孔２７，２８が設けられている。ピストンロッド２３は、ロッド室２４にエア通孔２７からエアが供給されることにより、連結軸２６を介して蓋体１３を開位置から閉位置に移動させる（図２参照）。また、ピストンロッド２３は、ヘッド室２５にエア通孔２８からエアが供給されることにより、連結軸２６を介して蓋体１３を閉位置から開位置に移動させる（図６参照）。
　図７を参照して、カメラカバー１０の筐体１１の内部構成を説明する。筐体１１内には、上記したカメラレンズ６１と、カメラ部６によりワークＷを撮像するときにワークＷに向けて光を照射する照明部３と、蓋体１３が開位置にあるときに上方に向かってエアを吹き出すエア吹出部４とが設けられている。カメラレンズ６１は、筐体１１の開口部１２を通して撮像できるように筐体１１の開口部１２を向いて配置されている。
　カメラ部６は、上方を向くように配置されたカメラレンズ６１と、カメラレンズ６１を保持するカメラケーシング６２と、カメラレンズ６１を介して導かれた光を検出して電気信号に変換する撮像素子（図示せず）とを有する。カメラケーシング６２は、筐体１１の底壁１１ｆを貫通する形で底壁１１ｆに固定されている。カメラ部６の撮像素子で得られた画像情報が、カメラケーシング６２の接続口６３から延びる信号線（図示せず）を介して、制御装置（図示せず）へと送られる。この制御装置では、送られた情報に基づいて、ワークＷの位相を検出し、検出された位相情報は、多関節型ロボット７での組付け作業のために利用される。
　なお、カメラ部６は、複数のカメラレンズを有していてもよいが、全てのレンズがカメラカバー１０に収容されている必要はない。この場合の本発明のカメラレンズとは、カメラ部６が有する複数のレンズのうち、最初に光が通過する最も開口部１２の近く（最上方）に配置されたレンズをいう。
　照明部３は、筐体１１の底壁１１ｆに固定された照明支持台３１に支持されている。照明部３は、例えば、筐体１１内部におけるカメラレンズ６１と開口部１２との間で上向きに配置されている。この実施形態における照明部３は、リング照明であって、該リング照明の中心軸とカメラレンズ６１の光軸とが一致するように配置されている。
　エア吹出部４の一方端には、筐体１１の底壁１１ｆを貫通した形で底壁１１ｆに取り付けるための取付部４１が設けられており、取付部４１にはエア供給口４２が形成されている。エア供給口４２は、筐体１１の外部に配置されている。このエア供給口４２に供給されたエアは、エア吹出部４の他方端に形成されたエア吹出口４３から吹き出される。
　エア吹出部４及びエアシリンダ２へのエアの供給について、図８を参照しながら、より詳しく説明する。図８は、カメラカバー１０のエア吹出部４へのエアの供給を説明するためのエア回路図である。カメラカバー１０は、筐体１１外に配置されたエア供給源５０からエア吹出部４までエアを導く第１エア通路（本発明のエア通路）５１と、第１エア通路５１から分岐して、エアシリンダ２のヘッド室２５までエアを導く第２エア通路（本発明の分岐路）５２とを備える。
　第１エア通路５１における第２エア通路５２との分岐点５４よりも上流側（エア供給源５０側）部分には、エア吹出部４へエアを供給するか否かを制御する制御弁５５が設けられている。この実施形態では、制御弁５５が、第１作動位置（図８の上側位置）と第２作動位置（図８の下側位置）の間で移動する２位置弁であり、５ポート電磁弁である。制御弁５５の２つの出力ポートのうちの一方の出力ポートは、第１エア通路５１の制御弁５５より下流側（エアシリンダ２側）部分５１ｂと接続されている。カメラカバー１０は、制御弁５５の他方の出力ポートとエアシリンダ２のロッド室２４とを接続した第３エア通路５３を備える。
　制御弁５５が第１作動位置に位置すると、エア供給源５０から供給されたエアは、制御弁５５を通過して、第１エア通路５１を通ってエア吹出部４へ供給され、それと同時に、第２エア通路５２を通ってエアシリンダ２のヘッド室２５にもエアが供給される。これにより、ピストンロッド２３が動作し、蓋体１３は閉位置から開位置に移動する。このとき、エアシリンダ２のロッド室２４に接続された第３エア通路５３は、制御弁５５の排気ポートにつながり、大気開放される。
　他方、制御弁５５が第２作動位置に位置すると、エア供給源５０から供給されたエアは、制御弁５５を通過して、第３エア通路５３を通ってエアシリンダ２のロッド室２４へ供給される。これにより、ピストンロッド２３が動作し、蓋体１３は開位置から閉位置に移動する。このとき、第１エア通路５１の制御弁５５より下流側部分５１ｂは、制御弁５５の排気ポートにつながり、大気開放される。
　このように、制御弁５５を第２作動位置から第１作動位置に移行すると、蓋体１３の閉位置から開位置への移動と、エア吹出部４からのエアの吹き出しが同時に行われる。また、制御弁５５を第１作動位置から第２作動位置に移行すると、蓋体１３の開位置から閉位置への移動と、エア吹出部４からのエアの吹き出しの停止が同時に行われる。
　なお、第１エア通路５１における分岐点５４より下流側部分５１ｃには、エア吹出部４から吹き出されるエアの流量を調整する流量調整弁５６が設けられている。また、第２エア通路５２及び第３エア通路５３には、ピストンロッド２３の速度を調整するためにエア流量を制御する流量調整弁５７，５８がそれぞれ設けられている。
　この実施形態では、図５に示すように、制御弁５５は、筐体１１の後壁１１ｄに取り付けられており、第１～第３エア通路５１～５３は、チューブ等により構成されている。図５では省略しているが、分岐点５４を構成する分岐用継手から延びる第２エア通路５２の一部に相当するチューブは、エア通孔２８に接続された流量調整弁５７につながる（図２参照）。また、制御弁５５から延びる第３エア通路５３の一部に相当するチューブは、エア通孔２７に接続された流量調整弁５８につながる（図２参照）。
　以下では、撮像システム１を備えた製造ラインにおける本体部品へのワークＷの組付け作業の流れを例示的に説明する。
　まず、多関節型ロボット７は、作業対象であるワークＷを把持部７３で把持し、カメラカバー１０の上方へとワークＷを搬送する。
　ワークＷがカメラカバー１０の上方に配置されると、制御弁５５が第２作動位置から第
１作動位置に移行するように制御される。これにより、エア供給源５０からエア吹出部４とエアシリンダ２のヘッド室２５にそれぞれエアが供給される。こうして、エアシリンダ２が動作して蓋体１３が閉位置から開位置へ移動するとともに、エア吹出部４からエアが吹き出される。蓋体１３が開位置にある間、エア吹出部４からエアは吹き出され続ける。
　蓋体１３が開位置に移動すると、照明部３の照明のスイッチが入れられるとともに、カメラ部６によりワークＷが撮像される。
　撮像が終わると、制御弁５５が第１作動位置から第２作動位置に移行するように制御される。これにより、エア供給源５０からのエア吹出部４とエアシリンダ２のヘッド室２５のそれぞれへのエアの供給が停止される。こうして、エアシリンダ２が動作して蓋体１３が開位置から閉位置へ移動するとともに、エア吹出部４からエアの吹き出しが止まる。
　カメラ部６により撮像されたワークＷの画像情報は、カメラケーシング６２の接続口６３から延びる信号線を介して制御装置へと送られて、ワークＷの位相が検出される。検出された位相情報に基づいて、多関節型ロボット７は、把持されたワークＷの位相を本体部品の位相に調整し、その後、ワークＷを搬送し、本体部品に組み付ける。
　以上説明したように、この実施形態のカメラカバー１０では、蓋体１３が閉位置にあるときは、埃や塵などが開口部１２を通って筐体１１内に侵入することが蓋体１３により防がれるため、カメラカバー１０内に収容されたカメラレンズ６１に埃や塵などがのることは防がれる。また、蓋体１３が開位置にあるときは、エア吹出部４から上方に向かって、即ち筐体１１内部から筐体１１の開口部１２に向かってエアが吹き出される。これにより、開口部１２が開放されていても、埃や塵などが筐体１１内に侵入してカメラレンズ６１に付着するのを、エア吹出部４から吹き出されたエアにより防ぐことができる。
　また、この実施形態では、蓋体１３が筐体１１に回動可能に取り付けられており、エアシリンダ２により、エアが供給されることにより開位置及び閉位置のうちの一方の位置から他方の位置に蓋体１３を移動させるので、蓋体１３の開閉動作を簡易な機構で実現することができる。
　さらに、この実施形態では、第１エア通路５１における制御弁５５より下流側で分岐した第２エア通路５２を通ってエアシリンダ２にエアが導かれ、エアシリンダ２は、制御弁５５がエア吹出部４へのエアの供給を開始するように制御されたとき、蓋体１３を閉位置から開位置に移動させ、制御弁５５がエア吹出部４へのエアの供給を停止するように制御されたとき、蓋体１３を開位置から閉位置に移動させる。このため、制御弁５５を制御することにより、エア吹出部４からのエアの吹き出しとエアシリンダ２による蓋体１３の開閉動作を連動させるができる。従って、蓋体１３が開位置にあるときのエア吹出部４からのエアの吹き出しを、簡易な機構で実現することができる。
　この実施形態の撮像システム１では、ワークＷを多関節型ロボット７で把持したままワークＷ下方から撮像することが可能であり、また、カメラカバー１０がワークＷの下方に位置するため、多関節型ロボット７は、作業中にカメラカバー１０を回避する必要がない。このため、多関節型ロボット７による作業時間を短縮することができる。
　上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　例えば、筐体１１や蓋体１３の形状及び構成やエアシリンダ２やエア吹出部４の配置などは、上記実施形態で例示的に示したに過ぎず、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。例えば、筐体１１は蓋体１３が閉位置にあるときに密閉された構成となる必要はなく、カメラレンズ６１に塵等がのらないように覆うものであればよい。例えば、底壁１１ｆの一部又は全部はなくてもよいし、筐体１１の他の部分も部分的にはなくてもよい。底壁１１ｆがない場合、エア吹出部４やカメラレンズ６１、照明部３は別の形で支持されていればよい。また、図面では、カメラカバー１０やそれに収容されるカメラレンズ６１等は、鉛直上向きに向かって撮像するように示したが、これに限定されず、例えば斜め上向きに向かって撮像するように構成されていてもよい。また、上記実施形態では、蓋体１３は筐体１１に回動可能に取り付けられていたが、例えば、本発明の蓋体１３はスライド式のシャッター構造であってもよい。
　また、カメラカバー１０は、第３エア通路５３を有する代わりに、エアシリンダ２に付勢部材を設けて、第２エア通路５２を介したエアシリンダ２へのエアの供給が停止されたときに、付勢部材の付勢力によりピストン２１がヘッド室２５側に移動するように構成されていてもよい。また、上記実施形態では、エアシリンダ２には、第１エア通路５１から分岐する第２エア通路５２からエアが供給されていたが、エアシリンダ２とエア吹出部４は、異なるエア供給源からエアを供給されてもよい。また、上記実施形態では、蓋体移動機構としてエアシリンダ２が説明されたが、これに限定されず、本発明の蓋体移動機構は、別の駆動機構であってもよい。この場合、蓋体移動機構による蓋体１３の開閉動作とエア吹出部からのエアの吹き出しは別々に制御されてもよい。
　また、上記実施形態では、本発明の撮像システム１を多関節型ロボット７による組付け作業に適用した場合について説明したが、これに限定されず、例えば構成部品や製品を検査するシステム等にも適用可能である。
　１　　撮像システム
　１０　カメラカバー
　１１　筐体
　１２　開口部
　１３　蓋体
　２　　エアシリンダ（蓋体移動機構）
　４　　エア吹出部
　５０　エア供給源
　５１　第１エア通路（エア通路）
　５２　第２エア通路（分岐路）
　５５　制御弁
　６　　カメラ
　６１　カメラレンズ
　７　　多関節型ロボット
　Ｗ　　ワーク

Claims (6)

  1. 　カメラレンズを収容するためのカメラカバーであって、
    　上方に開口した開口部を有する筐体と、
    　前記筐体に取り付けられた蓋体と、
    　前記蓋体を、前記開口部を開放する開位置と前記開口部を塞ぐ閉位置との間で移動させる蓋体移動機構と、
    　前記筐体内に設けられ、前記蓋体が開位置にあるときに、上方に向かってエアを吹き出すエア吹出部と、
    　前記筐体外に配置されるエア供給源から前記エア吹出部にエアを導くエア通路と、
    を備える、カメラカバー。
  2. 　前記蓋体は、前記筐体に回動可能に取り付けられており、
    　前記蓋体移動機構は、エアが供給されることにより開位置及び閉位置のうちの一方の位置から他方の位置に前記蓋体を移動させるエアシリンダである、請求項１に記載のカメラカバー。
  3. 　前記エア通路に設けられ、前記エア供給源から前記エア吹出部へのエアの供給を制御する制御弁と、
    　前記エア通路における前記制御弁より下流側で分岐して、前記蓋体移動機構にエアを導く分岐路と、を更に備え、
    　前記蓋体移動機構は、
    　　前記制御弁が前記エア吹出部へのエアの供給を開始するように制御されたとき、前記分岐路を介してエアが供給されて、前記蓋体を閉位置から開位置に移動させ、
    　　前記制御弁が前記エア吹出部へのエアの供給を停止するように制御されたとき、前記分岐路を介したエアの供給が停止されて、前記蓋体を開位置から閉位置に移動させる、エアシリンダである、請求項１又は２に記載のカメラカバー。
  4. 　請求項１～３のいずれか一項に記載のカメラカバーと、
    　前記カメラカバーに収容されたカメラレンズを有し、前記蓋体が開位置にあるときに、前記カメラカバーの上方に位置するワークを撮像するカメラ部と、
    を備える、撮像システム。
  5. 　前記ワークを把持する多関節型ロボットを更に備える、請求項４に記載の撮像システム。
  6. 　前記カメラカバーは、前記多関節型ロボットの動作範囲外に配置される、請求項５に記載の撮像システム。
     
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