CN111742233A - 定位装置及定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供定位装置及定位方法，能够相对于处理对象物准确地定位处理部。本发明的一个方式的定位装置为相对于定位对象物即处理对象物(P)对被定位部件即第一处理部(Ha)进行定位的定位装置，具有：使所述第一处理部(Ha)移动的第一移动机构(1a)、保持在所述第一移动机构(1a)且对所述处理对象物进行拍摄的第一相机(2a)、从与所述第一相机(2a)相反的方向对所述第一处理部(Ha)进行拍摄的第二相机(2b)、以及配设成在彼此相对的所述第一相机(2a)及所述第二相机(2b)的拍摄范围内出现、消失的基准标识(Mc)。

Description

定位装置及定位方法

技术领域

本发明涉及定位装置及定位方法。

背景技术

在印刷基板的制造现场，使用如下检查装置，其将具有多个探针(电触点)的检查头压接在印刷基板，使探针与印刷基板的测定点接触，来检查印刷基板的电气特性。

上述检查装置的检查头为了能够检查各种印刷基板，形成为具有利用三维移动机构进行定位的头主体、以及安装在该头主体且具有多个探针及对该多个探针进行定位的引导件的探针单元的结构。也就是说，在检查装置中，检查头的探针单元根据要检查的印刷基板进行更换。

通常，在检查装置中，对检查头进行定位的定位装置具有相机，利用相机对印刷基板进行拍摄，通过图像处理确认印刷基板的位置，从而相对于基板对检查头进行定位。然而，近年来，印刷基板的高精细化不断发展，需要相对于印刷基板精确地对检查头进行定位，因此不能忽略探针单元相对于头主体的安装误差。

为了修正上述探针单元的安装误差，已经提出一种检查装置，其在保持印刷基板的工作台配设辅助相机，利用该辅助相机对检查头进行拍摄，识别在探针单元的引导件设置的夹具定位标识的位置，由此掌握探针单元的准确位置(参照(日本)特开2009-113600号公报)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2009-113600号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在所述公报所述的检查装置中，因为在保持印刷基板的工作台配设辅助相机，所以装置结构复杂。这样复杂的装置结构不但使装置的成本增大，还存在如下的问题，即，难以在小型装置中确保配置用于掌握探针单元的准确位置的结构的空间。特别是为了检查印刷基板的两面，如所述公报所述，需要对表侧的检查头的引导件进行拍摄的辅助相机、以及对后侧的检查头的引导件进行拍摄的辅助相机。

鉴于所述问题，本发明的目的在于提供定位装置及定位方法，能够相对于印刷基板等处理对象物，对检查头等处理部准确地进行定位。

用于解决技术问题的技术方案

为了解决所述问题而提出的本发明的定位装置为相对于定位对象物即处理对象物对被定位部件即第一处理部进行定位的定位装置，具有：第一移动机构，其使所述第一处理部移动；第一相机，其保持于所述第一移动机构，对所述处理对象物进行拍摄；第二相机，其从与所述第一相机相反的方向对所述第一处理部进行拍摄；基准标识，其配设成在彼此相对的所述第一相机及所述第二相机的拍摄范围内出现、消失。

另外，本发明的定位方法为相对于处理对象物对处理部进行定位的定位方法，包括如下工序：利用第一相机以及与所述第一相机相对地配置的第二相机，对在所述第一相机及所述第二相机的拍摄范围内出现的基准标识进行拍摄；利用所述第二相机对在所述处理部设置的处理部标识进行拍摄；根据由所述第二相机拍摄到的所述基准标识的位置以及由所述第二相机拍摄到的所述处理部标识的位置，算出所述基准标识与所述处理部标识之间的相对位置；根据所述算出的所述基准标识与所述处理部标识之间的相对位置、以及由所述第一相机拍摄到的所述基准标识的位置，算出所述第一相机及所述处理部标识之间的相对位置；利用所述第一相机对所述处理对象物进行拍摄；根据由所述第一相机拍摄到的所述处理对象物的位置，识别所述处理对象物相对于所述第一相机的相对位置；基于所述识别的所述处理对象物相对于所述第一相机的相对位置、以及所述算出的所述第一相机及所述处理部标识之间的相对位置，相对于所述处理对象物对所述处理部进行定位。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的定位装置的结构的示意图。

图2是表示具有图1的定位装置的检查装置的结构的示意图。

图3是表示图1的定位装置的标识移动装置的结构的示意图。

图4是表示本发明的一个实施方式的定位方法的流程图。

图5是图4的基准标识拍摄工序中后侧相机的拍摄图像的简化图像图。

图6是图4的处理部标识拍摄工序中后侧相机的拍摄图像的简化图像图。

图7是表示图4的基准标识位置算出工序的概况的简化图像图。

图8是图4的相机位置算出工序中表侧相机的拍摄图像的简化图像图。

图9是表示本发明的定位装置的动作的流程图。

图10是图9的定位工序中表侧相机的拍摄图像的简化图像图。

图11是表示与图3不同的标识移动装置的结构的示意图。

具体实施方式

本发明的一个方式的定位装置为相对于定位对象物即处理对象物对被定位部件即第一处理部进行定位的定位装置，具有：第一移动机构，其使所述第一处理部移动；第一相机，其保持于所述第一移动机构，对所述处理对象物进行拍摄；第二相机，其从与所述第一相机相反的方向对所述第一处理部进行拍摄；基准标识，其配设成在彼此相对的所述第一相机及所述第二相机的拍摄范围内出现、消失。

另外，本发明的其它方式的定位方法为相对于处理对象物对处理部进行定位的定位方法，包括如下工序：利用第一相机以及与所述第一相机相对地配置的第二相机，对在所述第一相机及所述第二相机的拍摄范围内出现的基准标识进行拍摄；利用所述第二相机对在所述处理部设置的处理部标识进行拍摄；根据由所述第二相机拍摄到的所述基准标识的位置以及由所述第二相机拍摄到的所述处理部标识的位置，算出所述基准标识与所述处理部标识之间的相对位置；根据所述算出的所述基准标识与所述处理部标识之间的相对位置、以及由所述第一相机拍摄到的所述基准标识的位置，算出所述第一相机及所述处理部标识之间的相对位置；利用所述第一相机对所述处理对象物进行拍摄；根据由所述第一相机拍摄到的所述处理对象物的位置，识别所述处理对象物相对于所述第一相机的相对位置；基于所述识别的所述处理对象物相对于所述第一相机的相对位置、以及所述算出的所述第一相机及所述处理部标识之间的相对位置，相对于所述处理对象物对所述处理部进行定位。

在此，“拍摄范围”是指在通过相机进行的拍摄图像之中图像处理所需要的图像区域，不包括图像处理所不需要的周边区域。

该定位装置及定位方法使用在所述第一相机及所述第二相机的拍摄范围内出现、消失的基准标识。由此，在所述第一相机及所述第二相机的拍摄范围出现了基准标识的状态，利用处理部侧的第一相机以及与之相对的第二相机，能够对所述基准标识分别进行拍摄。另外，在使基准标识从相机的拍摄范围避开的状态下，也能够利用第二相机对处理部进行拍摄。根据上述拍摄图像，能够导出所述处理部与所述基准标识的相对位置关系。因此，利用处理部侧的第一相机对处理对象物进行拍摄，算出所述第一相机相对于所述处理对象物的相对位置，对所述处理部与所述第一相机的相对位置关系进行修正，由此能够相对于所述处理对象物对所述处理部准确地进行定位。另外，在该定位装置及定位方法中，因为使可移动的第一相机与第二相机相对，确认处理部的准确位置，因此能够将第二相机配置在与该定位装置的其它结构主要部件及其它装置的结构主要部件不会发生干涉的任意空间。由此，能够使装置小型化。

下面，适当参照附图，详细说明本发明的实施方式。

图1所示的本发明的一个实施方式的定位装置为相对于定位对象物即处理对象物(未图示)，对第一处理部Ha准确地进行定位的装置。

作为将所述处理对象物与所述第一处理部Ha组合的例子，可以例举出印刷基板与检查其电气特性的检查头、薄膜与在其上开孔的穿孔加工部、进行了精加工的产品配件与精加工头等。

图1的定位装置具有：使第一处理部Ha移动的第一移动机构1a、保持在第一移动机构1a以使其与第一处理部Ha的相对位置恒定且从表侧对处理对象物进行拍摄的第一相机(表侧相机)2a、从与表侧相机2a相反的方向(后侧)对第一处理部Ha进行拍摄的第二相机(后侧相机)2b、配设成在彼此相对的第一相机2a及第二相机2b的拍摄范围内出现、消失的基准标识Mc。

第一移动机构1a保持第一处理部Ha及第一相机2a，通过前后、左右、上下的移动及旋转等动作的任意一个或者多个动作的组合，使第一处理部Ha及第一相机2a移动。第二相机2b虽然也可以固定位置，但也可以通过由第二移动机构(未图示)进行保持，能够移动并定位。在第一处理部Ha，在可由第二相机2b拍摄的位置(背面)设有第一处理部标识。

该定位装置在基准标识Mc出现在第一及第二相机2a、2b的拍摄范围的状态下，能够利用第一处理部Ha侧的第一相机2a、以及与其相对的第二相机2b分别对基准标识Mc进行拍摄。另外，在使基准标识Mc从第一及第二相机2a、2b的拍摄范围避开的状态下，也能够利用第二相机2b对第一处理部Ha进行拍摄。根据上述拍摄图像，能够导出第一处理部Ha与基准标识Mc的相对位置关系。因此，利用第一处理部Ha侧的第一相机2a对处理对象物进行拍摄，算出第一相机2a相对于处理对象物的相对位置，对第一处理部Ha与第一相机2a的相对位置关系进行修正，由此能够相对于处理对象物对第一处理部Ha准确地进行定位。

另外，因为该定位装置使可移动的第一相机2a与第二相机2b相对，并确认第一处理部Ha的准确位置，因此能够将第二相机2b配置在与该定位装置的其它结构主要部件及其它装置的结构主要部件不会发生干涉的任意空间，所以能够使装置小型化。

下面，通过对具有该定位装置的检查装置的结构进行说明，说明该定位装置及定位方法的详细情况。

[检查装置]

图2所示的检查装置是对在两面形成有电路的印刷基板P的电气特性进行检查的电气检查装置。

图2的检查装置具有：水平地保持处理对象物即印刷基板P的基板保持机构3、第一处理部即表侧检查头Ha、第二处理部即后侧检查头Hb、以及相对于印刷基板P对表侧检查头Ha及后侧检查头Hb进行定位的该定位装置。

该定位装置具有：使表侧检查头Ha移动的表侧移动机构1a、使后侧检查头Hb移动的后侧移动机构1b、从表侧(上侧)对印刷基板P进行拍摄的表侧相机2a、从后侧(下侧)对印刷基板P进行拍摄的后侧相机2b、使在彼此相对的表侧相机2a及后侧相机2b的拍摄范围内出现、消失的基准标识Mc移动的标识移动装置4、以及控制各机构的动作的控制器5。也就是说，该定位装置为具有两个处理部、且具有使各处理部单独移动的两个移动机构1a、1b的结构。

该定位装置在相对于印刷基板P对表侧检查头Ha进行定位的情况下，使表侧移动机构1a作为第一移动机构、后侧移动机构1b作为第二移动机构、表侧相机2a作为第一相机、后侧相机2b作为第二相机加以利用。另外，该定位装置在相对于印刷基板P对后侧检查头Hb进行定位的情况下，使表侧移动机构1a用作第二移动机构、后侧移动机构1b用作第一移动机构、表侧相机2a用作第二相机、后侧相机2b用作第一相机。

需要说明的是，在如下的说明中，虽然结合实施方式而使用“水平”、“上”、“下”等绝对的方向，但并非是对本发明的结构主要部件的配置的限制。

〔印刷基板〕

作为利用图2的检查装置检查电气特性的印刷基板P，典型地可例举为在两面形成有电路图案的双面基板。另外，印刷基板P可以为坚固的刚性印刷基板，也可以为具有挠性的挠性印刷基板。

另外，印刷基板P具有对象物标识Mp，其在利用表侧移动机构1a及后侧移动机构1b对表侧检查头Ha及后侧检查头Hb进行定位时，作为用于准确地识别印刷基板P的位置的基准点。

对象物标识Mp例如可以是利用在印刷基板P的两面形成电路图案的金属而与电路图案同时形成的金属图案。另外，对象物标识Mp也可以为电路图案中的特征点(可通过图像处理识别的点)，除了金属图案以外，例如也可以通过使用涂料的印刷等来形成。需要说明的是，对象物标识Mp虽然可以在印刷基板P的表面与后面单独设置，但在此，作为可从表、后侧的任意一侧识别的通孔这样的单一图案进行说明。

〔基板保持机构〕

基板保持机构3通过把持印刷基板P的外缘部，水平地保持印刷基板P。表侧检查头Ha能够从上侧与被保持的印刷基板P的表面的电路图案抵接，并且后侧检查头Hb能够从下侧与印刷基板P的背面的电路图案抵接。

作为该基板保持机构3，例如可以使用在整个周夹持印刷基板P的周缘的一对框体、分别把持印刷基板P的四个边的四个宽幅的夹子、分别隔着间隔而在印刷基板P的四个边配设的多个大量夹子等。

〔检查头〕

表侧检查头Ha具有由该定位装置的表侧移动机构1a定位的头主体6a、以及在该头主体6a可拆装地安装的探针单元7a。后侧检查头Hb也同样地具有由后侧移动机构1b定位的头主体6b、以及在该头主体6b安装的探针单元7b。

＜头主体＞

头主体6a、6b是在移动机构1a、1b的末端固定的部件，通过准确地定位以利用移动机构1a、1b的动作来使探针单元7a、7b相对于印刷基板P而在适当的位置抵接，由此进行电气检查。

＜探针单元＞

探针单元7a、7b具有前端压接于印刷基板P的表面或背面的多个探针8a、8b、以及具有供该多个探针8a、8b分别插入的多个引导孔的引导板9a、9b。

多个探针8a、8b被保持为使其轴向与引导板9a、9b的面垂直、且各自的前端稍微从引导板9a、9b的引导孔突出。另外，多个探针8a、8b配置成能够与印刷基板P的导电图案的规定的测定点抵接。

引导板9a、9b由具有绝缘性的材料形成，确定多个探针8a、8b的配置。

在引导板9a、9b的、与印刷基板P相对的面设有成为基准点的处理部标识Mha、Mhb，该基准点用于将探针单元7a、7b在印刷基板P准确地进行定位。也就是说，表侧检查头Ha及后侧检查头Hb以使处理部标识Mha、Mhb相对于印刷基板P的对象物标识Mp配置在规定的相对位置的方式被定位。

另外，表侧检查头Ha及后侧检查头Hb优选具有用于经由多个探针8a、8b来测定印刷基板P的电气特性的电路。也就是说，表侧检查头Ha及后侧检查头Hb最好具有能够测定印刷基板P的电气特性、且将测定结果经由较少的配线向控制器5输出的测定电路。

〔移动机构〕

表侧移动机构1a是对表侧检查头Ha进行定位的直角坐标式移动机构。具体而言，表侧移动机构1a具有：在与印刷基板P平行的第一方向(与图2的纸面垂直的方向)上移动的第一移动体10a、在第一移动体10a上与印刷基板P平行且与第一方向垂直的第二方向(图2中的左右方向)上移动的第二移动体11a、使表侧检查头Ha以与印刷基板P垂直的轴为中心旋转的旋转机构12a、相对于第二移动体11a使表侧检查头Ha在与印刷基板P垂直的方向上移动的升降机构13a。表侧移动机构1a利用第二移动体11a保持表侧相机2a。与所述印刷基板P垂直的轴是与表侧相机2a的光轴平行的轴，与所述印刷基板P垂直的方向是与表侧相机2a的光轴平行的方向。

后侧移动机构1b是对后侧检查头Hb进行定位的正交坐标型移动机构。具体而言，后侧移动机构1b为使表侧移动机构1a的结构上下反转的结构，具有：在与印刷基板P平行的第一方向上移动的第一移动体10b、在第一移动体10b上与印刷基板P平行且与第一方向垂直的第二方向上移动的第二移动体11b、使后侧检查头Hb以与印刷基板P垂直的轴为中心旋转的旋转机构12b、以及相对于第二移动体11b使后侧检查头Hb在与印刷基板P垂直的方向上移动的升降机构13b。后侧移动机构1b利用第二移动体11b保持后侧相机2b。

此外，后侧移动机构1b利用第一移动体10b，保持使基准标识Mc移动的标识移动装置4。需要说明的是，在本实施方式中，虽然说明了标识移动装置4设置在后侧移动机构1b的第一移动体10b的情况，但标识移动装置4也可以设置在表侧移动机构1a的第一移动体10a。另外，标识移动装置4可以设置在表侧移动机构1a的第二移动体11a，也可以设置在后侧移动机构1b的第二移动体11b。

＜第一移动体＞

第一移动体10a、10b构成为，沿在第一方向上延伸的一对导轨14a、14b可移动地进行配设，且将一对导轨14a、14b之间连接的方式在第二方向上延伸。该第一移动体10a、10b例如通过滚珠丝杠等在第一方向上定位。

＜第二移动体＞

第二移动体11a、11b沿第一移动体10a、10b可移动地配设在第二方向上。该第二移动体11a、11b例如利用滚珠丝杠等定位在第一移动体10a、10b上的第二方向上。

＜旋转机构＞

旋转机构12a、12b安装在第二移动体11a、11b，使检查头Ha、Hb与升降机构13a、13b一起绕与印刷基板P垂直的轴(在此为铅垂轴的周围)旋转，确定位置(角度)。

＜升降机构＞

升降机构13a、13b使检查头Ha、Hb在印刷基板P的法线方向上移动，使多个探针8a、8b的前端与印刷基板P抵接。

＜相机＞

第一及第二各相机2a、2b对包括印刷基板P的对象物标识Mp在内的图像进行拍摄，向控制器5提供图像数据。基于该图像数据，算出表侧移动机构1a或者后侧移动机构1b的移动量，使表侧检查头Ha或者后侧检查头Hb与印刷基板P的电路图案正对地移动。

各相机2a、2b拍摄到的图像数据在控制器5中利用已知的图像处理技术进行分析。详细情况将在后面说明，由此，能够指定利用表侧移动机构1a或者后侧移动机构1b应该移动的表侧检查头Ha或者后侧检查头Hb所需要的移动距离。

＜基准标识＞

基准标识Mc是能够利用表侧相机2a及后侧相机2b拍摄的单一标识，设置在标识部件15。

标识部件15未特别限定，但作为一个例子，能够形成为图3所示的结构。即，该标识部件15具有在后侧相机2b的拍摄范围内突出的状态下与印刷基板P平行地保持的板状部16，能够在板状部16形成有与印刷基板P垂直的细孔作为基准标识Mc。

板状部16的厚度优选在能够维持形状的、可确保足够强度的范围内尽量小，例如为0.05mm以上且0.20mm以下。通过减小板状部16的厚度，即使在基准标识Mc未配置在相机2a、2b的正面的情况下，也容易准确地确认基准标识Mc的位置。

基准标识Mc的平面形状只要能指定其位置(坐标)即可，例如可以为十字形状等，但也可以为容易形成的圆形。圆形状的基准标识Mc的直径优选在利用相机2a、2b可确认的范围内尽量小，例如为0.2mm以上且1.0mm以下。

(标识移动装置)

标识移动装置4使标识部件15的基准标识Mc在表侧相机2a及后侧相机2b的拍摄范围内出现，或者向拍摄范围外避开。在图2的检查装置中，利用表侧移动机构1a及后侧移动机构1b，使表侧相机2a与后侧相机2b相对。接着，通过利用与后侧相机2b接近而设置的标识移动装置4使基准标识Mc突出，能够使基准标识Mc在两个相机2a、2b的拍摄范围内出现。在使基准标识Mc在两个相机2a、2b的拍摄范围内出现的状态时，基准标识Mc与后侧移动机构1b的第一移动体10b的相对位置恒定。

另外，标识移动装置4优选在与印刷基板P垂直的方向上保持有印刷基板P的高度位置，使基准标识Mc突出。这样，通过将基准标识Mc配置在保持有印刷基板P的高度位置，使表侧相机2a及后侧相机2b相对于基准标识Mc的相对位置与拍摄对象物标识Mp时的相对位置相同。其结果是，能够更准确地掌握表侧相机2a与检查头Ha的处理部标识Mha的相对位置关系。进而能够更准确地掌握表侧相机2a与探针9a的相对位置关系。

标识移动装置4优选在第一移动体10b的第二方向中央部保持基准标识Mc。这样，通过将基准标识Mc保持在第二方向中央部，标识移动装置4难以与其它的结构主要部件发生干涉，因此能够使标识移动装置4为简单的结构，并且能够减小基准标识Mc的突出位置的误差。

另外，标识移动装置4也可以使基准标识Mc在相对于印刷基板P倾斜的方向上突出及后退。通过使基准标识Mc在倾斜方向上突出及后退，基准标识Mc难以与检查装置的其它结构主要部件、例如保持印刷基板P的夹具等发生干涉，因此容易进行基准标识Mc及标识移动装置4的设计。

作为使基准标识Mc在所述倾斜的方向上突出及后退的标识移动装置4的结构，如图3所示，可以构成为具有将标识部件15在倾斜方向上引导的直线运动引导件17、以及在与该直线运动引导件17倾斜的方向上推拉标识部件15的驱动缸18的结构。驱动缸18利用活塞前端部推拉标识部件15，能够以缸的相反一侧的端部(基端部)为中心在上下方向上转动。

这样，标识移动装置4通过形成为具有直线运动引导件17与驱动缸18的结构，能够在与印刷基板P平行的方向上延伸地配置驱动缸18。由此，标识移动装置4、特别是其驱动缸18难以与其它的结构主要部件发生干涉，所以容易进行标识移动装置4的设计。

需要说明的是，在图3中，在后侧移动机构1b的第一移动体10b的下表面(与保持有印刷基板P的一侧相反一侧的面)配设有第二移动体11b，在第一移动体10b的上表面(保持有印刷基板P的一侧的面)配设有标识移动装置4。也就是说，标识移动装置4构成为在使标识部件15后退的状态下，容纳在第一移动体10b的上表面与基板保持机构3的下表面的间隙内。因此，未图示的旋转机构12b及升降机构13b安装在第二移动体11b，以使后侧检查头Hb保持在第一移动体10b的侧方。

另外，标识移动装置4使标识部件15突出，以通过对第二移动体11a、11b进行定位而使相机2a、2b与基准标识Mc大致正对，即，能够在相机2a、2b的拍摄图像的中央部摄入基准标识Mc。由此，能够更准确地求出相机2a、2b的拍摄图像中基准标识Mc的坐标，因此能够进一步提高表侧检查头Ha及后侧检查头Hb的定位精度。

需要说明的是，标识移动装置4只要在由两个相机2a、2b可同时拍摄的位置使基准标识Mc出现、避开即可，因此也可以在与表侧相机2a而非后侧相机2b接近的位置、即表侧移动机构1a进行设置。在图2的检查装置中，因为表侧移动机构1a与后侧移动机构1b上下对称地进行设置，因此能够使用一个基准标识Mc进行表侧检查头Ha与后侧检查头Hb的定位。因此，不需要设置两个标识移动装置4。

〔控制器〕

作为控制器5，例如可以使用可编程逻辑控制器、个人计算机等。

控制器5进行初始设定控制与定位控制。该初始设定控制与定位控制构成本发明的定位方法。初始设定控制在随着要检查的印刷基板P的变化(线路变化)而更换探针单元7a、7b时进行，并确认相机2a、2b与探针单元7a、7b的相对位置。定位控制是为了进行电气检查而将探针单元7a、7b相对于印刷基板P进行定位的控制。在该定位控制中，虽然在后面详细说明，但考虑在初始设定控制中已确认的相机2a、2b与探针单元7a、7b的相对位置，相对于实际的印刷基板P定位探针单元7a、7b。由此，能够使探针8a、8b与印刷基板P的测定点准确地抵接，来检查印刷基板P的电气特性。

所述初始设定控制及定位控制例如可以利用零件程序、子程序等软件来实现。

〔定位方法〕

下面，说明本发明的定位方法的详细情况。需要说明的是，针对所述初始设定控制及定位控制，作为利用表侧移动机构1a进行表侧检查头Ha的定位的情况下的控制进行说明。利用后侧移动机构1b进行后侧检查头Hb的定位的情况下的控制是将与利用表侧移动机构1a进行表侧检查头Ha的定位的情况下的控制相同的处理上下翻转来进行的控制。因此，省略进行后侧移动机构1b的定位的情况下的控制说明。

＜初始设定控制＞

如图4所示，初始设定控制的流程具有：基准标识拍摄工序(步骤S1)、基准标识避开工序(步骤S2)、处理部移动工序(步骤S3)、处理部标识拍摄工序(步骤S4)、基准标识位置算出工序(步骤S5)、以及相机位置算出工序(步骤S6)。

(基准标识拍摄工序)

在步骤S1的基准标识拍摄工序中，利用表侧相机(第一相机)2a和与表侧相机2a相对地配置的后侧相机(第二相机)2b，对标识移动装置4使在上述相机2a、2b的拍摄范围出现的基准标识Mc进行拍摄。

在该基准标识拍摄工序S1中，因为由两个相机2a、2b分别对一个基准标识Mc进行拍摄，因此根据各相机2a、2b的拍摄图像中基准标识Mc的坐标之差，能够算出表侧相机2a与后侧相机2b的位置偏离。图5表示简化了该基准标识拍摄工序S1中后侧相机2b的拍摄图像的图像。在图中，基准标识Mc的像存在于坐标C1。

(基准标识避开工序)

在步骤S2的基准标识避开工序中，利用标识移动装置4，使基准标识Mc从第一及第二相机2a、2b的拍摄范围避开。

(处理部移动工序)

在步骤S3的处理部移动工序中，利用表侧移动机构1a，使表侧检查头Ha在后侧相机2b的拍摄范围内移动。此时，使表侧相机2a也与表侧检查头Ha一起移动，以使表侧检查头Ha与表侧相机2a的相对位置恒定。

(处理部标识拍摄工序)

在步骤S4的处理部标识拍摄工序中，利用后侧相机2b，对表侧检查头Ha的处理部标识Mha进行拍摄。图6表示简化了该处理部标识拍摄工序S4中后侧相机2b的拍摄图像的图像。在图中，处理部标识Mha的像存在于坐标C2。

需要说明的是，在基准标识拍摄工序S1中，在后侧相机2b的拍摄范围充分宽广、即使表侧检查头Ha移动、处理部标识Mha也会出现在后侧相机2b的拍摄范围内的情况下，基准标识拍摄工序S1可以兼为该处理部标识拍摄工序S4。在该情况下，可以省略基准标识避开工序S2及处理部移动工序S3。

也就是说，该定位方法可以分别进行利用表侧相机2a以及与该表侧相机2a相对地配置的后侧相机2b、对在上述相机2a、2b的拍摄范围内出现的基准标识Mc进行拍摄的基准标识拍摄工序S1、由后侧相机2b对在表侧检查头Ha设置的处理部标识Mha进行拍摄的处理部标识拍摄工序S4，也可以同时进行上述工序。

(基准标识位置算出工序)

在步骤S5的基准标识位置算出工序中，根据在基准标识拍摄工序S1中利用后侧相机2b拍摄到的图像中的基准标识Mc的位置(包括第一方向的位置与第二方向的位置在内的坐标)C1、在处理部移动工序S3中的表侧检查头Ha的移动距离(包括第一方向的移动距离及第二方向的移动距离在内的二维数据)L、以及在处理部标识拍摄工序S4中利用后侧相机2b拍摄到的所述处理部标识Mha的位置(坐标)C2，算出基准标识Mc与处理部标识Mha之间的相对位置(包括第一方向的间隔及第二方向的间隔在内的二维数据)X。图7表示了在处理部标识拍摄工序S4中从后侧相机2b观察到的、基准标识Mc与处理部标识Mha的相对位置X。在图中，处理部标识Mha存在于坐标C3。该坐标C3可位于拍摄图像的外侧。

需要说明的是，在省略了处理部移动工序S3的情况下，使表侧检查头Ha的所述移动距离L为0，算出基准标识Mc及处理部标识Mha间的相对位置X。也就是说，在不需要处理部移动工序S3的情况下，只根据由后侧相机2b拍摄到的图像中的基准标识Mc的位置(坐标C1)及处理部标识Mha的位置(坐标C2)，可以算出基准标识Mc及处理部标识Mha间的相对位置X。

(相机位置算出工序)

在步骤S6的相机位置算出工序中，根据在基准标识位置算出工序S5中算出的基准标识Mc与处理部标识Mha的相对位置X、以及由表侧相机2a拍摄到的基准标识Mc的位置(坐标)，算出表侧相机2a及处理部标识Mha间的相对位置(表侧相机2a的拍摄图像中与处理部标识Mha的位置对应的坐标)。

具体而言，如图8所示，从表侧相机2a的拍摄图像中基准标识Mc的位置(坐标C4)，为了抵消相机的方向上的差异而使所述相对位置X(即，在基准标识位置算出工序S5中算出的图7所示的基准标识Mc及处理部标识Mha间的相对位置X)反转的只分离距离－X的位置为表侧相机2a的拍摄图像中处理部标识Mha的坐标C5。

在表侧相机2a与后侧相机2b未完全相对而存在少许偏离的情况下，由后侧相机2b拍摄到的基准标识Mc的坐标C1与由表侧相机2a拍摄到的基准标识Mc的坐标C4不同。但是，通过进行步骤S1～S6的初始设定控制，能够修正两个相机2a、2b的偏离。其结果是，利用后侧相机2b的拍摄图像，能够准确地算出表侧相机2a与处理部Ha的位置关系。

＜定位控制＞

如图9所示，定位控制的流程具有：处理对象物拍摄工序(步骤S11)、对象物位置识别工序(步骤S12)、以及定位工序(步骤S13)。

(处理对象物拍摄工序)

在步骤S11的处理对象物拍摄工序中，利用表侧相机2a，对印刷基板P、即处理对象物的代表点即对象物标识Mp进行拍摄。在使表侧相机2a移动至可拍摄对象物标识Mp的位置时，表侧检查头Ha与表侧相机2a确保恒定的相对位置而与表侧相机2a一起移动。

(对象物位置识别工序)

在步骤S12的对象物位置识别工序中，根据在处理对象物拍摄工序S11中由表侧相机2a拍摄到的对象物标识Mp的位置，识别对象物标识Mp相对于表侧相机2a的位置、即表侧相机2a的拍摄图像中对象物标识Mp的坐标C6。

(定位工序)

在步骤S13的定位工序中，基于在对象物位置识别工序S12中识别的对象物标识Mp相对于表侧相机2a的坐标C6、以及在初始设定控制中算出的表侧相机2a及处理部标识Mha间的相对位置，使表侧检查头Ha相对于印刷基板P准确地正对地进行定位。

具体而言，首先，根据表侧检查头Ha及印刷基板P的设计数据，算出表侧检查头Ha相对于印刷基板P准确地正对时、处理部标识Mha与对象物标识Mp应该具有的相对位置Y。该相对位置Y的算出优选在进行定位控制之前预先实施。

接着，如图10所示，对相对于在对象物位置识别工序S12中拍摄到的图像的坐标系中对象物标识Mp的坐标C6只偏离所述相对位置Y的位置进行确定，作为处理部标识Mha应该所处的坐标C7。该应该所处的坐标C7也可能存在于表侧相机2a的拍摄图像的外侧。

此外，算出利用表侧移动机构1a使表侧检查头Ha及表侧相机2a移动的移动量Z，以使处理部标识Mha与该应该所处的坐标C7一致。该移动量Z可以作为处理部标识Mha应该所处的坐标C7与在初始设定控制的相机位置算出工序S6中算出的表侧相机2a的拍摄图像中处理部标识Mha的坐标C5的差分来算出。

然后，利用表侧移动机构1a，使表侧检查头Ha及表侧相机2a只移动算出的移动量Z。由此，成为表侧检查头Ha相对于印刷基板P准确地正对的状态。

＜优点＞

图2的检查装置通过保持在第一移动体10b、且具有可在后侧相机2b的拍摄范围内出现及向拍摄范围外避开的基准标识Mc，能够使基准标识Mc突出，由表侧相机2a及后侧相机2b对同一基准标识Mc进行拍摄。另外，可以使基准标识Mc避开，由后侧相机2b对表侧检查头Ha的处理部标识Mha进行拍摄。这样，因为只在需要时使基准标识Mc在相机之前出现，所以能够迅速进行定位。

另外，图2的检查装置能够移动表侧相机2a及后侧相机2b的任一相机。因此，能够在任意位置进行定位的初始设定控制。具体而言，只要在需要初始设定控制时的表侧相机2a或者后侧相机2b的位置使基准标识Mc突出，能够立即开始初始设定控制。或者在由基板及配线、及其它的检查装置的零件而遮挡表侧相机2a与后侧相机2b之间的情况下，也可以通过使两个相机移动至无遮挡物的位置，开始初始设定控制，减少定位的限制。

图2的检查装置成对地设有表侧移动机构1a与后侧移动机构1b两个移动机构，使移动机构1a、1b的一方所保持的相机2a、2b为第一相机、使移动机构1a、1b的另一方所保持的相机2b、2a为第二相机相互利用，确认检查头Ha、Hb的探针8a、8b的位置，所以不需要专门的相机等，结构简单。

另外，在图2的检查装置中，通过将具有基准标识Mc的标识部件15及使基准标识Mc移动的标识移动装置4设置在第一移动体10b，使标识部件15及基准标识Mc的移动由相对大型且容易具有充沛驱动力的第一移动体10b的驱动部负担，通过未向第二移动体11b的驱动部、旋转机构12b及升降机构13b施加负担，容易进行图2的检查装置的整体设计。需要说明的是，当然也可以将标识移动装置4设置在表侧移动机构1a的第一移动体10a而非后侧移动机构1b的第一移动体10b上。

另外，通过将使基准标识Mc移动的标识移动装置4设置在第一移动体10b，难以与其它的结构主要部件发生干涉，所以能够使基准标识Mc的移动距离较小。因此，难以因标识部件15及标识移动装置4的重量及弹性而使基准标识Mc的位置产生偏离，因此图2的检查装置容易提高定位精度。

[第二实施方式]

图11表示替代图3的标识移动装置4而可在图2的检查装置中使用的标识移动装置4a。

该标识移动装置4a使在标识部件15a设置的基准标识Mc在相机2a、2b的拍摄范围内出现，或者向拍摄范围外避开。

该标识移动装置4a保持标识部件15a，具有使标识部件15a在第一方向及第二方向的平面内水平地直线移动的第一驱动部19、以及与第一驱动部19一起使标识部件15a在与第一方向及第二方向分别垂直的方向(即，与印刷基板P垂直的方向，在此为铅垂方向)上直线移动的第二驱动部20。

第一驱动部19及第二驱动部20例如可以由缸机构等构成。

标识移动装置4a因标识的突出及后退为双向的直线移动的组合，容易避免与后侧移动机构1b的第二移动体11b的干涉。因此，进一步容易地进行图2的检查装置整体的设计。

[其它实施方式]

所述实施方式不限于本发明的结构。因此，所述实施方式基于本说明书的说明及技术常识，可以省略、置换或添加所述实施方式各部分的结构主要部件，应该可以理解其全部属于本发明的范围。

在该定位装置中，从开始初始设定控制至结束所有的定位控制、更具体而言，在初始设定控制的基准标识拍摄工序中从对基准标识进行拍摄时开始至在最后的定位工序的对象物位置识别工序中对对象物标识进行拍摄期间，只要使处理部与第一相机的相对位置恒定即可。也就是说，该定位装置只要是在对定位进行需要的控制期间、处理部与第一相机联动而移动的结构即可。因此，第二相机不限于图2所示的检查装置那样保持在第二移动体，也可以保持在升降机构及旋转机构，也可以直接安装在处理部。

在该定位装置中，表侧移动机构也可以保持基准标识、即标识移动装置。另外，基准标识也可以保持在表侧移动机构或者后侧移动机构的第二移动体。

在该定位装置中，在第二移动体安装的升降机构也可以使处理部与旋转机构一起升降。

该定位装置的移动机构不限于正交坐标型移动机构，例如可以具有多关节机器人、三角型(并联)机器人等任意的移动机构，也可以将多个移动机构进行组合。

工业实用性

本发明的定位装置可以特别适合地应用在检查在两面形成有电路图案的印刷基板的电气特性的检查装置中。

附图标记说明

1a，1b 移动机构；

2a，2b 相机；

3 保持机构；

4，4a 标识移动装置；

5 控制器；

6a，6b 头主体；

7a，7b 探针单元；

8a，8b 探针；

9a，9b 引导板；

10a，10b 第一移动体；

11a，11b 第二移动体；

12a，12b 旋转机构；

13a，13b 升降机构；

14a，14b 导轨；

15，15a 标识部件；

16 板状部；

17 直线运动引导件；

18 驱动缸；

19 第一驱动部；

20 第二驱动部；

Ha 表侧检查头(第一处理部)；

Hb 后侧检查头；

Mc 基准标识；

Mp 对象物标识；

Mha，Mhb 处理部标识；

P 印刷基板。

Claims (14)

1.一种定位装置，相对于作为定位对象物的处理对象物对作为被定位部件的第一处理部进行定位，所述定位装置的特征在于，具有：

第一移动机构，其使所述第一处理部移动；

第一相机，其保持于所述第一移动机构，对所述处理对象物进行拍摄；

第二相机，其从与所述第一相机相反的方向对所述第一处理部进行拍摄；

基准标识，其配设成在彼此相对的所述第一相机及所述第二相机的拍摄范围内出现、消失。

2.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于，

还具有第二移动机构，其可移动地保持所述第二相机。

3.如权利要求2所述的定位装置，其特征在于，

所述第二移动机构将相对于所述处理对象物定位的第二处理部保持为与所述第二相机的相对位置恒定。

4.如权利要求1、2或3所述的定位装置，其特征在于，

所述第一移动机构具有：在与所述第一相机的光轴垂直的第一方向上移动的第一移动体、在与所述第一相机的光轴及所述第一方向垂直的第二方向上移动的第二移动体。

5.如权利要求4所述的定位装置，其特征在于，

所述基准标识保持于所述第一移动体的所述第二方向中央部。

6.如权利要求4或5所述的定位装置，其特征在于，

所述第一移动机构还具有旋转机构，其保持于所述第二移动体，使所述第一处理部绕与所述第一相机的光轴平行的轴旋转。

7.如权利要求4、5或6所述的定位装置，其特征在于，

所述第一移动机构还具有升降机构，其保持在所述第二移动体，使所述第一处理部在与所述第一相机的光轴平行的方向上移动。

8.如权利要求1至7中任一项所述的定位装置，其特征在于，

所述基准标识向在所述第一相机的光轴方向上保持所述处理对象物的位置突出。

9.如权利要求1至8中任一项所述的定位装置，其特征在于，

所述基准标识在相对于所述第一相机的光轴倾斜的方向上突出及后退。

10.如权利要求9所述的定位装置，其特征在于，

使所述基准标识突出及后退的机构具有：引导所述基准标识的直线运动引导件、在相对于所述直线运动引导件倾斜的方向上推拉所述基准标识的驱动缸。

11.如权利要求8所述的定位装置，其特征在于，

使所述基准标识突出的机构组合了使所述基准标识在所述第一方向及第二方向的平面内直线移动的机构、与使所述基准标识在垂直于所述第一方向及第二方向的方向上直线移动的机构。

12.如权利要求1至11中任一项所述的定位装置，其特征在于，

所述第一处理部为具有多个探针的检查头。

13.一种定位方法，相对于作为定位对象物的处理对象物对作为被定位部件的处理部进行定位，所述定位方法的特征在于，包括如下工序：

利用第一相机以及与所述第一相机相对地配置的第二相机，对在所述第一相机及所述第二相机的拍摄范围内出现的基准标识进行拍摄；

利用所述第二相机对在所述处理部设置的处理部标识进行拍摄；

根据由所述第二相机拍摄到的所述基准标识的位置以及由所述第二相机拍摄到的所述处理部标识的位置，算出所述基准标识与所述处理部标识之间的相对位置；

根据所述算出的所述基准标识与所述处理部标识之间的相对位置、以及由所述第一相机拍摄到的所述基准标识的位置，算出所述第一相机及所述处理部标识之间的相对位置；

利用所述第一相机对所述处理对象物进行拍摄；

根据由所述第一相机拍摄到的所述处理对象物的位置，识别所述处理对象物相对于所述第一相机的相对位置；

基于所述识别的所述处理对象物相对于所述第一相机的相对位置、以及所述算出的所述第一相机及所述处理部标识之间的相对位置，相对于所述处理对象物对所述处理部进行定位。

14.如权利要求13所述的定位方法，其特征在于，

在对所述基准标识进行拍摄的工序与对所述处理部标识进行拍摄的工序之间，还包括如下工序：

使所述基准标识从所述第一相机及所述第二相机的拍摄范围避开；

使所述处理部移动至所述第二相机的拍摄范围；

在算出所述基准标识与所述处理部标识之间的相对位置的工序中，还考虑所述处理部的移动距离，算出所述基准标识及所述处理部标识之间的相对位置。

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