JPH0778029A - パネル位置合わせ装置 - Google Patents
パネル位置合わせ装置Info
- Publication number
- JPH0778029A JPH0778029A JP22270693A JP22270693A JPH0778029A JP H0778029 A JPH0778029 A JP H0778029A JP 22270693 A JP22270693 A JP 22270693A JP 22270693 A JP22270693 A JP 22270693A JP H0778029 A JPH0778029 A JP H0778029A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- marks
- relative displacement
- panel
- panels
- positioning
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 位置合わせ用のマークの精度が不十分でも位
置合わせの精度を高くできる位置合わせ装置を提供す
る。 【構成】 パネル２とパネル３とにそれぞれ位置合わせ
用のマークを３個以上設け、視覚認識カメラ１と視覚認
識部９とからなる位置認識手段により、相対するパネル
２とパネル３の位置決め前における各マークの位置のデ
ータを求め、送り量演算手段１０により、対応する各マ
ークを丁度重ね合わせるために必要なパネル２とパネル
３との相対変位を、各マークの位置データから求め、そ
のときに各マーク間の誤差の自乗和が最小となるように
相対変位を決定する。この相対変位を位置決めテーブル
８によりパネル３に与えて位置合わせする。
置合わせの精度を高くできる位置合わせ装置を提供す
る。 【構成】 パネル２とパネル３とにそれぞれ位置合わせ
用のマークを３個以上設け、視覚認識カメラ１と視覚認
識部９とからなる位置認識手段により、相対するパネル
２とパネル３の位置決め前における各マークの位置のデ
ータを求め、送り量演算手段１０により、対応する各マ
ークを丁度重ね合わせるために必要なパネル２とパネル
３との相対変位を、各マークの位置データから求め、そ
のときに各マーク間の誤差の自乗和が最小となるように
相対変位を決定する。この相対変位を位置決めテーブル
８によりパネル３に与えて位置合わせする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２枚のパネルを最適に
重ね合わせる装置に関する。
重ね合わせる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子部品の組立などにおいて、複
数枚のパネルを所定の位置関係のもとに互いに重ね合わ
せる行程が多い。この場合、相互の位置合わせの精度が
課題である。
数枚のパネルを所定の位置関係のもとに互いに重ね合わ
せる行程が多い。この場合、相互の位置合わせの精度が
課題である。
【０００３】以下、従来のパネル位置合わせ装置につい
て図面を参照しながら説明する。たとえば、上下２枚の
パネルを位置合わせする場合、それぞれのパネル上に位
置合わせのためのマークを設け、対応するマークの位置
が合致するように配置する。図４ａおよび図４ｂは２個
のマークを備えた上下２枚のパネルの位置関係を示す平
面図である。図において、上側のパネルが位置合わせの
ためのマークＵ1 とマークＵ2 とを備え、また、下側の
パネルがマークＢ1 とマークＢ2 とを備えている。（ｘ
u1,ｙu1） はマークＵ1 の中心座標、（ｘu2,ｙu2） は
マークＵ2 の中心座標、（ｘb1,ｙb1） はＢ1 の中心座
標、（ｘb2,ｙb2） はマークＢ2 の中心座標、Ｕm は線
分Ｕ1Ｕ2の中点、Ｂm は線分Ｂ1Ｂ2の中点、Ｂ1'はＢ1
をθ回転した位置、Ｂ2'はＢ2 をθ回転した位置、Ｂm'
は線分Ｂ1'Ｂ2'の中点をそれぞれ示している。これら２
組のマークを重ね合わせるには、回転と１方向の移動を
行えばよい。すなわち、マークＵ1、Ｕ2、Ｂ1およびＢ2
の各座標から線分Ｕ1Ｕ2と線分Ｂ1Ｂ2とのなす角度θを
求め、回転中心（Ｘ0,Ｙ0） の周りにθだけ回転させ、
そののち、Ｂm'をＵm に合わせて配置（以下、アライメ
ントと称す）を完了する。なお、回転の中心（Ｘ0,Ｙ
0） は任意の点でよく、移動の方向と移動量は回転中心
により異なる。この場合、一方のパネルを固定し、他方
のパネルを移動させて位置合わせを行うので、以下、前
者を固定側パネル、後者を可動側パネルと称す。
て図面を参照しながら説明する。たとえば、上下２枚の
パネルを位置合わせする場合、それぞれのパネル上に位
置合わせのためのマークを設け、対応するマークの位置
が合致するように配置する。図４ａおよび図４ｂは２個
のマークを備えた上下２枚のパネルの位置関係を示す平
面図である。図において、上側のパネルが位置合わせの
ためのマークＵ1 とマークＵ2 とを備え、また、下側の
パネルがマークＢ1 とマークＢ2 とを備えている。（ｘ
u1,ｙu1） はマークＵ1 の中心座標、（ｘu2,ｙu2） は
マークＵ2 の中心座標、（ｘb1,ｙb1） はＢ1 の中心座
標、（ｘb2,ｙb2） はマークＢ2 の中心座標、Ｕm は線
分Ｕ1Ｕ2の中点、Ｂm は線分Ｂ1Ｂ2の中点、Ｂ1'はＢ1
をθ回転した位置、Ｂ2'はＢ2 をθ回転した位置、Ｂm'
は線分Ｂ1'Ｂ2'の中点をそれぞれ示している。これら２
組のマークを重ね合わせるには、回転と１方向の移動を
行えばよい。すなわち、マークＵ1、Ｕ2、Ｂ1およびＢ2
の各座標から線分Ｕ1Ｕ2と線分Ｂ1Ｂ2とのなす角度θを
求め、回転中心（Ｘ0,Ｙ0） の周りにθだけ回転させ、
そののち、Ｂm'をＵm に合わせて配置（以下、アライメ
ントと称す）を完了する。なお、回転の中心（Ｘ0,Ｙ
0） は任意の点でよく、移動の方向と移動量は回転中心
により異なる。この場合、一方のパネルを固定し、他方
のパネルを移動させて位置合わせを行うので、以下、前
者を固定側パネル、後者を可動側パネルと称す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のパネ
ル位置合わせ装置では、マークそのものが所定の精度を
備えているという条件が必要で、所定の精度を備えてい
ない場合には、アライメント誤差が大きくなり、それが
製品の仕様精度レベル付近の場合はアライメント精度が
保証できない。
ル位置合わせ装置では、マークそのものが所定の精度を
備えているという条件が必要で、所定の精度を備えてい
ない場合には、アライメント誤差が大きくなり、それが
製品の仕様精度レベル付近の場合はアライメント精度が
保証できない。
【０００５】本発明は上記の課題を解決するもので、マ
ークそのものの位置精度が充分でない場合にも、それを
補って、精度よくパネルを重ね合わせることができるパ
ネル位置合わせ装置を提供することを目的とする。
ークそのものの位置精度が充分でない場合にも、それを
補って、精度よくパネルを重ね合わせることができるパ
ネル位置合わせ装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、１枚当り３個以上の位置合わせ用のマー
クを備えたパネルについて、相対する２枚のパネルの各
マークを認識して位置データを出力する位置認識手段
と、対応するマークをそれぞれ重ね合わせるために必要
なパネル間の相対変位を前記位置データにより求め、対
応するマーク間の誤差の自乗和が最小となるように演算
して決定する相対変位演算手段と、２枚のパネル間に前
記相対変位を与える位置決め手段とを備えたパネル位置
合わせ装置である。
成するために、１枚当り３個以上の位置合わせ用のマー
クを備えたパネルについて、相対する２枚のパネルの各
マークを認識して位置データを出力する位置認識手段
と、対応するマークをそれぞれ重ね合わせるために必要
なパネル間の相対変位を前記位置データにより求め、対
応するマーク間の誤差の自乗和が最小となるように演算
して決定する相対変位演算手段と、２枚のパネル間に前
記相対変位を与える位置決め手段とを備えたパネル位置
合わせ装置である。
【０００７】
【作用】本発明は上記の構成において、パネルは３個以
上の位置合わせ用のマークを備え、位置認識手段は位置
決め前にある２枚の相対するパネルの各マークを認識し
て位置データを出力し、相対変位演算手段は対応する各
マークが重なり会うための相対変位を前記位置データか
ら求め、対応する各マーク間の誤差の自乗和が最小とな
るように相対変位を決定する。位置決め手段はその相対
変位を２枚のパネル間に与える。
上の位置合わせ用のマークを備え、位置認識手段は位置
決め前にある２枚の相対するパネルの各マークを認識し
て位置データを出力し、相対変位演算手段は対応する各
マークが重なり会うための相対変位を前記位置データか
ら求め、対応する各マーク間の誤差の自乗和が最小とな
るように相対変位を決定する。位置決め手段はその相対
変位を２枚のパネル間に与える。
【０００８】
【実施例】以下、本発明のパネル位置合わせ装置の一実
施例について図面を参照しながら説明する。図１は本実
施例の構成を示すブロック図であり、図２は本実施例の
構成を示す斜視図である。図において、１は固定側パネ
ル２と可動側パネル３のマークを認識するための位置認
識手段としての視覚認識カメラ、４は固定側パネル２を
運搬するための吸着ヘッド、５は固定側パネル２と可動
側パネル３とを溶接するための溶接ヘッド、６は溶接ヘ
ッド５を駆動するシリンダ、７は可動側パネル３を保持
するための治具、８は可動側パネル３のｘ,ｙ,θ位置を
移動させる位置決め手段としての位置決めテーブル、９
は視覚認識カメラ１から映像信号を入力してマークの位
置を計測する位置認識手段としての視覚認識部、１０は
視覚認識部９が出力する位置情報に基づいて、固定側パ
ネル２と可動側パネル３とを重ね合わせるのに必要な位
置決めテーブルの送り量を決定する相対変位演算手段と
しての送り量演算手段、１１は決定された送り量に基づ
いて駆動指令を出力する指令制御手段である。
施例について図面を参照しながら説明する。図１は本実
施例の構成を示すブロック図であり、図２は本実施例の
構成を示す斜視図である。図において、１は固定側パネ
ル２と可動側パネル３のマークを認識するための位置認
識手段としての視覚認識カメラ、４は固定側パネル２を
運搬するための吸着ヘッド、５は固定側パネル２と可動
側パネル３とを溶接するための溶接ヘッド、６は溶接ヘ
ッド５を駆動するシリンダ、７は可動側パネル３を保持
するための治具、８は可動側パネル３のｘ,ｙ,θ位置を
移動させる位置決め手段としての位置決めテーブル、９
は視覚認識カメラ１から映像信号を入力してマークの位
置を計測する位置認識手段としての視覚認識部、１０は
視覚認識部９が出力する位置情報に基づいて、固定側パ
ネル２と可動側パネル３とを重ね合わせるのに必要な位
置決めテーブルの送り量を決定する相対変位演算手段と
しての送り量演算手段、１１は決定された送り量に基づ
いて駆動指令を出力する指令制御手段である。
【０００９】上記構成要素の相互関係と動作について説
明する。まず、固定側パネル２が吸着ヘッド４により搬
送されて溶接位置に保持される。つぎに、視覚認識カメ
ラ１により固定側パネル２のマークの位置と可動側パネ
ル３のマークの位置とを視覚認識し、その相対位置を算
出し、必要な移動量を決定する。つぎに、可動側パネル
３を演算結果の移動量だけ位置決めテーブル８により移
動させ、つぎに、溶接ヘッド５により固定側パネル２と
可動側パネル３とを溶接する。
明する。まず、固定側パネル２が吸着ヘッド４により搬
送されて溶接位置に保持される。つぎに、視覚認識カメ
ラ１により固定側パネル２のマークの位置と可動側パネ
ル３のマークの位置とを視覚認識し、その相対位置を算
出し、必要な移動量を決定する。つぎに、可動側パネル
３を演算結果の移動量だけ位置決めテーブル８により移
動させ、つぎに、溶接ヘッド５により固定側パネル２と
可動側パネル３とを溶接する。
【００１０】以下、可動側パネル３の送り量を決定する
送り量演算手段１０の動作について説明する。図３は３
個のマークを備えた２枚のパネルの位置関係を示す平面
図である。なお、本実施例ではマークの個数を１パネル
あたり３個としているが、３個以上であればいくらであ
ってもよい。図に示すように、固定側パネルのマークの
位置をＸi、Ｙi とし、可動側パネルのマークの位置を
Ｘi'、Ｙi' とする（i＝１,２,３）。位置決めテーブ
ルの移動（ｘ,ｙ）と、その座標原点周りの回転θ とに
より、可動側パネルの位置は（１）式により表される。
送り量演算手段１０の動作について説明する。図３は３
個のマークを備えた２枚のパネルの位置関係を示す平面
図である。なお、本実施例ではマークの個数を１パネル
あたり３個としているが、３個以上であればいくらであ
ってもよい。図に示すように、固定側パネルのマークの
位置をＸi、Ｙi とし、可動側パネルのマークの位置を
Ｘi'、Ｙi' とする（i＝１,２,３）。位置決めテーブ
ルの移動（ｘ,ｙ）と、その座標原点周りの回転θ とに
より、可動側パネルの位置は（１）式により表される。
【００１１】 （ｘi’,ｙi'）＝（Ｘi'＋ｘ−Ｙi'・θ,Ｙi'＋ｙ＋Ｘi'・θ） ・・・（１） ただし、回転角θは小さく、tanθ≒sinθ≒θとしてい
る。したがって、それぞれの差分の自乗和を（２）式に
より算出し、（３）式により、ｘ、ｙ、θによる偏微分
の値がそれぞれ０となるように最適解を求めるものであ
る。
る。したがって、それぞれの差分の自乗和を（２）式に
より算出し、（３）式により、ｘ、ｙ、θによる偏微分
の値がそれぞれ０となるように最適解を求めるものであ
る。
【００１２】 ｆ（ｘ,ｙ,θ）＝ Σ｛（Ｘi'＋ｘ−Ｙi'・θ−Ｘi）2＋（Ｙi'＋ｙ＋Ｘi'・θ＋Ｙi）2｝ ・・・（２） ｆ'x（ｘ,ｙ,θ）＝ｆ'y（ｘ,ｙ,θ）＝ｆ'θ（ｘ,ｙ,θ）＝０ ・・・（３） ただし、ｆ'x、ｆ'y、ｆ'θは、それぞれ変数ｘ、ｙ、
θによるｆ（ｘ,ｙ,θ）の偏微分を表す。なお、実際に
は、（４）式で与えるように差分の自乗和に重み係数を
掛けてＸ軸またはＹ軸に優先度をもたせている。
θによるｆ（ｘ,ｙ,θ）の偏微分を表す。なお、実際に
は、（４）式で与えるように差分の自乗和に重み係数を
掛けてＸ軸またはＹ軸に優先度をもたせている。
【００１３】 ｆ（ｘ,ｙ,θ）＝ Σ｛Ａi（Ｘi'＋ｘ−Ｙi'・θ−Ｘi）2＋Ｂi（Ｙi'＋ｙ＋Ｘi'・θ＋Ｙi）2｝ ・・・・（４） ただし、ＡiおよびＢiは重み係数である。
【００１４】以上のように本実施例によれば、パネルに
３個以上のマークを設け、２枚のパネルを位置合わせす
るための移動量を最小自乗法により決定することによ
り、何らかの要因でマークの位置精度が不充分な場合で
も、最小自乗法を用いることにより、アライメントの誤
差を最小に抑えることができる。
３個以上のマークを設け、２枚のパネルを位置合わせす
るための移動量を最小自乗法により決定することによ
り、何らかの要因でマークの位置精度が不充分な場合で
も、最小自乗法を用いることにより、アライメントの誤
差を最小に抑えることができる。
【００１５】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明は、１枚当り３個以上の位置合わせ用のマークを備え
たパネルについて、相対する２枚のパネルの各マークを
認識して位置データを出力する位置認識手段と、対応す
るマークをそれぞれ重ね合わせるために必要なパネル間
の相対変位を前記位置データにより求め、対応するマー
ク間の誤差の自乗和が最小となるように演算して決定す
る相対変位演算手段と、２枚のパネル間に前記相対変位
を与える位置決め手段とを備えたことにより、アライメ
ントの精度をより高い確率で保証でき、また、複数枚の
パネルのアライメントにおいても、それぞれのマークを
認識することにより、最適のアライメントを行うことが
できる。
明は、１枚当り３個以上の位置合わせ用のマークを備え
たパネルについて、相対する２枚のパネルの各マークを
認識して位置データを出力する位置認識手段と、対応す
るマークをそれぞれ重ね合わせるために必要なパネル間
の相対変位を前記位置データにより求め、対応するマー
ク間の誤差の自乗和が最小となるように演算して決定す
る相対変位演算手段と、２枚のパネル間に前記相対変位
を与える位置決め手段とを備えたことにより、アライメ
ントの精度をより高い確率で保証でき、また、複数枚の
パネルのアライメントにおいても、それぞれのマークを
認識することにより、最適のアライメントを行うことが
できる。
【図１】本発明のパネル位置合わせ装置の一実施例の構
成を示すブロック図
成を示すブロック図
【図２】本発明のパネル位置合わせ装置の一実施例の構
成を示す斜視図
成を示す斜視図
【図３】３個のマークを備えたパネルの位置関係を示す
平面図
平面図
【図４】２個のマークを備えたパネルの位置関係を示す
平面図
平面図
１ 視覚認識カメラ（位置認識手段） ２ 固定側パネル（パネル） ３ 可動側パネル（パネル） ８ 位置決めテーブル（位置決め手段） ９ 視覚認識部（位置認識手段） １０ 送り量演算手段（相対変位演算手段）
Claims (2)
- 【請求項１】 １枚当り３個以上の位置合わせ用のマー
クを備えたパネルについて、相対する２枚のパネルの各
マークを認識して位置データを出力する位置認識手段
と、対応するマークをそれぞれ重ね合わせるために必要
なパネル間の相対変位を前記位置データにより求め、対
応するマーク間の誤差の自乗和が最小となるように演算
して決定する相対変位演算手段と、２枚のパネル間に前
記相対変位を与える位置決め手段とを備えたパネル位置
合わせ装置。 - 【請求項２】 位置決め手段が相対変位を相対移動
（ｘ，ｙ）と相対回転θとで与え、相対変位演算手段は
対応するマーク間の誤差の自乗和の各変位変数ｘ、ｙ、
θによる偏微分係数が０となるように相対変位を決定す
る請求項１記載のパネル位置合わせ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22270693A JPH0778029A (ja) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | パネル位置合わせ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22270693A JPH0778029A (ja) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | パネル位置合わせ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0778029A true JPH0778029A (ja) | 1995-03-20 |
Family
ID=16786635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22270693A Pending JPH0778029A (ja) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | パネル位置合わせ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0778029A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008070857A (ja) * | 2006-08-17 | 2008-03-27 | Ulvac Japan Ltd | 貼り合せ基板の製造方法、及び貼り合せ基板製造装置 |
| JP2010282099A (ja) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Shibaura Mechatronics Corp | 貼合装置及び貼合方法 |
| KR101362577B1 (ko) * | 2012-07-24 | 2014-02-17 | 세메스 주식회사 | 트레이 성형 오차 보상 방법 |
-
1993
- 1993-09-08 JP JP22270693A patent/JPH0778029A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008070857A (ja) * | 2006-08-17 | 2008-03-27 | Ulvac Japan Ltd | 貼り合せ基板の製造方法、及び貼り合せ基板製造装置 |
| JP2010282099A (ja) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Shibaura Mechatronics Corp | 貼合装置及び貼合方法 |
| KR101362577B1 (ko) * | 2012-07-24 | 2014-02-17 | 세메스 주식회사 | 트레이 성형 오차 보상 방법 |
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