JP2011040474A - Method for specifying glass substrate position and apparatus used therefor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for specifying the position of a glass substrate and an apparatus used therefor, which make a mark for specifying the position on a glass substrate unnecessary, and moreover, can specify the position accurately. <P>SOLUTION: A position and a direction near the vertex of two sides constituting a vertex 14 of a glass substrate 1 are detected to specify the position of the vertex 14, the position and the direction of the glass substrate are specified from at least two of the specified position of the vertex. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、予め定められた目標位置付近に配置された方形ガラス基板の位置を正確に特定する方法および装置に関し、特に、ガラス基板上の位置を特定するためのマークを不要のものとすることができ、しかも、正確に位置を特定することができるものに関する。   The present invention relates to a method and an apparatus for accurately specifying the position of a rectangular glass substrate arranged in the vicinity of a predetermined target position, and in particular, a mark for specifying the position on the glass substrate is unnecessary. Further, the present invention relates to a device that can specify the position accurately.

方形をなすガラス基板を高精度に加工する工程において、このガラス基板の位置を正確に特定することは極めて重要であり、従来、ガラス基板の位置を特定する方法として、ガラス基板上の予め定められた位置に刻印され、又は、印刷されたマークを読み取り、読み取ったマークの座標から、ガラス基板の位置を特定することが行われていた（例えば、特許文献１参照。）。   In the process of processing a rectangular glass substrate with high accuracy, it is extremely important to accurately specify the position of the glass substrate. Conventionally, as a method for specifying the position of the glass substrate, a predetermined method on the glass substrate is predetermined. It has been performed to read a mark stamped or printed at a new position and specify the position of the glass substrate from the coordinates of the read mark (see, for example, Patent Document 1).

しかし、この方法では、極めて高精度に刻印、又は、印刷されたマークが必要となり原材料のコストアップを招いてしまうという問題があった。そこで、このようなマークを使用しないでガラス基板の位置を特定する方法として、図１に、ガラス基板をその方形からの変形度合いを誇張して示すように、方形のガラス基板１の１辺３の上の２つの代表点Ａ１、Ａ２をセンサで検知しそれらの位置Ａ１、Ａ２からその辺３の位置と方向とを算出して、ガラス基板１の位置を特定する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。   However, this method has a problem in that the marking or the printed mark is required with extremely high accuracy and the cost of the raw material is increased. Therefore, as a method of specifying the position of the glass substrate without using such a mark, one side 3 of the rectangular glass substrate 1 is shown in FIG. 1 so as to exaggerate the degree of deformation of the glass substrate from the square. A method has been proposed in which two representative points A1 and A2 on the upper side of the glass substrate 1 are detected by a sensor, the position and direction of the side 3 are calculated from the positions A1 and A2, and the position of the glass substrate 1 is specified ( For example, see Patent Document 2.)

しかしながら、この方法では、辺３が本来の位置として推定される直線Ｌ０に対して、角度θだけずれた直線Ｌ１上にあると計算されてしまい、特定された位置の精度が極めて低いという問題があった。   However, in this method, it is calculated that the side 3 is on the straight line L1 shifted by the angle θ with respect to the straight line L0 estimated as the original position, and the accuracy of the specified position is extremely low. there were.

特開２００８−０１０５０４号公報JP 2008-010504 A 特開２００１−１４４１６５号公報JP 2001-144165 A

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、ガラス基板上の位置を特定するためのマークを不要のものとし、しかも、正確に位置を特定することができるガラス基板位置特定方法およびそれに用いられる装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and a glass substrate position specifying method that can make a mark for specifying a position on a glass substrate unnecessary and can specify a position accurately. And it aims at providing the apparatus used for it.

＜１＞は、予め定められた目標位置付近に配置された方形ガラス基板の面内位置を正確に特定する方法において、
ガラス基板の頂点を構成する２辺の、この頂点近傍の位置と向きとを検知してこの頂点の位置を特定し、特定された頂点の位置の少なくとも２つから、ガラス基板の位置と向きとを特定することを特徴とするガラス基板位置特定方法である。
なお、以下、ガラス基板の面内の位置とは、ガラス基板を含む面内の互いに交差する２方向に沿って測った位置以外にその面内の向きを含んだものをいうものとする。 <1> is a method for accurately specifying an in-plane position of a rectangular glass substrate disposed in the vicinity of a predetermined target position,
The position and orientation of the two sides constituting the vertex of the glass substrate are detected near the vertex to identify the position of the vertex, and the position and orientation of the glass substrate are determined from at least two of the identified vertex positions. This is a glass substrate position specifying method characterized by specifying.
Hereinafter, the position in the plane of the glass substrate refers to a position including the direction in the plane other than the position measured along two mutually intersecting directions in the plane including the glass substrate.

＜２＞は、＜１＞のガラス基板位置特定方法に用いられる装置であって、前記ガラス基板の少なくとも２つの頂点を含む所定面内範囲を撮影するカメラと、これらのカメラで撮像された画像からそれぞれの頂点の位置を計算して特定する頂点位置特定手段とを具え、この頂点位置特定手段は、それぞれの画像内での頂点の位置をローカル座標位置として特定するローカル座標頂点位置特定部と、このローカル座標位置情報および絶対座標におけるカメラの位置情報に基づいて頂点の絶対座標位置を求める絶対座標頂点位置特定部とより構成されていることを特徴とするガラス基板位置特定装置である。   <2> is an apparatus used in the glass substrate position specifying method of <1>, and a camera that captures a predetermined in-plane range including at least two vertices of the glass substrate, and images captured by these cameras A vertex position specifying means for calculating and specifying the position of each vertex from the local coordinate vertex position specifying unit for specifying the position of the vertex in each image as a local coordinate position; The glass substrate position specifying device comprises an absolute coordinate vertex position specifying unit for obtaining an absolute coordinate position of a vertex based on the local coordinate position information and the camera position information in absolute coordinates.

＜１＞によれば、ガラス基板の頂点を構成する２辺の、この頂点近傍の位置と向きとを検知してこの頂点の位置を特定するので、ガラス基板の頂点が丸くてもその位置を正確に特定することができ、また、このようにして特定された頂点の位置の少なくとも２つから、ガラス基板の位置と向きとを特定するので、ガラス基板上の位置を特定するためのマークを不要のものとし、しかも、ガラス基板の位置を正確に特定することができる。   According to <1>, the positions and directions of the two sides constituting the vertex of the glass substrate are detected in the vicinity of the vertex and the position of the vertex is specified. Therefore, even if the vertex of the glass substrate is round, the position is determined. Since the position and orientation of the glass substrate are specified from at least two of the vertex positions specified in this manner, a mark for specifying the position on the glass substrate can be provided. In addition, the position of the glass substrate can be specified accurately.

＜２＞によれば、前記ガラス基板の少なくとも２つの頂点を含む所定面内範囲を撮影するカメラと、これらのカメラで撮像された画像からそれぞれの頂点の位置を計算して特定する頂点位置特定手段とを具えるので、＜１＞の方法を簡易に実現することができ、しかも、この頂点位置特定手段は、それぞれの画像内での頂点の位置をローカル座標位置として特定するローカル座標頂点位置特定部と、このローカル座標位置情報および絶対座標におけるカメラの位置情報に基づいて頂点の絶対座標位置を求める絶対座標頂点位置特定部とより構成されているので、ガラス基板の絶対座標値を知ることができ、この情報に基づいて、ガラス基板に対して加工を加える装置の動作を簡易に調整することができる。   According to <2>, a camera that captures a predetermined in-plane range including at least two vertices of the glass substrate, and a vertex position specification that calculates and specifies the position of each vertex from an image captured by these cameras The method <1> can be easily realized, and the vertex position specifying means specifies the position of the vertex in each image as the local coordinate position. Because it consists of a specific part and an absolute coordinate vertex position specifying part that calculates the absolute coordinate position of the vertex based on the local coordinate position information and the camera position information in absolute coordinates, know the absolute coordinate value of the glass substrate Based on this information, the operation of the apparatus for processing the glass substrate can be easily adjusted.

従来のガラス基板位置特定方法を説明するためのガラス基板の平面図である。It is a top view of the glass substrate for demonstrating the conventional glass substrate position specifying method. 本発明に係るガラス基板位置特定装置の構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the structure of the glass substrate position specific apparatus which concerns on this invention. ローカル座標位置と絶対座標位置との関係を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the relationship between a local coordinate position and an absolute coordinate position. カメラによって撮影された画像を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the image image | photographed with the camera.

本発明に係る実施形態のガラス基板位置特定方法およびそれに用いられるガラス基板位置特定装置について図を参照して以下に説明する。図２は、本発明に係るガラス基板位置特定装置の構成を示す概念図であり、ガラス基板位置特定装置１０は、作業ステーション１０の目標位置付近に載置されたガラス基板１の少なくとも２つの頂点（図示の場合４つ）１１、１２、１３、１４を含む所定面内範囲（視野）２１、２２、２３、２４を撮影するカメラＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４と、これらのカメラＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４で撮像された画像からそれぞれの頂点の位置を計算して特定する頂点位置特定手段７とを具える。   A glass substrate position specifying method and a glass substrate position specifying apparatus used in the glass substrate position specifying method according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a conceptual diagram showing the configuration of the glass substrate position specifying device according to the present invention. The glass substrate position specifying device 10 includes at least two vertices of the glass substrate 1 placed near the target position of the work station 10. (4 in the case of illustration) Cameras C1, C2, C3, C4 for photographing predetermined in-plane ranges (fields of view) 21, 22, 23, 24 including 11, 12, 13, 14, and these cameras C1, C2, Vertex position specifying means 7 for calculating and specifying the positions of the respective vertices from the images picked up by C3 and C4 is provided.

ここで、目標位置付近とは、ガラス基板の形状が正確に仕様通りであり、搬送装置が予め定められた位置に正確に載置された場合には、ガラス基板は正しく目標位置に配置されるべきところ、実際には僅かながらずれて載置されるが、そのずれは、ガラス基板のそれぞれの頂点１１、１２、１３、１４が、カメラＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の視野として設定した所定面内範囲２１、２２、２３、２４の範囲内には十分入っている程度に小さいことを意味する。   Here, the vicinity of the target position means that the shape of the glass substrate is exactly as specified, and the glass substrate is correctly placed at the target position when the transport device is accurately placed at a predetermined position. Although it should be placed slightly deviated in practice, the deviation is caused by the predetermined surfaces set by the respective vertices 11, 12, 13, 14 of the glass substrate as the fields of view of the cameras C1, C2, C3, C4. It means that it is small enough to be in the range of the inner ranges 21, 22, 23, 24.

また、頂点位置特定手段７は、具体的には、ＣＰＵ、メモリを具えたハードウエアに、頂点位置を特定するためのソフトウエアをインストールしたもので構成することができる。そして、頂点位置特定手段７は、図２における頂点１４を例にとると、図３に概念図で示すように、カメラＣ４で撮影された画像をもとに頂点１４の位置Ｐを、カメラＣ４の座標（x,y）を基準にしたローカル座標位置（x1,y1）として特定するローカル座標頂点位置特定部８と、このローカル座標位置（x1,y1）の情報および絶対座標［X,Y］におけるカメラの位置情報（原点位置［X1,Y1］および座標の傾きφ）に基づいて頂点１４の絶対座標位置を求める絶対座標頂点位置特定部９と、により構成されている。 In addition, the vertex position specifying means 7 can be specifically configured by installing software for specifying the vertex position in hardware including a CPU and a memory. Then, taking the vertex 14 in FIG. 2 as an example, the vertex position specifying means 7 determines the position P of the vertex 14 based on the image taken by the camera C4 as shown in the conceptual diagram of FIG. coordinates (x, y) and the local coordinate vertex position specifying unit 8 to identify a local coordinate position (x 1, y 1) relative to the information and the absolute coordinates of the local coordinate position (x 1, y 1) [ X, Y] and an absolute coordinate vertex position specifying unit 9 for obtaining the absolute coordinate position of the vertex 14 based on the position information of the camera (the origin position [X 1 , Y 1 ] and the coordinate inclination φ). .

図４は、カメラＣ４によって撮影された画像を例示する模式図であり、ローカル座標頂点位置特定部８は、カメラＣ４によって撮影された画像を画像処理して、頂点１４付近のガラス基板１の２つ縁３１、３４を特定し、次いで、予め定められたアルゴリズムに基づいてそれぞれの縁上の２点（例えば、傾きの変化が所定の値以下となる２点）を選択し、各縁について選択した２点を結ぶ直線の交点を頂点１４の位置Ｐであると特定するように構成されている。すなわち、図示の場合、縁３１上の２点Ｐ１、Ｐ２から求められた直線と、縁３４上の２点Ｐ３、Ｐ４から求められた直線との交点として、頂点１４の位置Ｐが求まるのである。   FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an image photographed by the camera C4. The local coordinate vertex position specifying unit 8 performs image processing on the image photographed by the camera C4, and 2 of the glass substrate 1 near the vertex 14 is processed. Identify one edge 31, 34, then select two points on each edge (for example, two points where the change in slope is less than or equal to a predetermined value) based on a predetermined algorithm and select for each edge The intersection of the straight lines connecting the two points is specified as the position P of the vertex 14. That is, in the illustrated case, the position P of the vertex 14 is obtained as the intersection of the straight line obtained from the two points P1 and P2 on the edge 31 and the straight line obtained from the two points P3 and P4 on the edge 34. .

本願の発明は、このようにして２つ以上の頂点について絶対位置を求め、それらの絶対位置からガラス基板１全体の位置（向きを含む）を特定するものであり、ガラス基板１の位置とは、例えば、ガラス基板中心の位置と、傾きとである。   In the invention of the present application, the absolute position is obtained for two or more vertices in this way, and the position (including the orientation) of the entire glass substrate 1 is specified from the absolute position. What is the position of the glass substrate 1? For example, the position of the center of the glass substrate and the inclination.

１ ガラス基板
３ 辺
７ 頂点位置特定手段
８ ローカル座標頂点位置特定部
９ 絶対座標頂点位置特定部
１０ 作業ステーション
１１、１２、１３、１４ 頂点
２１、２２、２３、２４ 所定面内範囲（視野）
３１、３４ 縁
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４ カメラ
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４ 縁上の点 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glass substrate 3 Side 7 Vertex position specifying means 8 Local coordinate vertex position specifying part 9 Absolute coordinate vertex position specifying part 10 Work station 11, 12, 13, 14 Vertex 21, 22, 23, 24 Predetermined in-plane range (field of view)
31, 34 Edge C1, C2, C3, C4 Camera P1, P2, P3, P4 Point on the edge

Claims (2)

予め定められた目標位置付近に配置された方形ガラス基板の面内位置を正確に特定する方法において、
ガラス基板の頂点を構成する２辺の、この頂点近傍の位置と向きとを検知してこの頂点の位置を特定し、特定された頂点の位置の少なくとも２つから、ガラス基板の位置と向きとを特定することを特徴とするガラス基板位置特定方法。 In a method for accurately identifying the in-plane position of a rectangular glass substrate disposed in the vicinity of a predetermined target position,
The position and orientation of the two sides constituting the vertex of the glass substrate are detected near the vertex to identify the position of the vertex, and the position and orientation of the glass substrate are determined from at least two of the identified vertex positions. The glass substrate position specifying method characterized by specifying. 請求項１に記載されたガラス基板位置特定方法に用いられる装置であって、前記ガラス基板の少なくとも２つの頂点を含む所定面内範囲を撮影するカメラと、これらのカメラで撮像された画像からそれぞれの頂点の位置を計算して特定する頂点位置特定手段とを具え、この頂点位置特定手段は、各頂点の位置を、対応するカメラの位置を基準にしたローカル座標位置として特定するローカル座標頂点位置特定部と、このローカル座標位置情報および絶対座標におけるカメラの位置情報に基づいて頂点の絶対座標位置を求める絶対座標頂点位置特定部とより構成されていることを特徴とするガラス基板位置特定装置。   The apparatus used for the glass substrate position specifying method according to claim 1, wherein a camera that captures a predetermined in-plane range including at least two vertices of the glass substrate, and images captured by these cameras, respectively. A vertex position specifying means for calculating and specifying the position of each vertex, and the vertex position specifying means specifies the position of each vertex as a local coordinate position based on the position of the corresponding camera. A glass substrate position specifying apparatus comprising: a specifying unit; and an absolute coordinate vertex position specifying unit for obtaining an absolute coordinate position of a vertex based on the local coordinate position information and the position information of the camera in absolute coordinates.
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