JP2013238947A - 基板配線作業支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】作業者が配線作業を行う際に、配線する部品のピンを容易に確認することができ、配線ミスや配線漏れを防止することが可能な基板配線作業支援システムを得る。
【解決手段】表示部３の画面上に、作業者が入力した作業番号に対応するＣＡＤデータと、配線作業を行うプリント基板の撮影画像を表示すると共に、作業指示情報に基づいて作業者が配線するピンの座標値を取得し、画面上のＣＡＤデータ及び撮影画像の両方において、当該ピンをハイライト表示する。さらに、作業者が実際に配線するピンにレーザや可視光等の光を照射する照射装置６ａを備え、その照射範囲が表示装置３に表示された拡大画像の基板範囲と対応するように調整する。
【選択図】図２０

Description

本発明は、基板上に配置された複数の部品のピン相互間を配線する作業を支援する基板配線作業支援システムに関する。

配線作業を支援するシステムの先行例として、特許文献１には、電気器具の配線を行う作業者に対し、配線に関する情報を表示装置に表示して支援を行う配線作業システムが提示されている。この例では、演算処理部は、指定された電線について電気器具間の配線経路を電気器具の画像と共に表示装置に表示し、また、電線を接続する電気器具のターミナル配線画像をターミナルのピン番号と共に表示装置に表示することにより、作業者が電気器具に電線を配線する際の配線作業を支援している。

このような配線作業支援システムにおいて用いられる配線経路の画像は、ＣＡＤシステムを使用して作成され、データベースソフトにテーブル形式で格納されている。作業者は、必要な情報を表示装置の画面上に読み出して作業を行う。例えば、配線経路画像に表示された「配線画像拡大」の文字をマウスでクリックすると、配線が行われた状態の写真画像が拡大表示される。なお、配線が行われた状態の写真画像は、予め写真画像テーブルに格納されている。

また、特許文献２には、ＣＡＤシステムにおけるグラフィック表示装置とテキストファイル表示装置との間のコミュニケーションシステムが提示されている。この先行例では、テキストファイル表示装置において指定した文字列に対応するグラフィックスデータが、グラフィックス表示装置において変化されて、例えば、ハイライト表示やズーム表示やビットアップ表示される。

特開２００７−７２７９１号公報 特開平８−１６６５４号公報

従来の配線作業支援システムにおいては、作業者は、表示装置の画面上に表示されたＣＡＤデータや写真画像と、手元のプリント基板を見比べながら、配線する部品のピンを探して配線作業を行っていた。このため、ピンの位置を誤る配線ミスや配線漏れ等の不良が発生することがあった。

さらに、配線した後の確認作業においても、表示装置の画面上のＣＡＤデータや写真画像と手元のプリント基板を、作業者が目視で比較する必要があり、作業者の負担が大きかった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、作業者が配線作業を行う際に、配線する部品のピンを容易に確認することができ、配線ミスや配線漏れを防止することが可能な基板配線作業支援システムを得ることを目的とする。

本発明に係る基板配線作業支援システムは、基板上に配置された複数の部品のピン相互
間を配線する作業を支援する基板配線作業支援システムであって、作業対象の基板を撮影する撮影装置、基板のＣＡＤデータ及び配線に関する作業指示情報を作業番号と関連付けて蓄積する記憶装置、画面上に作業番号入力部、ＣＡＤデータ表示部、基板画像表示部、及び作業指示情報表示部を有する表示装置、作業者が表示装置の作業番号入力部に入力装置を介して入力した作業番号に基づいて配線作業支援を実行する演算制御装置を備え、演算制御装置は、撮影装置により撮影された基板画像を取得する画像入力部と、作業番号入力部に入力された作業番号に対応するＣＡＤデータ及び作業指示情報を記憶装置から取得するデータ読込み処理部と、画像入力部が取得した基板画像とデータ読込み処理部が取得した作業番号に対応するＣＡＤデータ及び作業指示情報を表示装置に出力する表示処理部と、画像入力部が取得した基板画像から位置合わせマークを認識する画像認識処理部と、画像認識処理部により認識された位置合わせマークをＣＡＤデータの位置合わせマークと照合し基板画像上の各ピンの座標値を取得する座標取得処理部と、作業番号に対応する作業指示情報に基づいて作業者が配線するピンの座標値を座標取得処理部から取得し、表示装置に表示されたＣＡＤデータ及び基板画像において、当該ピンをハイライト表示するハイライト処理部を有するものである。

本発明に係る基板配線作業支援システムによれば、表示装置の画面上にＣＡＤデータを表示するＣＡＤデータ表示部と、撮影装置により撮影された基板画像を表示する基板画像表示部を備えており、ＣＡＤデータ及び基板画像において、作業者が配線する部品のピンをハイライト表示することができるため、作業者は配線する部品のピンを基板上で容易に確認することができ、配線ミスや配線漏れを防止することが可能である。

本発明の実施の形態１に係るプリント基板配線作業支援システムの全体構成を示す図である。 本発明の実施の形態１に係るプリント基板配線作業支援システムにおける演算制御装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態１に係るプリント基板配線作業支援システムのメニュー画面を示す図である。 本発明の実施の形態１に係るプリント基板配線作業支援システムの本体画面を示す図である。 本発明の実施の形態１に係るプリント基板配線作業支援システムの処理の流れを示す図である。 本発明の実施の形態１に係るプリント基板配線作業支援システムの処理の流を示す図である。 本発明の実施の形態２に係るプリント基板配線作業支援システムにおける演算制御装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態２に係るプリント基板配線作業支援システムの本体画面を示す図である。 本発明の実施の形態２に係るプリント基板配線作業支援システムの処理の流れを示す図である。 本発明の実施の形態２に係るプリント基板配線作業支援システムの処理の流れを示す図である。 本発明の実施の形態３に係るプリント基板配線作業支援システムにおける演算制御装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態３に係るプリント基板配線作業支援システムの本体画面を示す図である。 本発明の実施の形態３に係るプリント基板配線作業支援システムの処理の流れを示す図である。 本発明の実施の形態４に係るプリント基板配線作業支援システムにおける演算制御装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態４に係るプリント基板配線作業支援システムの本体画面を示す図である。 本発明の実施の形態５に係るプリント基板配線作業支援システムにおける演算制御装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態５に係るプリント基板配線作業支援システムの本体画面を示す図である。 本発明の実施の形態５に係るプリント基板配線作業支援システムの処理の流れを示す図である。 本発明の実施の形態５に係るプリント基板配線作業支援システムにおける照射装置の照射範囲を示す図である。 本発明の実施の形態６に係るプリント基板配線作業支援システムにおける演算制御装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態６に係るプリント基板配線作業支援システムの処理の流れを示す図である。

本発明に係る基板配線作業支援システムの全体構成について、図１を用いて説明する。本発明に係る基板配線作業支援システムは、主にプリント基板上に配置された複数の部品のピン相互間を配線する作業を支援するものであって、演算制御装置１、記憶装置２、表示装置３、入力装置４、撮影装置５、及び照射装置６を備えている。ただし、以下に説明する実施の形態１〜実施の形態４では、照射装置６を含まない構成について示しているが、それらの実施の形態において照射装置６を含む構成とすることもできる。本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能なものである。

演算制御装置１は、作業者が表示装置３の作業番号入力部に入力した作業番号に基づいて、配線作業支援を実行する。作業番号とは、製品毎に、設計データ、製作図面、使用されている部品名、型番等の製作情報が紐づけられて管理されている番号である。演算制御装置１の内部構成は各実施の形態で異なり、それに伴い表示装置３の画面構成も異なるものとなるが、記憶装置２、入力装置４、及び撮影装置５については各実施の形態で同じ構成のものを用いることができる。

本発明に係る基板配線作業支援システムは、ソフトウェアとして例えばデータベースソフトを使用して構築され、表示装置３のシステム画面上に読み出して表示するように構成される。記憶装置２には、データベースとしてＣＡＤデータファイル２１と作業指示情報データファイル２２が設けられ、それぞれ基板のＣＡＤデータと、配線に関する作業指示情報を作業番号と関連付けて蓄積している。なお、ＣＡＤデータファイル２１には、一般的なＣＡＤシステムで作成されたプリント基板の部品配置や配線パターンが示された二次元画像、プリント基板、部品、配線等の情報で構築されたＣＡＤデータが、プリント基板の種類毎に格納される。

表示装置３は、その画面上に、作業番号入力部、ＣＡＤデータ表示部、基板画像表示部、及び作業指示情報表示部等を有している。入力装置４は、キーボード、マウス、バーコードリーダ等であり、作業者は入力装置４を介して表示装置３の作業番号入力部に作業番号を入力する。撮影装置５は、作業対象のプリント基板を撮影するカメラである。また、照射装置６は、作業対象のプリント基板上において、作業者が配線する（すべき）ピンに、レーザや可視光等の光を照射するものである。以下に、本発明を実施するための実施の形態１〜実施の形態６について、図面に基づいて説明する。

実施の形態１．
図２は、本発明の実施の形態１に係るプリント基板配線作業支援システムにおける演算制御装置の機能構成を示している。演算制御装置１は、対話部１００、表示処理部１０１、画像入力部１０２、データ読込み処理部１０３、画像認識処理部１０４、座標取得処理部１０５、及びハイライト処理部１０６を有している。なお、本実施の形態１における演算制御装置１の構成は、以下に示す実施の形態２〜実施の形態５においても共通のものである。

対話部１００は、作業者が入力装置４を介して表示装置３の画面上の作業番号入力部に入力した作業番号を取得する。また、作業番号以外にも、作業者が入力装置４を介して入力した情報は、対話部１００によって適宜処理される。画像入力部１０２は、撮影装置５により撮影された作業対象のプリント基板の基板画像（撮影画像）を取得する。データ読込み処理部１０３は、表示装置３の画面上の作業番号入力部に入力され、対話部１００により取得された作業番号に対応するＣＡＤデータ及び作業指示情報を記憶装置２から取得する。

表示処理部１０１は、画像入力部１０２が取得した基板画像と、データ読込み処理部１０３が取得した作業番号に対応するＣＡＤデータ及び作業指示情報を、表示装置３に出力する。なお、表示装置３に表示されるＣＡＤデータと基板画像は、表示処理部１０１において、互いに同じ向きになるように処理される。具体的には、ＣＡＤデータを回転（９０°、１８０°、２７０°）させる、または表面と裏面を切り替えることにより方向を揃える。

画像認識処理部１０４は、画像入力部１０２が取得した基板画像から位置合わせマークであるターゲットマークを認識する。具体的には、プリント基板上に複数配置されたターゲットマークの形状、サイズ、位置関係等を画像認識する。座標取得処理部１０５は、画像認識処理部１０４により認識されたターゲットマークを、データ読込み処理部１０３により取得したＣＡＤデータのターゲットマークと照合し、基板画像上の各部品の全てのピンの座標値を取得する。

ターゲットマークの照合方法としては、例えば画像認識処理部１０４は、画像入力部１０２が取得した基板画像から複数のターゲットマークの位置関係を認識する。座標取得処理部１０５は、画像認識処理部１０４により認識された位置関係に該当するＣＡＤデータのターゲットマークを抽出し、該ターゲットマークの座標値から基板画像上の各部品のピンの座標値を取得する。

また、ハイライト処理部１０６は、作業番号に対応する作業指示情報に基づいて、作業者が次に配線するピンの座標値を座標取得処理部１０５から取得し、表示装置３に表示されたＣＡＤデータ及び基板画像において、当該ピンをハイライト表示する。なお、本実施の形態１では、ハイライト処理部１０６は、表示装置３に表示されたＣＡＤデータ及び基板画像の両方において当該ピンをハイライトする構成としたが、作業者が適宜、それらを選択可能なように構成しても良い。

本実施の形態１に係るプリント基板配線作業支援システムにおいて、表示装置３に表示される配線作業支援メニュー画面を図３に、本体画面を図４に示す。図３に示すように、配線作業支援メニュー画面３１（以下メニュー画面３１と略す）は、作業番号を入力する作業番号入力部４１、配線作業支援システムの本体画面３２を起動する作業開始ボタン４２、及びシステムを終了する終了ボタン４３を有している。作業者は入力装置４を介して作業番号入力部４１に作業番号を入力し、作業開始ボタン４２を押下する。これにより対話部１００は作業番号を取得し、図４に示す本体画面３２が起動される。

本体画面３２は、ＣＡＤデータを表示するＣＡＤデータ表示部５１と、基板画像表示部である撮影画像表示部５２、及び作業指示情報表示部である作業画面表示部５３を有している。作業画面表示部５３には、作業指示情報データを配線作業リスト６１の各項目欄に展開している。配線作業リスト６１は、配線元（ＦＲＯＭ）の部品のピン番号と配線先（ＴＯ）の部品のピン番号を含み、作業者は入力手段４（マウス）により各項目欄を選択可能である。

また、本体画面３２は、撮影画像表示部５２の表示を更新する処理を行う画像更新ボタン６２、配線作業リスト６１で選択された部品のピンをハイライト表示する処理を実行するハイライトボタン６３、本体画面３２を終了してメニュー画面３１に戻る処理を行う終了ボタン６４を有している。

次に、本実施の形態１に係るプリント基板配線作業支援システムにおける処理の流れについて、図５のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップ１（Ｓ１）において、作業者がプリント基板配線作業支援システムをパソコン上で起動すると、表示処理部１０１は表示装置３にメニュー画面３１を表示する。

続いて、ステップ２（Ｓ２）において、作業者は、キーボードやバーコードリーダ等の入力装置４により、メニュー画面３１の作業番号入力部４１に作業番号を入力し、ステップ３（Ｓ３）で作業開始ボタン４２を押下する。この作業開始ボタン４２の押下により、本体画面３２が起動され、ステップ１０（Ｓ１０）で表示装置３に表示されるが、Ｓ１０までの間に、以下のステップ４〜ステップ９の処理が行われる。なお、プリント基板配線作業支援システムの本体画面３２を起動せずに終了する場合は、メニュー画面３１の終了ボタン４３を押下する。

Ｓ３において、作業開始ボタン４２が押下されると、ステップ４（Ｓ４）において、対話部１００は、作業番号入力部４１の入力値を取得し、ステップ５（Ｓ５）において、取得した作業番号に対応するＣＡＤデータと作業指示情報データの番号を特定する。続いてステップ６（Ｓ６）において、データ読込み処理部１０３は、該当するＣＡＤデータと作業指示情報データを、記憶装置２のＣＡＤデータファイル２１と作業指示情報データファイル２２から取得する。

さらに、ステップ７（Ｓ７）において、画像入力部１０２は、撮影装置５から作業対象であるプリント基板の撮影画像を取得し、ステップ８（Ｓ８）において、画像認識処理部１０４は、画像入力部１０２により取得したプリント基板の撮影画像に含まれるターゲットマークを認識し、その形状やサイズ、位置関係を解析する。続いてステップ９（Ｓ９）において、座標取得部１０５は、Ｓ８の解析結果をＳ６で取得したＣＡＤデータに含まれるターゲットマークと照合し、撮影画像中の各部品のピンの座標値を取得し、システム内の記憶領域に保持する。

Ｓ９までの処理が完了後、Ｓ１０において、表示処理部１０１は本体画面３２（図４）を起動し、ＣＡＤデータ表示部５１にＳ６で取得したＣＡＤデータを表示し、撮影画像表示部５２にＳ７で取得した撮影画像を表示し、作業画面表示部５３にＳ６で取得した作業指示情報データを配線作業リスト６１の各項目欄に展開して表示する。ＣＡＤデータ表示部５１に表示されるＣＡＤデータは、画像認識処理部１０４の解析結果に基づいて、撮影画像表示部５２に表示される撮影画像と同じ向きになるように表示される。

次に、ステップ１１（Ｓ１１）において、作業者は、本体画面３２の作業画面表示部５
３に表示された配線作業リスト６１から、配線を行う一方のピン（ＦＲＯＭ）もしくは他方のピン（ＴＯ）を選択する。続いて、ステップ１２（Ｓ１２）でハイライトボタン６３を押下すると、ステップ１３（Ｓ１３）において、ハイライト処理部１０６は、配線作業リスト６１でフォーカスされた項目欄に入力された部品のピン番号を取得し、ステップ１４（Ｓ１４）において、該当する部品のピン座標を座標取得処理部１０５から取得する。

続いて、ステップ１５（Ｓ１５）において、本体画面３２のＣＡＤデータ表示部５１及び撮影画像表示部５２において、該当する部品のピンをハイライト表示する。作業者は、本体画面３２のハイライト表示された箇所を確認しながら、手元のプリント基板において配線作業を行う。その後、ステップ１６（Ｓ１６）において、全ての配線が完了した場合（ＹＥＳ）は、終了ボタン６４を押下し、本体画面３２を終了する。Ｓ１６において全ての配線が完了していない場合（ＮＯ）は、Ｓ１１に戻り、同様の処理を繰り返す。

また、図６は、本体画面３２の撮影画像更新ボタン６２を実行した際の処理の流れを示している。図６に示すように、ステップ２１（Ｓ２１）において、作業者が撮影画像更新ボタン６２を押下すると、ステップ２２（Ｓ２２）において、画像入力部１０２は、撮影装置５から作業対象であるプリント基板の撮影画像を取得する。

続いて、図５のＳ８、Ｓ９と同様に、ステップ２３（Ｓ２３）において、画像認識処理部１０４は、画像入力部１０２により取得したプリント基板の撮影画像に含まれるターゲットマークを認識し、その形状やサイズ、位置関係を解析する。続いてステップ２４（Ｓ２４）において、座標取得部１０５は、Ｓ２３の解析結果に基づいて、図５のＳ６で取得したＣＡＤデータに含まれるターゲットマークと照合し、撮影画像中の各部品のピンの座標値を取得する。その後、ステップ２５（Ｓ２５）において、本体画面３２の撮影画像５２の表示が更新される。

本実施の形態１に係るプリント基板配線作業支援システムによれば、表示部３の画面上に、作業者が入力した作業番号に対応するＣＡＤデータと、配線作業を行うプリント基板の撮影画像を表示すると共に、作業指示情報に基づいて作業者が配線するピンの座標値を取得し、画面上のＣＡＤデータ及び撮影画像の両方において、当該ピンをハイライト表示するようにしたので、作業者は配線する部品のピンをプリント基板上で容易に探すことができ、配線した後の確認作業も容易となる。これにより、作業者の負担が大幅に軽減され、配線ミス及び配線漏れを防止することができ、効率の良い配線作業を行うことが可能となる。

実施の形態２．
図７は、本発明の実施の形態２に係るプリント基板配線作業支援システムにおける演算制御装置の機能構成を示している。なお、図７中、図２と同一、相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。

本実施の形態２における演算制御装置１は、上記実施の形態１と同様の構成に加え、表示装置３に表示されたＣＡＤデータ及び撮影画像を、作業者が配線するピンを中心として所定の倍率で拡大した拡大画像を生成する拡大画像処理部１０８と、拡大画像処理部１０８により生成されたＣＡＤデータ及び撮影画像いずれかの拡大画像を選択して表示装置３に表示する画面切替処理部１０７を備えている。

図８は、本実施の形態２における本体画面を示している。なお、図８中、上記実施の形態１の本体画面３２（図４）と同様の構成には同一符号を付し説明を省略する。本実施の形態２における本体画面３３は、基板画像表示部７０、拡大画面表示部７１、拡大ボタン７２、及び画面切替ボタン７３を有している。基板画像表示部７０には、拡大画像処理部
１０８により予め設定された所定の倍率で拡大されたＣＡＤデータ及び撮影画像のいずれかが表示される。

また、拡大画面表示部７１には、配線作業リスト６１でフォーカスされている行の作業位置（ピン）を中心としたＣＡＤデータまたは撮影画像の拡大画面を、配線する一方のピン（ＦＲＯＭ）と他方のピン（ＴＯ）に分けて２画面で表示している。拡大ボタン７２は、拡大画面表示部７１にＣＡＤデータまたは撮影画像の拡大表示を行い、画像切替ボタン７３は、基板画像表示部７０の表示をＣＡＤデータまたは撮影画像に切り替える。すなわち、作業者が画面切替ボタン７３を押下することにより、画面切替処理部１０７により、両者の画面が切り替えられ、基板画像表示部７０に表示される。

本実施の形態２に係るプリント基板配線作業支援システムの処理の流れは、配線作業支援システムの本体画面３３を表示する処理（図５のＳ１０）までは、上記実施の形態１と同様である。ただし、Ｓ１０において、本体画面３３の基板画像表示部７０には、Ｓ６で取得したＣＡＤデータを表示し、拡大画面表示部７１はブランク表示とする。その後、終了までの全てのステップの間で、図９及び図１０のフローチャートに示す処理を実行することができる。

図９は、本実施の形態２における拡大画像処理部１０８の処理の流れを示している。ステップ３１（Ｓ３１）において、作業者は、作業画面表示部５３の配線作業リスト６１から、配線する一方のピン（ＦＲＯＭ）もしくは他方のピン（ＴＯ）を選択する。続いてステップ３２（Ｓ３２）で拡大ボタン７２を押下すると、図５のＳ６で取得したＣＡＤデータと作業指示情報データから、配線作業リスト６１でフォーカスされている行（作業Ｎｏ）のピン（ＦＲＯＭ、ＴＯ）の座標値を取得し、さらに、ステップ３３（Ｓ３３）において、基板サイズと現在の表示倍率情報を取得する。

続いてステップ３４（Ｓ３４）において、拡大画面表示部７１に表示される拡大画像の表示倍率を、例えば基板画像表示部７０の画像の５倍、１０倍等、予め設定された倍率に設定する。さらに、ステップ３５（Ｓ３５）において、配線するピンの座標を座標取得処理部１０５から取得し、ステップ３６（Ｓ３６）で、Ｓ３４で設定した表示倍率で、配線する一方のピン（ＦＲＯＭ）と他方のピン（ＴＯ）を中心とした拡大画像を、拡大画面表示部７１に上下に分けて２画面で表示する。

また、図１０は、本実施の形態２における画面切替処理部１０７の処理の流れを示している。ステップ４１（Ｓ４１）において、作業者が、画像切替ボタン７３を押下すると、ステップ４２（Ｓ４２）において、画面切替処理部１０７は、拡大画面表示部７１の拡大画像を初期化（ブランク表示）する。その後、ステップ４３（Ｓ４３）において、基板画像表示部７０の表示を変更する。すなわち、ＣＡＤデータが表示されていた場合には撮影画像に変更し、撮影画像が表示されていた場合にはＣＡＤデータに変更する。

本実施の形態２によれば、上記実施の形態１と同様の効果に加え、ＣＡＤデータまたは撮影画像を、配線するピンを中心として所定の倍率で拡大した拡大画像を表示装置３に表示することができるため、作業者はさらに容易に配線するピンを確認することが可能となる。

実施の形態３．
図１１は、本発明の実施の形態３に係るプリント基板配線作業支援システムにおける演算制御装置の機能構成を示している。なお、図１１中、図２と同一、相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。

本実施の形態３における演算制御装置１は、上記実施の形態１と同様の構成に加え、ＣＡＤデータ及び基板画像を重ね合わせて表示装置３に表示する画像重ね合わせ処理部１０９を備えている。画像重ね合わせ処理部１０９は、表示装置３に表示されたＣＡＤデータ及び基板画像の表示位置及び表示倍率を調整し、各々に含まれるターゲットマークの位置が一致するように重ね合わせた重ね合わせ画像を生成するものである。

図１２は、本実施の形態３における本体画面を示している。なお、図１２中、上記実施の形態１の本体画面３２（図４）と同様の構成には同一符号を付し説明を省略する。本実施の形態３における本体画面３４は、基板画像表示部８０とプルダウンボタン８１を有している。基板画像表示部８０には、作業者がプルダウンボタン８１で選択した重ね合わせ画像、ＣＡＤデータ、または撮影画像が表示される。

本実施の形態３に係るプリント基板配線作業支援システムの処理の流れは、上記実施の形態１とほぼ同様であるが、本体画面３４を表示する処理の前、すなわち図５のＳ９とＳ１０の間に、図１３のフローチャートに示す処理を実行する。

図１３は、本実施の形態３における画像重ね合わせ処理部１０９の処理の流れを示している。ステップ５１（Ｓ５１）において、図５のＳ６で取得したＣＡＤデータと、Ｓ８で撮影画像を解析した結果から、両者に含まれるターゲットマークの座標値を照合する。続いて、ステップ５２（Ｓ５２）において、複数のターゲットマーク相互間の距離から、ＣＡＤデータと撮影画像の表示サイズが同じになるように表示倍率を調整する。

さらに、ステップ５３（Ｓ５３）において、ＣＡＤデータと撮影画像のターゲットマークが一致するよう両者の位置を補正し、ステップ５４（Ｓ５４）において、ＣＡＤデータと撮影画像の重ね合わせ画像が生成される。これにより、Ｓ１０において、基板画像表示部８０に重ね合わせ画像が表示される本体画面３４（図１２）が表示される。

本実施の形態３では、本体画面３４のプルダウンボタン８１で重ね合わせ画像が選択された場合、ハイライト処理部１０６は、基板画像表示部８０に表示された重ね合わせ画像において、当該ピンをハイライト表示する。また、プルダウンボタン８１でＣＡＤデータまたは撮影画像を選択して基板画像表示部８０に表示した場合、それらの画面上で当該ピンをハイライト表示する。

本実施の形態３によれば、上記実施の形態１と同様の効果に加え、ＣＡＤデータ及び基板画像を重ね合わせた重ね合わせ画像を表示装置３に表示することができるため、作業者はさらに確実に配線するピンを確認することが可能となる。

実施の形態４．
図１４は、本発明の実施の形態４に係るプリント基板配線作業支援システムにおける演算制御装置の機能構成を示している。なお、図１４中、図２と同一、相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。

本実施の形態４における演算制御装置１は、上記実施の形態２と同様の拡大画像処理部１０８と、上記実施の形態３と同様の画像重ね合わせ処理部１０９を備えている。すなわち、本実施の形態４では、拡大画像処理部１０８により、ＣＡＤデータまたは撮影画像を配線するピンを中心として所定の倍率で拡大した拡大画像を表示装置３に表示することができると共に、画像重ね合わせ処理部１０９により、ＣＡＤデータ及び基板画像を重ね合わせた重ね合わせ画像を生成し、表示装置３に表示することができる。さらに、拡大画像処理部１０８は、重ね合わせ画像についても、配線されるピンを中心として所定の倍率で拡大した拡大画像を生成することができる。

図１５は、本実施の形態４における本体画面を示している。なお、図１５中、上記実施の形態１の本体画面３２（図４）と同様の構成には同一符号を付し説明を省略する。本実施の形態４における本体画面３５は、上記実施の形態３における本体画面３４と同様に、基板画像表示部８０とプルダウンボタン８１を有している。基板画像表示部８０には、作業者がプルダウンボタン８１で選択した重ね合わせ画像、ＣＡＤデータ、または撮影画像が表示される。

また、上記実施の形態２における本体画面３３と同様に、拡大画面表示部７１、拡大ボタン７２を有している。拡大画面表示部７１には、配線作業リスト６１でフォーカスされている行の作業位置（ピン）を中心としたＣＡＤデータまたは撮影画像の拡大画面を、配線する一方のピン（ＦＲＯＭ）と他方のピン（ＴＯ）に分けて２画面で表示される。

本実施の形態４に係るプリント基板配線作業支援システムの処理の流れは、上記実施の形態２及び実施の形態３と同様であるので説明を省略する。本実施の形態４によれば、上記実施の形態１と同様の効果に加え、上記実施の形態２及び実施の形態３と同様の効果も得られ、配線作業の確実性をさらに向上することができる。

実施の形態５．
上記実施の形態１〜実施の形態４では、表示装置３の画面上において作業者が配線するピンをハイライト表示することにより、作業者の配線作業を支援する例について説明したが、本発明の実施の形態５ではさらに、作業対象のプリント基板上において、作業者が実際に配線するピンに、レーザや可視光等の光を照射する照射装置６を備えた例について説明する（全体構成図は図１参照）。

図１６は、本実施の形態５に係るプリント基板配線作業支援システムにおける演算制御装置の機能構成を示している。なお、図１６中、図１４と同一、相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。本実施の形態５における演算制御装置１は、照射装置６による光の照射を制御する照射部１１０と、作業者が配線するピンの座標値をＣＡＤデータから取得し、この座標値に基づいて照射装置６からの光が基板上の当該ピンを照射するように照射位置を補正する照射位置補正処理部１１１を備えている。それ以外の構成は、上記実施の形態４における演算制御装置１（図１４）と同様である。

照射位置補正処理部１１１は、プリント基板上の所定のターゲットマーク、例えば基板の原点（左下）に最も近いターゲットマークに照射装置６の始点をセットし、その始点から作業者が配線するピンまでの距離をそれぞれの座標値から計算して照射位置を決定するものである。

図１７は、本実施の形態５における本体画面を示している。なお、図１７中、上記実施の形態４の本体画面３５（図１５）と同様の構成には同一符号を付し説明を省略する。本実施の形態５における本体画面３６は、上記実施の形態４における本体画面３５と同様の構成に加え、照射位置補正処理部１１１による処理を実行後、照射部１１０によりレーザや可視光等の光を照射する照射ボタン９０を備えている。

本実施の形態５に係るプリント基板配線作業支援システムの処理の流れは、配線作業支援システムの本体画面３６を表示する処理（図５のＳ１０）までは、上記実施の形態１と同様である。それ以降のステップにおいて、図１８のフローチャートに示す処理を実行する。

図１８は、本実施の形態５における照射位置補正処理部１１１の処理の流れを示してい
る。ステップ６１（Ｓ６１）において、作業者が予めプリント基板の原点（左下）に最も近いターゲットマークに照射装置６の始点を調整する。続いてステップ６２（Ｓ６２）で作業者が照射ボタン９０を押下すると、ステップ６３（Ｓ６３）において照射位置補正処理部１１１は、配線作業リスト６１でフォーカスされた項目欄の部品のピンの番号を取得する。さらに、ステップ６４（Ｓ６４）において、該当するピンの座標値を取得し、始点のターゲットマークから該当ピンまでの移動距離（Ｘ，Ｙ）を求め、ステップ６５（Ｓ６５）で照射装置６の照射位置を補正（設定）する。

なお、照射装置６から照射される光は、配線するピンのみをポイント（点）で照射するものであっても良いが、図１９に示すように、配線するピンを中心として円状に半径Ａの設定値の範囲に照射するものであってもよい。その場合、演算制御装置１には、照射装置６による照射範囲を設定する照射範囲設定部（図示せず）が設けられる。これにより、作業者は、配線するピンを中心として円状に照射される光の照射範囲を変更することができる。

本実施の形態５によれば、上記実施の形態１〜実施の形態４と同様の効果に加え、作業者が実際に配線するピンにレーザや可視光等の光を照射する照射装置６を備えたので、作業者は手元のプリント基板上において配線するピンを容易に確認することができ、配線するピンを間違う配線ミスを防止することができる。

実施の形態６．
図２０は、本発明の実施の形態６に係るプリント基板配線作業支援システムにおける演算制御装置の機能構成を示している。なお、図２０中、図１６と同一、相当部分には同一符号を付している。本実施の形態６に係るプリント基板配線作業支援システムは、作業者が配線するピンを中心として円状に照射される光の照射範囲を変更可能な照射装置６ａを備えている。

本実施の形態６における演算制御装置１は、上記実施の形態４（図１４）と同様に、表示装置３に表示されたＣＡＤデータ及び基板画像のそれぞれを、作業者が配線するピンを中心として所定の倍率で拡大した拡大画像を生成する拡大画像処理部１０８と、表示装置３に表示されたＣＡＤデータ及び基板画像の表示位置及び表示倍率を調整し、各々に含まれるターゲットマークの位置が一致するように重ね合わせた重ね合わせ画像を生成する画像重ね合わせ処理部１０９を備えている。

さらに、拡大画像処理部１０８は、重ね合わせ画像を配線されるピンを中心として所定の倍率で拡大した拡大画像を生成することもできる。照射範囲照合処理部１１２は、照射装置６ａによる光の照射範囲を、表示装置３に表示される拡大画像の基板範囲と対応するように調整するものである。

本実施の形態６における本体画面は、上記実施の形態５と同様であるので図１７を流用して説明する。本体画面３６の拡大画面表示部７１に表示される拡大画像は、ＣＡＤデータ、撮影画像、及び重ね合わせ画像のいずれであってもよい。照射範囲照合処理部１２は、拡大画面表示部７１に表示された拡大画像の基板範囲とほぼ一致する照射範囲となるように、照射装置６ａの照射位置を調整し設定する。

本実施の形態６における照射範囲照合処理部１１２の処理の流れを図２１に示す。照合位置補正処理部１１１による処理後、ステップ７１（Ｓ７１）において、照射範囲照合処理部１１２は、表示装置３の拡大画面表示部７１に表示される拡大画像の表示範囲を、拡大画像処理部１０８から取得する。続いて、ステップ７２（Ｓ７２）において、照射装置６ａによる光の照射範囲を、表示装置３に表示される拡大画像の基板範囲と対応するよう
に設定する。

本実施の形態６によれば、作業者が実際に配線するピンにレーザや可視光等の光を照射する照射装置６ａを備え、その照射範囲が表示装置３に表示された拡大画像の基板範囲と対応しているので、作業者は手元のプリント基板上において配線するピンを容易に確認することができ、配線するピンを間違う配線ミスを防止することができる。

本発明は、基板上に配置された複数の部品のピン相互間を配線する作業を支援する基板配線作業支援システムとして利用することができる。

１ 演算制御装置、２ 記憶装置、３ 表示装置、４ 入力装置、５ 撮影装置、
６、６ａ 照射装置、
２１ ＣＡＤデータファイル、２２ 作業指示情報データファイル、
３１ メニュー画面、３２、３３、３４、３５、３６ 本体画面、
４１ 作業番号入力部、４２ 作業開始ボタン、４３ 終了ボタン、
５１ ＣＡＤデータ表示部、５２ 撮影画像表示部、５３ 作業画面表示部、
６１ 配線作業リスト、６２ 撮影画像更新ボタン、６３ ハイライトボタン、
６４ 終了ボタン、７０、８０ 基板画像表示部、７１ 拡大画面表示部、
７２ 拡大ボタン、７３ 画像切替ボタン、８１ プルダウンボタン、
９０ 照射ボタン、１００ 対話部、１０１ 表示処理部、１０２ 画像入力部、
１０３ データ読込み処理部、１０４ 画像認識処理部、１０５ 座標取得処理部、
１０６ ハイライト処理部、１０７ 画面切替処理部、１０８ 拡大画像処理部、
１０９ 画像重ね合わせ処理部、１１０ 照射部、１１１ 照射位置補正処理部、
１１２ 照射範囲照合処理部。

Claims (10)

1. 基板上に配置された複数の部品のピン相互間を配線する作業を支援する基板配線作業支援システムであって、作業対象の基板を撮影する撮影装置、基板のＣＡＤデータ及び配線に関する作業指示情報を作業番号と関連付けて蓄積する記憶装置、画面上に作業番号入力部、ＣＡＤデータ表示部、基板画像表示部、及び作業指示情報表示部を有する表示装置、作業者が前記表示装置の前記作業番号入力部に入力装置を介して入力した作業番号に基づいて配線作業支援を実行する演算制御装置を備え、
   前記演算制御装置は、前記撮影装置により撮影された基板画像を取得する画像入力部と、前記作業番号入力部に入力された作業番号に対応するＣＡＤデータ及び作業指示情報を前記記憶装置から取得するデータ読込み処理部と、前記画像入力部が取得した基板画像と前記データ読込み処理部が取得した作業番号に対応するＣＡＤデータ及び作業指示情報を前記表示装置に出力する表示処理部と、前記画像入力部が取得した基板画像から位置合わせマークを認識する画像認識処理部と、前記画像認識処理部により認識された位置合わせマークをＣＡＤデータの位置合わせマークと照合し基板画像上の各ピンの座標値を取得する座標取得処理部と、作業番号に対応する作業指示情報に基づいて作業者が配線するピンの座標値を前記座標取得処理部から取得し、前記表示装置に表示されたＣＡＤデータ及び基板画像において、当該ピンをハイライト表示するハイライト処理部を有することを特徴とする基板配線作業支援システム。
2. 前記表示装置に表示される作業指示情報は、配線元のピン番号と配線先のピン番号を含む配線作業リストであり、作業者が配線するピンを前記配線作業リストから選択すると、前記ハイライト処理部は該当するピンをハイライト表示することを特徴とする請求項１記載の基板配線作業支援システム。
3. 前記演算制御装置は、前記表示装置に表示されたＣＡＤデータ及び基板画像を、作業者が配線するピンを中心として所定の倍率で拡大した拡大画像を生成する拡大画像処理部と、前記拡大画像処理部により生成されたＣＡＤデータ及び基板画像いずれかの拡大画像を選択して前記表示装置に表示する画面切替処理部を備え、前記ハイライト処理部は、前記表示装置に表示された拡大画像において、当該ピンをハイライト表示することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基板配線作業支援システム。
4. 前記演算制御装置は、前記表示装置に表示されたＣＡＤデータ及び基板画像の表示位置及び表示倍率を調整し、各々に含まれる前記位置合わせマークの位置が一致するように重ね合わせた重ね合わせ画像を生成する画像重ね合わせ処理部を備え、前記ハイライト処理部は、前記表示装置に表示された重ね合わせ画像において、当該ピンをハイライト表示することを特徴とする請求項１記載の基板配線作業支援システム。
5. 前記演算制御装置は、前記表示装置に表示された重ね合わせ画像を、作業者が配線するピンを中心として所定の倍率で拡大した拡大画像を生成する拡大画像処理部を備え、前記ハイライト処理部は、前記表示装置に表示された重ね合わせ画像の拡大画像において、当該ピンをハイライト表示することを特徴とする請求項４記載の基板配線作業支援システム。
6. 作業対象の基板上において作業者が配線するピンに光を照射する照射装置を備え、前記演算制御装置は、前記照射装置による光の照射を制御する照射部と、作業者が配線するピンの座標値をＣＡＤデータから取得し、この座標値に基づいて前記照射装置からの光が当該ピンを照射するように照射位置を補正する照射位置補正処理部を備えたことを特徴とする請求項１記載の基板配線作業支援システム。
7. 前記照射位置補正処理部は、基板上の所定の位置合わせマークを前記照射装置の始点とし、その始点から作業者が配線するピンまでの距離をそれぞれの座標値から計算して照射位置を決定することを特徴とする請求項６記載の基板配線作業支援システム。
8. 前記照射装置は、作業者が配線するピンを中心として円状に照射される光の照射範囲を変更可能であり、前記演算制御装置は、前記照射装置による照射範囲を設定する照射範囲設定部を備えたことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の基板配線作業支援システム。
9. 前記照射装置は、作業者が配線するピンを中心として円状に照射される光の照射範囲を変更可能であり、前記演算制御装置は、前記表示装置に表示されたＣＡＤデータ及び基板画像のそれぞれを、作業者が配線するピンを中心として所定の倍率で拡大した拡大画像を生成する拡大画像処理部と、前記照射装置による光の照射範囲を前記表示装置に表示される拡大画像の基板範囲と対応するように調整する照射範囲照合処理部を備えたことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の基板配線作業支援システム。
10. 前記照射装置は、作業者が配線するピンを中心として円状に照射される光の照射範囲を変更可能であり、前記演算制御装置は、前記表示装置に表示されたＣＡＤデータ及び基板画像の表示位置及び表示倍率を調整し、各々に含まれる前記位置合わせマークの位置が一致するように重ね合わせた重ね合わせ画像を生成する画像重ね合わせ処理部と、前記表示装置に表示された重ね合わせ画像を、配線されるピンを中心として所定の倍率で拡大した拡大画像を生成する拡大画像処理部と、前記照射装置による光の照射範囲を前記表示装置に表示される拡大画像の基板範囲と対応するように調整する照射範囲照合処理部を備えたことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の基板配線作業支援システム。

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