JP7101497B2 - Working equipment and relative positional relationship identification method - Google Patents
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Description
本発明は、作業対象物に対してその作業対象物と相対的に接近離間可能に設けられたツールによって作業を行う作業装置に関し、特に、その作業装置における、ツールと作業対象物との接近離間方向の相対位置関係を特定する相対位置関係特定方法に関する。 The present invention relates to a work device that works with a tool provided so as to be relatively close to and separated from the work object with respect to the work object, and in particular, the close and separate distance between the tool and the work object in the work device. The present invention relates to a method for specifying a relative positional relationship for specifying a relative positional relationship in a direction.
例えば、下記特許文献1には、作業装置として、吸着ノズルによって基板に電子部品を装着する作業を行う電子部品実装装置(部品装着機)が記載されており、ツールとしての吸着ノズルと作業対象物である基板との接近離間方向である上下方向の相対位置関係を特定する方法が記載されている。具体的には、下記特許文献1には、吸着ノズルを基板に接近させて、吸着ノズルが基板に接触した位置を検出することで、それら吸着ノズルと基板との上下方向における相対位置関係を特定することが記載されている。 For example, Patent Document 1 below describes an electronic component mounting device (component mounting machine) that mounts an electronic component on a substrate by a suction nozzle as a work device, and the suction nozzle as a tool and a work object. A method of specifying the relative positional relationship in the vertical direction, which is the approaching / separating direction with the substrate, is described. Specifically, in Patent Document 1 below, the suction nozzle is brought close to the substrate and the position where the suction nozzle is in contact with the substrate is detected to specify the relative positional relationship between the suction nozzle and the substrate in the vertical direction. It is stated that it should be done.
ただし、ツールと作業対象物の作業対象物との相対位置関係を特定する方法は、上記のようにツールを作業対象物等に直接接触させる方法以外にも、種々の方法を検討する余地がある。上記のような作業装置には、作業対象物の位置の把握等のために、その作業対象物を撮像可能なカメラが搭載される場合がある。そこで、本発明は、カメラの撮像結果に基づいてツールと作業対象物との接近離間方向の相対位置関係を特定することが可能な作業措置、および、カメラの撮像結果に基づいてツールと作業対象物との接近離間方向の相対位置関係を特定する方法を提供することを課題とする。 However, as for the method of specifying the relative positional relationship between the tool and the work object, there is room to consider various methods other than the method of bringing the tool into direct contact with the work object as described above. .. The work device as described above may be equipped with a camera capable of capturing an image of the work object in order to grasp the position of the work object. Therefore, the present invention relates to a work measure capable of specifying the relative positional relationship between the tool and the work object in the approaching / separating direction based on the image pickup result of the camera, and the tool and the work object based on the image pickup result of the camera. An object of the present invention is to provide a method for specifying a relative positional relationship in a direction of approaching and separating from an object.
上記課題を解決するために、本発明の作業装置および相対位置関係特定方法は、光軸がツールと作業対象物との接近離間方向に延びるように設けられたカメラを用い、(I)作業対象物に対して接近離間方向において定められた位置に配置された合焦用被撮像部をカメラによって撮像し、その撮像結果に基づいて合焦用被撮像部の鮮明な像が得られるカメラの合焦用被撮像部に対する位置を特定することで、カメラと作業対象物との接近離間方向であってカメラの光軸と平行な方向の相対位置関係を特定し、(II)その特定されたカメラと作業対象物とのカメラの光軸と平行な方向の相対位置関係と、予め取得されたカメラとツールとの接近離間方向であってカメラの光軸と平行な方向の相対位置関係とに基づいて、ツールと作業対象物との接近離間方向であってカメラの光軸と平行な方向における相対位置関係を特定することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the working device and the relative positional relationship specifying method of the present invention use a camera provided so that the optical axis extends in the approaching and separating directions between the tool and the working object, and (I) the working object. A camera captures an image-focused image unit placed at a position determined in the approaching / separating direction with respect to an object, and a clear image of the image-focused image section can be obtained based on the image pickup result. By specifying the position with respect to the image-focused part , the relative positional relationship between the camera and the work object in the direction parallel to the optical axis of the camera is specified, and (II) the specified camera. Based on the relative positional relationship between the camera and the work object in the direction parallel to the camera's optical axis, and the relative positional relationship between the camera and the tool acquired in advance and in the direction parallel to the camera's optical axis. It is characterized in that the relative positional relationship between the tool and the work object in the direction parallel to the optical axis of the camera is specified.
例えば、先に述べたように、ツールを作業対象部に接触させることでそれらの相対位置関係を特定する場合には、ツールを低速で作業対象物に移動させる必要があるため、比較的時間がかかるという問題がある。それに対して、本発明の作業装置および相対位置関係特定方法によれば、カメラの合焦用被撮像部のピントが合う位置を特定するのみで、ツールと作業対象物との接近離間方向における相対位置関係を特定することができるため、上記の装置・方法に比較して時間を短縮することが可能である。また、ツールを作業対象部に接触させることでそれらの相対位置関係を特定する方法は、ツールを直接接触させるため、剛性の低い対象物に対しては、相対位置関係の特定が困難であったが、本発明の作業装置および相対位置関係特定方法によれば、そのような問題は生じず、容易に、ツールと作業対象物との接近離間方向における相対位置関係を特定することができる。したがって、そのような効果を有する本発明の作業装置および相対位置関係特定方法は、実用性の高いものとなる。 For example, as mentioned above, when the relative positional relationship between the tools is specified by touching the work target part, it is necessary to move the tool to the work target at a low speed, so that it takes a relatively long time. There is a problem that it takes. On the other hand, according to the working apparatus and the relative positional relationship specifying method of the present invention, only by specifying the in-focus position of the focused image-focused portion of the camera, the tool and the work object are relative to each other in the approaching / separating direction. Since the positional relationship can be specified, it is possible to shorten the time as compared with the above-mentioned device / method. In addition, in the method of specifying the relative positional relationship by contacting the tool with the work target part, since the tool is directly contacted, it is difficult to specify the relative positional relationship for an object having low rigidity. However, according to the working device and the relative positional relationship specifying method of the present invention, such a problem does not occur, and the relative positional relationship between the tool and the work object in the approaching / separating direction can be easily specified. Therefore, the working apparatus and the relative positional relationship specifying method of the present invention having such an effect are highly practical.
なお、本発明の相対位置関係特定方法によって特定されたツールと作業対象物との接近離間方向における相対位置関係は、例えば、作業装置の作動時において、ツールの作業対象物に対する昇降を制御する際に用いることが可能である。また、例えば、作業装置の作動前において、ツールと作業対象物との接近離間方向における位置調整に用いることも可能である。 The relative positional relationship between the tool and the work object specified by the relative positional relationship specifying method of the present invention is, for example, when the tool is controlled to move up and down with respect to the work object during operation of the work device. It can be used for. Further, for example, it can be used for adjusting the position of the tool and the work object in the approaching / separating direction before the operation of the working device.
本発明の相対位置関係特定方法は、ツールと作業対象物とがカメラの光軸方向のみに相対移動可能な作業装置に限定されず、それらが少なくとも光軸方向を含む方向に相対移動可能な作業装置に採用すること、具体的には、例えば、多関節型のアームを備える作業装置にも採用することが可能である。 The method for specifying the relative positional relationship of the present invention is not limited to a work device in which the tool and the work object can move relative to each other only in the optical axis direction of the camera, and the work allows them to move relative to each other in a direction including at least the optical axis direction. It can be adopted for an apparatus, specifically, for example, a working apparatus provided with an articulated arm.
以下、一実施例である作業装置(相対位置関係特定方法を採用した作業装置)を、図を参照しつつ説明する。なお、下記実施例の他、当業者の知識に基づいて種々の変更を施した態様で実施することができる。 Hereinafter, a working device (a working device adopting a relative positional relationship specifying method), which is an embodiment, will be described with reference to the drawings. In addition to the following examples, various modifications can be made based on the knowledge of those skilled in the art.
<部品装着機の構成>
本実施例の作業装置である部品装着機10を、図1に示す。その部品装着機10は、(a) ベース12と、(b)ベース12上に配設され、回路基板S(以下、単に「基板S」という場合がある)の搬入・搬出を行うとともに、その基板を定められた位置に固定する基板搬送固定装置14と、(c) その基板搬送固定装置14を挟んでベース12上に配設されたフィーダ型部品供給装置16およびトレイ型部品供給装置18と、(d) それら部品供給装置16,18の各々から供給される電子部品(以下、単に「部品」という場合がある)を基板搬送固定装置14によって固定された基板Sに装着する部品装着装置20とを含んで構成されている。また、ベース12には、2つの部品カメラ22が設けられている。それら2つの部品カメラ22の各々は、フィーダ型部品供給装置16と基板搬送固定装置14との間、および、トレイ型部品供給装置18と基板搬送固定装置14との間に、基板搬送方向に平行に移動可能に設けられている。ちなみに、以下の説明において、図において矢印で示すように、基板Sの搬送方向(図1における左右方向)をX方向,基板搬送方向に直交する方向をY方向と呼ぶ場合がある。
<Structure of parts mounting machine>
FIG. 1 shows a
部品装着装置20は、部品を保持してその部品を装着するための部品装着ヘッド30と、その部品装着ヘッド30を移動させるヘッド移動装置32とを含んで構成される。そのヘッド移動装置32は、図2をも参照して説明すれば、部品装着ヘッド30が脱着可能に取り付けられるヘッド取付体40と、そのヘッド取付体40を部品供給装置16,18と基板Sとにわたって移動させるY方向移動機構42と、そのY方向移動機構42をX方向に移動させるX方向移動機構44とを含んで構成されている。図2をも参照して説明すれば、X方向移動機構44は、X軸スライド46と、そのX軸スライド46をX方向に移動させるX軸スライド移動装置(図示省略)とを含んで構成される。そして、Y方向移動機構42は、そのX軸スライド46に設けられており、X軸スライド46とともにX方向に移動させられる。そのY方向移動機構42は、Y軸スライド48と、そのY軸スライド48をY方向に移動させるY軸スライド移動装置50とを含んで構成される。そして、ヘッド取付体40は、そのY軸スライド48に保持されており、Y軸スライド48とともにY方向へ移動させられる。そのような構成により、ヘッド移動装置32は、部品装着ヘッド30が取り付けられたヘッド取付体40を、水平面上における任意の位置へ移動させる。
The
また、Y軸スライド48には、ヘッド取付体40を昇降させることで、部品装着ヘッド30を昇降させるヘッド昇降装置60が設けられている。また、ヘッド取付体40には、基板Sの表面の基準マーク62を撮像するためのマークカメラ64が固定されており、そのマークカメラ64は、部品装着ヘッド30とともにヘッド昇降装置60によって昇降させられるようになっている。部品装着ヘッド30は、ツールとしての吸着ノズル66と、その吸着ノズル66を昇降させるノズル昇降装置68とを備えている。その吸着ノズル66は、負圧の供給によって、部品を吸着保持し、負圧の供給の停止により、吸着保持した部品を離脱させる。また、吸着ノズル66は軸線周りに回転可能とされており、部品装着時時に回転位置も調整されるようになっている。
Further, the Y-
<部品装着機による部品装着作業の概要>
本実施例の部品装着機10による部品装着作業について説明すれば、まず、基板搬送固定装置14によって、作業に供される基板Sが、上流側から搬入され、所定の作業位置にて固定される。次いで、マークカメラ64がヘッド移動装置32によって移動させられ、基板Sの上面に付された基準マーク62が撮像される。その撮像によって得られた撮像データに基づき、装着位置の基準となる座標系が決定される。
<Outline of parts mounting work by parts mounting machine>
Explaining the component mounting operation by the
続いて、ヘッド移動装置32によって、部品装着ヘッド30が複数のフィーダ型部品供給装置16あるいはトレイ型部品供給装置18の上方に位置させられ、吸着ノズル66の各々において部品が保持される。部品装着ヘッド30が基板Sの上方に移動させられる際中に、部品カメラ22の上方を通過し、吸着ノズル66に保持された部品が、部品カメラ22によって撮像される。その撮像データに基づき、部品のノズル軸線に対する位置ずれ量や回転位置ずれ量が把握される。続いて、部品装着ヘッド30が、基板Sの上方に移動させられ、上記ずれ量に基づく補正を行いつつ、各部品が、順次、装着プログラムによって定められた設定位置に装着される。装着プログラムによって定められた回数、部品供給装置16,18と基板Sとの間を部品装着ヘッド30が往復させられ、部品装着ヘッド30による部品の保持・装着が、上記のように繰り返されて、部品装着機10による部品装着作業が完了する。
Subsequently, the
<相対位置関係の特定>
(i)ノズルカメラ間相対位置関係特定工程
本部品装着機10においては、上記の部品装着作業が行われる前に、各構成要素間の上下方向における相対位置関係の特定が行われる。まず、部品装着ヘッド30が交換等によって取り付けられた場合には、その部品装着ヘッド30の吸着ノズル66と、マークカメラ64との相対位置関係の特定が行われる。本部品装着機10の基板搬送固定装置14のコンベアレール78の上面に治具載置台80が固定されており、その治具載置台80に、合焦用治具82が載置されている。その合焦用治具82は、平板状のものであり、その上面には、ストライプ柄が印刷されている。つまり、その合焦用治具82の上面が、マークカメラ64のピントを確認するための合焦用被撮像部として機能する。
<Specification of relative positional relationship>
(i) Process for specifying the relative positional relationship between nozzles and cameras In the
本部品装着機10は、部品装着ヘッド30を、ヘッド移動装置32によって治具載置台80の上に移動させ、ヘッド昇降装置60によって部品装着ヘッド30を下降させ、図3に示すように、吸着ノズル66に合焦用治具82を吸着保持させる。続いて、部品装着ヘッド30を一旦上昇させた後、ノズル昇降装置68によって吸着ノズル66を原点位置(図3における破線の位置)から下降させつつ、マークカメラ64によって合焦用治具82を撮像させる。そして、マークカメラ64のピントが合焦用治具82に合った位置が記憶される。具体的には、ノズル昇降装置68の原点位置からマークカメラ64のピントが合焦用治具82に合った位置までの下降量hNが記憶される。そして、合焦用治具82を治具載置台80に載置して、この工程が終了する。なお、本実施例においては、マークカメラ64の下端からの吸着ノズル66の突出量HN0に下降量hNを足し合わせた距離が、マークカメラ64の合焦距離(ワークディスタンス)WDに等しい。ちなみに、本実施例においては、合焦用治具82が部品装着機10内に載置されていたが、部品装着ヘッド30の交換時に、作業者によって、吸着ノズル66に合焦用治具82を吸着保持させるようにしてもよい。
In the
(ii)カメラ基板間相対位置特定工程
次に、マークカメラ64と基板Sとの上下方向における相対位置関係の特定が行われる。本部品装着機10においては、基板搬送固定装置14のコンベアレール78の上面に、合焦用被撮像部であるストライプ柄84が印刷されている。部品装着機10は、マークカメラ64を、ヘッド移動装置32によってコンベアレール78のストライプ柄84の上に移動させ、ヘッド昇降装置60によってマークカメラ64を原点位置から下降させつつ、ストライプ柄84を撮像させる。そして、マークカメラ64のピントがストライプ柄84に合った位置が記憶される。具体的には、図4に示すように、ヘッド昇降装置60の原点位置からマークカメラ64のピントがストライプ柄84に合った位置までの下降量hHが記憶される。
(Ii) Step of specifying relative position between camera boards Next, the relative positional relationship between the
マークカメラ64のピントがストライプ柄84に合っている位置においては、マークカメラ64の下端とコンベアレール78との距離が、図3に示した合焦距離WDと等しくなっている。つまり、マークカメラ64が、ストライプ柄84にピントが合っている位置にある場合には、コンベアレール78の上面から基板Sの上面までの高低差hSと合焦距離WDとを足し合わせた距離だけマークカメラ64から下方に、基板Sが位置していることが特定されるのである。
At the position where the
なお、本実施例においては、合焦用被撮像部が、部品装着作業の作業対象物である基板Sに対して、上下方向に定められた位置であるコンベアレール78の上面に設けられていたが、基板Sそのものに合焦用被撮像部を設けてもよい。つまり、直接、基板Sを撮像して、吸着ノズル66と基板Sとの相対位置関係を、より正確に特定することが可能となる。ちなみに、基板S上の合焦用被撮像部は、新たに設けなくても、基板S上に印字されている文字や識別コード等を、合焦用被撮像部として利用することが可能である。
In this embodiment, the image pickup unit for focusing is provided on the upper surface of the
(iii)ノズル基板間相対位置関係特定工程
上述のように、吸着ノズル66とマークカメラ64との相対位置関係、および、マークカメラ64と基板Sとの相対位置関係が特定されると、それらの相対位置関係に基づいて、吸着ノズル66と基板Sとの位置関係が特定されるのである。詳しく説明すれば、部品装着ヘッド30がヘッド昇降装置60における原点位置にあり、かつ、吸着ノズル66がノズル昇降装置68における原点位置にある場合(図4における破線の位置)には、吸着ノズル66の下端から基板Sまでの距離が、ノズルカメラ間相対位置関係特定工程で検出された吸着ノズル66の下降量hN、カメラ基板相対位置関係特定工程で検出された部品装着ヘッド30の下降量、コンベアレール78の上面から基板Sの上面までの高低差を足し合わせた距離HNS(=hN+hH+hS)となっているのである。
(Iii) Process for specifying relative positional relationship between nozzle substrates As described above, when the relative positional relationship between the
そして、前述した部品装着作業においては、上記の距離HNSと、部品の厚み等を考慮して、部品装着位置におけるヘッド昇降装置60による部品装着ヘッド30の下降量およびノズル昇降装置68による吸着ノズル66の下降量が制御されるようになっている。
Then, in the above-mentioned component mounting work, the amount of descent of the
(iv)カメラ部品間相対位置関係特定工程およびノズル部品間相対位置関係特定工程
また、本部品装着機10においては、部品を部品供給装置16,18から吸着保持する場合における吸着ノズル66と部品との上下方向における相対位置関係も、上述した方法と同様の方法によって特定されるようになっている。まず、フィーダ型部品供給装置16の部品と吸着ノズル66との相対位置関係の特定工程について説明する。フィーダ型部品供給装置16は、複数の部品フィーダ90がX方向に並べられたものである。それら複数の部品フィーダ90の少なくとも1つのものには、図5に示すように、部品供給部SSのすぐ前端側の上面に、合焦用被撮像部としてのストライプ柄92が印刷されている。部品装着機10は、マークカメラ64を、ヘッド移動装置32によって部品フィーダ90のストライプ柄92の上に移動させ、ヘッド昇降装置60によってマークカメラ64を原点位置から下降させつつ、ストライプ柄92を撮像させる。そして、マークカメラ64のピントがストライプ柄92に合った位置、つまり、ヘッド昇降装置60の原点位置からマークカメラ64のピントがストライプ柄92に合った位置までの下降量hFが記憶される。
(Iv) Relative positional relationship between camera parts and nozzles Relative positional relationship between parts In the
したがって、吸着ノズル66と部品との相対位置関係は、その検出された部品装着ヘッド30の下降量hN、先に説明したノズルカメラ間相対位置関係特定工程において検出された吸着ノズル66の下降量hF、および、部品フィーダ90のストライプ柄92が印刷された箇所と部品の表面との高低差hPとに基づいて特定される。詳しく説明すれば、部品装着ヘッド30がヘッド昇降装置60における原点位置にあり、かつ、吸着ノズル66がノズル昇降装置68における原点位置にある場合には、吸着ノズル66の下端から基板Sまでの距離が、それらを足し合わせた距離HNP(=hN+hF+hP)となっているのである。
Therefore, the relative positional relationship between the
また、トレイ型部品供給装置18の部品と吸着ノズル66との相対位置関係の特定工程ついては、フィーダ型部品供給装置16の部品と吸着ノズル66との相対位置関係の特定工程とほぼ同様であり、トレイ上面に印字された文字や識別コードを、合焦用被撮像部として利用し、マークカメラ64とトレイ上の部品との相対位置関係を特定するようになっている。
Further, the step of specifying the relative positional relationship between the parts of the tray type
なお、上述した部品供給装置16,18の部品と吸着ノズルとの相対位置関係の特定に、部品フィーダ90およびトレイ上に合焦用被撮像部が設けられていたが、部品吸着作業の作業対象物である部品上面に、印字された文字や認識コードがある場合には、それらを合焦用被撮像部として利用することも可能である。
In order to specify the relative positional relationship between the parts of the parts supply
<部品装着機の機能構成>
本実施例の部品装着機10は、制御装置100によって制御される。詳しく言えば、制御装置100によって、本部品装着機10が有する基板搬送固定装置14,部品供給装置16,18,部品カメラ22,部品装着ヘッド30,ヘッド移動装置32等が統括して制御される。そして、その制御装置100は、吸着ノズル66の上下方向における位置を制御するために、種々の機能部を有していると考えることができる。具体的には、図6に示すような機能構成を有していると考えることができる。詳しく説明すれば、制御装置100は、上述のノズルカメラ間相対位置関係特定工程,カメラ基板間相対位置関係特定工程,ノズル基板間相対位置関係特定工程,カメラ部品間相対位置関係特定工程,ノズル部品間相対位置関係特定工程の各々の処理を行う機能部として、それぞれ、ノズルカメラ間相対位置関係特定部102,カメラ基板間相対位置関係特定部104,ノズル基板間相対位置関係特定部106,カメラ部品間相対位置関係特定部108,ノズル部品間相対位置関係特定部110を有しているのである。なお、ノズルカメラ間相対位置関係特定部102が、ツールカメラ間相対位置関係特定部に相当し、カメラ基板間相対位置関係特定部104およびカメラ部品間相対位置関係特定部108が、カメラ作業対象物間相対位置関係特定部に相当し、ノズル基板間相対位置関係特定部106およびノズル部品間相対位置関係特定部110が、ツール作業対象物間相対位置関係特定部に相当する。
<Functional configuration of parts mounting machine>
The
<本部品装着機の効果>
本実施例の作業装置である部品装着機10および相対位置関係特定方法によれば、ツールとカメラとの相対位置関係が取得されていれば、作業対象物に対して定められた位置にある合焦用被撮像部に対してカメラのピントが合う位置を特定するのみで、ツールと作業対象物との接近離間方向における相対位置関係を特定することができる。つまり、ツールを作業対象物に直接接触させてツールと作業対象物との相対位置関係を特定する場合に比較して、その特定の時間を短縮することが可能である。また、ツールを作業対象部に接触させることでそれらの相対位置関係を特定する場合には、剛性の低い対象物に対しては、相対位置関係の特定が困難であったが、本実施例の作業装置である部品装着機10および相対位置関係特定方法によれば、そのような問題は生じず、容易に、ツールと作業対象物との接近離間方向における相対位置関係を特定することができる。
<Effect of this parts mounting machine>
According to the
10:部品装着機〔作業装置〕 16:フィーダ型部品供給装置 18:トレイ型部品供給装置 20:部品装着装置 30:部品装着ヘッド 32:ヘッド移動装置 40:ヘッド取付体 60:ヘッド昇降装置〔移動装置〕 64:マークカメラ〔カメラ〕 66:吸着ノズル〔ツール〕 68:ノズル昇降装置 78:コンベアレール 82:合焦用治具 84:ストライプ柄〔合焦用被撮像部〕 90:部品フィーダ 92:ストライプ柄〔合焦用被撮像部〕 100:制御装置 102:ノズルカメラ間相対位置関係特定部〔ツールカメラ間相対位置関係特定部〕 104:カメラ基板間相対位置関係特定部〔カメラ作業対象物間相対位置関係特定部〕 106:ノズル基板間相対位置関係特定部〔ツール作業対象物間相対位置関係特定部〕 108:カメラ部品間相対位置関係特定部〔カメラ作業対象物間相対位置関係特定部〕 110:ノズル部品間相対位置関係特定部〔ツール作業対象物間相対位置関係特定部〕 10: Parts mounting machine [working device] 16: Feeder type parts supply device 18: Tray type parts supply device 20: Parts mounting device 30: Parts mounting head 32: Head moving device 40: Head mounting body 60: Head lifting device [moving] Device] 64: Mark camera [Camera] 66: Suction nozzle [Tool] 68: Nozzle elevating device 78: Conveyor rail 82: Focusing jig 84: Striped pattern [Focusing imaged part] 90: Parts feeder 92: Stripe pattern [Image to be imaged for focusing] 100: Control device 102: Nozzle Camera relative positional relationship specifying part [Tool camera relative positional relationship specifying part] 104: Camera board relative positional relationship specifying part [Camera work object Relative positional relationship specifying part] 106: Relative positional relationship specifying part between nozzle boards [Relative positional relationship specifying part between tool work objects] 108: Relative positional relationship specifying part between camera parts [Relative positional relationship specifying part between camera work objects] 110: Relative positional relationship specifying part between nozzle parts [Relative positional relationship specifying part between tool work objects]
Claims (5)
当該作業装置が、
光軸が前記接近離間方向に延びるように設けられたカメラと、当該作業装置の制御を司る制御装置とを備え、
前記制御装置が、
前記作業対象物に対して前記接近離間方向において定められた位置に配置された合焦用被撮像部を前記カメラによって撮像し、その撮像結果に基づいて前記合焦用被撮像部の鮮明な像が得られる前記カメラの前記合焦用被撮像部に対する位置を特定することで、前記カメラと前記作業対象物との前記接近離間方向の相対位置関係を特定するカメラ作業対象物間相対位置関係特定部と、
その特定された前記カメラと前記作業対象物との前記光軸と平行な方向の相対位置関係と、予め取得された前記カメラと前記ツールとの前記接近離間方向であって前記光軸と平行な方向の相対位置関係とに基づいて、前記ツールと前記作業対象物との前記接近離間方向であって前記光軸と平行な方向における相対位置関係を特定するツール作業対象物間相対位置関係特定部と
を含んで構成された作業装置。 It is a work device equipped with a tool and that works on a work object provided so as to be relatively close to each other by the tool.
The work equipment
It is provided with a camera provided so that the optical axis extends in the approaching and separating directions, and a control device for controlling the working device.
The control device
An image pickup unit for focusing, which is arranged at a position determined in the approach and separation direction with respect to the work object, is imaged by the camera, and a clear image of the image pickup unit for focusing is imaged based on the image pickup result. By specifying the position of the camera with respect to the image-focused portion for focusing, the relative positional relationship between the camera work objects is specified to specify the relative positional relationship between the camera and the work object in the approaching and separating directions. Department and
The relative positional relationship between the specified camera and the work object in a direction parallel to the optical axis, and the approaching / separating direction between the camera and the tool acquired in advance and parallel to the optical axis. Tool to specify the relative positional relationship between the tool and the work object in the direction parallel to the optical axis in the approaching / separating direction based on the relative positional relationship in the direction. A working device configured to include and.
前記制御装置が、
特定された前記ツールと前記作業対象物との相対位置関係に基づいて、前記移動装置による前記ツールの前記作業対象物に対する移動を制御するように構成された請求項1に記載の作業装置。 The working device comprises a moving device that moves the tool and the camera closer to and away from the work object.
The control device
The work device according to claim 1, wherein the moving device is configured to control the movement of the tool with respect to the work object based on the relative positional relationship between the specified tool and the work object.
当該作業装置が、前記吸着ノズルによって部品を基板に装着する部品装着機とされ、
前記合焦用被撮像部が、前記作業対象物としての基板に対して定められた高さ位置に位置するように当該部品装着機に設けられ、
前記制御装置が、
前記ツール作業対象物間相対位置関係特定部によって特定された前記吸着ノズルと前記基板との上下方向における相対位置関係に基づいて、前記移動装置による前記吸着ノズルの前記基板に対する昇降を制御するように構成された請求項2に記載の作業装置。 The tool is a suction nozzle that sucks and holds parts, and the moving device raises and lowers the suction nozzle in the vertical direction.
The working device is regarded as a component mounting machine for mounting components on a substrate by the suction nozzle.
The focusing image pickup unit is provided on the component mounting machine so as to be located at a height position defined with respect to the substrate as the work object.
The control device
Relative positional relationship between tool work objects Based on the relative positional relationship between the suction nozzle and the substrate specified by the identification unit in the vertical direction, the moving device controls the elevation of the suction nozzle with respect to the substrate. The working device according to claim 2, which is configured.
前記吸着ノズルと、その吸着ノズルを昇降させるノズル昇降装置とを有する部品装着ヘッドを備え、
前記移動装置が、その部品装着ヘッドと前記カメラとを昇降させるヘッド昇降装置とされ、
前記制御装置が、
前記合焦用被撮像部とは別の合焦用被撮像部を設けた合焦用治具を前記吸着ノズルに保持させた状態で、その吸着ノズルを前記ノズル昇降装置によって昇降させつつ、前記カメラによって前記合焦用治具の合焦用被撮像部を撮像し、その撮像結果に基づいて前記合焦用被撮像部の鮮明な像が得られる前記合焦用治具の前記カメラに対する位置を特定することで、前記吸着ノズルと前記カメラとの上下方向における相対位置関係を特定するノズルカメラ間相対位置関係特定部を含んで構成された請求項3に記載の作業装置。 The working equipment
A component mounting head having the suction nozzle and a nozzle elevating device for raising and lowering the suction nozzle is provided.
The moving device is a head elevating device that raises and lowers the component mounting head and the camera.
The control device
While the suction nozzle holds a focusing jig provided with an image-focused part for focusing different from the image-focused part for focusing, the suction nozzle is moved up and down by the nozzle elevating device. The position of the focusing jig with respect to the camera, in which a camera captures an image of the focusing image-focused portion of the focusing jig and a clear image of the focusing image-focused portion can be obtained based on the image pickup result. The work apparatus according to claim 3, further comprising a nozzle-camera relative positional relationship specifying unit that specifies the relative positional relationship between the suction nozzle and the camera in the vertical direction.
前記作業装置が、光軸が前記接近離間方向に延びるように設けられたカメラを備え、
当該相対位置関係特定方法が、
前記作業対象物に対して前記接近離間方向において定められた位置に配置された合焦用被撮像部を前記カメラによって撮像し、その撮像結果に基づいて前記合焦用被撮像部の鮮明な像が得られる前記カメラの前記合焦用被撮像部に対する位置を特定することで、前記カメラと前記作業対象物との前記接近離間方向の相対位置関係を特定するカメラ作業対象物間相対位置関係特定工程と、
その特定された前記カメラと前記作業対象物との前記光軸と平行な方向の相対位置関係と、予め取得された前記カメラと前記ツールとの前記接近離間方向であって前記光軸と平行な方向の相対位置関係とに基づいて、前記ツールと前記作業対象物との前記接近離間方向であって前記光軸と平行な方向における相対位置関係を特定するツール作業対象物間相対位置関係特定工程と
を含む相対位置関係特定方法。 Relative to specify the relative positional relationship between the tool and the work object in the approach / separation direction in the work equipment that works with the tool provided so that the work object can be relatively close to and separated from the work object. It is a method of identifying the positional relationship,
The working device includes a camera provided so that the optical axis extends in the approaching and separating directions.
The relative positional relationship identification method is
An image pickup unit for focusing, which is arranged at a position determined in the approach and separation direction with respect to the work object, is imaged by the camera, and a clear image of the image pickup unit for focusing is imaged based on the image pickup result. By specifying the position of the camera with respect to the image-focused portion for focusing, the relative positional relationship between the camera work objects is specified to specify the relative positional relationship between the camera and the work object in the approaching and separating directions. Process and
The relative positional relationship between the specified camera and the work object in a direction parallel to the optical axis, and the approaching / separating direction between the camera and the tool acquired in advance and parallel to the optical axis. Tool to specify the relative positional relationship between the tool and the work object in the direction parallel to the optical axis based on the relative positional relationship in the direction. Relative positional relationship identification method including and.
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