JP2022078570A - 中心検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】板状ワークの中心が正常に検出されない原因を、作業者が短時間で見つけることを可能とする。【解決手段】アライメントエラーが発生したと判断された場合に、モニタ６の第１モニタエリア６１に板状ワークの全体画像を表示するとともに、第２モニタエリア６２に、板状ワークの１辺の画像を含む所定領域を拡大して表示する。これにより、作業者は、モニタ６における２つのモニタエリア６１および６２を見ることにより、アライメントエラーの発生原因を、比較的に容易かつ短時間のうちに発見することが可能となる。【選択図】図１１

Description

本発明は、中心検出装置に関する。

チャックテーブルの保持面に保持された板状ワークを研削する研削装置（特許文献１）がある。この研削装置では、特許文献２に開示のように、板状の照明によって板状ワークを照らすとともに、この板状ワークの一方の面をカメラによって撮像する。そして、この撮像によって得られた画像に基づいて、板状ワークの外周縁を検出し、検出した外周縁から板状ワークの中心を検出する。さらに、検出した板状ワークの中心とチャックテーブルの保持面の中心とが一致するように、保持面に板状ワークを搬送する。

このような加工装置では、板状ワークを吸引保持するための保持面の形は、板状ワークの形と一致している。たとえば、板状ワークが四角形の場合、加工装置は、板状ワークと同じ面積で同じ形の四角形の保持面を有するチャックテーブルを備えており、この保持面によって、板状ワークを吸引保持する。

特開２００９－１２３７９０号公報 特開２０１４－３３０４９号公報

板状ワークの中心を検出するために板状ワークを撮像する際、照明が部分的に暗くなるという照明の故障、あるいは、板状ワークの外周縁にゴミが付着していること等によって、画像に、暗い部分と明るい部分とが生じてしまう。この場合、たとえば、板状ワークの外周縁を検出できないこと、あるいは、板状ワークの外周縁を誤って検出することがある。このような場合、板状ワークの中心を正常に検出することが困難となる。

加工装置は、板状ワークの外周縁を検出できない場合には、たとえば、警報を発報して作業者に通知している。

また、板状ワークの外周縁が誤って検出された場合には、板状ワークが、保持面とずれた位置に搬送される。このため、保持面によって板状ワークを吸引保持した際に、吸引力が小さくなる。搬送装置は、これに応じて位置ずれを検知し、警報を発して作業者に通知している。

このような警報に応じて、作業者は、加工装置を一時停止させて、照明を確認したり、板状ワークを洗浄したりして、板状ワークの中心を正常に検知できない原因を見つけている。そのため、原因をつきとめて板状ワークの中心を正常に検出できるようになるまで、時間がかかっている。

したがって、本発明の目的は、板状ワークの中心が正常に検出されないときに、その原因を、作業者が短時間で見つけることを可能とすることにある。

本発明の中心検出装置（本中心検出装置）は、板状ワークが載置される載置手段と、該載置手段に載置された板状ワークの一方の面の全面を撮像する視野を有するカメラと、板状ワークを照らす照明と、該カメラによる撮像によって得られる、板状ワークの一方の面の全面を含む画像であるアライメント用画像から、板状ワークの中心を検出する検出部と、該アライメント用画像を表示するためのモニタと、制御部と、を備える板状ワークの中心検出装置において、該モニタは、該アライメント用画像における板状ワークの全体を表示するための第１モニタエリアと、該第１モニタエリアの横に配置され、該アライメント用画像における板状ワークの外周縁を含む所定領域を表示するための第２モニタエリアと、を備え、該制御部は、該第１モニタエリア内に板状ワークの全体が表示されるように、該アライメント用画像を縮小して該第１モニタエリアに表示する第１制御部と、該第２モニタエリアに、該アライメント用画像の該所定領域を拡大して表示する第２制御部と、を備える。

本中心検出装置では、モニタの第１モニタエリアに、アライメント用画像を縮小して板状ワークの全体画像を表示するとともに、第２モニタエリアに、アライメント用画像における板状ワークの外周縁の画像を含む所定領域を拡大して表示する。これにより、作業者は、たとえばアライメントエラーが発生したと判断された場合に、２つのモニタエリアを見ることにより、アライメントエラーの発生原因を、比較的に容易かつ短時間のうちに発見することが可能となる。

本発明の一実施形態にかかる加工装置の構成を示す斜視図である。 仮置き手段およびベルト移動手段の構成を示す斜視図である。 カメラの視野を示す説明図である。 第１搬送機構の構成を示す斜視図である。 第２搬送手段の構成を示す斜視図である。 アライメント用画像の一例を示す説明図である。 アライメント用画像における所定領域の一例を示す説明図である。 アライメント用画像における所定領域の一例を示す説明図である。 板状ワークの中心を求める手法を示す説明図である。 板状ワークにおける一辺の長さを求める手法を示す説明図である。 モニタを示す説明図である。 モニタにおける第２モニタエリアの表示例を示す説明図である。 仮置きテーブルを示す説明図である。

図１に示すように、本実施形態にかかる加工装置１は、制御部７による制御によって、たとえば四角形の板状ワーク２を研削加工するものである。

加工装置１は、第１の装置ベース４と、第１の装置ベース４の後方（＋Ｙ方向側）に配置された第２の装置ベース５とを有している。第１の装置ベース４上では、板状ワーク２の搬入出等が行われる。第２の装置ベース５上では、板状ワーク２が加工される。

第１の装置ベース４の正面側（－Ｙ方向側）には、第１カセットステージ４０および第２カセットステージ４５が設けられている。第１カセットステージ４０には、アダプタプレート４２を介して、加工前の板状ワーク２が収容されているカセット４１が載置されている。第２カセットステージ４５には、アダプタプレート４２を介して、加工後の板状ワーク２が収容される同様のカセット４１が載置されている。

カセット４１は、上下方向に隙間をあけて複数の板状ワーク２を収容する棚を備えている。各棚に一枚ずつ、板状ワーク２が収容されている。

カセット４１は、＋Ｙ方向側を向く開口を有している。この開口の＋Ｙ方向側には、破線によって示す仮置き空間１９０が配置されている。この仮置き空間１９０には、図２に示すような、カセット４１から板状ワーク２を取り出すためのベルト移動手段５０、および、板状ワーク２が仮置きされる仮置き手段２００が配設されている。

本実施形態では、ベルト移動手段５０は、第１カセットステージ４０の＋Ｙ方向側に配置されている。
ベルト移動手段５０は、図２に示すように、ベルトコンベアとしての、第１ベルト移動手段４００および第２ベルト移動手段４２０を有している。
第１ベルト移動手段４００は、無端ベルト４０１と、無端ベルト４０１を回転させる回転機構４０２と、を備えている。

回転機構４０２は、無端ベルト４０１における－Ｙ方向側の端部に設けられた従動ローラ４０３、無端ベルト４０１における＋Ｙ方向側の端部に設けられた駆動ローラ４０４、および、駆動ローラ４０４を駆動するモータ４０５を備えている。

無端ベルト４０１は、その内周面に接触するように設けられた従動ローラ４０３および駆動ローラ４０４に架橋されている。また、無端ベルト４０１の上面には、板状ワーク２が載置される。

第２ベルト移動手段４２０は、第１ベルト移動手段４００の＋Ｙ方向側に配置されている。第２ベルト移動手段４２０は、第１ベルト移動手段４００と同様に、無端ベルト４０１および回転機構４０２を備えている。

ベルト移動手段５０では、第１ベルト移動手段４００は、第１カセットステージ４０に載置されているカセット４１から、加工前の板状ワーク２を引き出すように構成されている。

すなわち、この第１ベルト移動手段４００では、無端ベルト４０１の－Ｙ方向側の端部を、カセット４１に収容されている板状ワーク２の下に進入させて、この端部によって板状ワーク２の下面を支持する。この状態で無端ベルト４０１を回転させることにより、カセット４１に収容されている板状ワーク２が、カセット４１から引き出される。

第２ベルト移動手段４２０は、第１ベルト移動手段４００によってカセット４１から引き出された板状ワーク２を、回転する無端ベルト４０１によって受け取る。第２ベルト移動手段４２０は、板状ワーク２を、回転する無端ベルト４０１によって、第２ベルト移動手段４２０の中心位置である撮像位置に配置する。すなわち、この第２ベルト移動手段４２０は、板状ワーク２が載置される載置手段の一例である。

また、図２に示すように、加工装置１は、第２ベルト移動手段４２０の上方に、カメラ５５を備えている。カメラ５５は、図３に示すように、撮像位置にある板状ワーク２の一方の面（上面：＋Ｚ方向を向いている面）の全面を撮像する視野５５１を有しており、板状ワーク２の一方の面の全面を撮像するように構成されている。

なお、板状ワーク２は、第２ベルト移動手段４２０の無端ベルト４０１よりも大きいサイズを有する。したがって、図２および図３に示すように、撮像位置にある板状ワーク２は、カメラ５５から見て、第２ベルト移動手段４２０を覆い隠すように配置される。

また、図２および図３に示すように、第２ベルト移動手段４２０の下方（－Ｚ方向）には、照明板５６が配置されている。
照明板５６は、撮像位置にある板状ワーク２を照らすように構成されている。すなわち、図３に示すように、照明板５６は、板状ワーク２よりも広い面積の発光面を有しており、撮像位置にある板状ワーク２の他方の面（裏面：－Ｚ方向を向いている面）の全面に、矢印３００によって示すように、照明光を略垂直に入射させることができる。照明板５６は、たとえば、外部から電力の供給を受ける有機ＥＬ照明であり、白色光を発光する面光源である。

カメラ５５による板状ワーク２の撮像後、第２ベルト移動手段４２０に配置されている板状ワーク２は、仮置き手段２００に向けて搬送される。
仮置き手段２００は、カメラ５５によって撮像された板状ワーク２を仮置きするために用いられる。
仮置き手段２００は、チャックテーブル１３の有する保持面１２の数に対応した枚数の板状ワーク２を仮置き可能なように構成されている。したがって、本実施形態では、仮置き手段２００には、２枚の板状ワーク２を仮置きすることが可能である。

図２に示すように、仮置き手段２００は、板状ワーク２が仮置きされる仮置きステージ２１０、および、仮置きステージ２１０を支持するＸ軸移動機構２３０を備えている。
仮置きステージ２１０は、それぞれ複数の吸引口２１３を有する第１仮置き面２１１および第２仮置き面２１２を備えている。第１仮置き面２１１および第２仮置き面２１２は、図示しない吸引源に吸引口２１３を連通させることにより、それぞれ１枚の板状ワーク２を吸引保持する。

Ｘ軸移動機構２３０は、仮置きステージ２１０をＸ軸方向に沿って移動可能に支持しており、仮置きステージ２１０の第１仮置き面２１１および第２仮置き面２１２のＸ軸方向における位置を調整する。

また、図１に示すように、仮置き空間１９０の上方には、破線によって示す第１搬送空間１８０が配置されている。そして、この第１搬送空間１８０には、図４に示すような第１搬送機構２５０が配置されている。この第１搬送機構２５０は、第２ベルト移動手段４２０に配置されている板状ワーク２を、仮置き手段２００に搬送するために用いられる。
図４に示すように、第１搬送機構２５０は、筐体板２５１における－Ｘ方向側の面に、板状ワーク２を保持する仮置き保持部２６０、および、仮置き保持部２６０を移動させる仮置き移動部２５５を備えている。

仮置き移動部２５５は、Ｚ軸移動機構２５７およびＹ軸移動機構２５９を備えている。Ｚ軸移動機構２５７は、仮置き保持部２６０をＺ軸方向に移動させるように構成されている。一方、Ｙ軸移動機構２５９は、仮置き保持部２６０およびＺ軸移動機構２５７を、Ｙ軸方向に移動させるように構成されている。

仮置き保持部２６０は、Ｚ軸移動機構２５７のアーム２５８に支持されている。仮置き保持部２６０は、アーム２５８の先端に回転可能に連結されたシャフト２６１、シャフト２６１の上端に連結され、シャフト２６１を回転させるためのモータ２６３、および、シャフト２６１の下端に連結された吸引パッド２６５を備えている。

吸引パッド２６５は、図示しない吸引源に連通されることにより、板状ワーク２を吸引保持することが可能である。モータ２６３は、シャフト２６１を回転させることにより、矢印３０１に示すように、その下端に連結された吸引パッド２６５を回転させること、すなわち、吸引パッド２６５における回転方向（θ方向、すなわち、ＸＹ面内での向き）を変えることが可能である。

このような構成を有する第１搬送機構２５０では、カメラ５５による板状ワーク２の撮像後（図２参照）、第２ベルト移動手段４２０に配置されている板状ワーク２を、仮置き保持部２６０の吸引パッド２６５によって保持し、仮置き移動部２５５によって、仮置き手段２００に向けて搬送し、仮置きステージ２１０の第１仮置き面２１１あるいは第２仮置き面２１２に載置する。

また、図１に示すように、仮置き空間１９０の＋Ｙ方向側における第２の装置ベース５上には、板状ワーク２を保持するためのチャックテーブル１３が配置されている。チャックテーブル１３は、板状ワーク２を吸引保持する２つの保持面１２を備えている。各保持面１２は、図示しない吸引源に連通されて、１枚の板状ワーク２を吸引保持することが可能である。したがって、本実施形態では、チャックテーブル１３は、２つの保持面１２によって、２枚の板状ワーク２を同時に保持することが可能である。

チャックテーブル１３は、保持面１２によって板状ワーク２を吸引保持した状態で、チャックテーブル１３の中心を通りＺ軸方向に延在する中心軸を中心として、回転可能である。

また、第２の装置ベース５上の後方（＋Ｙ方向側）には、コラム１４が立設されている。そして、加工装置１は、コラム１４の前面に、板状ワーク２を研削する研削手段１５、および、研削手段１５を研削送りする研削送り手段１１を備えている。

研削手段１５は、研削ホイール１７を備えている。研削ホイール１７は、保持面１２に保持された板状ワーク２を加工する加工手段の一例であり、加工具の一例である研削砥石１８を有する。

さらに、加工装置１は、チャックテーブル１３の保持面１２に保持された板状ワーク２の厚みを測定するための第１ハイトゲージ１９を備えている。

加工装置１では、研削送り手段１１によって研削手段１５が研削送りされるとともに、研削手段１５のスピンドル１６により研削砥石１８が回転される。この研削砥石１８によって、回転するチャックテーブル１３の保持面１２に保持された板状ワーク２が研削される。

また、図１において破線によって示す第２搬送空間１７０には、第２搬送手段１００（図５参照）が備えられている。

図５に示すように、第２搬送手段１００は、Ｙ軸方向に延びる筐体板１０１における－Ｘ方向側の面に、複数の板状ワーク２を同時に保持することの可能な保持部１４０、および、保持部１４０を移動させる移動手段１１０を備えている。

移動手段１１０は、Ｚ軸移動機構１３０およびＹ軸移動機構１２０を備えている。Ｚ軸移動機構１３０は、保持部１４０をＺ軸方向に移動させるように構成されている。一方、Ｙ軸移動機構１２０は、保持部１４０およびＺ軸移動機構１３０を、Ｙ軸方向に移動させるように構成されている。

保持部１４０は、Ｚ軸移動機構１３０のアーム１３７の先端に連結された回転機構１３８に支持されている。保持部１４０は、回転機構１３８を挟むように設けられた一対の保持プレート１４１、および、各保持プレート１４１に２つずつ備えられた吸引パッド１４２を有している。吸引パッド１４２は、図示しない吸引源に連通されることにより、板状ワーク２を吸引保持することが可能である。保持部１４０は、１枚の保持プレート１４１に２つの吸引パッド１４２を備えているため、２枚の板状ワーク２を同時に保持することが可能である。また、回転機構１３８は、アーム１３７を軸に回転する。回転機構１３８が回転することによって、一方の保持プレート１４１と他方の保持プレート１４１とを反転させることができる。

第２搬送手段１００では、２枚の板状ワーク２を保持している保持部１４０を、移動手段１１０によって、仮置き手段２００からチャックテーブル１３へ移動させる。すなわち、この第２搬送手段１００は、仮置き手段２００に仮置きされた２枚の板状ワーク２を、保持部１４０によって同時に保持し、チャックテーブル１３の２つの保持面１２に搬送および載置する。
なお、保持部１４０は、保持した板状ワーク２を保持面１２に同時に搬送するために、仮置きされた板状ワーク２を保持する際に、板状ワーク２を１枚ずつ保持して、保持面１２と板状ワーク２との中心を一致させるとともにθ方向を一致させてもよい。
なお、保持部１４０は、保持した板状ワーク２を保持面１２に搬送する際に、保持面１２と板状ワーク２との中心を一致させるとともにθ方向を一致させるために、保持する板状ワーク２を、１枚ずつ保持面１２に搬送してもよい。

このように、第２搬送手段１００は、移動手段１１０による保持部１４０の一度の動作によって、仮置き手段２００に仮置きされた２枚の板状ワーク２を受け取り、チャックテーブル１３の保持面１２に搬送する。

また、第２搬送手段１００は、板状ワーク２に対する研削加工後、チャックテーブル１３における２つの保持面１２上の２枚の板状ワーク２を、保持部１４０によって同時に保持し、たとえば図示しない中継テーブルに載置する。

中継テーブルに載置された板状ワーク２は、その後、たとえば図示しないロボットによって、図１に示す洗浄手段１５６のスピンナテーブル１５７に搬送される。
なお、中継テーブルおよびロボットを用いることなく、第２搬送手段１００によって、洗浄手段１５６のスピンナテーブル１５７に板状ワーク２を搬送してもよい。

洗浄手段１５６は、板状ワーク２を洗浄するスピンナ洗浄ユニットである。洗浄手段１５６は、板状ワーク２を保持するスピンナテーブル１５７、および、スピンナテーブル１５７に向けて洗浄水および乾燥エアを噴射するノズル１５８を備えている。

洗浄手段１５６では、板状ワーク２を保持したスピンナテーブル１５７が回転するとともに、板状ワーク２に向けて洗浄水が噴射されて、板状ワーク２がスピンナ洗浄される。その後、板状ワーク２に乾燥エアが吹き付けられて、板状ワーク２が乾燥される。

洗浄手段１５６によって洗浄された板状ワーク２は、図示しないロボットにより、加工済みワーク収容用のカセットである、第２カセットステージ４５上のカセット４１に搬入される。

また、図１に示すように、加工装置１における図示しない筐体の側面には、モニタ６が設置されている。モニタ６は、板状ワーク２の加工に関する情報を表示することが可能である。また、モニタ６は、タッチパネル機能を有しており、加工条件等の各種情報を設定するためにも用いられる。このように、モニタ６は、情報を表示するための表示手段として機能するとともに、情報を入力するための入力手段としても機能する。

図１に示すように、加工装置１は、制御部７および検出部８を備えている。制御部７は、各種の処理を実行し、加工装置１の各構成要素を統括制御する。また、制御部７は、図１に示すように、第１制御部７１および第２制御部７２を備えている。
以下に、制御部７、第１制御部７１、第２制御部７２および検出部８の機能とともに、加工装置１の加工動作について説明する。

本実施形態における加工装置１の加工動作では、まず、制御部７が、図２に示したベルト移動手段５０の第１ベルト移動手段４００を制御して、第１カセットステージ４０上のカセット４１（図１参照）から、加工前の板状ワーク２を取り出す。さらに、制御部７は、ベルト移動手段５０の第２ベルト移動手段４２０を制御して、第２ベルト移動手段４２０上の撮像位置に、板状ワーク２を配置する。

その後、制御部７は、照明板５６を制御して、第２ベルト移動手段４２０上の撮像位置にある板状ワーク２の全面を照らす。さらに、制御部７は、カメラ５５を制御して、撮像位置にある板状ワーク２の一方の面の全面を撮像する。これにより、制御部７は、カメラ５５による板状ワーク２の撮像によって得られる、板状ワーク２の一方の面の全面を含む画像であるアライメント用画像を取得する。
これに応じて、検出部８が、アライメント用画像に基づいて、第２ベルト移動手段４２０の撮像位置に載置されている板状ワーク２の中心を検出する。

次に、制御部７は、板状ワーク２を、仮置き手段２００の仮置きステージ２１０に搬送する。
すなわち、制御部７は、図４に示した第１搬送機構２５０を制御して、その仮置き保持部２６０の吸引パッド２６５によって、第２ベルト移動手段４２０上の板状ワーク２を保持し、仮置き移動部２５５によって、板状ワーク２を仮置き手段２００に搬送する。

この際、制御部７は、仮置き移動部２５５のＹ軸移動機構２５９によって、仮置きステージ２１０の第１仮置き面２１１のＹ軸方向における位置に合わせて、板状ワーク２のＹ軸方向の位置を調整する。また、制御部７は、仮置き保持部２６０のモータ２６３を制御して板状ワーク２を回転させることにより、板状ワーク２のθ方向を、仮置きステージ２１０の第１仮置き面２１１のθ方向に合わせて調整する。
さらに、制御部７は、仮置き手段２００のＸ軸移動機構２３０を制御して、搬送されてくる板状ワーク２のＸ軸方向における位置に合わせて、第１仮置き面２１１のＸ軸方向における位置を調整する。
このようにして、制御部７は、仮置き手段２００の仮置きステージ２１０における一方の仮置き面である第１仮置き面２１１に、第１仮置き面２１１と板状ワーク２との位置およびθ方向を適切に合わせた状態で載置する。

次に、制御部７は、もう１枚の板状ワーク２に対する第２ベルト移動手段４２０の撮像位置への搬送、アライメント用画像の取得、および、板状ワーク２の中心検出を、同様に実施する。その後、制御部７は、第１仮置き面２１１に対する板状ワーク２の載置と同様に、仮置きステージ２１０の他方の仮置き面である第２仮置き面２１２に、第２仮置き面２１２と板状ワーク２との位置およびθ方向を適切に合わせた状態で、板状ワーク２を載置する。
このようにして、２枚の板状ワーク２の中心が検出されるとともに、これら２枚の板状ワーク２が、仮置きステージ２１０の第１仮置き面２１１および第２仮置き面２１２によって吸引保持されて、ここに仮置きされる。
なお、仮置きステージ２１０を２つ備え、一方の仮置きステージ２１０に第１仮置き面２１１を配置し、他方の仮置きステージ２１０に第２仮置き面２１２を配置して、保持面１２に合わせて第１仮置き面２１１と第２仮置き面２１２との間の間隔を調整することを可能にしてもよい。

次に、制御部７は、図５に示した第２搬送手段１００を制御して、仮置きされた２枚の板状ワーク２を、保持部１４０によって同時に保持し、図１に示したチャックテーブル１３の２つの保持面１２に搬送および載置する。この際、制御部７は、検出部８によって検出された板状ワーク２の中心と、保持面１２の中心とが一致するように、かつ、板状ワーク２のθ方向と保持面１２のθ方向とが一致するように、保持面１２に板状ワーク２を搬送および載置する。その後、制御部７は、研削送り手段１１、チャックテーブル１３および研削手段１５を制御して、板状ワーク２に対する研削を実施する。

さらに、制御部７は、研削された板状ワーク２を、第２搬送手段１００、ならびに、図示しない中継テーブルおよびロボットを介して、洗浄手段１５６に搬送する。そして、制御部７は、洗浄手段１５６を制御して、板状ワーク２を洗浄する。その後、制御部７は、洗浄された板状ワーク２を、図示しないロボットによって、加工済みワーク収容用のカセットに搬入する。

次に、検出部８による板状ワーク２の中心の検出方法について説明する。なお、以下に示す例では、正方形の板状ワーク２が用いられることとする。

図６に、カメラ５５による板状ワーク２の撮像によって得られる、アライメント用画像の一例を示す。この図に示すアライメント用画像５００では、その中央に、板状ワーク２の画像であるワーク画像５０１が、やや傾斜した状態で示されている。図３に示したように、カメラ５５から見た場合、板状ワーク２は、照明板５６からの照明光を遮るように位置している。このため、図６に示す例のように、ワーク画像５０１は、比較的に濃い色（たとえばグレー）で示される。また、ワーク画像５０１の周囲に形成される照明板５６の画像は、比較的に薄い色（たとえば白色）で示される。

検出部８は、図６に示すように、ワーク画像５０１の外周縁を構成する４つの辺について、その一部を含む所定領域５０２を設定する。

図７に、ワーク画像５０１の４つの辺のうちのＹ軸方向に沿って延びる１辺（図６に示した所定領域５０２の右辺）に関する所定領域５０２を示す。図７に示す例では、所定領域５０２は、Ｘ軸方向に１００ピクセル（１００Ｐ）、Ｙ軸方向に６００ピクセル（６００Ｐ）の画像領域（１００列かつ６００行の画像領域）である。

検出部８は、図７に示す所定領域５０２において、１行ごとに、Ｘ軸方向に沿って隣同士のピクセルの明度差を求める。明度差を求める対象となるピクセルは、たとえば、図８に示すように、Ｙ軸方向に６０ピクセル（６０Ｐ）ごとに設定されてもよい。この例では、６０行ごとに１行のピクセルにおいて、Ｘ軸方向に沿って、ピクセルの明度差が求められる。

検出部８は、図７に示すように、各行において、明度の低いピクセルを、ワーク画像５０１に対応するピクセル（ワーク画像ピクセルＰ１）であると判断するとともに、明度の高い明るいピクセルを、板状ワーク２の背景の画像となる照明板５６の画像に対応するピクセル（背景画像ピクセルＰ２）であると判断する。そして、検出部８は、明度差が大きくなるピクセル、すなわち、ワーク画像ピクセルＰ１と背景画像ピクセルＰ２との境界となるピクセルを、板状ワーク２の外周縁に対応するピクセル（外周縁ピクセルＰ３）であると判断する。図７および図８では、この外周縁ピクセルＰ３に、バツ印（×）を付している。

次に、検出部８は、図７に示すように、外周縁ピクセルＰ３をつなぐ直線を求め、この直線を、ワーク画像５０１の１辺に対応する近似直線ＳＬとして設定する。

次に、検出部８は、この近似直線ＳＬと、Ｙ軸に平行な直線であるＹ軸直線Ｙ１との間の角度θを、ワーク画像５０１（板状ワーク２）の傾き角度θとして求める。このＹ軸直線Ｙ１は、アライメント用画像５００におけるＹ軸方向に沿って並ぶピクセルを結ぶ直線である。

このようにして、検出部８は、アライメント用画像５００におけるワーク画像５０１の外周縁を構成する４つの辺の全てについて、図９に示すように、近似直線ＳＬおよび傾き角度θを求める。

すなわち、検出部８は、ワーク画像５０１のＹ軸方向に沿って延びるもう１つの１辺に関し、所定領域５０２を設定し、近似直線ＳＬおよび傾き角度θを求める。さらに、検出部８は、ワーク画像５０１のＸ軸方向に沿って延びる２辺に関し、所定領域５０２を設定し、近似直線ＳＬ、および、近似直線ＳＬとＸ軸に平行な直線であるＸ軸直線Ｘ１との間の角度θを、ワーク画像５０１の傾き角度θとして求める。

これにより、検出部８は、図９に示すように、４本の近似直線ＳＬ（ＳＬ１～ＳＬ４）、および、４つの傾き角度θ（θ１～θ４）を得る。

次に、検出部８は、４本の近似直線ＳＬ１～ＳＬ４における４つの交点Ｃ１～Ｃ４の座標（Ｘ１，Ｙ１）、（Ｘ２，Ｙ２）、（Ｘ３，Ｙ３）および（Ｘ４，Ｙ４）を求める。これらの座標に基づいて、検出部８は、以下の（Ｘ０，Ｙ０）を求める。この（Ｘ０，Ｙ０）は、図６に示したワーク画像５０１の中心座標に相当する。
Ｘ０＝（Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３＋Ｘ４）／４
Ｙ０＝（Ｙ１＋Ｙ２＋Ｙ３＋Ｙ４）／４

このようにして、検出部８は、アライメント用画像５００におけるワーク画像５０１の中心を求め、ワーク画像５０１の中心に基づいて、第２ベルト移動手段４２０に載置されている板状ワーク２の中心を求める。

ここで、検出部８は、アライメント用画像５００におけるワーク画像５０１の外周縁を構成する４つの辺のいずれかについて、近似直線ＳＬあるいは傾き角度θを求められない場合、あるいは、４つの交点Ｃ１～Ｃ４のいずれかの座標を求められない場合には、アライメントエラーが発生したと判断する。

また、検出部８は、ワーク画像５０１の中心を求めた後、ワーク画像５０１の１辺について、その長さを求める。たとえば、検出部８は、図１０に示すように、近似直線ＳＬ２に関し、ワーク画像５０１の１つの辺の長さＬ０を求める。この場合、検出部８は、たとえば、以下の式を用いる。
Ｌ０＝｜（Ｘ１－Ｘ２）｜／ｃｏｓθ２、あるいは、Ｌ０＝｜（Ｙ１－Ｙ２）｜／ｓｉｎθ２
そして、検出部８は、求めた長さＬ０と、板状ワーク２の一辺の実際の長さとが異なる場合（たとえば、求めた長さＬ０と実際の長さと差が所定値以上である場合）に、アライメントエラーが発生したと判断する。

以下に、検出部８によってアライメントエラーが発生したと判断された場合の、制御部７による処理について説明する。この処理では、制御部７は、アライメント用画像５００を表示するために、図１に示したモニタ６を用いる。

図１１に示すように、モニタ６は、中央に１つの第１モニタエリア６１を備えているとともに、第１モニタエリア６１の周囲（４つの側部（横））に、４つの第２モニタエリア６２を備えている。

第１モニタエリア６１は、アライメント用画像５００における板状ワーク２の全体を含む画像であるワーク画像５０１を表示するために用いられる。また、第２モニタエリア６２は、アライメント用画像５００における板状ワーク２の外周縁を含む所定領域、すなわち、上述した所定領域５０２を表示するために用いられる。

検出部８によってアライメントエラーが発生したと判断された場合、制御部７は、上述した板状ワーク２に対する加工動作、すなわち、板状ワーク２のチャックテーブル１３への搬送を停止する。

そして、制御部７の第１制御部７１は、モニタ６の第１モニタエリア６１内に板状ワーク２（ワーク画像５０１）の全体が表示されるように、アライメント用画像５００を縮小する。そして、第１制御部７１は、縮小されたアライメント用画像５００を、第１モニタエリア６１に表示する。

上述した図６は、第１モニタエリア６１に表示される、縮小されたアライメント用画像５００の一例である。この図に示した縮小されたアライメント用画像５００は、たとえば、１９４４ピクセル×２５９２ピクセル（４５０ｍｍ×６００ｍｍ）の画像であり、０．２５倍に縮小されている。これにより、アライメント用画像５００内では、ワーク画像５０１が、たとえば、３９０ｍｍ×３９０ｍｍのサイズで表示される。

また、制御部７の第２制御部７２は、モニタ６の第２モニタエリア６２に、図１２に示すように、アライメント用画像５００の一部である所定領域５０２を拡大して表示する。本実施形態では、第２制御部７２は、図６に示した板状ワーク２の４つの辺に関する所定領域５０２を、それぞれ、４つの第２モニタエリア６２に表示する。

以上のように、本実施形態では、アライメントエラーが発生したと判断された場合に、モニタ６の第１モニタエリア６１に、アライメント用画像５００を縮小して板状ワーク２の全体画像を表示するとともに、第２モニタエリア６２に、アライメント用画像５００における板状ワーク２の１辺の画像を含む所定領域５０２を拡大して表示する。これにより、作業者は、モニタ６における２つのモニタエリア６１および６２を見ることにより、アライメントエラーの発生原因を、比較的に容易かつ短時間のうちに発見することが可能となる。

たとえば、板状ワーク２がカメラ５５によって撮像される際、板状ワーク２に、照明板５６（図３参照）からの光が均一に照射されていない場合もある。この場合、カメラ５５から見た場合に、板状ワーク２に暗い部分と明るい部分とが発生し、アライメントエラーが生じやすくなる。この場合、作業者は、このような明るさの不均一さがあることを、第１モニタエリア６１に表示されている板状ワーク２の全体画像に基づいて、容易に判断することができる。したがって、作業者は、照明板５６を交換するなどの措置を講じることによって、アライメントエラーの発生原因を素早く解消することが可能である。

また、板状ワーク２の外周縁にゴミが付着していると、アライメントエラーが生じやすくなる。この場合、作業者は、外周縁にゴミが付着していることを、第２モニタエリア６２に表示されている所定領域５０２の拡大図によって、容易に確認することができる。したがって、作業者は、板状ワーク２を清掃するなどの措置を講じることによって、アライメントエラーの発生原因を素早く解消することが可能である。

なお、検出部８は、図６に示したアライメント用画像５００において、ワーク画像５０１の外周縁を発見することが困難であり、所定領域５０２を設定することが難しい場合にも、アライメントエラーが発生したと判断してもよい。

また、第２ベルト移動手段４２０上の撮像位置に載置された板状ワーク２が、第２ベルト移動手段４２０に対して大きくずれている場合、上述した傾き角度θ１～θ４が大きくなり、チャックテーブル１３の保持面１２に板状ワーク２を適切に載置することが困難となる可能性がある。したがって、検出部８は、傾き角度θ１～θ４のいずれか、または、傾き角度θ１～θ４の平均値が、所定値よりも大きい場合にも、アライメントエラーが発生したと判断してもよい。なお、傾き角度θ１～θ４の平均値θａｖは、以下の式を用いて求められる。
θａｖ＝（θ１＋θ２＋θ３＋θ４）／４

また、板状ワーク２の中心を誤検出した状態で、チャックテーブル１３の保持面１２によって板状ワーク２を吸引保持すると、保持面１２と板状ワーク２とがずれるため、吸引のためのエアがリークされる。したがって、検出部８は、所定値よりも多いリーク量を検出したときにも、アライメントエラーが発生したと判断してもよい。

また、検出部８は、図７に示すような外周縁ピクセルＰ３および近似直線ＳＬを求めたときに、各外周縁ピクセルＰ３と近似直線ＳＬとの間の距離（図７の例では、Ｘ軸方向における距離）を求めてもよい。そして、検出部８は、この距離が許容値を超えるような外周縁ピクセルＰの数をカウントし、この数が所定数を超えた場合に、アライメントエラーが発生したと判断してもよい。

また、本実施形態では、アライメントエラーが発生した場合、第１制御部７１は、第１モニタエリア６１に、板状ワーク２の全体画像として、図６に示したような画像を表示する。これに関し、第１制御部７１は、アライメントエラーが発生した場合、第１モニタエリア６１に、図９に示したような、検出部８による中心検出処理を示す画像を、板状ワーク２の全体画像として表示してもよい。

また、本実施形態では、検出部８によってアライメントエラーが発生したと判断された場合に、第１制御部７１が、板状ワーク２の全体を含むように縮小されたアライメント用画像５００（全体画像）を第１モニタエリア６１に表示するとともに、第２制御部７２が、アライメント用画像５００の一部である所定領域５０２を拡大した画像（部分画像）を、第２モニタエリア６２に表示している。

これに関し、第１制御部７１および第２制御部７２は、アライメントエラーの有無によらず、任意のタイミングで、全体画像および部分画像を表示するように構成されていてもよい。たとえば、第１制御部７１および第２制御部７２は、継続的あるいは定期的に、全体画像および部分画像を、第１モニタエリア６１および第２モニタエリア６２に表示してもよい。あるいは、第１制御部７１および第２制御部７２は、モニタ６を介して入力される作業者の指示に応じて、全体画像および部分画像を表示してもよい。

あるいは、第１制御部７１および第２制御部７２は、カメラ５５によって板状ワーク２が撮像されるたびに、全体画像および部分画像を作成し、図示しない記憶部に記憶させてもよい。この場合、第１制御部７１および第２制御部７２は、モニタ６を介して入力される作業者の指示に応じて、全体画像および部分画像を記憶部から読み出して、第１モニタエリア６１および第２モニタエリア６２に表示してもよい。

また、本実施形態では、カメラ５５によって撮像される板状ワーク３が載置される載置手段として、第２ベルト移動手段４２０が用いられている。これに関し、載置手段は、図１３に示すような仮置きテーブル（アライメントテーブル）８０であってもよい。この仮置きテーブル８０は、たとえば、図２に示す第２ベルト移動手段４２０および仮置き手段２００に代えて、第１ベルト移動手段４００の－Ｙ方向側に配置される。

図１３に示す例では、仮置きテーブル８０の形状は円形であり、仮置きテーブル８０には、円形の板状ワーク３が載置されている。また、仮置きテーブル８０の下方には、撮像の際に板状ワーク３を－Ｚ方向から照らす、円形の照明板８１が配置されている。また、仮置きテーブル８０の上方には、上述したカメラ５５が配置されている。

この構成では、制御部７は、図２に示した第１ベルト移動手段４００あるいは図示しないロボットによって、仮置きテーブル８０の上の位置である撮像位置に、板状ワーク３を仮置きする。その後、制御部７は、撮像位置にある板状ワーク３を照明板８１によって照らすとともに、カメラ５５を制御して、板状ワーク３の一方の面の全面を撮像する。これにより、制御部７は、アライメント用画像を取得する。

これに応じて、検出部８が、アライメント用画像おける板状ワーク３の画像であるワーク画像の外周縁および中心を求め、ワーク画像の中心に基づいて、仮置きテーブル８０に載置されている板状ワーク３の中心を求める。
この構成においても、検出部８は、上述したように、たとえばワーク画像の外周縁を検出できなかった場合に、アライメントエラーが発生したと判断する。

なお、図１３に示した仮置きテーブル８０は、板状ワーク３からはみ出さない大きさであればよい。また、仮置きテーブル８０の形状は、四角形であってもよい。また、仮置きテーブル８０上に、四角形の板状ワーク２（図１参照）が載置されてもよい。

また、本実施形態では、図１に示した第１カセットステージ４０に載置されているカセット４１から、第１ベルト移動手段４００によって、加工前の板状ワーク２が引き出されて、載置手段としての第２ベルト移動手段４２０に受け渡されている。これに関し、図示しないロボットが、板状ワーク２をカセット４１から取り出して、第２ベルト移動手段４２０に載置してもよい。

１：加工装置、２：板状ワーク、３：板状ワーク、
４：第１の装置ベース、５：第２の装置ベース、
６：モニタ、６１：第１モニタエリア、６２：第２モニタエリア、
７：制御部、７１：第１制御部、７２：第２制御部、８：検出部、
１１：研削送り手段、
１３：チャックテーブル、１２：保持面、
１５：研削手段、１６：スピンドル、１７：研削ホイール、１８：研削砥石、
４０：第１カセットステージ、４５：第２カセットステージ、
４１：カセット、４２：アダプタプレート、
５５：カメラ、５５１：視野、５６：照明板、
８０：仮置きテーブル、８１：照明板、
１７０：第２搬送空間、１００：第２搬送手段、１０１：筐体板、１１０：移動手段、
１２０：Ｙ軸移動機構、１３０：Ｚ軸移動機構、１３７：アーム、
１４０：保持部、１４１：保持プレート、１４２：吸引パッド、
１５６：洗浄手段、１５７：スピンナテーブル、１５８：ノズル、
１９０：仮置き空間、２００：仮置き手段、２１０：仮置きステージ、
２１１：第１仮置き面、２１２：第２仮置き面、２１３：吸引口、
２３０：Ｘ軸移動機構、１８０：第１搬送空間、２５０：第１搬送機構、
２５１：筐体板、２５５：仮置き移動部、
２５９：Ｙ軸移動機構、２５７：Ｚ軸移動機構、２５８：アーム、
２６０：仮置き保持部、２６１：シャフト、２６３：モータ、２６５：吸引パッド
５０：ベルト移動手段、
４００：第１ベルト移動手段、４２０：第２ベルト移動手段、
４０１：無端ベルト、４０２：回転機構、４０３：従動ローラ、
４０４：駆動ローラ、４０５：モータ、
５００：アライメント用画像、５０１：ワーク画像、５０２：所定領域、
Ｃ１～Ｃ４：交点、
Ｐ１：ワーク画像ピクセル、Ｐ２：背景画像ピクセル、Ｐ３：外周縁ピクセル、
ＳＬ，ＳＬ１～ＳＬ４：近似直線、Ｙ１：Ｙ軸直線

Claims (1)

1. 板状ワークが載置される載置手段と、
   該載置手段に載置された板状ワークの一方の面の全面を撮像する視野を有するカメラと、
   板状ワークを照らす照明と、
   該カメラによる撮像によって得られる、板状ワークの一方の面の全面を含む画像であるアライメント用画像から、板状ワークの中心を検出する検出部と、
   該アライメント用画像を表示するためのモニタと、
   制御部と、を備える板状ワークの中心検出装置において、
   該モニタは、
   該アライメント用画像における板状ワークの全体を表示するための第１モニタエリアと、
   該第１モニタエリアの横に配置され、該アライメント用画像における板状ワークの外周縁を含む所定領域を表示するための第２モニタエリアと、を備え、
   該制御部は、
   該第１モニタエリア内に板状ワークの全体が表示されるように、該アライメント用画像を縮小して該第１モニタエリアに表示する第１制御部と、
   該第２モニタエリアに、該アライメント用画像の該所定領域を拡大して表示する第２制御部と、を備える、
   中心検出装置。

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