JP2003050105A - Target sensor - Google Patents

Target sensor

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JP2003050105A
JP2003050105A JP2001297988A JP2001297988A JP2003050105A JP 2003050105 A JP2003050105 A JP 2003050105A JP 2001297988 A JP2001297988 A JP 2001297988A JP 2001297988 A JP2001297988 A JP 2001297988A JP 2003050105 A JP2003050105 A JP 2003050105A
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愛国 明
Yari Kanamori
哉吏 金森
Makoto Kajitani
誠 梶谷
Akizo Tazoe
彰三 田副
Norio Kurakane
則夫 倉兼
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a target sensor for positioning more quickly and accurately, in the installation of microparts that require high position accuracy. SOLUTION: A probe 14 bundling a plurality of light transmission/reception elements 32 is provided in a positioning part. The transmission/reception elements 32 irradiate on an object surface provide with a reflection target, having different reflectivity from the surroundings. A light detection part detects the intensity of reflection light of irradiation for every different region on the object surface. Based on the intensity of reflection light for every region, relative position or posture of the positioning part to the target on the object surface is detected, and positioning control is conducted by a controller. The irradiation region on the object surface is constituted relatively variablly positioning for the positioning part.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、部品実装ロボット
等の産業用ロボットの被位置合わせ部の位置または姿勢
を制御するためのターゲットセンサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a target sensor for controlling the position or orientation of a position-aligned portion of an industrial robot such as a component mounting robot.

【0002】[0002]

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】IC
等の微小部品のプリント基板への実装は、被位置合わせ
部を所望の位置に移動させるための駆動機構を備えた部
品実装ロボットによって行われる。ここで図12を参照
して、従来の部品実装ロボットについて説明する。
2. Description of the Related Art IC to be Solved by the Invention
The mounting of minute components such as the above on a printed circuit board is performed by a component mounting robot provided with a drive mechanism for moving the position-adjusted portion to a desired position. Here, a conventional component mounting robot will be described with reference to FIG.

【0003】部品実装ロボット50は、可動部としての
ロボットアーム52およびリフタ54を備え、これらを
駆動機構としてのACサーボモータ56によって駆動
し、部品58を保持するハンド60を所定の目標位置
(実装位置)に搬送する。ハンド60には、位置合わせ
用のCCDカメラ62が設置される。部品実装ロボット
50は、このCCDカメラ62によって撮影した画像を
解析処理して目標位置とのずれを算出し、このずれを補
正するように駆動機構を制御し、部品58を所定の目標
位置に向けて搬送する。この際、部品58を振動させな
いようにするため、搬送の際のロボットアーム52の振
動を抑制するようACサーボモータ56のより緻密な制
御が望まれる場合もある。
The component mounting robot 50 is provided with a robot arm 52 and a lifter 54 as movable parts, which are driven by an AC servomotor 56 as a driving mechanism, and a hand 60 holding a component 58 is mounted at a predetermined target position (mounting). Position). A CCD camera 62 for position alignment is installed on the hand 60. The component mounting robot 50 analyzes the image captured by the CCD camera 62 to calculate the deviation from the target position, controls the drive mechanism to correct the deviation, and directs the component 58 to the predetermined target position. To transport. At this time, in order to prevent the components 58 from vibrating, more precise control of the AC servo motor 56 may be desired so as to suppress the vibration of the robot arm 52 during the transportation.

【0004】高密度実装基板あるいは高周波基板等に対
する部品実装については、高い位置合わせ精度が要求さ
れるため、CCDカメラの画像によって位置合わせを行
う場合には、その解像度をより高く設定する必要があ
る。しかしながら解像度を高く設定するほど、その画像
処理に時間がかかり、高い応答性を得ることができず、
部品実装のスループットの低下を招くとともに、またロ
ボットアームの振動を抑制するための制御についてもそ
の実現が難しくなる。
Since high positioning accuracy is required for mounting components on a high-density mounting board or a high-frequency board, it is necessary to set the resolution higher when positioning is performed by the image of the CCD camera. . However, the higher the resolution is set, the longer it takes to process the image, and high responsiveness cannot be obtained.
This leads to a reduction in the throughput of component mounting and also makes it difficult to realize control for suppressing vibration of the robot arm.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題に鑑み、発明者
らは、このような部品実装に好適なセンサを発明した。
本発明にかかるターゲットセンサは、目標に対応する位
置に反射ターゲットを備えた対象面上の対象領域への光
の照射および該対象領域からの反射光の受容がそれぞれ
可能な複数の送受光体と、前記送受光体を発光部または
光検出部のうちいずれかに接続して送受光体における光
の照射あるいは受容を切り替える送受光切替部と、を備
え、複数の送受光体のうち少なくとも一つが光を照射
し、その送受光体の対象領域と部分的に重なり合う対象
領域に対応する別の送受光体が反射光を受容することを
特徴とし、光検出部の検出結果に基づいて目標に対する
被位置合わせ部の位置あるいは姿勢が取得されるための
ターゲットセンサである。
In view of the above problems, the inventors have invented a sensor suitable for mounting such components.
The target sensor according to the present invention includes a plurality of light-transmitting / receiving bodies each capable of irradiating light to a target area on a target surface having a reflective target at a position corresponding to the target and receiving reflected light from the target area. A transmission / reception switching unit that connects the transmission / reception body to one of a light emitting unit or a light detection unit to switch irradiation or reception of light in the transmission / reception unit, and at least one of the plurality of transmission / reception units is provided. It is characterized in that another light-transmitting / receiving body corresponding to the target area that partially illuminates the target area of the light-transmitting / receiving body receives the reflected light, and based on the detection result of the light detection unit, the target area for the target is detected. It is a target sensor for acquiring the position or orientation of the alignment unit.

【0006】ここで本発明にかかるターゲットセンサに
よる位置合わせの原理について図11を参照して説明す
る。ターゲットセンサの有する複数の送受光体のうち、
少なくとも一つの送受光体が光を照射する送受光体とし
て選択される。この送受光体の対象領域(すなわち照射
領域)Pには、発光部からの光が照射される。さらに、
その対象領域Pと部分的に重なり合う複数の対象領域Q
1,Q2に対応する送受光体が、光を受容する送受光体
として選択され、光検出部に接続される。このとき、そ
の複数の対象領域Q1,Q2が検出領域に相当すること
となるが、光は照射領域Pに照射されるから、実質的な
検出領域は上記重なり合う部分S1,S2(右上がりハ
ッチング部)となる。
Now, the principle of alignment by the target sensor according to the present invention will be described with reference to FIG. Of the multiple light-transmitting and receiving bodies that the target sensor has,
At least one light transmitter / receiver is selected as the light transmitter / receiver that emits light. The target area (that is, the irradiation area) P of the light transmitter / receiver is irradiated with light from the light emitting unit. further,
A plurality of target areas Q that partially overlap the target area P
The light-transmitting / receiving bodies corresponding to 1 and Q2 are selected as light-receiving / receiving bodies to receive light, and are connected to the photodetector. At this time, the plurality of target areas Q1 and Q2 correspond to the detection areas, but since the light is irradiated to the irradiation area P, the substantial detection areas are the above-mentioned overlapping portions S1 and S2 (upward-right hatching portions). ).

【0007】また、このターゲットセンサを機能させる
ため、検出対象面上において目標に対応する位置に、対
象面上の他の領域と異なる光反射率(例えば高い光反射
率)の反射ターゲット30が設けられる。この反射ター
ゲット30をターゲットセンサで捕捉した場合、例えば
反射ターゲット30の反射率を周囲より高く設定したと
きには、反射ターゲット30が上記検出領域Q1,Q2
(または重なり合う部分S1,S2)に含まれる面積
(T1またはT2)が大きいほど、その検出領域で反射
される光の強度は高くなる。上記構成において生じるこ
のような現象を利用して、本発明にかかるターゲットセ
ンサは、複数の検出領域からの反射光強度に基づいて、
それら複数の検出領域に対する反射ターゲットの位置を
検出する。より具体的には、図11の例において反射タ
ーゲットPの反射率が周囲より高く設定されている場合
には、二つの検出領域Q1,Q2のうち、反射ターゲッ
ト30の含まれる面積T1,T2の大きい方(すなわち
Q2)からの反射光強度が高くなるから、これら二つの
検出領域Q1,Q2からの反射光強度に基づいて、反射
ターゲット30のこれら検出領域Q1,Q2に対する相
対的な位置を取得することができる。さらに位置合わせ
目標と反射ターゲットとの位置関係、および被位置合わ
せ部とターゲットセンサとの位置関係を考慮すること
で、被位置合わせ部を目標に位置合わせすることができ
るようになるのは、容易に理解できよう。
In order to make this target sensor function, a reflection target 30 having a light reflectance (for example, a high light reflectance) different from that of other regions on the target surface is provided at a position corresponding to the target on the detection target surface. To be When the reflective target 30 is captured by the target sensor, for example, when the reflectance of the reflective target 30 is set higher than the surroundings, the reflective target 30 is detected by the detection regions Q1 and Q2.
The larger the area (T1 or T2) included in (or the overlapping portions S1 and S2), the higher the intensity of the light reflected by the detection region. Utilizing such a phenomenon that occurs in the above configuration, the target sensor according to the present invention, based on the reflected light intensity from the plurality of detection regions,
The position of the reflective target with respect to the plurality of detection areas is detected. More specifically, when the reflectance of the reflective target P is set higher than the surroundings in the example of FIG. 11, the areas T1 and T2 of the two detection regions Q1 and Q2 that include the reflective target 30 are included. Since the reflected light intensity from the larger one (that is, Q2) becomes higher, the relative position of the reflective target 30 to these detection regions Q1 and Q2 is acquired based on the reflected light intensity from these two detection regions Q1 and Q2. can do. Furthermore, by considering the positional relationship between the alignment target and the reflective target and the positional relationship between the aligned portion and the target sensor, it becomes easy to align the aligned portion with the target. You can understand.

【0008】本発明にかかるターゲットセンサでは、C
CDカメラを用いた従来構成に比して、多数の画素に対
する画像処理等を必要としない分、応答性を格段に高く
することができるため、高い位置精度の要求される微小
部品の実装に対しても、スループットの向上を図ること
ができるとともに、また可動部の振動抑制を伴った制御
を行うことができる。また、本発明にかかるターゲット
センサは、照明機構を備えたセンサと言うことができ
る。このため、照射光として、検出に適した光を用いる
ことができる。例えば、照射光を変調(例えば位相変調
等)すれば、外乱光(ノイズ)の影響を排除して、検出
精度を向上させることができる。
In the target sensor according to the present invention, C
Compared with the conventional configuration using a CD camera, since the image processing for a large number of pixels is not required, the responsiveness can be remarkably improved, so that it is possible to mount a minute component that requires high positional accuracy. However, the throughput can be improved, and the control can be performed while suppressing the vibration of the movable portion. Further, the target sensor according to the present invention can be said to be a sensor including an illumination mechanism. Therefore, light suitable for detection can be used as the irradiation light. For example, if the irradiation light is modulated (for example, phase modulation), the influence of ambient light (noise) can be eliminated and the detection accuracy can be improved.

【0009】さらに本発明にかかるターゲットセンサ
は、送受光切替部を備えており、複数の送受光体のうち
任意の送受光体を、光を照射する送受光体(および光を
受容する送受光体)として選択することができる。例え
ば、位置合わせの初期段階では、対象面上のより広い領
域において反射ターゲットを捕捉できるのが望ましい。
上記構成によれば、ターゲットセンサ自体(あるいはそ
のターゲットセンサの取り付けられた被位置合わせ部自
体)を移動させることなく、照射領域を対象面上のより
広い領域で走査させることができ、その分、より迅速に
かつより精度良く反射ターゲットを捕捉することができ
る。これは、反射ターゲットが線状に形成されていて、
ターゲットセンサにより反射ターゲットを線に沿って追
跡するような場合には特に有効である。
Further, the target sensor according to the present invention is provided with a light-transmitting / light-receiving switching section, and any light-transmitting / light-receiving body of the plurality of light-transmitting / light-receiving bodies emits light (and light-transmitting / light-receiving which receives light). Body) can be selected as. For example, in the early stages of alignment, it is desirable to be able to capture the reflective target in a larger area on the target surface.
According to the above configuration, the irradiation area can be scanned in a wider area on the target surface without moving the target sensor itself (or the aligned portion itself to which the target sensor is attached). The reflective target can be captured more quickly and more accurately. This is because the reflective target is formed in a linear shape,
It is particularly effective when the reflective target is tracked along a line by the target sensor.

【0010】また本発明では、同じ対象面上において対
象領域の重なり合う部分の複数がほぼ同じ面積となるよ
うに構成されるのが好適である。こうすれば、送受光切
替部の切り替えによって照射領域および検出領域が切り
替わる場合にも、同じ基準で比較することができる分、
検出結果の取り扱いが容易になる。
Further, in the present invention, it is preferable that a plurality of overlapping portions of the target areas on the same target surface have substantially the same area. By doing so, even when the irradiation area and the detection area are switched by switching the light transmission / reception switching unit, the same reference can be used for comparison,
The detection result can be easily handled.

【0011】また本発明では、光を照射する送受光体と
反射光を受容する送受光体との組み合わせが、光検出部
の検出結果に応じて切り替わるのが好適である。こうす
ることで、検出結果により適した照射領域(および検出
領域)を選択することができるので、より迅速に反射タ
ーゲットの捕捉および位置合わせを行うことができるよ
うになる。
Further, in the present invention, it is preferable that the combination of the light transmitting / receiving body that emits light and the light transmitting / receiving body that receives the reflected light is switched according to the detection result of the photodetector. By doing so, an irradiation region (and a detection region) more suitable for the detection result can be selected, so that the reflection target can be captured and aligned more quickly.

【0012】また本発明では、光を照射する送受光体と
反射光を受容する送受光体との組み合わせが、送受光体
と対象面との距離に応じて切り替わるのが好適である。
光学系の構成により送受光体からの照射光の光路幅がそ
の進行とともに拡大する場合には、送受光体と対象面と
の距離によって、対象領域の大きさおよび位置関係が変
化する。これは、例えば被位置合わせ部が目標(検出対
象面)の上方から近づくなど、ターゲットセンサと検出
対象面との距離が変化するような状況においては、照射
領域および検出領域の面積および位置関係がその距離に
応じて変化することとなるため、領域の重なり合う部分
で実質的に反射ターゲットを検出する本発明の手法で
は、検出精度および検出完了までの時間の点で問題とな
る。しかし上記構成によれば、そのような場合にも距離
に応じて適した組み合わせを選択することができるの
で、より精度良くかつより迅速に反射ターゲットの捕捉
および位置合わせを行うことができるようになる。
Further, according to the present invention, it is preferable that the combination of the light-transmitting / receiving body that emits light and the light-receiving / transmitting body that receives the reflected light is switched depending on the distance between the light-transmitting / receiving body and the target surface.
When the optical path width of the irradiation light from the light-transmitting / receiving body expands with the progress of the configuration of the optical system, the size and the positional relationship of the target area change depending on the distance between the light-transmitting / receiving body and the target surface. This is because in the situation where the distance between the target sensor and the detection target surface changes, such as when the aligned portion approaches from above the target (detection target surface), the area and positional relationship of the irradiation region and the detection region are Since it changes according to the distance, the method of the present invention that substantially detects the reflective target in the overlapping portion of the regions causes a problem in terms of detection accuracy and time until completion of detection. However, according to the above configuration, it is possible to select a suitable combination according to the distance even in such a case, so that it is possible to capture and align the reflective target more accurately and more quickly. .

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】まず、本発明の第一の実施形態に
かかるターゲットセンサ10を備えた部品実装ロボット
12について図面を参照しながら説明する。図1は、部
品実装ロボット12の全体構成を示す図、図2は、ター
ゲットセンサ10のプローブ14の構成および対象領域
(照射領域および検出領域)を示す斜視図、図3は、照
射領域および検出領域を示す平面図、また図4は、部品
実装ロボット12のブロック図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, a component mounting robot 12 having a target sensor 10 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of the component mounting robot 12, FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of a probe 14 of a target sensor 10 and a target region (irradiation region and detection region), and FIG. 3 is an irradiation region and detection. FIG. 4 is a plan view showing a region, and FIG. 4 is a block diagram of the component mounting robot 12.

【0014】図1に示すように、部品実装ロボット12
は、可動部として例えばロボットアーム16,リフタ1
8および微動機構19等を備え、これらを駆動機構(例
えばACサーボモータ等)20によって駆動し、部品2
2を保持するハンド24を所定の目標位置(実装位置)
に搬送する。すなわち本実施形態ではこのハンド24が
被位置合わせ部に相当する。なお、本実施形態にかかる
部品実装ロボット12は、ロボットアーム16とハンド
24との間に、ハンド24をより高精度に動かすための
微動機構19を備える。なお、この微動機構19は、圧
電素子によって二方向に変位可能な第一ステージ19a
および第二ステージ19bとを備えており、これによ
り、ACサーボモータ等より高精度な位置合わせ、微小
振動の抑制などが実現される。
As shown in FIG. 1, the component mounting robot 12
Is a movable part such as a robot arm 16 and a lifter 1.
8 and a fine movement mechanism 19 and the like, which are driven by a drive mechanism (for example, an AC servomotor) 20
The hand 24 holding 2 is set to a predetermined target position (mounting position)
Transport to. That is, in the present embodiment, the hand 24 corresponds to the position alignment portion. The component mounting robot 12 according to this embodiment includes a fine movement mechanism 19 for moving the hand 24 with higher accuracy between the robot arm 16 and the hand 24. The fine movement mechanism 19 includes a first stage 19a that can be displaced in two directions by a piezoelectric element.
And a second stage 19b, which realizes more accurate alignment and suppression of microvibration than an AC servomotor or the like.

【0015】可動部の先端部(被位置合わせ部;本実施
形態では第二ステージ19bまたはハンド24)には、
本実施形態にかかるターゲットセンサ10のプローブ1
4が固定される。対象面28上にはその周囲と光反射率
の異なる(例えば高い)反射ターゲット30が設けられ
る。プローブ14は、対象面28に向けて光を照射し、
この対象面28からの反射光を受容する。
At the tip of the movable part (positioned part; second stage 19b or hand 24 in this embodiment),
The probe 1 of the target sensor 10 according to the present embodiment
4 is fixed. On the target surface 28, a reflective target 30 having a light reflectance different from that of the surrounding surface (for example, high) is provided. The probe 14 emits light toward the target surface 28,
The reflected light from the target surface 28 is received.

【0016】図2に示すように、プローブ14は、複数
の棒状の送受光体32(32a〜32g)を束ねて構成
される。より具体的には、例えば、プローブ14は、同
一スペック(形状および性能)の光ファイバからなる送
受光体32を複数備えて構成されており、送受光体32
aの周囲に、60゜おきに6つの送受光体32b〜32
gが等分配置されている。このプローブ14では、任意
の三つの送受光体32が正三角形の頂点の位置となるよ
うに配置されている。また、本実施形態では、これら送
受光体32は、その先端部の送受光面が全て同じ高さと
なるように揃えられている。
As shown in FIG. 2, the probe 14 is constructed by bundling a plurality of rod-shaped light-transmitting / receiving bodies 32 (32a to 32g). More specifically, for example, the probe 14 is configured to include a plurality of light-transmitting / receiving bodies 32 formed of optical fibers having the same specifications (shape and performance).
Six transmitters / receivers 32b to 32 are arranged at intervals of 60 ° around a.
g are evenly distributed. In this probe 14, three arbitrary light-transmitting / receiving bodies 32 are arranged at the positions of the vertices of an equilateral triangle. Further, in the present embodiment, the light-transmitting / receiving bodies 32 are arranged such that the light-transmitting / receiving surfaces at the tip end portions thereof have the same height.

【0017】図3に示すように、複数の送受光体32
は、それぞれ、位置の異なる照射領域A(=対象領域;
Aa〜Ag)に向けて光を照射する。この照射領域A
は、光の対象面28上において光が照射された範囲であ
り、その境界線は、光検出部(後述)で検出可能な光の
ほぼ最低限界強度となる線を示したものである。また各
送受光体32は照射領域Aを検出領域Aとして、この検
出領域Aからの反射光を受容することができる。本実施
形態では、照射領域Aは、全て同じ形状および面積の円
形に形成されており、隣接する照射領域A間の距離は全
て等しい。また互いに隣接する照射領域Aは部分的に重
なり合っている。したがって、全ての重なり合う部分に
ついて同じ形状および面積となっている。
As shown in FIG. 3, a plurality of light-transmitting / receiving bodies 32 are provided.
Are irradiation areas A (= target areas;
Light is irradiated toward Aa to Ag). This irradiation area A
Is a range where light is radiated on the target surface 28 of light, and the boundary line shows a line which is almost the minimum limit intensity of light that can be detected by a light detection unit (described later). Further, each of the light-transmitting / receiving bodies 32 can receive the reflected light from the detection area A with the irradiation area A as the detection area A. In the present embodiment, the irradiation areas A are all formed in a circular shape having the same shape and area, and the distances between the adjacent irradiation areas A are all equal. Irradiation areas A adjacent to each other partially overlap each other. Therefore, all overlapping portions have the same shape and area.

【0018】ここで反射ターゲット30および照射領域
Aの大きさの設定について述べる。今、中心に位置する
送受光体32aから光を照射し、その周囲の送受光体3
2b〜32gから反射光を受容しているものとする。こ
の場合、領域Aaが照射領域となり、領域Ab〜Agは
検出領域となる。検出領域Ab〜Agは、それぞれ円形
の当該領域Ab〜Agからの反射光を検出するが、反射
光の元となる照射光は照射領域Aaにのみ照射されてい
るから、結局、各検出領域Ab〜Agと照射領域Aaと
が重なり合う部分(以下領域Bと記す)についてのみし
か光の強度の検出を行うことができない。このため、こ
の照射領域Aaと検出領域Ab〜Agとのそれぞれが重
なり合う部分である各領域Bについて、その一部に反射
ターゲット30が含まれるように各部(例えば送受光体
32のスペック、または対象面28と送受光体32との
離間距離等)を設定する必要がある。なぜなら、領域B
に反射ターゲット30が全く含まれない場合には、この
領域Bで反射ターゲット30からの反射光を検出するこ
とができないし、逆にこの領域Bの全てが反射ターゲッ
ト30に含まれてしまうと、反射ターゲット30がこの
領域Bに対して相対的に移動しても、この移動を領域B
における反射光の強度変化として捉えることができなく
なってしまうからである。このため、図3(および図
2)の例では、反射ターゲット30の直径が、照射領域
Aaの直径より小さく、かつ検査領域Ab〜Agの内接
円Cの直径より大きくなるように設定している。こうす
ることで、各方向のずれを、各検査領域Ab〜Agに対
する反射光の強度の差として検出することができる。そ
してこの場合、被位置合わせ部は、各検査領域Ab〜A
gのうち反射光強度が低い検査領域Aの方向にずれてい
ることになる。各検査領域Ab〜Agの反射光強度を比
較することで、ずれ量または位置合わせのための補正量
を算出することができる。
Here, the setting of the sizes of the reflection target 30 and the irradiation area A will be described. Now, light is emitted from the light transmitting / receiving body 32a located at the center, and the light transmitting / receiving body 3 around the light emitting / receiving body 32a is surrounded.
It is assumed that the reflected light is received from 2b to 32g. In this case, the area Aa becomes the irradiation area, and the areas Ab to Ag become the detection areas. The detection areas Ab to Ag detect the reflected light from the circular areas Ab to Ag, respectively, but since the irradiation light that is the source of the reflected light is irradiated only to the irradiation area Aa, each of the detection areas Ab is eventually detected. It is possible to detect the light intensity only in a portion (hereinafter, referred to as a region B) where ~ Ag and the irradiation region Aa overlap each other. Therefore, for each region B that is a portion where the irradiation region Aa and the detection regions Ab to Ag overlap, each part (for example, the specifications of the light-transmitting / receiving body 32, or the target) so that the reflection target 30 is included in a part thereof. It is necessary to set the distance between the surface 28 and the light-transmitting / receiving body 32). Because area B
If the reflective target 30 is not included in the area B, the reflected light from the reflective target 30 cannot be detected in the area B, and conversely, if the entire area B is included in the reflective target 30, Even if the reflection target 30 moves relative to this area B, this movement is
This is because it cannot be grasped as a change in the intensity of the reflected light at. Therefore, in the example of FIG. 3 (and FIG. 2), the diameter of the reflection target 30 is set to be smaller than the diameter of the irradiation area Aa and larger than the diameter of the inscribed circle C of the inspection areas Ab to Ag. There is. By doing so, the deviation in each direction can be detected as a difference in the intensity of the reflected light with respect to each of the inspection areas Ab to Ag. Then, in this case, the position-aligned portion is provided with each of the inspection areas Ab to A
This means that the portion of g is shifted in the direction of the inspection area A where the reflected light intensity is low. By comparing the reflected light intensities of the inspection areas Ab to Ag, it is possible to calculate the shift amount or the correction amount for alignment.

【0019】図4に示すように、ターゲットセンサ10
は、対象面に向けた光の照射、および該対象面からの反
射光の受容の可能な複数の送受光体32と、送受光体3
2から照射する光を生成する発光部(例えば発光ダイオ
ード)34と、送受光体32で受容された光を検出する
複数の光検出部(例えばフォトダイオード)36と、送
受光体32を発光部34または光検出部36のうちいず
れかに選択的に接続して、送受光体32における光の照
射あるいは受容を切り替える送受光切替部38と、を備
える。
As shown in FIG. 4, the target sensor 10
Is a plurality of light-transmitting / receiving bodies 32 capable of irradiating the target surface with light and receiving reflected light from the target surface;
2, a light emitting portion (for example, a light emitting diode) 34 that generates light to be emitted from 2, a plurality of light detecting portions (for example, photodiodes) 36 that detect the light received by the light transmitting / receiving body 32, and a light emitting portion for the light transmitting / receiving body 32. 34 or a light detection unit 36, and a light transmission / reception switching unit 38 that switches irradiation or reception of light in the light transmission / reception body 32.

【0020】光検出部36から出力された検出光の強度
に応じた電圧信号は、増幅回路40で増幅され、A/D
変換部42でアナログ信号からディジタル信号に変換さ
れた後、制御部(例えばCPU)44に入力される。制
御部44は、複数の光検出部36における検出結果に基
づいて被位置合わせ部の目標位置または目標姿勢に対す
るずれを検出し、このずれを補正すべく駆動機構(例え
ばACサーボモータ20[図1]あるいは微動機構の圧
電素子等)を制御する。また制御部44は、D/A変換
部46を経由して発光部34の駆動回路48を制御し、
発光部34からの発光を制御する。なお、制御部44
は、切替部49を介してA/D変換部42またはD/A
変換部46のいずれか一方に選択的に接続される。
The voltage signal corresponding to the intensity of the detection light output from the photodetection section 36 is amplified by the amplification circuit 40, and the A / D
After being converted from an analog signal to a digital signal by the conversion unit 42, it is input to the control unit (eg CPU) 44. The control unit 44 detects a deviation of the position-adjusted portion from the target position or the target posture based on the detection results of the plurality of light detection units 36, and a drive mechanism (for example, the AC servo motor 20 [FIG. 1] to correct the deviation. ] Or the piezoelectric element of the fine movement mechanism) is controlled. Further, the control unit 44 controls the drive circuit 48 of the light emitting unit 34 via the D / A conversion unit 46,
The light emission from the light emitting unit 34 is controlled. The control unit 44
Through the switching unit 49, the A / D conversion unit 42 or the D / A
It is selectively connected to either one of the conversion units 46.

【0021】ここで、送受光切替部38による送受光体
32の照射/受容の切り替えについてさらに図5および
図6を参照しながら説明する。図5は、ターゲットセン
サ10を線状の反射ターゲット30に沿った移動を示す
図である。また図6は、照射領域と検出領域との切り替
えの一例を示す説明図である。
Here, switching of irradiation / reception of the light transmitting / receiving body 32 by the light transmitting / receiving switching unit 38 will be further described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 is a diagram showing the movement of the target sensor 10 along the linear reflection target 30. FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of switching between the irradiation area and the detection area.

【0022】図5の(a)のように、反射ターゲット3
0が直線状である場合には、中央の送受光体32aを照
射用とし、それ以外の送受光体32b〜32gを受容用
とするのが好適である。すなわち、送受光体32aに対
応する領域Aa(右上がりハッチング部)が照射領域と
なり、その周囲の領域Ab〜Agが検出領域となる。こ
の場合、実質的な検出領域は領域D(左上がりハッチン
グ部)である。制御部44は、検出領域Af,Agから
の受光量と、検出領域Ac,Adからの受光量とを比較
することで、トラッキング方向(すなわち線上の反射タ
ーゲット30の伸びる方向)と垂直な方向のずれをより
精度良く検出することができ、このずれを補正しながら
被位置合わせ部による反射ターゲット30の追跡を実現
する。
As shown in FIG. 5A, the reflective target 3
When 0 is linear, it is preferable that the central light-transmitting / receiving body 32a is for irradiation and the other light-transmitting / receiving bodies 32b to 32g are for receiving. That is, the area Aa (upper right hatching portion) corresponding to the light transmitting / receiving body 32a is the irradiation area, and the areas Ab to Ag around the area are the detection areas. In this case, the substantial detection area is the area D (upper left hatching portion). The control unit 44 compares the amount of light received from the detection regions Af and Ag with the amount of light received from the detection regions Ac and Ad to determine the direction perpendicular to the tracking direction (that is, the direction in which the reflection target 30 on the line extends). The deviation can be detected with higher precision, and the reflection target 30 can be tracked by the aligned portion while correcting the deviation.

【0023】反射ターゲット30が直線状に伸びる領域
から折れ曲がった地点に到達すると(図5(b))、折
れ曲がり方向と反対側にある検出領域(図5の例の場合
領域Ab)からの受光量が減少する。その受光量が所定
値以下に低下すると、制御部44は、駆動機構20およ
び微動機構19を制御して被位置合わせ部の動作を停止
させ、ターゲットセンサ10が対象面28に対して静止
した状態で照射領域(および検出領域)を図6に示すよ
うに(すなわち、(1)から(7)まで順次)切り替え
て、反射ターゲット30の曲がり方向を検出する。すな
わち、制御部44は、光検出部36における検出結果に
基づいて、送受光切替部38を制御して光を照射する送
受光体32と反射光を受容する送受光体32との組み合
わせを切り替え、これにより、外周に配置された領域
(Ab〜Ag)を順次照射領域とし、かつその照射領域
に隣接する領域を検出領域とする。この切り替え制御
は、被位置合わせ部に対する相対的な照射領域の位置の
可変制御に相当する。このように照射領域を切り替えた
場合には、実質的な検出領域は図6の領域Eとなる。図
5および図6から明らかなように、領域E(図6)は領
域D(図5の網掛け部)より外側に位置しており、より
広域にわたって反射ターゲット30の検出が可能となっ
ていることがわかる。すなわち、このようにすること
で、より高精度にかつより迅速に位置合わせを行うこと
ができる。なお、図5の(b)の場合、進行方向先側の
領域Ab,Ac,およびAgに対しては、領域Acを照
射領域としたときの受光量が最も多く、次いで領域Ab
およびAgの順となる。この結果より、制御部44は、
反射ターゲット30が領域Ac側に折れ曲がっているこ
とを認識することができる。すなわち、領域(Ab〜A
g)からの受光量に基づいて(例えば各受光量の比率に
基づいて)反射ターゲット30の伸びる方向を推定する
ことができる。そして制御部44は、被位置合わせ部が
その方向に移動するように駆動機構20および微動機構
19を制御する。こうして、被位置合わせ部による反射
ターゲット30の追跡(トラッキング)が実現される。
なお、この移動の際には、照射領域は再び中心の領域A
aのみとされ、検出領域はその周囲の領域Ab〜Agと
される。
When the reflection target 30 reaches a bent point from a linearly extending area (FIG. 5 (b)), the amount of light received from the detection area (area Ab in the case of FIG. 5) on the side opposite to the bending direction. Is reduced. When the amount of received light drops below a predetermined value, the control unit 44 controls the drive mechanism 20 and the fine movement mechanism 19 to stop the operation of the aligned portion, and the target sensor 10 remains stationary with respect to the target surface 28. The irradiation area (and detection area) is switched as shown in FIG. 6 (that is, sequentially from (1) to (7)), and the bending direction of the reflective target 30 is detected. That is, the control unit 44 controls the combination of the light transmitting / receiving body 32 that emits light by controlling the light transmitting / receiving switching unit 38 and the light transmitting / receiving body 32 that receives reflected light based on the detection result of the light detection unit 36. Thus, the areas (Ab to Ag) arranged on the outer periphery are sequentially set as the irradiation area, and the area adjacent to the irradiation area is set as the detection area. This switching control corresponds to variable control of the position of the irradiation area relative to the position-aligned portion. When the irradiation areas are switched in this way, the substantial detection area is the area E in FIG. As is clear from FIGS. 5 and 6, the region E (FIG. 6) is located outside the region D (shaded portion in FIG. 5), and the reflection target 30 can be detected over a wider area. I understand. That is, by doing so, the alignment can be performed with higher accuracy and more quickly. In addition, in the case of FIG. 5B, with respect to the regions Ab, Ac, and Ag on the forward side in the traveling direction, the amount of received light is largest when the region Ac is the irradiation region, and then the region Ab.
And Ag in that order. From this result, the control unit 44
It can be recognized that the reflective target 30 is bent toward the area Ac. That is, the area (Ab to A
The direction in which the reflective target 30 extends can be estimated based on the amount of received light from g) (for example, based on the ratio of each amount of received light). Then, the control unit 44 controls the drive mechanism 20 and the fine movement mechanism 19 so that the aligned portion moves in that direction. In this way, the tracking of the reflection target 30 by the aligned portion is realized.
During this movement, the irradiation area is again the central area A.
Only a is set, and the detection area is set to surrounding areas Ab to Ag.

【0024】次に、本発明の第二の実施形態にかかるタ
ーゲットセンサについて図面を参照して説明する。図7
は本実施形態にかかるターゲットセンサのプローブ74
を示す斜視図である。
Next, a target sensor according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Figure 7
Is the probe 74 of the target sensor according to the present embodiment.
FIG.

【0025】図7に示すように、プローブ74は、同一
スペック(形状および性能)の光ファイバからなる送受
光体72を、任意の三つの送受光体72が正三角形の頂
点の位置となるように配置し、外周が略六角形となるよ
うに19個束ねて構成される。中心に位置する送受光体
72(A)の周囲には、60゜おきに6つの送受光体7
2(B〜G)が等分配置され、さらにその外側には、1
2個の送受光体72(H,J〜T)が配置されている。
本実施形態でも、先端部の送受光面は、全て同じ高さと
なるように揃えられている。なお、このプローブ74に
は、第一の実施形態と同様の構成要素、すなわち送受光
切替部、発光部、光検出部、駆動回路、増幅回路、D/
A変換部、A/D変換部、切替部、および制御部(いず
れも図示せず)が接続され、上記第一の実施形態にかか
るプローブ14と同様の動作を行うが、送受光体72の
数が多い分、各構成要素の数は第一の実施形態のものと
は異なっている。
As shown in FIG. 7, the probe 74 includes a light-transmitting / receiving body 72 made of an optical fiber having the same specifications (shape and performance) so that any three light-transmitting / receiving bodies 72 are located at the vertices of an equilateral triangle. , And 19 pieces are bundled so that the outer circumference is substantially hexagonal. Six transmitters / receivers 7 are provided at intervals of 60 ° around the transmitter / receiver 72 (A) located at the center.
2 (B to G) are evenly arranged, and 1 is further placed outside thereof.
Two light transmitting / receiving bodies 72 (H, J to T) are arranged.
Also in this embodiment, the light-transmitting / receiving surfaces at the tip end are all aligned so as to have the same height. The probe 74 has the same components as those in the first embodiment, that is, a light-transmitting / receiving-light switching unit, a light emitting unit, a light detecting unit, a drive circuit, an amplifier circuit, and a D / D unit.
An A conversion unit, an A / D conversion unit, a switching unit, and a control unit (none of which are shown) are connected to perform the same operation as that of the probe 14 according to the first embodiment described above. Due to the large number, the number of each component is different from that of the first embodiment.

【0026】ここで、本実施形態にかかるプローブ74
における送受光の切り替えについて説明する。まず図8
および図9を参照して送受光体72と対象面との距離に
応じた送受光の切り替え例について説明する。図8は、
プローブ74と対象面との距離da,dcに応じた送受
光体72の設定例を示す図であり、また図9は、送受光
体72を図8の設定とした場合((a)および(c)の
み)の対象領域(照射領域Ya,Yc、検出領域X1
a,X1c,X2a,X2c)と反射ターゲット30と
の位置関係を示す斜視図である。これら図において、
(a)は、その距離(da)が短い場合、(c)は、距
離(dc)が長い場合、また(b)は、その距離が
(a)と(c)の中間の距離である場合に対する適用例
である。なお、図9は、図8のプローブ74の送受光体
72のうち中央の送受光体Aを含む一列(L,C,A,
F,R)のみ示したものである。図8および図9に示す
各場合においては、いずれも照射用として中央の送受光
体Aを設定している。
Here, the probe 74 according to the present embodiment.
The switching of light transmission / reception will be described. First, FIG.
Also, an example of switching between light transmission and reception according to the distance between the light transmission and reception body 72 and the target surface will be described with reference to FIG. Figure 8
FIG. 9 is a diagram showing an example of setting the light-transmitting / receiving body 72 according to the distances da and dc between the probe 74 and the target surface, and FIG. 9 shows the case where the light-receiving / transmitting body 72 is set as shown in FIG. 8 ((a) and ( (c) only) target areas (irradiation areas Ya and Yc, detection area X1)
(a, X1c, X2a, X2c) and a reflection target 30 are perspective views showing a positional relationship. In these figures,
(A) is a case where the distance (da) is short, (c) is a case where the distance (dc) is long, and (b) is a case where the distance is an intermediate distance between (a) and (c). It is an application example for. Note that FIG. 9 shows a line (L, C, A,) including the central light-transmitting / receiving body A among the light-transmitting / receiving bodies 72 of the probe 74 of FIG.
Only F, R) are shown. In each case shown in FIGS. 8 and 9, the central light-transmitting / receiving body A is set for irradiation.

【0027】送受光体72と対象面とが近い場合(a)
には、照射用の送受光体Aに隣接する6個の送受光体
(B〜G)を受容用とする。この場合の照射領域X1,
X2、検出領域Yおよび反射ターゲット30は、上記第
一の実施形態で説明したように、ターゲット検出に好適
な配置および面積となっている。
When the light-transmitting / receiving body 72 is close to the target surface (a)
In this case, six light-transmitting / receiving bodies (B to G) adjacent to the light-transmitting / receiving body A for irradiation are used for receiving. Irradiation area X1, in this case
As described in the first embodiment, the X2, the detection region Y, and the reflection target 30 have a layout and area suitable for target detection.

【0028】送受光体72と対象面とが遠い場合(c)
には、照射用の送受光体Aから対象面の表面方向に最も
離れた位置にある6個の送受光体(J,L,N,P,
R,T)を受容用とする。図9に示すように、送受光体
72から照射された光の進行とともに光路幅が拡大する
場合には、送受光体72と対象面との距離dcが長いほ
ど対象領域(X1c,X2c,Yc)の面積が大きくな
ってしまう。このとき、受容用の送受光体72を(a)
の場合と同じ(B〜G)としていたのでは、照射領域と
検出領域との重なり合う部分としての実質的な検出領域
が大きくなり、その重なり合う部分の内側に反射ターゲ
ットが完全に含まれてしまうなど、反射ターゲットの検
出に好適な配置および面積が確保されなくなってしま
う。この問題は、例えば、図9(c)に示すように、照
射用の送受光体Aから離れた位置にある送受光体(図9
ではLおよびR)を受容用の送受光体とすることで、解
消される。すなわち、照射用の送受光体Aと受容用の送
受光体L,Rが対象面と平行な方向に離れている分、照
射用の送受光体Aと受容用の送受光体L,Rが近い場合
より、実質的な検出領域としての重なり合う部分の面積
を減らすことができるなど、距離dcが長い場合にも、
反射ターゲット30の検出に好適な照射領域および検出
領域の配置および面積を確保することができる。
When the light transmitter / receiver 72 is far from the target surface (c)
In addition, the six light-transmitting / receiving bodies (J, L, N, P,
R, T) are accepted. As shown in FIG. 9, when the optical path width increases as the light emitted from the light-transmitting / receiving body 72 progresses, the longer the distance dc between the light-receiving / receiving body 72 and the target surface is, the target regions (X1c, X2c, Yc). ) Area becomes large. At this time, the receiving and transmitting / receiving body 72 is (a)
If the same (B to G) as in the above case is used, the substantial detection area as the overlapping portion of the irradiation area and the detection area becomes large, and the reflection target is completely included inside the overlapping portion. However, the arrangement and area suitable for detecting the reflection target cannot be secured. This problem is caused by, for example, as shown in FIG. 9C, a light-transmitting / receiving body located at a position distant from the light-transmitting / receiving body A for irradiation (see FIG.
Then, L and R) can be eliminated by using a light-receiving / receiving body for reception. That is, since the light-transmitting / receiving body A for irradiation and the light-receiving / receiving bodies L, R for reception are separated from each other in the direction parallel to the target surface, the light-transmitting / receiving body A for irradiation and the light-receiving / receiving bodies L, R for reception are provided. Even when the distance dc is long, for example, the area of the overlapping portion as a substantial detection region can be reduced as compared with the case where the distance is close.
It is possible to secure the arrangement and area of the irradiation region and the detection region suitable for detecting the reflection target 30.

【0029】また図8の(b)は、送受光体72と対象
面との距離が、(a)の場合より長く、かつ(c)の場
合より短い場合の、送受光体72の設定である。この場
合には、受容用の送受光体72として、中心の送受光体
Aからの距離が(a)より長くかつ(b)より短い送受
光体(H,K,M,O,Q,S)を選択することで、照
射用の送受光体Aと送受光体72との距離を、(a)の
場合より長く、かつ(c)の場合より短くすることがで
きる。これにより、反射ターゲット30の検出に好適な
照射領域および検出領域の配置および面積を確保するこ
とができる。
Further, FIG. 8B shows the setting of the light-transmitting / receiving body 72 when the distance between the light-transmitting / receiving body 72 and the target surface is longer than in the case of (a) and shorter than in the case of (c). is there. In this case, as the receiving light-transmitting / receiving body 72, the light-transmitting / receiving bodies (H, K, M, O, Q, S) whose distance from the central light-transmitting / receiving body A is longer than (a) and shorter than (b). By selecting), the distance between the light transmitting / receiving body A for irradiation and the light transmitting / receiving body 72 can be made longer than in the case of (a) and shorter than that in the case of (c). Accordingly, it is possible to secure the arrangement and area of the irradiation region and the detection region suitable for detecting the reflective target 30.

【0030】なお、本実施形態にかかる送受光体72の
照射/受容の切り替えは、上記第一の実施形態と同様
に、制御部によって制御される送受光切替部によって行
われる。このとき制御部は、例えば部品実装ロボットの
駆動機構用の信号、あるいは別途設けられた距離センサ
の出力信号などから、送受光体72と対象面との距離を
取得し、この距離に応じて送受光切替部を制御する。こ
のとき、距離に応じた送受光体72の設定(または送受
光切替部の切り替え状態)を示す情報を記憶する記憶部
を備え、制御部がこの記憶部の情報を参照して距離に応
じた制御を行うように構成してもよい。
The irradiation / reception switching of the light transmitter / receiver 72 according to the present embodiment is performed by the light transmitter / receiver switching unit controlled by the control unit, as in the first embodiment. At this time, the control unit obtains the distance between the light-transmitting / receiving body 72 and the target surface from, for example, a signal for the drive mechanism of the component mounting robot or an output signal of a separately provided distance sensor, and sends the distance according to this distance. Controls the light receiving switching unit. At this time, a storage unit that stores information indicating the setting of the light-transmitting / receiving body 72 (or the switching state of the light-receiving / switching unit) according to the distance is provided, and the control unit refers to the information in the storage unit and responds to the distance. It may be configured to perform control.

【0031】次に図10を参照して送受光の切り替えの
別の例について説明する。図10は、照射用の送受光体
として、中央の送受光体Aに隣接する6個の送受光体
(B〜G)を順次選択し、それに伴って各照射用の送受
光体(B〜G)の周囲に隣接する送受光体を受容用の送
受光体として順次選択する場合を示す図である。照射領
域の変化は、図6と同じであるが、照射領域の周囲全体
にわたって検出領域が設定されることになる分、より広
い領域において反射ターゲットを捕捉することができる
ようになる。
Next, another example of switching between light transmission and reception will be described with reference to FIG. In FIG. 10, six light-transmitting / receiving bodies (B to G) adjacent to the central light-transmitting / receiving body A are sequentially selected as the light-transmitting / receiving bodies for irradiation, and accordingly, the respective light-transmitting / receiving bodies for irradiation (B to G) are selected. It is a figure which shows the case where the light-transmitting / receiving bodies adjacent to the periphery of G) are sequentially selected as the light-receiving / receiving bodies for reception. The change of the irradiation area is the same as that of FIG. 6, but since the detection area is set over the entire circumference of the irradiation area, the reflection target can be captured in a wider area.

【0032】なお、本実施形態にかかるプローブ74で
は、隣接する対象領域の重なり合う部分の形状が全て同
じとなるように構成されている。このような構成は、例
えば、同一スペックを備え、光学的に同じ特性を有する
複数の送受光体72を、照射/受容方向を同じとし、送
受光面を同一平面上とし、さらにその平面上で任意の三
つの送受光体72が正三角形の頂点となるように配置す
ることで、達成される。こうすることで、図8あるいは
図10のように、照射用および受容用の送受光体72と
してどの送受光体72を選択した場合にも、実質的な検
出領域としての重なり合う部分が同一となる分、位置検
出に関する処理を、より容易にかつより迅速に行うこと
ができるようになる。また円筒状の複数の送受光体72
の場合には、上記正三角形の頂点への配置により、プロ
ーブ74を最も密に配置することができる。
In the probe 74 according to this embodiment, the shapes of the overlapping portions of the adjacent target areas are all the same. In such a configuration, for example, a plurality of light-transmitting / receiving bodies 72 having the same specifications and having the same optically characteristics have the same irradiation / reception direction, the light-transmitting / receiving surfaces are on the same plane, and further on the plane. This is achieved by arranging any three light-transmitting / receiving bodies 72 so as to form the vertices of an equilateral triangle. By doing so, as shown in FIG. 8 or FIG. 10, no matter which transmission / reception body 72 is selected as the irradiation / reception transmission / reception body 72, the substantially overlapping portions as the detection regions become the same. As a result, the processing relating to position detection can be performed more easily and more quickly. In addition, a plurality of cylindrical light-transmitting / receiving bodies 72
In this case, the probes 74 can be arranged most densely by arranging them on the vertices of the equilateral triangle.

【0033】なお、本発明は上記実施形態には限定され
ない。送受光体の数、形状、大きさ、および配置等は上
記実施形態には限定されない。また複数の送受光体はそ
れぞれ異なる形状であってもよい。また、送受光体は二
重、三重あるいはそれ以上に重ねて配置してもよいし、
環状に配置せず例えば渦巻き状に配置してもよい。また
送受光体(照射領域)の切り替えについても、上記実施
形態に限定されるものではなく、例えば図5の(b)の
場合、受光量が減少した領域Ab,Ac,Agのみを切
り替えの対象として、これら領域内で照射領域を順次切
り替えてもよい。また、切り替えの順序についても例示
した順序には限定されない。また、上記実施形態では、
ターゲットセンサでの受光量の処理を全てディジタル処
理として行う構成としたが、これを適宜アナログ処理と
して行うことができるのはもちろんである。
The present invention is not limited to the above embodiment. The number, shape, size, arrangement, etc. of the light-transmitting / receiving bodies are not limited to those in the above embodiment. Further, the plurality of light-transmitting / receiving bodies may have different shapes. Also, the light-transmitting and receiving bodies may be arranged in a double, triple or more layers,
Instead of arranging in a ring shape, for example, it may be arranged in a spiral shape. Further, the switching of the light-transmitting / receiving body (irradiation region) is not limited to the above-described embodiment. For example, in the case of (b) of FIG. 5, only the regions Ab, Ac, Ag in which the amount of received light is reduced are to be switched. As an alternative, the irradiation areas may be sequentially switched within these areas. Also, the order of switching is not limited to the illustrated order. Further, in the above embodiment,
Although the processing of the amount of light received by the target sensor is all performed as digital processing, it goes without saying that this can be appropriately performed as analog processing.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来に比して格段に応答性を高くすることができるた
め、高い位置精度の要求される微小部品の実装に対して
も、スループットの向上を図ることができるとともに、
また可動部の振動抑制を伴った制御を行うことができ
る。また、照射領域を被位置合わせ部に対して相対的に
位置可変自在に構成したことにより、より迅速かつより
高精度に位置合わせを行うことができる。
As described above, according to the present invention,
Since the responsiveness can be made significantly higher than in the past, it is possible to improve the throughput even when mounting a minute component that requires high positional accuracy.
Further, it is possible to perform control accompanied by vibration suppression of the movable part. Further, the position of the irradiation region is variable relative to the position-adjusted portion, so that the position can be adjusted more quickly and with higher accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施形態にかかる部品実装ロボット
の全体構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a component mounting robot according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の第一の実施形態にかかるターゲット
センサの斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view of a target sensor according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の第一の実施形態にかかるターゲット
センサの照射領域および検出領域を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an irradiation area and a detection area of the target sensor according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施形態にかかる部品実装ロボット
のブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram of a component mounting robot according to an exemplary embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の第一の実施形態にかかる部品実装ロ
ボットにおける線状の反射ターゲットを追跡する場合の
照射領域および検出領域の変化を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing changes in an irradiation area and a detection area when a linear reflection target is traced in the component mounting robot according to the first embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の第一の実施形態にかかるターゲット
センサの照射領域および検出領域の切り替えを示す図で
ある。
FIG. 6 is a diagram showing switching between an irradiation area and a detection area of the target sensor according to the first embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の第二の実施形態にかかるターゲット
センサのプローブの概略構成を示す斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing a schematic configuration of a probe of a target sensor according to a second embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の第二の実施形態にかかるターゲット
センサの送受光体の照射/受容の切り替えの一例を示す
図である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of irradiation / reception switching of a light-transmitting / receiving body of a target sensor according to a second embodiment of the present invention.

【図9】 図8の例における照射領域および検出領域を
示す図である。
9 is a diagram showing an irradiation region and a detection region in the example of FIG.

【図10】 本発明の第二の実施形態にかかるターゲッ
トセンサの送受光体の照射/受容の切り替えの別の例を
示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing another example of switching between irradiation / reception of the light-transmitting / receiving bodies of the target sensor according to the second embodiment of the present invention.

【図11】 本発明にかかるターゲットセンサと反射タ
ーゲットとの相対的な位置の検出原理を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a principle of detecting a relative position between a target sensor and a reflective target according to the present invention.

【図12】 従来の部品実装ロボットの全体構成図であ
る。
FIG. 12 is an overall configuration diagram of a conventional component mounting robot.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ターゲットセンサ、12 部品実装ロボット、1
4,74 プローブ、16 ロボットアーム、18 リ
フタ、19 微動機構、20 駆動機構、22部品、2
4 ハンド、28 対象面、30 反射ターゲット、3
2,72 送受光体、34 発光部、36 光検出部、
38 送受光切替部、44 制御部。
10 target sensors, 12 component mounting robots, 1
4,74 probe, 16 robot arm, 18 lifter, 19 fine movement mechanism, 20 drive mechanism, 22 parts, 2
4 hands, 28 target surface, 30 reflective target, 3
2, 72 transmitter / receiver, 34 light emitting unit, 36 light detecting unit,
38 transmission / reception switching unit, 44 control unit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梶谷 誠 神奈川県秦野市鶴巻北2−8−1−304 (72)発明者 田副 彰三 東京都三鷹市下連雀五丁目1番1号 日本 無線株式会社内 (72)発明者 倉兼 則夫 東京都三鷹市下連雀五丁目1番1号 日本 無線株式会社内 Fターム(参考) 2F065 AA03 AA07 BB01 BB27 CC01 CC28 FF44 GG07 GG13 HH02 HH13 JJ01 JJ05 JJ09 JJ15 JJ18 LL03 MM12 MM13 MM23 3C007 AS08 BS15 KS03 KV13 KW06 KX07 MT02 MT04 NS17    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Makoto Kajitani             2-8-1-304 Tsurumakikita, Hadano City, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Shozo Tabe             5-1-1 Shimorenjaku, Mitaka City, Tokyo Japan             Wireless Co., Ltd. (72) Inventor Norio Kurane             5-1-1 Shimorenjaku, Mitaka City, Tokyo Japan             Wireless Co., Ltd. F term (reference) 2F065 AA03 AA07 BB01 BB27 CC01                       CC28 FF44 GG07 GG13 HH02                       HH13 JJ01 JJ05 JJ09 JJ15                       JJ18 LL03 MM12 MM13 MM23                 3C007 AS08 BS15 KS03 KV13 KW06                       KX07 MT02 MT04 NS17

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 目標に対応する位置に反射ターゲットを
備えた対象面上の対象領域への光の照射および該対象領
域からの反射光の受容がそれぞれ可能な複数の送受光体
と、 前記送受光体を発光部または光検出部のうちいずれかに
接続して送受光体における光の照射あるいは受容を切り
替える送受光切替部と、 を備え、 複数の送受光体のうち少なくとも一つが光を照射し、そ
の送受光体の対象領域と部分的に重なり合う複数の対象
領域にそれぞれ対応する複数の送受光体が反射光を受容
し、 光検出部の検出結果に基づいて目標に対する被位置合わ
せ部の位置あるいは姿勢が取得されるためのターゲット
センサ。
1. A plurality of light-transmitting / receiving bodies each capable of irradiating a target area on a target surface with light and receiving reflected light from the target area, each having a reflective target at a position corresponding to a target, A light-transmitting / receiving switching unit that connects the light-receiving body to either the light-emitting unit or the light-detecting unit and switches irradiation or reception of light in the light-receiving unit, and at least one of the plurality of light-receiving units emits light. However, the plurality of light-transmitting and light-receiving bodies respectively corresponding to the plurality of target areas that partially overlap the target area of the light-transmitting and light-receiving bodies receive the reflected light, and based on the detection result of the light detecting section, Target sensor for obtaining position or orientation.
【請求項2】 同じ対象面上において対象領域の重なり
合う部分の複数がほぼ同じ面積となるように構成される
ことを特徴とする請求項1に記載のターゲットセンサ。
2. The target sensor according to claim 1, wherein a plurality of overlapping portions of the target regions on the same target surface have substantially the same area.
【請求項3】 光を照射する送受光体と反射光を受容す
る送受光体との組み合わせが、光検出部の検出結果に応
じて切り替わることを特徴とする請求項1または2に記
載のターゲットセンサ。
3. The target according to claim 1, wherein the combination of the light-transmitting / receiving body that emits light and the light-receiving / transmitting body that receives reflected light is switched according to the detection result of the light detection unit. Sensor.
【請求項4】 光を照射する送受光体と反射光を受容す
る送受光体との組み合わせが、送受光体と対象面との距
離に応じて切り替わることを特徴とする請求項1乃至3
のいずれかに記載のターゲットセンサ。
4. The combination of the light-transmitting / receiving body that emits light and the light-receiving / transmitting body that receives reflected light is switched according to the distance between the light-transmitting / receiving body and the target surface.
The target sensor according to any one of 1.
【請求項5】 被位置合わせ部を移動させるための駆動
機構を備えたロボットを制御するロボット制御装置であ
って、 請求項1乃至4のいずれかに記載のターゲットセンサの
光検出部の検出結果に基づいて駆動機構を制御する駆動
機構制御部を備えるロボット制御装置。
5. A robot control device for controlling a robot provided with a drive mechanism for moving a position-adjusted part, wherein the detection result of the light detection part of the target sensor according to any one of claims 1 to 4. A robot controller including a drive mechanism control unit that controls the drive mechanism based on the above.
【請求項6】 被位置合わせ部を移動させるための駆動
機構を備えたロボットであって、 請求項1乃至5のいずれかに記載のターゲットセンサの
送受光体が被位置合わせ部に対応付けて設けられ、駆動
機構が前記光検出部の検出結果に基づいて制御されるこ
とを特徴とするロボット。
6. A robot having a drive mechanism for moving a position-adjusted portion, wherein the light-transmitting / receiving body of the target sensor according to claim 1 is associated with the position-adjusted portion. A robot provided, wherein a drive mechanism is controlled based on a detection result of the light detection unit.
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