ワーク位置検出システム
【課題】透明体であるワークの安定的な位置を検出することができるワーク位置検出システムを提供する。
【解決手段】透明体であるワークの端面が発光するように光を照射する少なくとも一つの投光部（２１ａ〜２１ｃ）と、光によってワークの端面に生じた発光箇所を撮像する撮像部（２２ａ、２２ｂ）と、撮像部による撮像結果に基づいてワークの位置を検出する検出部と、を有する。
【解決手段】透明体であるワークの端面が発光するように光を照射する少なくとも一つの投光部（２１ａ〜２１ｃ）と、光によってワークの端面に生じた発光箇所を撮像する撮像部（２２ａ、２２ｂ）と、撮像部による撮像結果に基づいてワークの位置を検出する検出部と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク位置検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークの位置を検出することは、ロボットおよびクレーンなどの機器にワークを正確に操作させるために重要である。一般的に、ロボットなどの機器により位置決めされていないワークを支持する場合、ワークの位置を検出するための撮像装置が用いられている。また、照明をワークに当て、ワークを画像として認識しやすくし、ワークの位置を安定的に検出することができる仕組みが付加されていることも多々ある。しかし、自動車ウィンドウガラスなどの透明体であるワークは、検出する対象そのものが透明であるため撮像しにくく、照明を当てても光が透過し、検出が困難であるという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平６−３５９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記問題点を解決し、透明体であるワークの端面が発光するように光を照射することで、透明体であるワークの位置を正確に検出をすることができるワーク位置検出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】
【０００５】
本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。
【０００６】
本発明のワーク位置検出システムは、透明体であるワークの端面が発光するように光を照射する少なくとも一つの投光部と、前記光によって前記ワークの端面に生じた互いに異なる複数の発光箇所を撮像する撮像部と、前記撮像部による撮像結果に基づいて前記ワークの位置を検出する検出部と、を有し、前記投光部は、前記ワークの端面に交差するようにスリット光を前記ワークの端面に対して斜めに照射し、前記撮像部は、前記スリット光によって前記ワークの端面の複数個所で生じた複数の輝点を撮像することを特徴とする。
【０００７】
本発明のワーク位置検出システムは、透明体であるワークの端面が発光するように光を照射する複数の投光部と、前記光によって前記ワークの端面に生じた互いに異なる複数の発光箇所を撮像する複数の撮像部と、前記撮像部による撮像結果に基づいて前記ワークの位置を検出する検出部と、を有し、前記投光部は、前記ワークの端面に交差するようにスリット光を前記ワークの端面に対して斜めに照射し、前記検出部は、前記複数の撮像部による複数方向からの撮像結果に基づいて前記ワークの三次元姿勢を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように構成された本発明にかかるワーク位置検出システムによれば、透明体であるワークの端面が発光するように光を照射し、光によってワークの端面に生じた発光箇所を撮像し、その撮像結果に基づいてワークの位置を検出するので、透明体であるワークの位置を正確に検出することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態のワーク位置検出システムが具体的に用いられる車両用窓ガラス移し替えシステムの構成図である。
【図２】図１に示す取付け台の構成図である。
【図３】図１のワーク位置検出システムのシステム構成図である。
【図４】図４ａは、照明光用投光部から照射される照明光の一部がガラス板２の内部で反射し、ガラス板２内部で案内される様子を示す図であり、図４ｂは、空気およびガラスの屈折率がそれぞれｎ１およびｎ２のとき、入射角θ１と、屈折角および反射角θ２との関係、すなわちスネルの法則（ｎ１ｓｉｎθ１＝ｎ２ｓｉｎθ２）を示す図である。
【図５】スリット光用投光部から照射されるスリット光とガラス板の端面とが交差する状態を示す模式図である。
【図６】スリット光用投光部は、スリット光をガラス板の端面に対して斜めに照射することを示すも模式図である。
【図７】図７ａは、特定の波長帯を有する照明光の波長と照度の関係をあらわす図であり、図７ｂは、バンドパスフィルタを用いた波長と遮光率の関係をあらわす図である。
【図８】図８ａは、照明光用撮像部によるバンドパスフィルタを設けない場合の撮像結果を示す図であり、図８ｂは、照明光用撮像部によるバンドパスフィルタを設けた場合の撮像結果を示す図である。
【図９】図９ａは、照明光用撮像部の撮像結果を示す図であり、図９ｂは、スリット光用撮像部２２ｂの撮像結果を示す図である。
【図１０】図１に示すワーク位置検出システムの処理内容を示すフローチャートである。
【図１１】図１に示すワーク位置検出システムの処理内容を示すフローチャートである。
【図１２】第２の実施形態を示すシステム構成図である。
【図１３】図２に示す照明光用撮像部の撮像結果を示す図である。
【図１４】第２の実施形態のワーク位置検出システムが具体的に用いられる車両用窓ガラス移し替えシステムの構成図である。
【図１５】第３の実施形態を示すシステム構成図である。
【図１６】スリット光用投光部から照射されるスリット光とガラス板の端面とが交差する状態を示す模式図である。
【図１７】図１７ａは、超音波測定部２４からガラス板２に放射線を照射する様子をあらわす図であり、図１７ｂは、超音波測定部２４からガラス板２に放射線を照射する様子をあらわす図である。
【図１８】図１８ａは、パレット内でのガラス位置を検出するためのパレットとガラスの位置関係をあらわす概念図であり、図１８ｂは、パレット内でのガラス位置を検出するためのパレットとガラスの位置関係をあらわす概念図である。
【図１９】図１５に示す具体的な手順を示すフローチャートである。
【図２０】第４の実施形態を示すシステム構成図である。
【図２１】第５の実施形態を示すシステム構成図である。
【図２２ａ】図２１に示すワーク位置検出システムの処理内容を示すフローチャートである。
【図２２ｂ】図２２ａに後続するワーク位置検出システムの処理内容を示すフローチャートである。
【図２３】図２１に示すワーク位置検出システムの変形例の処理内容を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態のワーク位置検出システムを説明する。
【００１１】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態では、車両用窓ガラス板移し替えシステムにワーク位置検出システムを適用した場合を例にとって説明する。すなわち、本実施形態では、透明体であるワーク（以下、「透明体ワーク」と称する）として車両用窓ガラス板を採用する。
【００１２】
図１は、本実施形態のワーク位置検出システムが適用されている車両用窓ガラス移し替えシステム（以下、「移し替えシステム」と称する）の一例を示している。
【００１３】
図１に示されるとおり、移し替えシステム（ワーク移載システム）１は、透明体ワークである車両用窓ガラス板（以下、「ガラス板」と称する）を支持するためのロボット（搬送部）１０ａ，１０ｂと、ロボット１０ａがガラス板を支持した状態で、ガラス板の位置を検出するワーク位置検出システム２０とを含む。
【００１４】
ここで、ガラス板２ａ〜２ｈ（以下、「ガラス板２」と総称する）は、第１パレット３ａ〜３ｈ（以下、「第１パレット３」と総称する）に収納された状態で供給される。好ましくは、第１パレット（第１収納部）３は、ガラス板２の輸送に用いられる輸送用パレットである。複数のガラス板２は、それぞれ所定の間隔を隔てて積層状態で第１パレット３に収納されている。第１パレット３ａ〜３ｈそれぞれには、パレット毎に異なる車種・仕様に対応したガラス板２が収納されており、１つのパレットには同一種類のガラス板が収納されている。第１パレット３ａ〜３ｄに収容されているガラス板２ａ〜２ｄは、ロボット１０ａによって第２パレット４ａ〜４ｃ（以下、「第２パレット４」と総称する）に車の生産順序通りに移し替えられて次の車両組立工程へ移送される。また、第１パレット３ｅ〜３ｈに収容されているガラス板２ｅ〜２ｈは、ロボット１０ｂによって仮置き場５に移し替えられる。次いで、仮置き場５に移し替えられたガラス板２ｅ〜２ｈはロボット１０ａによって支持され、第２パレット（第２収納部）４に車の生産順序通りに移し替えられて次の工程へ移送される。なお、複数のガラス板２は、第１パレット３による支持によって、ある程度、位置および姿勢が定まるものの、許容度の範囲内で位置および姿勢がばらつく。また、第１パレット３自身の寸法のばらつきや、第１パレット３を設置する際の位置のばらつきなどが存在する。よって、ロボット１０ａがガラス板２を支持するごとにガラス板２の位置および姿勢が異なりうるため、ロボット１０ａがガラス板２を第２パレット４に移し替える際には、ロボット１０ａがガラス板２を支持した状態で、ガラス板２の位置および姿勢を検出するワーク位置検出システム２０を用いて検出して、ロボット１０ａの動きを補正する必要がある。
【００１５】
ガラス板２を移し替えるロボット１０ａ，１０ｂは、たとえば、図１に示すように、作業フロア上に仮置き場５を間に置いて、ロボット１０ａはガラス板２ａ〜２ｄを支持できるように、ロボット１０ｂはガラス板２ｅ〜２ｈを支持できるように配置されている。ロボット１０ａ，１０ｂは、コントローラ１１（図示せず）からの制御信号を受けて動作するように構成されている。具体的には、コントローラ１１は、移し替える対象となるガラス板が第１パレット３の何れに収容されているかによって、ロボット１０ａおよび／またはロボット１０ｂに制御信号を送信し、ロボット１０ａおよび／またはロボット１０ｂは、この制御信号に基づいて第１パレット３ａ〜３ｈ毎に定められたアプローチ位置からガラス板を支持する。ここで、ガラス板を支持する際には、ロボット１０ａ，１０ｂはガラス板を把持してもよく、吸着してもよい。
【００１６】
次に、ガラス板２の位置を検出するワーク位置検出システム２０について説明する。ワーク位置検出システム２０は、図１に示されるように、ロボット１０ａに支持された状態のガラス板２の位置を検出可能に構成されている。
【００１７】
ワーク位置検出システム２０は、複数の投光部２１ａ，２１ｂ，２１ｃおよび撮像部２２ａ，２２ｂと、位置検出に関する各種の演算および制御を行うコントローラ１１とを含む。ここで、本実施の形態では、コントローラ１１は、上述したとおり、ロボット１０ａ，１０ｂを制御するためのロボットコントローラであるとともに、ワーク位置検出システム２０の一部の役割を担っている。なお、複数の投光部２１ｂ，２１ｃおよび撮像部２２ａ，２２ｂは、たとえば、図２に示すように、第２のパレット４の近傍に設けられた取付け台６を用いて設けられる。また、投光部２１ａは、たとえば、ロボット１０ａのガラスを支持するロボットハンドに設けられているが、後述の条件を満たすのであれば取付け台６などの他の箇所に設けても構わない。
【００１８】
図３は、図１に示されるワーク位置検出システム２０を示す構成図である。以下、図３に基づいて、ワーク位置検出システム２０を構成する投光部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ、撮像部２２ａ，２２ｂ、およびコントローラ１１について、順番に説明する。
【００１９】
＜投光部＞
投光部２１ａは、透明体ワークであるガラス板２の表面に照明光を斜めから照射する発光器である。ここで、照明光とは、通常、像を撮像するために、被測定部を照明する光であって、像を撮像可能であれば如何なるものでもよい。ここで、図４を参照して、照明光を照射する投光部（以下、「照明光用投光部」と称する）２１ａとガラス板２の表面との関係について説明する。図４（ａ）は、照明光用投光部２１ａから照射される照明光１００ａの一部がガラス板２の内部で反射し、ガラス板２内部で案内される様子を示す図である。図４（ｂ）は、空気およびガラスの屈折率がそれぞれｎ１およびｎ２のとき、入射角θ１と、屈折角および反射角θ２との関係、すなわちスネルの法則（ｎ１ｓｉｎθ１＝ｎ２ｓｉｎθ２）を示す図である。ここで、たとえば、空気およびガラスの屈折率はそれぞれｎ１＝１およびｎ２＝１．５である。
【００２０】
図４（ａ）に示されるように、照明光用投光部２１ａは、ガラス板２の表面に照明光１００ａを斜めから照射し、ガラス板２内部で案内された照明光１００ａの少なくとも一部をガラス板２の端面から放射させることで、ガラス板２の端面に光を集中させ発光させる。望ましくは、ガラス板２の表面に反射角θ２が全反射臨界角θ０より大きくなるような入射角度θ１で照明光を照射する。ここで、全反射臨界角θ０とは、光が屈折率の高い物質から屈折率の低い物質に照射する場合、すなわち、光がガラス内部から外部（空気）に照射する場合、ガラス板２内部で全反射が起きるときの最小の角度である。θ０は、ｓｉｎθ０＝ｎ１／ｎ２で求めることができる。なお、本実施形態のように、ガラス板２が湾曲形状を有している場合、臨界角は反射するごとに変化し得るが、ガラス板２内部を照明光の少なくとも一部が全反射し、ガラス板２の端面が強く発光すれば本発明の目的を果たすことができる。
【００２１】
投光部２１ｂ，２１ｃは、透明体ワークであるガラス板２の端面２０１に交差するようにスリット光を照射する発光器である。したがって、一般的な位置検出システムにおける投光部と異なり、透明体ワークであるガラス板２の端面２０１の側からスリット光を照射する。ここで、スリット光とは、直線状に延びた照射領域を持つ光である。たとえば、投光部２１ｂ，２１ｃは、スリット状のレーザ光を照射する投光部（以下、「スリット光用投光部」と称する）である。スリット光用投光部２１ｂ，２１ｃは、たとえば、半導体レーザ素子およびその他の光学系によって構成可能であり、その構成自体は、一般的なスリット光の発光器と同様であるので、詳しい説明を省略する。
【００２２】
次に、図５を参照して、スリット光用投光部２１ｂ，２１ｃから照射されるスリット光とガラス板２の端面２０１との関係について説明する。図５は、スリット光用投光部２１ｂ，２１ｃから照射されるスリット光とガラス板２の端面とが交差する状態を示す模式図である。
【００２３】
スリット光用投光部２１ｂ，２１ｃは、図５に示されるように、スリット光１００ｂ，１００ｃを照射するものである。この結果、ガラス板２の端面に輝点Ｐ１，Ｐ２が生じる。ここで、スリット光用投光部２１ｂ，２１ｃは、ガラス板２の上方からガラス板２に対して、スリット光１００ｂ，１００ｃを垂直に照射するとガラス板２の端面２０１以外で輝点が生じえて、後述する位置検出をする際に障害となるおそれがある。すなわち、ガラス板２に対して、スリット光用投光部２１ｂ，２１ｃを垂直に照射するとガラス板２の上側の端面だけでなく下側の端面でも輝点が生じえて、上側と下側とで生じた輝点が重なる。したがって、ガラス板２の上方に配置された撮像部２２ｂで撮像した結果、上側の端面で生じた輝点を判断できない可能性があるからである。したがって、図６に示すように、スリット光用投光部２１ｂ，２１ｃは、スリット光１００ｂ，１００ｃをガラス板２の端面２０１に対して斜めに照射することが望ましい。この結果、撮像部の撮像結果において、最も内側の輝点をガラス板２の端面で生じた輝点Ｐ１，Ｐ２とみなし、位置検出をする際に誤認識を防止することができる。
【００２４】
なお、照明光用投光部２１ａは、図７（ａ）に示すような特定の波長帯を有する照明光１００ａを照射することで、下記で説明する撮像部２２ａにおいて、バンドパスフィルタ２２０を設け、図７（ｂ）に示すようにガラス板２の端面２０１で発光する光以外の外乱光をカットして、ガラス板２の認識を容易にすることができる。たとえば、スリット光１００ｂおよび照明光１００ａが重なる部分を撮像部２２ａが撮像するとき、バンドパスフィルタ２２０を設けない場合の撮像結果は図８（ａ）のようになり、バンドパスフィルタ２２０を設ける場合の撮像結果は図８（ｂ）のようになる。
【００２５】
＜撮像部＞
次に、図３に戻り、撮像部２２ａ，２２ｂについて説明する。撮像部２２ａは、照明光１００ａによってガラス板２の端面２０１に生じた光の集中箇所（放射箇所）Ｑ１、すなわち強く発光する箇所を撮像する撮像部（以下、「照明光用撮像部」と称する）である。撮像部２２ｂは、スリット光１００ｂ，１００ｃによってガラス板２の端面２０１の複数箇所で生じた複数の輝点Ｐ１，Ｐ２を撮像する撮像部（以下、「スリット光用撮像部」と称する）である。具体的には、照明光用撮像部２２ａおよびスリット光用撮像部２２ｂは、ＣＣＤ素子などの撮像素子とその他の光学系によって構成可能であり、その構成自体は、一般的な撮像部と同様であるので、詳しい説明を省略する。照明光用撮像部２２ａは、上記の投光部での説明のとおりバンドパスフィルタ２２０を設けることが望ましい。さらに、図４（ａ）に示すように、照明光１００ａが直接照明光用撮像部２２ａに当たらないように、投光部２１ａと撮像部２２ａとを配置することが望ましい。
【００２６】
＜コントローラ＞
コントローラ１１は、上述したように、ロボット１０ａ，１０ｂを制御するためのロボットコントローラであるとともに、ワーク位置検出システム２０の一部の役割を担っている。
【００２７】
コントローラ１１は、マイクロプロセッサからなる中央演算処理装置（ＣＰＵ）、ＣＰＵにバス結合されたＲＯＭメモリ、ＲＡＭメモリ、不揮発性メモリ、教示操作盤、および通信インターフェイスなどの構成要素を備えている。ＲＯＭメモリには、たとえばロボットを制御するシステムプログラムなどのプログラムが格納される。ＲＡＭメモリは、ＣＰＵが実行する処理のためのデータの一時記憶などに使用される。不揮発性メモリには、たとえば動作プログラムのデータ、ロボットの教示データ、およびロボットなどの動作に必要な各種設定値が格納される。教示操作盤は、たとえばロボット１０ａ，１０ｂの教示データを入力する場合に用いられる。また、通信インターフェイスは、ロボット１０ａ，１０ｂ、照明光用投光部２１ａ、スリット光用投光部２１ｂ，２１ｃ、照明光用撮像部２２ａ、およびスリット光用投光部２２ｂとコントローラ１１とを通信可能に接続する。
【００２８】
コントローラ１１は、照明光の照射を指示するための信号(以下、「照明光照射信号」と称する)を照明光用投光部２１ａに送信し、スリット光の照射を指示するための信号（以下、「スリット光照射信号」と称する）をスリット光用投光部２１ｂ，２１ｃに送信し、照明光の撮像を指示するための信号（以下、「照明光撮像信号」と称する）を照明光用撮像部２２ａに送信し、スリット光の撮像を指示するための信号（以下、「スリット光用撮像信号」と称する）をスリット光用撮像部２２ｂ，２２ｃに送信する。
【００２９】
また、コントローラ１１は、以下のような検出部として機能する。
【００３０】
検出部は、照明光用撮像部２２ａおよびスリット光用撮像部２２ｂからの撮像結果のデータ信号を受信して、その撮像結果のデータ信号に基づいて透明体ワークであるガラス板２の位置を検出するものである。以下に、コントローラ１１の検出部で処理される透明体ワークであるガラス板２の位置を検出する方法を、図９を参照しつつ、詳細に説明する。図９（ａ）は、照明光用撮像部２２ａの撮像結果を示す図であり、図９（ｂ）は、スリット光用撮像部２２ｂの撮像結果を示す図である。
【００３１】
まず、基準形状をコントローラ１１に設定する。基準形状とは、たとえば、ロボット１０ａがガラス板２を支持する基準となる箇所（以下、「基準箇所」と称する）を決め、その基準箇所で支持した状態で撮像空間３００に移動したとき、照明光用撮像部２２ａ、スリット光用撮像部２２ｂが撮像する形状である。すなわち、基準形状は、たとえば、図９（ａ）および図９（ｂ）のように設定される。基準箇所とは、予めコントローラ１１に設定した教示データで、ロボット１０ａがガラス板２を正確に第２のパレット４に収納することができるとき、ロボット１０ａがガラス板２を支持する箇所である。したがって、基準箇所以外で、ロボット１０ａがガラス板２を支持したとき、照明光用撮像部２２ａ、およびスリット光用撮像部２２ｂが撮像する形状が基準形状と差異を生じ、この差異によってロボット１０ａがガラス板２のどの位置を支持しているか算出することができる。算出後、ロボット１０ａの教示データを補正し、第２のパレット４に正確にガラス板２を収納することができる。撮像空間３００は、図３に示すような、照明光用撮像部２２ａ、およびスリット光用撮像部２２ｂがガラス板２撮像をすることができる所定の空間である。以下に、コントローラ１１の検出部で処理される透明体ワークであるガラス板２の位置を検出する方法を、詳細に説明する。
【００３２】
まず、ガラス板２を支持したロボット１０ａは、ワーク位置を検出することができるように、取付け台６前の撮像空間３００にロボット１０ａのロボットハンドを移動する。撮像空間３００を、ｘ、ｙ、ｚ軸を定めた座標系で表現する。本実施形態では、照明光用撮像部２２ａは、ｘｚ平面を撮像できるように配置し、スリット光用撮像部２２ｂはｘｙ平面を撮像できるように配置する。したがって、コントローラ１１の基準形状は、照明光用撮像部２２ａはｘｚ平面を撮像したものであり、スリット光用撮像部２２ｂはｙｚ平面を撮像したものである。ここで、本実施形態では、ガラス板２は、ｚ軸まわりにθｚ回転移動し、ｘ軸方向にα平行移動し、ｙ軸方向にβ平行移動し、およびｚ軸方向にγ平行移動しているものとして、この各種パラメータ（θｚ、α、β、γ）を検出部の検出結果によって求めることができる。よって、図９に示すように、照明光用撮像部２２ａではパラメータ（α、γ）、スリット光用撮像部２２ｂではパラメータ（θｚ、β）を求めることできる。すなわち、照明光用撮像部２２ａおよびスリット光用撮像部２２ｂによって撮像された形状と、基準形状とを比較することによって、ロボット１０ａがガラス板２を支持した基準箇所からの移動量である各種パラメータ（θｚ、α、β、γ）をコントローラ１１が算出することにより求めることができる。
【００３３】
以上のように構成される本実施形態のワーク位置検出システム２０は、以下のように処理が実行される。
【００３４】
図１０は、本実施形態のワーク位置検出システム２０の処理内容を示すフローチャートである。
【００３５】
まず、コントローラ１１は、第１のパレット３ａ〜３ｈのうち何れか一つのパレットからガラス板の取り出しを指示する（ステップＳ１）。次に、コントローラ１１は、取り出し指示されたガラス板の収容パレットが、ロボット１０ａが処理する第１のパレット３ａ〜３ｄ、またはロボット１０ｂが処理する第１のパレット３ｅ〜３ｈであるのかを判断する（ステップＳ２）。
【００３６】
コントローラ１１は、ガラス板を取り出すパレットに該当する第１のパレット３ａ〜３ｈ内のガラス残数がゼロか否かを判断する（ステップＳ３ａ，３ｂ）。パレット内のガラス残数がゼロか否かは、たとえば、パレットに設けたカウンタを用いて、そのカウンタの出力をコントローラ１１が受信することにより判断することができる。
【００３７】
ガラス板を取り出すパレットのガラス板の残り枚数がゼロであれば、第１のパレットが空であること（パレット空出力）をコントローラ１１は表示する（ステップＳ４ａ，４ｂ）。
【００３８】
コントローラ１１は、第１のパレット３ｅ〜３ｈからガラス板２を取り出すことを指示した場合には、まずロボット１０ｂにガラスを支持させ、取り出すように指示する（ステップＳ５）。そして、コントローラ１１は、ロボット１０ｂに支持したガラス板２を仮置き台５に置くように指示する（ステップＳ６）。
【００３９】
コントローラ１１は、ロボット１０ｂがガラス板２を仮置き台５に置いたあと、取り出し完了の信号をロボット１０ｂに送信して、ロボット１０ｂは元の位置に戻る（ステップＳ７）。コントローラ１１は、第２のパレット４のガラス板２を収納する空きがあるか否かを判断する（ステップＳ８）。第２のパレット４のガラス板２を収納する空きがあるか否かは、たとえば、パレットに設けたカウンタを用いて、そのカウンタの出力をコントローラ１１が受信することにより判断することができる。第２のパレット４のガラス板２を収納する空きがない場合は、ガラス板２を収納すべき第２のパレット４が空きのパレットに入れ替わるまで、すなわち、空の第２のパレットが収納箇所に移動するまで待機状態となる。
【００４０】
次に、コントローラ１１は、ロボット１０ａに、第１パレット３ａ〜３ｄであれば、それぞれの各パレットから、第１パレット３ｅ〜３ｈであれば、仮置き台５からそれぞれガラス板２を取り出す指示をする（ステップＳ９）。
【００４１】
コントローラ１１は、ロボット１０ａがガラス板２を支持した状態で、ワーク位置を検出する撮像箇所へロボットハンドを移動させる（ステップＳ１０）。そして、コントローラ１１は、ワーク位置を検出する（ステップＳ１１）。ワーク位置の検出処理は、図１１のフローチャートを用いて説明する。
【００４２】
そして、コントローラ１１は、ワーク位置を検出したあと、その検出結果を基にロボット１０ａに第２のパレット４に整列させる（ステップＳ１２）。
【００４３】
以下、ワーク位置検出を図１１のフローチャートを用いて詳細に説明する。
【００４４】
コントローラ１１は、まずスリット光の照射をスリット光用投光部２１ｂ，２１ｃに指示する（ステップＳ２１）。
【００４５】
次に、コントローラ１１は、スリット光用撮像部２２ｂに、スリット光用投光部２１ｂ，２１ｃからスリット光によって照射されたガラス板２の端面２０１の輝点Ｐ１，Ｐ２の撮像を指示する（ステップＳ２２）。
【００４６】
コントローラ１１は、スリット光用撮像部２２ｂによって撮像された輝点Ｐ１，Ｐ２の撮像結果の取り込みを実行する（ステップＳ２３）。
【００４７】
コントローラ１１は、上述した通り予め設定された教示データ（教示形状）と撮像結果の輝点Ｐ１，Ｐ２の形状を比較することで、パラメータ（β、θｚ）を算出する（ステップＳ２４）。
【００４８】
コントローラ１１は、パラメータ（β、θｚ）を算出後、スリット光用投光部２１ｂ，２１ｃにスリット光の照射のＯＦＦを指示する（ステップＳ２５）。
【００４９】
コントローラ１１は、照明光の照射を照明光用投光部２１ａに指示する（ステップＳ２６）。
【００５０】
次に、コントローラ１１は、照明光用撮像部２２ａに、照明光用投光部２１ａから照明光によって照射されたガラス板２の端面に生じた発光箇所（放射箇所）Ｑ１の撮像を指示する（ステップＳ２７）。
【００５１】
コントローラ１１は、照明光用撮像部２２ａによって撮像された発光箇所Ｑ１の撮像結果を取り込む（ステップＳ２８）。
【００５２】
コントローラ１１は、上述した通り予め設定された教示データ（教示形状）と撮像結果の発光箇所（放射箇所）Ｑ１の形状を比較することで、パラメータ（α、γ）を算出する（ステップＳ２９）。
【００５３】
コントローラ１１は、パラメータ（α、γ）を算出後、スリット光用投光部２１ｂ，２１ｃにスリット光の照射のＯＦＦを指示する（ステップＳ３０）。
【００５４】
なお、パラメータ（β、θｚ）の位置検出処理であるステップＳ２１〜ステップＳ２５と、パラメータ（α、γ）の位置検出処理であるステップＳ２６〜ステップＳ３０とは、逆に順序を入れ替えてもよいし、同時に処理を実行することも可能である。
【００５５】
以上より、各種パラメータ（θｚ、α、β、γ）の結果よりガラスの位置計算をすることができる（ステップＳ３１）。
【００５６】
以上の処理において、ステップＳ２１以下の処理は、スリット光用投光部の処理に対応する。ステップＳ２６以下の処理は、照明光用投光部の処理に対応する。
【００５７】
また、ステップＳ２２〜ステップＳ２３の処理は、スリット光用撮像部の処理に対応する。ステップＳ２７〜ステップＳ２８の処理は、照明光用撮像部の処理に対応する。
【００５８】
さらに、ステップＳ２４およびステップＳ２９の処理は、検出部の処理に対応する。
【００５９】
以上のように、本実施形態のワーク位置検出システム２０によれば、以下のような（Ａ）〜（Ｋ）の効果を奏する。
【００６０】
（Ａ）透明体であるガラス板の端面が発光するように光を照射する少なくとも一つの投光部と、光によってガラス板の端面に生じた発光箇所を撮像する撮像部と、撮像部による撮像結果に基づいてガラス板の位置を検出する検出部とを有するので、ガラス板の端面が発光するように光を照射することで、撮像する対象が透明体であっても、透明体であるガラス板の位置を正確に検出することができるようになる。
【００６１】
（Ｂ）投光部が複数設けられていることで、ワーク位置検出に用いるためのワークの端面に複数の発光箇所を生じさせ、その複数の発光箇所に基づいて透明体であるガラス板の位置を検出することで、ガラス板の位置を詳細に検出することができる。
【００６２】
（Ｃ）照明光を照射し、ガラス板内部で案内された照明光の少なくとも一部をガラス板の端面に集中させることによって、ガラス板の端面を強く発光させることができるので、強く発光した部分の撮像が容易となる。
【００６３】
（Ｄ）ガラス板の表面に照射光を斜めから照射し、照射光の少なくとも一部をガラス板内部で全反射させることで、照明光が全てガラス板を透過することなく、ガラス板の端面を強く発光させることができる。
【００６４】
（Ｅ）投光部は、ガラス板の表面に全反射臨界角より大きな入射角度で照明光を照射することで、照明光がガラス板内部で全反射をして端部を強く発光させることができる。
【００６５】
（Ｆ）投光部は、特定の波長帯の照明光を照射し、撮像部は、特定の波長帯の照明光を選択的に透過するフィルタを備えることで、照明光によりガラス板の端面で発光する以外の光をカットし、撮像部による安定した撮像ができる。
【００６６】
（Ｇ）ガラス板は、ロボットに支持され、検出部は、ロボットに支持された状態のまま撮像部によって撮像された撮像結果に基づいてガラス板の位置を検出することで、ロボットがガラス板２を完全に正確に指示しなくても、その検出部の検出結果により、第２のパレットに正確に収納することができる。
【００６７】
（Ｈ）投光部は、ガラス板の端面に交差するようにスリット光を照射し、撮像部は、スリット光によってガラス板の端面の複数個所で生じた複数の輝点を撮像することで、撮像の対象が透明体であっても、透明体であるガラス板の位置を正確に検出することができるようになる。
【００６８】
（Ｉ）投光部は、スリット光をガラス板の端面に対して斜めに照射することで、撮像部がガラス板２を撮像したときに、位置検出に用いる輝点のみを安定して検出することができる。
【００６９】
（Ｊ）投光部が複数設けられ、検出部は、複数の投光部から照射されたそれぞれのスリット光によってガラス板の端面の複数箇所で生じた複数の輝点の撮像結果に基づいてガラス板の位置を検出することで、ガラス板の位置を詳細に検出することができる。
【００７０】
（Ｋ）投光部は、ガラス板の表面に照明光を照射し、ガラス板内部で案内された照明光の少なくとも一部をガラス板の端面から放出させる照明光用投光部と、ガラス板の端面に交差するようにスリット光を照射するスリット光用投光部とを含み、撮像部は、照明光によってガラス板の端面に生じる放射箇所を撮像する照明光用撮像部と、スリット光によってガラス板の端面に生じた輝点を撮像するスリット光用撮像部とを含み、検出部は、照明光用撮像部およびスリット光用撮像部による撮像結果に基づいてガラス板の位置を検出することで、ガラス板の位置を詳細に検出することができる。
【００７１】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について詳細に説明する。
【００７２】
第２の実施形態のワーク位置検出システム２０は、図１２に示すように、第１の実施形態の構成機器であるスリット光用投光部２１ｂ，２１ｃ、およびスリット光用撮像部２２ｂに代えて、照明光用投光部２１ｄ、および照明光用撮像部２２ｃを用いて、複数方向からの照明光用撮像部のみの撮像結果に基づいて透明体であるガラス板の位置を検出することができるシステムである。また、第２の実施形態のワーク位置検出システムは、第１の実施形態と同様に、ガラス板２は、ｚ軸まわりにθｚ回転移動し、ｘ軸方向にα平行移動し、ｙ軸方向にβ平行移動し、およびｚ軸方向にγ平行移動しているものとして、この各種パラメータ（θｚ、α、β、γ）を検出部の検出結果によって求めることができる。
【００７３】
第２の実施形態のワーク位置検出システム２０は、複数の照明光用投光部２１ａ，２１ｄおよび照明光用撮像部２２ａ，２２ｄと、位置検出に関する各種の演算および制御を実行するコントローラ１１とを含む。また、照明光用撮像部２２ａ，２２ｄは、たとえば、図２のような取付け台６を用いて設けられる。また、照明光用投光部２１ｄは、照明光用投光部２１ａと同様に、たとえば、ロボット１０ａのガラス板を支持するロボットハンドに設けられている。以下、第２の実施形態と第１の実施形態と同一の構成要素は説明を省略する。
【００７４】
照明光用投光部２１ｄは、照明光用投光部２１ａと同様に、透明体ワークであるガラス板２の表面に照明光を斜めから照射する発光器である。照明光用投光部２１ａは、撮像空間３００のｘｚ平面を撮像するためのものであり、照明光用投光部２１ｄは、撮像空間３００のｘｙ平面を撮像するためのものである。
【００７５】
コントローラ１１は、照明光照射信号を照明光用投光部２１ａ，２１ｄに送信し、照明光撮像信号を照明光用撮像部２２ａ，２２ｃに送信する。以下に、コントローラ１１の検出部で処理される透明体ワークであるガラス板２の位置を検出する方法を、図１３を参照しつつ、詳細に説明する。図１３は、照明光用撮像部２２ｃの撮像結果を示す図である。なお、照明光用撮像部２２ａは第１の実施形態と同様なので、説明を省略する。
【００７６】
まず、基準形状を第１の実施形態と同様にコントローラ１１に設定する。基準形状は、たとえば、図１３に示すような形状で設定される。予め設定された基準形状と、照明光用撮像部２２ｃで撮像された形状とを比較することで、ワーク位置の検出をすることができ、パラメータ（β、θｚ）を算出することができる。また、第１の実施形態と同様に、照明光用撮像部２２ａでパラメータ（α、γ）を算出することができるので、ロボット１０ａがガラス板２を支持した基準箇所からの移動量である各種パラメータ（θｚ、α、β、γ）を、コントローラ１１によって求めることができる。
【００７７】
ここで、照明光用投光部２１ａは、特定の波長帯（以下、「第１波長帯」と称する）の照明光を照射する投光部（以下、「第１波長帯用投光部」と称する）、照明光用投光部２１ｄは、第１波長帯とは異なる特定の波長帯（以下、「第２波長帯」と称する）の照明光を照射する投光部（以下、「第２波長帯用投光部」と称する）にすることが望ましい。照明光用撮像部２２ａ，２２ｃにそれぞれ第１波長帯、第２波長帯を選択的に透過するバンドパスフィルタ２２０，２２１を設けることで、ガラス板２の端面２０１で発光する光以外の外乱光をカットして、かつ、お互いの照明光に干渉されず、ガラス板２の認識を容易にすることができる。
【００７８】
なお、照明光１００ａが直接照明光用撮像部２２ａに当たらないように、照明光１００ｄが直接照明光用撮像部２２ｃに当たらないように、照明光用投光部２１ａ，２１ｄと照明光用撮像部２２ａ，２２ｃを配置することが望ましい。
【００７９】
以上のように、第２の実施形態のワーク位置検出システム２０によれば、第１の実施形態の（Ａ）〜（Ｇ）の効果に加え、以下の（Ｌ）、（Ｍ）効果を奏する。
【００８０】
（Ｌ）スリット光用投光部を用いると、ガラス板の端面以外で輝点が生じ得て、撮像結果をもとに、ガラス板の位置検出をする処理が複雑となる。しかし、照明光用投光部のみでワーク位置の検出処理をすれば、ガラス板の端面が発光するだけであり、外乱光はバンドパスフィルタによりカットできるので、安定したガラス板の位置検出が可能である。
【００８１】
（Ｍ）投光部は、第１波長帯の照明光を照射する第１波長帯用投光部と、第２波長帯の照明光を照射する第２波長帯用投光部とを含み、撮像部は、第１波長帯の照明光を選択的に透過するフィルタを備える第１波長帯用撮像部と、第２波長帯の照明光を選択的に透過するフィルタを備える第２波長帯用撮像部とを含むことで、ガラス板２の端面２０１で発光する光以外の外乱光をカットして、かつ、お互いの照明光に干渉されず、ガラス板２の認識を容易にすることができる。
【００８２】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態について詳細に説明する。
【００８３】
第３の実施形態のワーク位置検出システム２０は、図１４に示されるように、ガラス板２が第１パレット３に収容された状態のままでも、ガラス板２の位置を検出可能に構成されている。すなわち、第１の実施形態および第２の実施形態と異なり、ロボットがガラス板２を支持してからワーク位置検出するのではなく、支持する前にワーク位置検出をすることで、ロボットにガラス板２を基準箇所で支持させるものである。
【００８４】
ワーク位置検出システム２０は、図１５に示されるように、第１のパレット３の上方に設けられた複数の投光部２１ｅ，２１ｆおよび撮像部２２ｄと、少なくとも一部の投光部２１ｅを移動する移動部２３と、超音波測定器２４と、位置検出に関する各種の演算および制御を実行するコントローラ１１とを含む。ここで、第３の実施形態では、コントローラ１１は、第１の実施形態と同様に、ロボット１０ａ，１０ｂを制御するためのロボットコントローラであるとともに、ワーク位置検出システム２０の一部の役割を担っている。なお、図１４では、第１のパレット３Ａの上方の投光部２１ｅ，２１ｆおよび撮像部２２ｅのみを示したが、他の第１のパレット（３ｂ〜３ｈ）の上方にも同様の投光部および撮像部が設けられてもよい。
【００８５】
＜投光部＞
投光部２１ｅ，２１ｆは、透明体ワークであるガラス板２の端面２０１に交差するようにスリット光を照射する発光器である。投光部自体は、第１の実施形態で用いる投光部２１ｂ，２１ｃと同様である。
【００８６】
投光部２１ｅ，２１ｆは、移動部２３によって移動される第１投光部２１ｅと、固定された第２投光部２１ｆとを含む。ここで、図１６を参照して、第１投光部２１ｅおよび第２投光部２１ｆから照射されるスリット光とガラス板２の端面２０１との関係について説明する。図１６は、第１投光部２１ｅおよび第２投光部２１ｆから照射されるスリット光とガラス板２の端面とが交差する状態を示す模式図である。
【００８７】
図１６に示されるように、本実施の形態における透明体ワーク、すなわちガラス板２は、複数の投光部２１ｅ，２１ｆのうちの一つの投光部である第１投光部２１ｅから照射された一つのスリット光１００ｅに対して複数の交点を形成可能な湾曲した端面２０１を有している。具体的には、第１投光部２１ｅは、二つの交点でガラス板２の端面２０１と交差する一つのスリット光１００ｅを照射するものである。この結果、二つの交点で輝点Ｐ３，Ｐ４が生じる。なお、本実施の形態では、一つのスリット光１００ｅがガラス板２の端面２０１と複数の箇所で交差するように第１投光部２１ｅが移動部２３を移動する。
【００８８】
一方、第２投光部２１ｆは、第１投光部２１ｅからのスリット光１００ｅによる二つの交点（輝点Ｐ３、Ｐ４）以外の他の箇所でガラス板２の端面２０１と交差する他のスリット光１００ｆを照射するものである。この結果、一の交点で輝点Ｐ５が生じる。なお、望ましくは、第２投光部２１ｆは、上記の二つの交点に挟まれる一の箇所でガラス板２の端面２０１と交差するスリット光１００ｆを照射する。
【００８９】
＜撮像部＞
次に、図１５に戻り、撮像部２２ｄについて説明する。撮像部２２ｄは、スリット光１００ｅおよびスリット光１００ｆによってガラス板２の端面２０１の複数箇所で生じた複数の輝点Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５を撮像するものである。撮像部自体は、第１の実施形態で用いる撮像部と同様である。
【００９０】
＜移動部＞
移動部２３は、上述したように、少なくとも一つの投光部を移動させるものであり、具体的には第１投光部２１ｅを移動させるものである。すなわち、移動部２３は、第１投光部２１ｅの位置または向きの少なくとも一つを変化させる。したがって、第１投光部２１ｅからのスリット光１００ｅによって透明体ワークであるガラス板２の照射される箇所を変化させることができる。たとえば、移動部２３は、リニアアクチュエータであり、その構成自体は、一般的な移動部と同様であるので、詳しい説明を省略する。
【００９１】
また、本実施形態と異なり、移動部２３を用いずに第１投光部２１ｅ自体の構造によってスリット光１００ｅの照射角度を変化させてもよい。
【００９２】
＜超音波測定部＞
超音波測定部は、超音波を用いて超音波測定部からガラス板までの距離を測定するものである。具体的には、超音波をガラス板２の表面２０２に発信し、反射波を受信するまでの時間によって距離を算出することができる。超音波測定部は、たとえば、図１７（ａ）に示すように、ロボット１０ａ，１０ｂのガラス板２を支持する部分であるロボットハンドに取付けることで、ロボットハンドと超音波測定部２４との距離を測定することができる。
【００９３】
なお、超音波測定部２４は、図１７（ｂ）のように、ロボットハンドに３つ設けることもでき、この場合は、各測定部の距離算出結果より、ガラスまでの距離、パレット内でのガラス板のパレットに対する角度、ガラス板の長手方向の位置を検出することも可能である。
【００９４】
＜コントローラ＞
コントローラ１１は、第１の実施形態と同様に、ロボット２０を制御するためのロボットコントローラであるとともに、ワーク位置検出システム１０の一部の役割を担っている。
【００９５】
コントローラ１１は、スリット光の照射を指示するための信号（以下、「照射信号」と称する）を第１投光部２１ｅおよび第２投光部２１ｆに送信し、撮像を指示するための信号（以下、「撮像信号」と称する）を撮像部２２ｄに送信する。コントローラ１１の通信インターフェイスは、ロボット１０ａ，１０ｂ、第１投光部２１ｅ、第２投光部２１ｆ、および撮像部２２ｄとコントローラ１１とを通信可能に接続する。
【００９６】
また、コントローラ１１は、以下のような判断部、補正部、比較部、および検出部として機能する。
【００９７】
判断部は、スリット光１００ｅがガラス板２の端面と二つの交点で交差するか否かを判断するものである。すなわち、判断部は、以下に示すように検出部によって求められる撮像部２２ｄからの撮像結果のデータ信号に基づいて、スリット光１００ｅがガラス板２の端面２０１と二つの交点で交差するか否かを判断し、その判断結果によってスリット光１００ｅがガラス板２の端面２０１と二つの交点で交差する状態になるように第１投光部２１ｅを移動部２３によって移動させる。
【００９８】
補正部は、透明体ワークであるガラス板２を支持するためのロボット１０ａ，１０ｂの教示データを補正するものである。すなわち、補正部は、以下に示すように検出部によって求められる第１のパレット３とガラス板２との位置関係に基づいてロボット１０ａ，１０ｂの教示データを補正し、ロボット１０ａ，１０ｂに制御信号を送信する。
【００９９】
比較部は、超音波測定部２４の距離測定結果と、下記で説明する検出部において、ガラス板２の位置検出の結果とを比較するものである。具体的には、本実施形態では、ワーク位置検出結果に基づいて、ロボット１０ａ，１０ｂはガラス板２を支持するが、比較部はこの検出結果に誤りがないかの確認をしている。
【０１００】
検出部は、撮像部２２ｄからの撮像結果のデータ信号を受信して、その撮像結果のデータ信号に基づいて透明体ワークであるガラス板２の位置を検出するものである。以下に、コントローラ１１の検出部で処理される透明体ワークであるガラス板２の位置を検出する方法を、図を参照しつつ、詳細に説明する。
【０１０１】
検出部は、第１のパレット３における座標系を基準座標系とし、この基準座標系と透明体ワークであるガラス板２の座標系との相対的な位置関係を複数の輝点によって求めるものである。基準座標系とは、たとえば、図１８（ａ）に示すように、第１のパレット３においてｘ、ｙ、ｚ軸を定めた座標系である。基準座標系のｙ軸は、第１のパレット３内においてガラス板２が積層状態で配置される際の積層方向であり、基準座標系のｚ軸は、第１のパレット３の底面に対して垂直方向であり、基準座標系のｘ軸は、ｙ軸およびｚ軸に対して垂直である。なお、各軸の座標の原点は、たとえば、第１のパレット３の中心点に置くことができる。
【０１０２】
本実施形態における基準座標系と各ガラス板２の座標系とのそれぞれの相対的な位置関係は、座標変換処理によって求めることができる。すなわち、図１８（ｂ）に示すように、基準座標系に対して各ガラス板２の座標系は、ｘ軸まわりにθｘ回転移動し、ｚ軸まわりにθｚ回転移動し、ｘ軸方向にα平行移動し、およびｙ軸方向にβ平行移動しているものとして、この各種パラメータ（θｘ、θｚ、α、β）を座標変換処理によって求めることで、第１のパレット３と各ガラス板２との相対的な位置関係を求めることができる。
【０１０３】
なお、本実施形態では、ｚ軸中心の回転移動θｚは考慮するが、ｘ軸中心の回転移動θｘはパレット３により規制され、影響は無視（θｘは常に一定）できるものとし、不知のパラメータ（θｚ、α、β）を座標変換処理によって求めて、第１のパレット３の基準座標系とガラス板２の座標系との相対的な位置関係を求める。また、ｚ軸方向にγ平行移動は、ガラス板２がパレットに支持されていることから影響は無視できるものとする。
【０１０４】
本実施形態で用いる座標変換処理は、ある座標系を４×４行列で表現する方法としての同次変換と呼ぶベクトル表現を用いて行うこととする。ここで、本実施形態では、ガラス板２の端面２０１の長手方向の形状を簡易的に２次式（ｙ＝ｆ（ｘ）＝Ａｘ２＋Ｂｘ）で近似できるものとし、数式（１）で表現することができる。
【０１０５】
【数１】
【０１０６】
ただし、ｘｍ３、ｙｍ３、ｚｍ３は、ガラス板２の座標系におけるｘ座標、ｙ座標、ｚ座標である。
【０１０７】
また、基準座標系に対してｚ軸まわりにθｚ回転移動し、ｘ軸方向にα平行移動、ｙ軸方向にβ平行移動して作成した新たな座標系の関係は数式（２）にて表現されることが公知である。
【０１０８】
【数２】
【０１０９】
したがって、本実施形態では、撮像部２２ｄの撮像結果である３点の輝点Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５に基づいて、基準座標系からガラス板の座標系への同次変換行列Ｔのパラメータ（θｚ、α、β）を数式（１）および数式（２）より決定し、基準座標系と透明体ワークであるガラス板２座標系との相対的な位置関係を求めることができる。
【０１１０】
すなわち、撮像部２２ｄの撮像結果により輝点Ｐ３の基準座標系での座標Ｐ３（ｘｗ３、ｙｗ３、ｚｗ３）を得ることで、その座標Ｐ３（ｘｗ３、ｙｗ３、ｚｗ３）から数式（１）および数式（２）を適用すると、以下の数式（３）が得られる。
【０１１１】
【数３】
【０１１２】
また、輝点Ｐ４およびＰ５の基準座標系での座標Ｐ４（ｘｗ４、ｙｗ４、ｚｗ４）および輝点Ｐ５（ｘｗ４、ｙｗ５、ｚｗ５）についても輝点Ｐ３と同様にして数式（３）の関係から得られる。次いで、それぞれ数式（３）を展開すると以下の数式（４）の連立方程式が得られる。
【０１１３】
【数４】
【０１１４】
これらの連立方程式を解くことにより、同次変換行列のパラメータ（θｚ、α、β）とガラス板２の座標系での輝点Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５のそれぞれのｘ座標（ｘｍ３、ｘｍ４、ｘｍ５）とを求めることができる。したがって、基準座標系と透明体ワークであるガラス板２の座標系との相対的な位置関係を求めることで、透明体ワークであるガラス板２の第１のパレット３内における基準位置からのズレ（移動量）を求めることができる。ここで、基準位置とは、たとえば、ロボット２２の教示データを予め設定する際に仮定された第１のパレット３内（基準座標系）におけるガラス板２の位置である。なお、基準位置にガラス板が存在していると仮定して予め設定された教示データは、上記の基準位置からのズレ（移動量）の算出結果に基づいて実際のガラス板２の位置（以下、「実位置」と称する）に適合するように補正されることとなる。したがって、基準位置は、実際にガラス板２が第１のパレット３内で配置された位置である必要はなく、第１のパレット３内において適宜に決めることができる仮の位置である。たとえば、第１のパレット３の中心点に置かれた基準座標系の原点など第１のパレット３内の固定点を基準位置とすることができる。この場合、基準位置からのガラス板２の移動量は、複数のガラス板２が所定の間隔を隔てて積層状態で配置されることに伴うオフセット量のみならず、個々のガラス板ごとの位置および姿勢によるバラつきを含んでいる。なお、本実施の形態と異なり、積層状態で配置された複数のガラス板２ごとに教示データを設定する場合には、第１のパレット３内の固定点を基準位置とする代わりに、各ガラス板２のそれぞれについて基準位置を設定してもよい。
【０１１５】
なお、本実施の形態のように、ガラス板２がｚ軸方向に移動せず、また、ｘ軸まわりのθｘ回転移動が無視できる場合には、式（４）に示されるように、基本座標系のｚ座標（ｚｗ３、ｚｗ４、ｚｗ５）とガラス板２の座標系のｚ座標（ｚｍ３、ｚｍ４、ｚｍ５）は等しくなる。このため、ｚ座標（ｘｗ３、ｘｗ４、ｘｗ５）は、パラメータ（θｚ、α、β）を求めるためには不要であり、したがって、撮像結果により輝点Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５の座標を求める際にも、ｚ座標（ｚｍ３、ｚｍ４、ｚｍ５）については求める必要はない。
【０１１６】
上述したように、第１のパレット３に対する透明体ワークであるガラス板２の位置を検出した後、ロボット１０ａ，１０ｂの教示データが補正される。すなわち、ロボット１０ａ，１０ｂの教示データはガラス板２が第１のパレット３内の基準位置にある場合を前提として設定されているので、透明体ワークであるガラス板２の第１のパレット３における基準位置からのズレに基づき、ロボット１０ａ，１０ｂの教示データを補正することができる。
【０１１７】
なお、ガラス板２の端面２０１の長手方向の形状を簡易的に数式（１）のように近似したが、数式（１）に限定されるものではなく、ガラス板２の端面２０１の形状にあった数式、またはガラス板２の端面２０１上で表現される座標相互の対応関係を示すテーブルを用いることもできる。
【０１１８】
また、同次変換行列Ｔは数式（２）に限定されるものではなく、基準座標系と透明体ワークであるガラス板の座標系との相対的な位置関係によって変形できることは周知である。
【０１１９】
以上のように構成される本実施形態のワーク位置検出システム２０は以下のように処理を行う。
【０１２０】
図１９は、本実施形態のワーク位置検出システム２０の処理内容を示すフローチャートである。
【０１２１】
コントローラ１１は、図１５に示すように、ｘ軸と並行にスリット光１００ｅを照射するようにセットされた第１投光部２１ｅ、およびｙ軸と並行に照射するようにセットされた第２投光部２１ｆに照射信号を送信することで、第１投光部２１ｅおよび第２投光部２１ｆにスリット光１００ｅおよびスリット光１００ｆを照射するよう指示する（ステップＳ３１）。
【０１２２】
次に、コントローラ１１は、第１投光部２１ｅおよび第２投光部２１ｆにスリット光１００ｅおよびスリット光１００ｆを照射させている間に、ｘｙ平面を撮像するように第１のパレット３上方にセットされた撮像部２２ｄに撮像信号を送信することで、撮像部２２ｄに、透明体ワークであるガラス板２の画像、すなわち、複数の輝点を撮像するように指示する（ステップＳ３２）。そして、コントローラ１１は、撮像部２２ｄからの撮像結果のデータ信号を取り込む（ステップＳ３３）。
【０１２３】
次に、コントローラ１１は、取り込んだ撮像結果から位置の検出対象であるガラス板２の端面２０１の箇所で生じる３点の輝点Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５が確認されるか否かを判断する（ステップＳ３４）。具体的には、図２に示すとおり、第２投光部２１ｆは、ｙ軸方向と並行に、すなわち、スリット光１００ｆをガラス板２の端面２０１と一つの交点で交差するように照射しているので、ガラス板２の端面２０１に輝点Ｐ５は常に生じていることになる。したがって、コントローラ１１は、第１投光部２１ｅからのスリット光１００ｅがガラス板２の端面２０１と二つの交点で交差し、輝点Ｐ３およびＰ４が生じているか否かを判断することになる。
【０１２４】
ここで、輝点Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５は、たとえば、撮像結果のデータ信号（撮像画像）中から、所定値以上の画素値（輝度）を持つ画素を選択することにより抽出される。なお、ワークであるガラス板２の端面が幅を有することに起因して、それぞれの輝点Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５は、図１６に示すとおり、ある程度の広がりを有する場合がある。この場合、それぞれの輝点Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５が占める各領域において、予め定められた代表点を抽出し、これら代表点の座標をそれぞれの輝点Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５の座標とすることができる。たとえば、輝点Ｐ３が占める領域中で中心に位置する画素を輝点Ｐ３の代表点としてもよく、輝点Ｐ３が占める領域中で最端縁に位置する画素を輝点Ｐ３の代表点としてもよい。
【０１２５】
なお、図２に示されるように、第１のパレット３内に複数のガラス板２が収容されている。したがって、第２投光部２１ｆがスリット光１００ｆをガラス板２の積層方向（図４に示されるｙ軸方向）へ照射すると、スリット光１００ｆが複数のガラス板２と交差して、それぞれのガラス板２の端面で輝点が生じ得る。この結果、現在、支持するために位置検出対象となっているガラス板２で生じた輝点と、それ以外のガラス板２で生じた輝点とが存在する場合がある。したがって、積層方向に沿う座標（ｙ座標）によって、位置検出対象となっているガラス板２で生じている輝点のみを判別し、この輝点をスリット光１００ｆによる輝点Ｐ５として抽出してもよい。また、位置検出対象となっていないガラス板２で生じた輝点を検出しないように、画像処理などによって、位置検出対象のガラス板２の近傍に撮像領域の範囲および検出領域などの範囲を限定してもよい。
【０１２６】
位置の検出対象であるガラス板２の端面２０１で３点の輝点Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５が確認されない場合（ステップＳ３４：Ｎｏ）、移動部２３を用いて、第１投光部２１ｅの定寸移動を指示する（ステップＳ３５）。したがって、第１投光部からのスリット光１００ｅの照射位置を変えて、撮像部２２ｄの撮像結果のデータ信号を新たに取り込み、位置検出対象であるガラス板２の端面２０１で輝点が３点確認されるまでステップＳ３３〜ステップＳ３５の処理を繰り返す。
【０１２７】
なお、移動部２３によって第１投光部２１ｅを移動させ、位置の検出対象であるガラス２の端面２０１で３点の輝点Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５が確認された場合に、さらに付加的に同一方向に第１投光部２１ｅを移動させるように設計することもできる。この場合、輝点Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５間の間隔距離が大きくとることでき、ワークの位置検出精度を向上させることができる。
【０１２８】
一方、位置検出対象であるガラス板２の端面２０１で３点の輝点Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５が確認できた場合（ステップＳ３４：Ｙｅｓ）、コントローラ１１は、座標変換処理（同次変換）を行うルーチンを読み出す（ステップＳ３６）。すなわち、本実施形態では、基準座標系に対してガラス板２の座標系は、ｚ軸まわりにθｚ回転移動し、ｘ軸方向にα平行移動し、ｙ軸方向にβ平行移動する前提であるので、本実施形態の条件に適する同次変換行列Ｔ（数式（２）参照）を読み出す。
【０１２９】
コントローラ１１は、輝点Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５の第１のパレット３の基準座標系における基準座標の値（以下、「基準座標系値」と称する）を取り込む（ステップＳ３７〜ステップＳ３９）。
【０１３０】
コントローラ１１は、上述したとおり、基準座標系値と、同次変換行列Ｔと、ガラス板の端面の形状を表現した式とを用いた連立方程式を解くことで、各パラメータ（θｚ、α、β）の値を算出することができる（ステップＳ４０〜Ｓ４２）。
【０１３１】
コントローラ１１は、各パラメータ（θｚ、α、β）の値を算出した後、ロボット１０ａ，１０ｂが実位置でのガラス板２を支持することができるように、各パラメータ（θｚ、α、β）の値を基にロボット１０ａ，１０ｂの座標系の座標（以下、「ロボット座標」と称する）に変換する（ステップＳ４３）。すなわち、各パラメータ（θｚ、α、β）は基準座標系からガラス板２の座標系への相対的な位置関係をあらわしているので、各パラメータ（θｚ、α、β）によって、基準座標系で表現される基準位置とガラス板２の座標系で表現される実位置との移動量を求めることができる。次いで、各パラメータ（θｚ、α、β）を基にした基準位置から実位置への移動量をロボット座標系の座標に変換する。一例をあげると、ガラス板２が基準座標系の原点の基準位置および所定の姿勢にあるとき、たとえば、基準座標系の座標軸とガラス板２の座標系の座標軸が一致するとき、各パラメータ（θｚ、α、β）の値は、基準位置から実位置への移動量そのものであり、このパラメータの値をロボット座標系の座標に変換することができる。
【０１３２】
コントローラ１１は、ロボット座標に基づいて、ロボット１０ａ，１０ｂが実位置でのガラス板２を支持するために、教示データの補正量（以下、「ロボット支持補正量」と称する）を算出する（ステップＳ４４）。たとえば、教示データは上述した基準位置に基づいて設定されている。したがって、第１のパレット３内でガラス板２が基準位置にはなく実位置にあることによって、ロボット１０ａ，１０ｂがガラス板２を支持する箇所も変化する。そこで、コントローラ１１は、ロボット１０ａ，１０ｂが実位置でのガラス板２を正確に支持することができるように、ロボット座標に基づいて教示データの補正量を算出する。
【０１３３】
コントローラ１１は、ロボット１０ａ，１０ｂの教示データをロボット支持補正量に基づいて補正して、ロボット１０ａ，１０ｂにガラス板２を支持させる（ステップＳ４５）。
【０１３４】
以上の処理において、ステップＳ３４の処理は、スリット光１００ｅが透明体ワークであるガラス板２の端面２０１と二つの交点で交差するか否かを判断する判断部の処理に対応する。また、ステップＳ３５〜ステップＳ４２の処理は、撮像部２２ｄによる撮像結果に基づいて透明体ワークであるガラス板２の位置を検出する検出部の処理に対応する。また、ステップＳ４３〜ステップＳ４４の処理は、透明体ワークであるガラス板２を支持するためのロボット１０ａ，１０ｂの教示データを第１のパレット３における基準座標系とワークの座標系との相対的な位置関係に基づいて補正する補正部の処理に対応する。
【０１３５】
以上のように、第３の実施形態のワーク位置検出システム２０によれば、第１の実施形態の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｈ）〜（Ｊ）の効果に加え、以下の（Ｎ）〜（Ｙ）効果を奏する。
【０１３６】
（Ｎ）透明体であるガラス板の端面に交差するようにスリット光を照射少なくとも一つの投光部と、スリット光によってガラス板の端面の複数箇所で生じた複数の輝点を撮像する撮像部と、撮像部による撮像結果に基づいてガラス板の位置を検出する検出部とを有するので、透明体であるガラス板の位置を正確に検出することができるようになる。
【０１３７】
（Ｏ）投光部が複数設けられていることで、ワーク位置検出に用いるためのワークの端面に複数の輝点を生じさせ、その複数の輝点に基づき透明体であるガラス板の位置を詳細に検出することができる。
【０１３８】
（Ｐ）複数の投光部から照射されたそれぞれのスリット光によってガラス板の端面の複数箇所で生じた複数の輝点の撮像結果に基づいてガラス板の位置を検出するので、ガラス板の位置をより詳細に検出することができるようになる。
【０１３９】
（Ｑ）ガラス板は、一つの投光部から照射された一つのスリット光に対して複数の交点を形成可能な湾曲した端面を有しており、検出部は、複数の交点で生じた輝点を少なくとも含む複数の輝点の撮像結果に基づいてガラス板の位置を検出するので、ガラス板が湾曲を有している場合でも、そのガラス板の位置を検出することができる。
【０１４０】
（Ｒ）ガラス板は、所定の間隔を隔てて積層状態でパレットに収納されており、検出部は、パレットに収納された状態のまま撮像部によって撮像された撮像結果に基づいてガラス板の位置を検出するので、パレットの複数のガラス板を順次に検出することができるようになる。
【０１４１】
（Ｓ）パレットは、ガラス板の輸送に用いられる輸送用パレットである場合でも、従来では、ガラスのようなワークをロボットに支持させる際に、輸送時のパレットからガラス板を取り出すなどの作業者工程を必要としていたが、輸送時のパレットのままでも、ロボットにガラス板を正確に支持させることが可能となるため、ガラス板の落下を防止することができるようになる。
【０１４２】
（Ｔ）検出部は、パレットにおける座標系を基準座標系とし、当該基準座標系とガラス板の座標系との相対的な位置関係を複数の輝点によって求めるので、パレットにおけるガラス板の相対的な位置関係が、従来技術の同次変換を行うことによって、容易に求めることができるようになる。
【０１４３】
（Ｕ）ガラス板を支持するためのロボットの教示データを位置関係に基づいて補正する補正部を有するので、ロボットの教示データを補正し、ガラス板の位置を正確に支持することができるようになる。
【０１４４】
（Ｖ）二つの交点でガラス板の端面と交差する一のスリット光を照射する第１投光部と、ワークの端面の他の箇所で前記ワークの端面と交差する他のスリット光を照射する第２投光部とを含み、検出部は、一のスリット光とガラス板の端面とが交わる二つの交点で生じた輝点と、当該二つの交点で生じた輝点と他の箇所で他のスリット光によって生じた輝点とを含む複数の輝点の撮像結果に基づいてガラス板の位置を検出するので、輝点の数に対して投光部の数を減らしてガラス板の位置を検出することができるようになる。
【０１４５】
（Ｗ）第１投光部は、二つの交点に挟まれる一の箇所でガラス板の端面と交差するスリット光を照射するので、ガラス板の端面で生じる３点の輝点を所定の距離を有することができるようになる。
【０１４６】
（Ｘ）さらに、一つのスリット光がガラス板の端面と複数の箇所で交差するように少なくとも一つの投光部を移動させる移動部を有することで、位置検出対象であるガラス板はパレット内で不動の状態でも、ガラス板を検出することができるようになる。
【０１４７】
（Ｙ）一のスリット光がガラス板の端面と二つの交点で交差するか否かを判断する判断部と、判断部の判断結果に基づいて一のスリット光がワークの端面と二つの交点で交差する状態になるように第１投光部を移動する移動部とを有するので、ガラス板は不動で、かつ、２つの投光部で３点の輝点を得ることができるようになる。
【０１４８】
＜第４の実施形態＞
さらに、本発明の第４の実施形態について詳細に説明する。
【０１４９】
第４の実施形態のワーク位置検出システム２０は、図２０に示すように、第３の実施形態の構成機器に加え、第３投光部２１ｇ、第４投光部２１ｈ、および撮像部２２ｅを用いることで、複数方向からの撮像結果に基づいて透明体であるワークの３次元姿勢を検出することができるシステムである。
【０１５０】
第１投光部２１ｅおよび第２投光部２１ｆはｘｙ平面を交差するように照射し、第３投光部２１ｇおよび第４投光部２１ｈはｙｚ平面を交差するように照射する。
【０１５１】
第４の実施形態のワーク位置検出システム２０によれば、それぞれの投光部からのスリット光とワークとの交差する箇所で生じた輝点をもとに、上述した方法を応用することで、容易にワークの３次元姿勢を求めることができる。
【０１５２】
以上のように、第４の実施形態のワーク位置検出システム２０によれば、本実施形態１の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｈ）〜（Ｊ）、第３の実施形態の（Ｎ）〜（Ｙ）の効果に加え、以下の（Ｚ）効果を奏する。
【０１５３】
（Ｚ）投光部と撮像部とを複数組有し、検出部は、複数の撮像部による複数方向からの撮像結果に基づいてワークの三次元姿勢を検出することで、ワークの位置を３次元姿勢で検出することができるようになる。
【０１５４】
＜第５の実施形態＞
次に、本発明の第５の実施形態について詳細に説明する。
【０１５５】
上述した本発明の第１の実施形態および第２の実施形態では、照明光用投光部が照射する照明光によって発光するワークの端面を、撮像部で撮像し、その撮像結果からワークを認識できることが前提である。
【０１５６】
しかしながら、本発明のワーク位置検出システムを用いるとき、たとえば、実際の工場内では、外光、すなわち太陽光などの光であって、投光部が照射する光以外の光を完全に制御することは不可能であり、外光によって周囲の明るさは変化する。周囲の明るさが変化すると、撮像部によって撮像された画像のコントラスト値および明度も変化し、その結果、ワークが認識しづらくなる可能性がある。たとえば、投光部が照射する光による発光箇所の明るさと周囲の明るさの差が小さくなることによって画像のコントラスト値が小さくなれば、撮像部によって撮像された画像からワークを認識しづらくなり、もしくは、周囲の明るさが明るすぎて画像全体の明度が高くなれば、ハレーションを起こし、撮像部によって撮像された画像からワークを認識しづらくなる。
【０１５７】
また、外光の影響に限らず、投光部自体が経年劣化することによって投光部が照射する光量が低下して、撮像部によって撮像された画像からワークを認識しづらくなることもある。
【０１５８】
一方で、たとえば、ワークを認識するのに余剰な画像のコントラスト値が得られている場合には、投光部によって照射される光量を低下させて投光部の寿命を延ばすことが望ましい。
【０１５９】
本発明の第５の実施形態のワーク位置検出システムは、上記の問題を解決するものである。本実施形態のワーク位置検出システムは、投光部の照射する光量を調節する照射光量調節部と、撮像部の取り込む光量を調節する取り込み光量調節部とを有するものであって、たとえば、第１の実施形態および第２の実施形態で用いた投光部および撮像部を調節することができる。照射光量調節部は、投光部の照射する光量を変化させて、ワークが認識しづらくなる状態を防ぎ、取り込み光量調節部は、撮像部の取り込む光量を変化させて、ワークが認識しづらくなる状態を防ぐものである。
【０１６０】
以下、第５の実施形態のワーク位置検出システム２０を具体的に説明する。
【０１６１】
第５の実施形態のワーク位置検出システム２０は、図２１に示すように、投光部２１と、撮像部２２と、照射光量調節部３１と、取り込み光量調節部３２と、コントローラ１１とを含んでいる。なお、本実施の形態では、照射光量の調整処理および撮像部の取り込み光量の調整処理を実行する構成を除いて、第１の実施形態および第２の実施形態で用いた構成と同様である。したがって、図２１では、ガラス板を収容するためのロボット１０ａやパレット４などの構成については繰り返しの説明を省略し、照射光量の調整処理および撮像部の取り込み光量の調整処理に関係する構成のみを図示している。
【０１６２】
以下、図２１に基づいて、第５の実施形態のワーク位置検出システム２０を構成する投光部２１、照射光量調節部３１、撮像部２２、取り込み光量調節部３２、およびコントローラ１１について、順番に説明する。
【０１６３】
＜投光部＞
投光部２１は、照明光を照射する照明光用投光部であって、投光部自体は、第１の実施形態で用いる照明光用投光部２１ａと同様である。投光部２１が照射する光量は、照射光量調節部３１によって調節される。
【０１６４】
投光部２１は、図２１に示されるように、また、第１の実施形態と同様に、ガラス板２の表面に照明光を斜めから照射し、ガラス板２の端面に光を集中させ発光させる。
＜照射光量調節部＞
照射光量調節部３１は、投光部２１が照射する光量を調整するものであり、ライトコントローラとも呼ばれる。照射光量を調整する構成自体は、従来と同様であるので、詳しい説明を省略するが、たとえば、トライアックを位相制御することにより照明負荷への供給電力を制御する回路構成などを有している。たとえば、照射光量調整部３１は、最小レベルから最大レベルまで複数段階の光量レベルに調整することができる。
【０１６５】
本実施形態の照射光量調整部３１は、コントローラ１１と協働することによって、前回までに撮像部２２によって撮像された画像の明暗データに基づいて、投光部２１が照射する光量を調節する構成である。ここで、明暗データには、撮像された画像全体での明暗の差に対応するコントラスト値、画像全体の明るさである画面全体の平均明度（以下、「画面明度」と称する）、画像中の発光箇所、すなわちガラス板２の端面に生じた光の集中箇所の明るさである認識部全体の平均明度（以下、「認識部明度」と称する）が含まれる。
【０１６６】
具体的には、照射光量調整部３１は、投光部２１が照射する光量を増減するか否かの指示信号をコントローラ１１から受信して、その指示信号によって投光部２１が照射する光量を調節する。なお、照射光量調節部３１は、前回までに撮像部によって撮像された複数回分の画像の明暗データの平均値に基づいて、光量を調節することが望ましい。このような照射光量調整部３１は、投光部２１に内蔵されていてもよい。
【０１６７】
＜撮像部＞
撮像部２２は、ガラス板２の端面に生じた光の集中箇所を撮像する撮像部であって、たとえば、カメラである。撮像部自体は、第１の実施形態で用いる撮像部２２ａと同様である。撮像部２２は、図示していないアクチュエータを搭載しており、アクチュエータを制御することによってシャッタースピードや絞りを適宜に調整することができる。撮像部２２が取り込む光量は、取り込み光量調節部３２によって調節される。
【０１６８】
撮像部２２は、図２１に示されるように、また、第１の実施形態と同様に、投光部２１がガラス板２に照射することによりガラス板２の端面に生じた光の集中箇所Ｑ１を撮像する。
【０１６９】
＜取り込み光量調節部＞
取り込み光量調節部３２は、上記の撮像部２２とともに、ビジョンシステム（視覚システム）を構成するものである。
【０１７０】
取り込み光量調整部３２は、大別して、撮像された画像から明暗データを算出するための明暗データ算出部と、取り込み光量を制御するための取り込み光量制御部とを有する。
【０１７１】
明暗データ算出部としての取り込み光量調整部３２は、撮像部２２によって撮像された画像を受けて、当該画像から、上述したコントラスト値、画面明度、および認識部明度などの明暗データを算出するものである。なお、これらコントラスト値、画面明度、および認識部明度の算出自体は、一般的な画像処理技術と同様であるので、詳しい説明を省略する。算出されたコントラスト値、画面明度、および認識部明度などの明暗データ自体は、ビジョン計測結果として、コントローラ１１に送られる。送られた明暗データは、履歴データとしてコントローラ１１内に記憶される。
【０１７２】
また、光量制御部としての取り込み光量調整部３２は、コントローラ１１と協働することによって、前回までに撮像部２２によって撮像された画像の明暗データに基づいて撮像部２２が取り込む光量を調節する構成である。具体的には、取り込み光量調節部３２は、撮像部２１に取り込まれる光量を増減するか否かの指示信号をコントローラ１１から受信して、その指示信号によって撮像部２２が取り込む光量を調節するように前記撮像部のシャッタースピードおよび絞りの開度を制御する。
【０１７３】
具体的には、取り込み光量調節部３２は、撮像部２２のシャッタースピードおよび／または絞りを制御して、光量を調節する。撮像部２２のシャッタースピードを遅くしてシャッターが開放されている時間を長くすれば、光が当たる時間が長くなって、光を多く取り込むことができ、また、撮像部２２のシャッタースピードを速くしてシャッターが開放されている時間を短くすれば、光が当たる時間が短くなって、光を取り込む量が少なくなる。また、絞りに関してみれば、撮像部２２のレンズの絞りの開度を増加すれば、光を取り込む量は多く入る一方、また、レンズの絞りの開度を減少すれば光を取り込む量は少なくなる。
【０１７４】
たとえば、照射光量調整部３１は、最遅レベルから最速レベルまで複数段階のシャッタースピードに調整することができ、最小開度レベルから最大開度レベルまで複数段階のレンズの絞りの開度に調整することができる。
【０１７５】
なお、取り込み光量調節部３２は、前回までに撮像部によって撮像された複数回分の画像の明暗データの平均値に基づいて、光を取り込む量を調節することが望ましい。
【０１７６】
このような照射光量調整部３１は、撮像部２２に内蔵されていてもよい。
【０１７７】
＜コントローラ＞
コントローラ１１は、第５の実施形態のワーク位置検出システム２０では、さらに、演算部１１０として機能し、コントローラ１１のＣＰＵがその役割を担う。また、コントローラ１１は、パラメータ記憶部１１１、過去データ記憶部１１２としての機能も有し、これらはメモリ（ＲＡＭメモリ、不揮発性メモリ）がその役割を担う。
【０１７８】
パラメータ記憶部１１１は、投光部２１の光量の初期値、および画像のコントラスト値および明度の所望の範囲の下限および上限の設定値を記憶する。画像のコントラスト値および明度の所定の範囲は、たとえば、撮像部によって撮像された画像によって、ワークの端面で発光する輝点をコントローラ１１が認識することができる範囲である。
【０１７９】
過去データ記憶部１１２は、前回までに撮像部２２によって撮像された画像のコントラスト値および明度を過去データとして記憶する。前回までの画像のコントラスト値および明度は、たとえば、演算部１１０（ＣＰＵ）で算出される。
【０１８０】
演算部１１０は、パラメータ記憶部１１１で記憶された各種の設定値および投光部の光量の初期値、および過去データ記憶部１１２で記憶された前回までの過去データに基づいて、その過去データが所望の範囲のコントラスト値および所望の範囲の明度であるかを演算し、その演算結果により照射光量調節部３１および取り込み光量調節部３２に処理内容を指示する。ここで、演算部１１０は、前回までの複数回分の過去データのコントラスト値および明度の平均値を算出し、その平均値が所望の範囲のコントラスト値および明度であるかを演算することが望ましい。
【０１８１】
また、演算部１１０は、取り込み光量調節部３２によって送信された画像のデータからコントラスト値および明度の値を算出する役割も果たす。
【０１８２】
以上のように構成される第５の実施形態のワーク位置検出システム２０は以下のように処理を行う。
【０１８３】
図２２ａおよび図２２ｂは、本実施形態のワーク位置検出システム２０の処理内容を示すフローチャートである。なお、以下の処理内容は、前回までに撮像部によって撮像された複数回分の画像の明暗データの平均値に基づいて投光部が照射する光量を調節する処理であって、ワーク位置を検出すること自体の処理は、上述した実施形態と同様にできるので、その処理内容の説明は省略する。
【０１８４】
まず、ステップＳ５１〜ステップＳ５５では、撮像部によって撮像された画像のデータを取得するまでの処理が実行される。
【０１８５】
コントローラ１１は、投光部２１の光量の初期値、およびコントラスト値および明度の所望の範囲の下限の設定値（以下、「下限設定値」と称する）および上限の設定値（以下、「上限設定値」と称する）を初期設定する（ステップＳ５１）。ここで、コントラスト値の下限設定値をＰ１、コントラスト値の上限設定値をＰ２、明度の下限設定値をＰ３、および明度上限の設定値をＰ４とする。コントラスト値の所望の範囲として、コントラスト値が０〜１００に設定できるものであれば、たとえば、所望の範囲を３０〜７０とし、下限設定値Ｐ１が３０、上限設定値Ｐ２が７０となる。明度の所望の範囲も、コントラスト値の所望の範囲の設定と同様である。
【０１８６】
次いで、照明光の照射を投光部２１に指示するとともに（ステップＳ５２）、撮像部２２に、投光部２１から照明光によって照射されたガラス板２の端面の輝点の撮像を指示する（ステップＳ５３）
次いで、撮像部２２によって撮像された画像のデータ、たとえば、画像のコントラスト値および明度を取り込み、履歴として保存する（ステップＳ５４）。そして、保存されたｎ回前迄の複数回分のコントラスト値の平均値Ａ、明度の平均値Ｂを算出する（ステップＳ５５）。
【０１８７】
以上のように、撮像部によって撮像された画像のデータの取得までの処理が完了すると、次に、ステップＳ５６〜ステップＳ６９に示されるとおり、取り込み光量調節部や照射光量調節部の処理が実行される。すなわち、前回までに撮像部２２によって撮像された画像の明暗データに基づいて、投光部２１が照射する光量、または撮像部２２が取り込む光量を調整する処理が実行される。
【０１８８】
本実施の形態では、現在の投光部２１の照射する光量の設定値が最大設定値のとき、複数回分のコントラスト値の平均値Ａが下限値Ｐ１以下、または明度の平均値Ｂが下限値Ｐ３以下であるならば、取り込み光量を増加させるべく、シャッタースピードを１段階下げる処理がなされる。
【０１８９】
一方、現在の投光部２１の照射する光量の設定値は、最小設定値Ｐ５のとき、複数回分のコントラスト値の平均値Ａが上限値Ｐ２以上、または明度の平均値Ｂが上限値Ｐ４以上であるならば、取り込み光量を減少させるべく、シャッタースピードを１段階上げる処理がなされる。
【０１９０】
また、現在の投光部２１の照射する光量の設定値が最大設定値でもなく最小設定値でもない場合、すなわち、最小設定値＜光量の設定値＜最大設定値である場合には、照射光量の調整が可能であるので、複数回分のコントラスト値の平均値Ａが下限値Ｐ１以下であれば、光量を一定量増加させる処理がなされ、複数回分のコントラスト値の平均値Ａが上限値Ｐ２以上であれば、光量を一定量減少させる処理がなされる。
【０１９１】
なお、ここで、光量の最小設定値Ｐ５は、撮像部２２が撮像した画像からワークを認識できる程度に投光部２１が照射する光量の最小値である。具体例として、取り込み光量調節部３２は、たとえば、投光部２１が消灯するときを除き、明るさの強弱が１段階から１０段階まで可変であり、３段階以上がワークを認識できる程度の明るさとすれば、１０段階のときが光量の最大設定値であって、３段階のときが光量の最小の最小設定値Ｐ５である。
【０１９２】
まず、図２２のステップＳ５６において、現在の投光部２１の照射する光量の設定値が最大かどうかを判断する。現在の投光部２１の照射する光量の設定値が最大である場合には（ステップＳ５６：Ｙｅｓ）、ステップＳ５７の処理に進み、照射する光量の設定値が最大でない場合には（ステップＳ５６：Ｎｏ）、ステップＳ６１に進む。
［現在の投光部２１の照射する光量の設定値が最大である場合の処理］
現在の投光部２１の照射する光量の設定値が最大である場合の処理を説明する。現在の投光部２１の現在の投光部２１の照射する光量の設定値が最大のときは（ステップＳ５６：Ｙｅｓ）、読み込み光量調整部の処理が実行され、具体的には、前回までに撮像された撮像ｎ回分の画像のコントラスト値の平均値Ａおよび撮像ｎ回分の明度の平均値Ｂに基づいて、シャッタースピードを１段階下げて、撮像部２２によって取り込まれる光量を増加させる処理が実行される。
【０１９３】
まず、前回までに撮像された撮像ｎ回分の画像のコントラスト値の平均値Ａと所望のコントラスト値の下限として設定された下限設定値Ｐ１とを比較する処理を実行する（ステップＳ５７）。比較した結果、撮像ｎ回分の画像のコントラスト値の平均値Ａが所望のコントラスト値の下限設定値Ｐ１を上回っている場合は（ステップＳ５７：Ｎｏ）、さらに、前回までに撮像された撮像ｎ回分の画像の明度の平均値Ｂと所望の明度の下限の設定値である下限設定値Ｐ３とを比較する処理を実行する（ステップＳ５８）。なお、ステップＳ５７とステップＳ５８の処理順序を入れ替えることができることはもちろんである。
【０１９４】
ステップＳ５７およびステップＳ５８における比較処理の結果、撮像ｎ回分の画像のコントラスト値の平均値Ａが所望のコントラスト値の下限設定値Ｐ１以下であるとき（ステップＳ５７：Ｙｅｓ）、もしくは、撮像ｎ回分の画像の明度の平均値Ｂが所望の明度の下限設定値Ｐ３以下であるときには（ステップＳ５８：Ｙｅｓ）、既に現在の光量の設定値が最大であり、これ以上光量を増加できない状態であるにも拘わらず、コントラスト値の平均値Ａや明度の平均値Ｂが許容しうる下限設定値以下である状態に相当する。したがって、取り込み光量を増大させる必要があると判断されるので、取り込み光量調節部３２にシャッタースピードを１段下げる指示をする（ステップＳ５９）。
【０１９５】
また、このシャッタースピードの変化に伴って、そのシャッタースピードに合わせた設定値に光量を変更することもできる（ステップＳ６０）。このようにシャッタースピードに合わせた設定値に光量を変更するのは、シャッタースピードを下げることにより取り込み光量が増大するので、その増大する分とコントラスト値の下限設定値Ｐ１および明度の下限設定値Ｐ３を考慮し、投光部２１が照射する光量を下げることが可能となったり、光量を下げる必要が生じたりするからである。
【０１９６】
具体的には、使用する系によっても異なるが、たとえば、シャッタースピードと光の取り込み量（あるいは光の取り込み量に応じたコントラスト値および明度）との関係、光量とコントラスト値および明度との関係、および、コントラスト値や明度の平均値Ａ、Ｂと下限設定値Ｐ１、Ｐ３との差から、光量の変更量を決定することもでき、また、簡易的な方法として、シャッタースピードを１段下げた場合には、予め定められた光量分を下げるようにしてもよい。なお、このステップＳ６０の処理は省略することもできる。
【０１９７】
以上のように、撮像ｎ回分の画像のコントラスト値の平均値および明度の平均値に基づいて、取り込み光量の調整の処理など（ステップＳ５７〜ステップＳ６０）が完了すると、ステップＳ７０へ進む。
【０１９８】
なお、撮像ｎ回分の画像のコントラスト値の平均値Ａが下限設定値Ｐ１よりも大きく（ステップＳ５７：Ｎｏ）、かつ撮像ｎ回分の画像の明度値の平均値Ｂが下限設定値Ｐ２よりも大きい場合には（ステップＳ５８：Ｎｏ）、十分なコントラストおよび明度が得られていると判断されるので、そのままステップＳ７０へ進む。
【０１９９】
一方、現在の投光部２１の光量の設定値が最大でない場合には（ステップＳ５６：Ｎｏ）、次に、現在の投光部２１の光量の設定値が最小設定値Ｐ５まで下げられているどうかを判断する（ステップＳ６１）。ここで、光量の最小設定値Ｐ５は、上述したように、撮像部２２が撮像した画像からワークを認識できる程度に投光部２１が照射する光量の最小値である。
【０２００】
そして、この判断の結果、現在の投光部２１の照射する光量の設定値がすでに最小設定値Ｐ５まで下げられている場合には（ステップＳ６１：Ｙｅｓ）、ステップＳ６２の処理に進み、現在の投光部２１の照射する光量の設定値が最小設定値Ｐ５でない場合には（ステップＳ６１：Ｎｏ）、ステップＳ６６の処理に進む。
【０２０１】
［現在の投光部２１の照射する光量の設定値が最小設定値Ｐ５である場合の処理］
現在の投光部２１の照射する光量の設定値が、すでに最小設定値Ｐ５であるとき（ステップＳ６１：Ｙｅｓ）、ステップＳ６２〜ステップＳ６５の処理が実行される。
【０２０２】
まず、前回までに撮像された撮像ｎ回分の画像のコントラスト値の平均値Ａと所望のコントラスト値の上限として設定された上限設定値Ｐ２との比較する処理を実行する（ステップＳ６２）。比較した結果、撮像ｎ回分の画像のコントラスト値の平均値Ａが所望のコントラスト値の上限設定値Ｐ２を下回っている場合は（ステップＳ６２：Ｎｏ）、さらに、前回までに撮像された撮像ｎ回分の画像の明度の平均値Ｂと所望の明度の上限の設定値である上限設定値Ｐ４とを比較する処理を実行する（ステップＳ６３）。なお、ステップＳ６２とステップＳ６３の処理順序を入れ替えることができることはもちろんである。
【０２０３】
ステップＳ６２およびステップＳ６３における比較処理の結果、撮像ｎ回分の画像のコントラスト値の平均値Ａが所望のコントラスト値の上限設定値Ｐ２以上であるとき（ステップＳ６２：Ｙｅｓ）、もしくは、撮像ｎ回分の画像の明度の平均値Ｂが所望の明度の上限設定値Ｐ４以上であるときには（ステップＳ６３：Ｙｅｓ）、既に現在の光量の設定値が最小であり、これ以上光量を減少できない状態であるにも拘わらず、コントラスト値の平均値Ａや明度の平均値Ｂが許容しうる上限設定値以上である状態に相当する。したがって、取り込み光量を減少させる必要があると判断されるので、取り込み光量調節部３２にシャッタースピードを１段上げる指示をする（ステップＳ６４）。また、このシャッタースピードの変化に伴って、そのシャッタースピードに合わせた設置値に光量を変更することもできる（ステップＳ６５）。このようにシャッタースピードに合わせた設置値に光量を変更するのは、シャッタースピードを上げることにより取り込み光量が減少するので、その減少する分とコントラスト値の上限の設定値Ｐ２および明度の上限の設定値Ｐ４を考慮し、投光部２１が照射する光量を上げる必要が生じうるからである。なお、具体的な詳細は、ステップＳ６０での説明と共通するので、詳しい説明を省略する。なお、このステップＳ６５の処理は省略することもできる。
【０２０４】
以上の「現在の投光部２１の照射する光量の設定値が最大である場合の処理」（ステップＳ５７〜ステップＳ６０）、および「現在の投光部２１の照射する光量の設定値が最小である場合の処理（ステップＳ６２〜ステップＳ６５）の処理は、取り込み光量調整部３２の処理、すなわち、前回までに撮像部２２によって撮像された画像の明暗データに基づいて、撮像部２２が取り込む光量を調整する処理（すなわち、）の一例に対応する。
【０２０５】
［現在の投光部２１の照射する光量の設定値が、最小設定値＜設定値＜最大設定値の場合の処理］
次に、現在の投光部２１の照射する光量の設定値が最大設定値でもなく最小設定値でもない場合、すなわち、最小設定値＜光量の設定値＜最大設定値である場合の処理を説明する。
【０２０６】
図２２ａおよび図２２ｂのフローチャートにおいて、現在の投光部２１の光量の設定値が最大設定値でなく、かつ最小設定値でもないときは（ステップＳ５６：Ｎｏ、およびステップＳ６１：Ｎｏ）、コントラスト値の平均値Ａと、所望のコントラスト値の下限設定値Ｐ１とを比較する（ステップＳ６６）。比較した結果、コントラスト値の平均値Ａが所望のコントラスト値の下限設定値Ｐ１以下であれば（ステップＳ６６：Ｙｅｓ）、光量を一定量増加させる（次のステップＳ６７）。ここで、光量の増加を一定量とすることで、緩やかな外光の変化に対応できるとともに、安定した撮像を可能とする。また、光量の増加を一定量の変化とすることで、コントローラ１１の処理が複雑とならず、処理速度が速くなるメリットもある。しかしながら、本実施形態と異なり、光量の増加を一定量としないようにも構成することができる。たとえば、光量とコントラスト値とが対応するパラメータ表を用いて光量を制御することも可能であり、多様な方法を用いた光量の調節が可能である。ステップＳ６７の処理後、ステップＳ７０の処理に移る。
【０２０７】
コントラスト値の平均値Ａが下限設定値Ｐ１以下でないとき（ステップＳ６６：Ｎｏ）、次に、コントラスト値の平均値Ａと、所望のコントラスト値の上限設定値Ｐ２とを比較する（ステップＳ６８）。比較した結果、コントラスト値の平均値Ａが上限設定値Ｐ２以上であれば（ステップＳ６８：Ｙｅｓ）、光量を一定量減少させる（ステップＳ６９）。光量の減少も上記の光量を増加させる場合と同様、一定量に限られず、多様な方法を用いて光量の調節が可能である。ステップＳ６９の処理後、ステップＳ７０の処理に移る。
【０２０８】
一方、コントラスト値の平均値Ａが、下限設定値Ｐ１以下でなく、かつ上限設定値Ｐ２以上でない場合（ステップＳ６６：Ｎｏ、かつステップＳ６８：Ｎｏ）、すなわち、下限設定値Ｐ１＜コントラスト値の平均値Ａ＜上限設定値Ｐ２である場合には、コントラスト値が良好であると判断されるので、そのままステップＳ７０に進む。
【０２０９】
なお、以上の「現在の投光部２１の照射する光量の設定値が、最小設定値＜設定値＜最大設定値の場合の処理」（ステップＳ６６〜ステップＳ６９）は、照射光量調整部の処理、すなわち、前回までに撮像部２２によって撮像された画像の明暗データに基づいて、投光部が照射する光量を調節する処理の一例に対応する。
【０２１０】
最後に、ステップＳ７０では、測定終了かどうかを判断し、測定終了でなければ（ステップＳ７０：Ｎｏ）、ステップＳ５２の処理に戻り、測定終了であれば（ステップＳ６７：Ｙｅｓ）、処理を終了する。
【０２１１】
なお、第５の実施形態では、照射光量調節部と取り込み光量調節部とを組み合わせた形態を示しているが、組み合わせたものに限られず、照射光量調節部または取り込み光量調節部を単体で用いることも可能である。たとえば、その照射光量調節部のみを用いた一例を図２３に示す。図２３に示す処理であるステップＳ８１〜ステップＳ９０は、上述のステップＳ５１〜ステップＳ５５，ステップＳ６６〜ステップＳ７０と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【０２１２】
また、第５の実施形態の変形例として、取り込み光量調節部の処理で、取り込み光量を増大させるために、撮像部２２のシャッタースピードを変化させる処理（ステップＳ５９、ステップＳ６０）の代わりに、撮像部２２の絞りを変化させる処理を用いることもできるし、シャッタースピードおよび絞りの両方を変化させる処理を用いることもできる。
【０２１３】
さらに、第５の実施形態において、照射光量調節部は、コントラスト値で調節しているが、コントラスト値のみに限らず、明度を比較して光量を調節し、また、コントラスト値および明度両方を用いて光量を調節することも可能である。
【０２１４】
さらに、第５の実施形態は、投光部２１が照射する光は照射光であることを前提に説明しているが、取り込み光量調節部においては、取り込む光量の調節をすることを想定としているので、照射光のみに限られず、スリット光などの光でも適用できる。
【０２１５】
以上のように、本実施形態のワーク位置検出システム２０によれば、以下のような（ａ）〜（ｃ）の効果を奏する。
【０２１６】
（ａ）外光によって、周囲の明るさが変化し、ワークを認識しづらくなっている場合は投光部の光量を増加させることにより、ワークを認識しやすくさせ、逆に、ワークを十分認識できるレベル以上にある場合、投光部の光量を落とすことにより、ハレーションによるワークの認識しづらさを防止すると共に、照明の寿命を延ばすことが可能となる。また、この処理は、前回値、及びそれ以前の値を処理したものを用いるため、計測の差異に取り直しなど、余分な時間が掛からないというメリットもある。
【０２１７】
（ｂ）投光部が照射する光量の調節および／または撮像部が取り込む光量の調節を、前回までの複数回分の撮像結果の平均値に基づいて行なうことで、突発的な光の変化が生じた場合の撮像結果により光量が調節されることを防ぐことができる。
【０２１８】
（ｃ）投光部自体が経年劣化しても、撮像部の取り込む光量を調節することにより、ワークの認識しづらさを防ぐことができる。
【０２１９】
以上、第１〜第５の実施形態では、車両用窓ガラスを例にとり、ワーク位置検出システムを例示したが、車両用窓ガラス板に限定されるものではなく、プラスチックおよびガラスなどの透明体にも同様に適用し得る。また、第１〜第５の実施形態は、ガラス板の表面が湾曲面を有していなくても適用し得る。
【０２２０】
なお、第１〜第５の実施形態では、ワーク位置の検出と、ロボットの制御とを同一のコントローラで実施しているが、これに限定されることはない。たとえば、ワーク位置の検出を別のコントローラで実施し、その結果をロボットの制御をするコントローラに位置検出結果のデータを送信し本発明を実現することも可能である。
【０２２１】
さらに、第３の実施形態および第４の実施形態のように、複数のガラスが所定の間隔を隔てて積層状態でパレットに収納されている場合、複数のガラスに同時に輝点が生じるようにスリット光を照射し、その複数の輝点の撮像結果により複数のガラスの位置を同時に検出することも可能である。
【０２２２】
以上、本発明を用いることによって、透明体であるワークの端面が発光するように光を照射し、光によってワークの端面に生じた発光箇所を撮像し、その撮像結果に基づいてワークの位置を検出するので、透明体であるワークの位置を正確に検出することができるようになる。また、従来では、ガラスのようなワークをロボットにハンドリングさせる際に、輸送時のパレットからガラスを取り出すなどの作業者工程を必要としていた。しかし、本発明を用いることにより、輸送時のパレットのままでも、ロボットに正確にハンドリングさせることが可能となる。したがって、複数車種に対応することから安価な設備で構築することが可能となり人員コストの削減が可能となる。ロボットとガラスの相対位置がわかることから、パレットに置くだけではなく、車体の取付けにも応用がきく。
【符号の説明】
【０２２３】
２ ガラス板、
１０ａ ロボット、
１１ コントローラ、
２１ａ〜２１ｃ 投光部、
２２ａ，２２ｂ 撮像部、
１００ａ 照明光、
１００ｂ，１００ｃ スリット光、
３００ 撮像空間。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク位置検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークの位置を検出することは、ロボットおよびクレーンなどの機器にワークを正確に操作させるために重要である。一般的に、ロボットなどの機器により位置決めされていないワークを支持する場合、ワークの位置を検出するための撮像装置が用いられている。また、照明をワークに当て、ワークを画像として認識しやすくし、ワークの位置を安定的に検出することができる仕組みが付加されていることも多々ある。しかし、自動車ウィンドウガラスなどの透明体であるワークは、検出する対象そのものが透明であるため撮像しにくく、照明を当てても光が透過し、検出が困難であるという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平６−３５９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記問題点を解決し、透明体であるワークの端面が発光するように光を照射することで、透明体であるワークの位置を正確に検出をすることができるワーク位置検出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】
【０００５】
本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。
【０００６】
本発明のワーク位置検出システムは、透明体であるワークの端面が発光するように光を照射する少なくとも一つの投光部と、前記光によって前記ワークの端面に生じた互いに異なる複数の発光箇所を撮像する撮像部と、前記撮像部による撮像結果に基づいて前記ワークの位置を検出する検出部と、を有し、前記投光部は、前記ワークの端面に交差するようにスリット光を前記ワークの端面に対して斜めに照射し、前記撮像部は、前記スリット光によって前記ワークの端面の複数個所で生じた複数の輝点を撮像することを特徴とする。
【０００７】
本発明のワーク位置検出システムは、透明体であるワークの端面が発光するように光を照射する複数の投光部と、前記光によって前記ワークの端面に生じた互いに異なる複数の発光箇所を撮像する複数の撮像部と、前記撮像部による撮像結果に基づいて前記ワークの位置を検出する検出部と、を有し、前記投光部は、前記ワークの端面に交差するようにスリット光を前記ワークの端面に対して斜めに照射し、前記検出部は、前記複数の撮像部による複数方向からの撮像結果に基づいて前記ワークの三次元姿勢を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように構成された本発明にかかるワーク位置検出システムによれば、透明体であるワークの端面が発光するように光を照射し、光によってワークの端面に生じた発光箇所を撮像し、その撮像結果に基づいてワークの位置を検出するので、透明体であるワークの位置を正確に検出することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態のワーク位置検出システムが具体的に用いられる車両用窓ガラス移し替えシステムの構成図である。
【図２】図１に示す取付け台の構成図である。
【図３】図１のワーク位置検出システムのシステム構成図である。
【図４】図４ａは、照明光用投光部から照射される照明光の一部がガラス板２の内部で反射し、ガラス板２内部で案内される様子を示す図であり、図４ｂは、空気およびガラスの屈折率がそれぞれｎ１およびｎ２のとき、入射角θ１と、屈折角および反射角θ２との関係、すなわちスネルの法則（ｎ１ｓｉｎθ１＝ｎ２ｓｉｎθ２）を示す図である。
【図５】スリット光用投光部から照射されるスリット光とガラス板の端面とが交差する状態を示す模式図である。
【図６】スリット光用投光部は、スリット光をガラス板の端面に対して斜めに照射することを示すも模式図である。
【図７】図７ａは、特定の波長帯を有する照明光の波長と照度の関係をあらわす図であり、図７ｂは、バンドパスフィルタを用いた波長と遮光率の関係をあらわす図である。
【図８】図８ａは、照明光用撮像部によるバンドパスフィルタを設けない場合の撮像結果を示す図であり、図８ｂは、照明光用撮像部によるバンドパスフィルタを設けた場合の撮像結果を示す図である。
【図９】図９ａは、照明光用撮像部の撮像結果を示す図であり、図９ｂは、スリット光用撮像部２２ｂの撮像結果を示す図である。
【図１０】図１に示すワーク位置検出システムの処理内容を示すフローチャートである。
【図１１】図１に示すワーク位置検出システムの処理内容を示すフローチャートである。
【図１２】第２の実施形態を示すシステム構成図である。
【図１３】図２に示す照明光用撮像部の撮像結果を示す図である。
【図１４】第２の実施形態のワーク位置検出システムが具体的に用いられる車両用窓ガラス移し替えシステムの構成図である。
【図１５】第３の実施形態を示すシステム構成図である。
【図１６】スリット光用投光部から照射されるスリット光とガラス板の端面とが交差する状態を示す模式図である。
【図１７】図１７ａは、超音波測定部２４からガラス板２に放射線を照射する様子をあらわす図であり、図１７ｂは、超音波測定部２４からガラス板２に放射線を照射する様子をあらわす図である。
【図１８】図１８ａは、パレット内でのガラス位置を検出するためのパレットとガラスの位置関係をあらわす概念図であり、図１８ｂは、パレット内でのガラス位置を検出するためのパレットとガラスの位置関係をあらわす概念図である。
【図１９】図１５に示す具体的な手順を示すフローチャートである。
【図２０】第４の実施形態を示すシステム構成図である。
【図２１】第５の実施形態を示すシステム構成図である。
【図２２ａ】図２１に示すワーク位置検出システムの処理内容を示すフローチャートである。
【図２２ｂ】図２２ａに後続するワーク位置検出システムの処理内容を示すフローチャートである。
【図２３】図２１に示すワーク位置検出システムの変形例の処理内容を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態のワーク位置検出システムを説明する。
【００１１】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態では、車両用窓ガラス板移し替えシステムにワーク位置検出システムを適用した場合を例にとって説明する。すなわち、本実施形態では、透明体であるワーク（以下、「透明体ワーク」と称する）として車両用窓ガラス板を採用する。
【００１２】
図１は、本実施形態のワーク位置検出システムが適用されている車両用窓ガラス移し替えシステム（以下、「移し替えシステム」と称する）の一例を示している。
【００１３】
図１に示されるとおり、移し替えシステム（ワーク移載システム）１は、透明体ワークである車両用窓ガラス板（以下、「ガラス板」と称する）を支持するためのロボット（搬送部）１０ａ，１０ｂと、ロボット１０ａがガラス板を支持した状態で、ガラス板の位置を検出するワーク位置検出システム２０とを含む。
【００１４】
ここで、ガラス板２ａ〜２ｈ（以下、「ガラス板２」と総称する）は、第１パレット３ａ〜３ｈ（以下、「第１パレット３」と総称する）に収納された状態で供給される。好ましくは、第１パレット（第１収納部）３は、ガラス板２の輸送に用いられる輸送用パレットである。複数のガラス板２は、それぞれ所定の間隔を隔てて積層状態で第１パレット３に収納されている。第１パレット３ａ〜３ｈそれぞれには、パレット毎に異なる車種・仕様に対応したガラス板２が収納されており、１つのパレットには同一種類のガラス板が収納されている。第１パレット３ａ〜３ｄに収容されているガラス板２ａ〜２ｄは、ロボット１０ａによって第２パレット４ａ〜４ｃ（以下、「第２パレット４」と総称する）に車の生産順序通りに移し替えられて次の車両組立工程へ移送される。また、第１パレット３ｅ〜３ｈに収容されているガラス板２ｅ〜２ｈは、ロボット１０ｂによって仮置き場５に移し替えられる。次いで、仮置き場５に移し替えられたガラス板２ｅ〜２ｈはロボット１０ａによって支持され、第２パレット（第２収納部）４に車の生産順序通りに移し替えられて次の工程へ移送される。なお、複数のガラス板２は、第１パレット３による支持によって、ある程度、位置および姿勢が定まるものの、許容度の範囲内で位置および姿勢がばらつく。また、第１パレット３自身の寸法のばらつきや、第１パレット３を設置する際の位置のばらつきなどが存在する。よって、ロボット１０ａがガラス板２を支持するごとにガラス板２の位置および姿勢が異なりうるため、ロボット１０ａがガラス板２を第２パレット４に移し替える際には、ロボット１０ａがガラス板２を支持した状態で、ガラス板２の位置および姿勢を検出するワーク位置検出システム２０を用いて検出して、ロボット１０ａの動きを補正する必要がある。
【００１５】
ガラス板２を移し替えるロボット１０ａ，１０ｂは、たとえば、図１に示すように、作業フロア上に仮置き場５を間に置いて、ロボット１０ａはガラス板２ａ〜２ｄを支持できるように、ロボット１０ｂはガラス板２ｅ〜２ｈを支持できるように配置されている。ロボット１０ａ，１０ｂは、コントローラ１１（図示せず）からの制御信号を受けて動作するように構成されている。具体的には、コントローラ１１は、移し替える対象となるガラス板が第１パレット３の何れに収容されているかによって、ロボット１０ａおよび／またはロボット１０ｂに制御信号を送信し、ロボット１０ａおよび／またはロボット１０ｂは、この制御信号に基づいて第１パレット３ａ〜３ｈ毎に定められたアプローチ位置からガラス板を支持する。ここで、ガラス板を支持する際には、ロボット１０ａ，１０ｂはガラス板を把持してもよく、吸着してもよい。
【００１６】
次に、ガラス板２の位置を検出するワーク位置検出システム２０について説明する。ワーク位置検出システム２０は、図１に示されるように、ロボット１０ａに支持された状態のガラス板２の位置を検出可能に構成されている。
【００１７】
ワーク位置検出システム２０は、複数の投光部２１ａ，２１ｂ，２１ｃおよび撮像部２２ａ，２２ｂと、位置検出に関する各種の演算および制御を行うコントローラ１１とを含む。ここで、本実施の形態では、コントローラ１１は、上述したとおり、ロボット１０ａ，１０ｂを制御するためのロボットコントローラであるとともに、ワーク位置検出システム２０の一部の役割を担っている。なお、複数の投光部２１ｂ，２１ｃおよび撮像部２２ａ，２２ｂは、たとえば、図２に示すように、第２のパレット４の近傍に設けられた取付け台６を用いて設けられる。また、投光部２１ａは、たとえば、ロボット１０ａのガラスを支持するロボットハンドに設けられているが、後述の条件を満たすのであれば取付け台６などの他の箇所に設けても構わない。
【００１８】
図３は、図１に示されるワーク位置検出システム２０を示す構成図である。以下、図３に基づいて、ワーク位置検出システム２０を構成する投光部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ、撮像部２２ａ，２２ｂ、およびコントローラ１１について、順番に説明する。
【００１９】
＜投光部＞
投光部２１ａは、透明体ワークであるガラス板２の表面に照明光を斜めから照射する発光器である。ここで、照明光とは、通常、像を撮像するために、被測定部を照明する光であって、像を撮像可能であれば如何なるものでもよい。ここで、図４を参照して、照明光を照射する投光部（以下、「照明光用投光部」と称する）２１ａとガラス板２の表面との関係について説明する。図４（ａ）は、照明光用投光部２１ａから照射される照明光１００ａの一部がガラス板２の内部で反射し、ガラス板２内部で案内される様子を示す図である。図４（ｂ）は、空気およびガラスの屈折率がそれぞれｎ１およびｎ２のとき、入射角θ１と、屈折角および反射角θ２との関係、すなわちスネルの法則（ｎ１ｓｉｎθ１＝ｎ２ｓｉｎθ２）を示す図である。ここで、たとえば、空気およびガラスの屈折率はそれぞれｎ１＝１およびｎ２＝１．５である。
【００２０】
図４（ａ）に示されるように、照明光用投光部２１ａは、ガラス板２の表面に照明光１００ａを斜めから照射し、ガラス板２内部で案内された照明光１００ａの少なくとも一部をガラス板２の端面から放射させることで、ガラス板２の端面に光を集中させ発光させる。望ましくは、ガラス板２の表面に反射角θ２が全反射臨界角θ０より大きくなるような入射角度θ１で照明光を照射する。ここで、全反射臨界角θ０とは、光が屈折率の高い物質から屈折率の低い物質に照射する場合、すなわち、光がガラス内部から外部（空気）に照射する場合、ガラス板２内部で全反射が起きるときの最小の角度である。θ０は、ｓｉｎθ０＝ｎ１／ｎ２で求めることができる。なお、本実施形態のように、ガラス板２が湾曲形状を有している場合、臨界角は反射するごとに変化し得るが、ガラス板２内部を照明光の少なくとも一部が全反射し、ガラス板２の端面が強く発光すれば本発明の目的を果たすことができる。
【００２１】
投光部２１ｂ，２１ｃは、透明体ワークであるガラス板２の端面２０１に交差するようにスリット光を照射する発光器である。したがって、一般的な位置検出システムにおける投光部と異なり、透明体ワークであるガラス板２の端面２０１の側からスリット光を照射する。ここで、スリット光とは、直線状に延びた照射領域を持つ光である。たとえば、投光部２１ｂ，２１ｃは、スリット状のレーザ光を照射する投光部（以下、「スリット光用投光部」と称する）である。スリット光用投光部２１ｂ，２１ｃは、たとえば、半導体レーザ素子およびその他の光学系によって構成可能であり、その構成自体は、一般的なスリット光の発光器と同様であるので、詳しい説明を省略する。
【００２２】
次に、図５を参照して、スリット光用投光部２１ｂ，２１ｃから照射されるスリット光とガラス板２の端面２０１との関係について説明する。図５は、スリット光用投光部２１ｂ，２１ｃから照射されるスリット光とガラス板２の端面とが交差する状態を示す模式図である。
【００２３】
スリット光用投光部２１ｂ，２１ｃは、図５に示されるように、スリット光１００ｂ，１００ｃを照射するものである。この結果、ガラス板２の端面に輝点Ｐ１，Ｐ２が生じる。ここで、スリット光用投光部２１ｂ，２１ｃは、ガラス板２の上方からガラス板２に対して、スリット光１００ｂ，１００ｃを垂直に照射するとガラス板２の端面２０１以外で輝点が生じえて、後述する位置検出をする際に障害となるおそれがある。すなわち、ガラス板２に対して、スリット光用投光部２１ｂ，２１ｃを垂直に照射するとガラス板２の上側の端面だけでなく下側の端面でも輝点が生じえて、上側と下側とで生じた輝点が重なる。したがって、ガラス板２の上方に配置された撮像部２２ｂで撮像した結果、上側の端面で生じた輝点を判断できない可能性があるからである。したがって、図６に示すように、スリット光用投光部２１ｂ，２１ｃは、スリット光１００ｂ，１００ｃをガラス板２の端面２０１に対して斜めに照射することが望ましい。この結果、撮像部の撮像結果において、最も内側の輝点をガラス板２の端面で生じた輝点Ｐ１，Ｐ２とみなし、位置検出をする際に誤認識を防止することができる。
【００２４】
なお、照明光用投光部２１ａは、図７（ａ）に示すような特定の波長帯を有する照明光１００ａを照射することで、下記で説明する撮像部２２ａにおいて、バンドパスフィルタ２２０を設け、図７（ｂ）に示すようにガラス板２の端面２０１で発光する光以外の外乱光をカットして、ガラス板２の認識を容易にすることができる。たとえば、スリット光１００ｂおよび照明光１００ａが重なる部分を撮像部２２ａが撮像するとき、バンドパスフィルタ２２０を設けない場合の撮像結果は図８（ａ）のようになり、バンドパスフィルタ２２０を設ける場合の撮像結果は図８（ｂ）のようになる。
【００２５】
＜撮像部＞
次に、図３に戻り、撮像部２２ａ，２２ｂについて説明する。撮像部２２ａは、照明光１００ａによってガラス板２の端面２０１に生じた光の集中箇所（放射箇所）Ｑ１、すなわち強く発光する箇所を撮像する撮像部（以下、「照明光用撮像部」と称する）である。撮像部２２ｂは、スリット光１００ｂ，１００ｃによってガラス板２の端面２０１の複数箇所で生じた複数の輝点Ｐ１，Ｐ２を撮像する撮像部（以下、「スリット光用撮像部」と称する）である。具体的には、照明光用撮像部２２ａおよびスリット光用撮像部２２ｂは、ＣＣＤ素子などの撮像素子とその他の光学系によって構成可能であり、その構成自体は、一般的な撮像部と同様であるので、詳しい説明を省略する。照明光用撮像部２２ａは、上記の投光部での説明のとおりバンドパスフィルタ２２０を設けることが望ましい。さらに、図４（ａ）に示すように、照明光１００ａが直接照明光用撮像部２２ａに当たらないように、投光部２１ａと撮像部２２ａとを配置することが望ましい。
【００２６】
＜コントローラ＞
コントローラ１１は、上述したように、ロボット１０ａ，１０ｂを制御するためのロボットコントローラであるとともに、ワーク位置検出システム２０の一部の役割を担っている。
【００２７】
コントローラ１１は、マイクロプロセッサからなる中央演算処理装置（ＣＰＵ）、ＣＰＵにバス結合されたＲＯＭメモリ、ＲＡＭメモリ、不揮発性メモリ、教示操作盤、および通信インターフェイスなどの構成要素を備えている。ＲＯＭメモリには、たとえばロボットを制御するシステムプログラムなどのプログラムが格納される。ＲＡＭメモリは、ＣＰＵが実行する処理のためのデータの一時記憶などに使用される。不揮発性メモリには、たとえば動作プログラムのデータ、ロボットの教示データ、およびロボットなどの動作に必要な各種設定値が格納される。教示操作盤は、たとえばロボット１０ａ，１０ｂの教示データを入力する場合に用いられる。また、通信インターフェイスは、ロボット１０ａ，１０ｂ、照明光用投光部２１ａ、スリット光用投光部２１ｂ，２１ｃ、照明光用撮像部２２ａ、およびスリット光用投光部２２ｂとコントローラ１１とを通信可能に接続する。
【００２８】
コントローラ１１は、照明光の照射を指示するための信号(以下、「照明光照射信号」と称する)を照明光用投光部２１ａに送信し、スリット光の照射を指示するための信号（以下、「スリット光照射信号」と称する）をスリット光用投光部２１ｂ，２１ｃに送信し、照明光の撮像を指示するための信号（以下、「照明光撮像信号」と称する）を照明光用撮像部２２ａに送信し、スリット光の撮像を指示するための信号（以下、「スリット光用撮像信号」と称する）をスリット光用撮像部２２ｂ，２２ｃに送信する。
【００２９】
また、コントローラ１１は、以下のような検出部として機能する。
【００３０】
検出部は、照明光用撮像部２２ａおよびスリット光用撮像部２２ｂからの撮像結果のデータ信号を受信して、その撮像結果のデータ信号に基づいて透明体ワークであるガラス板２の位置を検出するものである。以下に、コントローラ１１の検出部で処理される透明体ワークであるガラス板２の位置を検出する方法を、図９を参照しつつ、詳細に説明する。図９（ａ）は、照明光用撮像部２２ａの撮像結果を示す図であり、図９（ｂ）は、スリット光用撮像部２２ｂの撮像結果を示す図である。
【００３１】
まず、基準形状をコントローラ１１に設定する。基準形状とは、たとえば、ロボット１０ａがガラス板２を支持する基準となる箇所（以下、「基準箇所」と称する）を決め、その基準箇所で支持した状態で撮像空間３００に移動したとき、照明光用撮像部２２ａ、スリット光用撮像部２２ｂが撮像する形状である。すなわち、基準形状は、たとえば、図９（ａ）および図９（ｂ）のように設定される。基準箇所とは、予めコントローラ１１に設定した教示データで、ロボット１０ａがガラス板２を正確に第２のパレット４に収納することができるとき、ロボット１０ａがガラス板２を支持する箇所である。したがって、基準箇所以外で、ロボット１０ａがガラス板２を支持したとき、照明光用撮像部２２ａ、およびスリット光用撮像部２２ｂが撮像する形状が基準形状と差異を生じ、この差異によってロボット１０ａがガラス板２のどの位置を支持しているか算出することができる。算出後、ロボット１０ａの教示データを補正し、第２のパレット４に正確にガラス板２を収納することができる。撮像空間３００は、図３に示すような、照明光用撮像部２２ａ、およびスリット光用撮像部２２ｂがガラス板２撮像をすることができる所定の空間である。以下に、コントローラ１１の検出部で処理される透明体ワークであるガラス板２の位置を検出する方法を、詳細に説明する。
【００３２】
まず、ガラス板２を支持したロボット１０ａは、ワーク位置を検出することができるように、取付け台６前の撮像空間３００にロボット１０ａのロボットハンドを移動する。撮像空間３００を、ｘ、ｙ、ｚ軸を定めた座標系で表現する。本実施形態では、照明光用撮像部２２ａは、ｘｚ平面を撮像できるように配置し、スリット光用撮像部２２ｂはｘｙ平面を撮像できるように配置する。したがって、コントローラ１１の基準形状は、照明光用撮像部２２ａはｘｚ平面を撮像したものであり、スリット光用撮像部２２ｂはｙｚ平面を撮像したものである。ここで、本実施形態では、ガラス板２は、ｚ軸まわりにθｚ回転移動し、ｘ軸方向にα平行移動し、ｙ軸方向にβ平行移動し、およびｚ軸方向にγ平行移動しているものとして、この各種パラメータ（θｚ、α、β、γ）を検出部の検出結果によって求めることができる。よって、図９に示すように、照明光用撮像部２２ａではパラメータ（α、γ）、スリット光用撮像部２２ｂではパラメータ（θｚ、β）を求めることできる。すなわち、照明光用撮像部２２ａおよびスリット光用撮像部２２ｂによって撮像された形状と、基準形状とを比較することによって、ロボット１０ａがガラス板２を支持した基準箇所からの移動量である各種パラメータ（θｚ、α、β、γ）をコントローラ１１が算出することにより求めることができる。
【００３３】
以上のように構成される本実施形態のワーク位置検出システム２０は、以下のように処理が実行される。
【００３４】
図１０は、本実施形態のワーク位置検出システム２０の処理内容を示すフローチャートである。
【００３５】
まず、コントローラ１１は、第１のパレット３ａ〜３ｈのうち何れか一つのパレットからガラス板の取り出しを指示する（ステップＳ１）。次に、コントローラ１１は、取り出し指示されたガラス板の収容パレットが、ロボット１０ａが処理する第１のパレット３ａ〜３ｄ、またはロボット１０ｂが処理する第１のパレット３ｅ〜３ｈであるのかを判断する（ステップＳ２）。
【００３６】
コントローラ１１は、ガラス板を取り出すパレットに該当する第１のパレット３ａ〜３ｈ内のガラス残数がゼロか否かを判断する（ステップＳ３ａ，３ｂ）。パレット内のガラス残数がゼロか否かは、たとえば、パレットに設けたカウンタを用いて、そのカウンタの出力をコントローラ１１が受信することにより判断することができる。
【００３７】
ガラス板を取り出すパレットのガラス板の残り枚数がゼロであれば、第１のパレットが空であること（パレット空出力）をコントローラ１１は表示する（ステップＳ４ａ，４ｂ）。
【００３８】
コントローラ１１は、第１のパレット３ｅ〜３ｈからガラス板２を取り出すことを指示した場合には、まずロボット１０ｂにガラスを支持させ、取り出すように指示する（ステップＳ５）。そして、コントローラ１１は、ロボット１０ｂに支持したガラス板２を仮置き台５に置くように指示する（ステップＳ６）。
【００３９】
コントローラ１１は、ロボット１０ｂがガラス板２を仮置き台５に置いたあと、取り出し完了の信号をロボット１０ｂに送信して、ロボット１０ｂは元の位置に戻る（ステップＳ７）。コントローラ１１は、第２のパレット４のガラス板２を収納する空きがあるか否かを判断する（ステップＳ８）。第２のパレット４のガラス板２を収納する空きがあるか否かは、たとえば、パレットに設けたカウンタを用いて、そのカウンタの出力をコントローラ１１が受信することにより判断することができる。第２のパレット４のガラス板２を収納する空きがない場合は、ガラス板２を収納すべき第２のパレット４が空きのパレットに入れ替わるまで、すなわち、空の第２のパレットが収納箇所に移動するまで待機状態となる。
【００４０】
次に、コントローラ１１は、ロボット１０ａに、第１パレット３ａ〜３ｄであれば、それぞれの各パレットから、第１パレット３ｅ〜３ｈであれば、仮置き台５からそれぞれガラス板２を取り出す指示をする（ステップＳ９）。
【００４１】
コントローラ１１は、ロボット１０ａがガラス板２を支持した状態で、ワーク位置を検出する撮像箇所へロボットハンドを移動させる（ステップＳ１０）。そして、コントローラ１１は、ワーク位置を検出する（ステップＳ１１）。ワーク位置の検出処理は、図１１のフローチャートを用いて説明する。
【００４２】
そして、コントローラ１１は、ワーク位置を検出したあと、その検出結果を基にロボット１０ａに第２のパレット４に整列させる（ステップＳ１２）。
【００４３】
以下、ワーク位置検出を図１１のフローチャートを用いて詳細に説明する。
【００４４】
コントローラ１１は、まずスリット光の照射をスリット光用投光部２１ｂ，２１ｃに指示する（ステップＳ２１）。
【００４５】
次に、コントローラ１１は、スリット光用撮像部２２ｂに、スリット光用投光部２１ｂ，２１ｃからスリット光によって照射されたガラス板２の端面２０１の輝点Ｐ１，Ｐ２の撮像を指示する（ステップＳ２２）。
【００４６】
コントローラ１１は、スリット光用撮像部２２ｂによって撮像された輝点Ｐ１，Ｐ２の撮像結果の取り込みを実行する（ステップＳ２３）。
【００４７】
コントローラ１１は、上述した通り予め設定された教示データ（教示形状）と撮像結果の輝点Ｐ１，Ｐ２の形状を比較することで、パラメータ（β、θｚ）を算出する（ステップＳ２４）。
【００４８】
コントローラ１１は、パラメータ（β、θｚ）を算出後、スリット光用投光部２１ｂ，２１ｃにスリット光の照射のＯＦＦを指示する（ステップＳ２５）。
【００４９】
コントローラ１１は、照明光の照射を照明光用投光部２１ａに指示する（ステップＳ２６）。
【００５０】
次に、コントローラ１１は、照明光用撮像部２２ａに、照明光用投光部２１ａから照明光によって照射されたガラス板２の端面に生じた発光箇所（放射箇所）Ｑ１の撮像を指示する（ステップＳ２７）。
【００５１】
コントローラ１１は、照明光用撮像部２２ａによって撮像された発光箇所Ｑ１の撮像結果を取り込む（ステップＳ２８）。
【００５２】
コントローラ１１は、上述した通り予め設定された教示データ（教示形状）と撮像結果の発光箇所（放射箇所）Ｑ１の形状を比較することで、パラメータ（α、γ）を算出する（ステップＳ２９）。
【００５３】
コントローラ１１は、パラメータ（α、γ）を算出後、スリット光用投光部２１ｂ，２１ｃにスリット光の照射のＯＦＦを指示する（ステップＳ３０）。
【００５４】
なお、パラメータ（β、θｚ）の位置検出処理であるステップＳ２１〜ステップＳ２５と、パラメータ（α、γ）の位置検出処理であるステップＳ２６〜ステップＳ３０とは、逆に順序を入れ替えてもよいし、同時に処理を実行することも可能である。
【００５５】
以上より、各種パラメータ（θｚ、α、β、γ）の結果よりガラスの位置計算をすることができる（ステップＳ３１）。
【００５６】
以上の処理において、ステップＳ２１以下の処理は、スリット光用投光部の処理に対応する。ステップＳ２６以下の処理は、照明光用投光部の処理に対応する。
【００５７】
また、ステップＳ２２〜ステップＳ２３の処理は、スリット光用撮像部の処理に対応する。ステップＳ２７〜ステップＳ２８の処理は、照明光用撮像部の処理に対応する。
【００５８】
さらに、ステップＳ２４およびステップＳ２９の処理は、検出部の処理に対応する。
【００５９】
以上のように、本実施形態のワーク位置検出システム２０によれば、以下のような（Ａ）〜（Ｋ）の効果を奏する。
【００６０】
（Ａ）透明体であるガラス板の端面が発光するように光を照射する少なくとも一つの投光部と、光によってガラス板の端面に生じた発光箇所を撮像する撮像部と、撮像部による撮像結果に基づいてガラス板の位置を検出する検出部とを有するので、ガラス板の端面が発光するように光を照射することで、撮像する対象が透明体であっても、透明体であるガラス板の位置を正確に検出することができるようになる。
【００６１】
（Ｂ）投光部が複数設けられていることで、ワーク位置検出に用いるためのワークの端面に複数の発光箇所を生じさせ、その複数の発光箇所に基づいて透明体であるガラス板の位置を検出することで、ガラス板の位置を詳細に検出することができる。
【００６２】
（Ｃ）照明光を照射し、ガラス板内部で案内された照明光の少なくとも一部をガラス板の端面に集中させることによって、ガラス板の端面を強く発光させることができるので、強く発光した部分の撮像が容易となる。
【００６３】
（Ｄ）ガラス板の表面に照射光を斜めから照射し、照射光の少なくとも一部をガラス板内部で全反射させることで、照明光が全てガラス板を透過することなく、ガラス板の端面を強く発光させることができる。
【００６４】
（Ｅ）投光部は、ガラス板の表面に全反射臨界角より大きな入射角度で照明光を照射することで、照明光がガラス板内部で全反射をして端部を強く発光させることができる。
【００６５】
（Ｆ）投光部は、特定の波長帯の照明光を照射し、撮像部は、特定の波長帯の照明光を選択的に透過するフィルタを備えることで、照明光によりガラス板の端面で発光する以外の光をカットし、撮像部による安定した撮像ができる。
【００６６】
（Ｇ）ガラス板は、ロボットに支持され、検出部は、ロボットに支持された状態のまま撮像部によって撮像された撮像結果に基づいてガラス板の位置を検出することで、ロボットがガラス板２を完全に正確に指示しなくても、その検出部の検出結果により、第２のパレットに正確に収納することができる。
【００６７】
（Ｈ）投光部は、ガラス板の端面に交差するようにスリット光を照射し、撮像部は、スリット光によってガラス板の端面の複数個所で生じた複数の輝点を撮像することで、撮像の対象が透明体であっても、透明体であるガラス板の位置を正確に検出することができるようになる。
【００６８】
（Ｉ）投光部は、スリット光をガラス板の端面に対して斜めに照射することで、撮像部がガラス板２を撮像したときに、位置検出に用いる輝点のみを安定して検出することができる。
【００６９】
（Ｊ）投光部が複数設けられ、検出部は、複数の投光部から照射されたそれぞれのスリット光によってガラス板の端面の複数箇所で生じた複数の輝点の撮像結果に基づいてガラス板の位置を検出することで、ガラス板の位置を詳細に検出することができる。
【００７０】
（Ｋ）投光部は、ガラス板の表面に照明光を照射し、ガラス板内部で案内された照明光の少なくとも一部をガラス板の端面から放出させる照明光用投光部と、ガラス板の端面に交差するようにスリット光を照射するスリット光用投光部とを含み、撮像部は、照明光によってガラス板の端面に生じる放射箇所を撮像する照明光用撮像部と、スリット光によってガラス板の端面に生じた輝点を撮像するスリット光用撮像部とを含み、検出部は、照明光用撮像部およびスリット光用撮像部による撮像結果に基づいてガラス板の位置を検出することで、ガラス板の位置を詳細に検出することができる。
【００７１】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について詳細に説明する。
【００７２】
第２の実施形態のワーク位置検出システム２０は、図１２に示すように、第１の実施形態の構成機器であるスリット光用投光部２１ｂ，２１ｃ、およびスリット光用撮像部２２ｂに代えて、照明光用投光部２１ｄ、および照明光用撮像部２２ｃを用いて、複数方向からの照明光用撮像部のみの撮像結果に基づいて透明体であるガラス板の位置を検出することができるシステムである。また、第２の実施形態のワーク位置検出システムは、第１の実施形態と同様に、ガラス板２は、ｚ軸まわりにθｚ回転移動し、ｘ軸方向にα平行移動し、ｙ軸方向にβ平行移動し、およびｚ軸方向にγ平行移動しているものとして、この各種パラメータ（θｚ、α、β、γ）を検出部の検出結果によって求めることができる。
【００７３】
第２の実施形態のワーク位置検出システム２０は、複数の照明光用投光部２１ａ，２１ｄおよび照明光用撮像部２２ａ，２２ｄと、位置検出に関する各種の演算および制御を実行するコントローラ１１とを含む。また、照明光用撮像部２２ａ，２２ｄは、たとえば、図２のような取付け台６を用いて設けられる。また、照明光用投光部２１ｄは、照明光用投光部２１ａと同様に、たとえば、ロボット１０ａのガラス板を支持するロボットハンドに設けられている。以下、第２の実施形態と第１の実施形態と同一の構成要素は説明を省略する。
【００７４】
照明光用投光部２１ｄは、照明光用投光部２１ａと同様に、透明体ワークであるガラス板２の表面に照明光を斜めから照射する発光器である。照明光用投光部２１ａは、撮像空間３００のｘｚ平面を撮像するためのものであり、照明光用投光部２１ｄは、撮像空間３００のｘｙ平面を撮像するためのものである。
【００７５】
コントローラ１１は、照明光照射信号を照明光用投光部２１ａ，２１ｄに送信し、照明光撮像信号を照明光用撮像部２２ａ，２２ｃに送信する。以下に、コントローラ１１の検出部で処理される透明体ワークであるガラス板２の位置を検出する方法を、図１３を参照しつつ、詳細に説明する。図１３は、照明光用撮像部２２ｃの撮像結果を示す図である。なお、照明光用撮像部２２ａは第１の実施形態と同様なので、説明を省略する。
【００７６】
まず、基準形状を第１の実施形態と同様にコントローラ１１に設定する。基準形状は、たとえば、図１３に示すような形状で設定される。予め設定された基準形状と、照明光用撮像部２２ｃで撮像された形状とを比較することで、ワーク位置の検出をすることができ、パラメータ（β、θｚ）を算出することができる。また、第１の実施形態と同様に、照明光用撮像部２２ａでパラメータ（α、γ）を算出することができるので、ロボット１０ａがガラス板２を支持した基準箇所からの移動量である各種パラメータ（θｚ、α、β、γ）を、コントローラ１１によって求めることができる。
【００７７】
ここで、照明光用投光部２１ａは、特定の波長帯（以下、「第１波長帯」と称する）の照明光を照射する投光部（以下、「第１波長帯用投光部」と称する）、照明光用投光部２１ｄは、第１波長帯とは異なる特定の波長帯（以下、「第２波長帯」と称する）の照明光を照射する投光部（以下、「第２波長帯用投光部」と称する）にすることが望ましい。照明光用撮像部２２ａ，２２ｃにそれぞれ第１波長帯、第２波長帯を選択的に透過するバンドパスフィルタ２２０，２２１を設けることで、ガラス板２の端面２０１で発光する光以外の外乱光をカットして、かつ、お互いの照明光に干渉されず、ガラス板２の認識を容易にすることができる。
【００７８】
なお、照明光１００ａが直接照明光用撮像部２２ａに当たらないように、照明光１００ｄが直接照明光用撮像部２２ｃに当たらないように、照明光用投光部２１ａ，２１ｄと照明光用撮像部２２ａ，２２ｃを配置することが望ましい。
【００７９】
以上のように、第２の実施形態のワーク位置検出システム２０によれば、第１の実施形態の（Ａ）〜（Ｇ）の効果に加え、以下の（Ｌ）、（Ｍ）効果を奏する。
【００８０】
（Ｌ）スリット光用投光部を用いると、ガラス板の端面以外で輝点が生じ得て、撮像結果をもとに、ガラス板の位置検出をする処理が複雑となる。しかし、照明光用投光部のみでワーク位置の検出処理をすれば、ガラス板の端面が発光するだけであり、外乱光はバンドパスフィルタによりカットできるので、安定したガラス板の位置検出が可能である。
【００８１】
（Ｍ）投光部は、第１波長帯の照明光を照射する第１波長帯用投光部と、第２波長帯の照明光を照射する第２波長帯用投光部とを含み、撮像部は、第１波長帯の照明光を選択的に透過するフィルタを備える第１波長帯用撮像部と、第２波長帯の照明光を選択的に透過するフィルタを備える第２波長帯用撮像部とを含むことで、ガラス板２の端面２０１で発光する光以外の外乱光をカットして、かつ、お互いの照明光に干渉されず、ガラス板２の認識を容易にすることができる。
【００８２】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態について詳細に説明する。
【００８３】
第３の実施形態のワーク位置検出システム２０は、図１４に示されるように、ガラス板２が第１パレット３に収容された状態のままでも、ガラス板２の位置を検出可能に構成されている。すなわち、第１の実施形態および第２の実施形態と異なり、ロボットがガラス板２を支持してからワーク位置検出するのではなく、支持する前にワーク位置検出をすることで、ロボットにガラス板２を基準箇所で支持させるものである。
【００８４】
ワーク位置検出システム２０は、図１５に示されるように、第１のパレット３の上方に設けられた複数の投光部２１ｅ，２１ｆおよび撮像部２２ｄと、少なくとも一部の投光部２１ｅを移動する移動部２３と、超音波測定器２４と、位置検出に関する各種の演算および制御を実行するコントローラ１１とを含む。ここで、第３の実施形態では、コントローラ１１は、第１の実施形態と同様に、ロボット１０ａ，１０ｂを制御するためのロボットコントローラであるとともに、ワーク位置検出システム２０の一部の役割を担っている。なお、図１４では、第１のパレット３Ａの上方の投光部２１ｅ，２１ｆおよび撮像部２２ｅのみを示したが、他の第１のパレット（３ｂ〜３ｈ）の上方にも同様の投光部および撮像部が設けられてもよい。
【００８５】
＜投光部＞
投光部２１ｅ，２１ｆは、透明体ワークであるガラス板２の端面２０１に交差するようにスリット光を照射する発光器である。投光部自体は、第１の実施形態で用いる投光部２１ｂ，２１ｃと同様である。
【００８６】
投光部２１ｅ，２１ｆは、移動部２３によって移動される第１投光部２１ｅと、固定された第２投光部２１ｆとを含む。ここで、図１６を参照して、第１投光部２１ｅおよび第２投光部２１ｆから照射されるスリット光とガラス板２の端面２０１との関係について説明する。図１６は、第１投光部２１ｅおよび第２投光部２１ｆから照射されるスリット光とガラス板２の端面とが交差する状態を示す模式図である。
【００８７】
図１６に示されるように、本実施の形態における透明体ワーク、すなわちガラス板２は、複数の投光部２１ｅ，２１ｆのうちの一つの投光部である第１投光部２１ｅから照射された一つのスリット光１００ｅに対して複数の交点を形成可能な湾曲した端面２０１を有している。具体的には、第１投光部２１ｅは、二つの交点でガラス板２の端面２０１と交差する一つのスリット光１００ｅを照射するものである。この結果、二つの交点で輝点Ｐ３，Ｐ４が生じる。なお、本実施の形態では、一つのスリット光１００ｅがガラス板２の端面２０１と複数の箇所で交差するように第１投光部２１ｅが移動部２３を移動する。
【００８８】
一方、第２投光部２１ｆは、第１投光部２１ｅからのスリット光１００ｅによる二つの交点（輝点Ｐ３、Ｐ４）以外の他の箇所でガラス板２の端面２０１と交差する他のスリット光１００ｆを照射するものである。この結果、一の交点で輝点Ｐ５が生じる。なお、望ましくは、第２投光部２１ｆは、上記の二つの交点に挟まれる一の箇所でガラス板２の端面２０１と交差するスリット光１００ｆを照射する。
【００８９】
＜撮像部＞
次に、図１５に戻り、撮像部２２ｄについて説明する。撮像部２２ｄは、スリット光１００ｅおよびスリット光１００ｆによってガラス板２の端面２０１の複数箇所で生じた複数の輝点Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５を撮像するものである。撮像部自体は、第１の実施形態で用いる撮像部と同様である。
【００９０】
＜移動部＞
移動部２３は、上述したように、少なくとも一つの投光部を移動させるものであり、具体的には第１投光部２１ｅを移動させるものである。すなわち、移動部２３は、第１投光部２１ｅの位置または向きの少なくとも一つを変化させる。したがって、第１投光部２１ｅからのスリット光１００ｅによって透明体ワークであるガラス板２の照射される箇所を変化させることができる。たとえば、移動部２３は、リニアアクチュエータであり、その構成自体は、一般的な移動部と同様であるので、詳しい説明を省略する。
【００９１】
また、本実施形態と異なり、移動部２３を用いずに第１投光部２１ｅ自体の構造によってスリット光１００ｅの照射角度を変化させてもよい。
【００９２】
＜超音波測定部＞
超音波測定部は、超音波を用いて超音波測定部からガラス板までの距離を測定するものである。具体的には、超音波をガラス板２の表面２０２に発信し、反射波を受信するまでの時間によって距離を算出することができる。超音波測定部は、たとえば、図１７（ａ）に示すように、ロボット１０ａ，１０ｂのガラス板２を支持する部分であるロボットハンドに取付けることで、ロボットハンドと超音波測定部２４との距離を測定することができる。
【００９３】
なお、超音波測定部２４は、図１７（ｂ）のように、ロボットハンドに３つ設けることもでき、この場合は、各測定部の距離算出結果より、ガラスまでの距離、パレット内でのガラス板のパレットに対する角度、ガラス板の長手方向の位置を検出することも可能である。
【００９４】
＜コントローラ＞
コントローラ１１は、第１の実施形態と同様に、ロボット２０を制御するためのロボットコントローラであるとともに、ワーク位置検出システム１０の一部の役割を担っている。
【００９５】
コントローラ１１は、スリット光の照射を指示するための信号（以下、「照射信号」と称する）を第１投光部２１ｅおよび第２投光部２１ｆに送信し、撮像を指示するための信号（以下、「撮像信号」と称する）を撮像部２２ｄに送信する。コントローラ１１の通信インターフェイスは、ロボット１０ａ，１０ｂ、第１投光部２１ｅ、第２投光部２１ｆ、および撮像部２２ｄとコントローラ１１とを通信可能に接続する。
【００９６】
また、コントローラ１１は、以下のような判断部、補正部、比較部、および検出部として機能する。
【００９７】
判断部は、スリット光１００ｅがガラス板２の端面と二つの交点で交差するか否かを判断するものである。すなわち、判断部は、以下に示すように検出部によって求められる撮像部２２ｄからの撮像結果のデータ信号に基づいて、スリット光１００ｅがガラス板２の端面２０１と二つの交点で交差するか否かを判断し、その判断結果によってスリット光１００ｅがガラス板２の端面２０１と二つの交点で交差する状態になるように第１投光部２１ｅを移動部２３によって移動させる。
【００９８】
補正部は、透明体ワークであるガラス板２を支持するためのロボット１０ａ，１０ｂの教示データを補正するものである。すなわち、補正部は、以下に示すように検出部によって求められる第１のパレット３とガラス板２との位置関係に基づいてロボット１０ａ，１０ｂの教示データを補正し、ロボット１０ａ，１０ｂに制御信号を送信する。
【００９９】
比較部は、超音波測定部２４の距離測定結果と、下記で説明する検出部において、ガラス板２の位置検出の結果とを比較するものである。具体的には、本実施形態では、ワーク位置検出結果に基づいて、ロボット１０ａ，１０ｂはガラス板２を支持するが、比較部はこの検出結果に誤りがないかの確認をしている。
【０１００】
検出部は、撮像部２２ｄからの撮像結果のデータ信号を受信して、その撮像結果のデータ信号に基づいて透明体ワークであるガラス板２の位置を検出するものである。以下に、コントローラ１１の検出部で処理される透明体ワークであるガラス板２の位置を検出する方法を、図を参照しつつ、詳細に説明する。
【０１０１】
検出部は、第１のパレット３における座標系を基準座標系とし、この基準座標系と透明体ワークであるガラス板２の座標系との相対的な位置関係を複数の輝点によって求めるものである。基準座標系とは、たとえば、図１８（ａ）に示すように、第１のパレット３においてｘ、ｙ、ｚ軸を定めた座標系である。基準座標系のｙ軸は、第１のパレット３内においてガラス板２が積層状態で配置される際の積層方向であり、基準座標系のｚ軸は、第１のパレット３の底面に対して垂直方向であり、基準座標系のｘ軸は、ｙ軸およびｚ軸に対して垂直である。なお、各軸の座標の原点は、たとえば、第１のパレット３の中心点に置くことができる。
【０１０２】
本実施形態における基準座標系と各ガラス板２の座標系とのそれぞれの相対的な位置関係は、座標変換処理によって求めることができる。すなわち、図１８（ｂ）に示すように、基準座標系に対して各ガラス板２の座標系は、ｘ軸まわりにθｘ回転移動し、ｚ軸まわりにθｚ回転移動し、ｘ軸方向にα平行移動し、およびｙ軸方向にβ平行移動しているものとして、この各種パラメータ（θｘ、θｚ、α、β）を座標変換処理によって求めることで、第１のパレット３と各ガラス板２との相対的な位置関係を求めることができる。
【０１０３】
なお、本実施形態では、ｚ軸中心の回転移動θｚは考慮するが、ｘ軸中心の回転移動θｘはパレット３により規制され、影響は無視（θｘは常に一定）できるものとし、不知のパラメータ（θｚ、α、β）を座標変換処理によって求めて、第１のパレット３の基準座標系とガラス板２の座標系との相対的な位置関係を求める。また、ｚ軸方向にγ平行移動は、ガラス板２がパレットに支持されていることから影響は無視できるものとする。
【０１０４】
本実施形態で用いる座標変換処理は、ある座標系を４×４行列で表現する方法としての同次変換と呼ぶベクトル表現を用いて行うこととする。ここで、本実施形態では、ガラス板２の端面２０１の長手方向の形状を簡易的に２次式（ｙ＝ｆ（ｘ）＝Ａｘ２＋Ｂｘ）で近似できるものとし、数式（１）で表現することができる。
【０１０５】
【数１】
【０１０６】
ただし、ｘｍ３、ｙｍ３、ｚｍ３は、ガラス板２の座標系におけるｘ座標、ｙ座標、ｚ座標である。
【０１０７】
また、基準座標系に対してｚ軸まわりにθｚ回転移動し、ｘ軸方向にα平行移動、ｙ軸方向にβ平行移動して作成した新たな座標系の関係は数式（２）にて表現されることが公知である。
【０１０８】
【数２】
【０１０９】
したがって、本実施形態では、撮像部２２ｄの撮像結果である３点の輝点Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５に基づいて、基準座標系からガラス板の座標系への同次変換行列Ｔのパラメータ（θｚ、α、β）を数式（１）および数式（２）より決定し、基準座標系と透明体ワークであるガラス板２座標系との相対的な位置関係を求めることができる。
【０１１０】
すなわち、撮像部２２ｄの撮像結果により輝点Ｐ３の基準座標系での座標Ｐ３（ｘｗ３、ｙｗ３、ｚｗ３）を得ることで、その座標Ｐ３（ｘｗ３、ｙｗ３、ｚｗ３）から数式（１）および数式（２）を適用すると、以下の数式（３）が得られる。
【０１１１】
【数３】
【０１１２】
また、輝点Ｐ４およびＰ５の基準座標系での座標Ｐ４（ｘｗ４、ｙｗ４、ｚｗ４）および輝点Ｐ５（ｘｗ４、ｙｗ５、ｚｗ５）についても輝点Ｐ３と同様にして数式（３）の関係から得られる。次いで、それぞれ数式（３）を展開すると以下の数式（４）の連立方程式が得られる。
【０１１３】
【数４】
【０１１４】
これらの連立方程式を解くことにより、同次変換行列のパラメータ（θｚ、α、β）とガラス板２の座標系での輝点Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５のそれぞれのｘ座標（ｘｍ３、ｘｍ４、ｘｍ５）とを求めることができる。したがって、基準座標系と透明体ワークであるガラス板２の座標系との相対的な位置関係を求めることで、透明体ワークであるガラス板２の第１のパレット３内における基準位置からのズレ（移動量）を求めることができる。ここで、基準位置とは、たとえば、ロボット２２の教示データを予め設定する際に仮定された第１のパレット３内（基準座標系）におけるガラス板２の位置である。なお、基準位置にガラス板が存在していると仮定して予め設定された教示データは、上記の基準位置からのズレ（移動量）の算出結果に基づいて実際のガラス板２の位置（以下、「実位置」と称する）に適合するように補正されることとなる。したがって、基準位置は、実際にガラス板２が第１のパレット３内で配置された位置である必要はなく、第１のパレット３内において適宜に決めることができる仮の位置である。たとえば、第１のパレット３の中心点に置かれた基準座標系の原点など第１のパレット３内の固定点を基準位置とすることができる。この場合、基準位置からのガラス板２の移動量は、複数のガラス板２が所定の間隔を隔てて積層状態で配置されることに伴うオフセット量のみならず、個々のガラス板ごとの位置および姿勢によるバラつきを含んでいる。なお、本実施の形態と異なり、積層状態で配置された複数のガラス板２ごとに教示データを設定する場合には、第１のパレット３内の固定点を基準位置とする代わりに、各ガラス板２のそれぞれについて基準位置を設定してもよい。
【０１１５】
なお、本実施の形態のように、ガラス板２がｚ軸方向に移動せず、また、ｘ軸まわりのθｘ回転移動が無視できる場合には、式（４）に示されるように、基本座標系のｚ座標（ｚｗ３、ｚｗ４、ｚｗ５）とガラス板２の座標系のｚ座標（ｚｍ３、ｚｍ４、ｚｍ５）は等しくなる。このため、ｚ座標（ｘｗ３、ｘｗ４、ｘｗ５）は、パラメータ（θｚ、α、β）を求めるためには不要であり、したがって、撮像結果により輝点Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５の座標を求める際にも、ｚ座標（ｚｍ３、ｚｍ４、ｚｍ５）については求める必要はない。
【０１１６】
上述したように、第１のパレット３に対する透明体ワークであるガラス板２の位置を検出した後、ロボット１０ａ，１０ｂの教示データが補正される。すなわち、ロボット１０ａ，１０ｂの教示データはガラス板２が第１のパレット３内の基準位置にある場合を前提として設定されているので、透明体ワークであるガラス板２の第１のパレット３における基準位置からのズレに基づき、ロボット１０ａ，１０ｂの教示データを補正することができる。
【０１１７】
なお、ガラス板２の端面２０１の長手方向の形状を簡易的に数式（１）のように近似したが、数式（１）に限定されるものではなく、ガラス板２の端面２０１の形状にあった数式、またはガラス板２の端面２０１上で表現される座標相互の対応関係を示すテーブルを用いることもできる。
【０１１８】
また、同次変換行列Ｔは数式（２）に限定されるものではなく、基準座標系と透明体ワークであるガラス板の座標系との相対的な位置関係によって変形できることは周知である。
【０１１９】
以上のように構成される本実施形態のワーク位置検出システム２０は以下のように処理を行う。
【０１２０】
図１９は、本実施形態のワーク位置検出システム２０の処理内容を示すフローチャートである。
【０１２１】
コントローラ１１は、図１５に示すように、ｘ軸と並行にスリット光１００ｅを照射するようにセットされた第１投光部２１ｅ、およびｙ軸と並行に照射するようにセットされた第２投光部２１ｆに照射信号を送信することで、第１投光部２１ｅおよび第２投光部２１ｆにスリット光１００ｅおよびスリット光１００ｆを照射するよう指示する（ステップＳ３１）。
【０１２２】
次に、コントローラ１１は、第１投光部２１ｅおよび第２投光部２１ｆにスリット光１００ｅおよびスリット光１００ｆを照射させている間に、ｘｙ平面を撮像するように第１のパレット３上方にセットされた撮像部２２ｄに撮像信号を送信することで、撮像部２２ｄに、透明体ワークであるガラス板２の画像、すなわち、複数の輝点を撮像するように指示する（ステップＳ３２）。そして、コントローラ１１は、撮像部２２ｄからの撮像結果のデータ信号を取り込む（ステップＳ３３）。
【０１２３】
次に、コントローラ１１は、取り込んだ撮像結果から位置の検出対象であるガラス板２の端面２０１の箇所で生じる３点の輝点Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５が確認されるか否かを判断する（ステップＳ３４）。具体的には、図２に示すとおり、第２投光部２１ｆは、ｙ軸方向と並行に、すなわち、スリット光１００ｆをガラス板２の端面２０１と一つの交点で交差するように照射しているので、ガラス板２の端面２０１に輝点Ｐ５は常に生じていることになる。したがって、コントローラ１１は、第１投光部２１ｅからのスリット光１００ｅがガラス板２の端面２０１と二つの交点で交差し、輝点Ｐ３およびＰ４が生じているか否かを判断することになる。
【０１２４】
ここで、輝点Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５は、たとえば、撮像結果のデータ信号（撮像画像）中から、所定値以上の画素値（輝度）を持つ画素を選択することにより抽出される。なお、ワークであるガラス板２の端面が幅を有することに起因して、それぞれの輝点Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５は、図１６に示すとおり、ある程度の広がりを有する場合がある。この場合、それぞれの輝点Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５が占める各領域において、予め定められた代表点を抽出し、これら代表点の座標をそれぞれの輝点Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５の座標とすることができる。たとえば、輝点Ｐ３が占める領域中で中心に位置する画素を輝点Ｐ３の代表点としてもよく、輝点Ｐ３が占める領域中で最端縁に位置する画素を輝点Ｐ３の代表点としてもよい。
【０１２５】
なお、図２に示されるように、第１のパレット３内に複数のガラス板２が収容されている。したがって、第２投光部２１ｆがスリット光１００ｆをガラス板２の積層方向（図４に示されるｙ軸方向）へ照射すると、スリット光１００ｆが複数のガラス板２と交差して、それぞれのガラス板２の端面で輝点が生じ得る。この結果、現在、支持するために位置検出対象となっているガラス板２で生じた輝点と、それ以外のガラス板２で生じた輝点とが存在する場合がある。したがって、積層方向に沿う座標（ｙ座標）によって、位置検出対象となっているガラス板２で生じている輝点のみを判別し、この輝点をスリット光１００ｆによる輝点Ｐ５として抽出してもよい。また、位置検出対象となっていないガラス板２で生じた輝点を検出しないように、画像処理などによって、位置検出対象のガラス板２の近傍に撮像領域の範囲および検出領域などの範囲を限定してもよい。
【０１２６】
位置の検出対象であるガラス板２の端面２０１で３点の輝点Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５が確認されない場合（ステップＳ３４：Ｎｏ）、移動部２３を用いて、第１投光部２１ｅの定寸移動を指示する（ステップＳ３５）。したがって、第１投光部からのスリット光１００ｅの照射位置を変えて、撮像部２２ｄの撮像結果のデータ信号を新たに取り込み、位置検出対象であるガラス板２の端面２０１で輝点が３点確認されるまでステップＳ３３〜ステップＳ３５の処理を繰り返す。
【０１２７】
なお、移動部２３によって第１投光部２１ｅを移動させ、位置の検出対象であるガラス２の端面２０１で３点の輝点Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５が確認された場合に、さらに付加的に同一方向に第１投光部２１ｅを移動させるように設計することもできる。この場合、輝点Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５間の間隔距離が大きくとることでき、ワークの位置検出精度を向上させることができる。
【０１２８】
一方、位置検出対象であるガラス板２の端面２０１で３点の輝点Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５が確認できた場合（ステップＳ３４：Ｙｅｓ）、コントローラ１１は、座標変換処理（同次変換）を行うルーチンを読み出す（ステップＳ３６）。すなわち、本実施形態では、基準座標系に対してガラス板２の座標系は、ｚ軸まわりにθｚ回転移動し、ｘ軸方向にα平行移動し、ｙ軸方向にβ平行移動する前提であるので、本実施形態の条件に適する同次変換行列Ｔ（数式（２）参照）を読み出す。
【０１２９】
コントローラ１１は、輝点Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５の第１のパレット３の基準座標系における基準座標の値（以下、「基準座標系値」と称する）を取り込む（ステップＳ３７〜ステップＳ３９）。
【０１３０】
コントローラ１１は、上述したとおり、基準座標系値と、同次変換行列Ｔと、ガラス板の端面の形状を表現した式とを用いた連立方程式を解くことで、各パラメータ（θｚ、α、β）の値を算出することができる（ステップＳ４０〜Ｓ４２）。
【０１３１】
コントローラ１１は、各パラメータ（θｚ、α、β）の値を算出した後、ロボット１０ａ，１０ｂが実位置でのガラス板２を支持することができるように、各パラメータ（θｚ、α、β）の値を基にロボット１０ａ，１０ｂの座標系の座標（以下、「ロボット座標」と称する）に変換する（ステップＳ４３）。すなわち、各パラメータ（θｚ、α、β）は基準座標系からガラス板２の座標系への相対的な位置関係をあらわしているので、各パラメータ（θｚ、α、β）によって、基準座標系で表現される基準位置とガラス板２の座標系で表現される実位置との移動量を求めることができる。次いで、各パラメータ（θｚ、α、β）を基にした基準位置から実位置への移動量をロボット座標系の座標に変換する。一例をあげると、ガラス板２が基準座標系の原点の基準位置および所定の姿勢にあるとき、たとえば、基準座標系の座標軸とガラス板２の座標系の座標軸が一致するとき、各パラメータ（θｚ、α、β）の値は、基準位置から実位置への移動量そのものであり、このパラメータの値をロボット座標系の座標に変換することができる。
【０１３２】
コントローラ１１は、ロボット座標に基づいて、ロボット１０ａ，１０ｂが実位置でのガラス板２を支持するために、教示データの補正量（以下、「ロボット支持補正量」と称する）を算出する（ステップＳ４４）。たとえば、教示データは上述した基準位置に基づいて設定されている。したがって、第１のパレット３内でガラス板２が基準位置にはなく実位置にあることによって、ロボット１０ａ，１０ｂがガラス板２を支持する箇所も変化する。そこで、コントローラ１１は、ロボット１０ａ，１０ｂが実位置でのガラス板２を正確に支持することができるように、ロボット座標に基づいて教示データの補正量を算出する。
【０１３３】
コントローラ１１は、ロボット１０ａ，１０ｂの教示データをロボット支持補正量に基づいて補正して、ロボット１０ａ，１０ｂにガラス板２を支持させる（ステップＳ４５）。
【０１３４】
以上の処理において、ステップＳ３４の処理は、スリット光１００ｅが透明体ワークであるガラス板２の端面２０１と二つの交点で交差するか否かを判断する判断部の処理に対応する。また、ステップＳ３５〜ステップＳ４２の処理は、撮像部２２ｄによる撮像結果に基づいて透明体ワークであるガラス板２の位置を検出する検出部の処理に対応する。また、ステップＳ４３〜ステップＳ４４の処理は、透明体ワークであるガラス板２を支持するためのロボット１０ａ，１０ｂの教示データを第１のパレット３における基準座標系とワークの座標系との相対的な位置関係に基づいて補正する補正部の処理に対応する。
【０１３５】
以上のように、第３の実施形態のワーク位置検出システム２０によれば、第１の実施形態の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｈ）〜（Ｊ）の効果に加え、以下の（Ｎ）〜（Ｙ）効果を奏する。
【０１３６】
（Ｎ）透明体であるガラス板の端面に交差するようにスリット光を照射少なくとも一つの投光部と、スリット光によってガラス板の端面の複数箇所で生じた複数の輝点を撮像する撮像部と、撮像部による撮像結果に基づいてガラス板の位置を検出する検出部とを有するので、透明体であるガラス板の位置を正確に検出することができるようになる。
【０１３７】
（Ｏ）投光部が複数設けられていることで、ワーク位置検出に用いるためのワークの端面に複数の輝点を生じさせ、その複数の輝点に基づき透明体であるガラス板の位置を詳細に検出することができる。
【０１３８】
（Ｐ）複数の投光部から照射されたそれぞれのスリット光によってガラス板の端面の複数箇所で生じた複数の輝点の撮像結果に基づいてガラス板の位置を検出するので、ガラス板の位置をより詳細に検出することができるようになる。
【０１３９】
（Ｑ）ガラス板は、一つの投光部から照射された一つのスリット光に対して複数の交点を形成可能な湾曲した端面を有しており、検出部は、複数の交点で生じた輝点を少なくとも含む複数の輝点の撮像結果に基づいてガラス板の位置を検出するので、ガラス板が湾曲を有している場合でも、そのガラス板の位置を検出することができる。
【０１４０】
（Ｒ）ガラス板は、所定の間隔を隔てて積層状態でパレットに収納されており、検出部は、パレットに収納された状態のまま撮像部によって撮像された撮像結果に基づいてガラス板の位置を検出するので、パレットの複数のガラス板を順次に検出することができるようになる。
【０１４１】
（Ｓ）パレットは、ガラス板の輸送に用いられる輸送用パレットである場合でも、従来では、ガラスのようなワークをロボットに支持させる際に、輸送時のパレットからガラス板を取り出すなどの作業者工程を必要としていたが、輸送時のパレットのままでも、ロボットにガラス板を正確に支持させることが可能となるため、ガラス板の落下を防止することができるようになる。
【０１４２】
（Ｔ）検出部は、パレットにおける座標系を基準座標系とし、当該基準座標系とガラス板の座標系との相対的な位置関係を複数の輝点によって求めるので、パレットにおけるガラス板の相対的な位置関係が、従来技術の同次変換を行うことによって、容易に求めることができるようになる。
【０１４３】
（Ｕ）ガラス板を支持するためのロボットの教示データを位置関係に基づいて補正する補正部を有するので、ロボットの教示データを補正し、ガラス板の位置を正確に支持することができるようになる。
【０１４４】
（Ｖ）二つの交点でガラス板の端面と交差する一のスリット光を照射する第１投光部と、ワークの端面の他の箇所で前記ワークの端面と交差する他のスリット光を照射する第２投光部とを含み、検出部は、一のスリット光とガラス板の端面とが交わる二つの交点で生じた輝点と、当該二つの交点で生じた輝点と他の箇所で他のスリット光によって生じた輝点とを含む複数の輝点の撮像結果に基づいてガラス板の位置を検出するので、輝点の数に対して投光部の数を減らしてガラス板の位置を検出することができるようになる。
【０１４５】
（Ｗ）第１投光部は、二つの交点に挟まれる一の箇所でガラス板の端面と交差するスリット光を照射するので、ガラス板の端面で生じる３点の輝点を所定の距離を有することができるようになる。
【０１４６】
（Ｘ）さらに、一つのスリット光がガラス板の端面と複数の箇所で交差するように少なくとも一つの投光部を移動させる移動部を有することで、位置検出対象であるガラス板はパレット内で不動の状態でも、ガラス板を検出することができるようになる。
【０１４７】
（Ｙ）一のスリット光がガラス板の端面と二つの交点で交差するか否かを判断する判断部と、判断部の判断結果に基づいて一のスリット光がワークの端面と二つの交点で交差する状態になるように第１投光部を移動する移動部とを有するので、ガラス板は不動で、かつ、２つの投光部で３点の輝点を得ることができるようになる。
【０１４８】
＜第４の実施形態＞
さらに、本発明の第４の実施形態について詳細に説明する。
【０１４９】
第４の実施形態のワーク位置検出システム２０は、図２０に示すように、第３の実施形態の構成機器に加え、第３投光部２１ｇ、第４投光部２１ｈ、および撮像部２２ｅを用いることで、複数方向からの撮像結果に基づいて透明体であるワークの３次元姿勢を検出することができるシステムである。
【０１５０】
第１投光部２１ｅおよび第２投光部２１ｆはｘｙ平面を交差するように照射し、第３投光部２１ｇおよび第４投光部２１ｈはｙｚ平面を交差するように照射する。
【０１５１】
第４の実施形態のワーク位置検出システム２０によれば、それぞれの投光部からのスリット光とワークとの交差する箇所で生じた輝点をもとに、上述した方法を応用することで、容易にワークの３次元姿勢を求めることができる。
【０１５２】
以上のように、第４の実施形態のワーク位置検出システム２０によれば、本実施形態１の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｈ）〜（Ｊ）、第３の実施形態の（Ｎ）〜（Ｙ）の効果に加え、以下の（Ｚ）効果を奏する。
【０１５３】
（Ｚ）投光部と撮像部とを複数組有し、検出部は、複数の撮像部による複数方向からの撮像結果に基づいてワークの三次元姿勢を検出することで、ワークの位置を３次元姿勢で検出することができるようになる。
【０１５４】
＜第５の実施形態＞
次に、本発明の第５の実施形態について詳細に説明する。
【０１５５】
上述した本発明の第１の実施形態および第２の実施形態では、照明光用投光部が照射する照明光によって発光するワークの端面を、撮像部で撮像し、その撮像結果からワークを認識できることが前提である。
【０１５６】
しかしながら、本発明のワーク位置検出システムを用いるとき、たとえば、実際の工場内では、外光、すなわち太陽光などの光であって、投光部が照射する光以外の光を完全に制御することは不可能であり、外光によって周囲の明るさは変化する。周囲の明るさが変化すると、撮像部によって撮像された画像のコントラスト値および明度も変化し、その結果、ワークが認識しづらくなる可能性がある。たとえば、投光部が照射する光による発光箇所の明るさと周囲の明るさの差が小さくなることによって画像のコントラスト値が小さくなれば、撮像部によって撮像された画像からワークを認識しづらくなり、もしくは、周囲の明るさが明るすぎて画像全体の明度が高くなれば、ハレーションを起こし、撮像部によって撮像された画像からワークを認識しづらくなる。
【０１５７】
また、外光の影響に限らず、投光部自体が経年劣化することによって投光部が照射する光量が低下して、撮像部によって撮像された画像からワークを認識しづらくなることもある。
【０１５８】
一方で、たとえば、ワークを認識するのに余剰な画像のコントラスト値が得られている場合には、投光部によって照射される光量を低下させて投光部の寿命を延ばすことが望ましい。
【０１５９】
本発明の第５の実施形態のワーク位置検出システムは、上記の問題を解決するものである。本実施形態のワーク位置検出システムは、投光部の照射する光量を調節する照射光量調節部と、撮像部の取り込む光量を調節する取り込み光量調節部とを有するものであって、たとえば、第１の実施形態および第２の実施形態で用いた投光部および撮像部を調節することができる。照射光量調節部は、投光部の照射する光量を変化させて、ワークが認識しづらくなる状態を防ぎ、取り込み光量調節部は、撮像部の取り込む光量を変化させて、ワークが認識しづらくなる状態を防ぐものである。
【０１６０】
以下、第５の実施形態のワーク位置検出システム２０を具体的に説明する。
【０１６１】
第５の実施形態のワーク位置検出システム２０は、図２１に示すように、投光部２１と、撮像部２２と、照射光量調節部３１と、取り込み光量調節部３２と、コントローラ１１とを含んでいる。なお、本実施の形態では、照射光量の調整処理および撮像部の取り込み光量の調整処理を実行する構成を除いて、第１の実施形態および第２の実施形態で用いた構成と同様である。したがって、図２１では、ガラス板を収容するためのロボット１０ａやパレット４などの構成については繰り返しの説明を省略し、照射光量の調整処理および撮像部の取り込み光量の調整処理に関係する構成のみを図示している。
【０１６２】
以下、図２１に基づいて、第５の実施形態のワーク位置検出システム２０を構成する投光部２１、照射光量調節部３１、撮像部２２、取り込み光量調節部３２、およびコントローラ１１について、順番に説明する。
【０１６３】
＜投光部＞
投光部２１は、照明光を照射する照明光用投光部であって、投光部自体は、第１の実施形態で用いる照明光用投光部２１ａと同様である。投光部２１が照射する光量は、照射光量調節部３１によって調節される。
【０１６４】
投光部２１は、図２１に示されるように、また、第１の実施形態と同様に、ガラス板２の表面に照明光を斜めから照射し、ガラス板２の端面に光を集中させ発光させる。
＜照射光量調節部＞
照射光量調節部３１は、投光部２１が照射する光量を調整するものであり、ライトコントローラとも呼ばれる。照射光量を調整する構成自体は、従来と同様であるので、詳しい説明を省略するが、たとえば、トライアックを位相制御することにより照明負荷への供給電力を制御する回路構成などを有している。たとえば、照射光量調整部３１は、最小レベルから最大レベルまで複数段階の光量レベルに調整することができる。
【０１６５】
本実施形態の照射光量調整部３１は、コントローラ１１と協働することによって、前回までに撮像部２２によって撮像された画像の明暗データに基づいて、投光部２１が照射する光量を調節する構成である。ここで、明暗データには、撮像された画像全体での明暗の差に対応するコントラスト値、画像全体の明るさである画面全体の平均明度（以下、「画面明度」と称する）、画像中の発光箇所、すなわちガラス板２の端面に生じた光の集中箇所の明るさである認識部全体の平均明度（以下、「認識部明度」と称する）が含まれる。
【０１６６】
具体的には、照射光量調整部３１は、投光部２１が照射する光量を増減するか否かの指示信号をコントローラ１１から受信して、その指示信号によって投光部２１が照射する光量を調節する。なお、照射光量調節部３１は、前回までに撮像部によって撮像された複数回分の画像の明暗データの平均値に基づいて、光量を調節することが望ましい。このような照射光量調整部３１は、投光部２１に内蔵されていてもよい。
【０１６７】
＜撮像部＞
撮像部２２は、ガラス板２の端面に生じた光の集中箇所を撮像する撮像部であって、たとえば、カメラである。撮像部自体は、第１の実施形態で用いる撮像部２２ａと同様である。撮像部２２は、図示していないアクチュエータを搭載しており、アクチュエータを制御することによってシャッタースピードや絞りを適宜に調整することができる。撮像部２２が取り込む光量は、取り込み光量調節部３２によって調節される。
【０１６８】
撮像部２２は、図２１に示されるように、また、第１の実施形態と同様に、投光部２１がガラス板２に照射することによりガラス板２の端面に生じた光の集中箇所Ｑ１を撮像する。
【０１６９】
＜取り込み光量調節部＞
取り込み光量調節部３２は、上記の撮像部２２とともに、ビジョンシステム（視覚システム）を構成するものである。
【０１７０】
取り込み光量調整部３２は、大別して、撮像された画像から明暗データを算出するための明暗データ算出部と、取り込み光量を制御するための取り込み光量制御部とを有する。
【０１７１】
明暗データ算出部としての取り込み光量調整部３２は、撮像部２２によって撮像された画像を受けて、当該画像から、上述したコントラスト値、画面明度、および認識部明度などの明暗データを算出するものである。なお、これらコントラスト値、画面明度、および認識部明度の算出自体は、一般的な画像処理技術と同様であるので、詳しい説明を省略する。算出されたコントラスト値、画面明度、および認識部明度などの明暗データ自体は、ビジョン計測結果として、コントローラ１１に送られる。送られた明暗データは、履歴データとしてコントローラ１１内に記憶される。
【０１７２】
また、光量制御部としての取り込み光量調整部３２は、コントローラ１１と協働することによって、前回までに撮像部２２によって撮像された画像の明暗データに基づいて撮像部２２が取り込む光量を調節する構成である。具体的には、取り込み光量調節部３２は、撮像部２１に取り込まれる光量を増減するか否かの指示信号をコントローラ１１から受信して、その指示信号によって撮像部２２が取り込む光量を調節するように前記撮像部のシャッタースピードおよび絞りの開度を制御する。
【０１７３】
具体的には、取り込み光量調節部３２は、撮像部２２のシャッタースピードおよび／または絞りを制御して、光量を調節する。撮像部２２のシャッタースピードを遅くしてシャッターが開放されている時間を長くすれば、光が当たる時間が長くなって、光を多く取り込むことができ、また、撮像部２２のシャッタースピードを速くしてシャッターが開放されている時間を短くすれば、光が当たる時間が短くなって、光を取り込む量が少なくなる。また、絞りに関してみれば、撮像部２２のレンズの絞りの開度を増加すれば、光を取り込む量は多く入る一方、また、レンズの絞りの開度を減少すれば光を取り込む量は少なくなる。
【０１７４】
たとえば、照射光量調整部３１は、最遅レベルから最速レベルまで複数段階のシャッタースピードに調整することができ、最小開度レベルから最大開度レベルまで複数段階のレンズの絞りの開度に調整することができる。
【０１７５】
なお、取り込み光量調節部３２は、前回までに撮像部によって撮像された複数回分の画像の明暗データの平均値に基づいて、光を取り込む量を調節することが望ましい。
【０１７６】
このような照射光量調整部３１は、撮像部２２に内蔵されていてもよい。
【０１７７】
＜コントローラ＞
コントローラ１１は、第５の実施形態のワーク位置検出システム２０では、さらに、演算部１１０として機能し、コントローラ１１のＣＰＵがその役割を担う。また、コントローラ１１は、パラメータ記憶部１１１、過去データ記憶部１１２としての機能も有し、これらはメモリ（ＲＡＭメモリ、不揮発性メモリ）がその役割を担う。
【０１７８】
パラメータ記憶部１１１は、投光部２１の光量の初期値、および画像のコントラスト値および明度の所望の範囲の下限および上限の設定値を記憶する。画像のコントラスト値および明度の所定の範囲は、たとえば、撮像部によって撮像された画像によって、ワークの端面で発光する輝点をコントローラ１１が認識することができる範囲である。
【０１７９】
過去データ記憶部１１２は、前回までに撮像部２２によって撮像された画像のコントラスト値および明度を過去データとして記憶する。前回までの画像のコントラスト値および明度は、たとえば、演算部１１０（ＣＰＵ）で算出される。
【０１８０】
演算部１１０は、パラメータ記憶部１１１で記憶された各種の設定値および投光部の光量の初期値、および過去データ記憶部１１２で記憶された前回までの過去データに基づいて、その過去データが所望の範囲のコントラスト値および所望の範囲の明度であるかを演算し、その演算結果により照射光量調節部３１および取り込み光量調節部３２に処理内容を指示する。ここで、演算部１１０は、前回までの複数回分の過去データのコントラスト値および明度の平均値を算出し、その平均値が所望の範囲のコントラスト値および明度であるかを演算することが望ましい。
【０１８１】
また、演算部１１０は、取り込み光量調節部３２によって送信された画像のデータからコントラスト値および明度の値を算出する役割も果たす。
【０１８２】
以上のように構成される第５の実施形態のワーク位置検出システム２０は以下のように処理を行う。
【０１８３】
図２２ａおよび図２２ｂは、本実施形態のワーク位置検出システム２０の処理内容を示すフローチャートである。なお、以下の処理内容は、前回までに撮像部によって撮像された複数回分の画像の明暗データの平均値に基づいて投光部が照射する光量を調節する処理であって、ワーク位置を検出すること自体の処理は、上述した実施形態と同様にできるので、その処理内容の説明は省略する。
【０１８４】
まず、ステップＳ５１〜ステップＳ５５では、撮像部によって撮像された画像のデータを取得するまでの処理が実行される。
【０１８５】
コントローラ１１は、投光部２１の光量の初期値、およびコントラスト値および明度の所望の範囲の下限の設定値（以下、「下限設定値」と称する）および上限の設定値（以下、「上限設定値」と称する）を初期設定する（ステップＳ５１）。ここで、コントラスト値の下限設定値をＰ１、コントラスト値の上限設定値をＰ２、明度の下限設定値をＰ３、および明度上限の設定値をＰ４とする。コントラスト値の所望の範囲として、コントラスト値が０〜１００に設定できるものであれば、たとえば、所望の範囲を３０〜７０とし、下限設定値Ｐ１が３０、上限設定値Ｐ２が７０となる。明度の所望の範囲も、コントラスト値の所望の範囲の設定と同様である。
【０１８６】
次いで、照明光の照射を投光部２１に指示するとともに（ステップＳ５２）、撮像部２２に、投光部２１から照明光によって照射されたガラス板２の端面の輝点の撮像を指示する（ステップＳ５３）
次いで、撮像部２２によって撮像された画像のデータ、たとえば、画像のコントラスト値および明度を取り込み、履歴として保存する（ステップＳ５４）。そして、保存されたｎ回前迄の複数回分のコントラスト値の平均値Ａ、明度の平均値Ｂを算出する（ステップＳ５５）。
【０１８７】
以上のように、撮像部によって撮像された画像のデータの取得までの処理が完了すると、次に、ステップＳ５６〜ステップＳ６９に示されるとおり、取り込み光量調節部や照射光量調節部の処理が実行される。すなわち、前回までに撮像部２２によって撮像された画像の明暗データに基づいて、投光部２１が照射する光量、または撮像部２２が取り込む光量を調整する処理が実行される。
【０１８８】
本実施の形態では、現在の投光部２１の照射する光量の設定値が最大設定値のとき、複数回分のコントラスト値の平均値Ａが下限値Ｐ１以下、または明度の平均値Ｂが下限値Ｐ３以下であるならば、取り込み光量を増加させるべく、シャッタースピードを１段階下げる処理がなされる。
【０１８９】
一方、現在の投光部２１の照射する光量の設定値は、最小設定値Ｐ５のとき、複数回分のコントラスト値の平均値Ａが上限値Ｐ２以上、または明度の平均値Ｂが上限値Ｐ４以上であるならば、取り込み光量を減少させるべく、シャッタースピードを１段階上げる処理がなされる。
【０１９０】
また、現在の投光部２１の照射する光量の設定値が最大設定値でもなく最小設定値でもない場合、すなわち、最小設定値＜光量の設定値＜最大設定値である場合には、照射光量の調整が可能であるので、複数回分のコントラスト値の平均値Ａが下限値Ｐ１以下であれば、光量を一定量増加させる処理がなされ、複数回分のコントラスト値の平均値Ａが上限値Ｐ２以上であれば、光量を一定量減少させる処理がなされる。
【０１９１】
なお、ここで、光量の最小設定値Ｐ５は、撮像部２２が撮像した画像からワークを認識できる程度に投光部２１が照射する光量の最小値である。具体例として、取り込み光量調節部３２は、たとえば、投光部２１が消灯するときを除き、明るさの強弱が１段階から１０段階まで可変であり、３段階以上がワークを認識できる程度の明るさとすれば、１０段階のときが光量の最大設定値であって、３段階のときが光量の最小の最小設定値Ｐ５である。
【０１９２】
まず、図２２のステップＳ５６において、現在の投光部２１の照射する光量の設定値が最大かどうかを判断する。現在の投光部２１の照射する光量の設定値が最大である場合には（ステップＳ５６：Ｙｅｓ）、ステップＳ５７の処理に進み、照射する光量の設定値が最大でない場合には（ステップＳ５６：Ｎｏ）、ステップＳ６１に進む。
［現在の投光部２１の照射する光量の設定値が最大である場合の処理］
現在の投光部２１の照射する光量の設定値が最大である場合の処理を説明する。現在の投光部２１の現在の投光部２１の照射する光量の設定値が最大のときは（ステップＳ５６：Ｙｅｓ）、読み込み光量調整部の処理が実行され、具体的には、前回までに撮像された撮像ｎ回分の画像のコントラスト値の平均値Ａおよび撮像ｎ回分の明度の平均値Ｂに基づいて、シャッタースピードを１段階下げて、撮像部２２によって取り込まれる光量を増加させる処理が実行される。
【０１９３】
まず、前回までに撮像された撮像ｎ回分の画像のコントラスト値の平均値Ａと所望のコントラスト値の下限として設定された下限設定値Ｐ１とを比較する処理を実行する（ステップＳ５７）。比較した結果、撮像ｎ回分の画像のコントラスト値の平均値Ａが所望のコントラスト値の下限設定値Ｐ１を上回っている場合は（ステップＳ５７：Ｎｏ）、さらに、前回までに撮像された撮像ｎ回分の画像の明度の平均値Ｂと所望の明度の下限の設定値である下限設定値Ｐ３とを比較する処理を実行する（ステップＳ５８）。なお、ステップＳ５７とステップＳ５８の処理順序を入れ替えることができることはもちろんである。
【０１９４】
ステップＳ５７およびステップＳ５８における比較処理の結果、撮像ｎ回分の画像のコントラスト値の平均値Ａが所望のコントラスト値の下限設定値Ｐ１以下であるとき（ステップＳ５７：Ｙｅｓ）、もしくは、撮像ｎ回分の画像の明度の平均値Ｂが所望の明度の下限設定値Ｐ３以下であるときには（ステップＳ５８：Ｙｅｓ）、既に現在の光量の設定値が最大であり、これ以上光量を増加できない状態であるにも拘わらず、コントラスト値の平均値Ａや明度の平均値Ｂが許容しうる下限設定値以下である状態に相当する。したがって、取り込み光量を増大させる必要があると判断されるので、取り込み光量調節部３２にシャッタースピードを１段下げる指示をする（ステップＳ５９）。
【０１９５】
また、このシャッタースピードの変化に伴って、そのシャッタースピードに合わせた設定値に光量を変更することもできる（ステップＳ６０）。このようにシャッタースピードに合わせた設定値に光量を変更するのは、シャッタースピードを下げることにより取り込み光量が増大するので、その増大する分とコントラスト値の下限設定値Ｐ１および明度の下限設定値Ｐ３を考慮し、投光部２１が照射する光量を下げることが可能となったり、光量を下げる必要が生じたりするからである。
【０１９６】
具体的には、使用する系によっても異なるが、たとえば、シャッタースピードと光の取り込み量（あるいは光の取り込み量に応じたコントラスト値および明度）との関係、光量とコントラスト値および明度との関係、および、コントラスト値や明度の平均値Ａ、Ｂと下限設定値Ｐ１、Ｐ３との差から、光量の変更量を決定することもでき、また、簡易的な方法として、シャッタースピードを１段下げた場合には、予め定められた光量分を下げるようにしてもよい。なお、このステップＳ６０の処理は省略することもできる。
【０１９７】
以上のように、撮像ｎ回分の画像のコントラスト値の平均値および明度の平均値に基づいて、取り込み光量の調整の処理など（ステップＳ５７〜ステップＳ６０）が完了すると、ステップＳ７０へ進む。
【０１９８】
なお、撮像ｎ回分の画像のコントラスト値の平均値Ａが下限設定値Ｐ１よりも大きく（ステップＳ５７：Ｎｏ）、かつ撮像ｎ回分の画像の明度値の平均値Ｂが下限設定値Ｐ２よりも大きい場合には（ステップＳ５８：Ｎｏ）、十分なコントラストおよび明度が得られていると判断されるので、そのままステップＳ７０へ進む。
【０１９９】
一方、現在の投光部２１の光量の設定値が最大でない場合には（ステップＳ５６：Ｎｏ）、次に、現在の投光部２１の光量の設定値が最小設定値Ｐ５まで下げられているどうかを判断する（ステップＳ６１）。ここで、光量の最小設定値Ｐ５は、上述したように、撮像部２２が撮像した画像からワークを認識できる程度に投光部２１が照射する光量の最小値である。
【０２００】
そして、この判断の結果、現在の投光部２１の照射する光量の設定値がすでに最小設定値Ｐ５まで下げられている場合には（ステップＳ６１：Ｙｅｓ）、ステップＳ６２の処理に進み、現在の投光部２１の照射する光量の設定値が最小設定値Ｐ５でない場合には（ステップＳ６１：Ｎｏ）、ステップＳ６６の処理に進む。
【０２０１】
［現在の投光部２１の照射する光量の設定値が最小設定値Ｐ５である場合の処理］
現在の投光部２１の照射する光量の設定値が、すでに最小設定値Ｐ５であるとき（ステップＳ６１：Ｙｅｓ）、ステップＳ６２〜ステップＳ６５の処理が実行される。
【０２０２】
まず、前回までに撮像された撮像ｎ回分の画像のコントラスト値の平均値Ａと所望のコントラスト値の上限として設定された上限設定値Ｐ２との比較する処理を実行する（ステップＳ６２）。比較した結果、撮像ｎ回分の画像のコントラスト値の平均値Ａが所望のコントラスト値の上限設定値Ｐ２を下回っている場合は（ステップＳ６２：Ｎｏ）、さらに、前回までに撮像された撮像ｎ回分の画像の明度の平均値Ｂと所望の明度の上限の設定値である上限設定値Ｐ４とを比較する処理を実行する（ステップＳ６３）。なお、ステップＳ６２とステップＳ６３の処理順序を入れ替えることができることはもちろんである。
【０２０３】
ステップＳ６２およびステップＳ６３における比較処理の結果、撮像ｎ回分の画像のコントラスト値の平均値Ａが所望のコントラスト値の上限設定値Ｐ２以上であるとき（ステップＳ６２：Ｙｅｓ）、もしくは、撮像ｎ回分の画像の明度の平均値Ｂが所望の明度の上限設定値Ｐ４以上であるときには（ステップＳ６３：Ｙｅｓ）、既に現在の光量の設定値が最小であり、これ以上光量を減少できない状態であるにも拘わらず、コントラスト値の平均値Ａや明度の平均値Ｂが許容しうる上限設定値以上である状態に相当する。したがって、取り込み光量を減少させる必要があると判断されるので、取り込み光量調節部３２にシャッタースピードを１段上げる指示をする（ステップＳ６４）。また、このシャッタースピードの変化に伴って、そのシャッタースピードに合わせた設置値に光量を変更することもできる（ステップＳ６５）。このようにシャッタースピードに合わせた設置値に光量を変更するのは、シャッタースピードを上げることにより取り込み光量が減少するので、その減少する分とコントラスト値の上限の設定値Ｐ２および明度の上限の設定値Ｐ４を考慮し、投光部２１が照射する光量を上げる必要が生じうるからである。なお、具体的な詳細は、ステップＳ６０での説明と共通するので、詳しい説明を省略する。なお、このステップＳ６５の処理は省略することもできる。
【０２０４】
以上の「現在の投光部２１の照射する光量の設定値が最大である場合の処理」（ステップＳ５７〜ステップＳ６０）、および「現在の投光部２１の照射する光量の設定値が最小である場合の処理（ステップＳ６２〜ステップＳ６５）の処理は、取り込み光量調整部３２の処理、すなわち、前回までに撮像部２２によって撮像された画像の明暗データに基づいて、撮像部２２が取り込む光量を調整する処理（すなわち、）の一例に対応する。
【０２０５】
［現在の投光部２１の照射する光量の設定値が、最小設定値＜設定値＜最大設定値の場合の処理］
次に、現在の投光部２１の照射する光量の設定値が最大設定値でもなく最小設定値でもない場合、すなわち、最小設定値＜光量の設定値＜最大設定値である場合の処理を説明する。
【０２０６】
図２２ａおよび図２２ｂのフローチャートにおいて、現在の投光部２１の光量の設定値が最大設定値でなく、かつ最小設定値でもないときは（ステップＳ５６：Ｎｏ、およびステップＳ６１：Ｎｏ）、コントラスト値の平均値Ａと、所望のコントラスト値の下限設定値Ｐ１とを比較する（ステップＳ６６）。比較した結果、コントラスト値の平均値Ａが所望のコントラスト値の下限設定値Ｐ１以下であれば（ステップＳ６６：Ｙｅｓ）、光量を一定量増加させる（次のステップＳ６７）。ここで、光量の増加を一定量とすることで、緩やかな外光の変化に対応できるとともに、安定した撮像を可能とする。また、光量の増加を一定量の変化とすることで、コントローラ１１の処理が複雑とならず、処理速度が速くなるメリットもある。しかしながら、本実施形態と異なり、光量の増加を一定量としないようにも構成することができる。たとえば、光量とコントラスト値とが対応するパラメータ表を用いて光量を制御することも可能であり、多様な方法を用いた光量の調節が可能である。ステップＳ６７の処理後、ステップＳ７０の処理に移る。
【０２０７】
コントラスト値の平均値Ａが下限設定値Ｐ１以下でないとき（ステップＳ６６：Ｎｏ）、次に、コントラスト値の平均値Ａと、所望のコントラスト値の上限設定値Ｐ２とを比較する（ステップＳ６８）。比較した結果、コントラスト値の平均値Ａが上限設定値Ｐ２以上であれば（ステップＳ６８：Ｙｅｓ）、光量を一定量減少させる（ステップＳ６９）。光量の減少も上記の光量を増加させる場合と同様、一定量に限られず、多様な方法を用いて光量の調節が可能である。ステップＳ６９の処理後、ステップＳ７０の処理に移る。
【０２０８】
一方、コントラスト値の平均値Ａが、下限設定値Ｐ１以下でなく、かつ上限設定値Ｐ２以上でない場合（ステップＳ６６：Ｎｏ、かつステップＳ６８：Ｎｏ）、すなわち、下限設定値Ｐ１＜コントラスト値の平均値Ａ＜上限設定値Ｐ２である場合には、コントラスト値が良好であると判断されるので、そのままステップＳ７０に進む。
【０２０９】
なお、以上の「現在の投光部２１の照射する光量の設定値が、最小設定値＜設定値＜最大設定値の場合の処理」（ステップＳ６６〜ステップＳ６９）は、照射光量調整部の処理、すなわち、前回までに撮像部２２によって撮像された画像の明暗データに基づいて、投光部が照射する光量を調節する処理の一例に対応する。
【０２１０】
最後に、ステップＳ７０では、測定終了かどうかを判断し、測定終了でなければ（ステップＳ７０：Ｎｏ）、ステップＳ５２の処理に戻り、測定終了であれば（ステップＳ６７：Ｙｅｓ）、処理を終了する。
【０２１１】
なお、第５の実施形態では、照射光量調節部と取り込み光量調節部とを組み合わせた形態を示しているが、組み合わせたものに限られず、照射光量調節部または取り込み光量調節部を単体で用いることも可能である。たとえば、その照射光量調節部のみを用いた一例を図２３に示す。図２３に示す処理であるステップＳ８１〜ステップＳ９０は、上述のステップＳ５１〜ステップＳ５５，ステップＳ６６〜ステップＳ７０と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【０２１２】
また、第５の実施形態の変形例として、取り込み光量調節部の処理で、取り込み光量を増大させるために、撮像部２２のシャッタースピードを変化させる処理（ステップＳ５９、ステップＳ６０）の代わりに、撮像部２２の絞りを変化させる処理を用いることもできるし、シャッタースピードおよび絞りの両方を変化させる処理を用いることもできる。
【０２１３】
さらに、第５の実施形態において、照射光量調節部は、コントラスト値で調節しているが、コントラスト値のみに限らず、明度を比較して光量を調節し、また、コントラスト値および明度両方を用いて光量を調節することも可能である。
【０２１４】
さらに、第５の実施形態は、投光部２１が照射する光は照射光であることを前提に説明しているが、取り込み光量調節部においては、取り込む光量の調節をすることを想定としているので、照射光のみに限られず、スリット光などの光でも適用できる。
【０２１５】
以上のように、本実施形態のワーク位置検出システム２０によれば、以下のような（ａ）〜（ｃ）の効果を奏する。
【０２１６】
（ａ）外光によって、周囲の明るさが変化し、ワークを認識しづらくなっている場合は投光部の光量を増加させることにより、ワークを認識しやすくさせ、逆に、ワークを十分認識できるレベル以上にある場合、投光部の光量を落とすことにより、ハレーションによるワークの認識しづらさを防止すると共に、照明の寿命を延ばすことが可能となる。また、この処理は、前回値、及びそれ以前の値を処理したものを用いるため、計測の差異に取り直しなど、余分な時間が掛からないというメリットもある。
【０２１７】
（ｂ）投光部が照射する光量の調節および／または撮像部が取り込む光量の調節を、前回までの複数回分の撮像結果の平均値に基づいて行なうことで、突発的な光の変化が生じた場合の撮像結果により光量が調節されることを防ぐことができる。
【０２１８】
（ｃ）投光部自体が経年劣化しても、撮像部の取り込む光量を調節することにより、ワークの認識しづらさを防ぐことができる。
【０２１９】
以上、第１〜第５の実施形態では、車両用窓ガラスを例にとり、ワーク位置検出システムを例示したが、車両用窓ガラス板に限定されるものではなく、プラスチックおよびガラスなどの透明体にも同様に適用し得る。また、第１〜第５の実施形態は、ガラス板の表面が湾曲面を有していなくても適用し得る。
【０２２０】
なお、第１〜第５の実施形態では、ワーク位置の検出と、ロボットの制御とを同一のコントローラで実施しているが、これに限定されることはない。たとえば、ワーク位置の検出を別のコントローラで実施し、その結果をロボットの制御をするコントローラに位置検出結果のデータを送信し本発明を実現することも可能である。
【０２２１】
さらに、第３の実施形態および第４の実施形態のように、複数のガラスが所定の間隔を隔てて積層状態でパレットに収納されている場合、複数のガラスに同時に輝点が生じるようにスリット光を照射し、その複数の輝点の撮像結果により複数のガラスの位置を同時に検出することも可能である。
【０２２２】
以上、本発明を用いることによって、透明体であるワークの端面が発光するように光を照射し、光によってワークの端面に生じた発光箇所を撮像し、その撮像結果に基づいてワークの位置を検出するので、透明体であるワークの位置を正確に検出することができるようになる。また、従来では、ガラスのようなワークをロボットにハンドリングさせる際に、輸送時のパレットからガラスを取り出すなどの作業者工程を必要としていた。しかし、本発明を用いることにより、輸送時のパレットのままでも、ロボットに正確にハンドリングさせることが可能となる。したがって、複数車種に対応することから安価な設備で構築することが可能となり人員コストの削減が可能となる。ロボットとガラスの相対位置がわかることから、パレットに置くだけではなく、車体の取付けにも応用がきく。
【符号の説明】
【０２２３】
２ ガラス板、
１０ａ ロボット、
１１ コントローラ、
２１ａ〜２１ｃ 投光部、
２２ａ，２２ｂ 撮像部、
１００ａ 照明光、
１００ｂ，１００ｃ スリット光、
３００ 撮像空間。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明体であるワークの端面が発光するように光を照射する少なくとも一つの投光部と、
前記光によって前記ワークの端面に生じた互いに異なる複数の発光箇所を撮像する撮像部と、
前記撮像部による撮像結果に基づいて前記ワークの位置を検出する検出部と、を有し、
前記投光部は、スリット光を前記ワークの端面に交差するように前記ワークの端面に対して斜めに照射し、
前記撮像部は、前記スリット光によって前記ワークの端面の複数個所で生じた複数の輝点を撮像することを特徴とするワーク位置検出システム。
【請求項２】
前記投光部が複数設けられ、
前記検出部は、前記複数の投光部から照射されたそれぞれのスリット光によって前記ワークの端面の複数箇所で生じた複数の輝点の撮像結果に基づいて前記ワークの位置を検出することを特徴とする請求項１に記載のワーク位置検出システム。
【請求項３】
前記ワークは、一つの投光部から照射された一つのスリット光に対して複数の交点を形成可能な湾曲した端面を有しており、
前記検出部は、前記複数の交点で生じた輝点を少なくとも含む複数の輝点の撮像結果に基づいて前記ワークの位置を検出することを特徴とする請求項１または２に記載のワーク位置検出システム。
【請求項４】
前記投光部は、二つの交点で前記ワークの端面と交差する一のスリット光を照射する第１投光部と、前記ワークの端面の他の箇所で前記ワークの端面と交差する他のスリット光を照射する第２投光部と、を含み、
前記検出部は、前記一のスリット光と前記ワークの端面とが交わる二つの交点で生じた輝点と、当該二つの交点で生じた輝点と前記他の箇所で前記他のスリット光によって生じた輝点とを含む複数の輝点の撮像結果に基づいて前記ワークの位置を検出することを特徴とする請求項３に記載のワーク位置検出システム。
【請求項５】
前記第２投光部は、前記二つの交点に挟まれる一の箇所で前記ワークの端面と交差するスリット光を照射することを特徴とする請求項４に記載のワーク位置検出システム。
【請求項６】
さらに、一つのスリット光が前記ワークの端面と複数の箇所で交差するように少なくとも一つの投光部を移動させる移動部を有することを特徴とする請求項３に記載のワーク位置検出システム。
【請求項７】
さらに、前記一のスリット光が前記ワークの端面と二つの交点で交差するか否かを判断する判断部と、
前記判断部の判断結果に基づいて前記一のスリット光が前記ワークの端面と二つの交点で交差する状態になるように前記第１投光部を移動する移動部と、を有することを特徴とする請求項４に記載のワーク位置検出システム。
【請求項８】
さらに、超音波を用いて前記ワークまでの距離を測定する超音波測定部を有し、
前記検出部で検出されたワーク位置と、前記超音波測定部によって測定された距離とを比較する比較部と、を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のワーク位置検出システム。
【請求項９】
前記ワークは、所定の間隔を隔てて積層状態でパレットに収納されており、
前記検出部は、前記パレットに収納された状態のまま前記撮像部によって撮像された撮像結果に基づいて前記ワークの位置を検出することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のワーク位置検出システム。
【請求項１０】
前記パレットは、ワークの輸送に用いられる輸送用パレットであることを特徴とする請求項９に記載のワーク位置検出システム。
【請求項１１】
前記検出部は、前記パレットにおける座標系を基準座標系とし、当該基準座標系とワークの座標系との相対的な位置関係を前記複数の輝点によって求めることを特徴とする請求項１０に記載のワーク位置検出システム。
【請求項１２】
さらに、前記ワークを支持するためのロボットの教示データを前記位置関係に基づいて補正する補正部を有することを特徴とする請求項１１に記載のワーク位置検出システム。
【請求項１３】
透明体であるワークの端面が発光するように光を照射する複数の投光部と、
前記光によって前記ワークの端面に生じた互いに異なる複数の発光箇所を撮像する複数の撮像部と、
前記撮像部による撮像結果に基づいて前記ワークの位置を検出する検出部と、を有し、
前記投光部は、スリット光を前記ワークの端面に交差するように前記ワークの端面に対して斜めに照射し、
前記検出部は、前記複数の撮像部による複数方向からの撮像結果に基づいて前記ワークの三次元姿勢を検出することを特徴とするワーク位置検出システム。
【請求項１４】
前記ワークは、ガラスであること特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載のワーク位置検出システム。
【請求項１５】
前記ワークは、車両用窓ガラスであることを特徴とする請求項１４に記載のワーク位置検出システム。
【請求項１】
透明体であるワークの端面が発光するように光を照射する少なくとも一つの投光部と、
前記光によって前記ワークの端面に生じた互いに異なる複数の発光箇所を撮像する撮像部と、
前記撮像部による撮像結果に基づいて前記ワークの位置を検出する検出部と、を有し、
前記投光部は、スリット光を前記ワークの端面に交差するように前記ワークの端面に対して斜めに照射し、
前記撮像部は、前記スリット光によって前記ワークの端面の複数個所で生じた複数の輝点を撮像することを特徴とするワーク位置検出システム。
【請求項２】
前記投光部が複数設けられ、
前記検出部は、前記複数の投光部から照射されたそれぞれのスリット光によって前記ワークの端面の複数箇所で生じた複数の輝点の撮像結果に基づいて前記ワークの位置を検出することを特徴とする請求項１に記載のワーク位置検出システム。
【請求項３】
前記ワークは、一つの投光部から照射された一つのスリット光に対して複数の交点を形成可能な湾曲した端面を有しており、
前記検出部は、前記複数の交点で生じた輝点を少なくとも含む複数の輝点の撮像結果に基づいて前記ワークの位置を検出することを特徴とする請求項１または２に記載のワーク位置検出システム。
【請求項４】
前記投光部は、二つの交点で前記ワークの端面と交差する一のスリット光を照射する第１投光部と、前記ワークの端面の他の箇所で前記ワークの端面と交差する他のスリット光を照射する第２投光部と、を含み、
前記検出部は、前記一のスリット光と前記ワークの端面とが交わる二つの交点で生じた輝点と、当該二つの交点で生じた輝点と前記他の箇所で前記他のスリット光によって生じた輝点とを含む複数の輝点の撮像結果に基づいて前記ワークの位置を検出することを特徴とする請求項３に記載のワーク位置検出システム。
【請求項５】
前記第２投光部は、前記二つの交点に挟まれる一の箇所で前記ワークの端面と交差するスリット光を照射することを特徴とする請求項４に記載のワーク位置検出システム。
【請求項６】
さらに、一つのスリット光が前記ワークの端面と複数の箇所で交差するように少なくとも一つの投光部を移動させる移動部を有することを特徴とする請求項３に記載のワーク位置検出システム。
【請求項７】
さらに、前記一のスリット光が前記ワークの端面と二つの交点で交差するか否かを判断する判断部と、
前記判断部の判断結果に基づいて前記一のスリット光が前記ワークの端面と二つの交点で交差する状態になるように前記第１投光部を移動する移動部と、を有することを特徴とする請求項４に記載のワーク位置検出システム。
【請求項８】
さらに、超音波を用いて前記ワークまでの距離を測定する超音波測定部を有し、
前記検出部で検出されたワーク位置と、前記超音波測定部によって測定された距離とを比較する比較部と、を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のワーク位置検出システム。
【請求項９】
前記ワークは、所定の間隔を隔てて積層状態でパレットに収納されており、
前記検出部は、前記パレットに収納された状態のまま前記撮像部によって撮像された撮像結果に基づいて前記ワークの位置を検出することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のワーク位置検出システム。
【請求項１０】
前記パレットは、ワークの輸送に用いられる輸送用パレットであることを特徴とする請求項９に記載のワーク位置検出システム。
【請求項１１】
前記検出部は、前記パレットにおける座標系を基準座標系とし、当該基準座標系とワークの座標系との相対的な位置関係を前記複数の輝点によって求めることを特徴とする請求項１０に記載のワーク位置検出システム。
【請求項１２】
さらに、前記ワークを支持するためのロボットの教示データを前記位置関係に基づいて補正する補正部を有することを特徴とする請求項１１に記載のワーク位置検出システム。
【請求項１３】
透明体であるワークの端面が発光するように光を照射する複数の投光部と、
前記光によって前記ワークの端面に生じた互いに異なる複数の発光箇所を撮像する複数の撮像部と、
前記撮像部による撮像結果に基づいて前記ワークの位置を検出する検出部と、を有し、
前記投光部は、スリット光を前記ワークの端面に交差するように前記ワークの端面に対して斜めに照射し、
前記検出部は、前記複数の撮像部による複数方向からの撮像結果に基づいて前記ワークの三次元姿勢を検出することを特徴とするワーク位置検出システム。
【請求項１４】
前記ワークは、ガラスであること特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載のワーク位置検出システム。
【請求項１５】
前記ワークは、車両用窓ガラスであることを特徴とする請求項１４に記載のワーク位置検出システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２ａ】
【図２２ｂ】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２ａ】
【図２２ｂ】
【図２３】
【公開番号】特開２０１３−５０４６８（Ｐ２０１３−５０４６８Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２７２８１６（Ｐ２０１２−２７２８１６）
【出願日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【分割の表示】特願２００７−７７６８２（Ｐ２００７−７７６８２）の分割
【原出願日】平成１９年３月２３日（２００７．３．２３）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【分割の表示】特願２００７−７７６８２（Ｐ２００７−７７６８２）の分割
【原出願日】平成１９年３月２３日（２００７．３．２３）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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