JP2739181B2 - ワーク設定位置補正装置 - Google Patents

ワーク設定位置補正装置

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JP2739181B2 JP20541089A JP20541089A JP2739181B2 JP 2739181 B2 JP2739181 B2 JP 2739181B2 JP 20541089 A JP20541089 A JP 20541089A JP 20541089 A JP20541089 A JP 20541089A JP 2739181 B2 JP2739181 B2 JP 2739181B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 略矩形状に形成されたワークを所望の位置に載置する
際の位置ズレを補正する装置に関し、 凹凸の辺をもつ矩形状のワークの位置ズレを正確に補
正するとともに、位置合わせを簡単にすることを目的と
し、 矩形の撮像領域内に置かれた矩形状ワークの座標を求
める回路と、該回路により決定された上記ワークの座標
のうち、上記撮像領域の4つの角部に対して最短距離と
なる上記ワークの4つの点の座標を求め、該座標をワー
クの四隅の角部と決定する回路と、該回路によって求め
られた上記ワークの4つの角部の座標に基づいて上記ワ
ークの中心点を求める回路と、上記撮像領域のうちの一
辺を基準線となし、該基準線に近い上記ワークの上記角
部の2点を結ぶ直線が該基準線との間で形成する角度
と、上記ワークの他の2点を結ぶ直線が該基準線との間
で形成する角度を求め、該2つの角度の平均値を算出し
て上記ワークの傾き角度となす回路と、上記ワークの上
記中心点と、上記ワークの上記傾き角度に基づいて位置
ズレを検知し、上記ワークの位置を補正する回路とを含
み構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ワーク搬送位置補正装置に関し、より詳し
くは、略矩形状に形成されたワークを所望の位置に載置
する際の位置ズレを補正する装置に関する。
〔従来の技術〕
矩形状に形成された偏平なワークを目的の位置に搬送
する場合、例えば半導体ウェハから分離された多数のチ
ップをリードフレームに載置する場合には、このチップ
をチャックにより吸引して目的の位置に搬送するように
している。
ところが、チップを搬送する際にチップに位置ズレが
生じていることもあるため、第5図に示すように、図示
しない撮像器によってチップ40を撮像し、その撮像情報
に基づいてその位置ズレを検出し、そのズレを回転成分
Δαと平行移動成分ΔX,ΔYに分けた後、その成分量だ
けチップ40の位置を補正して目的の位置に搬送するよう
にした装置が特開昭59−39502号公報において提案され
ている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、この装置によれば、第6図(a),(b)に
示す半導体装置や、同図(c)に示す試験用ソケット等
のように、ワークの辺が直線とならないワークを搬送す
る場合には、平行移動成分ΔX,ΔYを決定する基準が明
確にならず、ワークの位置ズレの補正に誤差が生じ易い
といった問題がある。
しかも、平行移動成分ΔX,ΔYを補正する場合には、
チップ40のX方向とY方向の2つの辺lX,lYを基準にし
て平行移動させることになるため、第6図(d)に示す
ように、ワークのX,Yの辺が直角となっていない場合
や、対向するワークの2辺が平行となっていない場合に
は、ワークが一方に偏ることになり、平行移動成分ΔX,
ΔYや回転成分Δαに基づく位置合わせ誤差が大きくな
るといった不都合がある。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであっ
て、凹凸の辺を有する矩形状のワークの位置ズレを正確
に補正するとともに、位置合わせを簡単にすることがで
きるワーク設定位置補正装置を提供することを目的とす
る。
〔課題を解決するための手段〕 上記した課題は、第1,2図において、矩形の撮像領域
A内に置かれた矩形状ワークWの座標を求める回路3
と、該回路3により決定された上記ワークWの座標のう
ち、上記撮像領域Aの4つの角部P1,P2,P3,P4に対して
最短距離となる上記ワークWの4つの点W1、W2、W3、W4
の座標を求め、該座標をワークの四隅の角部と決定する
回路4と、該回路4によって求められた上記ワークの4
つの角部の座標W1、W2、W3、W4に基づいて上記ワークW
の中心点W0を求める回路5と、上記撮像領域Aのうちの
一辺を基準線L1となし、該基準線L1に近い上記ワークW
の上記角部の2点W1、W2を結ぶ直線が該基準線L1との間
で形成する角度θと、上記ワークの他の2点W3、W4
結ぶ直線が該基準線L1との間で形成する角度θとの平
均値(θ+θ)/2を算出して上記ワークの傾き角度
θとなす回路6と、上記ワークWの上記中心点W0と、
上記ワークWの上記傾き角度θに基づいて位置ズレを
検知し、上記ワークWの位置を補正する回路8とを備え
たことを特徴とするワーク設定位置補正装置により解決
する。
〔作 用〕
本発明によれば、第1,2図に示すように、矩形状ワー
クWを配置する撮像領域Aを矩形となし、この撮像領域
Aの4つの角部P1,P2,P3,P4に対して最短距離となるワ
ークWの4つの点W1、W2、W3、W4の座標を求め、この座
標をワークWの4つの角部と判断し、この角部の座標か
らワークの中心点W0と傾き角度θとを求め、中心点W0
と傾き角度θのズレの量に応じてワークWの位置を補
正するようにしている。
このため、ワークWの位置ズレの基準を簡単に決定す
ることができる。
また、ワークWの位置補正は、中心点の位置合わせと
傾きの修正動作によって行うことになるため、ワークW
の辺に凹凸があったり、ワークWの隣接する2辺が直角
となっていない場合であっても、誤差のないワークの補
正及び設置が可能になる。
しかも、ワークWの傾き角θを求める場合には、対
向するワークWの2つの辺のそれぞれの傾き角度θ1
を検出し、これらの角度の平均値(θ+θ)/2を
採るようにしたので、第6図(d)に示すように、対向
する辺が平行となっていない場合に、ワークを一方に偏
らせることがなく、誤差の少ない位置合わせが可能にな
る。
〔実施例〕
とこで、以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。
第1図は、本発明の一実施例を示す装置の回路図であ
って、図中符号1は、チャック2により支持されたワー
クWの一面を撮像する撮像器で、この撮像器1は、ワー
クWを撮像してその画像情報をパターン認識回路3に出
力するように構成されている。
パターン認識回路3は、第2図に示すような矩形状の
撮像領域Aに設置したワークWの位置を座標化する回路
で、この回路3は、ワークWの存在位置を座標(X,Y)
により表してそのパターンデータを出力するように構成
されている。
4は、ワークW四隅の角部の座標を抽出するワーク角
部座標抽出回路で、このワーク角部座標抽出回路4は、
パターン認識回路3の座標データを入力して、第2図に
示すような撮像領域Aの4つの角部P1(X1,Y1)、P2(X
2,Y2)、P3(X3,Y3)、P4(X4,Y4)に対して最短距離と
なるワークWの4つの点W1(x1,y1)、W2(x2,y2)、W3
(x3,y3)、W4(x4,y4)を求め、これらの点W1、W2
W3、W4をワークWの4つの角部の座標として決定するよ
うに構成されている。
5は、ワーク角部座標抽出回路4の出力データに基づ
いてワークWの中心点W0を求めるワーク中心点演算回路
で、このワーク中心点演算回路4は、ワークWの角部の
座標W1、W2、W3、W4のx座標の和(x1+x2+x3+x4)を
4で除算してワークの中心点W0のX座標を算出するとと
もに、各Y座標の和(y1+y2+y3+y4)を4で除算して
ワークの中心点W0のy座標を演算し、これらにより求め
た座標(x0,y0)をワークWの中心点W0とするように構
成されている。
6は、ワーク角部座標抽出回路4の出力データに基づ
いてワークWの傾き角度を求めるワーク傾き角度演算回
路で、この回路6は、第2図に示す矩形状撮像領域Aの
うちの上辺を基準線L1となし、ワークWの4つの角部
W1、W2、W3、W4のうち、基準線L1に近い2つの角部の座
標W1、W2を直線で結んで基準線L1に対する角度θを演
算するとともに、他の2つの角座標W3、W4を直線で結ん
で基準線L1に対する角度θを演算し、2つの角度θ1,
θの平均値(θ+θ)/2をワークWの傾き角度θ
とするように構成されている。
なお、基準線L1は、第4図に示すように、ワークWを
搬送しようとする設置領域Bに設けた基準線LBと平行に
なるように設定されている。
7は、撮像領域Aの中心点Oの座標を求める撮像領域
中心点演算回路で、この演算回路7はパターン認識回路
3のデータを入力し、第2図に示す撮像領域Aの4つの
角部の座標P1(X1,Y1)、P2(X2,Y2)、P3(X3,Y3)、P
4(X4,Y4)のX座標とY座標の平均値を算出して中心点
(X0,Y0)を求めるように構成されている。
8は、チャック2によって設置領域Bに搬送されるワ
ークWの位置ズレを補正する補正回路で、この回路8
は、後述するチャック駆動制御回路9に補正信号を出力
するように構成されている。例えば、ワーク中心点演算
回路6と撮像領域中心点演算回路7から入力した2つの
中心点W0,Oの座標が第3図に示すように一致していない
場合に、これらの点W0,Oが一致する量、即ち((X0
x0),(Y0−y0))だけワークWの位置を補正し、ワー
クのズレをなくすように構成するとともに、ワーク中心
点演算回路5から入力した傾き角度θが零とならない
場合には、その傾き角度θが零となるようにチャック
2を移動してワークWの位置を補正するように構成され
ている。
上記したチャック駆動制御回路9は、チャック2を駆
動する駆動器10を制御するものであって、この制御回路
9によって制御された駆動器10は、一方のトレイ11上の
ワークWをチャック2に吸着させ、この状態でワークW
を他方のトレイ12まで移動させ、目標位置Bに置かれた
ソケットSにワークWを装着するように構成されてい
る。また、このチャック駆動制御装置9は、補正回路8
の補正データを入力してその補正量に従って、チャック
2の終点位置を修正したり、ワークWの傾き角度θが零
となる位置までチャック2を移動させるように構成され
ている。
次に、上記した実施例の作用を説明する。
上記した実施例において、チャック2によって一方ト
レイ11からワークWを持ち上げて、他方のトレイ12に搬
送する搬送経路において、撮像器1はワークWを撮像す
ることになる。
また、パターン認識回路3は、撮像器1の画像情報に
基いてワークWの存在する座標を決定することになる。
ついで、ワーク角部座標抽出回路4は、ワークWの四
隅の角部の点座標W1,W2,W3,W4をパターン認識回路3の
座標情報に基づいて決定する。また、ワーク傾き角度演
算回路6は、ワークWの角部の点座標W1,W2,W3,W4に基
づいてワークの傾き角度θを求める一方、ワーク中心
点演算回路5は、ワークWの中心点W0を求めることにな
り、ワークWの傾き角度θ及び中心点W0の座標データ
が補正回路8に出力されることになる。
さらに、撮像領域中心点演算回路7は、撮像領域Aの
中心点Oの座標データを補正回路8に出力する。
従って、補正回路8は、ワークWの傾き角度θ及び
中心点W0と、撮像領域Aの中心点Oの座標データを入力
し、そのデータに基づいてチャック駆動器制御回路9の
チャック移動データを補正することになる。即ち、ワー
クWの傾き角度θが零となっていない場合には、チャ
ック駆動制御回路9を介してチャック2を移動、回動さ
せて、ワークWの傾き角度θを零となし、また、撮像
領域Aの中心点OとワークWの中心点W0とが一致しない
場合には、それらの中心点O,W0が一致する量だけチャッ
ク2の位置を修正することになる。さらに、傾き角度θ
が零となり、かつ、2つの中心点O,W0が一致する場合
には、駆動器制御回路9は補正されないデータに基づい
てチャック2を設置位置Bまで移動させて、ワークWを
ソケットS等に載置することになる。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、矩形状ワークを配
置する撮像領域を矩形となし、この撮像領域の4つの角
部に対して最短距離となるワークの4つの点の座標を求
め、この座標をワークの4つの角部と判断し、この角部
の座標からワークの中心点と傾き角度とを求め、中心点
と傾き角度のズレの量に応じてワークの位置を補正する
ようにしている。
このため、ワークのズレの基準を簡単に決定すること
が可能になる。
また、ワークの位置補正は、中心点の位置合わせと傾
きの修正動作によって行うことになるため、ワークの辺
に凹凸があったり、ワークの隣接する2辺が直角となっ
ていない場合であっても、誤差のないワークの補正及び
設置が可能になる。
しかも、ワークの傾き角を求める場合には、対向する
ワークの2つの辺のそれぞれの傾き角度を検出し、これ
らの角度の平均値を採るようにしたので、第6図(d)
に示すように、対向する辺が平行となっていない場合
に、ワークを一方に偏らせることがなく、誤差の少ない
位置合わせが可能になる。
【図面の簡単な説明】 第1図は、本発明の一実施例を示す装置の概要構成図、 第2図は、本発明における撮像状態の一例を示す平面
図、 第3図は、本発明の位置ズレの補正例を示す平面図、 第4図は、本発明の撮像領域とワーク設置位置の関係を
示す平面図、 第5図は、従来装置の位置ズレの補正例を示す平面図、 第6図は、ワークの一例を示す平面図である。 (符号の説明) 1……撮像器、 2……チャック、 3……パターン認識回路、 4……ワーク角部座標抽出回路、 5……ワーク中心点演算回路、 6……ワーク傾斜角度演算回路、 7……撮像領域中心点演算回路、 8……補正回路、 9……駆動器制御回路、 10……駆動器。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】矩形の撮像領域内に置かれた矩形状ワーク
    の座標を求める回路と、 該回路により決定された上記ワークの座標のうち、上記
    撮像領域の4つの角部に対して最短距離となる上記ワー
    クの4つの点の座標を求め、該座標をワークの四隅の角
    部と決定する回路と、 該回路によって求められた上記ワークの4つの角部の座
    標に基づいて上記ワークの中心点を求める回路と、 上記撮像領域のうちの一辺を基準線となし、該基準線に
    近い上記ワークの上記角部の2点を結ぶ直線が該基準線
    との間で形成する角度と、上記ワークの他の2点を結ぶ
    直線が該基準線との間で形成する角度を求め、該2つの
    角度の平均値を算出して上記ワークの傾き角度となす回
    路と、 上記ワークの上記中心点と、上記ワークの上記傾き角度
    に基づいて位置ズレを検知し、上記ワークの位置を補正
    する回路とを備えたことを特徴とするワーク設定位置補
    正装置。
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