JP4878921B2 - Device for confirming the position of plate material set on a processing machine - Google Patents
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Description
本発明は、プリント基板等の薄い板材を加工機に取り付けた際に、この取付け位置が正常であるか否かを確認する加工機への板材セット位置確認装置に関するものである。 The present invention relates to a plate material set position confirmation device for a processing machine for confirming whether or not the attachment position is normal when a thin plate material such as a printed circuit board is attached to the processing machine.
一枚の薄い基板(板材)に多数のパターン回路がプリントされたプリント基板を分割するために、各パターン回路間に分割溝を形成したり、各パターン回路間で切断したりする加工機がある。この場合、前記プリント基板は、一枚の基板に多数のパターン回路が接近して形成されているため、これを加工する際には、プリント基板を加工機に高精度に取り付ける必要がある。従来は、プリント基板の端面を定規(ストッパー)に当接させ、これをクランプで挟持し、加工機を作動させて前記分割溝を形成したり、切断したりしていた。このものは、プリント基板と定規との間に塵埃が介在していたり、プリント基板の端面の一部に突起があったりすると、プリント基板が定規に対して傾斜することになり、補正手段を要したり、加工ミスが発生し易くなったりするものであった。
本発明は、板材の加工ミスが防止できる加工機への板材セット位置確認装置を得ることを目的とする。 An object of this invention is to obtain the board | plate material set position confirmation apparatus to the processing machine which can prevent the process mistake of a board | plate material.
本発明は、上記目的を達成するために以下の如く構成したものである。即ち、請求項1に係る発明は、方形に切断された板材を加工機の定規に向けて送り、該板材の送り側端面の全域を前記定規に当接させ、前記定規と板材との当接部をCCDカメラで画像を認識し、該画像から前記当接部の隙間を計測処理する画像処理部を設け、該画像処理部の計測値から前記板材のセット位置の良否を判定する判定部を設け、前記CCDカメラの画像は輝度の濃淡画像とし、画像処理部及び判定部は、計測対象領域の濃淡画像から2値化しきい値を計算し、定規の延びるX軸方向の所定のX座標における定規から板材方向の輝度配列から求めたN次曲線近似値と前記2値化しきい値との交点座標である立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを求め、これらのエッジを計測対象領域のX座標について求め、前記立ち上がりエッジ及び前記立ち下がりエッジをそれぞれ多数の線分グループに分割し、線分グループ毎に求めた近似直線とエッジとの距離を評価し、前記分割した多数の線分グループを統制された複数の線分グループに統合し、一つの線分グループに統合される場合は該統合された一つの線分グループを代表線分とし、一つの線分グループに統合されなかった場合は最も長い線分を代表線分とし、角度が±3度を超える線分は代表とせず、長い線分が存在しない場合は最も定規側に近い線分を代表線分とし、得られた立ち上がりエッジの代表線分と立ち下がりエッジの代表線分との線間を計算し、この線間の最大幅が規定値以下の場合は、定規と板材との当接部に隙間なしと算定し、板材のセット位置を正常と判定するようにしたものである。
The present invention is configured as follows to achieve the above object. That is, in the invention according to
請求項1に係る発明は、定規に当接した板材の送り側端部をクランプ装置により上下から挟持して直線状に矯正し、この状態で定規と板材との当接部をCCDカメラで画像認識し、該当接部の隙間を計測するようにしたので、該板材のセット位置の良否判定が正確に行なえることになる。また、前記当接部の隙間を、CCDカメラの濃淡画像による輝度、又は高輝度部の幅で算定するようにしたので、板材のセット位置の良否判定が容易かつ正確に行なえることになる。
According to the first aspect of the present invention, the feeding-side end portion of the plate material abutted against the ruler is straightened by being clamped from above and below by the clamp device, and in this state, the abutting portion between the ruler and the plate material is imaged by a CCD camera Since it recognizes and measures the clearance gap of an applicable contact part, the quality determination of the set position of this board | plate material can be performed correctly. In addition, since the gap between the contact portions is calculated based on the brightness of the gray image of the CCD camera or the width of the high brightness portion, it is possible to easily and accurately determine the quality of the set position of the plate material.
以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。図面において、図1は本発明が適用される加工機の要部側面図、図2は図1の平面図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, FIG. 1 is a side view of a main part of a processing machine to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a plan view of FIG.
図1〜図3において、1はプリント基板(以下「板材」という)Wに分割溝(V溝)を形成する加工機であり、モーター2によって回転される上下一対の薄い円板状の回転カッター3、板材Wを回転カッター3方向に向けて送るコンベア4、該コンベア4によって送られてきた板材Wの前進端に当接する定規5、板材Wの前進端を挟持するチャック6、板材Wをフレーム側に固定するクランプ7、及び前記板材Wと定規5との当接部を画像認識するCCDカメラ8等を有する。
1 to 3,
前記上下一対の回転カッター3は、Y軸方向(図1において左右)に配置してX軸移動装置10に支持され、加工時には互いに接近方向に移動して回転するとともに、前記X軸移動装置10によってX軸方向(図2において左右方向)に移動され、板材Wの上下面にX軸方向の分割溝を形成するようになっている。
The pair of upper and lower
前記チャック6は、図2に示すように、6組のものをX軸方向に並列に配置してY軸移動装置11に支持し、最大6枚の板材Wが同時に挟持できるようになっている。前記各チャック6は定規5によって位置決めされた板材Wの前進端部を挟持し、加工時にはY軸移動装置11を介して板材Wを設定されたY軸位置に移動させ、その分割部を前記回転カッター3位置に対面させるようになっている。
As shown in FIG. 2, the
前記CCDカメラ8は、前述したX軸移動装置10と平行する可動台(図示省略)に支持され、該可動台によってX軸方向に間欠的に移動され、図3に示すように、各チャック6を除く板材Wと定規5との当接部のX軸方向9カ所の計測点P1〜P9を画像認識するようになっている。該認識された画像は、画像処理部15で計測処理されて前記当接部の隙間を計測し、この計測値に基づいて判定部16で板材Wのセット位置の良否を判定する。
The
前記画像処理部15、及び判定部16は以下の如くなっている。まず、本例によるCCDカメラのY軸方向(定規−板材方向)の視野は約10mm、計測を行なうY軸方向の範囲(計測対象領域)は約5mmとなっている(図4)。
The
前記CCDカメラ8の画像は輝度0〜255(cd/m3)の濃淡画像とし、計測した全輝度70(cd/m3)以下の場合は板材Wと定規5との当接部に隙間なしと算定し、板材Wのセット位置は正常と判定する。
The image of the
前記計測対象領域の濃淡画像から、輝度のヒストグラムを作成し、該ヒストグラムから白と黒とに2値化しきい値Mを計算する。次に、図5に示すように、定規5→板材W、即ち、Xi,Yj+1→ Xi,Yj+n までの輝度を順に取得し、該取得したXi座標の輝度配列からN次曲線近似値を求め、前記2値化しきい値Mとの交点座標(立ち上がりエッジYiu、立ち下がりエッジYid)を求める(図6)。
A luminance histogram is created from the grayscale image of the measurement target region, and a binary threshold M is calculated for white and black from the histogram . Next, as shown in FIG. 5, the brightness of
これらのエッジをX座標全てについて求める。ただし、高速化のために間引きする場合がある。前記立ち上がりエッジ(YIu〜Ymu)を約100の線分グループに分割し、線分グループG1,G2・・・毎に近似直線を求める(図7(a))。 次いで、線分グループG1,G2・・・毎に近似直線とエッジとの距離を評価し、結果が悪い線分はそのグループを分解G2aする図7(b))。分解されたグループG2aに含まれるエッジは隣接線分グループと同一になるか評価する。評価結果が良いエッジは隣接線分グループに統合G3し、該隣接線分グループとの評価結果が悪いエッジは独立した線分グループにする(図7(c))。これを繰り返すことで前記分割した多数の線分グループを統制された複数の線分グループに統合する。 Find these edges for all X coordinates. However, it may be thinned out for speeding up. The rising edges (YIu to Ymu) are divided into about 100 line segment groups, and approximate straight lines are obtained for each of the line segment groups G1, G2,... (FIG. 7A). Next, the distance between the approximate straight line and the edge is evaluated for each line segment group G1, G2,..., And the line segment with a poor result is decomposed into G2a (FIG. 7B). It is evaluated whether the edge included in the decomposed group G2a is the same as the adjacent line segment group. Edges with good evaluation results are integrated G3 into adjacent line segment groups, and edges with poor evaluation results with the adjacent line segment groups are made into independent line segment groups (FIG. 7C). By repeating this, the divided large number of line segment groups are integrated into a plurality of controlled line segment groups.
前記立ち上がりエッジ(YIu〜Ymu)の線分グループは定規側なので、ほとんどの場合、一つの線分グループに統合される。一つの線分グループに統合されなかった場合は、最も長い線分を代表とする。 Since the line segment groups of the rising edges (YIu to Ymu) are on the ruler side, in most cases, they are integrated into one line segment group. If not integrated into a single line segment group, the longest line segment is the representative.
立ち下がりエッジ(YId〜Ymd)からも前述と同様にして統制された線分グループを求める。なお、立ち下がりエッジの線分グループが1つもない場合は、板材Wが存在しないものと判定する。また、立ち下がりエッジはスリットや切り欠きがあると1つの線分グループに統合できないので、該スリットや切り欠きを除くため、角度が±3度を超える線分は代表にしない。また、一つの線分グループに統合出来ない場合は、最も長い線分を代表とし、長い線分が存在しない場合は、最も狭い隙間を計測するために最も定規5側に近い線分を代表とする。
Determining a line segment group which is controlled in the same manner as described above from the falling edge (YId~Y md). When there is no line segment group of the falling edge, it is determined that the plate material W does not exist. In addition, if there is a slit or notch in the falling edge, it cannot be integrated into one line segment group. Therefore, in order to remove the slit or notch, a line segment with an angle exceeding ± 3 degrees is not representative. In addition, the longest line segment is represented as the representative when it cannot be integrated into one line segment group, and the longest line segment is represented as the representative in order to measure the narrowest gap when there is no long line segment. To do.
次いで、前記立ち上がりエッジ(YIu〜Ymu)の代表線分Luと立ち下がりエッジ(YId〜Ymd)の代表線分(Ld)との線間を計算し、この線間の最大幅を光の幅、即ち、板材Wと定規5との当接部の隙間とし、該隙間が規定値以内であれば板材Wのセットが正常であると判定して加工機1を作動させ、該板材Wに分割溝を形成する。前記隙間が規定値以上の場合は板材Wのセットが不良と判定し、加工機を不作動にする。
Next, the line width between the representative line segment Lu of the rising edge (YIu to Ymu) and the representative line segment (Ld) of the falling edge (YId to Ymd) is calculated, and the maximum width between the lines is calculated as the light width, That is, the gap between the contact portions of the plate material W and the
1 加工機
2 モータ
3 回転カッター
4 コンベア
5 定規
6 チャック
7 クランプ
8 CCDカメラ
10 X軸移動装置
11 Y軸移動装置
15 画像処理部
16 判定部
W 板材
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