特開 2024-79172 撮像システム、その制御方法、及びピッキングシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024079172

(43)【公開日】2024-06-11

(54)【発明の名称】撮像システム、その制御方法、及びピッキングシステム

(51)【国際特許分類】

   B25J 13/08 20060101AFI20240604BHJP

【ＦＩ】

B25J13/08 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022191944

(22)【出願日】2022-11-30

(71)【出願人】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】杉本 真太郎

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707AS01

3C707BS10

3C707KS03

3C707KS08

3C707KT01

3C707KT06

3C707KV08

3C707KV11

3C707LW12

3C707NS02

(57)【要約】

【課題】簡易な構成でモーションブラーを低減することの可能な撮像システム、その制御方法、及びピッキングシステムを提供する。
【解決手段】本発明の一態様に係る撮像システムは、撮像部と、受光した光を屈折させる屈折部と、移動する対象物から進行した光が屈折部によって撮像部に向かって屈折するように、屈折部の方向を制御する制御部と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

撮像部と、
受光した光を屈折させる屈折部と、
移動する対象物から進行した光が前記屈折部によって前記撮像部に向かって屈折するように、前記屈折部の方向を制御する制御部と、を備える撮像システム。

【請求項2】

前記制御部は、前記対象物の移動速度に同期させて、前記屈折部の方向を制御する、請求項１に記載の撮像システム。

【請求項3】

前記屈折部は、プリズムを備える、請求項１に記載の撮像システム。

【請求項4】

前記プリズムは、入射面と、前記入射面に対して傾斜した出射面とを有する、請求項３に記載の撮像システム。

【請求項5】

前記撮像部は、所定領域の波長の光に対する感度が、前記所定領域以外の波長の光に対する感度より高い、請求項１に記載の撮像システム。

【請求項6】

前記撮像部は、モノクロカメラである、請求項５に記載の撮像システム。

【請求項7】

前記対象物に対して照明光を発する照明部、を更に備える、請求項１に記載の撮像システム。

【請求項8】

前記制御部によって制御される前記屈折部の駆動部と、前記対象物を搬送する搬送部の駆動部とを、連動させる連動部を更に備える、請求項１に記載の撮像システム。

【請求項9】

撮像部と、受光した光を屈折させる屈折部と、を備える撮像システムの制御方法であって、
移動する対象物から進行した光が前記屈折部によって前記撮像部に向かって屈折するように、前記屈折部の方向を制御するステップを含む、制御方法。

【請求項10】

請求項１～９のいずれか一項に記載の撮像システムと、
前記撮像部が生成する画像に基づいて前記対象物の位置情報を算出する算出部と、
前記位置情報に基づいて、前記対象物のピッキングを行うピッキングロボットと、
を備えるピッキングシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、撮像システム、その制御方法、及びピッキングシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、ＦＡ（Ｆａｃｔｏｒｙ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）において、コンベア上を搬送される物体を撮像装置により撮像し、その撮像により得られた画像等に基づいてワーク（対象物）の位置を把握するとともに、ロボットを用いてワークをピッキングし、次の工程へ搬送するなどの動作が実施されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－９７６６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、ワークはコンベアによって移動するため、ワークの移動速度が上がるほど、撮像装置においてモーションブラーが発生し易くなるため、ロボットによるワークのピッキングが困難となり得る。このため、例えば、高フレームレートのカメラを用いることが考えられるが、フレーム間隔が短いため、十分な露光量を確保するための高出力な照明装置が必要となる。また、ロボットアームの構造及びその動作軌道等に基づいて事前に学習を行った学習モデルに基づいて、モーションブラーの影響を推定することも可能であるが、コンベアの速度はワークの種類によっても変わり得るため、そのたびに学習を行うことは困難である。

【0005】

そこで、本発明は、簡易な構成でモーションブラーを低減することの可能な撮像システム、その制御方法、及びピッキングシステムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係る撮像システムは、撮像部と、受光した光を屈折させる屈折部と、移動する対象物から進行した光が屈折部によって撮像部に向かって屈折するように、屈折部の方向を制御する制御部と、を備える。

【0007】

この態様によれば、制御部により、対象物から進行した光が屈折部によって撮像部に向かって屈折するように、屈折部の方向が制御される。このため、撮像部が生成する画像において、対象物は常に一定方向から観察された像として当該画像に含まれることとなり、撮像部が生成する画像におけるモーションブラーが低減される。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、簡易な構成でモーションブラーを低減することの可能な撮像システム、その制御方法、及びピッキングシステムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態に係る搬送システム１の構成の一例を示す模式図である。

【図2】本実施形態に係る搬送システム１の制御構成を示す模式図である。

【図3】本実施形態に係る制御装置６０が実行する屈折部２０の駆動処理の一例を示す動作フローである。

【図4A】プリズム制御部６２０によるウェッジプリズム２１の回転の制御について説明するための図である。

【図4B】プリズム制御部６２０によるウェッジプリズム２１の回転の制御について説明するための図である。

【図4C】プリズム制御部６２０によるウェッジプリズム２１の回転の制御について説明するための図である。

【図5】ウェッジプリズム２１の回転速度について説明するための図である。

【図6】コンベア１０及び屈折部２０が連動する構成の一例を示す模式図である。

【図7】コンベア１０及び屈折部２０が連動する構成の他の一例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。（なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。）

【0011】

（１）構成
図１は、本実施形態に係る搬送システム１の構成の一例を示す模式図である。図２は、本実施形態に係る搬送システム１の制御構成を示す模式図である。

【0012】

搬送システム１は、例えば、コンベア１０と、屈折部２０と、撮像部３０と、照明部４０と、ピッキングロボット５０と、制御装置６０とを含む。搬送システム１は、例えば、製品等の任意の対象物（以下、「ワークＷ」と称す。）をコンベア１０上で搬送するとともに、ピッキングロボット５０によってワークＷをピッキングして次工程へ移動させるためのピッキングシステムとして構成される。しかしながら、搬送システム１は、ピッキング以外の所定の作業を行うロボットを備えた他のシステムとして構成されてもよい。

【0013】

制御装置６０は、例えば、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）、ＥｔｈｅｒＮｅｔ／ＩＰ（登録商標）、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ（登録商標）、ＣｏｍｐｏＮｅｔ（登録商標）などのフィールドネットワークによって、屈折部２０、撮像部３０、照明部４０、及びピッキングロボット５０等と接続され、これらを制御する。

【0014】

＜制御装置６０＞
制御装置６０は、例えば、ＰＬＣ（プログラマブルコントローラ）等の任意のコンピュータである。図１に示すとおり、制御装置６０は、主たるハードウェア構成として、プロセッサ６１と、主メモリ６２と、フラッシュメモリ６３と、入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）６４とを含む。

【0015】

プロセッサ６１は、各種プログラムに記述された命令を順に実行する演算部であり、典型的には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などで構成される。

【0016】

主メモリ６２は、プロセッサ６１がプログラムを実行する際のワーク領域を提供する記憶装置である。主メモリ６２としては、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等が用いられる。

【0017】

フラッシュメモリ６３は、プロセッサ６１で実行される各種プログラムを格納する。フラッシュメモリ６３としては、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）やＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）などの不揮発性のメモリが用いられる。本実施形態に係る各種プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体（非一時的な記憶媒体を含む）に記憶された状態で提供されてもよいし、通信ネットワークを介して取得されてもよい。

【0018】

入出力Ｉ／Ｆ６４は、制御装置６０とは離れた位置に配置される機能ユニットや他の制御装置との間でデータをやり取りするフィールドネットワーク上のデータ伝送を管理する。このようなフィールドネットワークとしては、特に限定されないが、例えば、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）、ＥｔｈｅｒＮｅｔ／ＩＰ（登録商標）、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ（登録商標）、ＣｏｍｐｏＮｅｔ（登録商標）などの定周期ネットワークが採用されてもよい。

【0019】

制御装置６０においては、主メモリ６２に記憶された各種のプログラムをプロセッサ６１が実行することで、搬送システム１を統括的に制御するための各種の機能部が実現される。当該機能部は、例えば、図２に示すとおり、コンベア制御部６１０と、移動量取得部６１１と、プリズム制御部６２０と、回転量取得部６２１と、撮像制御部６３０と、照明制御部６４０と、ロボット制御部６５０と、記憶部６６０とを含む。

【0020】

＜コンベア１０＞
コンベア１０は、例えば、図１に示すとおり、両端に配置された一組のコンベア駆動部１１、１１と、当該一組のコンベア駆動部１１、１１の周囲に巻き回されたベルト１２とを含む。

【0021】

コンベア駆動部１１は、例えば、モータ１００と、制御装置６０のコンベア制御部６１０から供給される制御信号に基づいてモータ１００を回転駆動するモータドライバ１０１とを含む。モータ１００は、ベルト１２が一組のコンベア駆動部１１、１１の周囲を回転可能となるように、当該ベルト１２に接続される。モータドライバ１０１は、モータ１００と電気的に接続されており、制御装置６０からの指令に応答してモータ１００の回転数などを制御するとともに、現在のモータ１００の回転数などの情報を制御装置６０に供給する。

【0022】

ベルト１２は、モータ１００の回転に伴って、コンベア駆動部１１の周囲を回転する。これにより、ベルト１２上に載置されたワークＷは、コンベア１０上を移動する。コンベア１０は、更に、ベルト１２と機械的に接続されたエンコーダ１０２を含む。エンコーダ１０２は、ベルト１２の移動量を検出し、検出結果を制御装置６０の移動量取得部６１１に供給する。移動量取得部６１１が取得するベルト１２の移動量は、例えば、ベルト１２の移動距離や移動速度等であってよい。移動量取得部６１１は、取得したベルト１２の移動量を、例えば、記憶部６６０に格納してもよい。

【0023】

＜屈折部２０＞
屈折部２０は、例えば、受光した光を屈折させる部材であり、ウェッジプリズム２１と、ウェッジプリズム２１を回転駆動するためのプリズム駆動部２２とを含む。屈折部２０は、例えば、コンベア１０の上方、且つ撮像部３０の下方に配置される。なお、屈折部２０は、撮像部３０の一部として構成されてもよい。

【0024】

ウェッジプリズム２１は、所定の角度θで互いに傾斜した入射面２１ａと出射面２１ｂとを有する、ガラスや樹脂等で形成されたプリズムである。ウェッジプリズム２１に向かって進行する光Ｌ１は、入射面２１ａから入射する際にウェッジプリズム２１の厚みが増加する方向へ屈折して、光Ｌ２としてウェッジプリズム２１内を進行する。そして、光Ｌ２は、出射面２１ｂから出射する際にウェッジプリズム２１の厚みが減少する方向へ屈折して、光Ｌ３として進行する。なお、本実施形態に係る屈折部２０は、ウェッジプリズム２１に限らず、入射面と出射面とが互いに略平行な平面板として構成されたプリズムを有してもよい。

【0025】

プリズム駆動部２２は、例えば、モータ２００と、制御装置６０のプリズム制御部６２０から供給される制御信号に基づいてモータ２００を回転駆動するモータドライバ２０１とを含む。モータ２００は、ウェッジプリズム２１が回転するように、当該ウェッジプリズム２１に接続される。モータドライバ２０１は、モータ２００と電気的に接続されており、制御装置６０からの指令に応答してモータ２００の回転数などを制御するとともに、現在のモータ２００の回転数などの情報を制御装置６０に供給する。屈折部２０は、更に、ウェッジプリズム２１と機械的に接続されたエンコーダ２０２を含む。エンコーダ２０２は、ウェッジプリズム２１の回転量を検出し、検出結果を制御装置６０の回転量取得部６２１に供給する。回転量取得部６２１が取得するウェッジプリズム２１の回転量は、例えば、ウェッジプリズム２１が回転した角度や回転の速度（角速度）等であってよい。回転量取得部６２１は、取得したウェッジプリズム２１の回転量を、例えば、記憶部６６０に格納してもよい。

【0026】

＜撮像部３０＞
コンベア１０の上方には、撮像部３０が配置されている。撮像部３０は、制御装置６０の撮像制御部６３０から供給される制御信号に基づいて、コンベア１０上を搬送されるワークＷを撮像することにより画像を生成し、制御装置６０に供給する。特に、撮像部３０は、ワークＷから進行し且つウェッジプリズム２１を介して撮像部３０に到達した光に基づいて、撮像を行うことが可能である。

【0027】

撮像部３０は、例えば、動画や静止画を画像として生成可能なＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ：電荷結合素子）等の撮像素子を有するカメラであってもよいし、対象物（障害物）までの距離を計測できる深度センサであってもよい。当該深度センサの方式は特に限定されず、例えば、ステレオ方式、ＴｏＦ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）方式、及び構造化照明方式等であってよい。撮像部３０は、例えば、ウェッジプリズム２１の回転量に基づいて、画像を補正してもよい。

【0028】

撮像部３０は、単色光カメラ（モノクロカメラ）として構成されてもよく、所定領域の波長の光に対する感度が、前記所定領域以外の波長の光に対する感度より高くなるように構成されてもよい。具体的には、撮像部３０が有する撮像素子は、所定領域の波長の光に対する感度が、当該所定領域以外の波長の光に対する感度より高くてもよい。本実施形態においては、ワークＷから進行した光は屈折部を介して撮像部３０に到達するが、光の波長により屈折率には微差があり、色収差が生じ得る。撮像部３０を、所定領域の波長の光に対する感度が、前記所定領域以外の波長の光に対する感度より高くなるように構成することにより、このような色収差の影響を低減することが可能となる。

【0029】

＜照明部４０＞
照明部４０は、例えば複数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の光源を有しており、撮像部３０の近傍に配置されている。照明部４０は、制御装置６０の照明制御部６４０から供給される制御信号に基づいて、照明光をコンベア１０やワークＷに向けて照射する。これにより、撮像部３０によるワークＷの撮像を補助することが可能となる。

【0030】

照明部４０は、所定の波長領域の光（例えば、単色光）のみを発光可能に構成されてもよい。具体的には、照明部４０が有するＬＥＤ等の光源は、所定の波長領域の光を発する光源のみであってよい。本実施形態においては、ワークＷから進行した光は屈折部を介して撮像部３０に到達するが、光の波長により屈折率には微差があり、色収差が生じ得る。照明部４０を所定の波長領域の光（例えば、単色光）のみを発光可能に構成することにより、このような色収差の影響を低減することが可能となる。

【0031】

＜ピッキングロボット５０＞
ピッキングロボット５０は、例えば、コンベア１０の終端付近に配置されており、制御装置６０のロボット制御部６５０から供給される制御信号に基づいて、コンベア１０上を搬送されたワークＷをピッキングすることが可能に構成される。

【0032】

ピッキングロボット５０は、例えば、垂直多関節ロボットであり、複数のリンク５１と、複数のジョイント５２と、エンドエフェクタ５３とを含む。リンク５１は、剛性を有する長尺の部材から構成されている。ジョイント５２は、２つのリンク同士を、例えば、ロボット制御部６５０から供給される制御信号に応じて駆動する直列弾性アクチュエータ等によって、互いに回動可能に接続する。エンドエフェクタ５３は、一端に位置するリンク５１の先端に取り付けられている。エンドエフェクタ５３は、例えば、ロボット制御部６５０から供給される制御信号に応じて駆動するアクチュエータによって開閉する複数の可動プレートによって、ワークＷを挟んで把持可能に構成されてもよい。

【0033】

ロボット制御部６５０は、所定の条件が満たされるか否かを判定し、当該ピッキング条件が満たされると判定した場合に、コンベア１０上を搬送されたワークＷをピッキングするようにピッキングロボット５０を制御してもよい。ロボット制御部６５０は、例えば、撮像部３０が生成した画像を解析して、画像に含まれるワークＷが特定の種類のものである（例えば、特定の形状、色、模様等を有する、良品／不良品である等）と判定した場合に、当該ワークＷをピッキングするようにピッキングロボット５０を制御してもよい。また、ロボット制御部６５０は、例えば、撮像部３０が生成した画像を解析して、ワークＷの位置を判定し、ワークＷが所定の位置に到達したと判定した場合に、当該ワークＷをピッキングするようにピッキングロボット５０を制御してもよい。また、ロボット制御部６５０は、例えば、移動量取得部６１１が取得したベルト１２の移動量や、回転量取得部６２１が取得したウェッジプリズム２１の回転量に基づいて、ワークＷの位置を判定してもよい。これらワークＷの種類や位置の判別手法は、特に限定されないが、例えば、機械学習済みの学習モデルを用いた手法や、パターンマッチング等の周知のアルゴリズムを用いた手法であってもよい。本実施形態では、モーションブラーが低減されるため、ロボット制御部６５０による当該判定の精度が向上する。

【0034】

（２）動作処理
図３は、本実施形態に係る制御装置６０が実行する屈折部２０の駆動処理の一例を示す動作フローである。

【0035】

（Ｓ１１）まず、制御装置６０は、ウェッジプリズム２１を初期方向にセットする処理を実行する。具体的には、まず、回転量取得部６２１は、エンコーダ２０２から供給される検知信号を取得することにより、ウェッジプリズム２１の現在の角度を取得する。次に、プリズム制御部６２０は、ウェッジプリズム２１の現在の角度と、所定の初期方向におけるウェッジプリズム２１の角度との差分を算出する。ここで、所定の初期方向は、特に限定されないが、例えば、ワークＷが後述するステップＳ１２で規定する所定位置にある場合に、ワークＷから進行した光がウェッジプリズム２１で屈折して撮像部３０に進行する方向であってよい。次に、プリズム制御部６２０は、モータドライバ２０１に、算出された当該差分の角度だけ回転することを指令する制御信号を供給する。これにより、モータドライバ２０１がモータ２００を所定角度だけ回転駆動し、ウェッジプリズム２１が初期方向にセットされる。

【0036】

（Ｓ１２）次に、プリズム制御部６２０は、ワークＷが所定位置に到来したか否かを判定する。ここで、所定位置は、特に限定されないが、例えば、コンベア１０上の一端の近傍に任意に設定された位置であってよい。ワークＷは、例えば、先行する他の工程から任意のロボットやコンベア等によって移動されて、コンベア１０上の所定位置に載置されてもよい。ワークＷが所定位置に到来したか否かの判定処理の手法は、特に限定されないが、例えば、撮像部３０により生成される画像に対する画像処理の結果により判定する手法であってもよいし、不図示の光センサや磁気センサ等の任意のセンサにより、所定位置に到来したワークＷを検出することによって判定する手法であってもよい。

【0037】

ワークＷが所定位置に到来していないと判定された場合（Ｓ１２；Ｎｏ）、プリズム制御部６２０は、ワークＷが所定位置に到来したと判定するまで、当該判定処理を繰り返す。一方、ワークＷが所定位置に到来したと判定された場合（Ｓ１２；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１３に進む。

【0038】

（Ｓ１３）次に、プリズム制御部６２０は、プリズム駆動部２２を制御することにより、ウェッジプリズム２１の回転を開始する。

【0039】

ここで、図４Ａ～図４Ｃを参照して、プリズム制御部６２０によるウェッジプリズム２１の回転の制御について説明する。本実施形態に係る搬送システム１においては、制御装置６０は、ワークＷから進行した光がウェッジプリズム２１によって撮像部３０に向かって屈折するように、ウェッジプリズム２１の方向を制御する。

【0040】

例えば、図４Ａでは、屈折部２０のウェッジプリズム２１は、制御装置６０のプリズム制御部６２０がプリズム駆動部２２を制御することにより、ウェッジプリズム２１の方向が、ワークＷから進行した光がウェッジプリズム２１によって撮像部３０に向かって屈折するような方向に制御されている。これにより、ワークＷからウェッジプリズム２１に向かって進行した光Ｌ１ａは、入射面２１ａからウェッジプリズム２１内に入射する際に屈折し、ウェッジプリズム２１内を光Ｌ２ａとして進行する。そして、光Ｌ２ａは、出射面２１ｂからウェッジプリズム２１外に出射する際に、撮像部３０の方向に屈折し、光Ｌ３ａとして撮像部３０に向かって進行する。このため、図４Ａにおいて、撮像部３０が生成する画像におけるワークＷの像は、ワークＷの略真上から観察された像となる。

【0041】

次に、図４Ｂに示すように、ワークＷがベルト１２上を、図４Ａに示す位置から距離ｍ１だけ離れた位置に移動したものとする。この場合、制御装置６０のプリズム制御部６２０は、プリズム駆動部２２を制御することにより、ウェッジプリズム２１を、ワークＷから進行した光がウェッジプリズム２１によって撮像部３０に向かって屈折するような方向として、図４Ａに示す方向に対して所定の角度α１だけ異なる方向まで回転させる。これにより、ワークＷからウェッジプリズム２１に向かって進行した光Ｌ１ｂは、入射面２１ａからウェッジプリズム２１内に入射する際に屈折し、ウェッジプリズム２１内を光Ｌ２ｂとして進行する。そして、光Ｌ２ａは、出射面２１ｂからウェッジプリズム２１外に出射する際に、撮像部３０の方向に屈折し、光Ｌ３ｂとして撮像部３０に向かって進行する。このため、図４Ｂにおいても、撮像部３０が生成する画像におけるワークＷの像は、ワークＷの略真上から観察された像となる。

【0042】

更に、図４Ｃに示すように、ワークＷがベルト１２上を、図４Ａに示す位置から距離ｍ２（＞ｍ１）だけ離れた位置に移動したものとする。この場合、制御装置６０のプリズム制御部６２０は、プリズム駆動部２２を駆動することにより、ウェッジプリズム２１を、ワークＷから進行した光がウェッジプリズム２１によって撮像部３０に向かって屈折するような方向として、図４Ａに示す位置と比較して所定の角度α２（＞α１）だけ異なる方向まで回転させる。これにより、ワークＷからウェッジプリズム２１に向かって進行した光Ｌ１ｃは、入射面２１ａからウェッジプリズム２１内に入射する際に屈折し、ウェッジプリズム２１内を光Ｌ２ｃとして進行する。そして、光Ｌ２ｃは、出射面２１ｂからウェッジプリズム２１外に出射する際に、撮像部３０の方向に屈折し、光Ｌ３ｃとして撮像部３０に向かって進行する。このため、図４Ｃにおいても、撮像部３０が生成する画像におけるワークＷの像は、ワークＷの略真上から観察された像となる。

【0043】

更に、図５を参照して、ウェッジプリズム２１の回転速度について説明する。ｈを、ワークＷとウェッジプリズム２１との間の距離とする。なお、ウェッジプリズム２１の回転による距離ｈの変化は、無視できる程小さいものとする。当該距離ｈについては、例えば、予めユーザにより入力された値や、任意のセンサによって測定された値として、記憶部６６０に記憶されていてもよい。

【0044】

ｔを、撮像部３０における１フレームの撮像時間とし、ｆを、撮像部３０におけるフレームレートとする。すなわち、ｔ＝１／ｆの関係が満たされる。当該撮像時間ｔやフレームレートｆについては、例えば、予めユーザにより入力された値や、撮像制御部６３０が撮像部３０から取得した値として、記憶部６６０に記憶されていてもよい。

【0045】

ｖを、コンベア１０の速度（すなわち、ワークＷの速度）とする。ｖは、例えば、移動量取得部６１１がエンコーダ１０２を介して取得したコンベア１０の速度であってよい。コンベア１０の速度ｖは、例えば、移動量取得部６１１が取得したコンベア１０の移動量に基づいて算出され、記憶部６６０に記憶されていてもよい。

【0046】

コンベア制御部６１０は、上述した距離ｈ、撮像時間ｔ（又はフレームレートｆ）、及び距離ｈに基づいて、ワークＷの移動前の光線とワークＷの移動後の光線とがなす角度αを、α＝ａｒｃｔａｎ（ｖｔ／ｈ）として算出する。そして、コンベア制御部６１０は、ウェッジプリズム２１の回転速度が当該角度αを満たすように、ウェッジプリズム２１の回転量を制御する。

【0047】

（Ｓ１４）図３に戻り、プリズム制御部６２０は、ウェッジプリズム２１の回転を停止させるための条件（停止条件）が満たされるか否かを判定する。当該停止条件の内容は、特に限定されないが、例えば、ワークＷが所定位置まで到来したこと、ウェッジプリズム２１の回転が開始されてから所定時間が経過したこと等を含んでもよい。ワークＷが所定位置に到来したか否かの判定処理の手法は、特に限定されないが、例えば、撮像部３０により生成される画像に対する画像処理の結果により判定する手法であってもよいし、不図示の光センサや磁気センサ等の任意のセンサにより、所定位置に到来したワークＷを検出することによって判定する手法であってもよい。

【0048】

停止条件が満たされていないと判定された場合（Ｓ１４；Ｎｏ）、プリズム制御部６２０は、停止条件が満たされるまで、ウェッジプリズム２１の回転を継続したまま、当該判定処理を繰り返す。一方、停止条件が満たされたと判定された場合（Ｓ１４；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１５に進む。

【0049】

（Ｓ１５）次に、プリズム制御部６２０は、プリズム駆動部２２を制御することにより、ウェッジプリズム２１の回転を停止させる。その後、処理は再びステップＳ１１に戻ってもよい。

【0050】

以上説明したとおり、本実施形態に係る搬送システム１においては、コンベア制御部６１０は、ワークＷの移動速度に同期させて、ウェッジプリズム２１の回転を制御可能である。これにより、撮像部３０には屈折部２０を介して常にワークＷの一定方向（例えば、略真上）から進行する光が到達する。そのため、撮像部３０が生成する画像において、ワークＷは常に一定方向（例えば、略真上）から観察された像として当該画像に含まれることとなる。よって、撮像部３０が生成する画像におけるモーションブラーが低減されるため、高フレームレートな撮像装置や高出力な照明装置が不要となる。また、コンベア１０の移動速度に依存するモーションブラーを、学習モデルの学習なしで低減することが可能となる。

【0051】

（３）変形例
図６は、コンベア１０及び屈折部２０が連動する構成の一例を示す模式図である。搬送システム１は、コンベア１０が有するコンベア駆動部１１と、屈折部２０が有するプリズム駆動部２２とを連動させる連動部７０を有してもよい。連動部７０は、例えば、シャフト７１と、シャフト７１の一端及びコンベア駆動部１１を動力伝達可能に接続するギヤ７２と、シャフト７１の他端及びプリズム駆動部２２を動力伝達可能に接続するギヤ７３とを含む。連動部７０により、コンベア駆動部１１の駆動力が、プリズム駆動部２２に伝達される。これにより、コンベア１０によるワークＷの移動と、ウェッジプリズム２１の回転とを、同期させることが可能となる。

【0052】

図７は、コンベア１０及び屈折部２０が連動する構成の他の一例を示す模式図である。搬送システム１は、コンベア１０が有するコンベア駆動部１１と、屈折部２０が有するプリズム駆動部２２とを連動させる連動部８０を有してもよい。連動部８０は、例えば、シャフト８１と、シャフト８１の一端及びコンベア駆動部１１を動力伝達可能に接続するギヤ８２と、シャフト８１の他端及びプリズム駆動部２２を動力伝達可能に接続するローラ８３及びカム８４とを含む。コンベア駆動部１１の駆動力は、連動部８０により、コンベア駆動部１１の駆動力が、プリズム駆動部２２に伝達される。これにより、コンベア１０によるワークＷの移動と、ウェッジプリズム２１の回転とを、同期させることが可能となる。

【0053】

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。

【符号の説明】

【0054】

１…搬送システム、１０…コンベア、１１…コンベア駆動部、１２…ベルト、１００…モータ、１０１…モータドライバ、１０２…エンコーダ、２０…屈折部、２１…ウェッジプリズム、２２…プリズム駆動部、２００…モータ、２０１…モータドライバ、２０２…エンコーダ、３０…撮像部、４０…照明部、５０…ピッキングロボット、５１…リンク、５２…ジョイント、５３…エンドエフェクタ、６０…制御装置、６１…プロセッサ、６２…主メモリ、６３…フラッシュメモリ、６４…入出力Ｉ／Ｆ、６１０…コンベア制御部、６１１…移動量取得部、６２０…プリズム制御部、６２１…回転量取得部、６３０…撮像制御部、６４０…照明制御部、６５０…ロボット制御部、６６０…記憶部、７０…連動部、７１…シャフト、７２、７３…ギヤ、８０…連動部、８１…シャフト、８２…ギヤ、８３…ローラ、８４…カム、Ｗ…ワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】

【図6】

【図7】