JP2023152096A - 製品または部材の製造方法、及び位置評価装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の部品を群として複数の部品の一部または全部が被取り付け体の基準位置からずれた位置に取り付けられた場合においても、ずれた位置の相関性が同等であれば複数の部品を良品と判定することがあり、さらに、良品と判定した部品の位置の評価結果に基づいて、相関性が類似した部品どうしを組み合わせることを可能とする製品または部材の製造方法、及び位置評価装置を提供する。【解決手段】第１の部品群と第２の部品群を組み合わせる製品または部材の製造方法において、第１の部品群及び第２の部品群の部品の基準位置に対する位置のずれを算出し、それらの部品の位置が、寸法位置範囲に含まれ、且つ、相対位置範囲に含まれる場合に、第１の部品群及び第２の部品群を良品と判定し、予め定められた組み立て可能な条件に合致する、第１の部品群及び第２の部品群を組み合わせることによって、製品または部材を組み立てることを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は、異なる部品群どうしを組み合わせて製品または部材とする製造工程における製品または部材の製造方法、及び位置評価装置に関する。

従来、基板に設けられた複数の基準マークを認識して各基準マークの位置を算出し、算出した複数の基準マークの位置と各キャビティの中心位置との相対的な位置関係とに基づいて検出した各キャビティの中心位置に接着剤を塗布し、接着剤が塗布した各キャビティの撮像を行って画像を取得し、その画像に基づいて求めた各キャビティ内の接着剤の中心位置に電子部品を搭載する電子部品搭載方法が公知である。当該電子部品搭載方法によって、基板が変形しているような場合であっても各キャビティ内に電子部品を正常な姿勢で搭載することができるようになる（例えば、特許文献１参照）。

また、搬送手段によって搬送されてくる被組立物をクリーン化された室内に搬入し、該クリーン化された室内において供給される超小形の部品と前記被組立物との相対的位置ずれを計測手段で計測し、前記クリーン化された室内に設けられ、摺動部を密閉状態にして該摺動部に吸引排気手段を接続した組立手段により前記計測された相対的位置ずれに基づいて前記被組立物に対して超小形の部品を位置合わせして組付けて締結し、該超小形の部品を被組立物に対して締結した状態で前記クリーン化された室から搬出することを特徴とする微小部品対応の自動製造方法も公知である（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１３－２２５６０３号公報 特開平０６－０３１５５０号公報

上記特許文献１及び２には、電子部品とキャビティ、部品と被組立物との相対位置を計測して実装や組立を行う技術について記載されている。相対位置の評価に関して、仮に相対位置の許容範囲が狭く、相対位置が許容範囲外である場合に部品（以下、上記の「電子部品」も「部品」もまとめて単に「部品」という）を不良品と判定してしまうと、不良品の発生率が上昇する、すなわち部品の歩留りが低下し、生産ラインにおいて部品を搭載した製品を一定数量生産するにあたって遅延が生じる虞がある。

しかしながら、複数の部品を群として複数の部品の各々が被取り付け体（上記の「キャビティ」及び「被組立物」に相当）の基準位置からずれた位置に取り付けられた場合においても、複数の部品の各々の基準位置に対する相対位置のずれの方向及び大きさが同等であれば、複数の部品の品質に問題ない、すなわち複数の部品を良品と判定して良い場合がある。

また、複数の部品を他の複数の部品に嵌合する際に、複数の部品の各々の基準位置に対する相対位置のずれの方向及び大きさと、他の複数の部品の各々の基準位置に対する相対位置のずれの方向及び大きさが類似していれば、複数の部品を他の複数の部品に嵌合することが容易である。

複数の部品の各々の基準位置に対する相対位置の評価について、図１Ａ及びＢを用いて
具体的に説明する。図１Ａは、複数の部品の群の一例として、例えば電子機器や自動車の内部等に搭載されるピン２－１～２－５及びコネクタ３－１～３－５の各々が、被取り付け体である基板４－１、４－２の基準位置に対して許容範囲外にずれが生じることなく基板４－１、４－２に取り付けられた状態を示す模式図である。ここで、図１Ａに示す点線の円は寸法位置範囲を表しており、許容範囲外にずれが生じることなく基板４－１、４－２に取り付けられた状態とは、ピン２及びコネクタ３（以下、ピン２－１～２－５を群として説明する場合、またはピン２－１～２－５のうち任意の一のものを説明する場合には、枝番を省略する。コネクタ３や図１Ｂに示す基準位置５等についても同様とする。）が寸法位置範囲内に取り付けられた状態のことをいう。なお、図１Ａでは基準位置の図示を省略しているが、点線の円で表す寸法位置範囲の中心に基準位置がある。また、ピン２及びコネクタ３が基準位置上に取り付けられた状態は、ピン２及びコネクタ３が基準位置外であって寸法位置範囲内に取り付けられた状態より良好である。また、以下の図１Ｂに示す基準位置５を中心とした点線の円も寸法位置範囲を表している。

ピン２は凸状の形状を有し（図１Ａ及びＢの向きで手前から奥に向かって凸状の形状を有する）、コネクタ３は凹状の形状を有する（図１Ａ及びＢの向きで手前から奥に向かって凹状の形状を有する）。工場の生産ライン等においては、製品（部材でも良い）を生産する工程の一部として、ピン２をコネクタ３に嵌合することによって、基板４－１を基板４－２に組み合わせる。図１Ａにおいては、ピン２及びコネクタ３は基準位置上に取り付けられているため、容易に基板４－１を基板４－２に組み合わせることができる。

図１Ｂは、ピン２及びコネクタ３が基準位置５に対して図１Ａと比較してずれが生じた状態で基板４－１、４－２に取り付けられた状態を示す模式図である。図１Ｂにおいては、ピン２及びコネクタ３が寸法位置範囲外に取り付けられている。このため、寸法位置範囲のみを基準とした位置評価においては、図１Ｂに示すピン２及びコネクタ３は不良品と判定される。なお、上述の通り、基板４－１においては複数のピン２を、基板４－２においては複数のコネクタ３を群としているため、仮に複数のピン２及び複数のコネクタ３の一部のみが不良品と判定された場合であっても、基板４－１においてはピン２が、基板４－２においてはコネクタ３が不良品と判定される。

ここで、ピン２の各々の基準位置５に対する相対位置のずれの方向及び大きさは同等であり、コネクタ３の各々の基準位置５に対する相対位置のずれの方向及び大きさも同等である。なお、以下では、これらの相対位置のずれの方向及び大きさの傾向のことを「相関性」ともいう。さらに、ピン２の各々の基準位置５に対する相関性と、コネクタ３の各々の基準位置５に対する相関性は類似している。これによって、基板４－１を基板４－２に組み合わせる際に、ピン２の位置とコネクタ３の位置が重なりやすく、ピン２をコネクタ３に嵌合することが可能となるため、製品を組み立てることも可能となる。

上記の記載から、ピン２の一部または全部が寸法位置範囲外に取り付けられていても、ピン２の各々の基準位置５に対する相関性が同等であれば、ピン２を良品と判定してもよいことが分かる。コネクタ３についても同様である。さらに、ピン２の各々の基準位置５に対する相関性と、コネクタ３の各々の基準位置５に対する相関性が類似していれば、基板４－１と基板４－２を組み合わせることによって、製品を組み立てることが可能となる。

本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、複数の部品を群として複数の部品の一部または全部が被取り付け体の基準位置からずれた位置に取り付けられた場合においても、ずれた位置の相関性が同等であれば複数の部品を良品と判定することがあり、さらに、良品と判定した部品の位置の評価結果に基づいて、相関性が類似した部品どうしを組み合わせることを可能とする製品または部材の製造方法、及び製品または部材の
製造方法に用いる位置評価装置を提供することを最終的な目的とする。

上記の課題を解決するための本開示は、
複数の部品により構成される第１の部品群と、第２の部品群を組み合わせる製品または部材の製造方法であって、
前記第１の部品群及び前記第２の部品群の部品の基準位置に対する位置のずれを算出し、
前記基準位置に基づいて定められる寸法位置範囲と、前記複数の部品における前記位置の前記基準位置に対する前記ずれに基づいて定められる前記複数の部品どうしの相対位置範囲と、を用いて、
前記第１の部品群及び前記第２の部品群における部品の前記位置が、前記寸法位置範囲に含まれ、且つ、前記相対位置範囲に含まれる場合に、前記第１の部品群及び前記第２の部品群を良品と判定し、
前記良品と判定された前記第１の部品群及び前記第２の部品群のうち、予め定められた組み立て可能な条件に合致する、前記第１の部品群及び前記第２の部品群を組み合わせることによって、製品または部材を組み立てることを特徴とする、製品または部材の製造方法を含む。

寸法位置範囲を比較的広範囲に定めることで、第１の部品群及び第２の部品群が良品と判定される条件が緩和される。さらに、相対位置範囲を定めることで、第１の部品群及び第２の部品群の各々の部品の位置のずれ量及びずれ方向の傾向が同等になりやすく、この傾向に基づいて第１の部品群及び第２の部品群の各々の部品の位置のずれを改善しやすくなる。寸法位置範囲と相対位置範囲の双方を用いた評価方法によって、第１の部品群及び第２の部品群が良品であるか不良品であるかを判定する精度が向上する。さらに、予め定められた組み立て可能な条件によって、第１の部品群及び第２の部品群を組み合わせることが容易となる。結果的に部品や、部品どうしを組み合わせた製品または部材の歩留りの向上に繋げることができる。

また、本開示においては、前記良品と判定された前記第１の部品群及び前記第２の部品群は、前記ずれに基づいて複数のグループに仕分けされることを特徴とする、製品または部材の製造方法としてもよい。これによれば、第１の部品群及び第２の部品群から、ずれ量及びずれ方向の少なくとも一方の傾向が類似した良品どうしを組み合わせることが容易になるため、製品または部材を組み立てることも容易となる。

また、本開示においては、前記良品と判定された前記第１の部品群が仕分けられた複数のグループと、前記良品と判定された前記第２の部品群が仕分けられた複数のグループのうち、互いに組立可能とされるグループの組み合わせが予め定められ、前記組み立て可能な条件は、前記良品と判定された前記第１の部品群と、前記良品と判定された前記第２の部品群が、各々、互いに組立可能とされるグループに仕分けられたことであることを特徴とする、製品または部材の製造方法としてもよい。これによれば、第１の部品群と第２の部品群の適切な組み合わせを決定しやすい。

また、本開示においては、前記良品と判定された前記第１の部品群及び前記第２の部品群に対して、前記ずれの傾向を認識可能なＩＤを付加することを特徴とする、製品または部材の製造方法としてもよい。これによれば、良品の位置の基準位置に対するずれ量及びずれ方向の少なくとも一方の傾向を管理しやすく、良品を効率的に仕分けできる。

また、本開示においては、前記組み立て可能な条件は、前記第１の部品群の部品の前記位置に基づいて定められる判定基準点と、前記第２の部品群の部品の前記位置に基づいて
定められる当該判定基準点との間の距離が、所定の閾値以下であることを特徴とする、製品または部材の製造方法としてもよい。これによれば、第１の部品群及び第２の部品群どうしを組み合わせることができるか否かの判断が容易である。

また、本開示においては、前記第１の部品群または前記第２の部品群を不良品と判定した場合には、その旨、及び前記ずれに係る算出結果を前工程の装置に提供し、当該前工程の装置は、当該算出結果に基づいて前記第１の部品群の部品及び前記第２の部品群の部品の前記位置を調整可能であることを特徴とする、製品または部材の製造方法としてもよい。これによれば、前工程の装置の稼働に係る精度（例えば実装や計測の精度等）を改善することができ、歩留りの向上に貢献することができる。

また、本開示においては、前記第１の部品群または前記第２の部品群を良品と判定した場合には、その旨、及び前記ずれに係る算出結果を後工程の装置に提供し、当該後工程の装置は、当該算出結果に基づいて前記製品または部材を組み立てることを特徴とする、製品または部材の製造方法としてもよい。これによれば、製品または部材を組み立てる作業が効率化し、製品または部材の出荷率の向上に貢献することができる。具体的には、第１の部品群と第２の部品群のずれを補正するように組み立てることができる。

また、本開示は、
複数の部品により構成される部品群の取り付け位置を評価し、評価した結果を提供する位置評価装置であって、
前記部品群の部品の、基準位置に対する位置のずれを算出する算出部と、
前記基準位置に基づいて定められる寸法位置範囲と、前記複数の部品の前記基準位置に対する前記ずれに基づいて定められる前記複数の部品どうしの相対位置範囲と、を用いて、
前記部品群の部品の前記位置が、前記寸法位置範囲に含まれ、且つ前記部品群の各々の部品どうしの相対位置が、前記相対位置範囲に含まれる場合に、前記部品群を良品と判定する判定部と、を備え、
前記判定部は、前記良品と判定された前記部品群に対して、前記ずれの傾向を認識可能なＩＤを付加することを特徴とする、位置評価装置を含んでもよい。

これによれば、部品や、部品どうしを組み合わせた製品または部材の歩留りの向上を図ることができ、さらに、ずれの傾向を認識可能なＩＤを付加することによって、良品を仕分ける作業を効率化することに貢献できる。

なお、上記の課題を解決するための手段は、可能な限り互いに組み合わせて用いることができる。

本発明によれば、製品または部材の製造方法、及び位置評価装置において、複数の部品を群として複数の部品の各々が被取り付け体に取り付けられる位置の許容範囲が広くなり、さらに、相関性が類似した部品どうしを組み合わせることが容易になるため、結果的に部品や、部品どうしを組み合わせた製品の歩留りの向上に繋げることが可能である。

図１Ａ及びＢは、従来の実施例において、ピン及びコネクタの各々が、被取り付け体である基板に取り付けられた状態を示す模式図である。図１Ｂにおいては、複数のピン及びコネクタが寸法位置範囲外に取り付けられているため、寸法位置範囲のみを基準とした位置評価においては、ピン及びコネクタは不良品と判定されるが、ピン及びコネクタの位置の基準位置に対する相関性も考慮した位置評価においては、ピン及びコネクタは良品と判定され得る。 図２Ａ乃至Ｃは、実施例に係る、基板に取り付けられたピンの各々の基準位置に対する位置を評価する方法を説明するための概念図である。 図３は、実施例に係る、ピン及びコネクタの位置から算出される判定基準点の基準位置に対する位置に基づいて、ピン及びコネクタを仕分けする方法を説明するための概念図である。 図４は、実施例に係る位置評価装置の一例を示す機能ブロック図である。 図５Ａは、実施例に係る、ピンの位置から判定基準点を算出する方法を説明するための概念図である。図５Ｂは、図５Ａに示す方法によって算出した判定基準点から相対位置範囲を算出する方法を説明するための概念図である。 図６は、実施例に係る位置評価装置を用いた製品または部材の製造方法の手順を説明するための概念図である。 図７は、実施例に係る位置評価装置が、生産ライン全体において、位置評価装置を用いる工程の前工程の装置に算出結果を提供する例を示す模式図である。 図８Ａ及びＢは、実施例に係る位置評価装置が、生産ライン全体において、位置評価装置を用いる工程の後工程の装置である組み立てロボットに算出結果を提供する例を示す模式図である。

〔適用例〕
以下に本発明の適用例の概要について一部の図面を用いて説明する。本開示は図２Ａ乃至Ｃや図３の概念図に示すような方法に適用することができる。また、本開示は図４に示すような位置評価装置１に適用することができる。位置評価装置１を用いることで、図２Ａ乃至Ｃや図３の概念図に示すような方法を実行することができる。

図２Ａ乃至Ｃは、本開示が適用可能な、基板４－１に取り付けられたピン２の各々の基準位置５に対する位置を評価する方法を説明するための概念図である。なお、図２Ａ乃至Ｃに示すピン２、及び基準位置５（基板４－１は図示略）は、図１Ａ及びＢに示すものと同一であるため、図２Ａ乃至Ｃにおいても、図１Ａ及びＢに示すものと同一の符号を付している。また、本適用例においても、複数の部品の群の一例としてピン２及びコネクタ３を用いることとし、ピン２は、本開示における第１の部品群に、コネクタ３は、本開示における第２の部品群に相当する。ここで、ピン２及びコネクタ３のいずれについても、各々の基準位置５に対する位置を評価する方法については同様であるため、図２Ａ乃至Ｃにおいてコネクタ３は図示を省略しているが、ピン２をコネクタ３に置き換えて考えてもよい。以下の図５Ａ及びＢ乃至図８Ａ及びＢにおいても同様である。

ピン２の各々の基準位置５に対する位置（以下、単に「ピン２の位置」という。コネクタ３についても以下同様に「コネクタ３の位置」という。）を評価する際には、ピン２の位置の基準位置５に対するずれ量及びずれ方向（以下、単に「ピン２のずれ量」及び「ピン２のずれ方向」という。コネクタ３についても以下同様に「コネクタ３のずれ量」及び「コネクタ３のずれ方向」という。）を算出し、次に絶対位置の判定を実施する。絶対位置の判定とは、基準位置５の各々に対して定められる、基準位置５を中心とした円形の範囲である寸法位置範囲６の内部または円周上に、ピン２の位置が含まれるか否かによって、ピン２の位置が正常であるか異常であるかを判定することである。なお、基準位置５と寸法位置範囲６の半径はいずれも予め定められているため、ピン２のずれ量の算出結果のみに基づいてピン２の位置が寸法位置範囲６の内部または円周上に含まれているか否かが決まり、ピン２の位置が正常であるか異常であるかを判定することが可能である。また、基準位置５は一直線上に並んで位置し、隣り合って位置する二の基準位置５同士の距離は各々同等である。

絶対位置の判定においてピン２の位置が正常であると判定された後は、相対位置の判定を実施する。相対位置の判定とは、相関性に基づいて定められる矩形の範囲である相対位置範囲７の内部または周上に、ピン２の位置が含まれるか否かによって、ピン２の位置が正常であるか異常であるかを判定することである。相関性はピン２のずれ量及びずれ方向によって定まるため、ピン２の位置が変化すれば相対位置範囲７の位置も変化する。なお、相対位置範囲７の内部の範囲については予め定められているものとする。相対位置範囲７の算出方法について、詳細は以下の図５Ａ及びＢにおいて説明する。

本適用例において、ピン２の位置は、寸法位置範囲６と相対位置範囲７の双方の範囲内に含まれる場合に正常と判定される。また、上述の通り、複数のピン２を群としているため、絶対位置の判定と相対位置の判定の各々において、少なくとも一のピン２の位置が異常と判定された場合には、ピン２全体が異常であるものとする。

以上を踏まえて、図２Ａにおいては、ピン２の位置が寸法位置範囲６の内部に含まれることから絶対位置の判定においてピン２の位置が正常であると判定され、ピン２の位置が相対位置範囲７の内部にも含まれることから相対位置の判定においてもピン２の位置が正常であると判定され、結果的にピン２は良品と判定される。図２Ｂにおいては、絶対位置の判定においてはピン２の位置が正常であると判定されるが、ピン２－１及びピン２－５の位置が相対位置範囲７の外部に含まれることから相対位置の判定においてはピン２の位置が異常であると判定され、結果的にピン２は不良品と判定される。図２Ｃにおいては、ピン２－３の位置が寸法位置範囲６の外部に含まれることから絶対位置の判定においてピン２の位置が異常であると判定され、相対位置の判定を実施するまでもなくピン２は不良品と判定される。

ここで、図１Ａ及びＢに示す従来の実施例と比較して、図２Ａ乃至Ｃにおいては、寸法位置範囲６が広いため絶対位置の判定においてピン２の位置が正常であると判定されやすく（図１Ａ及びＢに示す従来の実施例では、本適用例における絶対位置の判定に相当する方法によってピン２の位置が正常であるか異常であるかが判定されており、図１Ａ及びＢに示す点線の円は、寸法位置範囲６に相当する）、かつ、相対位置の判定を追加で実施することによってピン２の位置が正常であることの判定の精度を向上させている。

また、本適用例において、相対位置の判定においてピン２の位置が正常であると判定されることは、ピン２の位置の相関性が同等であることを示唆しており、相関性を把握することによってピン２をより基準位置５に近い位置に取り付けることが可能になる。例えば図２Ａにおいては、相対位置の判定においてピン２の位置が正常であると判定されており、ピン２の位置は、基準位置５に対して図２Ａの向きで全体的に右上にずれている。このため、ピン２の位置を図２Ａの向きで全体的に左下に平行移動することによって、ピン２をより基準位置５に近い位置に取り付けることが可能になる。また同様に、図１Ｂにおいても相関性が見られ、ピン２及びコネクタ３の位置を図１Ｂの向きで全体的に左下に平行移動することによって、ピン２及びコネクタ３をより基準位置５に近い位置に取り付けることが可能になる。

図３は、本開示が適用可能な、ピン２及びコネクタ３の位置から算出される判定基準点８の基準位置５に対する位置に基づいて、ピン２及びコネクタ３を仕分けする方法を説明するための概念図である。ピン２の各々のずれ量及びずれ方向を算出し、群の中の全てのピン２の位置を正常と判定した場合、良品であるピン２（図３に示すＯＫの表示は、ピン２やコネクタ３が良品であることを表す）のずれ方向の傾向に基づいて、良品であるピン２を仕分ける。例えば、ピン２のずれ方向の傾向が基準位置５に対して図３の向きで右上である場合は、「右上ずれ」という分類にピン２を仕分けする。あるいは、良品であるピン２のずれ量の傾向に基づいて、良品であるピン２を仕分けしてもよい。ここで、良品で
あるピン２のずれ量やずれ方向の傾向とは、群の中の全てのピン２の位置を例えば平均することによって算出できる判定基準点８の基準位置５に対するずれ量やずれ方向のことである。例えば、群の中の全てのピン２の位置から算出した判定基準点８のずれ方向が基準位置５に対して図３の向きで右上であるピン２は、ピン２のずれ方向の傾向が図３の向きで右上であることを示しており、「右上ずれ」の分類に仕分けされる。判定基準点８の算出方法について、詳細は以下の図５Ａ及びＢにおいて説明する。なお、コネクタ３においても、上記に示す仕分けの方法について同様である。

以上のように、ピン２及びコネクタ３の位置から算出した判定基準点８の基準位置５に対するずれ量やずれ方向（図３にはずれ方向の例のみ示している）に基づいて、ピン２及びコネクタ３の各々を仕分けすることで、相関性が類似したピン２をコネクタ３に容易に嵌合することができる。例えば、「左下ずれ」の分類に仕分けされたピン２と「左下ずれ」の分類に仕分けされたコネクタ３は、相関性が類似した部品どうしであり、これらのピン２とコネクタ３を組み合わせ、容易に嵌合することができる。相関性が類似した部品どうしを組み合わせることによって、上記に示す仕分けの後の工程（図６に示すＳ１０４に相当する）において製品を組み立てることが容易になり、製品の歩留りの向上に繋げることが可能である。

図４は、本開示が適用可能な位置評価装置１の一例を示す機能ブロック図である。本適用例における位置評価装置１は、カメラ１０、及び算出部１１、及び判定部１２等を備えて構成される。

算出部１１は、カメラ１０の撮像画像を取得し、撮像画像におけるピン２及びコネクタ３の位置、及び基準位置５に基づいて、ピン２及びコネクタ３のずれ量及びずれ方向を算出する。また、算出部１１は、ピン２及びコネクタ３の位置から判定基準点８を算出し、判定基準点８を用いてさらに相対位置範囲７を算出する。詳細は以下の図５Ａ及びＢにおいて説明する。

判定部１２は、算出部１１が算出したピン２及びコネクタ３のずれ量及びずれ方向に係る算出結果に基づいて、上記の図２Ａ乃至Ｃにおいて説明したように、絶対位置の判定と相対位置の判定の双方の判定を実行することによって、ピン２及びコネクタ３が良品であるか不良品であるかを判定する（ただし、絶対位置の判定によってピン２及びコネクタ３が不良品であると判定した場合には、相対位置の判定を実行しない）。また、判定部１２は、良品であるピン２及びコネクタ３に対して、ピン２及びコネクタ３のずれ量やずれ方向の傾向を認識可能なＩＤを付加する機能を有していてもよい。詳細は以下の図６に示すＳ１０２において説明する。

なお、図４に示す位置評価装置１を構成する算出部１１及び判定部１２以外の他の構成要素については、以下の実施例において説明する。

〔実施例〕
以下、本発明の実施例に係る製品または部材の製造方法、及び位置評価装置１について、図面（上記の適用例で一旦説明した図面も含む）を用いてより詳細に説明する。なお、本開示の実施例に係る製品または部材の製造方法、及び位置評価装置１は、以下の構成に限定する趣旨のものではない。

＜装置構成＞
ここで、図４の説明に戻る。実施例に係る位置評価装置１は、適用例において説明した位置評価装置１と同様の構成を有するため、適用例において説明した内容については、詳細な説明は省略する。また、本明細書では同一の構成要素については同一の符号を用いて
説明を行う。

保存部１３は、例えばＲＡＭディスクであり、算出部１１が算出したピン２及びコネクタ３のずれ量及びずれ方向に係る算出結果や、判定部１２の判定結果に係る情報を保存する。通信部１４は、算出部１１が算出したピン２及びコネクタ３のずれ量及びずれ方向に係る算出結果や、判定部１２の判定結果に係る情報を、位置評価装置１以外の他の装置に送信する。位置評価装置１は、保存部１３や通信部１４を備えることによって、ピン２及びコネクタ３のずれ量及びずれ方向に係る算出結果や、判定部１２の判定結果に係る情報を、位置評価装置１以外の他の装置と共有することができる。詳細は以下の図７や図８Ａ及びＢにおいて説明する。

ＰＣ１５は、キーボードやマウス等、制御装置（図示略）に情報をインプットする入力機器と、判定部１２から取得した、ピン２及びコネクタ３の位置が正常であるか異常であるかの判定結果（ピン２及びコネクタ３が良品であるか不良品であるかの判定結果も含む）を表示するディスプレイ等を備えて構成される。ＰＣ１５は、位置評価装置１を構成する構成要素の一つであってもよく、あるいは位置評価装置１とは独立した、判定部１２と通信可能な可搬式の外部機器であってもよい。ＰＣ１５は、上記の判定結果の他、カメラ１０の撮像画像やピン２及びコネクタ３のずれ量及びずれ方向等も表示することが可能である。例えば図３に示す、ピン２及びコネクタ３と、基準位置５と、相対位置範囲７と、判定基準点８はあくまで概念図であるが、この概念図がＰＣ１５上で幾何学的に視覚化されてもよい。これによって、作業者がピン２及びコネクタ３を手動で仕分けする場合に、仕分けが容易になる。

なお、ＰＣ１５が保存部１３及び通信部１４を備えて構成され、ＰＣ１５が保存部１３の機能及び通信部１４の機能を含んでいてもよい。また、カメラ１０は、位置評価装置１と独立しており、算出部１１は、この位置評価装置１と独立したカメラ１０（カメラ１０以外のカメラであってもよい）から撮像画像を取り込む機能を有していてもよい。また、加工部１３も、位置評価装置１と独立していてもよい。

＜製品または部材の製造方法＞
図５Ａは、実施例に係る、ピン２の位置から判定基準点８を算出する方法を説明するための概念図である。なお、図２Ａ乃至Ｃにおいては、ピン２の各々に対応して、ピン２と同数である五の基準位置５及び五の寸法位置範囲６を図示しているが、例えばＰＣ１５に表示する際には、図５Ａ及びＢにおいて図示するように、五の基準位置５及び五の寸法位置範囲６をそれぞれ、一の基準位置５及び一の寸法位置範囲６にまとめて幾何学的に表示してもよい。

図５Ａにおいては、ピン２の各々の位置と、基準位置５との差に基づいて判定基準点８を算出する。例えば、ピン２―２の位置と基準位置５との差は、ピン２―２と基準位置５との間の、図５Ａの向きで横方向のベクトルｖ１と縦方向のベクトルｖ２のことを示す。この場合、直交座標系に当てはめて、基準位置５を原点とすると、ピン２―２の位置の座標は（ｖ１、ｖ２）と表すことができる。図５Ａにおいて図示を省略しているが、同様にして、ピン２―２以外のピン２と基準位置５との間の、図５Ａの向きで横方向の距離と縦方向の距離もそれぞれ算出する。このようにして、図５Ａの向きで横方向のベクトルと縦方向のベクトルが各々五種類ずつ算出され、五種類のベクトルの平均、加重平均、中央値、最頻値、及び最小値の少なくとも一つを算出する。このようにして得られたベクトルは、基準位置５に対する判定基準点８の位置を示す。これによって、ピン２の各々の位置から判定基準点８を一意的に算出することができる。

図５Ｂは、図５Ａに示す方法によって算出した判定基準点８から相対位置範囲７を算出
する方法を説明するための概念図である。相対位置範囲７は、四辺の長さが所定の規格値である判定基準点８を重心とした矩形の範囲である。そのため、判定基準点８から相対位置範囲７を一意的に算出することができる。上述の通り、この相対位置範囲７を用いて、ピン２の各々の位置を評価することができる。ここで、相対位置範囲７の形状は矩形に限らず、例えば円形であってもよい。なお、コネクタ３においても、上記の図５Ａ及びＢに示す方法によって、ピン２の場合と同様に、相対位置範囲７と判定基準点８を各々一意的に算出することができる。

図６は、実施例に係る位置評価装置１を用いた製品または部材の製造方法の手順を説明するための概念図である。図６においては、まず、判定部１２が、上記の図５Ａ及びＢにおいて示した算出方法によって算出した相対位置範囲７、及び寸法位置範囲６を用いて、ピン２（図６に図示はするが、符号は省略する）の位置が正常であるか異常であるかを判定する。ピン２の位置が正常であると判定した場合には（Ｓ１０１）、判定部１２は、ピン２のずれ量やずれ方向の傾向を認識可能なＩＤを基板４－１上に付加する（Ｓ１０２）。図６に示す実施例では、判定基準点８のずれ方向が基準位置５に対して図６の向きで右上であるため、判定部１２は、ピン２のずれ方向の傾向が図６の向きで右上であることを示すＩＤを付加する。ここで、ＩＤの例としては、二次元コード、バーコード、図形、印字等がある。次に、基板４－１上に付加したＩＤに基づき、作業者が、上記の図３において説明したように、判定基準点８の基準位置５に対する位置に基づいてピン２を仕分けする（Ｓ１０３）。ＩＤが、例えば二次元コードやバーコードであれば、作業者は、そのＩＤをリーダーで読み取ることによって判定基準点８の基準位置５に対する位置を把握し、ピン２を仕分けすることができる。ＩＤが、例えば図形や印字であれば、作業者は、目視によって判定基準点８の基準位置５に対する位置を把握し、ピン２を仕分けすることができる。また、このとき、ＰＣ１５の表示内容（例えば、ＩＤとピン２のずれ方向の傾向とを互いに紐付けしたリスト等）を参照してピン２を仕分けしてもよい。仕分けする手段として、例えば基板４－１を収納可能なマガジンラックを用いてもよい。また、本実施例においては作業者が手動で仕分けを実行する例を示すが、機械が自動で仕分けしてもよい。なお、コネクタ３に対しても、ピン２の場合と同様に、Ｓ１０１からＳ１０３までの手順を適用することができる。

最後に、上記の図３において説明したように、仕分けしたピン２及びコネクタ３のずれ量やずれ方向の傾向に基づいて、相関性が類似したピン２とコネクタ３を組み合わせ、ピン２をコネクタ３に嵌合することによって、製品を組み立てる（Ｓ１０４）。組み立ては、例えば組み立てロボット９を用いて自動的に実施してもよい。

なお、Ｓ１０１において、判定部１２が、ピン２及びコネクタ３の位置が異常であると判定した場合は、以下の図７に示す、位置評価装置１を用いる工程の前工程の装置において、ピン２及びコネクタ３の基板４上の取り付け位置や取り付け位置の寸法を調整してもよい。これによって、生産ラインにおける後続のピン２及びコネクタ３の位置が正常となるように改善できる。

図７は、実施例に係る位置評価装置１が、生産ライン全体において、位置評価装置１を用いる工程の前工程の装置に算出結果を提供する例を示す模式図である。前工程の一例としては、ピン２及びコネクタ３を基板４に取り付けて実装する実装工程がある。位置評価装置１における通信部１４によって、実装工程の装置に、ピン２及びコネクタ３の位置の評価に係る情報を共有することができる。ピン２を用いて具体的に説明すると、通信部１４は、判定部１２がピン２の位置を異常と判定した場合には、その旨（例えばＮＧという記載の表示）、及び判定基準点８に対するピン２の位置のずれ量及びずれ方向、あるいはピン２の位置の補正の方向（図７においてピン２―１及びピン２－５から判定基準点８に向けた矢印）を前工程にフィードバックする。フィードバックの結果に基づき、上述の通
り、実装工程の装置はピン２及びコネクタ３の基板４上の取り付け位置や取り付け位置の寸法を調整してもよい。これによって、実装工程における実装の精度を改善することができ、歩留りの向上に貢献することができる。なお、図６に示した組み立てロボット９は、位置評価装置１を用いる工程の後工程の装置である。詳細は以下の図８Ａ及びＢにおいて説明する。

図８Ａ及びＢは、実施例に係る位置評価装置１が、生産ライン全体において、位置評価装置１を用いる工程の後工程の装置である組み立てロボット９に算出結果を提供する例を示す模式図である。位置評価装置１における保存部１３や通信部１４によって、組み立てロボット９に、ピン２及びコネクタ３の位置の評価に係る情報を共有することができる。ピン２を用いて具体的に説明すると、図８Ａに示す実施例では、保存部１３は、判定部１２がピン２の位置を正常と判定した場合には、その旨（例えばＯＫという記載の表示）、及び判定基準点８に対するピン２の位置のずれ量及びずれ方向を取得し、組み立てロボット９が、保存部１３に保存された結果を読み込む。図８Ｂに示す実施例では、判定部１２がピン２の位置を正常と判定した場合に、通信部１４が同様の情報を取得し、組み立てロボット９にその情報を送信する。

図８Ａ及びＢのいずれに示す実施例においても、位置評価装置１が組み立てロボット９に算出結果を提供した後、組み立てロボット９は、予め定められた組み立て可能な条件に従って基板４－１と基板４－２を組み合わせることによって、製品を組み立てる。組み立て可能な条件とは、例えば判定基準点８の基準位置５からの距離が所定の閾値以下であることをいう（すなわち、基準位置５が判定基準点８の近辺に位置し、基準位置５の判定基準点８に対するずれ量が極力小さい状態をいう）。これによって、製品を組み立てる作業が効率化し、製品の出荷率の向上に貢献することができる。

＜付記１＞
複数の部品により構成される第１の部品群（２）と、第２の部品群（３）を組み合わせる製品または部材の製造方法であって、
前記第１の部品群及び前記第２の部品群の部品の基準位置（５）に対する位置のずれを算出し、
前記基準位置に基づいて定められる寸法位置範囲（６）と、前記複数の部品における前記位置の前記基準位置に対する前記ずれに基づいて定められる前記複数の部品どうしの相対位置範囲（７）と、を用いて、
前記第１の部品群及び前記第２の部品群における部品の前記位置が、前記寸法位置範囲に含まれ、且つ、前記相対位置範囲に含まれる場合に、前記第１の部品群及び前記第２の部品群を良品と判定し、
前記良品と判定された前記第１の部品群及び前記第２の部品群のうち、予め定められた組み立て可能な条件に合致する、前記第１の部品群及び前記第２の部品群を組み合わせることによって、製品または部材を組み立てることを特徴とする、製品または部材の製造方法。

＜付記２＞
複数の部品により構成される部品群（２、３）の取り付け位置を評価し、評価した結果を提供する位置評価装置（１）であって、
前記部品群の部品の、基準位置（５）に対する位置のずれを算出する算出部（１１）と、
前記基準位置に基づいて定められる寸法位置範囲（６）と、前記複数の部品の前記基準位置に対する前記ずれに基づいて定められる前記複数の部品どうしの相対位置範囲（７）と、を用いて、
前記部品群の部品の前記位置が、前記寸法位置範囲に含まれ、且つ前記部品群の各々の
部品どうしの相対位置が、前記相対位置範囲に含まれる場合に、前記部品群を良品と判定する判定部（１２）と、を備え、
前記判定部は、前記良品と判定された前記部品群に対して、前記ずれの傾向を認識可能なＩＤを付加することを特徴とする、位置評価装置（１）。

１ ：位置評価装置
１０ ：カメラ
１１ ：算出部
１２ ：判定部
１３ ：保存部
１４ ：通信部
１５ ：ＰＣ
２ ：ピン
３ ：コネクタ
４ ：基板
５ ：基準位置
６ ：寸法位置範囲
７ ：相対位置範囲
８ ：判定基準点
９ ：組み立てロボット

Claims (8)

1. 複数の部品により構成される第１の部品群と、第２の部品群を組み合わせる製品または部材の製造方法であって、
   前記第１の部品群及び前記第２の部品群の部品の基準位置に対する位置のずれを算出し、
   前記基準位置に基づいて定められる寸法位置範囲と、前記複数の部品における前記位置の前記基準位置に対する前記ずれに基づいて定められる前記複数の部品どうしの相対位置範囲と、を用いて、
   前記第１の部品群及び前記第２の部品群における部品の前記位置が、前記寸法位置範囲に含まれ、且つ、前記相対位置範囲に含まれる場合に、前記第１の部品群及び前記第２の部品群を良品と判定し、
   前記良品と判定された前記第１の部品群及び前記第２の部品群のうち、予め定められた組み立て可能な条件に合致する、前記第１の部品群及び前記第２の部品群を組み合わせることによって、製品または部材を組み立てることを特徴とする、製品または部材の製造方法。
2. 前記良品と判定された前記第１の部品群及び前記第２の部品群は、前記ずれに基づいて複数のグループに仕分けされることを特徴とする、請求項１に記載の製品または部材の製造方法。
3. 前記良品と判定された前記第１の部品群が仕分けられた複数のグループと、前記良品と判定された前記第２の部品群が仕分けられた複数のグループのうち、互いに組立可能とされるグループの組み合わせが予め定められ、
   前記組み立て可能な条件は、前記良品と判定された前記第１の部品群と、前記良品と判定された前記第２の部品群が、各々、互いに組立可能とされるグループに仕分けられたことであることを特徴とする、請求項２に記載の製品または部材の製造方法。
4. 前記良品と判定された前記第１の部品群及び前記第２の部品群に対して、前記ずれの傾向を認識可能なＩＤを付加することを特徴とする、請求項１に記載の製品または部材の製造方法。
5. 前記組み立て可能な条件は、前記第１の部品群の部品の前記位置に基づいて定められる判定基準点と、前記第２の部品群の部品の前記位置に基づいて定められる当該判定基準点との間の距離が、所定の閾値以下であることを特徴とする、請求項１に記載の製品または部材の製造方法。
6. 前記第１の部品群または前記第２の部品群を不良品と判定した場合には、その旨、及び前記ずれに係る算出結果を前工程の装置に提供し、当該前工程の装置は、当該算出結果に基づいて前記第１の部品群の部品及び前記第２の部品群の部品の前記位置を調整可能であることを特徴とする、請求項１に記載の製品または部材の製造方法。
7. 前記第１の部品群または前記第２の部品群を良品と判定した場合には、その旨、及び前記ずれに係る算出結果を後工程の装置に提供し、当該後工程の装置は、当該算出結果に基づいて前記製品または部材を組み立てることを特徴とする、請求項１に記載の製品または部材の製造方法。
8. 複数の部品により構成される部品群の取り付け位置を評価し、評価した結果を提供する位置評価装置であって、
   前記部品群の部品の、基準位置に対する位置のずれを算出する算出部と、
   前記基準位置に基づいて定められる寸法位置範囲と、前記複数の部品の前記基準位置に対する前記ずれに基づいて定められる前記複数の部品どうしの相対位置範囲と、を用いて、
   前記部品群の部品の前記位置が、前記寸法位置範囲に含まれ、且つ前記部品群の各々の部品どうしの相対位置が、前記相対位置範囲に含まれる場合に、前記部品群を良品と判定する判定部と、を備え、
   前記判定部は、前記良品と判定された前記部品群に対して、前記ずれの傾向を認識可能なＩＤを付加することを特徴とする、位置評価装置。

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