JP2012066331A - Alignment device, and alignment method - Google Patents
Alignment device, and alignment method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012066331A JP2012066331A JP2010212625A JP2010212625A JP2012066331A JP 2012066331 A JP2012066331 A JP 2012066331A JP 2010212625 A JP2010212625 A JP 2010212625A JP 2010212625 A JP2010212625 A JP 2010212625A JP 2012066331 A JP2012066331 A JP 2012066331A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- workpiece
- unit
- imaging
- alignment
- positioning
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
本発明の実施形態は、2つのワークを高精度に位置決めするためのアライメント装置及びアライメント方法に関する。 Embodiments described herein relate generally to an alignment apparatus and an alignment method for positioning two workpieces with high accuracy.
2個の板状のワークを上下に重ねて相対的な位置を合わせてからねじ締結により組み立てる場合、ワークの位置を上方に設置されたCCDカメラを用い画像処理で検出する位置検出機構と、ワークを把持するとともに、位置検出機構の検出結果に基づいて得られた位置情報に基づいてワークを移動させるためのアクチュエータ機構を有するアライメント装置が用いられている。このようなアライメント装置による位置合わせ後には、ワークの厚さ方向に貫通するねじ等で締結して2個のワークを連結させる。また、高精度な位置合わせが要求される場合では、ねじ締結後に位置合わせの精度検査を行っている。例えば、許容範囲はプラスマイナス10μm程度である。 When two plate-shaped workpieces are stacked one on top of the other and assembled by screw fastening, a position detection mechanism that detects the position of the workpiece by image processing using a CCD camera installed above, and the workpiece In addition, an alignment apparatus having an actuator mechanism for moving a workpiece based on position information obtained based on a detection result of a position detection mechanism is used. After alignment by such an alignment apparatus, the two workpieces are connected by fastening with screws or the like that penetrate in the thickness direction of the workpiece. In addition, when high-accuracy alignment is required, alignment accuracy inspection is performed after screw fastening. For example, the allowable range is about plus or minus 10 μm.
なお、ワークの少なくとも一方がガラスのような脆性材の場合、強固な締結をおこなうとワークが割れる可能性があり、これを防ぐためワークの間に緩衝材のシートを挟む場合がある。 In addition, when at least one of the workpieces is a brittle material such as glass, the workpiece may be broken if it is firmly fastened. In order to prevent this, a buffer material sheet may be sandwiched between the workpieces.
また、高精度な位置合わせが要求されるほど、ワークの位置を検出するためのCCDカメラは高倍率(10〜20倍程度)のものが必要となる。倍率が高くなればわずかな焦点距離の誤差で画像がぼやけ、画像処理による位置検出精度が低下する。 Further, the higher the accuracy of the alignment is required, the higher the magnification (about 10 to 20 times) of the CCD camera for detecting the position of the work is required. If the magnification increases, the image becomes blurred due to a slight focal length error, and the position detection accuracy by image processing decreases.
ワークをねじ締結により固定すると、緩衝材のシートがつぶれるため、カメラとワークの距離がねじ締結の前後で僅かに変化する。この距離差が生じることで、例えばねじ締結前のワークとカメラとの距離がカメラの焦点距離と一致するようにカメラを設置した場合、位置合わせは高精度で行えるが、ねじ締結後は画像がぼやけて位置検査の精度が悪くなる。 When the workpiece is fixed by screw fastening, the cushioning material sheet is crushed, and the distance between the camera and the workpiece slightly changes before and after the screw fastening. Due to this distance difference, for example, when the camera is installed so that the distance between the workpiece and the camera before screw fastening matches the focal length of the camera, alignment can be performed with high accuracy, but the image is not displayed after screw fastening. It is blurred and the accuracy of the position inspection is deteriorated.
反対にねじ締結後のワークとカメラとの距離がカメラの焦点距離と一致するようにカメラを設置した場合、ねじ締結後の位置検査は高精度で行えるが、位置合わせの精度が悪くなる。 On the other hand, when the camera is installed so that the distance between the work after the screw fastening and the camera matches the focal length of the camera, the position inspection after the screw fastening can be performed with high accuracy, but the positioning accuracy is deteriorated.
そこで、高倍率のカメラを用いた場合であっても、ねじ締結の前後でワークとカメラとの距離を変えないことにより、位置合わせ及び位置検査共に高精度で行うことができるアライメント装置及びアライメント方法を提供することを目的としている。 Therefore, even when a high-magnification camera is used, an alignment apparatus and an alignment method that can perform both alignment and position inspection with high accuracy by not changing the distance between the workpiece and the camera before and after screw fastening. The purpose is to provide.
第1のワークと第2のワークとを緩衝シートを挟んでねじ締結する際に用いるアライメント装置において、前記第1のワーク上に前記第2のワークを重ねて位置決めするワーク把持部と、前記第2のワークを前記第1のワークの反対側から撮像する撮像部と、この撮像部によって撮像された前記第2のワークの画像を処理して前記第1のワークに対する前記第2のワークの相対位置を検出する検出部と、前記第2のワークを前記第1のワーク側に前記緩衝シートを挟んで加圧する加圧部と、前記加圧部による加圧後で、かつ、ねじ締結前に、前記撮像部により前記第2のワークを撮像し、検出された前記相対位置に基づいて前記ワーク把持部による前記第2のワークの位置決めを行う位置決め制御部と、ねじ締結後に、前記撮像部により前記第2のワークを撮像し、位置決め精度の検出を行う精度検出部とを備えた。 In the alignment apparatus used when the first workpiece and the second workpiece are screwed together with a buffer sheet interposed therebetween, a workpiece gripping unit that positions the second workpiece on the first workpiece, and the first workpiece An imaging unit that images the second workpiece from the opposite side of the first workpiece, and a relative image of the second workpiece to the first workpiece by processing an image of the second workpiece imaged by the imaging unit A detection unit for detecting a position, a pressurizing unit that pressurizes the second workpiece with the buffer sheet sandwiched between the first workpiece, the pressurizing unit, and after screw fastening A positioning control unit that images the second workpiece by the imaging unit and positions the second workpiece by the workpiece gripping unit based on the detected relative position; and after the screw fastening, by the imaging unit Above The second workpiece captured, and a precision detector which detects the positioning accuracy.
第1のワークと第2のワークとを緩衝シートを挟んでねじ締結する際に用いるアライメント方法において、前記第1のワーク上に前記第2のワークを供給し、前記第2のワークを前記第1のワーク側に前記緩衝シートを挟んで加圧し、前記第2のワークを前記第1のワークの反対側から撮像し、前記第2のワークの画像を処理して前記第1のワークに対する前記第2のワークの相対位置を検出し、前記第1のワーク上に前記第2のワークを重ねて高精度に位置決めし、ねじ締結後に、前記第2のワークを撮像し、位置決め精度の検出を行う。 In the alignment method used when the first workpiece and the second workpiece are screwed together with a buffer sheet interposed therebetween, the second workpiece is supplied onto the first workpiece, and the second workpiece is moved to the first workpiece. Pressurizing the buffer sheet on one workpiece side, imaging the second workpiece from the opposite side of the first workpiece, processing the image of the second workpiece, and The relative position of the second workpiece is detected, the second workpiece is overlapped on the first workpiece and positioned with high accuracy, and after screw fastening, the second workpiece is imaged to detect positioning accuracy. Do.
図1は、一実施の形態に係るアライメント装置10を模式的に示す斜視図、図2〜図5は、アライメント装置10によるアライメント工程を示す説明図である。なお、W1は例えば金属板からなる第1のワーク、W2は例えばガラス板(脆性材)からなる第2のワーク、Sは樹脂材製の緩衝シート、Nはねじを示している。 FIG. 1 is a perspective view schematically showing an alignment apparatus 10 according to an embodiment, and FIGS. 2 to 5 are explanatory views showing an alignment process by the alignment apparatus 10. W1 is a first workpiece made of, for example, a metal plate, W2 is a second workpiece made of, for example, a glass plate (brittle material), S is a buffer sheet made of a resin material, and N is a screw.
アライメント装置10は、第1のワークW1と第2のワークW2とを例えばプラスマイナス10μm以下の高精度で重ね合わせるための装置である。 The alignment apparatus 10 is an apparatus for superimposing the first workpiece W1 and the second workpiece W2 with high accuracy of, for example, plus or minus 10 μm or less.
アライメント装置10は、第1のワークW1を固定支持する支持部20と、第2のワークW2を把持するとともに位置決めするワーク把持部30と、第2のワークW2の上方であって、第1のワークW1の反対側に設けられた撮像部(検出部)40と、第2のワークW2を第1のワークW1側に押圧する加圧機構50と、これら各部を連携制御する位置決め制御部60とを備えている。
The alignment apparatus 10 includes a support portion 20 that fixes and supports the first workpiece W1, a
ワーク把持部30は、第2のワークW2の4側面を支持する6つの支持部材31と、これら支持部材31を移動させる4つのアクチュエータ32を備え、第2のワークW2の位置を定める。
The
撮像部40は、一対のCCDカメラ41と、画像処理部42とを備えている。CCDカメラ41は、第2のワークW2の上面に形成されたアライメントマークMを撮像し、画像処理部42により画像処理し、第1のワークW1に対する第2のワークW2の相対位置を検出する。なお、CCDカメラ41の焦点距離はQとする。
The
加圧機構50は、4つのシリンダ51と、これら4つのシリンダ51からそれぞれ凸没するピストン52を備え、第2のワークW2の4つの加圧位置Pを加圧する。なお、加圧に際しては4つの加圧力が均等になるように制御される。また、その加圧量は、加圧力を解除したときに、緩衝シートSの潰れる量がねじ締結により潰れる量と同等(被写界深度内)となるように予め設定されている。
The pressurizing
制御部60は、画像処理部42によって得られた第2のワークW2の位置情報に基づいて、第1のワークW1との相対位置を算出し、位置決め機構30の動作量を演算する。
The
なお、位置決め制御部60は、加圧機構50による加圧後で、かつ、ねじ締結前に、撮像部40により第2のワークW2を撮像し、検出された相対位置に基づいてワーク把持部30による第2のワークW2の位置決めを行う位置決め部61とともに、ねじ締結後に、撮像部40により第2のワークW2を撮像し、位置決め精度の検出を行う精度検出部62とを備えている。
The
このように構成されたアライメント装置10では、次のようにして第1のワークW1と第2のワークW2との位置合わせを行う。すなわち、第1のワークW1を支持部20に取り付ける。次に、図2に示すように、第2のワークW2及び緩衝シートSを第1のワークW1の上方に供給する。このときに行う位置決めは粗い位置決めとなる。 In the alignment apparatus 10 configured as described above, the first workpiece W1 and the second workpiece W2 are aligned as follows. That is, the first workpiece W1 is attached to the support portion 20. Next, as shown in FIG. 2, the second workpiece W2 and the buffer sheet S are supplied above the first workpiece W1. The positioning performed at this time is coarse positioning.
次に、図3に示すように、加圧機構50により、第2のワークW2を第1のワークW1側に緩衝シートSを挟んで加圧する。その加圧量は、加圧力を解除したときに、緩衝シートSの潰れる量がねじ締結により潰れる量と同等とする。
Next, as shown in FIG. 3, the
この状態で、図4に示すように、CCDカメラ41により、第2のワークW2のアライメントマークMを第1のワークW1の反対側から撮像する。このとき、CCDカメラ41と第2のワークW2までの距離L1は、CCDカメラ41の焦点距離Qとほぼ一致し、高精度に撮像を行うことができる。
In this state, as shown in FIG. 4, the
なお、図4の右側の比較図に示すように、加圧機構50が無い場合には、緩衝シートSが潰れていない分δだけ、CCDカメラ41と第2のワークW2との距離L3が焦点距離Qより短くなる。前述したように、CCDカメラ41は高倍率であるため、僅かな差分δでも被写界深度範囲外となり、CCDカメラ41の撮像画像の精度が低下する。
As shown in the comparison diagram on the right side of FIG. 4, in the absence of the
第2のワークW2の画像を処理して第1のワークW1に対する第2のワークW2の相対位置を検出する。次に、位置決め部61により、得られた相対位置に基づいて第2のワークW2の移動量を算出し、ワーク把持部30に指令する。ワーク把持部30では、アクチュエータ32を動作させ、第1のワークW1の所定位置に第2のワークW2を位置決めする。
The image of the second workpiece W2 is processed to detect the relative position of the second workpiece W2 with respect to the first workpiece W1. Next, the positioning unit 61 calculates the movement amount of the second workpiece W2 based on the obtained relative position, and commands the
次に、図示しないねじ締結装置等によりねじ締結を行う。これにより、緩衝シートSが潰れる。そして、ねじ締結を行った後、精度検出部62により撮像部40によりアライメントマークMを撮像して位置決め精度の検査を行う。このとき、CCDカメラ41と第2のワークW2との距離L2は、CCDカメラ41の焦点距離Qとほぼ一致しているため、アライメントマークMの撮像画像の精度は高い。
Next, screw fastening is performed by a screw fastening device or the like (not shown). Thereby, the buffer sheet S is crushed. Then, after screw fastening, the
上述したように、アライメント装置10によれば、ねじ締結前の位置決め制御部61による第1のワークW1と第2のワークW2との位置合わせの際におけるCCDカメラ41と第2のワークW2との距離L1と、ねじ締結後の精度検出部62による第1のワークW1と第2のワークW2との位置決め精度の検出の際におけるを行うCCDカメラ41と第2のワークW2との距離L2とをいずれもCCDカメラ41の焦点距離Qと一致させることができるため、アライメントマークMの撮像画像がぼけることが無い。このため、位置検出の精度を高めることができる。なお、距離L1、L2は、厳密に焦点距離Qと一致していなくても、被写界深度内であればよい。
As described above, according to the alignment apparatus 10, the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
10…アライメント装置、20…支持部、30…ワーク把持部、32…アクチュエータ、40…撮像部(検出部)、41…CCDカメラ、42…画像処理部、50…加圧機構、60…制御部、61…位置決め部、62…精度検出部、W1…第1のワーク、W2…第2のワーク、S…緩衝シート、N…ねじ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Alignment apparatus, 20 ... Support part, 30 ... Work holding part, 32 ... Actuator, 40 ... Imaging part (detection part), 41 ... CCD camera, 42 ... Image processing part, 50 ... Pressure mechanism, 60 ... Control part , 61 ... Positioning section, 62 ... Accuracy detection section, W1 ... First work, W2 ... Second work, S ... Buffer sheet, N ... Screw.
Claims (5)
前記第1のワーク上に前記第2のワークを重ねて位置決めするワーク把持部と、
前記第2のワークを前記第1のワークの反対側から撮像する撮像部と、
この撮像部によって撮像された前記第2のワークの画像を処理して前記第1のワークに対する前記第2のワークの相対位置を検出する検出部と、
前記第2のワークを前記第1のワーク側に前記緩衝シートを挟んで加圧する加圧部と、
前記加圧部による加圧後で、かつ、ねじ締結前に、前記撮像部により前記第2のワークを撮像し、検出された前記相対位置に基づいて前記ワーク把持部による前記第2のワークの位置決めを行う位置決め制御部と、
ねじ締結後に、前記撮像部により前記第2のワークを撮像し、位置決め精度の検出を行う精度検出部とを備えていることを特徴とするアライメント装置。 In the alignment apparatus used when the first workpiece and the second workpiece are screwed with the buffer sheet interposed therebetween,
A workpiece gripper for positioning the second workpiece on the first workpiece;
An imaging unit for imaging the second workpiece from the opposite side of the first workpiece;
A detection unit that processes an image of the second workpiece imaged by the imaging unit and detects a relative position of the second workpiece with respect to the first workpiece;
A pressurizing unit that pressurizes the second workpiece with the buffer sheet sandwiched between the first workpiece and the first workpiece;
After the pressurization by the pressurization unit and before the screw fastening, the imaging unit captures an image of the second workpiece, and the second workpiece by the workpiece gripping unit is detected based on the detected relative position. A positioning control unit for positioning;
An alignment apparatus comprising: an accuracy detection unit configured to image the second workpiece by the imaging unit and detect positioning accuracy after the screws are fastened.
前記第1のワーク上に前記第2のワークを供給し、
前記第2のワークを前記第1のワーク側に前記緩衝シートを挟んで加圧し、
前記第2のワークを前記第1のワークの反対側から撮像し、
前記第2のワークの画像を処理して前記第1のワークに対する前記第2のワークの相対位置を検出し、
前記第1のワーク上に前記第2のワークを重ねて高精度に位置決めし、
ねじ締結後に、前記第2のワークを撮像し、位置決め精度の検出を行うことを特徴とするアライメント方法。 In the alignment method used when the first workpiece and the second workpiece are screwed with the buffer sheet interposed therebetween,
Supplying the second workpiece onto the first workpiece;
Pressurizing the second workpiece with the buffer sheet sandwiched between the first workpiece and the first workpiece;
Imaging the second workpiece from the opposite side of the first workpiece;
Processing the image of the second workpiece to detect the relative position of the second workpiece with respect to the first workpiece;
Overlaying the second work on the first work and positioning with high accuracy,
An alignment method comprising: imaging the second workpiece after screw fastening and detecting positioning accuracy.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010212625A JP2012066331A (en) | 2010-09-22 | 2010-09-22 | Alignment device, and alignment method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010212625A JP2012066331A (en) | 2010-09-22 | 2010-09-22 | Alignment device, and alignment method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012066331A true JP2012066331A (en) | 2012-04-05 |
Family
ID=46164214
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010212625A Withdrawn JP2012066331A (en) | 2010-09-22 | 2010-09-22 | Alignment device, and alignment method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012066331A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107825125A (en) * | 2017-11-30 | 2018-03-23 | 中国地质大学(武汉) | A kind of screw positioning of view-based access control model servo and lock unload screw device |
CN109128788A (en) * | 2018-10-16 | 2019-01-04 | 昆山迈致治具科技有限公司 | A kind of device and method verifying screwdriver bit position |
CN113165188A (en) * | 2018-12-21 | 2021-07-23 | 欧姆龙株式会社 | Aligning device |
-
2010
- 2010-09-22 JP JP2010212625A patent/JP2012066331A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107825125A (en) * | 2017-11-30 | 2018-03-23 | 中国地质大学(武汉) | A kind of screw positioning of view-based access control model servo and lock unload screw device |
CN109128788A (en) * | 2018-10-16 | 2019-01-04 | 昆山迈致治具科技有限公司 | A kind of device and method verifying screwdriver bit position |
CN109128788B (en) * | 2018-10-16 | 2024-02-06 | 昆山迈致治具科技有限公司 | Device and method for checking batch head position |
CN113165188A (en) * | 2018-12-21 | 2021-07-23 | 欧姆龙株式会社 | Aligning device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4516567B2 (en) | Printed circuit board support device | |
JP5732631B2 (en) | Joining apparatus and joining method | |
KR101398320B1 (en) | Laser processing method and laser processing apparatus | |
WO2015045475A1 (en) | Alignment method and alignment device | |
JP6927475B2 (en) | Devices and methods for bonding alignment | |
JP2017108089A (en) | Laser processing apparatus and laser processing method | |
JP2010272707A (en) | Alignment method for joining | |
TW201245093A (en) | Substrate processing method | |
TWI676782B (en) | Alignment system for a workpiece printing machine, printing machine and method for printing a planar workpiece with a conductive medium | |
JP2012066331A (en) | Alignment device, and alignment method | |
JP2013255892A (en) | Coating device | |
CN115135996A (en) | Method for inspecting light-transmissive laminate | |
JP6120286B2 (en) | Joining apparatus and joining method | |
JP2009231671A (en) | Alignment apparatus | |
KR102362976B1 (en) | Apparatus and method for positioning a first object relative to a second object | |
US20130180658A1 (en) | Tilt correcting apparatus and bonding method using the same | |
CN113316714B (en) | Full-surface visual inspection system for flaky objects | |
JP2008023723A (en) | Method and equipment for inspection of printing | |
JP6165102B2 (en) | Joining apparatus, joining system, joining method, program, and information storage medium | |
JP7112341B2 (en) | Mounting equipment and mounting method | |
JP2009277850A (en) | Mounting device and mounting method for electronic component | |
KR101381704B1 (en) | Grinding apparatus having device for fixing object | |
KR20150113130A (en) | Mounting method and mounting device | |
JP4418295B2 (en) | Optical element bonding device | |
JP2007033625A (en) | Apparatus and method for adhering optical components |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20131203 |