JP6459613B2 - プリント配線板作業支援方法及びプリント配線板作業支援システム - Google Patents

Description

この発明は、プリント配線板への部品の実装作業、部品の実装されたプリント配線板の外観の検査作業（以下、これらの作業を総称して「プリント配線板作業」という。）を支援するプリント配線板作業支援方法及びプリント配線板作業支援システムに関するものである。

プリント配線板への部品実装、配線接続や外観検査等のプリント配線板作業において、作業者は部品をプリント配線板上のどの位置に実装するかの位置情報、電解コンデンサ等の電気極性を有する部品をどの向きに実装するかの極性情報、プリント配線板作業を行う上での注意事項等の指示情報（以下、これらの情報を総称して「作業支援情報」という。）を確認しながらプリント配線板作業を行う。従来、作業者はこの確認を、プリント配線板とプリント配線板組立図面等の作業指示文章とを交互に見て行うため、プリント配線板と作業指示文書との間で視線を大きく移動する必要があり、確認に手間がかかりプリント配線板作業に時間を要していた。

このようなプリント配線板作業の指示に関連して、特許文献１では、プリント配線板の上にプロジェクタを設置し、プリント配線板上に部品実装データを照射する機構を有したプリント配線板実装装置が開示されている。このプリント配線板実装装置はプリント配線板の上にプロジェクタを設置し、プリント配線板を回転させる回転機構、その回転を検出する検出機構を有するので、プリント配線板を回転させながら効率的に作業することが可能となる。

特開２００５−８５９８５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の従来のプリント配線板実装装置は、プリント配線板がプロジェクタと平行となる水平方向に回転する場合には、部品実装データを正しく照射し表示できるものの、プリント配線板がプロジェクタからの投射方向である垂直方向に傾斜する場合には、部品実装データを前記傾斜に対応させた表示ができない。そのため、プリント配線板を傾けて部品実装を行ったり、外観検査を行う場合には、作業に支障をきたすという問題があった。また、従来のプリント配線板実装装置は、回転機構や角度エンコーダ等を有しているため大掛かりな装置になってしまうという問題があった。また、通常、プリント配線板の外観目視検査は、プリント配線板を手に持って行うが、従来の装置は、プリント配線板を装置に固定するため、手で持ちながら外観目視検査を行うことができないという問題があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、プリント配線板を傾斜させても、その傾斜に応じて、部品の位置情報や注意事項を示す指示情報等の作業支援情報を映像する位置を修正し、プリント配線板に正しく投影することができ、また、大掛かりな装置ではなく、プリント配線板を手に持って作業することが可能なプリント配線板作業支援方法及びプリント配線板作業支援システムを提供することを目的とする。

この発明のプリント配線板作業支援方法は、作業空間内でのプリント配線板の位置及び傾きを特定するために用いられる、前記プリント配線板と対応付けられた複数個のマーカを撮影し、前記複数個のマーカの撮像画像データを出力する撮影ステップと、前記撮像画像データから前記撮影ステップにて撮影された撮像画面上の各マーカの２次元位座標を検出し、前記各マーカの２次元座標と予め記録されているプリント配線板内の部品の実装位置情報をもとに、前記作業空間内でのプリント配線板上の前記部品の３次元座標を算出する信号処理ステップと、前記信号処理ステップにて算出された前記部品の３次元座標に対応する前記プリント配線板上の位置に、前記部品と関連付けられた部品情報を投影する投影ステップとを備え、前記信号処理ステップは、前記各マーカの２次元座標が特定されている場合は、前記撮像画像データのうち、前記各マーカを含み全ての前記撮像画像データより小さい範囲を走査して前記各マーカの２次元位置座標を検出するようにしたものである。

また、この発明のプリント配線板作業支援システムは、作業空間内でのプリント配線板の
位置及び傾きを特定するために用いられる、前記プリント配線板と対応付けられた複数個のマーカを撮影し、前記複数個のマーカの撮像画像データを出力する撮影手段と、前記撮像画像データから前記撮影手段により撮影された撮像画面上の各マーカの２次元位座標を検出し、前記各マーカの２次元座標と予め記録されているプリント配線板内の部品の実装位置情報をもとに、前記作業空間内でのプリント配線板上の前記部品の３次元座標を算出する信号処理手段と、前記部品の３次元座標に対応する前記プリント配線板上の位置に、前記部品と関連付けられた部品情報を投影する投影手段とを備え、前記信号処理手段は、前記各マーカの２次元座標が特定されている場合は、前記撮像画像データのうち、前記各マーカを含み全ての前記撮像画像データより小さい範囲を走査して前記各マーカの２次元位置座標を検出するようにしたものである。

また、この発明のプリント配線板作業支援システムは、プリント配線板を固定する固定部、前記プリント配線板の位置及び傾きを特定するためのマーカとなる複数個の発光部を有する固定板を有し、前記撮影手段は、前記固定板を撮像し、前記複数個の発光部の撮像画像データを出力する映像撮影装置を備え、前記信号処理手段は、前記撮像画像データから前記撮像画面上での各発光部の２次元位置情報を検出する発光位置検出部、前記各発光部の２次元位置情報と、前記固定板を作業空間内の基準位置に設置したときの各発光部の基準２次元位置情報及び前記撮像装置を原点とする前記作業空間内での前記各発光部の基準３次元位置情報とを用いて、前記プリント配線板の前記作業空間内での３次元位置情報を前記撮像画面上の２次元位置情報に変換する変換行列を算出する変換行列算出部、前記プリント配線板に実装される部品のプリント配線板上の部品座標情報を記憶する部品座標情報記憶部、前記プリント配線板に実装される部品の属性である部品情報を記憶する部品情報記憶部、指示された部品に対応して、前記部品座標情報記憶部より読み出した部品座標情報と前記変換行列より算出される逆変換行列を用いて、前記作業空間内での部品の３次元位置情報を算出する指示部品座標変換部を備え、前記撮像手段は、前記３次元位置情報に基づく位置に前記部品情報記憶部より読み出した部品情報を投影する映像投影装置を備えるようにしたものである。

また、この発明のプリント配線板作業支援システムは、前記映像撮影装置が撮影した文字表示エリアの撮像画像データをもとに、文字表示エリアの３次元位置情報を算出し、この３次元位置情報に基づく位置に予め記録された作業支援情報を表示するようにしたものである。

この発明によれば、プリント配線板を自由に動かしながら部品の実装作業をおこなうことができる。また、プリント配線板を自由に動かしながらプリント配線板の部品の実装位置に対応する部品の映像を投影できる。また、プリント配線板の近くに作業支援情報を投影し表示することができる。その結果、従来のように図面や作業指示書などの作業内容指示媒体に示された部品の実装位置・部品の極性・注意事項等の内容の確認に際し、視線を大きく動かす必要がなく、作業の負担を大幅に削減することができる。また、プリント配線板を手で持ち自由に動かしながら任意の角度に保持できるので、外観検査作業の作業性を大幅に向上することができる。

この発明の実施の形態１に係わるプリント配線板作業支援システムの構成図である。 この発明の実施の形態１に係わる作業机上でのプリント配線板作業支援システムを用いた作業の運用形態を説明する図である。 この発明の実施の形態１に係わるプリント配線板固定板の構成図である。 この発明の実施の形態１に係わる３次元→２次元の座標変換の概念を説明する図である。 この発明の実施の形態１に係わる計算機６で行われる信号処理の機能ブロック図である。 この発明の実施の形態１に係わるプリント配線板作業支援システムの初期部品位置調整工程のシステム動作のフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係わるプリント配線板固定板の位置・傾きを認識する部品位置認識工程のシステム動作のフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係わる作業者が実作業を行う際の部品の位置を投影する部品位置投影工程のシステム動作のフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係わる文字表示エリアの位置・傾きを認識する文字表示エリア位置認識工程のシステム動作のフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係わる作業者が実作業を行う際に文字表示エリアに投影する文字表示エリア投影工程のシステム動作のフローチャートである。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について説明する。図１はこの発明の実施の形態１に係るプリント配線板作業支援システムの構成を示す図である。図２は作業机上でのプリント配線板作業支援システムを用いた作業の運用形態を説明する図である。図１、２において、１は部品実装や実装後の外観検査等の対象となるプリント配線板である。２はプリント配線板作業を行う作業空間内でのプリント配線板の位置や傾きを計測する際のマーカとなる発光部品である。３は発光部品２が所定の位置に設置され、またプリント配線板１を固定するプリント配線板固定板（以下、「固定板」ともいう。）である。４は後述する部品位置映像７等を投影する映像投影装置である。５は発光部品２を含む固定板３及びその近傍の映像を撮影する映像撮影装置である。

６は映像撮影装置５から得られた映像情報を元に、作業空間内の発光部品２の位置を計算し、プリント配線板１の位置や傾きを計算し、部品位置映像７等を投影する位置を計算するための電子計算機である。７は映像投影装置４よりプリント配線板１上に投影される、部品の実装位置を示す部品位置映像である。８は作業上の注意事項等の文字による指示情報が投影される枠状の文字表示エリアである。文字表示エリア８は、図２（Ａ）に示すように、例えば、作業机の上に置かれた文字表示板にエリアを特定する四角枠を設けることで設定することができる。また、図２（Ｂ）に示すように、作業者の手に四角枠を設けて設定してもよい。この場合、手に製造情報を表示することができる。

図３は固定板３の構成を示す図である。９はプリント配線板１を定位置で固定するための固定部となる位置固定ピンである。ここで、固定板３には、３次元空間内での固定板３の位置・傾きを計測するために、少なくとも３個以上の発光部品２が異なる位置（図では矩形状の固定板３の、配線板１が固定されるエリアの外側の４隅）に配置、固定されている。また発光部品２には、赤外線ＬＥＤや色つきのＬＥＤを用いることができる。赤外線ＬＥＤを使用すると、可視光に比べて作業者が光を眩しく感じず、作業性を向上させることができる。また固定板３には中央部分に穴が設けられている。部品が実装されたプリント配線板１を固定板３に固定する時に、部品がこの穴に収まり固定の障害とならないようにするためである。

また発光部品２は、固定板３に配置するのではなく、直接プリント配線板１上の所定の位置に設けられた固定穴に挿入してもよい。また発光部品２を配置する位置は、発光部品２相互の距離が同一にならないようにする。これは、作業中に固定板３を回転した際の回転の向きを識別できるようにするためである。例えば、発光部品２が正方形の頂点位置に配置されると相互の距離が同一となるので、発光部品２の特定が困難となる。よって、発光部品２は例えば、矩形状の頂点位置に配置することとなる。

発光部品２とプリント配線板１は、固定板３上の予め定められた位置に固定されている。従って、発光部品２とプリント配線板１の相対位置は変動せず一定である。またプリント配線板１内の実装部品位置も設計情報として予め決められていることから変動せず一定である。これら発光部品２、プリント配線板１、実装部品の位置情報は予め電子計算機６に記録されている。電子計算機６では、映像撮影装置５で撮影された発光部品２の撮像データをもとに、発光部品２の撮像画面上の２次元位置座標を計算し、この２次元位置座標をもとにプリント配線板１の位置と傾きを計算する。このプリント配線板１の位置と傾きを用いて、プリント配線板１内の部品実装位置を計算することができる。また、映像投影装置４と映像撮影装置５は、固定板３と文字表示エリア８の全体を、一括で投影・撮影できるように配置されている。

文字表示エリア８の位置の測定の精度は、プリント配線板１の位置の測定の精度ほどの正確さは必要としない。従って、文字表示エリア８の位置特定用のマーカとしては、例えば、赤色のようなプリント配線板１上には使用されていない色の四角枠などで行うことができる。また、文字表示エリア８にも、固定板３の位置特定に用いられているのと同様に３つ以上の発光部品２を配置する方法でもよい。この場合、文字表示エリア８への発光部品２の配置方法は、固定板３と同様に、発光部品２同士の距離が一様にならないようする。また、文字表示エリア８には文字列だけの投影だけではなく、説明図のような絵の表示も可能である。

指示する部品の位置、部品の大きさ等の作業支援情報は、プリント配線板１の設計情報であるＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）データから変換して求める。作業支援情報には、プリント配線板に部品を実装する上で、注意すべき内容や、実装順番、実装位置の公差、部品内容の説明、実装上の説明図のように、プリント配線板図以外で、図面や作業指示書に記載すべき情報が含まれる。

次に、電子計算機６で行われる撮像画面上の２次元座標から作業空間内の３次元座標を求める原理の概要を説明する。図４は３次元空間での対象物の位置座標Ｍ０（ｘ０、ｙ０、ｚ０）に、変換行列Ｍｃを掛けることで、２次元平面での位置座標Ｍ１（ｘ１、ｙ１）に変換される概念を示す。この３次元→２次元の座標変換は、コンピュータグラフィックスやマルチメディア等において、２次元スクリーン上に３次元画像の投射・表示を行う際に一般的に使用される３次元→２次元の座標変換の手法を用いて行われる。

詳細な説明は省略するが、この変換行列Ｍｃは、作業空間内で予め決まった位置（基準位置）にある複数個（少なくとも３個）の点の作業空間内での３次元位置座標（変換行列Ｍｃを算出する際の基準となる基準３次元位置座標）と撮像画面内での２次元位置座標（変換行列Ｍｃを算出する際の基準となる基準２次元位置座標）及び前記複数個の点が作業空間内で移動したときの撮像画面上での２次元位置座標から算出される。空間内では回転、平行移動があり、撮像画面への投影には対象物の拡大・縮小・射影等の変換がある。よって、この変換行列Ｍｃには拡大行列、回転行列、平行移動行列、射影行列が含まれる。この変換行列Ｍｃを求めることができれば、Ｍ１に変換行列Ｍｃの逆行列を掛けることで３次元空間での位置Ｍ０を求めることができる。求めたい部品の２次元位置座標にその変換行列Ｍｃを掛けると、傾いた基板内での部品の３次元位置座標を得ることができる。

図５は電子計算機６内で行われる画像信号処理を説明する機能ブロック図である。発光位置検出部６１は、映像撮影装置５で撮影された撮像画面上の画像データより、発光部品２の撮像画面上の２次元座標Ｍ１を検出する。基板発光位置記録部６２は、実作業前の初期補正調整時にプリント配線板を固定した固定板３を基準位置（例えば、作業机の所定位置）に置いたときの作業空間内での発光部品２の基準３次元位置座標および撮像画面上での各発光部品２の基準２次元位置座標を予め記録する。変換行列算出部６３は、固定板３を移動した後の検出した撮像画面上の２次元位置座標、および前記基板発光位置記録部６２に記録された基板の初期補正調整時の基準３次元位置座標および撮像画面上の基準２次元位置座標から、変換行列Ｍｃを計算する。

部品指示装置は、例えば電子計算機６に付属するキーボードであり、実装時に位置確認をする対象となる部品を指示するために使用する。部品座標情報記録部６４は、予めプリント配線板１のＣＡＤデータから変換され算出されたプリント配線板１上での部品の座標情報を記録する。指示部品座標変換部６５は、部品座標情報記録部６４より、指示された部品のプリント配線板１上の座標情報を取得し、この座標情報から撮像画面上の２次元位置座標を算出し、この２次元位置座標に変換行列Ｍｃの逆行列を掛け、３次元空間（作業空間）内の部品の３次元位置座標を出力する。部品情報記録部６６は、部品と対応付けられた、部品形状等の情報や実装作業時の注意事項等情報（作業支援情報）を記録する。投影画像作成部６７は、前記の３次元空間内の部品の３次元位置座標と部品情報記録部６６から取得した対応する部品の部品形状等の情報を合わせて、投影画像を作成する。映像投影装置４は、その投影画像をプリント配線板１上に投影する。

次に前記構成を備えるプリント配線板作業支援システムの作業工程毎の動作について、図６〜図１０を用いて説明する。

〔初期部品位置調整工程〕
初期部品位置調整工程について説明する。図６は、この発明の実施の形態１に係わるプリント配線板作業支援システムの初期部品位置調整工程におけるシステム動作のフローチャートである。本システムを使用する際、まず作業者はプリント配線板１を固定板３に搭載し、映像投影装置４と映像撮影装置５の投影・撮影記録範囲に固定板３を配置する（ステップＳ０）。しかし、システムを動作させた最初の時点では、映像投影装置４で、部品情報等を映像投影する位置について、本システムが認識できておらず、前述の変換行列Ｍｃを算出するための基準３次元位置座標、基準２次元位置座標の正確な情報が取得されていないため、目的の位置に部品情報を映像投影することが出来ない。そのため、システム内で位置調整を行い目的の位置に投影できるように初期補正する必要がある。この初期補正は、映像投影装置４の初期の投影誤差を補正するもので、例えば、位置の分かっている発光部品２の位置に調整用のマークとなる映像を投影し、実際に投影された位置を映像撮影装置５で位置を特定し、実際の発光部品２の位置と撮像して特定した位置との差から調整用の補正値を算出するものである。そこで、発光部品２を発光させ（ステップＳ１）、映像投影装置４から調整用映像を投影する（ステップＳ２）。

その発光部品２と調整用映像を映像撮影装置５で撮影し（ステップＳ３）、発光部品２と調整用映像を画像処理、例えば二値化により識別する（ステップＳ４）。撮影された発光部品２の位置と調整用映像の位置から電子計算機６により、ずれた距離を計算する。そのずれた距離をもって、投影する映像の位置補正量（ステップＳ５）とする。位置補正後、ステップＳ２からステップＳ５を繰り返し、微調整を行う。上述のステップＳ０からステップＳ５までが本システムの位置調整工程であり、求めた位置補正量に従って部品の位置や、製造情報の文字位置を決定する。また、この補正された初期補正における発光部品２の作業空間内での基準３次元位置座標および撮像画面上の基準２次元位置座標は、前記の変換行列Ｍｃを算出するデータとなるので基板発光位置記録部６２に記録しておく。

〔部品位置認識工程〕
次に部品位置認識工程について説明する。図７は、この発明の実施の形態１に係わる作業者が実作業を行う際の固定板３の位置・傾きを認識する部品位置認識工程におけるシステム動作のフローチャートである。実装作業、外観検査作業時には、作業者はプリント配線板１を手に持ち、作業空間内で移動させて作業を行う。従って、発光部品２はシステムが起動してから常に発光（ステップＳ６）させておき、映像撮影装置５で発光位置を常に撮影（ステップＳ７）し続ける。それに伴い、連続して複数個の各発光部品２を識別し（ステップＳ８）、位置を電子計算機６により求める（ステップＳ９）。

各発光部品２の位置は、前述のとおり、撮像画面上の発光部品２の２次元座標Ｍ１と上記の初期状態での発光部品の基準３次元位置座標および撮像画面上の基準２次元位置座標を用いて変換行列Ｍｃを算出し、この撮像画面上の２次元位置座標に変換行列Ｍｃの逆行列を掛けることで求めることができる。また、固定板３は３次元で傾いている可能性があるので、前記の各発光部品の３次元位置座標から傾きの角度を計算する（ステップＳ１０）。ステップＳ６からステップＳ１０を繰り返し実行することで、固定板３が途中で移動しても固定板３の位置に追従して映像を投影するための位置・角度を求めることができる。

また、最初の段階では撮像された全てのデータを走査して発光部品２の位置を特定する必要があるが、一旦、位置が特定されると、発光部品２の推定移動速度（数回の位置特定から推定）から次の位置を推測し、発光部品２の周辺のみの走査で位置を特定できる。つまり、発光部品２の位置の識別計算の範囲を、映像全てではなく発光部品２の周辺に限定して計算を行う。識別計算の範囲は電子計算機６の処理速度と作業者による移動速度の関係から求める。これにより電子計算機６の計算負荷を下げ、処理速度を向上させることができる。

〔部品位置投影工程〕
部品位置投影工程について説明する。図８は、この発明の実施の形態１に係わる作業者が実作業を行う際の部品の位置情報を投影する部品位置投影工程におけるシステム動作のフローチャートである。実運用では、作業者が作業の対象となるプリント配線板１の種類を電子計算機６上で選択する（ステップＳ１１）。電子計算機６は指定されたプリント配線板１に実装される部品のプリント配線板１上での位置データや、実装・検査作業上の注意すべき事項などの製造情報のデータを部品座標情報記録部６４、部品情報記録部６６より読み出してくる（ステップＳ１２）。これらの情報はＣＡＤデータをあらかじめ変換して記録されており、読み込み速度の向上を行う。次に、作業者が実装・検査したい部品を電子計算機６上で指定する（ステップＳ１３）。ステップＳ６〜ステップＳ１０で求めた発光部品２の位置と固定板３の傾きから対象部品の位置を計算する（ステップＳ１４）。

対象部品を指示するための投影映像を電子計算機６によって求める（ステップＳ１５）。投影映像は傾いたプリント配線板１に投影できるように、角度がないところに投影する場合に比べて歪んでいる。しかし、プリント配線板１の傾きから投影画像を補正し、傾いたプリント配線板１上に歪んでいない画像を表示する。求めた映像を映像投影装置５によりプリント配線板１に投影する（ステップＳ１６）。投影された部品情報を元に、作業者は実装を行う（ステップＳ１７）。１つの部品の実装が終了後、次の部品を電子計算機６で指定する。作業者はステップＳ１１〜ステップＳ１７を繰り返す。また、複数の部品の位置を表示したいときは、電子計算機６で指定することで、複数の部品の指定もできる。

また、文字表示エリア８もプリント配線板固定板３と同様に位置・傾きを求めて、製造情報を表示する。文字情報エリア８への映像の投影は、固定板３と文字表示エリア８へのシステム動作を別々にすることで、２つの相対位置を固定することなく、映像投影装置４と映像撮影装置５の範囲であれば、文字情報エリア８を自由な位置に動かすことができる。製造情報を文字情報エリア８に投影する前に、ステップＳ０からステップＳ５の調整工程を実施する。製造情報の文字表示エリアが色付きの四角枠で囲われている場合は発光しないのでステップＳ１を飛ばす。文字表示エリアが発光部品２で指定されているときは、発光部品２の位置を識別するためにステップＳ１を実施する。

〔文字表示エリア位置認識工程〕
文字表示エリア位置認識工程について説明する。図９は、この発明の実施の形態１に係わる文字表示エリアの位置・傾きを認識する文字表示エリア位置認識工程におけるシステム動作のフローチャートである。システムが起動してから常に映像撮影装置５で文字表示エリア８を撮影（ステップＳ１８）し続け、電子計算機６での画像処理により文字情報エリア８を識別する（ステップＳ１９）。文字表示エリアを識別する際は、角のように特徴がある３箇所以上の点を電子計算機６で識別する。その識別した特徴がある点から、文字情報エリア８の位置を計算する（ステップＳ２０）。

文字表示エリア８も固定板３と同様に３次元空間内で傾いている可能性があるので、傾きの角度を行列の演算により計算する（ステップＳ２１）。ステップＳ１８からステップＳ２１を繰り返すことで常に文字表示エリア８の位置と傾きを把握し、文字表示エリア８に追従して映像を投影することが出来る。また、文字表示エリア８を識別するための計算範囲を映像全てではなく、文字表示エリア８の周辺に限定して計算を行う。計算範囲は電子計算機６の処理速度と作業者による移動速度の関係から求める。それにより電子計算機６の計算負荷を下げ、処理速度を向上させることが出来る。

〔文字表示エリア投影工程〕
文字表示エリア投影工程について説明する。図１０は、この発明の実施の形態１に係わる作業者が実作業を行う際の注意事項等の情報を文字表示エリアに投影する文字表示エリア投影工程におけるシステム動作のフローチャートである。製造情報投影機能の実運用では、作業者が作業するプリント配線板１の種類を電子計算機６上で選択する(ステップＳ２２)。電子計算機６は指定されたプリント配線板１の位置データや、実装・検査作業上の注意すべき事項などの製造情報のデータを部品座標情報記録部６４、部品情報記録部６５より読み出してくる（ステップＳ２３）。ステップＳ１２と同様に、これらの製造情報はＣＡＤデータをあらかじめ変換して読み込み速度の向上を行う。

次に、作業者が実装・検査したい部品を電子計算機６上で指定する（ステップＳ２４）。実装・検査したい部品に関連する製造情報、例えば実装時に注意すべき内容を意味する文字列を求める（ステップＳ２５）。ステップＳ１８からステップＳ２１で求めた文字表示エリア８の位置・傾きとステップＳ２５で求めた文字列を元に投影映像を作成する（ステップＳ２６）。作成した映像を映像投影装置５により文字表示エリア８に投影する（ステップＳ２７）。投影された製造情報を元に、作業者は実装を行う（ステップＳ２８）。１つの部品の実装が終了後、次の部品を電子計算機６で指定する。作業者はステップＳ２２〜ステップＳ２８を繰り返す。また、複数の部品の情報や、部品に紐付いていない製造情報を表示したいときは、電子計算機６で指定することで投影することが出来る。

１ プリント配線板
２ 発光部品
３ プリント配線板固定板
４ 映像投影装置
５ 映像撮影装置
６ 電子計算機
７ 投影映像
８ 文字表示エリア
９ 位置固定ピン
６１ 発光位置検出部
６２ 基板発光位置記録部
６３ 変換行列算出部
６４ 部品座標情報記録部
６５ 指示部品座標変換部
６６ 部品情報記録部
６７ 投影画像作成部

Claims (4)

1. 作業空間内でのプリント配線板の位置及び傾きを特定するために用いられる、前記プリント配線板と対応付けられた複数個のマーカを撮影し、前記複数個のマーカの撮像画像データを出力する撮影ステップと、
   前記撮像画像データから前記撮影ステップにて撮影された撮像画面上の各マーカの２次元位座標を検出し、前記各マーカの２次元座標と予め記録されているプリント配線板内の部品の実装位置情報をもとに、前記作業空間内でのプリント配線板上の前記部品の３次元座標を算出する信号処理ステップと、
   前記信号処理ステップにて算出された前記部品の３次元座標に対応する前記プリント配線
   板上の位置に、前記部品と関連付けられた部品情報を投影する投影ステップと、
   を備え、
   前記信号処理ステップは、前記各マーカの２次元座標が特定されている場合は、前記撮像画像データのうち、前記各マーカを含み全ての前記撮像画像データより小さい範囲を走査して前記各マーカの２次元位置座標を検出する
   ことを特徴とするプリント配線板作業支援方法。
2. 作業空間内でのプリント配線板の位置及び傾きを特定するために用いられる、前記プリント配線板と対応付けられた複数個のマーカを撮影し、前記複数個のマーカの撮像画像データを出力する撮影手段と、
   前記撮像画像データから前記撮影手段により撮影された撮像画面上の各マーカの２次元位座標を検出し、前記各マーカの２次元座標と予め記録されているプリント配線板内の部品の実装位置情報をもとに、前記作業空間内でのプリント配線板上の前記部品の３次元座標を算出する信号処理手段と、
   前記部品の３次元座標に対応する前記プリント配線板上の位置に、前記部品と関連付けられた部品情報を投影する投影手段とを備え、
   前記信号処理手段は、前記各マーカの２次元座標が特定されている場合は、前記撮像画像データのうち、前記各マーカを含み全ての前記撮像画像データより小さい範囲を走査して前記各マーカの２次元位置座標を検出することを特徴とするプリント配線板作業支援システム。
3. プリント配線板を固定する固定部、前記プリント配線板の位置及び傾きを特定するためのマーカとなる複数個の発光部を有する固定板を有し、
   前記撮影手段は、前記固定板を撮像し、前記複数個の発光部の撮像画像データを出力する
   映像撮影装置を備え、
   前記信号処理手段は、前記撮像画像データから前記撮像画面上での各発光部の２次元位置
   情報を検出する発光位置検出部、前記各発光部の２次元位置情報と、前記固定板を作業空
   間内の基準位置に設置したときの各発光部の基準２次元位置情報及び前記撮像装置を原点
   とする前記作業空間内での前記各発光部の基準３次元位置情報とを用いて、前記プリント
   配線板の前記作業空間内での３次元位置情報を前記撮像画面上の２次元位置情報に変換する変換行列を算出する変換行列算出部、前記プリント配線板に実装される部品のプリント
   配線板上の部品座標情報を記憶する部品座標情報記憶部、前記プリント配線板に実装され
   る部品の属性である部品情報を記憶する部品情報記憶部、指示された部品に対応して、前
   記部品座標情報記憶部より読み出した部品座標情報と前記変換行列より算出される逆変換
   行列を用いて、前記作業空間内での部品の３次元位置情報を算出する指示部品座標変換部
   を備え、
   前記撮像手段は、前記３次元位置情報に基づく位置に前記部品情報記憶部より読み出した
   部品情報を投影する映像投影装置を備え、
   たことを特徴とする請求項２に記載のプリント配線板作業支援システム。
4. 前記映像撮影装置が撮影した文字表示エリアの撮像画像データをもとに、文字表示エリアの３次元位置情報を算出し、この３次元位置情報に基づく位置に予め記録された作業支援情報を表示するようにしたことを特徴とする請求項３に記載のプリント配線板作業支援システム。

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