JPS61188093A - 基板調整装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

以下の順序で本発明を説明する。 Ａ　産業上の利用分野 Ｂ　発明の概要 Ｃ従来の技術 Ｄ　発明が解決しようとする問題点 Ｅ　問題点を解決するための手段（第１図）Ｆ　作用 Ｇ　実施例 Ｇ１装置の構成の説明（第１図） Ｇ２装置の動作の説明（第２図〜第５図）Ｇ３画像処理
の説明（第６図〜第８図）Ｈ発明の効果 Ａ　産業上の利用分野 本発明は、いわゆる産業用ロボットを使用して、基板上
のヴオリューム等の調整素子の調整を行うようにした装
置に関する。 Ｂ　発明の概要 本発明はいわゆる産業用ロボットを使用して基板上のヴ
オリューム等の調整素子の調整を行うようにした装置に
関し、ビデオカメラを用いて調整部の嵌合部の角度等を
測定することにより、正確かつ迅速な調整が行われるよ
うにするものである。 Ｃ従来の技術 いわゆる産業用ロボットを使用してねじ等の締め付けを
行う場合に、従来はロボットのアームの先端部にばね等
を介してドライバ等の治具を取付け、このドライバを回
転させつつねじ等の頭に押し当てることによって、ドラ
イバは最初空転しながらやがてドライバの歯がねじ等の
頭の溝に落とし込まれ、さらにこの状態でドライバ軸が
垂直になるようにアームの位置を規制し、その後に締め
付けが行われるようにされている。 すなわち上述のようにねじ等を所定のトルクで締め付け
るような作業においては、上述の方法は装置も簡単であ
り、極めて有効である。 ところが上述のような産業用ロボットを用いて、例えば
回路基板上のヴオリエームの調整を行おうとした場合に
、例えば１８０〜２７０度程度の回転角しか有さないヴ
オリエームの調整ねじに対して上述のようなやり方を用
いると、調整ねじを含むヴオリエーム等の破損の可能性
が極めて大きくなってしまう。 Ｄ　発明が解決しようとする問題点 産業用ロボットを用いて基板上のヴオリューム等の調整
を行おうとする場合に、従来の装置ではヴオリューム等
の破損のおそれが極めて大きくなる問題点があった。 Ｅ　問題点を解決するための手段 本発明は、２次元平面上を駆動されるアーム（３１）の
先端部に調整用治具（４）とビデオカメラ（７）とが設
けられ、メモリからの位置データにより上記アームを駆
動して上記先端部を基板（５）上の所定位置に持ち来ら
せると共に、上記ビデオカメラで上記基板上の調整部を
撮像し、この撮像信号を画像処理（装置（８））　して
上記調整部側の上記調整用治具との嵌合部の角度を検出
し、この検出値に基づいて上記調整用治具側の嵌合部の
角度を補正すようにした基板調整装置である。 Ｆ　作用 この装置によれば、ビデオカメラを用いて調整部の嵌合
部の角度等を測定するようにしたので、これを用いて正
確かつ迅速な調整を行うことができ、調整作業の自動化
を容易に実現することかできる。　　　　　　　　　　
　・・ Ｇ　実施例 Ｇ１装置の構成の説明 第１図は装置の全体の構成を示している。この図におい
て主制御装置となる□コンピュータ（１）からの信号が
、ロボット制御装置（２）を通じて産業用ロボット（３
）に供給され、ロボットアーム（３１）がこの制御信号
に応じて駆動される。ここでアーム（３１）は連結され
た第１アーム（３１ａ）及び第２アーム（３１ｂ　）か
らなり、ロボット（３）にはこれらのアーム（３１ａ　
）　　（３１ｂ　）をそれぞれ回転駆動するθ１軸及び
θ２軸と、アーム（３１）の先端部を上下するＺ軸の３
軸が設けられている。そしてθ１θ２軸の駆動によって
アーム（３１）の先端部を所望位置に持ち来すことがで
きると共に、Ｚ軸によって先端部に設けられた調整用治
具（４）を調整基板（５）上に降下させることができる
。なお各装置間の信号ラインは双方向とさ・れ、各制御
による駆動量がフィードバックされて制御の精度が高め
られている。 さらに上述の調整用治具（４）は治具側の嵌合部となる
調整用ドライバ（４１）及びその回転機構（４２）から
なり、コンピュータ（１）から調整治具制御装置（６）
を通じて供給される信号にて、ドライバ（４１）の歯が
所望角度回転される。 またアーム（３１）の先端部には上述の調整用治具（４
）と共にＣＯＤカメラモジュール（７）が設けられ、こ
のモジュール（７）で撮像された映像信号が画像処理装
置（８）を通じてコンピュータ（１１に供給される。 さらに上述の調整基板（５）は所定の搬送装置（９）に
載置され、この装置（９）がコンピュータ（１１から制
御装置（１０）を通じて供給される信号にて駆動されて
、基板（５）が所望の調整位置に設置される。 そしてこの基板（５）が所望の調整位置に設置された状
態で、基板（５）の入出力部に調整回路（１１）からの
ソケット（図示せず）が接続され、この回路（１１）が
コンピュータ（１１にて制御され、この回路（１１）で
取り出された信号がアナライザ（１２）を通じてコンピ
ュータ（１）に供給される。 Ｇ２装置の動作の説明 第２図は装置の動作を説明するブロックダイヤグラムで
ある０図中第１図の装置と対応するブロックには同一の
符号が附されている。 この図において、まずコンピュータ（１）内のステップ
〔１〕で内蔵メモリから基板（５）上の調整部の位置デ
ータ（θ１．θ２ンが読出され、このデータがロボット
制御装置（２）に供給されてロボット（３）のアーム（
３１）が所定量駆動される。 次にステップ〔２〕で（θ１．θ２）で与えられた位置
データが（Ｘ、　Ｙ）の直交座標に変換される。 更に次のステップ〔３〕で、ＣＯＤカメラモジュール（
７）で撮像された映像信号が画像処理回路（８）で処理
され、ここで検出されたカメラ（７）の中心と調整部の
中心との座標の差（ΔＸ、ΔＹ）がコンピュータ（１）
に供給されてステップ〔２〕で変換された座標のデータ
（Ｘ、Ｙ）に加算される。なおこのときカメラ（７）の
中心とドライバ（４１）の中心との座標の差も加算され
る。 そして次のステップ〔４〕で、加算されたデータ（Ｘ’
、Ｙ’）からロボット（３）の駆動用の位置データ（θ
ｆ、θｆ）が変換されて形成され、このデータがロボッ
ト制御装置（２）に供給されてロボット（３）のアーム
（３１）の位置が補正される。 以上によって調整部と調整用ドライバとの位置が合せら
れる。 更にステップ〔５〕においては、メモリからの位置デー
タ（θ１．θ２）及び補正後の位置データ（θｆ、θｆ
）と、画像処理装置（８）からの調整部の例えば調整ね
じの頭部の溝（調整部側の嵌合部）の角度のデータ　Ｚ
Ｗとが処理され、調整用ドライバ（４１）の歯の角度と
の差が算出される。 そしてこの補正角がドライバ制御装置（６）に供給され
て、回転機構（４２）にてドライバ（４１）が上述の補
正角分回転される。 これによって、調整基板（５）の調整部のねじの頭部の
溝と、ドライバ（４１）の歯とが位置、角度共に完全に
一致される。 さらに第３図はアーム移動のフローチャートであって、
ステップ〔１１〕で位置データ（θ１．θ２）がロード
され、ステップ〔１２〕で（θ１．θ２）へアーム（３
１）が移動され、ステップ〔１３〕でずれ量（ΔＸ、Δ
Ｙ）が計測され、ステップ〔１４〕で（θ１．θ２）か
ら（Ｘ、　Ｙ）にデータが変換され、ステップ〔１５〕
で（Ｘ、　Ｙ）に（ΔＸ、ΔＹ）が加算され、ステップ
〔１６〕で加算されたデータ（Ｘ’、Ｙ’）が（θｆ、
θりに変換され、ステップ〔１７〕で（θＩ、θ））へ
アーム（３１）が補正移動される。 また第４図はドライバの歯の角度補正のフローチャート
であって、ステップ〔２１〕でカメラ（７）の撮像信号
から溝の角度ＺＷが検出され、ステップ〔２２〕で（θ
１．θ２）からカメラ（７）の角度ＺＡが算出され、ス
テップ〔２３〕で（θ１．θイ）でのドライバ（４１）
の歯の原点角度ＺＢが算出され、ステップ〔２４〕でこ
れらが加減算されて補正角度ＺＣが算出され、ステップ
〔２５〕でドライバ（４１）が角度ＺＣ回転される。な
お第５図に溝に対する各角度の対応を示す。 ０３画像処理の説明 第６図は画像処理の動作のブロックダイヤグラムである
。 この図において、コンピュータ（１）からの調整部の素
子の種類のデータがデータ入力ブロック（６１）に供給
され、このブロック（６１）からメモリ　（６２）に記
憶される。なお素子の種類は一般に第７図Ａに示すよう
に頭部に矩形の溝を有するものが用いられるが、その他
同図Ｂ−Ｄに示すような形状のものが用いられる場合も
あり、それぞれの種類に応じて画像処理動作を変更する
ことができる。 またカメラ（７）からの映像信号が画像入力及び２値化
ブロツク（６３）に供給され、２値化闇値の演算ブロッ
ク（６４）からの閾値によって２値化される。なお演算
ブロック（６４）ではブロック（６１）からの素子の種
類及びブロック（６３）からの映像信号に基いて闇値が
形成される。この２値化された信号が素子位置の認識ブ
ロック（６５）に供給される。 さらにこのブロック（６５）にメモリ（６２）からの素
子の種類のデータが供給され、認識されたデータが調整
溝位置の認識ブロック（６６）に供給される。そしてこ
のブロック（６６）にもメモリ　（６２）からの素子の
種類のデータが供給され、これによって調整溝の位置が
認識される。なおこれらのブロック（６５）　　（６６
）からブロック（６４）へフィードバックが行われる。 そしてブロック（６６）で認識されたデータから、溝の
最上点、最下点、最古点、最左点のデータがそれぞれメ
モリ　（６７）〜（７０）に記憶される。 さらにこれらのメモリ　（６７）〜（７０）のデータが
溝中心点の演算ブロック（７１）に供給され、算出され
た溝中心点のデータがメモリ（７２）に記憶される。ま
たメモリ（６７）〜（７０）のデータが溝角度の演算ブ
ロック（７３）に供給され、算出された溝角度のデータ
がメモリ（７４）に記憶される。 そしてこれらのメモリ　（７２）　　（７４）のデータ
がデータ出力ブロック（７５）を通じてコンピュータ（
１１に供給される。 これによって撮像された画像中の溝の位置と角度のデー
タがコンピュータ（１）に供給される。 また第８図は上述の画像処理のフローチャートであって
、ステップ〔８１〕で素子種類のデータが入力されると
、ステップ〔８２〕で素子の種類が判別され、素子の種
類に応じた処理ルーチンが実行される。なお以下の説明
では最も一般的な矩形溝を有する素子の場合について述
べる。 すなわちステップ〔８３〕で２値化閾値が演算され、ス
テップ〔８４〕でカメラからの画像が入力され、ステッ
プ〔８５〕で画像が２値化され、ステップ〔８６〕で素
子位置が認識される。そしてステップ〔８７〕で認識可
能が判断され、不能のときはステップ〔８３〕へ戻され
る。また可能のときはステップ〔８８〕で調整溝位置が
認識される。そしてステップ〔８９〕で認識可能が判断
され、不能のときはステップ〔８３〕へ戻される。 さらにステップ〔８９〕で認識可能のときは、ステップ

〔９０〕〜〔９３〕で溝の四隅の点が記憶される。そし
てステップ〔９４〕で溝中心点の演算が行われ、ステッ
プ〔９５〕でその結果が記憶され、ステップ〔９６〕で
溝角度の演算が行われ、ステップ〔９７〕でその結果が
記憶される。さらにステップ〔９８〕で結果の確認演算
が行われ、ステップ

〔９９〕で確認結果が不正のときは
ステップ〔８３〕へ戻される。また正しいときはステッ
プ（１００）で溝中心点及び角度のデータが出力される
。 このようにして溝中心点及び角度のデータが取り出され
る。 こうして上述の装置によれば、調整部の素子の溝と調整
用ドライバの位置及び角度が完全に一致され、この状態
でロボット（３）のＺ軸を駆動することにより、ドライ
バを溝に丁度一致された状態で嵌合させることができる
。そして以下、調整回路（１１）からの信号をアナライ
ザ（１２）で分析しながら、調整部の調整を行うことが
できる。 Ｈ発明の効果 本発明によれば、ビデオカメラを用いて調整部の嵌合部
の角度等を測定するようにしたので、これを用いて正確
かつ迅速な調整を行うことができ、調整作業の自動化を
容易に実現することができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一例の構成図、第２図〜第８図はその
説明のための図である。 （１）はコンピュータ、（２）はロボット制御装置、（
３）はロボット、（４）は調整用治具、（５）は調整基
板、（６）は治具制御装置、（７）はカメラモジュール
、（８）は画像処理装置、（９）は搬送装置、（１０）
は搬送制御装置、（１１）は調整回路、（１２）はアナ
ライザ、（３１）はアーム、（４１）はドライバである
。 Ｎ１の全体のオｊ１が０コ 第１図 装、：ｉ０動作４１０ックタ７ヤケラ４第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ２次元平面上を駆動されるアームの先端部に調整用治具
   とビデオカメラとが設けられ、 メモリからの位置データにより上記アームを駆動して上
   記先端部を基板上の所定位置に持ち来らせると共に、 上記ビデオカメラで上記基板上の調整部を撮像し、 この撮像信号を画像処理して上記調整部側の上記調整用
   治具との嵌合部の角度を検出し、 この検出値に基づいて上記調整用治具側の嵌合部の角度
   を補正するようにした基板調整装置。