JPS59142406A - 多数の光学チャンネルを用いた位置整合検知装置 - Google Patents
多数の光学チャンネルを用いた位置整合検知装置Info
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- JPS59142406A JPS59142406A JP59013199A JP1319984A JPS59142406A JP S59142406 A JPS59142406 A JP S59142406A JP 59013199 A JP59013199 A JP 59013199A JP 1319984 A JP1319984 A JP 1319984A JP S59142406 A JPS59142406 A JP S59142406A
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- circuit
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- light emitter
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
- B23Q15/20—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work before or after the tool acts upon the workpiece
- B23Q15/22—Control or regulation of position of tool or workpiece
- B23Q15/24—Control or regulation of position of tool or workpiece of linear position
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
- H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components
- H05K13/043—Feeding one by one by other means than belts
- H05K13/0439—Feeding one by one by other means than belts incorporating means for treating the terminal leads only before insertion
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
- H05K13/08—Monitoring manufacture of assemblages
- H05K13/081—Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
- H05K13/0812—Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines the monitoring devices being integrated in the mounting machine, e.g. for monitoring components, leads, component placement
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は位置検出装置に関し、より詳細には、たとえば
回路基板のような面内の所望パターンの孔部を検出する
ための、変調光源を使用する位置検出装置に関する。
回路基板のような面内の所望パターンの孔部を検出する
ための、変調光源を使用する位置検出装置に関する。
製品容積が小さく部品密度が高いプリント基板の電気部
品は手で組み立てるのが一般に行なわれている方法であ
る。上記のプリント基板の製造にコンピュータ制御ロボ
・ントφマニピュレータを導入することは業界が目ざす
目的である。ロボット会マニピュレータはより正確な組
立を可能とし、柔軟な対応性を示すから、最終的には特
定のプリント基板の製造コストの低下につながる。
品は手で組み立てるのが一般に行なわれている方法であ
る。上記のプリント基板の製造にコンピュータ制御ロボ
・ントφマニピュレータを導入することは業界が目ざす
目的である。ロボット会マニピュレータはより正確な組
立を可能とし、柔軟な対応性を示すから、最終的には特
定のプリント基板の製造コストの低下につながる。
各種の作業を行なうに当たって、ロボットのエンドエフ
ェクタ即ちマニピュレータの位１６制御の面ではかなり
の正確さが達成されてはいるけれども、プリント基板は
、その構造上、独特の幾つかの問題を持ち、これらの問
題の例としては、部品の方向合わせ、部品の掴み取り、
部品の位置ぎめ及び部品の挿入等の問題がある。
ェクタ即ちマニピュレータの位１６制御の面ではかなり
の正確さが達成されてはいるけれども、プリント基板は
、その構造上、独特の幾つかの問題を持ち、これらの問
題の例としては、部品の方向合わせ、部品の掴み取り、
部品の位置ぎめ及び部品の挿入等の問題がある。
本発明の目的は、掴み取った部品を所望するプリント基
板位置に容易に位置合わせすることができる装置を提供
することである。
板位置に容易に位置合わせすることができる装置を提供
することである。
本発明のもう一つの目的は、多数のリード線を持つ部品
を取扱うマニピュレータとともに使用する光学的フィー
ドバック装置を提供すン、ことである。
を取扱うマニピュレータとともに使用する光学的フィー
ドバック装置を提供すン、ことである。
本発明による装置は、広義には、多数の光学チャンネル
を使用して、プリント基板の如き面内の所望パターンの
孔部を検出するための位置整合検知装置であって、所望
パターンの孔部に接近して孔部付き面の一方の側に配設
された光検出器と、前記の孔部付き面の他方の側に配設
された第一発光器と、前記の孔部付き面の前記他方の側
に配設され第一発光器から離れた位置にある少なくとも
一つの第二発光器と、前記発光器毎に各々異なる変調信
号を発生させる回路であって、前記の各発光器が変調出
力を出し前記光検出器が前記変調出力に応答し、発光器
の出力が孔部を通過したかあるいは少なくとも一部分が
前記孔部付き面によって遮断されたかに応じて前記光検
知器によって受光される前記発光器からの出力が減衰さ
れ、光検知器によって減衰された信号として受光される
前記発光器からの出力に応じた出力信号が前記光検知器
から出されるよう構成された回路と、前記の各変調信号
に応答しかつ前記検知器の信号に応答して、各発光器出
力毎に別個の出力信号を発生する第二の回路であって、
変調された各発光器からの出力の減衰度が最小であるこ
とにより所望する孔部と合致したことが示されるよう構
成した第二の回路とから成ることを特徴とする装置であ
る。
を使用して、プリント基板の如き面内の所望パターンの
孔部を検出するための位置整合検知装置であって、所望
パターンの孔部に接近して孔部付き面の一方の側に配設
された光検出器と、前記の孔部付き面の他方の側に配設
された第一発光器と、前記の孔部付き面の前記他方の側
に配設され第一発光器から離れた位置にある少なくとも
一つの第二発光器と、前記発光器毎に各々異なる変調信
号を発生させる回路であって、前記の各発光器が変調出
力を出し前記光検出器が前記変調出力に応答し、発光器
の出力が孔部を通過したかあるいは少なくとも一部分が
前記孔部付き面によって遮断されたかに応じて前記光検
知器によって受光される前記発光器からの出力が減衰さ
れ、光検知器によって減衰された信号として受光される
前記発光器からの出力に応じた出力信号が前記光検知器
から出されるよう構成された回路と、前記の各変調信号
に応答しかつ前記検知器の信号に応答して、各発光器出
力毎に別個の出力信号を発生する第二の回路であって、
変調された各発光器からの出力の減衰度が最小であるこ
とにより所望する孔部と合致したことが示されるよう構
成した第二の回路とから成ることを特徴とする装置であ
る。
本明細書中で例示する好ましい実施例は、プリント基板
中の部品のリード線用孔部のような面内の所望パターン
の孔部を検出するために用いる多チャンネル方式の位置
検出装置である。所望パターンの孔部に接近して回路基
板の一方の側に光検知器を配置する。面の他方の側には
少なくとも二つの発光器を配設する。回路によって各発
光器毎に異なる変調信号が出され、各発光器は変調出力
を出し、各発光器から出された変調出力に光検知器が応
答する。光検出器によって検知される発光器出力は、面
及び孔部に対する各発光器の相対位置関係により減衰さ
せられる。もう一つの回路が変調信号及び検出器の出力
信号の双方に応答して、各発光器出力毎に別個の出方信
号を発生する。発光器の出力信号の減衰度が最小である
ことが発光器と孔部との位置が合ったことを示し、減衰
度が最大であることは位置が合わないことを示す。
中の部品のリード線用孔部のような面内の所望パターン
の孔部を検出するために用いる多チャンネル方式の位置
検出装置である。所望パターンの孔部に接近して回路基
板の一方の側に光検知器を配置する。面の他方の側には
少なくとも二つの発光器を配設する。回路によって各発
光器毎に異なる変調信号が出され、各発光器は変調出力
を出し、各発光器から出された変調出力に光検知器が応
答する。光検出器によって検知される発光器出力は、面
及び孔部に対する各発光器の相対位置関係により減衰さ
せられる。もう一つの回路が変調信号及び検出器の出力
信号の双方に応答して、各発光器出力毎に別個の出方信
号を発生する。発光器の出力信号の減衰度が最小である
ことが発光器と孔部との位置が合ったことを示し、減衰
度が最大であることは位置が合わないことを示す。
例として挙げ；、、１ｔｔ″□ましい実施例についての
以下の説明と＃ＩＪの図面とを参照することにより、本
発明を１り良く理解できるものと考える。
以下の説明と＃ＩＪの図面とを参照することにより、本
発明を１り良く理解できるものと考える。
本発明による多チヤンネル方式位置検出装置は、プリン
ト基板に部品を挿入するために設計されたマニピュレー
タ装置と組み合わせて使用するのに理想的な装置である
。しかしながら、本発明装置は実施例に示した装置のみ
との組合わせに限定されるものではなく、多くの位置に
おける位置情報を必要とする各種の装置に組み込むこと
ができるものである。特に、本発明による検出装置は、
極めて限定された空間配置内での多くの位置測定を可能
とするものである。
ト基板に部品を挿入するために設計されたマニピュレー
タ装置と組み合わせて使用するのに理想的な装置である
。しかしながら、本発明装置は実施例に示した装置のみ
との組合わせに限定されるものではなく、多くの位置に
おける位置情報を必要とする各種の装置に組み込むこと
ができるものである。特に、本発明による検出装置は、
極めて限定された空間配置内での多くの位置測定を可能
とするものである。
多数のリード線を持つ部品を掴み取り、位置合わせし、
プリント基板の適切な取付は孔部に挿入する装置を第１
図に参照符号１１を伺して示しである。この装置即ちマ
ニピュレータ１１は、コンピュータ制御工業用マニピュ
レータとともに使用できるよう設計されており、数句板
１５によってコンピュータ制御工業用マニピュレータの
移動自在のアーム１３に取付けられいる。両マニピュレ
ータの中間には、通常、追従装置１６を配設する。
プリント基板の適切な取付は孔部に挿入する装置を第１
図に参照符号１１を伺して示しである。この装置即ちマ
ニピュレータ１１は、コンピュータ制御工業用マニピュ
レータとともに使用できるよう設計されており、数句板
１５によってコンピュータ制御工業用マニピュレータの
移動自在のアーム１３に取付けられいる。両マニピュレ
ータの中間には、通常、追従装置１６を配設する。
マニピュレータ装置取付は板１５は、マニピュレータ装
置１１の独立構造部材を支持するフレーム部材としても
働く。取付は板１５には、少なくとも二つ、好ましくは
三つの半径方向に対称配置された組立体１７が組みつけ
られている。二つの対称配置組立体を使用すれば抵抗器
やコンデンサー等の２木のリード線を持つ部品を操作す
ることができ、三つの対称配置組立体を使用すれば２木
のリード線を持つ部品とトランジスタの如き３木のリー
ド線を持つ部品の両方を操作することができる。対称配
置の各組立体１７は、部品のリード線案内手段１９を有
し、この案内手段１９は電子部品２３のリード線２１と
係合する。リード線案内手段１９は、矢印２９及び３１
で示すように、掴み装置２７に対して半径方向及び円弧
状方向に移動できるアーム２５に支持されている。アー
ム２５は、正確な円弧状移動を行なうことができるサー
ボ検流器３３のような駆動手段によって、円弧状に移動
させられる。サーボ検流器３３は滑動部材３５に支持さ
れており、滑動部材３５は数句板１５に設けられた案内
手段３７に沿って移動する。半径方向直線移動サーボモ
ータ３９のような駆動手段により、歯車駆動シャツＩ・
４１を介して滑動部材３５の移動が行なわれる。かくし
て、アーム２５に支持されたリード線案内手段１９は、
半径方向及び円弧方向に操作され、部品のリード線２１
を掴み取り位置合わせをする。以下に詳述するように、
アームの半径方向移動及び円弧方向移動は別個に独立し
て行なうこともでき同時に行なうこともできる。
置１１の独立構造部材を支持するフレーム部材としても
働く。取付は板１５には、少なくとも二つ、好ましくは
三つの半径方向に対称配置された組立体１７が組みつけ
られている。二つの対称配置組立体を使用すれば抵抗器
やコンデンサー等の２木のリード線を持つ部品を操作す
ることができ、三つの対称配置組立体を使用すれば２木
のリード線を持つ部品とトランジスタの如き３木のリー
ド線を持つ部品の両方を操作することができる。対称配
置の各組立体１７は、部品のリード線案内手段１９を有
し、この案内手段１９は電子部品２３のリード線２１と
係合する。リード線案内手段１９は、矢印２９及び３１
で示すように、掴み装置２７に対して半径方向及び円弧
状方向に移動できるアーム２５に支持されている。アー
ム２５は、正確な円弧状移動を行なうことができるサー
ボ検流器３３のような駆動手段によって、円弧状に移動
させられる。サーボ検流器３３は滑動部材３５に支持さ
れており、滑動部材３５は数句板１５に設けられた案内
手段３７に沿って移動する。半径方向直線移動サーボモ
ータ３９のような駆動手段により、歯車駆動シャツＩ・
４１を介して滑動部材３５の移動が行なわれる。かくし
て、アーム２５に支持されたリード線案内手段１９は、
半径方向及び円弧方向に操作され、部品のリード線２１
を掴み取り位置合わせをする。以下に詳述するように、
アームの半径方向移動及び円弧方向移動は別個に独立し
て行なうこともでき同時に行なうこともできる。
掴み取り装置２７は複数のフィンガ４３を有し、これら
のフィンガ４３が操作すべき電気部品２３と係合し電気
部品を掴む。鎖線で示し方向指示矢印４５で示すように
、フィンガ４３は閉鎖位置から開放位置に移動すること
ができる。一般的には空気圧で作動される掴みピストン
４７によって、前記フィンガが駆動される。屈曲自在の
モータ軸結合具のような追従装置４９により、掴みピス
トン４７及び掴み取り装置２７が支持されている。追従
装置４９は、掴み取り装置２７のマニピュレータ操作に
必要な自由度を与えて、部品リード線の整合とプリント
基板への挿入を８桔にする。
のフィンガ４３が操作すべき電気部品２３と係合し電気
部品を掴む。鎖線で示し方向指示矢印４５で示すように
、フィンガ４３は閉鎖位置から開放位置に移動すること
ができる。一般的には空気圧で作動される掴みピストン
４７によって、前記フィンガが駆動される。屈曲自在の
モータ軸結合具のような追従装置４９により、掴みピス
トン４７及び掴み取り装置２７が支持されている。追従
装置４９は、掴み取り装置２７のマニピュレータ操作に
必要な自由度を与えて、部品リード線の整合とプリント
基板への挿入を８桔にする。
追従装置４９は、直線移動サーボモータの如き駆動手段
５３と組み合わせたシャフト５１によって支持されると
ともに取付板１５に対して鉛直方向に操作される。サー
ボモータ５３は、追従装置４９とシャツ）５１の間に配
設された変換器５５に応答して作動する。
５３と組み合わせたシャフト５１によって支持されると
ともに取付板１５に対して鉛直方向に操作される。サー
ボモータ５３は、追従装置４９とシャツ）５１の間に配
設された変換器５５に応答して作動する。
変換器５５は、主として部品を回路基板に挿入する際に
、サーボモータ５３に触覚フィー澁ケツタを与える。
、サーボモータ５３に触覚フィー澁ケツタを与える。
第２図に、マニピュレータ装置の対称配置組立体１７の
半径方向及び円弧状方向の移動を３本のリード線を持つ
部品と組み合わせた場合（実戦）並びに２本のリード線
を持つ部品と組み合わせた場合（鎖！りについて図示し
である。まず３本のリード線を持つ部品の場合について
述べると、各組立体１７ａ〜１７Ｃのリード線案内部１
９は凹型の着座面９９を有し、凹型着座面９９が部品の
リード線２１と係合している。凹型着座面９９はリード
線を保持する作用を奏し、アームの運動によってリード
線の確実な調整が可能になる。
半径方向及び円弧状方向の移動を３本のリード線を持つ
部品と組み合わせた場合（実戦）並びに２本のリード線
を持つ部品と組み合わせた場合（鎖！りについて図示し
である。まず３本のリード線を持つ部品の場合について
述べると、各組立体１７ａ〜１７Ｃのリード線案内部１
９は凹型の着座面９９を有し、凹型着座面９９が部品の
リード線２１と係合している。凹型着座面９９はリード
線を保持する作用を奏し、アームの運動によってリード
線の確実な調整が可能になる。
２本のリード線を持つ部品２３ａを操作するときには、
組立体１７ａ及びｉ７ｂのみを使用すればよい。組立体
１７ｃは部品から遠ざけた位置に後退させるか、あるい
は駆動手段３３により部品の側部に位置させればよい。
組立体１７ａ及びｉ７ｂのみを使用すればよい。組立体
１７ｃは部品から遠ざけた位置に後退させるか、あるい
は駆動手段３３により部品の側部に位置させればよい。
（２木のリード線を持つ部品並びに２木のリード線を持
つ部品の取扱い操作時の各組立体の位置を鎖線で示しで
ある。） 各組立体１７が各個に半径方向及び円弧状方向に移動で
きる構成であるから、単一のマニピュレータ装置を種々
様々な部品に用いることかで９る。従って、単一配置工
業用マニピュレータを効果的にかつ効率良く使用して、
種々の異なるリード線形状の部品を必要とするプリント
基板を製造できる。
つ部品の取扱い操作時の各組立体の位置を鎖線で示しで
ある。） 各組立体１７が各個に半径方向及び円弧状方向に移動で
きる構成であるから、単一のマニピュレータ装置を種々
様々な部品に用いることかで９る。従って、単一配置工
業用マニピュレータを効果的にかつ効率良く使用して、
種々の異なるリード線形状の部品を必要とするプリント
基板を製造できる。
光学的フィードバック及び触覚的フィードバックのそれ
ぞれについて、第３図、第４図及び第５図を参照しつつ
、説明する。前述の如く、各組立体１７にサーボモータ
３９及びサーボ検流器３３を配置しであるので、部品の
リード線を２方向に制御しつつ動かすことができる。第
３図に幾分か概略的に示す光゛学的フィードバック装置
と共働させることにより、リード線を挿入するプリント
基板５７の孔部の中心位置に前記の駆動手段３３及び３
９を「帰還位置」させることができる。
ぞれについて、第３図、第４図及び第５図を参照しつつ
、説明する。前述の如く、各組立体１７にサーボモータ
３９及びサーボ検流器３３を配置しであるので、部品の
リード線を２方向に制御しつつ動かすことができる。第
３図に幾分か概略的に示す光゛学的フィードバック装置
と共働させることにより、リード線を挿入するプリント
基板５７の孔部の中心位置に前記の駆動手段３３及び３
９を「帰還位置」させることができる。
本発明による光学的フィードパンク装置は、フィンガ１
９の下部６３に位置するＩＲ発光器６１を有する。光ダ
イオード検出器６５が回路基板５７の下方に位置してい
て、部品のリード線を挿入する孔部と光ダイオード検出
器６５の間には共働関係が成立している。たとえば、一
つの形としては、光ダイオード検出器を固定させて取り
つけ、回路基板５７を移動可能な枠に支持させて、各部
品の挿入作業毎にプリント基板を光ダイオード検出器６
５に対して所定相対位置に移動させることができる。発
光器６１の出力は、回路基板のリード線孔部５９を通過
して、孔部５９の下方に位置する光ダイオードに達する
。
９の下部６３に位置するＩＲ発光器６１を有する。光ダ
イオード検出器６５が回路基板５７の下方に位置してい
て、部品のリード線を挿入する孔部と光ダイオード検出
器６５の間には共働関係が成立している。たとえば、一
つの形としては、光ダイオード検出器を固定させて取り
つけ、回路基板５７を移動可能な枠に支持させて、各部
品の挿入作業毎にプリント基板を光ダイオード検出器６
５に対して所定相対位置に移動させることができる。発
光器６１の出力は、回路基板のリード線孔部５９を通過
して、孔部５９の下方に位置する光ダイオードに達する
。
発光器６１から出た光は光ダイオード検出器６５にあた
って電圧出力信号に変換されるが、この電圧出力信号は
リード線孔部５９を通過した光の強度の関数である。発
光器６１が孔部５９と一致した位置にあるときに、出力
電圧信号は最大値をとる。この結果、部品のリード線と
リード線孔部との相対位置関係を知ることができる。電
圧出力値は、サーボモータ３９及びサーボ検流器３３へ
の制御信号を定める関数となる。
って電圧出力信号に変換されるが、この電圧出力信号は
リード線孔部５９を通過した光の強度の関数である。発
光器６１が孔部５９と一致した位置にあるときに、出力
電圧信号は最大値をとる。この結果、部品のリード線と
リード線孔部との相対位置関係を知ることができる。電
圧出力値は、サーボモータ３９及びサーボ検流器３３へ
の制御信号を定める関数となる。
本発明による多チヤンネル方式位置検知装置は、連続出
力信号が供給される周波数分割多重方式を利用するもの
であり、周囲の光線に起因するノイズによる誤差をほと
んと完全に取除くことができる。
力信号が供給される周波数分割多重方式を利用するもの
であり、周囲の光線に起因するノイズによる誤差をほと
んと完全に取除くことができる。
周波数分割多重方式では、各光源を変調して光ビームの
光度をＡｃｏｓ ２πｆ（ｔ）の形にする。３木の光
ビームが、別個の交番数を有し、これら全ての光ビーム
を同一の検出器に集める。ｉ番目の光源交番数ｆ（ｒｉ
）に対する検出器は、 ７ ＋（Ｙ： ） ｃ−Ｏ５’ ：＝−ＫＪキ１（Ｖ
）；＝Ｙ で表わされる。関数依存性（ｆｕｎｃｔｉ。
光度をＡｃｏｓ ２πｆ（ｔ）の形にする。３木の光
ビームが、別個の交番数を有し、これら全ての光ビーム
を同一の検出器に集める。ｉ番目の光源交番数ｆ（ｒｉ
）に対する検出器は、 ７ ＋（Ｙ： ） ｃ−Ｏ５’ ：＝−ＫＪキ１（Ｖ
）；＝Ｙ で表わされる。関数依存性（ｆｕｎｃｔｉ。
ｎａｌ ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ）は振幅に含まれるか
ら、ＤＣノイズ及び６０ヘルツのノイズから光を分離し
て取出すことは容易にできる。簡単な高域フィルタによ
り、周囲の光及び交流ラインに起因するノイズの影響を
取除く。
ら、ＤＣノイズ及び６０ヘルツのノイズから光を分離し
て取出すことは容易にできる。簡単な高域フィルタによ
り、周囲の光及び交流ラインに起因するノイズの影響を
取除く。
以 下 余 白
チャンネル分離は幾つかの方法によって行なうことがで
き、例としては、帯域フィルタ使用差ひに倍率器の使用
によるチャンネルの復調を挙げることができる。好まし
い実施例では、検出器出力に搬送周波数を乗じて周期検
出を行なう。検出器出力を幾つかのＡＭ波と考え以下の
三角関数式を考慮することにより、上記の方式を明確に
することができる。
き、例としては、帯域フィルタ使用差ひに倍率器の使用
によるチャンネルの復調を挙げることができる。好まし
い実施例では、検出器出力に搬送周波数を乗じて周期検
出を行なう。検出器出力を幾つかのＡＭ波と考え以下の
三角関数式を考慮することにより、上記の方式を明確に
することができる。
検出器の出力に搬送波を乗じるとｆ（ｒｉ）と比例する
項と、ｊ＃ｉである場合の検出器出力のｊ番目成分と搬
送波との和及び差を含む項とが得られる。必要としない
項は、帯域フィルタを用いて、除去する。
項と、ｊ＃ｉである場合の検出器出力のｊ番目成分と搬
送波との和及び差を含む項とが得られる。必要としない
項は、帯域フィルタを用いて、除去する。
倍率器を用いる同期検出は、帯域方法と比較した場合、
信号対ノイズ比が満足すべき値であり、発振器周波数の
ドリフトに対する免疫性が高く、時間・ドメイン応答性
（ｔｉｍｅ ｄｏｍａｉ ｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）
が改善されている。
信号対ノイズ比が満足すべき値であり、発振器周波数の
ドリフトに対する免疫性が高く、時間・ドメイン応答性
（ｔｉｍｅ ｄｏｍａｉ ｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）
が改善されている。
第４図には、先に第１図を参照して説明した３本リード
線部品用のマニピュレータに組み込んだ倍率器復調シス
テムを概略的に図示しである。復調システムで実地に選
択するチャンネル周波数は変更できるものであるから、
本明細書で記載する数値は本発明による復調システムの
一例と考えられたい。例示した実施例における各チャン
ネルの周波数は、チャンネル°“ａ ”乃至“Ｃ”に対
してそれぞれ４ｏ、５ｏ、及び６０ Ｋ Ｈｚ ニ選定
した。
線部品用のマニピュレータに組み込んだ倍率器復調シス
テムを概略的に図示しである。復調システムで実地に選
択するチャンネル周波数は変更できるものであるから、
本明細書で記載する数値は本発明による復調システムの
一例と考えられたい。例示した実施例における各チャン
ネルの周波数は、チャンネル°“ａ ”乃至“Ｃ”に対
してそれぞれ４ｏ、５ｏ、及び６０ Ｋ Ｈｚ ニ選定
した。
チャンネル帯域幅及びメツセージ帯域幅の制約を満足さ
せるために、装置の周波数は１゜０ＫＨｚの帯域幅以下
に制限する。メツセージ帯域幅をＩ Ｋ Ｈｚにすると
、チャンネル帯域は少なくとも２ＫＨｚにすればよい。
せるために、装置の周波数は１゜０ＫＨｚの帯域幅以下
に制限する。メツセージ帯域幅をＩ Ｋ Ｈｚにすると
、チャンネル帯域は少なくとも２ＫＨｚにすればよい。
メツセージ帯域幅をＩＫＨｚにすると、位置移動に対す
る応答が速くなる。チャネル帯域幅を１０ＫＨｚにすれ
ば、第一次数フィルタ及ひ第二次数フィルタを使用する
ことができ、良好な分離ができる。上記の帯域幅は、稀
にしか起こらないチャンネル発振器がドリフトを起こし
た場合における安全手段となる。
る応答が速くなる。チャネル帯域幅を１０ＫＨｚにすれ
ば、第一次数フィルタ及ひ第二次数フィルタを使用する
ことができ、良好な分離ができる。上記の帯域幅は、稀
にしか起こらないチャンネル発振器がドリフトを起こし
た場合における安全手段となる。
チャンネル“ａ ”は発振器６７ａとＩＲエミッタ６１
ａとを有し、この発振器６７ａによって第一選定周波数
の信号が、エミッタ駆動回路６９ａ及び倍率器７１ａに
与えられる。チャンネル“ｂ ”は発振器６７ｂとＩＲ
エミッタ６１ｂとを有し、この発振器６７ｂによって第
２選定周波数の信号が、エミッタ駆動回路６９ｂ及び倍
率器に与えられる。
ａとを有し、この発振器６７ａによって第一選定周波数
の信号が、エミッタ駆動回路６９ａ及び倍率器７１ａに
与えられる。チャンネル“ｂ ”は発振器６７ｂとＩＲ
エミッタ６１ｂとを有し、この発振器６７ｂによって第
２選定周波数の信号が、エミッタ駆動回路６９ｂ及び倍
率器に与えられる。
チャンネル” ｃ ”は発振器６１ｃとＩＲエミッタ６
１ｃとを有し、この発振器６１ｃから第三選定周波数の
信号が倍率器７１ｃ及び駆動回路６９ｃに与えられる。
１ｃとを有し、この発振器６１ｃから第三選定周波数の
信号が倍率器７１ｃ及び駆動回路６９ｃに与えられる。
光ダイオード検出器６５が、回路板の下側の所定の部品
部分位置に位置している。増幅回路７３及び高域フィル
タ７５が光ダイオード検出器６５によって検出された信
号を三つの倍率器７１ａ乃至７１ｃに伝える。各倍率器
７１ａ〜７１Ｃ及びこれらの倍率器と組み合わせられた
低域フィルタ７７ａ〜７７ｃが、回路板のリード線孔部
６０とエミッタ出力との位置関係によって生じる可能性
のある減衰に応じた強さの出力信号を発生する。信号プ
ロセッサ７７によって、上記の出力信号はサーボモータ
制御回路及び検流器制御回路で利用される入力信号に変
換されて、マニピュレータのフィンガの位置が調整され
る。
部分位置に位置している。増幅回路７３及び高域フィル
タ７５が光ダイオード検出器６５によって検出された信
号を三つの倍率器７１ａ乃至７１ｃに伝える。各倍率器
７１ａ〜７１Ｃ及びこれらの倍率器と組み合わせられた
低域フィルタ７７ａ〜７７ｃが、回路板のリード線孔部
６０とエミッタ出力との位置関係によって生じる可能性
のある減衰に応じた強さの出力信号を発生する。信号プ
ロセッサ７７によって、上記の出力信号はサーボモータ
制御回路及び検流器制御回路で利用される入力信号に変
換されて、マニピュレータのフィンガの位置が調整され
る。
周波数分割多重法を利用することにより、幾つかの互い
に独立した相対移動について同時に位置ａ１１定ができ
る。
に独立した相対移動について同時に位置ａ１１定ができ
る。
部品のリード線を所定位置に移動させた後、部品を押し
込んで、各リード線を基板の適切な孔部に挿入する。こ
の作業は、概略的に第５図に示した触覚フィードバック
装置または印加カフィードバック装置によって、制御さ
れている駆動手段５３によって行なわれる。駆動手段５
３は、矢印８１で示すように、掴み装置を軸方向に移動
させてフレーム部材１５に近づけあるいはフレーム部材
１５から遠ざける。変換器５５はピエゾ電気負荷電池で
あり、挿入時に部品のリード線に加わる軸方向の力の変
化に応答して電圧を発生させる。この信号の動的応答性
は充分に迅速であり、リード線と孔部が合っていない場
合でも部品のリード線が曲がることはない。更に、変換
器の感度は、フィンガ１９０案内手段の内部及び回路板
の孔部６０の内部で発生する摩擦力に応答する力信号を
発生するに充分なほど鋭敏である。摩擦信号及び直線移
動 ４サーボモータ５３から得られる位置情報によって
、部品が適切に回路板５７に挿入されていることを確認
するに充分な情報がもたらされる。
込んで、各リード線を基板の適切な孔部に挿入する。こ
の作業は、概略的に第５図に示した触覚フィードバック
装置または印加カフィードバック装置によって、制御さ
れている駆動手段５３によって行なわれる。駆動手段５
３は、矢印８１で示すように、掴み装置を軸方向に移動
させてフレーム部材１５に近づけあるいはフレーム部材
１５から遠ざける。変換器５５はピエゾ電気負荷電池で
あり、挿入時に部品のリード線に加わる軸方向の力の変
化に応答して電圧を発生させる。この信号の動的応答性
は充分に迅速であり、リード線と孔部が合っていない場
合でも部品のリード線が曲がることはない。更に、変換
器の感度は、フィンガ１９０案内手段の内部及び回路板
の孔部６０の内部で発生する摩擦力に応答する力信号を
発生するに充分なほど鋭敏である。摩擦信号及び直線移
動 ４サーボモータ５３から得られる位置情報によって
、部品が適切に回路板５７に挿入されていることを確認
するに充分な情報がもたらされる。
ｙ・人 Ｔ 需＼ ６
以上の記載においては、幾つかの各個に独立した相対移
動を検出する多チヤンネル方式光学検出器について説明
した。本明細書中の記載は、３チャンネル方式の応用例
についての説明であるが、この説明は例示のために挙げ
たものに過ぎず、本発明による多チヤンネル方式光学検
出装置は、第３図及び第４図に関連する記載中の指針に
従って各チャンネルの周波数を適宜に選定することによ
り、２チヤンネルまたは４チャンネル以上の装置に容易
に応用できること勿論である。
動を検出する多チヤンネル方式光学検出器について説明
した。本明細書中の記載は、３チャンネル方式の応用例
についての説明であるが、この説明は例示のために挙げ
たものに過ぎず、本発明による多チヤンネル方式光学検
出装置は、第３図及び第４図に関連する記載中の指針に
従って各チャンネルの周波数を適宜に選定することによ
り、２チヤンネルまたは４チャンネル以上の装置に容易
に応用できること勿論である。
第１図は、多数のリード線を持つ部品を取扱うマこピュ
レータを示す概略説明図であり、特徴をより明確に示す
ために一部分を除去して示す図である。 第２図は、上記の部品取扱いマニピュレータの作動時の
半径方向及び円周方向移動運動を示す説明図である。 第３図及び第４図は、本発明の技術思想を利用した光学
的フィードバック装置の説明図である。 第５図は、触覚フィードバック装置の説明図である。 ２７・・・・・・掴み取り装置 ３３・・・・・・サーボ検流器 ３８・・・・・・サーボモータ ４７・・・・・・追従装置 ５３・・・・・・直線移動サーボモータ５５・・・・・
・ピエゾ電気負荷電池 ６５・・・・・・検知器 １３７ａ〜６７ｃ・・・・・・発振器 ７５・・・・・・高域フィルタ（＋０ＫＨ２）？？ａ〜
？７ｃ・・・・・・低域フィルタ（５ＫＨｚ）ＦＩＧ、
２
レータを示す概略説明図であり、特徴をより明確に示す
ために一部分を除去して示す図である。 第２図は、上記の部品取扱いマニピュレータの作動時の
半径方向及び円周方向移動運動を示す説明図である。 第３図及び第４図は、本発明の技術思想を利用した光学
的フィードバック装置の説明図である。 第５図は、触覚フィードバック装置の説明図である。 ２７・・・・・・掴み取り装置 ３３・・・・・・サーボ検流器 ３８・・・・・・サーボモータ ４７・・・・・・追従装置 ５３・・・・・・直線移動サーボモータ５５・・・・・
・ピエゾ電気負荷電池 ６５・・・・・・検知器 １３７ａ〜６７ｃ・・・・・・発振器 ７５・・・・・・高域フィルタ（＋０ＫＨ２）？？ａ〜
？７ｃ・・・・・・低域フィルタ（５ＫＨｚ）ＦＩＧ、
２
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、多数の光学チャンネルを使用して、プリント基板の
如き面内の所望パターンの孔部を検出するための位置整
合検知装置であって、所望パターンの孔部に接近して孔
部付き面の一方の側に配設された光検出器と、前記の孔
部付き面の他方の側に配設された第一発光器と、前記の
孔部伺き面の前記他方の側に配設され第一発光器から離
れた位置にある少なくとも一つの第二発光器と、前記発
光器毎に各々異なる変調信号を発生させる回路であって
、前記の各発光器が変調出力を出しそれに前記光検出器
が応答し、発光器の出力が孔部を通過したかあるいは少
なくとも一部分が前記孔部イ」き面によって遮断された
かに応じて前記光検知器によって受光される前記発光器
からの出力が減衰され、光検知器によって減衰信号とし
て受光される前記発光器からの出力に応じた出力信号が
前記光検知器から出されるよう構成された回路と、前記
の各変調信号に応答しかつ前記検知器の信号に応答して
、各発光器出力毎に別個の出力信号を発生する第二の回
路であって、変調された各発光器からの出力の減衰度が
最小であることにより所望する孔部と合致したことが示
されるよう構成した第二の回路とから成ることを特徴と
する装置。 ２、各変調信号及び光検出器の出力信号に応答する前記
の第二の回路が、各発光器出力の交番度に応じた出力を
出す周波数分割多重回路であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項に記載の位置整合検知装置。 ３、光検出器の出力信号に応答する前記の回路が、前記
増幅回路及びフィルタを有することを特徴とする特許請
求の範囲第２項に記載の位置整合検知装置。 ４、各発光器に対応する回路から出された変調信号のメ
ツセージ帯域幅が約ＩＫＨｚでありチャンネル帯域幅が
約２ＫＨｚであって、回路基板の所定孔部位置とリード
線の相対位置関係は変調された各発光器の出力の減衰度
が最小になることによって示されるよう構成されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の位置整
合検知装置。 ５、移動を行なう駆動手段と部品リード線とを有する工
業用マニピュレータを含み、前記駆動手段が変調信号及
び光検知器出力信号に応答する回路からの出力に応答す
るよう構成 ３されていることを特徴とする特許請求の
範囲第４項に記載の位置整合検知装置。 ６、各変調信号及び検出器の出力信号に応答する回路が
、周波数分割多重回路であり、該回路が出す出力信号に
保合手段の駆動手段が応答するよう構成されていること
を特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の位置整合検
知装置。 ７・工業用マニピュレータが３本の独立しだリード線と
係合する係合手段を有し、前記のリード線係合手段の各
々に発光器が配設されており、前記の各発光器毎に変調
信号を発生する回路が発振回路手段と赤外線発光分割回
路手段とを有することを特徴とする特許請求の範囲第６
項に記載の位置整合検知装置。 ８、検出器の出力信号に応答する回路が、前記増幅回路
及びフィルタを有することを特徴とする特許請求の範囲
第７項に記載の位置整合検知装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/461,798 US4529315A (en) | 1983-01-28 | 1983-01-28 | Multi-channel position detection system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59142406A true JPS59142406A (ja) | 1984-08-15 |
Family
ID=23833971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59013199A Pending JPS59142406A (ja) | 1983-01-28 | 1984-01-26 | 多数の光学チャンネルを用いた位置整合検知装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4529315A (ja) |
| JP (1) | JPS59142406A (ja) |
| CA (1) | CA1205570A (ja) |
| GB (1) | GB2134650B (ja) |
| IT (1) | IT1183711B (ja) |
| SE (1) | SE457685B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62228902A (ja) * | 1986-02-27 | 1987-10-07 | メツセルシユミツト−ベルコウ−ブロ−ム・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング | 物体の位置決定用測定装置 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE33974E (en) * | 1985-01-21 | 1992-06-30 | Fuji Machine Manufacturing Co., Ltd. | Method and apparatus for detecting hold-position of electronic component, and apparatus for mounting electronic component |
| EP0213206B1 (en) * | 1985-01-21 | 1993-09-01 | FUJI MACHINE Mfg. Co., Ltd. | Method of and apparatus for detecting electronic device-holding position and electronic device-mounting apparatus |
| DE3618391A1 (de) * | 1986-05-31 | 1987-12-03 | Fraunhofer Ges Forschung | Bestueckungseinrichtung mit einem feinpositioniermodul |
| US4736108A (en) * | 1986-07-29 | 1988-04-05 | Santana Engineering Systems | Apparatus and method for testing coplanarity of semiconductor components |
| JPS63125292A (ja) * | 1986-11-15 | 1988-05-28 | ブラザー工業株式会社 | ミシンの柄合わせ装置 |
| US4869635A (en) * | 1988-03-31 | 1989-09-26 | Caterpillar Industrial Inc. | Apparatus for controllably positioning a lift mast assembly of a work vehicle |
| JPH0267800A (ja) * | 1988-09-02 | 1990-03-07 | Tdk Corp | リード線付電子部品の自動挿入方法及び装置 |
| US6058598A (en) * | 1997-04-18 | 2000-05-09 | Huck International, Inc. | Control system for an assembly tool |
| GB2465372B (en) * | 2008-11-14 | 2013-10-30 | Nicholas James Adkins | Optical displacement transducer |
| CN112648946B (zh) * | 2020-12-02 | 2022-04-12 | 益阳市明正宏电子有限公司 | 一种孔偏检测装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5567603A (en) * | 1978-11-15 | 1980-05-21 | Fujitsu Ltd | Pattern inspection method |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL253341A (ja) * | 1959-07-02 | |||
| FR2074695A6 (ja) * | 1970-01-19 | 1971-10-08 | Compteurs Comp D | |
| US4081669A (en) * | 1973-10-26 | 1978-03-28 | Klingman Iii Edwin E | Recognition system for class II robots |
| US4109158A (en) * | 1976-05-27 | 1978-08-22 | Western Electric Company, Inc. | Apparatus for positioning a pair of elements into aligned intimate contact |
-
1983
- 1983-01-28 US US06/461,798 patent/US4529315A/en not_active Expired - Fee Related
-
1984
- 1984-01-11 GB GB08400610A patent/GB2134650B/en not_active Expired
- 1984-01-11 SE SE8400123A patent/SE457685B/sv not_active IP Right Cessation
- 1984-01-19 CA CA000445679A patent/CA1205570A/en not_active Expired
- 1984-01-26 JP JP59013199A patent/JPS59142406A/ja active Pending
- 1984-01-27 IT IT41515/84A patent/IT1183711B/it active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5567603A (en) * | 1978-11-15 | 1980-05-21 | Fujitsu Ltd | Pattern inspection method |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62228902A (ja) * | 1986-02-27 | 1987-10-07 | メツセルシユミツト−ベルコウ−ブロ−ム・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング | 物体の位置決定用測定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE457685B (sv) | 1989-01-16 |
| IT8441515A0 (it) | 1984-01-27 |
| GB8400610D0 (en) | 1984-02-15 |
| SE8400123L (sv) | 1984-07-29 |
| IT1183711B (it) | 1987-10-22 |
| CA1205570A (en) | 1986-06-03 |
| GB2134650B (en) | 1986-12-17 |
| GB2134650A (en) | 1984-08-15 |
| SE8400123D0 (sv) | 1984-01-11 |
| US4529315A (en) | 1985-07-16 |
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