JP2011041986A - Nozzle-suction type object carrying device and method, and program used for the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ノズル吸引式の対象物の搬送装置、搬送方法及びこれらに用いられるプログラムに関し、特に、磁気ディスク装置に用いる磁気ヘッドのスライダチップなどの微小寸法部品の搬送装置、搬送方法及びこれらに用いられるプログラムに関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nozzle suction type object conveying apparatus, a conveying method, and a program used therefor, and in particular, a conveying apparatus, a conveying method, and a method for conveying minute parts such as a slider chip of a magnetic head used in a magnetic disk apparatus. It relates to the program used.
物品の製造現場においては、一連の製造工程において、前工程から次工程へと部品や半完成品を自動搬送することが必要となる。搬送方法としては、ベルトコンベヤなどが一般的であるが、一方で、重量の低い微小部品については、その平面を吸気ノズルにより吸着して搬送する方法が広く実施されている。特に、搬送先での裁置動作において精密な位置合わせを要する場合には、ノズル軸に垂直な平面方向に移動自在な搬送ノズルを用いた搬送方法が適している。 In an article manufacturing site, it is necessary to automatically convey parts and semi-finished products from the previous process to the next process in a series of manufacturing processes. As a conveying method, a belt conveyor or the like is generally used. On the other hand, a method of conveying a small part having a low weight by adsorbing a plane with an intake nozzle is widely used. In particular, when precise positioning is required in the placement operation at the transport destination, a transport method using a transport nozzle that is movable in a plane direction perpendicular to the nozzle axis is suitable.
ノズル吸引式により微小部品の搬送が行われる例としては、磁気ディスク装置に用いる磁気ヘッドのスライダチップが挙げられる。磁気ヘッドのスライダチップは、磁気ディスクのアーム先端に取り付けられる磁性部品であり、平面寸法が各辺１ｍｍ前後、厚さが０．３ｍｍ前後の略直方体のチップ状部材である。このスライダチップは、製造された後、図５に示すようなトレイに収納されて、次工程に移送されたり、出荷されたりするものである。このようなトレイに微小なスライダチップを確実に収納するには、搬送ノズルの位置決めの正確さが要求される。尚、図５に示す例では、トレイは、２５列×２０行の収容ポケットを有しており、各ポケットの寸法は０．９２ｍｍ×１．０８ｍｍであり、５００個のスライダチップを収納することができる。 As an example in which minute parts are conveyed by the nozzle suction method, there is a slider chip of a magnetic head used in a magnetic disk device. A slider chip of a magnetic head is a magnetic component attached to the tip of an arm of a magnetic disk, and is a substantially rectangular parallelepiped chip-like member having a planar dimension of about 1 mm on each side and a thickness of about 0.3 mm. After the slider chip is manufactured, it is housed in a tray as shown in FIG. 5, and is transferred to the next process or shipped. In order to securely store a minute slider chip in such a tray, the positioning accuracy of the transport nozzle is required. In the example shown in FIG. 5, the tray has storage columns of 25 columns × 20 rows, each pocket has a size of 0.92 mm × 1.08 mm, and stores 500 slider chips. Can do.
特許文献１には、上記背景技術に関するノズル吸引式の対象物の搬送及びその位置決めに関する技術が開示されている。 Patent Document 1 discloses a technique related to the conveyance and positioning of a nozzle suction type object related to the background art.
図６は、磁気ヘッドのスライダチップのような微小部品のノズル吸引式による搬送装置の一般的な例を示す図である。図６に示すように、略鉛直方向に軸を有するノズルは、保持体により保持されており、保持体はガイドレール上を水平方向に移動する。ノズルは、保持体によりその軸に沿った上下方向（Ｚ軸方向とする）及びその軸回りの回転方向（θ方向とする）に駆動制御される。また、トレイは、その支持体により水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向とする）に駆動制御される。 FIG. 6 is a diagram showing a general example of a conveying device using a nozzle suction type of a micro component such as a slider chip of a magnetic head. As shown in FIG. 6, the nozzle having an axis in a substantially vertical direction is held by a holding body, and the holding body moves in the horizontal direction on the guide rail. The nozzle is driven and controlled by the holding body in the vertical direction along the axis (referred to as the Z-axis direction) and the rotational direction around the axis (referred to as the θ direction). The tray is driven and controlled in the horizontal direction (X-axis direction and Y-axis direction) by the support.
このように構成された搬送装置は、図７（Ａ）に模式的に示すように、治具上でスライダ原材料から剥離されたスライダチップをノズル先端に吸着し、保持体をガイドレール上を水平移動させ、図５に示すようなトレイ上の所定位置に配置することができる。こうして、原材料からのスライダチップの剥離から、搬送、トレイ収納までが自動で行われる。 As schematically shown in FIG. 7A, the transport device configured in this manner adsorbs the slider chip peeled off from the slider raw material on the jig to the tip of the nozzle, and horizontally holds the holding body on the guide rail. It can be moved and placed at a predetermined position on the tray as shown in FIG. In this way, the process from peeling of the slider chip from the raw material to transport and tray storage are automatically performed.
ところが、実際には、図７（Ｂ）に模式的に示すように、ノズルの軸とスライダチップの中心とがずれてしまう場合があり、結果として、トレイに正常に収納できないという問題点があった。しかしながら、従来の微小部品のノズル吸引式による搬送装置においては、ノズルはその軸方向に沿った上下移動と軸回りの回転移動は可能であるが、その保持体に対しては固定されているため、ノズル軸に平行な方向での位置調整を行うことはできなかった。 However, in practice, as schematically shown in FIG. 7B, the axis of the nozzle and the center of the slider chip may deviate, resulting in a problem that the tray cannot be normally stored. It was. However, in the conventional micropart nozzle suction type conveying device, the nozzle can move up and down along its axial direction and rotate around its axis, but it is fixed to its holder. The position adjustment in the direction parallel to the nozzle axis could not be performed.
この問題点を解決するためには、ノズルをその保持体に対して可動とすることが考えられるが、ミリメートル単位の微小な装置構成において、ノズルの駆動制御手段やスライダチップの中心位置を検出する手段を備えることは極めて困難である。また、ノズルの吸着位置は初期設定されているが、吸着位置がずれる度に作業員がスライダチップの中心位置を確認してノズルの吸着位置を調整するのでは、手間と時間がかかりすぎてしまう。 In order to solve this problem, it is conceivable that the nozzle is movable with respect to the holding body. However, the center position of the nozzle drive control means and the slider chip is detected in a minute device configuration in millimeters. It is extremely difficult to provide a means. In addition, although the nozzle suction position is initially set, it takes too much time and time for the operator to check the center position of the slider chip and adjust the nozzle suction position each time the suction position deviates. .
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、磁気ヘッドのスライダチップなどの微小部品のノズル吸引式による搬送装置において、従来の装置構成に変更を加えることなく、自動的に、ノズル吸着位置のずれによる影響を最小限に抑えて搬送不良を防止することができる搬送装置、搬送方法及びこれらに用いられるプログラムを提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such a situation, and in a conveying device using a nozzle suction type of a micro component such as a slider chip of a magnetic head, automatically without changing the conventional device configuration, It is an object of the present invention to provide a transport apparatus, a transport method, and a program used for these that can prevent a transport failure by minimizing the influence of a shift in the nozzle suction position.
上記解決課題に鑑みて鋭意研究の結果、本発明者は、従来の微小部品のノズル吸引式による搬送装置が有しているノズル回転駆動手段に着目し、ノズル吸着位置がずれた場合であっても、ノズルを回転させてノズル吸着位置のずれの影響が最小限となるノズル回転位置を検出し、その回転位置にて搬送を行うこととすれば、ノズル吸着位置のずれに対する調整を自動的に行うことができることに想到し、本発明を成すに至った。 As a result of earnest research in view of the above problem, the inventor paid attention to the nozzle rotation driving means of the conventional micropart nozzle suction type conveying device, and the nozzle suction position was shifted. However, if the nozzle rotation position is detected by detecting the nozzle rotation position where the influence of the nozzle suction position shift is minimized and transport is performed at that rotation position, the adjustment for the nozzle suction position shift is automatically performed. The idea of what can be done has led to the present invention.
すなわち、本発明は、略円形の吸気口を先端に有する吸着ノズルと、当該ノズルをその軸回り回転方向に駆動可能に保持する保持具と、当該保持具を搬送する搬送手段とを有し、前記吸着ノズルが吸気口に対象物を吸着して保持し、前記搬送手段が前記保持具を所定位置まで搬送し、前記吸着ノズルが吸気口からの吸気を停止することにより対象物を離脱させる対象物の搬送装置において、搬送路上に配置された撮像手段を制御して、前記吸着ノズルの下端面の撮像画像を取得する手段と、前記吸着ノズルの軸回り回転方向における複数の回転位置における下端面の撮像画像を取得し、当該複数の回転位置における前記吸着ノズル下端面の撮像画像に基づいて、前記吸着ノズルの吸着位置中心点が予め設定された吸着位置中心点に最も近くなる前記吸着ノズルの軸回り回転位置を求め、前記保持具により前記吸着ノズルを当該求められた軸回り回転位置まで回転させるノズル回転位置調整手段とを有することを特徴とする対象物の搬送装置を提供するものである。 That is, the present invention comprises a suction nozzle having a substantially circular air inlet at its tip, a holder that holds the nozzle in a rotational direction around its axis, and a conveying means that conveys the holder. The suction nozzle sucks and holds the object at the intake port, the transfer means transfers the holder to a predetermined position, and the suction nozzle stops the intake from the intake port, and the target is released. In the article transport device, the image pickup means arranged on the transfer path is controlled to acquire a picked-up image of the lower end face of the suction nozzle, and the lower end face at a plurality of rotation positions in the rotation direction around the axis of the suction nozzle And the suction position center point of the suction nozzle is closest to the preset suction position center point based on the captured images of the lower surface of the suction nozzle at the plurality of rotation positions. An object conveying apparatus comprising: a nozzle rotation position adjusting unit that obtains a rotation position around the axis of the suction nozzle and rotates the suction nozzle to the obtained rotation position around the axis by the holder. To do.
本発明の対象物の搬送装置において、前記ノズル回転位置調整手段は、前記吸着ノズルの下端面の各軸回り回転位置における撮像画像に表れる前記略円形の吸気口の内周円又は外周円を認識し、当該内周円又は外周円の中心点をそれぞれ求め、各中心点の座標情報と撮像画像上での前記予め設定された吸着位置中心点の座標情報とに基づいて、前記予め設定された吸着位置中心点に最も近くなる前記吸着ノズルの軸回り回転位置を求めることを特徴とする。 In the object conveying apparatus of the present invention, the nozzle rotation position adjusting means recognizes an inner circumference or an outer circumference of the substantially circular intake port appearing in a captured image at a rotation position around each axis of the lower end surface of the suction nozzle. The center point of the inner circle or the outer circle is obtained, and the preset point is set based on the coordinate information of each center point and the coordinate information of the preset suction position center point on the captured image. The rotation position around the axis of the suction nozzle that is closest to the suction position center point is obtained.
本発明の対象物の搬送装置において、前記ノズル回転位置調整手段は、前記吸着ノズルの下端面の各軸回り回転位置における撮像画像に表れる前記略円形の吸気口の内周円又は外周円を認識し、当該内周円又は外周円の中心点をそれぞれ求め、各中心点が円周を構成する円とその中心点を求め、当該円の中心点と撮像画像上での前記予め設定された吸着位置中心点とを結ぶ直線を求め、当該直線と前記求めた円の円周との交点のうち前記予め設定された吸着位置中心点に最も近い交点を求め、当該交点と、当該円周上にある他の内周円又は外周円の中心点との相対的位置関係に基づき、前記予め設定された吸着位置中心点に最も近くなる前記吸着ノズルの軸回り回転位置を求めることを特徴とする。 In the object conveying apparatus of the present invention, the nozzle rotation position adjusting means recognizes an inner circumference or an outer circumference of the substantially circular intake port appearing in a captured image at a rotation position around each axis of the lower end surface of the suction nozzle. The center point of the inner circumference circle or the outer circumference circle is obtained, the circle whose center point constitutes the circumference and the center point thereof are obtained, and the center point of the circle and the preset suction on the captured image are obtained. A straight line connecting the position center point is obtained, and an intersection point closest to the preset suction position center point among intersection points of the straight line and the obtained circle circumference is obtained, and the intersection point and the circumference are determined. The rotation position around the axis of the suction nozzle that is closest to the preset suction position center point is obtained based on a relative positional relationship with a center point of another inner circumference or outer circumference circle.
本発明の対象物の搬送装置は、特に、磁気ヘッドの先端に設けられるスライダ部材を搬送の対象物とするのが好適である。 In the object conveying apparatus of the present invention, it is particularly preferable that the slider member provided at the tip of the magnetic head is the object to be conveyed.
本発明は、また、略円形の吸気口を先端に有する吸着ノズルと、当該ノズルをその軸回り回転方向に駆動可能に保持する保持具と、当該保持具を搬送する搬送手段とを有し、前記吸着ノズルが吸気口に対象物を吸着して保持し、前記搬送手段が前記保持具を所定位置まで搬送し、前記吸着ノズルが吸気口からの吸気を停止することにより対象物を離脱させる対象物の搬送方法であって、搬送路上に配置された撮像手段を制御して、前記吸着ノズルの軸回り回転方向における複数の回転位置における下端面の撮像画像を取得し、当該複数の回転位置における前記吸着ノズル下端面の撮像画像に基づいて、前記吸着ノズルの吸着位置中心点が予め設定された吸着位置中心点に最も近くなる前記吸着ノズルの軸回り回転位置を求め、前記保持具により前記吸着ノズルを当該求められた軸回り回転位置まで回転させることを特徴とする対象物の搬送方法を提供するものである。 The present invention also includes a suction nozzle having a substantially circular air inlet at its tip, a holder that holds the nozzle in a rotational direction around the axis, and a transport unit that transports the holder. The suction nozzle sucks and holds the object at the intake port, the transfer means transfers the holder to a predetermined position, and the suction nozzle stops the intake from the intake port, and the target is released. A method for transporting an object, wherein an image pickup unit disposed on a transport path is controlled to obtain captured images of lower end surfaces at a plurality of rotation positions in a rotation direction around the axis of the suction nozzle, and at the plurality of rotation positions. Based on the picked-up image of the lower surface of the suction nozzle, the rotation position around the axis of the suction nozzle that is closest to the suction position center point of the suction nozzle is obtained, and the holder There is provided a method of transporting objects, characterized in that rotating the suction nozzle to axis rotational position obtained the.
本発明は、また、略円形の吸気口を先端に有する吸着ノズルと、当該ノズルをその軸回り回転方向に駆動可能に保持する保持具と、当該保持具を搬送する搬送手段とを有し、前記吸着ノズルが吸気口に対象物を吸着して保持し、前記搬送手段が前記保持具を所定位置まで搬送し、前記吸着ノズルが吸気口からの吸気を停止することにより対象物を離脱させる対象物の搬送方法であって、搬送路上に配置された撮像手段を制御して、前記吸着ノズルの軸回り回転方向における複数の回転位置における下端面の撮像画像を取得し、当該複数の回転位置における前記吸着ノズル下端面の各撮像画像に表れる前記略円形の吸気口の内周円又は外周円を認識し、当該内周円又は外周円の中心点をそれぞれ求め、各中心点の座標情報と撮像画像上での前記予め設定された吸着位置中心点の座標情報とに基づいて、前記予め設定された吸着位置中心点に最も近くなる前記吸着ノズルの軸回り回転位置を求め、前記保持具により前記吸着ノズルを当該求められた軸回り回転位置まで回転させることを特徴とする対象物の搬送方法を提供するものである。 The present invention also includes a suction nozzle having a substantially circular air inlet at its tip, a holder that holds the nozzle in a rotational direction around the axis, and a transport unit that transports the holder. The suction nozzle sucks and holds the object at the intake port, the transfer means transfers the holder to a predetermined position, and the suction nozzle stops the intake from the intake port, and the target is released. A method for transporting an object, wherein an image pickup unit disposed on a transport path is controlled to obtain captured images of lower end surfaces at a plurality of rotation positions in a rotation direction around the axis of the suction nozzle, and at the plurality of rotation positions. Recognize the inner or outer circle of the substantially circular intake port appearing in each captured image of the lower end surface of the suction nozzle, determine the center point of the inner or outer circle, and obtain the coordinate information and image of each center point. Said on the image Based on the coordinate information of the suction position center point set for the purpose, the rotation position around the axis of the suction nozzle closest to the preset suction position center point is obtained, and the suction nozzle is obtained by the holder. An object conveying method is provided, wherein the object is conveyed to a rotational position around an axis.
本発明は、また、略円形の吸気口を先端に有する吸着ノズルと、当該ノズルをその軸回り回転方向に駆動可能に保持する保持具と、当該保持具を搬送する搬送手段とを有し、前記吸着ノズルが吸気口に対象物を吸着して保持し、前記搬送手段が前記保持具を所定位置まで搬送し、前記吸着ノズルが吸気口からの吸気を停止することにより対象物を離脱させる対象物の搬送方法であって、搬送路上に配置された撮像手段を制御して、前記吸着ノズルの軸回り回転方向における複数の回転位置における下端面の撮像画像を取得し、当該複数の回転位置における前記吸着ノズル下端面の各撮像画像に表れる前記略円形の吸気口の内周円又は外周円を認識し、当該内周円又は外周円の中心点をそれぞれ求め、各中心点が円周を構成する円とその中心点を求め、当該円の中心点と撮像画像上での前記予め設定された吸着位置中心点とを結ぶ直線を求め、当該直線と前記求めた円の円周との交点のうち前記予め設定された吸着位置中心点に最も近い交点を求め、当該交点と、当該円周上にある他の内周円又は外周円の中心点との相対的位置関係に基づき、前記予め設定された吸着位置中心点に最も近くなる前記吸着ノズルの軸回り回転位置を求め、前記保持具により前記吸着ノズルを当該求められた軸回り回転位置まで回転させることを特徴とする対象物の搬送方法を提供するものである。 The present invention also includes a suction nozzle having a substantially circular air inlet at its tip, a holder that holds the nozzle in a rotational direction around the axis, and a transport unit that transports the holder. The suction nozzle sucks and holds the object at the intake port, the transfer means transfers the holder to a predetermined position, and the suction nozzle stops the intake from the intake port, and the target is released. A method for transporting an object, wherein an image pickup unit disposed on a transport path is controlled to obtain captured images of lower end surfaces at a plurality of rotation positions in a rotation direction around the axis of the suction nozzle, and at the plurality of rotation positions. Recognize the inner or outer circle of the substantially circular intake port that appears in each captured image of the lower end surface of the suction nozzle, determine the center point of the inner or outer circle, and each center point constitutes the circumference Circle and its center point Finding a straight line connecting the center point of the circle and the preset suction position center point on the captured image, and the preset suction among the intersections of the straight line and the circumference of the circle Find the intersection closest to the position center point, and based on the relative positional relationship between the intersection and the center point of another inner circle or outer circle on the circumference, The object is provided with a method for conveying an object, wherein the closest rotation position of the suction nozzle around the axis is obtained, and the holding nozzle is used to rotate the suction nozzle to the obtained rotation position around the axis.
本発明の対象物の搬送方法は、特に、磁気ヘッドの先端に設けられるスライダ部材を搬送の対象物とするのが好適である。 In the method for conveying an object of the present invention, it is particularly preferable to use a slider member provided at the tip of the magnetic head as the object to be conveyed.
本発明は、また、略円形の吸気口を先端に有し対象物を吸着可能な吸着ノズルと、当該ノズルをその軸回り回転方向に駆動可能に保持する保持具と、当該保持具を搬送する搬送手段とを有する対象物の搬送装置において前記吸着ノズルの軸回り回転位置を自動調整するためのプログラムであって、搬送路上に配置された撮像手段から、前記吸着ノズルの軸回り回転方向における複数の回転位置における下端面の撮像画像を取得するステップと、当該複数の回転位置における前記吸着ノズル下端面の各撮像画像に表れる前記略円形の吸気口の内周円又は外周円を認識するステップと、当該内周円又は外周円の中心点をそれぞれ求めるステップと、各中心点の座標情報と撮像画像上での前記予め設定された吸着位置中心点の座標情報とに基づいて、前記予め設定された吸着位置中心点に最も近くなる前記吸着ノズルの軸回り回転位置を求めるステップと、当該求められた前記吸着ノズルの軸回り回転位置の情報を前記搬送装置に出力するステップとをコンピュータに実行させるプログラムを提供するものである。 The present invention also includes a suction nozzle having a substantially circular air inlet at the tip, capable of sucking an object, a holder that holds the nozzle in a rotational direction around its axis, and transports the holder. A program for automatically adjusting the rotation position around the axis of the suction nozzle in a conveyance device for an object having a conveyance means, and a plurality of programs in the rotation direction around the axis of the suction nozzle from an imaging means arranged on the conveyance path Acquiring a captured image of the lower end surface at the rotational position of the plurality, and recognizing an inner circle or an outer peripheral circle of the substantially circular intake port appearing in each captured image of the lower end surface of the suction nozzle at the plurality of rotational positions; , Based on the step of obtaining the center point of the inner circle or the outer circle, respectively, the coordinate information of each center point and the coordinate information of the previously set suction position center point on the captured image Obtaining a rotation position around the axis of the suction nozzle that is closest to the preset suction position center point, and outputting information about the obtained rotation position around the axis of the suction nozzle to the transport device. A program to be executed by a computer is provided.
本発明は、また、略円形の吸気口を先端に有し対象物を吸着可能な吸着ノズルと、当該ノズルをその軸回り回転方向に駆動可能に保持する保持具と、当該保持具を搬送する搬送手段とを有する対象物の搬送装置において前記吸着ノズルの軸回り回転位置を自動調整するためのプログラムであって、搬送路上に配置された撮像手段から、前記吸着ノズルの軸回り回転方向における複数の回転位置における下端面の撮像画像を取得するステップと、当該複数の回転位置における前記吸着ノズル下端面の各撮像画像に表れる前記略円形の吸気口の内周円又は外周円を認識するステップと、当該内周円又は外周円の中心点をそれぞれ求めるステップと、各中心点が円周を構成する円とその中心点を求めるステップと、当該円の中心点と撮像画像上での前記予め設定された吸着位置中心点とを結ぶ直線を求めるステップと、当該直線と前記求めた円の円周との交点のうち前記予め設定された吸着位置中心点に最も近い交点を求めるステップと、当該交点と、当該円周上にある他の内周円又は外周円の中心点との相対的位置関係に基づき、前記予め設定された吸着位置中心点に最も近くなる前記吸着ノズルの軸回り回転位置を求めるステップと、当該求められた前記吸着ノズルの軸回り回転位置の情報を前記搬送装置に出力するステップとをコンピュータに実行させるプログラムを提供するものである。 The present invention also includes a suction nozzle having a substantially circular air inlet at the tip, capable of sucking an object, a holder that holds the nozzle in a rotational direction around its axis, and transports the holder. A program for automatically adjusting the rotation position around the axis of the suction nozzle in a conveyance device for an object having a conveyance means, and a plurality of programs in the rotation direction around the axis of the suction nozzle from an imaging means arranged on the conveyance path Acquiring a captured image of the lower end surface at the rotational position of the plurality, and recognizing an inner circle or an outer peripheral circle of the substantially circular intake port appearing in each captured image of the lower end surface of the suction nozzle at the plurality of rotational positions; A center point of the inner circle or the outer circle, a step in which each center point forms a circle and a center point thereof, a center point of the circle and a captured image A step of obtaining a straight line connecting the predetermined suction position center point, and a step of obtaining an intersection closest to the preset suction position center point among the intersection points of the straight line and the circumference of the obtained circle; , Based on the relative positional relationship between the intersection and the center point of another inner circle or outer circle on the circumference, the axis of the suction nozzle closest to the preset suction position center point A program for causing a computer to execute a step of obtaining a rotational position and a step of outputting information on the obtained rotational position around the axis of the suction nozzle to the transport device is provided.
以上、説明したように、本発明のノズル吸引式の対象物の搬送装置、搬送方法及びこれらに用いられるプログラムによれば、従来の装置構成に変更を加えることなく、自動的に、ノズル吸着位置のずれによる影響を最小限に抑えて搬送不良を防止することができる。 As described above, according to the nozzle suction type object conveying apparatus, the conveying method, and the program used therefor according to the present invention, the nozzle suction position is automatically changed without changing the conventional apparatus configuration. It is possible to prevent the conveyance failure by minimizing the influence of the deviation.
また、本発明のノズル吸引式の対象物の搬送装置におけるカメラを含む撮像系は、搬送装置とは独立した構成であるので、搬送装置の装置構成による制約を受けることなく、あらゆる種類の搬送装置に適用可能である。 Moreover, since the imaging system including the camera in the nozzle suction type object conveying apparatus of the present invention has a configuration independent of the conveying apparatus, all kinds of conveying apparatuses are not limited by the apparatus configuration of the conveying apparatus. It is applicable to.
以下、添付図面を参照しながら、本発明のノズル吸引式の対象物の搬送装置、搬送方法及びこれらに用いられるプログラムを実施するための最良の形態として、磁気ヘッドのスライダチップの搬送装置について詳細に説明する。図１〜図４は、本発明の実施の形態を例示する図であり、これらの図において、同一の符号を付した部分は同一物を表わし、基本的な構成及び動作は同様であるものとする。
[構成]
図１は、本実施形態のスライダチップの搬送装置の全体構成を概略的に示す図である。
図１において、この搬送装置は、図６に示す従来の搬送装置と同様の構成に加えて、スライダチップの吸着工程からトレイ収納工程までの搬送路上に、カメラを備えていることを特徴とする。このカメラは、主制御部からカメラ制御部を通じて制御される。尚、主制御部、カメラ制御部及びロボット制御部は、制御プログラムと入出力手段を有するコンピュータとして構成することができる。
[動作]
１．ノズル吸着工程
図１に示すスライダチップの搬送装置の動作について説明する。
まず、図１における右側の治具の上方にノズルを保持する保持体を配置し、ノズルをＸ軸下方向に駆動してノズル先端をスライダ原材料から剥離されたスライダチップに接近又は接触させ、プッシャーで押しながらノズル先端から空気吸引を行うことにより、ノズル先端にスライダチップを吸着保持する。その後、吸引を継続しながら、ノズルをＸ軸上方向に駆動してノズル先端を治具から離隔させる。
２．トレイ配置工程
次に、図１における左側のトレイ上方の所定位置にノズルを保持する保持体を配置する。これに対して、トレイはＸ軸及びＹ軸方向に駆動制御され、ノズルが保持するスライダチップを収納すべきポケットが当該スライダチップの鉛直下方に位置するように位置決めされている。保持体はノズルをＸ軸下方向に駆動してノズル先端に保持しているスライダチップをポケットに収容させるとともに、ノズル先端からの吸気を停止してスライダチップを離脱させる。
以上のようなノズル吸着工程及びトレイ配置工程を繰り返すことにより、原材料から剥離されたスライダチップは、トレイ上に自動搬送され収納される。
３．回転位置修正工程
続いて、本実施形態のスライダチップの搬送装置におけるノズルの回転位置修正工程について説明する。この工程は、スライダチップの搬送作業時に随時行うものではなく、例えば、毎日の搬送装置稼動開始時に行うか、一定期間ごとに行うか、あるいは搬送不良発生時に行うなどするものである。
図１における中央のカメラの上方にノズルを保持しない状態の保持体を配置する。この際、正しいノズル回転軸中心とカメラの撮像中心点の水平位置が一致するように配置する。正しいノズル回転軸中心の位置は初期設定していてもよいし、カメラによるノズル下端面の撮像画像に基づいて正しいノズル回転軸中心を検出して位置決めしてもよい。
続いて、保持体がノズルを所定の角位置まで回転させるとともに、カメラがノズル下端面を撮像する。本実施形態では、例えば、０度（所定の角位置原点）、１２０度、２４０度の３つの角位置で撮像するものとする。図２は、カメラにより撮像されるノズル下端面の画像の例を示す図である。図示するように、撮像画像において、ノズル下端面の画像からノズルの外周円と内周円とを認識することができる。特に、ノズルの外周円は明瞭に表れるので、この略円形の外周円からノズル中心軸の位置座標を検出することができる。また、図示するように、カメラの撮像中心点（中心円）とノズルの外周円（又は内周円）とのずれ量（相関値）を検出することができる。以上の情報に基づいて、ノズルの最適角位置を求めることができる。尚、このノズルの最適角位置の算出のための計算処理は後述する。図３は、以上の回転位置修正工程の処理の流れを示すフローチャートである。
この回転位置修正工程では、それぞれの角位置で撮像したノズルの外周円画像とカメラの撮像中心点とを比較し、ノズルの回転位置をカメラの撮像中心点から最もずれが少ない角位置に合わせるよう位置修正を行う。このように、本実施形態のスライダチップの搬送装置では、ノズル吸着位置が水平方向にずれた場合でも、ノズルの回転位置を修正することにより、最もずれの影響が少ない状態にノズルを自動調整し、スライダチップの搬送作業を開始することができる。
４．ノズルの最適角位置の算出ステップ
ここで、本実施形態のスライダチップの搬送装置の回転位置修正工程において、ノズル中心軸座標とカメラの撮像中心点との位置関係情報に基づきノズルの最適角位置を算出する方法について詳細に説明する（図３のノズルの最適角位置の算出ステップ）。
まず、上記の回転位置修正工程の原理について、図４を参照しながら説明する。上記の通り、回転位置修正工程では、角位置０度、１２０度、２４０度それぞれにおけるノズルの外周円画像（イ）、（ロ）、（ハ）から、それらの中心座標α，β，γが求められている。ここで、３つの外周円の中心座標を通過する円（ニ）を求め、その中心座標（ｅ）とカメラ撮像中心点（ｆ）とを結ぶ直線を求め、この直線と円（ニ）との接点（ｇ），（ｈ）を求める。
続いて、カメラ撮像中心点（ｆ）と角位置０度におけるノズル外周円の中心点αとを結ぶ線分を求め、また、カメラ撮像中心点（ｆ）と、求めた２つの接点（ｇ），（ｈ）のうちカメラ撮像中心点（ｆ）に近いほうの接点（ｇ）とを結ぶ線分を求め、これらの線分の成す角Ａを求める。ここで、カメラ撮像中心点（ｆ）は、ノズルの理想中心位置である。そうすると、ノズル外周円の中心点とカメラ撮像中心点（ｆ）との距離が最小となるとき、すなわちノズル外周円の中心点が接点（ｇ）に一致するときが、ノズルの理想位置とのずれが最も小さい状態であるといえる。そこで、ノズルの回転位置を角位置０度から角度Ａだけ回転させることにより、最適なノズル回転位置とすることができる。
以上、本発明のノズル吸引式の対象物の搬送装置、搬送方法及びこれらに用いられるプログラムについて、具体的な実施の形態を示して説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。当業者であれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上記各実施形態におけるノズル、保持体、カメラ、トレイ、制御系などの構成及び機能に様々な変更・改良を加えることが可能である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a detailed description of a slider chip transfer device of a magnetic head as a best mode for carrying out a nozzle suction type object transfer device, a transfer method, and a program used therefor according to the present invention will be given with reference to the accompanying drawings. Explained. 1 to 4 are diagrams illustrating embodiments of the present invention. In these drawings, the same reference numerals denote the same components, and the basic configuration and operation are the same. To do.
[Constitution]
FIG. 1 is a diagram schematically showing an overall configuration of a slider chip transfer device of the present embodiment.
1, in addition to the same configuration as the conventional transport device shown in FIG. 6, this transport device is provided with a camera on the transport path from the slider chip adsorption process to the tray storage process. . This camera is controlled from the main control unit through the camera control unit. The main control unit, camera control unit, and robot control unit can be configured as a computer having a control program and input / output means.
[Operation]
1. Nozzle Suction Process The operation of the slider chip transfer device shown in FIG. 1 will be described.
First, a holding body for holding the nozzle is disposed above the right jig in FIG. 1, and the nozzle is driven downward in the X axis so that the nozzle tip approaches or contacts the slider chip peeled from the slider raw material. The slider chip is adsorbed and held at the tip of the nozzle by sucking air from the tip of the nozzle while pushing. Thereafter, while continuing the suction, the nozzle is driven in the X-axis upward direction to separate the nozzle tip from the jig.
2. Tray Arrangement Step Next, a holder for holding the nozzle is arranged at a predetermined position above the left tray in FIG. On the other hand, the tray is driven and controlled in the X-axis and Y-axis directions, and is positioned so that the pocket for storing the slider chip held by the nozzle is positioned vertically below the slider chip. The holding body drives the nozzle downward in the X-axis to accommodate the slider chip held at the nozzle tip in the pocket, and stops the suction from the nozzle tip to release the slider chip.
By repeating the nozzle suction step and the tray arrangement step as described above, the slider chip peeled from the raw material is automatically conveyed and stored on the tray.
3. Rotation Position Correction Step Next, the nozzle rotation position correction step in the slider chip transfer device of this embodiment will be described. This process is not performed at any time during the transfer operation of the slider chip. For example, it is performed at the start of daily operation of the transfer apparatus, is performed at regular intervals, or is performed when a transfer failure occurs.
A holding body that does not hold the nozzle is disposed above the central camera in FIG. At this time, the correct nozzle rotation axis center and the horizontal position of the imaging center point of the camera are arranged so as to coincide with each other. The position of the correct nozzle rotation axis center may be initially set, or the correct nozzle rotation axis center may be detected and positioned based on a captured image of the nozzle lower end surface by the camera.
Subsequently, the holding body rotates the nozzle to a predetermined angular position, and the camera images the lower end surface of the nozzle. In the present embodiment, for example, imaging is performed at three angular positions of 0 degrees (predetermined angular position origin), 120 degrees, and 240 degrees. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an image of the nozzle lower end surface imaged by the camera. As shown in the figure, in the captured image, the outer circumference circle and the inner circumference circle of the nozzle can be recognized from the image of the nozzle lower end surface. In particular, since the outer peripheral circle of the nozzle appears clearly, the position coordinates of the nozzle central axis can be detected from this substantially circular outer peripheral circle. Further, as shown in the drawing, it is possible to detect a shift amount (correlation value) between the imaging center point (center circle) of the camera and the outer circumference circle (or inner circumference circle) of the nozzle. Based on the above information, the optimum angular position of the nozzle can be obtained. A calculation process for calculating the optimum angular position of the nozzle will be described later. FIG. 3 is a flowchart showing the flow of the above rotational position correction process.
In this rotational position correction process, the outer peripheral circle image of the nozzle imaged at each angular position is compared with the imaging center point of the camera, and the rotational position of the nozzle is adjusted to the angular position with the least deviation from the imaging center point of the camera. Correct the position. As described above, in the slider chip transport device of this embodiment, even when the nozzle suction position is shifted in the horizontal direction, the nozzle is automatically adjusted to the state where the influence of the shift is the smallest by correcting the rotation position of the nozzle. The transfer operation of the slider chip can be started.
4). Step of calculating the optimum angular position of the nozzle Here, in the rotational position correcting step of the slider chip transport device of the present embodiment, the optimum angular position of the nozzle is determined based on the positional relationship information between the nozzle center axis coordinates and the imaging center point of the camera. The calculation method will be described in detail (calculation step of the optimum angular position of the nozzle in FIG. 3).
First, the principle of the rotational position correction process will be described with reference to FIG. As described above, in the rotational position correction process, the center coordinates α, β, and γ are obtained from the outer peripheral circular images (A), (B), and (C) of the nozzles at the angular positions of 0 degrees, 120 degrees, and 240 degrees, respectively. It has been demanded. Here, a circle (d) passing through the center coordinates of the three outer circles is obtained, a straight line connecting the center coordinate (e) and the camera imaging center point (f) is obtained, and the straight line and the circle (d) Find the contacts (g) and (h).
Subsequently, a line segment connecting the camera imaging center point (f) and the center point α of the nozzle outer circumference circle at the angular position 0 degree is obtained, and the camera imaging center point (f) and the obtained two contact points (g). , (H), a line segment connecting the contact point (g) closer to the camera imaging center point (f) is obtained, and an angle A formed by these line segments is obtained. Here, the camera imaging center point (f) is the ideal center position of the nozzle. Then, when the distance between the center point of the nozzle outer periphery circle and the camera imaging center point (f) is minimum, that is, when the center point of the nozzle outer periphery circle coincides with the contact (g), the deviation from the ideal position of the nozzle. Is the smallest state. Therefore, by rotating the nozzle rotation position from the angular position 0 degree by the angle A, the optimum nozzle rotation position can be obtained.
As mentioned above, although the specific embodiment was shown and demonstrated about the conveying apparatus of the nozzle suction type object of this invention, the conveying method, and the program used for these, this invention is not limited to these. A person skilled in the art can make various changes and improvements to the configurations and functions of the nozzle, holder, camera, tray, control system, etc. in each of the above embodiments without departing from the scope of the present invention. is there.
本発明のノズル吸引式の対象物の搬送装置、搬送方法及びこれらに用いられるプログラムは、磁気ヘッドのスライダチップのような微小部品のみならず、広く製造業の製造現場において対象物の搬送技術及び位置決め技術として利用することができるものである。 The nozzle suction-type object conveying apparatus and method of the present invention and the program used therefor include not only microparts such as slider chips of magnetic heads, but also object conveying techniques widely used in manufacturing sites in the manufacturing industry. It can be used as a positioning technique.
Claims (10)
搬送路上に配置された撮像手段を制御して、前記吸着ノズルの下端面の撮像画像を取得する手段と、
前記吸着ノズルの軸回り回転方向における複数の回転位置における下端面の撮像画像を取得し、当該複数の回転位置における前記吸着ノズル下端面の撮像画像に基づいて、前記吸着ノズルの吸着位置中心点が予め設定された吸着位置中心点に最も近くなる前記吸着ノズルの軸回り回転位置を求め、前記保持具により前記吸着ノズルを当該求められた軸回り回転位置まで回転させるノズル回転位置調整手段とを有することを特徴とする対象物の搬送装置。 A suction nozzle having a substantially circular air inlet at its tip; a holder that holds the nozzle in a rotational direction around its axis; and a transport unit that transports the holder. In the apparatus for conveying an object, the object is adsorbed and held, the conveying means conveys the holder to a predetermined position, and the adsorption nozzle stops the intake from the intake port, thereby removing the object.
Means for controlling the imaging means disposed on the transport path to obtain a captured image of the lower end surface of the suction nozzle;
Captured images of the lower end surface at a plurality of rotation positions in the rotation direction around the axis of the suction nozzle are acquired, and based on the captured images of the lower end surface of the suction nozzle at the plurality of rotation positions, the suction position center point of the suction nozzle is A nozzle rotation position adjusting unit that obtains a rotation position around the axis of the suction nozzle that is closest to a preset suction position center point, and rotates the suction nozzle to the calculated rotation position around the axis by the holder; An apparatus for conveying an object.
搬送路上に配置された撮像手段を制御して、前記吸着ノズルの軸回り回転方向における複数の回転位置における下端面の撮像画像を取得し、
当該複数の回転位置における前記吸着ノズル下端面の撮像画像に基づいて、前記吸着ノズルの吸着位置中心点が予め設定された吸着位置中心点に最も近くなる前記吸着ノズルの軸回り回転位置を求め、
前記保持具により前記吸着ノズルを当該求められた軸回り回転位置まで回転させることを特徴とする対象物の搬送方法。 A suction nozzle having a substantially circular air inlet at its tip; a holder that holds the nozzle in a rotational direction around its axis; and a transport unit that transports the holder. This is a method for conveying an object in which the object is adsorbed and held, the conveying means conveys the holder to a predetermined position, and the adsorption nozzle stops the intake from the intake port, thereby detaching the object. And
By controlling the imaging means arranged on the conveyance path, to obtain a captured image of the lower end surface at a plurality of rotation positions in the rotation direction around the axis of the suction nozzle,
Based on the picked-up image of the lower end surface of the suction nozzle at the plurality of rotation positions, the rotation position around the axis of the suction nozzle where the suction position center point of the suction nozzle is closest to the preset suction position center point is determined.
A method of conveying an object, wherein the suction nozzle is rotated by the holder to the rotation position around the determined axis.
搬送路上に配置された撮像手段を制御して、前記吸着ノズルの軸回り回転方向における複数の回転位置における下端面の撮像画像を取得し、
当該複数の回転位置における前記吸着ノズル下端面の各撮像画像に表れる前記略円形の吸気口の内周円又は外周円を認識し、
当該内周円又は外周円の中心点をそれぞれ求め、
各中心点の座標情報と撮像画像上での前記予め設定された吸着位置中心点の座標情報とに基づいて、前記予め設定された吸着位置中心点に最も近くなる前記吸着ノズルの軸回り回転位置を求め、
前記保持具により前記吸着ノズルを当該求められた軸回り回転位置まで回転させることを特徴とする対象物の搬送方法。 A suction nozzle having a substantially circular air inlet at its tip; a holder that holds the nozzle in a rotational direction around its axis; and a transport unit that transports the holder. This is a method for conveying an object in which the object is adsorbed and held, the conveying means conveys the holder to a predetermined position, and the adsorption nozzle stops the intake from the intake port, thereby detaching the object. And
By controlling the imaging means arranged on the conveyance path, to obtain a captured image of the lower end surface at a plurality of rotation positions in the rotation direction around the axis of the suction nozzle,
Recognizing the inner circle or outer circle of the substantially circular intake port appearing in each captured image of the lower end surface of the suction nozzle at the plurality of rotation positions,
Find the center point of the inner circle or outer circle,
Based on the coordinate information of each center point and the coordinate information of the preset suction position center point on the captured image, the rotation position around the axis of the suction nozzle closest to the preset suction position center point Seeking
A method of conveying an object, wherein the suction nozzle is rotated by the holder to the rotation position around the determined axis.
搬送路上に配置された撮像手段を制御して、前記吸着ノズルの軸回り回転方向における複数の回転位置における下端面の撮像画像を取得し、
当該複数の回転位置における前記吸着ノズル下端面の各撮像画像に表れる前記略円形の吸気口の内周円又は外周円を認識し、
当該内周円又は外周円の中心点をそれぞれ求め、
各中心点が円周を構成する円とその中心点を求め、
当該円の中心点と撮像画像上での前記予め設定された吸着位置中心点とを結ぶ直線を求め、
当該直線と前記求めた円の円周との交点のうち前記予め設定された吸着位置中心点に最も近い交点を求め、
当該交点と、当該円周上にある他の内周円又は外周円の中心点との相対的位置関係に基づき、前記予め設定された吸着位置中心点に最も近くなる前記吸着ノズルの軸回り回転位置を求め、
前記保持具により前記吸着ノズルを当該求められた軸回り回転位置まで回転させることを特徴とする対象物の搬送方法。 A suction nozzle having a substantially circular air inlet at its tip; a holder that holds the nozzle in a rotational direction around its axis; and a transport unit that transports the holder. This is a method for conveying an object in which the object is adsorbed and held, the conveying means conveys the holder to a predetermined position, and the adsorption nozzle stops the intake from the intake port, thereby detaching the object. And
By controlling the imaging means arranged on the conveyance path, to obtain a captured image of the lower end surface at a plurality of rotation positions in the rotation direction around the axis of the suction nozzle,
Recognizing the inner circle or outer circle of the substantially circular intake port appearing in each captured image of the lower end surface of the suction nozzle at the plurality of rotation positions,
Find the center point of the inner circle or outer circle,
Find the circle and center point where each center point constitutes the circumference,
Find a straight line connecting the center point of the circle and the preset suction position center point on the captured image,
Of the intersections of the straight line and the circumference of the obtained circle, find the intersection closest to the preset suction position center point,
Based on the relative positional relationship between the intersection and the center point of the other inner or outer circle on the circumference, the suction nozzle rotates about the axis closest to the preset suction position center point. Find the position
A method of conveying an object, wherein the suction nozzle is rotated by the holder to the rotation position around the determined axis.
搬送路上に配置された撮像手段から、前記吸着ノズルの軸回り回転方向における複数の回転位置における下端面の撮像画像を取得するステップと、
当該複数の回転位置における前記吸着ノズル下端面の各撮像画像に表れる前記略円形の吸気口の内周円又は外周円を認識するステップと、
当該内周円又は外周円の中心点をそれぞれ求めるステップと、
各中心点の座標情報と撮像画像上での前記予め設定された吸着位置中心点の座標情報とに基づいて、前記予め設定された吸着位置中心点に最も近くなる前記吸着ノズルの軸回り回転位置を求めるステップと、
当該求められた前記吸着ノズルの軸回り回転位置の情報を前記搬送装置に出力するステップとをコンピュータに実行させるプログラム。 A target having a suction nozzle having a substantially circular air inlet at its tip, capable of sucking an object, a holder that can drive the nozzle in a rotational direction around its axis, and a transport unit that transports the holder A program for automatically adjusting the rotational position of the suction nozzle around the axis in an article transport device,
Acquiring captured images of lower end surfaces at a plurality of rotation positions in a rotation direction around the axis of the suction nozzle from an imaging unit disposed on a conveyance path;
Recognizing an inner circle or outer circle of the substantially circular intake port appearing in each captured image of the lower end surface of the suction nozzle at the plurality of rotation positions;
Obtaining each center point of the inner circle or outer circle;
Based on the coordinate information of each center point and the coordinate information of the preset suction position center point on the captured image, the rotation position around the axis of the suction nozzle closest to the preset suction position center point A step of seeking
A program for causing a computer to execute the step of outputting the obtained information about the rotation position of the suction nozzle around the axis to the transport device.
搬送路上に配置された撮像手段から、前記吸着ノズルの軸回り回転方向における複数の回転位置における下端面の撮像画像を取得するステップと、
当該複数の回転位置における前記吸着ノズル下端面の各撮像画像に表れる前記略円形の吸気口の内周円又は外周円を認識するステップと、
当該内周円又は外周円の中心点をそれぞれ求めるステップと、
各中心点が円周を構成する円とその中心点を求めるステップと、
当該円の中心点と撮像画像上での前記予め設定された吸着位置中心点とを結ぶ直線を求めるステップと、
当該直線と前記求めた円の円周との交点のうち前記予め設定された吸着位置中心点に最も近い交点を求めるステップと、
当該交点と、当該円周上にある他の内周円又は外周円の中心点との相対的位置関係に基づき、前記予め設定された吸着位置中心点に最も近くなる前記吸着ノズルの軸回り回転位置を求めるステップと、
当該求められた前記吸着ノズルの軸回り回転位置の情報を前記搬送装置に出力するステップとをコンピュータに実行させるプログラム。 A target having a suction nozzle having a substantially circular air inlet at its tip, capable of sucking an object, a holder that can drive the nozzle in a rotational direction around its axis, and a transport unit that transports the holder A program for automatically adjusting the rotational position of the suction nozzle around the axis in an article transport device,
Acquiring captured images of lower end surfaces at a plurality of rotation positions in a rotation direction around the axis of the suction nozzle from an imaging unit disposed on a conveyance path;
Recognizing an inner circle or outer circle of the substantially circular intake port appearing in each captured image of the lower end surface of the suction nozzle at the plurality of rotation positions;
Obtaining each center point of the inner circle or outer circle;
Obtaining a circle and a center point of which each center point constitutes a circumference;
Obtaining a straight line connecting the center point of the circle and the preset suction position center point on the captured image;
Obtaining an intersection closest to the preset suction position center point among intersections of the straight line and the circumference of the obtained circle;
Based on the relative positional relationship between the intersection and the center point of the other inner or outer circle on the circumference, the suction nozzle rotates about the axis closest to the preset suction position center point. Determining a position;
A program for causing a computer to execute the step of outputting the obtained information about the rotation position of the suction nozzle around the axis to the transport device.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120726 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20131105 |