JPS63225115A - 検査、組付等のための作業対象領域計測設定方法 - 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】 発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は検査、組付等のための作業ステーションへ送り
込まれたプリント基板、電子部品等の検査、組付等の対
象領域を計測設定する方法に関するものである。

（従来の技術） プリント基板、電子部品等の検査、組付等の作業対象物
を所定の作業ステーションの適正位置に送り込み配置す
るため、従来では作業対象物を把持するチャック機構が
作業ステーションに設置されており、このチャック機構
により作業対象物の位置決め保持が行われるようになっ
ている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、チャック機構の把持作用により作業対象物が
損傷を受けたり、把持ミスが発生する等の問題がある上
、高価なチャック機構の採用によるコストアップ、チャ
ック機構の把持動作の占有時間に起因する作業ロス等も
無視できない。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） そこで本発明では、作業ステーションへ送り込まれる作
業対象物の予め設定された基準位置と作業ステーション
へ送り込まれた対象物の送り込み位置とのずれ量を視覚
装置等により検出し、前記基準位置上の作業対象物にお
ける作業対象領域位置に前記ずれ量の補正を施して変換
作業対象領域を設定し、この変換設定された作業対象領
域に対して検査、組付等の作業を行なうようにした。

（作用） 即ち、例えばカメラを用いた視覚装置によるプリント基
板等の対象物の検査を行なう場合、作業ステーションへ
送り込まれた検査対象物の画像が前記カメラから取り込
まれ、この取り込まれた画像データと予め設定された基
準位置における画像データとの比較に基づいて基準位置
に対する送り込み位置のずれ量が算出される。この算出
されたずれ量の補正が基準位置上の作業対象物における
作業対象領域位置に施され、新たな作業対象領域が変換
設定される。これにより検査対象物が本来の適正送り込
み位置、つまり基準位置に送りこまれなかった場合にも
、前記カメラは検査対象物上の検査対象領域まで正確に
移動され、同カメラによる視覚検査がミスな（行われる
。

前記ずれ量の計測は視覚装置に限らず磁気変位センサ、
光電センサ等によっても可能であり、さらには検査に限
らず組付の対象領域の設定も同様に行なうことができる
。

（実施例） 以下、本発明を具体化した一実施例を図面に基づいて説
明する。

第１図に示すように一対のレールからなる搬送用コンベ
ア１の上方には一対の支持ボックス２゜３が搬送用コン
ベア１の搬送方向に対向設置されており、一方の支持ボ
ックス２にはパルスモータＭ１が装着されている。両支
持ボックス２．３間にはガイドロッド４が架設支持され
ていると共に、モータＭ１の駆動ねじ５が回転可能かつ
ガイドロッド４と平行に架設支持されており、ガイドロ
ッド４及び駆動ねじ５には移動台６がスライド可能及び
螺合移動可能に支持されている。移動台６にはガイドロ
ッド７がガイドロッド４及び駆動ねじ５と直交するよう
に固定支持されており、その先端部には支持台８が固定
支持されている。支持台８にはパルスモータＭ２が装着
されており、その駆動ねじ９が移動台６と支持台８との
間に回転可能かつガイドロッド７と平行に架設支持され
ている。ガイドロッド７及び駆動ねじ９には取付体１０
がスライド可能及び螺合移動可能に支持されており、そ
の下面には画像取り込み用カメラ１１が吊下支持されて
いる。

パルスモータＭｌ、Ｍ２はマイクロコンピュータ等より
なる制御装置Ｃからの指令に基づいて作動され、制御装
置Ｃは取り込まれた画像データに基づいて両モータＭｌ
、Ｍ２に作動指令を送る。

制御装置Ｃから出力される作動指令信号は変換器１２に
てパルス量に変換され、この変換されたパルス信号がモ
ータ駆動部１３に入力される。これにより取付体１０が
ガイドロッド４，７、駆動ねじ５，９を含む平面内を移
動し、カメラ１１の下方に設定される検査ステーション
Ｓがカメラ１１の視野に捉えられる。第１図に示す原点
位置上のカメラ１１はその下方の位置ずれ計測領域ｆを
視野として取り込み、カメラ１１の側方近傍に設置され
たランプ１４が位置ずれ計測領域ｆを照射する。

この実施例ではプリント基板Ｗが検査対象物であり、搬
送用コンベア１上に整列３！置された多数のプリント基
板Ｗが検査ステーションＳへ順次間欠送りされる。検査
ステーションＳへ送りこまれるプリント基板Ｗの検査ス
テーションＳにおける基準位置は第２図に示すように位
置ずれ計測領域ｆに対して実線で示す位置に設定されて
おり、プリント基板Ｗの角部Ｐ１で代表するプリント基
板Ｗの基準位置は設定されたｘ−ｙ平面上の〔Ｘ（ｂ）
、ｙ　（ｂ））及びカメラ視野上の座標〔Ｘ（ｂ）、Ｙ
（ｂ））で表されると共に、位置ずれ計測領域ｆはその
角部Ｐ２の座標（ｘ（ｆ）、ｙ（ｆ）〕で表される。こ
のようにｘ−ｙ平面上で設定された位置ずれ計測領域ｆ
の位置（ｘ（ｆ）。

ｙ（ｆ））及びプリント基板Ｗの基準位置〔Ｘ（ｂ）、
ｙ（ｂ））及び（Ｘ　（ｂ）、　Ｙ　（ｂ）　）は制御
装置Ｃに予め入力設定されている。又、プリント基板Ｗ
上の検査対象領域ｆ１はその角部Ｐ３の座標（ｘ　（ｆ
　１）、　　ｙ　（ｆ　１））で表され、同様に制御装
置Ｃに入力設定されている。

プリント基板Ｗの検査は第３図に示すフローチャートに
従って遂行されるようになっており、以下にこの作用を
説明する。

さて、カメラ１１は第１図に示す原点位置上に配置され
ており、この配置状態でプリント基板Ｗが検査ステーシ
ョンＳ上へ送り込み配置される。

検査ステーションＳへ送り込まれたプリント基板Ｗはラ
ンプ１４から位置ずれ計測領域ｆへ照射される光を反射
し、この反射光がカメラ１１に入射する。従って、プリ
ント基板Ｗが基準位Ｗ（ｘ（ｂ）、ｙ　（ｂ））へ正確
に送り込み配置された場合には、カメラ１１により取り
こまれる位置ずれ計測領域ｆの画像は、Ｘ座標（Ｘ　（
ｂ）、Ｙ）からＸ−Ｙ座標原点側が暗部、反対側が明部
となり、明暗部の境界が送り込まれたプリント基板Ｗの
Ｘ座標を示す。プリント基板Ｗが例えば第２図の鎖線位
置へ送り込み配置された場合には、カメラ１１により取
りこまれる位置ずれ計測領域ｆの画像は、Ｘ座標（Ｘ　
（ｍ）、Ｙ）からＸ−Ｙ座標原点側が暗部、反対側が明
部となり、明暗部の境界が送り込まれたプリント基板Ｗ
のＸ座標を示す。

この取りこまれた位置ずれ計測領域ｆの画像データは制
御装置Ｃに記憶保持され、送り込み位置計測のための処
理を受ける。明暗境界部の位置計測は位置ずれ計測領域
ｆのＸ座標原点〔Ｘ（０）。

Ｙ　（０）　）から明暗境界部までの距離をカメラクロ
ックのカウントにより行われ、この計数値が画像データ
として制御装置Ｃに把握される。制御袋ＷＣに予め入力
設定されている座標（Ｘ（ｂ）。

Ｙ（ｂ））、　　も同様の計数値として把握されている
。一方、カメラ移動に必要な、機械的なｘ、　　Ｘ座標
（ｘ　（ｂ）、　　ｙ　（ｂ）　）、　　（ｘ　Ｈ１）
、　　ｙ（ｆ１））も予め入力設定されている。

制御装置Ｃはこのような計測により得られるプリント基
板Ｗの送り込み位置と基準位置（Ｘ　（ｂ）、Ｙ（ｂ）
）とを比較演算し、基準位置〔Ｘ（ｂ）、Ｙ（ｂ））に
対する送り込み位置のずれ量Δｘを算出する。プリント
基板Ｗが基準位置に送り込み配置された場合にはΔｘ＝
０、プリント基板Ｗが第２図の鎖線位置へ送り込み配置
された場合にはΔｘ＝Ｘ　（ｂ）−Ｘ　（ｍ）となる。

制御装置ＣはΔｘ＝０の場合にはカメラ移動量として〔
ｘ　Ｎ）　−ｘ　（ｆ　１）、　　ｙ　（ｆ）　−ｙ（
ｆ１））を算出し、この算出移動量が変換器１２にてモ
ータ駆動用パルス量［Ｐｘ　（ｂ）、Ｐｙ（ｂ）］に変
換される。これによりモータ駆動部１３は算出されたＸ
成分パルスｉＰｘ　（ｂ）相当分だけモータＭ１を正転
作動すると共に、ｙ成分パルス’ＷｋＰｙ　（ｂ）相当
分だけモータＭ２を逆転作動する。プリント基板Ｗが基
準位置（Ｘ（ｂ）。

ｙ（ｂ））へ送り込み配置されたときのプリント基板Ｗ
上の検査対象領域ｆ１は座標（ｘ（ｆ１）。

ｙ（ｆ１）］に配置されており、それ故にカメラ１１は
対象領域「１を視野に捉える位置まで正確に移動し、対
象領域ｆ１の検査画像がずれを生じることなくカメラ１
１により取り込まれる。

制御装置ＣはΔｘ≠０の場合にはカメラ移動量としてΔ
ｘにカメラ倍率を考慮した係数を掛けたΔｘを用いて（
ｘ　（ｆ）−ｘ　Ｎ　１）−Δｘ、　　ｙ（ｆ）−ｙ　
Ｈ１））を算出し、この算出移動量が変換器１２にてモ
ータ駆動用パルス［１（Ｐｘ（Δｘ）、Ｐｙ　（ｂ））
に変換される。これによりモータ駆動部１３は算出され
たＸ成分パルス量Ｐｘ（Δｘ）相当分だけモータＭ１を
正転作動すると共に、ｙ成分パルス１ｉＰｙ　（ｂ）相
当分だけモータＭ２を逆転作動する。即ち、プリント基
板Ｗが位置（ｘ　（ｍ）　、　　ｙ　（ｂ）　）へ送り
込み配置されたときのプリント基板Ｗ上の検査対象領域
は座標（ｘ　（ｆ２）、ｙ　（ｆ２））に配置されてい
るが、カメラ１１の検査対象視野もずれ量Δｘに基づい
て基準位置（ｘ　（ｂ）　、　　ｙ　（ｂ）　）に対し
て変換されており、それ故にカメラ１１は位置（ｘ　（
ｍ）　、　　ｙ　（ｂ）　）へ送り込み配置されたプリ
ント基板Ｗ上の対象領域ｒ２を視野に捉える位置まで正
確に移動し、対象領域ｆ２の検査画像がずれを生じるこ
となくカメラ１１により取り込まれる。このカメラ１１
の視野変換はｘ−ｙ平面上において検査対象領域ｆ１を
検査対象領域ｒ２に変換したことと同等であり、ずれ量
Δｘに基づいて行われる対象領域変換がチャック機構を
用いた従来のプリント基板Ｗの位置決め方法に内在する
種々の問題を解消する。即ち、本実施例の機構では従来
のチャック機構に比して検査対象領域設定が正確かつ安
定となると共に、設定に要する時間が短縮されて作業効
率が向上し、コスト的にも有利である。

検査対象領域の画像取り込み後、制御装置ＣはモータＭ
１に逆転作動指令を送ると共に、モータＭ２に正転作動
指令を送り、カメラ１１が原点位置へ復帰する。そして
、新たなプリント基板Ｗが検査ステーションＳ上へ送り
こまれ、前記と同様の対象領域変換及び対象領域の画像
取り込みが行われる。

なお、本実施例ではＸ軸方向のみのずれを想定している
が、ｙ軸方向のずれに対しても同様の対象領域変換及び
対象領域の画像取り込みを行なうことができる。

本発明は勿論前記実施例にのみ限定されるものではなく
、例えばプリント基板以外にも電子部品等を検査対象と
することができ、これら各検査対象物の基準位置に対す
る送り込み位置のずれ量検出手段としては検査対象物に
よっては光電センサ、磁気変位センサあるいはポテンシ
ョメータ等の採用が可能である。又、本発明は検査に限
らず組付作業の対象物にも適用可能である。

発明の効果 以上詳述したように本発明は、作業対象物の予め設定さ
れた基準位置と作業ステーションへ送り込まれた対象物
の送り込み位置とのずれ量に基づいて作業ステーション
へ送り込まれた対象物における作業対象領域を基準位置
上の対象物の作業対象領域から変換設定し、この変換設
定された対象領域に対して検査、組付等の作業を行なう
ようにしたので、コスト、位置決め安定性の上で問題の
あったチャック機構方式では得られない正確、安定かつ
効率のよい作業性能を達成し得るという優れた効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明を具体化した一実施例を示し、第１図は検
査ステーション付近の斜視図、第２図は作業対象領域の
変換を説明するためのグラフ、第３図はフローチャート
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　検査、組付等の対象物（Ｗ）を予め設定された作業
   ステーション（Ｓ）へ送り込み、この作業ステーション
   （Ｓ）における前記対象物（Ｗ）の予め設定された基準
   位置と作業ステーション（Ｓ）へ送り込まれた対象物（
   Ｗ）の送り込み位置とのずれ量（Δｘ）を検出し、前記
   基準位置上の対象物（Ｗ）における検査、組付等の作業
   対象領域（ｆ１）位置にずれ量（Δｘ）の補正を施して
   変換作業対象領域（ｆ２）を設定し、この変換設定され
   た作業対象領域（ｆ２）に対して検査、組付等の作業を
   行なうことを特徴とする検査、組付等のための作業対象
   領域計測設定方法。