(57)【要約】【課題】レーザ照射装置とカメラとの間で座標系を高精度に較正する。【解決手段】レーザスキャナ３０により較正用のレーザ光をスキャナ座標系Ｃｓにおける規定のパターンでプレート５０に照射し、プレート５０の表面にレーザ光の光点ｍが投影された状態でプレート５０の配置位置を変更し、カメラ３によりプレート５０の各配置位置において光点ｍを撮像し、撮像した画像に基づいて得られるカメラ座標系Ｃｃにおける複数の光点ｍの三次元位置に基づいて、スキャナ座標系Ｃｓとカメラ座標系Ｃｃとの相対的な位置関係を算出する。【選択図】図４Ａ
2019113336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ照射装置のレーザ座標系とカメラのカメラ座標系との較正方法であって、
前記レーザ照射装置により較正用のレーザ光を前記レーザ座標系における規定のパターンで対象物に照射することと、
前記対象物の表面に前記レーザ光の光点が投影された状態で前記対象物の配置位置を変更することと、
前記カメラにより前記対象物の各配置位置において前記光点を撮像することと、
撮像した画像に基づいて得られる前記カメラ座標系における複数の前記光点の三次元位置に基づいて、前記レーザ座標系と前記カメラ座標系との相対的な位置関係を算出することと、
を有することを特徴とする較正方法。
【請求項２】
前記相対的な位置関係を算出することは、
前記複数の光点の三次元位置に基づいて回帰直線を算出することと、
複数の前記回帰直線の交点位置に基づいて前記レーザ光の制御原点を算出することと、を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の較正方法。
【請求項３】
前記相対的な位置関係を算出することは、
複数の前記回帰直線に基づいて前記制御原点を原点とする前記レーザ座標系の基底ベクトルを算出すること、を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の較正方法。
【請求項４】
前記規定のパターンは、
前記レーザ座標系におけるＺ軸に垂直な面上の矩形のパターンである
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の較正方法。
【請求項５】
前記レーザ座標系と前記カメラ座標系との相対的な位置関係を算出した後に、前記カメラ座標系において所定の照射位置を指定して前記レーザ光を照射し、撮像した前記画像に基づいて得られる前記光点の三次元位置に基づいて前記レーザ座標系と前記カメラ座標系との較正が正常になされたか否かを判定すること、をさらに有する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の較正方法。
【請求項６】
前記レーザ座標系と前記カメラ座標系との較正が正常になされたと判定された場合に、較正が完了した前記カメラのカメラ座標系と、当該較正が完了したカメラと視野が重複する他のカメラのカメラ座標系との間で較正を行うこと、をさらに有する
ことを特徴とする請求項５に記載の較正方法。
【請求項７】
前記光点を撮像することは、
単一のカメラにより、所定の配置パターンでマーカが配置されたマーカ付きプレートの表面に投影された前記レーザ光の光点を撮像すること、を有する
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の較正方法。
【請求項８】
前記レーザ照射装置は、
前記較正用のレーザ光と加工用の前記レーザ光とを切り替えて同一の光軸で照射するように構成されている
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の較正方法。
【請求項９】
レーザ照射装置のレーザ座標系とカメラのカメラ座標系との較正を行う較正装置であって、
較正用のレーザ光を前記レーザ座標系における規定のパターンで対象物に照射するように前記レーザ照射装置を制御する較正用照射制御部と、
前記カメラにより撮像された、配置位置が変更される前記対象物の表面に投影された前記レーザ光の光点の各配置位置での撮像画像を取得する画像取得部と、
前記撮像画像に基づいて得られる前記カメラ座標系における複数の前記光点の三次元位置に基づいて、前記レーザ座標系と前記カメラ座標系との相対的な位置関係を算出する第１較正処理部と、
を有することを特徴とする較正装置。
【請求項１０】
前記第１較正処理部は、
前記複数の光点の三次元位置に基づいて回帰直線を算出し、
複数の前記回帰直線の交点位置に基づいて前記レーザ光の制御原点を算出する
ことを特徴とする請求項９に記載の較正装置。
【請求項１１】
前記第１較正処理部は、
複数の前記回帰直線に基づいて前記制御原点を原点とする前記レーザ座標系の基底ベクトルを算出する
ことを特徴とする請求項１０に記載の較正装置。
【請求項１２】
前記規定のパターンは、
前記レーザ座標系におけるＺ軸に垂直な面上の矩形のパターンである
ことを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の較正装置。
【請求項１３】
前記第１較正処理部により前記レーザ座標系と前記カメラ座標系との相対的な位置関係を算出した後に、前記カメラ座標系において所定の照射位置を指定して前記レーザ光を照射し、撮像した前記画像に基づいて得られる前記光点の三次元位置に基づいて前記レーザ座標系と前記カメラ座標系との較正が正常になされたか否かを判定する較正判定部をさらに有する
ことを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の較正装置。
【請求項１４】
前記較正判定部により前記レーザ座標系と前記カメラ座標系との較正が正常になされたと判定された場合に、較正が完了した前記カメラのカメラ座標系と、当該較正が完了したカメラと視野が重複する他のカメラのカメラ座標系との間で較正を行う第２較正処理部をさらに有する
ことを特徴とする請求項１３に記載の較正装置。
【請求項１５】
前記画像取得部は、
単一の前記カメラにより撮像された、所定の配置パターンでマーカが配置されたマーカ付きプレートの表面に投影された前記レーザ光の光点の撮像画像を取得する
ことを特徴とする請求項９乃至１４のいずれか１項に記載の較正装置。
【請求項１６】
前記較正用のレーザ光を加工用の前記レーザ光に切り替えて同一の光軸で照射するように前記レーザ照射装置を制御する加工用照射制御部をさらに有する
ことを特徴とする請求項９乃至１５のいずれか１項に記載の較正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、較正方法及び較正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、一対の回転ミラーと、一対の回転ミラーにより反射されるレーザ光線を所定の平面上に集光させるためのフラットフィールドレンズと、ＸＹステージと、レーザ光線の照射痕の位置を測定する測定装置とからなるレーザ加工装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１７４２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術のように被加工物に照射痕を形成する場合、レーザ加工装置の座標系において指定した照射位置と実際の照射痕の位置を一致させるのは難しい。このため、指定した照射位置と実際の照射痕との間に位置ずれが生じる可能性があり、照射痕に基づいて較正を行う場合には高精度化が難しいという課題があった。
【０００５】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、レーザ照射装置とカメラとの間で座標系を高精度に較正することができる較正方法及び較正装置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】
上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、レーザ照射装置のレーザ座標系とカメラのカメラ座標系との較正方法であって、前記レーザ照射装置により較正用のレーザ光を前記レーザ座標系における規定のパターンで対象物に照射することと、前記対象物の表面に前記レーザ光の光点が投影された状態で前記対象物の配置位置を変更することと、前記カメラにより前記対象物の各配置位置において前記光点を撮像することと、撮像した画像に基づいて得られる前記カメラ座標系における複数の前記光点の三次元位置に基づいて、前記レーザ座標系と前記カメラ座標系との相対的な位置関係を算出することと、を有する較正方法が適用される。
【０００７】
また、本発明の別の観点によれば、レーザ照射装置のレーザ座標とカメラのカメラ座標系との較正を行う較正装置であって、較正用のレーザ光を前記レーザ座標系における規定のパターンで対象物に照射するように前記レーザ照射装置を制御する較正用照射制御部と、前記カメラにより撮像された、配置位置が変更される前記対象物の表面に投影された前記レーザ光の光点の各配置位置での撮像画像を取得する画像取得部と、前記撮像画像に基づいて得られる前記カメラ座標系における複数の前記光点の三次元位置に基づいて、前記レーザ座標系と前記カメラ座標系との相対的な位置関係を算出する第１較正処理部と、を有する較正装置が適用される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、レーザ照射装置とカメラとの間で座標系を高精度に較正することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係るロボットシステムの全体構成の一例を表す説明図である。
【図２】ロボットの構成の一例を表す説明図である。
【図３】レーザスキャナの概念的構成の一例を表す説明図である。
【図４Ａ】制御原点とスキャナ座標系のＺ＝０における矩形パターンとを結ぶ四角錐の三次元点群の取得法の一例を表す説明図である。
【図４Ｂ】制御原点とスキャナ座標系のＺ＝０における矩形パターンとを結ぶ四角錐の三次元点群の取得法の他の例を表す説明図である。
【図５】マーカ付きプレートの一例を表す平面図である。
【図６】ガルバノ座標系とスキャナ座標系の算出法の一例を表す説明図である。
【図７】上位コントローラ、レーザコントローラ、及びロボットコントローラの機能構成の一例を表すブロック図である。
【図８】座標系の較正時の上位コントローラ及びレーザコントローラが実行する制御内容の一例を表すフローチャートである。
【図９】座標系の較正時の上位コントローラ及びレーザコントローラが実行する制御内容の一例を表すフローチャートである。
【図１０】カメラ相互間の較正方法の一例を表す説明図である。
【図１１】コントローラのハードウェア構成の一例を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１１】
＜１．ロボットシステムの全体構成＞
まず、図１を参照しつつ、実施形態に係るレーザ座標系とカメラ座標系の較正方法が適用されるロボットシステム１の全体構成の一例について説明する。
【００１２】
図１に示すように、ロボットシステム１は、搬送装置２により搬送されるワークＷをロボット１０を用いて加工するシステムである。ロボットシステム１は、搬送装置２と、カメラ３と、ロボット１０と、レーザスキャナ３０と、上位コントローラ２０と、レーザスキャナ３０に内蔵されたレーザコントローラ４０（後述の図３及び図７参照）と、ロボットコントローラ１５（後述の図７参照）とを有する。
【００１３】
搬送装置２は、ワークＷを所定の移動経路に沿って搬送する。なお、図１中の矢印Ｄは搬送装置２によるワークＷの移動方向を示している。搬送装置２は、ロボット１０による作業位置においてワークＷを停止させてもよいし、作業位置においてもワークＷを停止させることなく移動を継続してもよい。ワークＷは、単一又は複数の部品で構成されており、所定の作業が行われる天板部５を有する。ワークＷは特に限定されるものではないが、例えば車両のボディ等である。
【００１４】
ロボット１０は、搬送装置２の近傍に設置されている。ロボット１０は、例えば６つの関節部を備えた垂直多関節型の６軸ロボットであり、その先端には、エンドエフェクタとしてレーザスキャナ３０が取り付けられている。ロボットコントローラ１５は、ロボット１０の例えば基台１０１に取り付けられており、ロボット１０を制御する。なお、ロボット１０を６軸以外（例えば５軸や７軸等）のロボットとしてもよい。また、水平多関節型やパラレルリンクロボット等、ロボット１０を垂直多関節型以外のロボットとしてもよい。また、ロボットコントローラ１５をロボット１０と分離して配置してもよい。
【００１５】
カメラ３は、搬送装置２の上方に搬送方向に沿って少なくとも１台、この例では３台設置されている。カメラ３は、ロボット１０が上記所定の作業をする際のワークＷの三次元位置をリアルタイムに検出する。カメラ３は上位コントローラ２０に接続されており、カメラ３により撮像された画像は上位コントローラ２０に送信される。
【００１６】
なお、カメラ３の設置台数は３台に限定されるものではなく、１台でも２台でもよく、４台以上としてもよい。また、各カメラ３は単一のカメラ（単眼カメラ）で構成されてもよいし、複数のカメラ（ステレオカメラ）で構成されてもよい。また、ワークＷの三次元位置を検出可能であれば、カメラ以外のセンサ（例えばレーザセンサ等）を使用してもよい。
【００１７】
ワークＷの天板部５には、位置検出用の複数のマーカ７が設けられている。この例では、３つのマーカ７ａ〜７ｃが例えば天板部５の角部近傍にそれぞれ設けられている。これら３つのマーカ７ａ〜７ｃは、ワークＷの所定の位置を原点Ｏとする三次元座標系（以下「ワーク座標系」という）を規定する。この例では、例えば天板部５の一の角部近傍を原点Ｏとし、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸からなるワーク座標系Ｃｗが設定されている。各ワークＷでは、ワーク座標系Ｃｗにおいて作業目標となる教示点の座標がそれぞれ設定されている。
【００１８】
上記３つのマーカ７ａ〜７ｃは、カメラ３によりそれぞれ撮像される。そして、撮像された画像を受信した上記上位コントローラ２０の画像解析処理部２２（後述の図７参照）により、カメラ３の有するカメラ座標系Ｃｃ（後述の図４参照）におけるワークＷの三次元位置及び姿勢（Ｘ軸回りの回転量θｘ、Ｙ軸回りの回転量θｙ、Ｚ軸回りの回転量θｚを含む）が測定される。上記ワーク座標系Ｃｗにおける教示点の座標は、ロボット１０が有するロボット座標系Ｃｒ（図示省略）に変換されて格納部２８（後述の図７参照）に格納されている。格納されたロボット座標系Ｃｒの教示データは、教示データ補正部２３（後述の図７参照）により、測定されたワークＷのカメラ座標系Ｃｃにおける三次元位置及び姿勢に基づいて逐次補正される。
【００１９】
なお、詳細は後述するが、上位コントローラ２０の較正部２４（後述の図７参照）により、カメラ座標系Ｃｃとレーザスキャナ３０の有するスキャナ座標系Ｃｓ（後述の図４参照）との間の座標系の較正は予め行われている。また、スキャナ座標系Ｃｓとロボット座標系Ｃｒとの相対的な位置関係は、ロボット１０の姿勢等に応じて既知の関係となっている。したがって、教示データ補正部２３は、上記較正結果と既知の位置関係に基づいて、ロボット座標系Ｃｒの教示データを測定されたワークＷの三次元位置及び姿勢に基づいて補正する。補正された教示データはロボットコントローラ１５に送信され、ロボット１０は当該補正された教示データに基づいてワークＷに対するレーザ溶接を実行する。
【００２０】
なお、ワークＷに設けられるマーカ７の数及び位置は、上記以外としてもよい。また、カメラ３の検出対象はマーカに限定されるものではなく、位置検出用の基準として保証されるものであれば、例えばワークＷの凹凸形状や孔等でもよい。
【００２１】
レーザスキャナ３０（レーザ照射装置の一例）は、較正用のレーザ光と加工用のレーザ光とを切り替えて同一の光軸で照射するように構成されている。レーザスキャナ３０は、ワークＷに対してレーザ溶接を行う際には加工用のレーザ光を照射し、上記スキャナ座標系Ｃｓとカメラ座標系Ｃｃとの較正を行う際には較正用のレーザ光を照射する。
【００２２】
＜２．ロボットの構成＞
次に、図２を参照しつつ、ロボット１０の構成の一例について説明する。
【００２３】
図２に示すように、ロボット１０は、基台１０１と、旋回部１０２と、アーム１０３とを有する。基台１０１は、ロボット１０の設置面に対し、例えばアンカーボルト等により固定されている。設置面は、例えば床面であるが、床面以外（例えば天井面や側面等）に固定されてもよい。
【００２４】
旋回部１０２は、基台１０１の設置面とは反対側の先端部に、設置面に略垂直な回転軸心Ａｘ１まわりに旋回可能に支持されている。この旋回部１０２は、基台１０１との間の関節部に設けられたアクチュエータＡｃ１の駆動により、基台１０１の先端部に対し、回転軸心Ａｘ１まわりに旋回駆動される。
【００２５】
アーム１０３は、旋回部１０２の例えば一方側の側部に支持されている。このアーム１０３は、下腕部１０４と、上腕部１０５と、手首部１０６と、フランジ部１０７とを備える。
【００２６】
下腕部１０４は、旋回部１０２の一方側の側部に、回転軸心Ａｘ１に略垂直な回転軸心Ａｘ２まわりに旋回可能に支持されている。この下腕部１０４は、旋回部１０２との間の関節部に設けられたアクチュエータＡｃ２の駆動により、旋回部１０２の一方側の側部に対し、回転軸心Ａｘ２まわりに旋回駆動される。
【００２７】
上腕部１０５は、下腕部１０４の先端側に、回転軸心Ａｘ２に略平行な回転軸心Ａｘ３まわりに旋回可能且つ回転軸心Ａｘ３に略垂直な回転軸心Ａｘ４まわりに回動可能に支持されている。この上腕部１０５は、下腕部１０４との間の関節部に設けられたアクチュエータＡｃ３の駆動により、下腕部１０４の先端側に対し、回転軸心Ａｘ３まわりに旋回駆動される。また上腕部１０５は、アクチュエータＡｃ３との間に設けられたアクチュエータＡｃ４の駆動により、下腕部１０４の先端側に対し、回転軸心Ａｘ４まわりに回動駆動される。
【００２８】
手首部１０６は、上腕部１０５の先端側に、回転軸心Ａｘ４に略垂直な回転軸心Ａｘ５まわりに旋回可能に支持されている。この手首部１０６は、上腕部１０５との間の関節部に設けられたアクチュエータＡｃ５の駆動により、上腕部１０５の先端側に対し、回転軸心Ａｘ５まわりに旋回駆動される。
【００２９】
フランジ部１０７は、手首部１０６の先端側に、回転軸心Ａｘ５に略垂直な回転軸心Ａｘ６まわりに回動可能に支持されている。このフランジ部１０７は、手首部１０６との間の関節部に設けられたアクチュエータＡｃ６の駆動により、手首部１０６の先端側に対し、回転軸心Ａｘ６まわりに回動駆動される。
【００３０】
レーザスキャナ３０は、フランジ部１０７の先端に取り付けられており、フランジ部１０７の回転軸心Ａｘ６まわりの回動と共に、回転軸心Ａｘ６まわりに回動する。
【００３１】
以上の構成であるロボット１０は、６つのアクチュエータＡｃ１〜Ａｃ６を備えた６つの関節部を有する６軸ロボットである。各関節部を駆動するアクチュエータＡｃ１〜Ａｃ６は、例えばサーボモータ、減速機及びブレーキ等により構成されている。なお、サーボモータ、減速機及びブレーキ等は、必ずしも回転軸心Ａｘ１〜Ａｘ６上に配置される必要はなく、これらの回転軸心Ａｘ１〜Ａｘ６から離れた位置に配置されてもよい。
【００３２】
なお、上記では、アーム１０３の長手方向（あるいは延材方向）に沿った回転軸心まわりの回転を「回動」と呼び、アーム１０３の長手方向（あるいは延材方向）に略垂直な回転軸心まわりの回転を「旋回」と呼んで区別している。
【００３３】
＜３．レーザスキャナの概念的構成＞
次に、図３を参照しつつ、レーザスキャナ３０の概念的構成の一例について説明する。
【００３４】
図３に示すように、レーザスキャナ３０は、加工用レーザ発振器３１と、較正用レーザ発振器３２と、切替ミラー３３と、Ｘ軸ミラー３４と、Ｘ軸モータ３５と、Ｙ軸ミラー３６と、Ｙ軸モータ３７と、集光レンズ３８と、レーザコントローラ４０とを備える。
【００３５】
加工用レーザ発振器３１は、ワークＷの溶接等に使用される加工用のレーザ光を発射する。加工用レーザ発振器３１から発射された加工用のレーザ光は、切替ミラー３３を経てＸ軸ミラー３４及びＹ軸ミラー３６により反射され、集光レンズ３８で集光されてワークＷの溶接位置に照射される。レーザコントローラ４０は、Ｘ軸モータ３５及びＹ軸モータ３７を駆動してＸ軸ミラー３４及びＹ軸ミラー３６の角度を制御し、加工用のレーザ光を溶接データにしたがってＸ軸方向及びＹ軸方向に走査する。
【００３６】
較正用レーザ発振器３２は、レーザスキャナ３０とカメラ３間の座標系の較正に使用される較正用のレーザ光を発射する。較正用のレーザ光は例えば可視光である。較正用レーザ発振器３２から発射された較正用のレーザ光は、切替ミラー３３により加工用のレーザ光と同一の光軸となるように切り替えられる。較正用のレーザ光は、加工用のレーザ光と同様にＸ軸ミラー３４及びＹ軸ミラー３６により反射され、集光レンズ３８で集光されて較正用のプレート５０（後述の図４及び図５参照）に照射される。座標系の較正については後述する。なお、図３に示す制御原点Ｐ０は、レーザスキャナ３０から出力されるレーザ光の出射方向を規定する反射点であり、レーザスキャナ３０の走査中心となる点である。
【００３７】
上記加工用レーザ発振器３１及び較正用レーザ発振器３２によるレーザ光の発射及び停止と、切替ミラー３３を駆動するモータ（図示省略）は、レーザコントローラ４０により制御される。
【００３８】
＜４．スキャナ座標系とカメラ座標系との較正方法＞
図４〜図６を用いて、レーザスキャナ３０のスキャナ座標系Ｃｓとカメラ３のカメラ座標系Ｃｃとの較正方法の一例について説明する。
【００３９】
カメラ３による撮像で得られたワークＷの位置情報を基にレーザスキャナ３０で溶接を行う場合、カメラ座標系Ｃｃとスキャナ座標系Ｃｓの相対的な位置関係を計算で求めて較正（キャリブレーション）を行う必要がある。本実施形態では、次のようにして座標系間の較正を行う。
【００４０】
図４Ａに示すように、レーザスキャナ３０のスキャナ座標系Ｃｓにおいて、既定のパターン、例えばＺ＝０のＸＹ平面上の点Ｑ１（Ｘ２，Ｙ１，０）、点Ｑ２（Ｘ２，Ｙ２，０）、点Ｑ３（Ｘ１，Ｙ２，０）、点Ｑ４（Ｘ１，Ｙ１，０）を頂点とする矩形のパターンで、レーザスキャナ３０から較正用のレーザ光を照射する。これにより、制御原点Ｐ０と点Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４とを結ぶレーザ光による四角錘が構成される。
【００４１】
なお、「スキャナ座標系Ｃｓ」は、レーザスキャナ３０の照射位置を指定するために光学的に設計された、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸からなる直交座標系である。また、既定のパターンは、Ｚ＝０以外の位置におけるＺ軸に垂直な面上で規定されてもよいし、矩形以外の形状（例えば三角形や円形などの図形、文字、記号等）としてもよい。すなわち規定のパターンは、制御原点Ｐ０を走査中心としてスキャナ座標系ＣｓにおいてＸ軸方向及びＹ軸方向に規定の量だけ走査されるパターンであればよい。
【００４２】
上記規定のパターンのレーザ光は、当該レーザ光を投影可能な任意の位置に配置されたプレート５０（対象物の一例）の表面に投影され、カメラ３により４つの光点ｍが撮像される。そして、プレート５０の表面にレーザ光の光点ｍが投影された状態で、プレート５０の配置位置が変更される。配置位置の変更は、例えば図４Ａに示すように、プレート５０を同じ姿勢としたままで高さ方向（Ｚ軸方向）の位置を変更することにより行われてもよいし、例えば図４Ｂに示すように、プレート５０を揺動させて姿勢を変更することにより行われてもよい。又はこれらの動作を組み合わせてもよい。すなわち、プレート５０の配置位置の変更は、それぞれの光点ｍの高さ方向（Ｚ軸方向）の位置が変更されるように行われればよい。なお、プレート５０の配置位置の変更は、作業者が手作業で行ってもよいし、適宜の装置を用いて自動的に行ってもよい。
【００４３】
上記のようにしてプレート５０の配置位置を変更しながら、カメラ３によりプレート５０の各配置位置において４つの光点ｍが撮像される。なお、カメラ３による撮像は、時間的に連続して行われてもよいし、プレート５０の配置位置が変更される度に断続的に複数回撮像されてもよい。配置位置の変更は少なくとも１回、すなわち光点ｍの撮像が四角錐の各辺において２箇所以上で行われればよいが、光点ｍの撮像は３箇所以上で、且つ、各撮像箇所の離間距離はなるべく離れている方が好ましい。図４Ａ及び図４Ｂは、配置位置の変更が２回、光点ｍの撮像が四角錐の各辺において３箇所である場合を示している。撮像された画像は上位コントローラ２０に送信され、各画像が画像解析されて、カメラ３のカメラ座標系Ｃｃにおける各光点ｍの三次元位置が測定される。これにより、上述の四角錘を構成する複数の三次元点群を得ることができる。なお、「カメラ座標系Ｃｃ」は、撮像画像に基づいて三次元位置を測定するために光学的に設計された、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸からなる直交座標系である。
【００４４】
図５に示すように、プレート５０は、複数のマーカ５１が所定の配置パターン、この例では縦横に所定の一定間隔Ｌで並べられた格子状の配置パターンで配置されたマーカ付きプレートである。このようなマーカ付きプレートを使用することで、いわゆる透視歪みマッチング処理により単一のカメラ３によって光点ｍの三次元位置を測定することが可能である。なお、各カメラ３が複数のカメラ（ステレオカメラ）で構成される場合には、マーカのないプレートを用いてもよい。
【００４５】
次に、上位コントローラ２０は、取得した複数の光点ｍの三次元位置を用いて回帰直線を計算し、図６に示すように、四角錘を構成するベクトルｐ１（点Ｑ１から制御原点Ｐ０に向かうベクトル）、ベクトルｐ２（点Ｑ２から制御原点Ｐ０に向かうベクトル）、ベクトルｐ３（点Ｑ３から制御原点Ｐ０に向かうベクトル）、ベクトルｐ４（点Ｑ４から制御原点Ｐ０に向かうベクトル）を算出する。そして、上位コントローラ２０は、算出したベクトルｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４の交点位置からレーザ光の制御原点Ｐ０を算出する。また、上位コントローラ２０は、算出したベクトルｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４に基づいて制御原点Ｐ０を原点とするガルバノ座標系Ｃｇの基底ベクトル（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向のベクトル）を算出する。具体的には、ベクトルｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４を加算（又は平均）することによりＺ軸の基底ベクトルを算出し、ベクトルｐ１，ｐ４（又はベクトルｐ２，ｐ３）の差分を算出することによりＸ軸の基底ベクトルを算出し、ベクトルｐ１，ｐ２（又はベクトルｐ３，ｐ４）の差分を算出することによりＹ軸の基底ベクトルを算出する。以上により、カメラ座標系Ｃｃから見たガルバノ座標を計算できる。
【００４６】
なお、「ガルバノ座標系Ｃｇ」は、制御原点Ｐ０を原点とする、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸からなる直交座標系である。ガルバノ座標系Ｃｇとスキャナ座標系Ｃｓとは、基底ベクトルが互いに等しく、互いの原点がＺ軸方向に光学的に設計された規定量だけ離れた位置関係にある。なお、ガルバノ座標系Ｃｇとスキャナ座標系Ｃｓは共にレーザ座標系の一例である。
【００４７】
したがって、ガルバノ座標を計算することにより、カメラ座標系Ｃｃから見たスキャナ座標を計算することができ、カメラ座標系Ｃｃとスキャナ座標系Ｃｓ間の座標系の較正（キャリブレーション）が実現される。なお、レーザスキャナ３０の照射位置が例えばスキャナ座標系Ｃｓでなくガルバノ座標系Ｃｇにより指定されるような場合には、カメラ座標系Ｃｃとガルバノ座標系Ｃｇ間で較正を行えばよい。
【００４８】
＜５．上位コントローラ、レーザコントローラ、ロボットコントローラの機能構成＞
次に、図７を参照しつつ、上位コントローラ２０、レーザコントローラ４０、及びロボットコントローラ１５の機能構成の一例について説明する。このうち、上位コントローラ２０とレーザコントローラ４０とが較正装置５５を構成する。
【００４９】
上位コントローラ２０は、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）やプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）等により構成される。上位コントローラ２０は、画像取得部２１と、画像解析処理部２２と、教示データ補正部２３と、較正部２４と、格納部２８とを有する。
【００５０】
画像取得部２１は、カメラ３により撮像された、プレート５０の表面に投影されたレーザ光の光点ｍの各配置位置での撮像画像や、ワークＷのマーカ７ａ〜７ｃの撮像画像を取得する。
【００５１】
画像解析処理部２２は、画像取得部２１により取得された撮像画像に対して所定の画像解析処理を実行し、カメラ座標系Ｃｃにおける各光点ｍの三次元位置や各マーカ７ａ〜７ｃの三次元位置を測定する。
【００５２】
較正部２４は、第１較正処理部２５と、第２較正処理部２６と、較正判定部２７とを備える。
【００５３】
第１較正処理部２５は、撮像画像に基づいて得られるカメラ座標系Ｃｃにおける複数の光点ｍの三次元位置に基づいて、スキャナ座標系Ｃｓとカメラ座標系Ｃｃとの相対的な位置関係を算出する。具体的には、第１較正処理部２５は、複数の光点ｍの三次元位置に基づいて回帰直線を算出し、複数の回帰直線に基づいて前述の四角錘を構成するベクトルｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４を算出する。そして、ベクトルｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４の交点位置に基づいてレーザ光の制御原点Ｐ０を算出し、また、ベクトルｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４に基づいて制御原点Ｐ０を原点とするガルバノ座標系Ｃｇの基底ベクトルを算出する。そして、光学的に設計された既定量に基づいて、カメラ座標系Ｃｃとスキャナ座標系Ｃｓとの相対的な位置関係を算出する。
【００５４】
較正判定部２７は、第１較正処理部２５によりスキャナ座標系Ｃｓとカメラ座標系Ｃｃとの相対的な位置関係を算出した後に、カメラ座標系Ｃｃにおいて所定の照射位置を指定して所定の基準位置に配置したプレート５０に対してレーザ光を照射し、撮像した画像に基づいて得られる光点ｍの三次元位置に基づいてスキャナ座標系Ｃｓとカメラ座標系Ｃｃとの較正が正常に完了したか否かを判定する。例えば、指定した照射位置と光点ｍの位置との位置ずれが所定のしきい値以内である場合には正常と判定し、しきい値より大きい場合には異常と判定する。較正判定部２７で較正が正常に完了したと判定された場合は、スキャナ座標系Ｃｓとカメラ座標系Ｃｃ間の座標系の較正結果が保存され、教示データ補正部２３による処理に使用される。較正判定部２７で座標系の較正が正常に完了していない（異常）と判定された場合は、第１較正処理部２５による較正が繰り返される。
【００５５】
第２較正処理部２６は、較正判定部２７によりスキャナ座標系Ｃｓとカメラ座標系Ｃｃとの較正が正常に完了したと判定された場合に、較正が完了したカメラ３のカメラ座標系Ｃｃと、当該較正が完了したカメラ３と視野が重複する他のカメラ３のカメラ座標系Ｃｃとの間でカメラ相互間の較正を行う。これについては後述する（図９、図１０参照）。
【００５６】
格納部２８には、ロボット１０がワークＷに対して溶接作業を行うための教示データや、レーザスキャナ３０がワークＷに対して溶接を行うための溶接データ（溶接位置、溶接速度、溶接軌跡に関する情報等）等が格納されている。前述のように、ワークＷではワーク座標系Ｃｗにおいて溶接目標となる教示点の座標が定められており、その教示点がロボット１０に対応するロボット座標系Ｃｒに変換されて、教示データとして格納部２８に格納されている。なお、ワーク座標系Ｃｗからロボット座標系Ｃｒへの変換は、ワークＷが所定の基準位置に所定の基準姿勢で静止された状態であるとして行われる。
【００５７】
教示データ補正部２３は、格納部２８から読み出した教示データを、画像解析処理部２２による画像の解析結果と第１較正処理部２５による較正結果に基づいて補正する。すなわち、前述のようにスキャナ座標系Ｃｓとロボット座標系Ｃｒとの相対的な位置関係は、ロボット１０の姿勢等に応じて既知の関係となっている。したがって、教示データ補正部２３は、上記較正結果と既知の位置関係に基づいて、格納部２８から読み出した教示データを測定されたワークＷの三次元位置及び姿勢に基づいて補正する。補正された教示データは、ロボットコントローラ１５に送信される。
【００５８】
ロボットコントローラ１５は、モーション制御部１６と、サーボアンプ１７とを有する。モーション制御部１６は、上記教示データ補正部２３から受信した教示データに基づいて、ロボット１０の先端のレーザスキャナ３０を当該教示データが指示する位置に移動させるために必要となるロボット１０の各アクチュエータＡｃ１〜Ａｃ６のサーボモータ（図示省略）の目標回転角度等を演算し、対応するモータ位置指令を出力する。
【００５９】
サーボアンプ１７は、上記モーション制御部１６から入力されたモータ位置指令に基づいて、各アクチュエータＡｃ１〜Ａｃ６のサーボモータに供給する駆動電力の制御を行い、ロボット１０の動作を制御する。
【００６０】
レーザコントローラ４０は、較正用照射制御部４１と、加工用照射制御部４２とを有する。
【００６１】
較正用照射制御部４１は、第１較正処理部２５によりスキャナ座標系Ｃｓとカメラ座標系Ｃｃとの較正を行う際に、較正用のレーザ光をスキャナ座標系Ｃｓにおける規定のパターンでプレート５０に照射するようにレーザスキャナ３０を制御する。また、較正判定部２７により座標系の較正が正常に完了したか否かを判定する際に、較正用のレーザ光をカメラ座標系Ｃｃにおける所定の照射位置に照射するようにレーザスキャナ３０を制御する。
【００６２】
加工用照射制御部４２は、格納部２８に格納された溶接データに基づいて、加工用のレーザ光をワークＷの所定の位置に照射するようにレーザスキャナ３０を制御する。
【００６３】
なお、上述した上位コントローラ２０、レーザコントローラ４０、ロボットコントローラ１５における各処理部における処理等は、これらの処理の分担の例に限定されるものではなく、例えば、更に少ない数の処理部（例えば１つの処理部）で処理されてもよく、また、更に細分化された処理部により処理されてもよい。さらに、各コントローラ２０，４０，１５の処理の分担は上記の例に限定されるものではなく、例えば較正部２４等による処理をレーザコントローラ４０で行ってもよいし、教示データ補正部２３等における処理をロボットコントローラ１５で行ってもよい。また、各コントローラ２０，４０，１５のの各処理部は、後述するＣＰＵ９０１（図１１参照）が実行するプログラムにより実装されてもよいし、その一部又は全部がＡＳＩＣやＦＰＧＡ、その他の電気回路等の実際の装置により実装されてもよい。
【００６４】
＜６．座標系の較正時の制御内容＞
次に、図８及び図９を参照しつつ、座標系の較正時の上位コントローラ２０及びレーザコントローラ４０が実行する制御内容の一例について説明する。
【００６５】
ステップＳ１０では、レーザコントローラ４０の較正用照射制御部４１によりレーザスキャナ３０を制御し、較正用のレーザ光を任意の位置に配置されたプレート５０に対してスキャナ座標系Ｃｓにおける規定のパターンで照射を開始する。例えば、照射位置を矩形のパターンにおける点Ｑ１に指定して照射を開始する。
【００６６】
ステップＳ２０では、上位コントローラ２０の画像取得部２１により、カメラ３により撮像したプレート５０の表面のレーザ光の光点ｍの画像を取得する。
【００６７】
ステップＳ３０では、上位コントローラ２０の画像取得部２１により、規定のパターンに対応する全ての光点ｍの画像を取得したか否かを判定する。例えば、矩形のパターンに対応した４つの光点ｍが全て取得されたか否かを判定する。全ての光点ｍの画像が取得されていない場合には（ステップＳ３０：ＮＯ）、ステップＳ４０に移る。
【００６８】
ステップＳ４０では、レーザコントローラ４０の較正用照射制御部４１によりレーザスキャナ３０を制御し、規定のパターンに沿って照射位置を変更する。例えば、現在の照射位置が点Ｑ１であれば点Ｑ２に、点Ｑ２であれば点Ｑ３に、点Ｑ３であれば点Ｑ４に変更する。そして、上記ステップＳ２０に戻り、同様の処理を繰り返す。
【００６９】
なお、上記ステップＳ３０において、全ての光点ｍの画像が取得された場合には（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、ステップＳ５０に移る。
【００７０】
ステップＳ５０では、プレート５０の全ての配置位置において光点ｍの撮像が完了したか否かを判定する。プレート５０の全ての配置位置において光点ｍの撮像が完了していない場合には（ステップＳ５０：ＮＯ）、ステップＳ６０に移る。
【００７１】
ステップＳ６０では、プレート５０の配置位置（高さ方向の位置や姿勢）を変更する。この配置位置の変更は、作業者が手作業で行ってもよいし、上位コントローラ２０等の制御により適宜の装置を用いて自動的に行ってもよい。そして、上記ステップＳ１０に戻り、同様の処理を繰り返す。
【００７２】
なお、上記ステップＳ５０において、プレート５０の全ての配置位置において光点ｍの撮像が完了した場合には（ステップＳ５０：ＹＥＳ）、ステップＳ７０に移る。
【００７３】
ステップＳ７０では、上位コントローラ２０の画像解析処理部２２により、画像取得部２１で取得されたレーザ光の光点ｍの各配置位置での撮像画像に対し画像解析処理を実行し、四角錘を構成する複数の光点ｍの三次元位置（三次元点群）を取得する。
【００７４】
ステップＳ８０では、上位コントローラ２０の第１較正処理部２５により、複数の光点ｍの三次元位置に基づいて回帰直線を算出して、複数の回帰直線に基づいて四角錘を構成するベクトルｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４を算出する。
【００７５】
ステップＳ９０では、上位コントローラ２０の第１較正処理部２５により、ベクトルｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４から、ガルバノ座標系Ｃｇの基底ベクトルと原点（制御原点Ｐ０）を算出する。
【００７６】
ステップＳ１００では、上位コントローラ２０の第１較正処理部２５により、ガルバノ座標系Ｃｇに基づき、カメラ座標系Ｃｃから見たスキャナ座標を算出する。これにより、カメラ座標系Ｃｃとスキャナ座標系Ｃｓ間の座標系の較正（キャリブレーション）が完了する。ステップＳ１００が終了すると、図９のステップＳ１１０に移る。
【００７７】
ステップＳ１１０では、上位コントローラ２０の較正判定部２７とレーザコントローラ４０の較正用照射制御部４１によりレーザスキャナ３０を制御し、カメラ座標系Ｃｃ上で照射位置を指定して、所定の基準位置に配置されたプレート５０に対して較正用のレーザ光を照射する。
【００７８】
ステップＳ１２０では、上位コントローラ２０の画像取得部２１により、カメラ３により撮像したプレート５０の表面の光点ｍの画像を取得し、画像解析処理部２２により画像を解析して光点ｍの三次元位置を測定する。
【００７９】
ステップＳ１３０では、上位コントローラ２０の較正判定部２７により、測定した光点ｍの三次元位置に基づいてスキャナ座標系Ｃｓとカメラ座標系Ｃｃの較正が正常に完了したか否かを判定する。座標系の較正が正常に完了していない場合には（ステップＳ１３０：ＮＯ）、上記ステップＳ１０に戻って同様の処理を繰り返す。一方、座標系の較正が正常に完了した場合には（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、ステップＳ１４０に移る。
【００８０】
ステップＳ１４０では、上位コントローラ２０の第２較正処理部２６により、較正が完了したカメラ３のカメラ座標系Ｃｃと、他のカメラ３のカメラ座標系Ｃｃとの間でカメラ相互間の較正を行う。以上により、本フローを終了する。
【００８１】
図１０を用いて、上記カメラ相互間の較正について説明する。図１０に示すように、搬送装置２の搬送方向に沿って複数のカメラ３、この例では３台のカメラ３ａ，３ｂ，３ｃが配置されている。カメラ３ａ，３ｂ，３ｃの配置間隔は、カメラ３ａの視野Ｍａとカメラ３ｂの視野Ｍｂとが所定の大きさの領域Ｍａｂで重複し、カメラ３ｂの視野Ｍｂとカメラ３ｃの視野Ｍｃとが所定の大きさの領域Ｍｂｃで重複するように、設定されている。
【００８２】
カメラ３ａとカメラ３ｂのそれぞれにおいて、領域Ｍａｂに配置された共通の対象物、例えばマーカ６０を撮像して位置を計測することにより、互いのカメラ３ａ，３ｂのカメラ座標系を較正することができる。カメラ３ｂとカメラ３ｃも同様である。これにより、カメラ３ａ〜３ｃのうちの１台についてのみスキャナ座標系Ｃｓとの間で較正すればよく、他の２台のカメラについてはスキャナ座標系Ｃｓに対する較正は不要となる。
【００８３】
＜７．実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態におけるレーザスキャナ３０のスキャナ座標系Ｃｓとカメラ３のカメラ座標系Ｃｃとの較正方法は、レーザスキャナ３０により較正用のレーザ光をスキャナ座標系Ｃｓにおける規定のパターンでプレート５０に照射し、プレート５０の表面にレーザ光の光点ｍが投影された状態でプレート５０の配置位置を変更し、カメラ３によりプレート５０の各配置位置において光点ｍを撮像し、撮像した画像に基づいて得られるカメラ座標系Ｃｃにおける複数の光点ｍの三次元位置に基づいて、スキャナ座標系Ｃｓとカメラ座標系Ｃｃとの相対的な位置関係を算出する。これにより、次の効果を奏する。
【００８４】
すなわち、本実施形態においては、較正用のレーザ光をプレート５０に対して規定のパターンで照射し、プレート５０の配置位置を変更しつつ当該プレート５０の表面に投影されたレーザ光の光点ｍを撮像して三次元位置を計測することを繰り返すことにより、レーザ光の規定のパターンを構成する三次元点群を得ることができる。これにより、スキャナ座標系Ｃｓにおける規定のパターンとカメラ座標系Ｃｃにおける上記三次元点群との比較により、スキャナ座標系Ｃｓとカメラ座標系Ｃｃとの相対的な位置関係を算出することができる。
【００８５】
このようにすることで、スキャナ座標系Ｃｓにおいて指定した照射位置と実際の照射痕の位置が一致するようにプレート５０を配置するといった物理的な前提条件がなくなるので、レーザスキャナ３０とカメラ３の間の座標系の較正を高精度化及び容易化することが可能となる。また、カメラ３とレーザスキャナ３０の相対位置関係を機械的に拘束する必要がないので、低コスト化及び装置構成の簡素化が可能となる。
【００８６】
また、本実施形態では特に、上記相対的な位置関係を算出する際に、複数の光点ｍの三次元位置に基づいて回帰直線を算出し、複数の回帰直線の交点位置に基づいてレーザ光の制御原点Ｐ０を算出する。
【００８７】
これにより、レーザ光の制御原点Ｐ０を高精度に算出することができるので、スキャナ座標系Ｃｓとカメラ座標系Ｃｃとの較正を高精度化できる。
【００８８】
また、本実施形態では特に、相対的な位置関係を算出する際に、複数の回帰直線に基づいて制御原点Ｐ０を原点とするガルバノ座標系Ｃｇの基底ベクトルを算出する。
【００８９】
これにより、ガルバノ座標系Ｃｓの基底ベクトルを高精度に算出することができるので、ガルバノ座標系Ｃｓに基づくスキャナ座標系Ｃｓとカメラ座標系Ｃｃとの較正を高精度化できる。
【００９０】
また、本実施形態では特に、規定のパターンは、スキャナ座標系ＣｓにおけるＺ軸に垂直な面上の矩形のパターンである。これにより、次の効果を奏する。
【００９１】
すなわち、本実施形態では、制御原点Ｐ０と矩形とを結ぶ四角錐が構成される。このとき、矩形の一方の一対の辺の両端（点Ｑ１，Ｑ４及び点Ｑ２，Ｑ３）をＸ座標のみ異なりＹ座標は一致する点とし、他方の一対の辺の両端（点Ｑ１，Ｑ２及び点Ｑ３，Ｑ４）をＹ座標のみ異なりＸ座標は一致する点とすることで、それぞれの辺に基づいてＸ軸の基底ベクトル及びＹ軸の基底ベクトルを求めることができる。また、制御原点Ｐ０と矩形の各頂点Ｑ１〜Ｑ４を結ぶ４本のベクトルｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４の和（又は平均）をとることでＺ軸の基底ベクトルを求めることができる。したがって、基底ベクトルの算出が容易となる。
【００９２】
また、本実施形態では特に、スキャナ座標系Ｃｓとカメラ座標系Ｃｃとの相対的な位置関係を算出した後に、カメラ座標系Ｃｃにおいて所定の照射位置を指定してレーザ光を照射し、撮像した画像に基づいて得られる光点ｍの三次元位置に基づいてスキャナ座標系Ｃｓとカメラ座標系Ｃｃとの較正が正常になされたか否かを判定する。
【００９３】
これにより、座標系の較正が正常になされたか否かを確認でき、正常になされていない場合には較正を繰り返すことが可能となる。これにより、較正の精度をさらに高め、信頼性を向上することができる。
【００９４】
また、本実施形態では特に、スキャナ座標系Ｃｓとカメラ座標系Ｃｃとの較正が正常になされたと判定された場合に、較正が完了したカメラ３のカメラ座標系Ｃｃと、当該較正が完了したカメラ３と視野が重複する他のカメラ３のカメラ座標系Ｃｃとの間で較正を行う。これにより、次の効果を奏する。
【００９５】
すなわち、視野Ｍａ，Ｍｂが重複するカメラ３ａ，３ｂ相互間では、当該重複した領域Ｍａｂで共通の例えばマーカ６０を撮像することによって、互いの座標系を較正することができる。したがって、複数のカメラ３ａ〜３ｃのうち１台のカメラに対してレーザスキャナ３０との間で較正を行った後、当該カメラと他のカメラとの間でカメラ相互間の較正を行うことにより、複数のカメラ３ａ〜３ｃのそれぞれに対してレーザスキャナ３０との間で較正を行う手間を省けるので、較正作業を容易化できる。
【００９６】
また、本実施形態では特に、単一のカメラ３により、所定の配置パターンでマーカ５１が配置されたプレート５０の表面に投影されたレーザ光の光点ｍを撮像する。これにより、次の効果を奏する。
【００９７】
すなわち、本実施形態では、いわゆる透視歪みマッチング処理により単一のカメラ３によって光点の三次元位置を測定する。これにより、いわゆるステレオカメラのように複数のカメラを用いて三次元位置を測定する場合に比べて、カメラの台数が少なくて済み、且つ、較正作業を容易化できる。
【００９８】
また、本実施形態では特に、レーザスキャナ３０は、較正用のレーザ光と加工用のレーザ光とを切り替えて同一の光軸で照射するように構成されている。これにより、較正用のレーザ光により較正した結果を用いて、加工用のレーザ光に切り替えて実際のレーザ加工を実行することができる。
【００９９】
＜８．コントローラのハードウェア構成例＞
次に、図１１を参照しつつ、上記で説明した上位コントローラ２０のハードウェア構成例について説明する。なお、ロボットコントローラ１５、レーザコントローラ４０についても同様のハードウェア構成とすることができる。
【０１００】
図１１に示すように、上位コントローラ２０は、例えば、ＣＰＵ９０１と、ＲＯＭ９０３と、ＲＡＭ９０５と、ＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ等の特定の用途向けに構築された専用集積回路９０７と、入力装置９１３と、出力装置９１５と、記録装置９１７と、ドライブ９１９と、接続ポート９２１と、通信装置９２３とを有する。これらの構成は、バス９０９や入出力インターフェース９１１を介し相互に信号を伝達可能に接続されている。
【０１０１】
プログラムは、例えば、ＲＯＭ９０３やＲＡＭ９０５、記録装置９１７等に記録しておくことができる。記録装置９１７は例えばハードディスク等であり、前述の格納部２８等として機能する。
【０１０２】
また、プログラムは、例えば、フレキシブルディスクなどの磁気ディスク、各種のＣＤ・ＭＯディスク・ＤＶＤ等の光ディスク、半導体メモリ等のリムーバブルな記録媒体９２５に、一時的又は非一時的（永続的）に記録しておくこともできる。このような記録媒体９２５は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することもできる。この場合、これらの記録媒体９２５に記録されたプログラムは、ドライブ９１９により読み出されて、入出力インターフェース９１１やバス９０９等を介し上記記録装置９１７に記録されてもよい。
【０１０３】
また、プログラムは、例えば、ダウンロードサイト・他のコンピュータ・他の記録装置等（図示せず）に記録しておくこともできる。この場合、プログラムは、ＬＡＮやインターネット等のネットワークＮＷを介し転送され、通信装置９２３がこのプログラムを受信する。そして、通信装置９２３が受信したプログラムは、入出力インターフェース９１１やバス９０９等を介し上記記録装置９１７に記録されてもよい。
【０１０４】
また、プログラムは、例えば、適宜の外部接続機器９２７に記録しておくこともできる。この場合、プログラムは、適宜の接続ポート９２１を介し転送され、入出力インターフェース９１１やバス９０９等を介し上記記録装置９１７に記録されてもよい。
【０１０５】
そして、ＣＰＵ９０１が、上記記録装置９１７に記録されたプログラムに従い各種の処理を実行することにより、前述の第１較正処理部２５、第２較正処理部２６、較正判定部２７等による処理が実現される。この際、ＣＰＵ９０１は、例えば、上記記録装置９１７からプログラムを直接読み出して実行してもよいし、ＲＡＭ９０５に一旦ロードした上で実行してもよい。更にＣＰＵ９０１は、例えば、プログラムを通信装置９２３やドライブ９１９、接続ポート９２１を介し受信する場合、受信したプログラムを記録装置９１７に記録せずに直接実行してもよい。
【０１０６】
また、ＣＰＵ９０１は、必要に応じて、例えばマウス・キーボード・マイク（図示せず）等の入力装置９１３から入力する信号や情報に基づいて各種の処理を行ってもよい。
【０１０７】
そして、ＣＰＵ９０１は、上記の処理を実行した結果を、例えば表示装置や音声出力装置等の出力装置９１５から出力してもよく、さらにＣＰＵ９０１は、必要に応じてこの処理結果を通信装置９２３や接続ポート９２１を介し送信してもよく、上記記録装置９１７や記録媒体９２５に記録させてもよい。
【０１０８】
なお、以上の説明において、「垂直」「平行」「平面」等の記載がある場合には、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「垂直」「平行」「平面」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に垂直」「実質的に平行」「実質的に平面」という意味である。
【０１０９】
また、以上の説明において、外観上の寸法や大きさ、形状、位置等が「同一」「同じ」「等しい」「異なる」等の記載がある場合は、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「同一」「同じ」「等しい」「異なる」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に同一」「実質的に同じ」「実質的に等しい」「実質的に異なる」という意味である。
【０１１０】
また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。その他、一々例示はしないが、上記実施形態は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。
【符号の説明】
【０１１１】
３            カメラ
３ａ〜３ｃ    カメラ
２０          上位コントローラ（較正装置の一例）
２１          画像取得部
２５          第１較正処理部
２６          第２較正処理部
２７          較正判定部
４０          レーザコントローラ（較正装置の一例）
３０          レーザスキャナ（レーザ照射装置の一例）
４１          較正用照射制御部
４２          加工用照射制御部
５０          プレート（対象物の一例）
５１          マーカ
５５          較正装置
Ｃｃ          カメラ座標系
Ｃｇ          ガルバノ座標系（レーザ座標系の一例）
Ｃｓ          スキャナ座標系（レーザ座標系の一例）
ｍ            光点
Ｐ０          制御原点
【図１】
2019113336.tif 000003
【図２】
2019113336.tif 000004
【図３】
2019113336.tif 000005
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
2019113336.tif 000007
【図５】
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【図６】
2019113336.tif 000009
【図７】
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【図８】
2019113336.tif 000011
【図９】
2019113336.tif 000012
【図１０】
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【図１１】
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