KR101187220B1

KR101187220B1 - 부상 반송되는 대상물의 상태를 검출하는 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR101187220B1
Application number: KR1020090110839A
Authority: KR
Inventors: 겐스케 히라타; 하지메 반노
Original assignee: 가부시키가이샤 아이에이치아이
Priority date: 2008-11-20
Filing date: 2009-11-17
Publication date: 2012-10-02
Also published as: CN101738162B; TWI421487B; CN101738162A; JP5223615B2; KR20100056972A; TW201022661A; JP2010120747A

Abstract

본 발명은 부상(浮上) 반송(搬送)되는 대상물의 상태를 검출하는 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 검출 장치는, 반송면보다 위쪽으로 부상하여 반송되는, 복수 개의 표지(標識)를 가지는 대상물의 상태를 검출한다. 이 검출 장치는, 부상 반송의 경로 중의 영역을 서로 이격되어 배치된 복수 개의 카메라에 의해 각각 촬상하고, 상기 카메라에 의해 촬상된 각 화상 내에서, 상기 대상물 중의 상기 표지에 해당하는 화소의 위치를 각각 특정하고, 특정된 상기 화소의 각 상기 위치로부터 상기 대상물의 3차원 위치를 산출한다.

부상 반송, 대상물, 반송면, 검출 장치, 카메라, 표지

Description

부상 반송되는 대상물의 상태를 검출하는 방법 및 그 장치{METHOD OF DETECTING STATE OF LEVITATE-TRANSPORTED SUBJECT AND APPARATUS FOR THE SAME}

본 발명은, 대상물을 부상(浮上)시키면서 반송하는 부상 반송(搬送) 장치에 있어서, 부상 반송되는 대상물의 상태를 검출하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

반도체 디바이스나 액정 패널의 제조에는, 유리제의 기판이 사용된다. 통상, 유리제의 기판은, 손상되는 것을 방지하기 위하여, 압축 공기 등의 유체(流體)에 의해 부상하면서 반송된다. 그러나, 드문 경우이지만, 부상 높이가 낮은 등의 각종의 이유에 의해, 유리 기판이 부상 반송 장치의 어딘가의 부위와 접촉되고, 따라서 유리제의 기판이 손상되는 경우가 있었다.

손상의 유무를 확인하기 위하여, 사람이 육안관찰에 의해 검사할 수 있다. 이와 같은 작업은 공정의 중단을 필요로 하고, 따라서 고도로 자동화된 공정의 효율성이 현저하게 손상된다. 따라서, 접촉의 유무를 자동적으로 검출하는 방법 및 그 장치가 요구되고 있다.

일본공개특허 제2007-076836호 공보에는, 반송면과의 접촉시에 검출용 반송체와 반송면과의 사이에 흐르는 전류를 검출하는 검출기를 구비한 기체(基體) 부상 반송 장치가 개시되어 있다. 이러한 기술에 의하면, 반송면에 미리 도전성(導電性) 피막을 형성해 둘 필요가 있었다.

본 발명은, 대상물과 부상 반송 장치와의 접촉의 유무를 자동적으로 검출하는 것을 가능하게 하기 위해, 부상 반송되는 대상물의 상태를 검출하는 방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 제1 태양에 의하면, 반송면보다 위쪽으로 부상하여 반송되는, 복수 개의 표지(標識)를 가지는 대상물의 상태를 검출하는 방법은, 부상 반송의 경로 중의 영역을, 서로 이격되어 배치된 복수 개의 카메라에 의해 각각 촬상하는 단계와, 상기 카메라에 의해 촬상된 각 화상 내에서, 상기 대상물 중의 상기 표지에 해당하는 화소의 위치를 각각 특정하는 단계와, 특정된 상기 화소의 각 상기 위치로부터 상기 대상물의 3차원 위치를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 전술한 방법은, 상기 대상물과 상기 반송면과의 접촉의 유무 및 상기 대상물과 상기 반송면이 접촉하는 개소로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나를 상기 3차원 위치에 따라 검출하는 단계를 더 포함한다. 또한, 바람직하게는, 전술한 방법은, 상기 3차원 위치의 시간 경과의 변화로부터 상기 대상물의 속도를 산출하는 단계를 더 포함한다. 또한, 바람직하게는, 전술한 방법은, 상기 대상물의 일주(逸走)의 유무의 검출 및 상기 대상물의 일주의 양의 산출로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나를, 상기 3차원 위치의 시간 경과의 변화에 따라 실행하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 제2 태양에 의하면, 반송면보다 위쪽으로 부상하여 반송되는, 복수 개의 표지를 가지는 대상물의 상태를 검출하는 장치는, 부상 반송의 경로 중의 영역을 각각 촬상할 수 있도록 구성되고, 서로 이격되어 배치된 복수 개의 카메라와, 상기 카메라에 의해 촬상된 각 화상 내에서, 상기 대상물 중의 상기 표지에 해당하는 화소를 각각 특정하고, 특정된 각 상기 화소의 위치와, 상기 카메라의 위치로부터, 상기 대상물의 3차원 위치를 산출하기 위해 구성된 제어 장치를 포함한다.

바람직하게는, 상기 제어 장치는, 또한 상기 대상물과 상기 반송면과의 접촉의 유무, 및 상기 대상물과 상기 반송면이 접촉하는 개소로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나를, 상기 3차원 위치에 따라 검출할 수 있도록 구성되어 있다. 보다 바람직하게는, 상기 제어 장치는, 또한 상기 3차원 위치의 시간 경과의 변화로부터 상기 대상물의 속도를 산출하기 위해 구성되어 있다. 또한, 바람직하게는, 상기 제어 장치는, 또한 상기 대상물의 일주의 유무의 검출 및 상기 대상물의 일주의 양의 산출로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나를, 상기 3차원 위치의 시간 경과의 변화에 따라 실행하기 위해 구성되어 있다.

대상물과 부상 반송 장치와의 접촉의 유무를 자동적으로 검출하는 것을 가능하게 하는, 부상 반송되는 대상물의 상태를 검출하는 방법 및 그 장치가 제공된다.

본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 이하에 설명한다. 설명의 편의를 위해, 도 1에 도시한 바와 같이 X, Y, Z축, 및 이들에 따른 방향으로서 X, Y, Z 방향 을 정의한다. 이러한 정의는 설명의 편의를 위한 것으로서, 본 발명은 반드시 이에 한정되지 않는다.

본 발명의 실시예에 의한 부상 반송 장치(10)는, 도 1 및 도 6 내지 도 8에 나타낸 바와 같이, 대상물 W를 수직 방향(도면 중의 Z 방향)으로 부상시켜 수평인 반송 방향(도면 중 X 방향)으로 반송하기 위한 장치이다.

본 명세서와 특허청구의 범위를 통하여, 「일주」란 말을, 대상물 W이 본래 의도한 반송 방향과는 상이한 방향으로 움직이는 것으로 정의하여 사용한다. 예를 들면, 본래 의도한 반송 방향이 X 방향일 때, 대상물 W의 궤적이 정확하게 X 방향과 일치하고 있어 Y 방향으로 변위하지 않는 경우에는, 「대상물 W는 일주하고 있지 않다」라고 인식된다. 한편, 대상물 W의 궤적이 대략 X 방향과 일치하고 있어도, Y 방향으로 변위하는 경우에는, 「대상물 W는 일주하고 있다」라고 인식된다. 대상물 W이 사행(蛇行)하는 것은, 당연히 일주의 범주에 포함된다.

대상물 W로서는, 전체적으로 평면형인 비교적 얇은 물체, 예를 들면, 액정 패널용의 유리 기판 등의 박판(薄板)이 바람직하다. 대상물 W는, 반드시 전체적으로 평면형일 필요는 없고, 그 하면의 적어도 일부가 평면형이면 된다. 부상시키기 위해 예를 들면, 공기와 같은 유체가 사용된다. 부상 반송 장치(10)는, 필요에 따라 클린룸 내 등에 설치되어 사용된다.

부상 반송 장치(10)는, X 방향으로 신장된 기대(基臺) B와, 기대 B 상에 X 방향으로 열을 이룬 반송 장치(11)와, 기대 B 상에 X 방향 및 Y 방향의 양쪽으로 열을 이룬 복수 개의 부상 장치(37)와, 검출 장치를 구비하고 있다.

반송 장치(11)는, 기대 B 상의 좌측단 및 우측단 부근에, X 방향으로 각각 열을 이루는 복수 개의 롤러(13)를 가진다. 각 롤러(13)는, 각각 회전축(13s)을 통하여 웜 휠(worm wheel)(17)과 일체적으로 연결되어 있고, 브래킷(33)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 기대 B를 X 방향으로 관통하도록 하여, 한쌍의 구동축(19)이 구비되어 있고, 각 구동축(19)은 각 웜 휠(17)과 구동 가능하게 서로 맞물리는 웜(21)을 구비한다. 각 구동축(19)의 전단에는, 컵 링(cup ring) 등을 통하여 모터(23)의 출력축이 구동 가능하게 연결되어 있다. 이것에 의해, 각 롤러(13)는 모터(23)의 구동력을 받아 같은 회전 속도로 회전하도록 되어 있다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 각 롤러(13)의 상단부는, 상기 부상 장치(37)의 상면보다 약간 위쪽으로 돌출되어, 단일의 면 상에 정렬되도록 배치되어 있다. 대상물 W는, 부상한 상태에 있어서도, 도 7에 나타낸 바와 같이, 구동력을 받도록 롤러(13)와 접촉될 수 있다. 롤러 대신에, 구동 가능한 클램퍼나 벨트 컨베이어 등의 반송 수단을 반송 장치(11)에 적용해도 된다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 부상 장치(37)는, 공기의 유통을 가능하게 하는 복수 개 또는 단일의 챔버(25)를 구비한다. 챔버(25)는, 그 하부에 공기의 유입을 허용하는 1개 이상의 도입구(27)를 구비하고, 그 상부에 부상 장치(37)와 연통되는 복수 개의 개구부(29)를 구비하고 있다. 각 도입구(27)는, 브래킷(33)을 통하여 기대(5)에 지지된 송풍 장치(31)를 구비하고 있다. 송풍 장치(31)는, 공기와 같은 유체를 공급하기 위한 장치로서, 모터에 의해 구동되는 팬을 사용할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 압축기에 의해 공기를 공급해도 되고, 미리 압축한 공기, 질 소 또는 아르곤을 저장한 봄베 등을 사용해도 된다. 인접하는 챔버(25) 사이에는, 송풍 장치(31)와 연통되는 개구부(35)가 형성되어 있어도 된다.

각 부상 장치(37)는, 평면적인 상면을 가지는 상부체(39)와, 그 하부와 연결된 다리부(43)를 구비한다. 상부체(39)와 다리부(43)는 모두 중공(中空)으로서, 내부가 서로 연통되어 있다. 다리부(43)는, 각각 내부가 챔버(25)의 개구부(29)와 연통되도록, 기대(5) 상에 고정되어 있다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 상부체(39)는, 그 내부와 연통된 분출공(41)을 구비한다. 복수 개의 부상 장치(37)는, 그 상면끼리가 단일의 평면을 이루도록 높이가 정렬되어 있다. 이 평면을 이하에서는 반송면 S라고 한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 검출 장치는, 복수 개의 카메라(3R, 3L)와, 카메라(3R, 3L)에 의해 촬상된 화상을 처리하는 제어 장치(5)를 구비한다. 이 예에서는 카메라는 2대이지만, 3대 이상이어도 된다.

카메라(3R, 3L)는, 배열된 부상 장치(37)를 걸치도록 배치된 프레임(7)에 각각 장착되어 있다. 카메라(3R)와 카메라(3L)는 Y 방향으로 적당한 간격을 가지도록, 서로 이격되어 배치되어 있다.

카메라로서는, CCD 등의 고체 촬상 소자를 구비하여 단속적(斷續的)으로 촬상할 수 있는 디지털 카메라가 바람직하다. 디지털 카메라에 대신하여, 연속적으로 촬상할 수 있는 비디오 카메라나, 아날로그 카메라를 사용해도 된다. 아날로그 카메라에는, 아날로그-디지털 변환 장치를 조합시켜도 된다. 카메라(3R, 3L)는 서로 동기되어 있고, 부상 반송의 경로 중의 공통 영역을 촬상한다. 또한, 카메 라(3R, 3L)는 촬상한 화상을 디지털 데이터의 형식으로 주기적으로 출력한다.

카메라(3R, 3L)가 촬상하는 영역은, 도 1에 예시적으로 파선 A로 나타낸 영역이다. 이 영역 A는, 부상 반송 장치(10)에 의해 대상물 W이 X 방향으로 부상 반송되는 경로 중에 있어서, 필요에 따라 적당히 설정된다. 카메라(3R)와 카메라(3L)는 Y 방향으로 서로 이격되어 배치되고, 부상 반송의 경로 중의 공통 영역 A를 촬상하므로, 촬상된 각 화상은 이른바 시차(視差)를 포함하고 있다.

대상물 W 상은, 그 표면에 접착된 1이상의 표지(9)를 포함하고 있어도 된다. 대상물 W이 유리와 같이 투명한 소재로 이루어지는 경우, 전술한 시차를 명료하게 검출할 수 없지만, 이와 같은 표지(9)는 전술한 시차를 명료화하는 것에 기여한다. 또한, 접착된 표지에 대신하여, 대상물 상에 인쇄된 표지, 대상물의 윤곽, 대상물의 표면의 모양, 형상, 홀로그램 등의, 화상 내에서 명료하게 식별할 수 있는 어느 쪽의 대상을 사용해도 된다.

제어 장치(5)는, 데이터의 연산과 처리를 실행하는 CPU(5a), 데이터를 일시적으로 저장하는 RAM(5b), 및 프로그램 등을 지속적으로 기억하는 ROM(5c) 등을 구비한다. 제어 장치(5)는, 또한 하드 디스크나 고체 디스크 등의 기억 장치나, 디스플레이 등의 표시 장치 등을 추가로 구비해도 된다. CPU(5a)는, 카메라(3L, 3R)와 접속되어 있고, 카메라로부터 출력된 화상 데이터를 입수할 수 있다. RAM(5b)은, CPU(5a)가 판독한 데이터를 기억하는 데이터 영역과 각종의 처리를 실행하기 위한 공작물 영역을 가진다. ROM(5c)은, CPU(5a)에 실행시키는 제어 프로그램을 저장한다. CPU(5a)는, 제어 프로그램에 따라 카메라(3L, 3R)로부터 출력된 화상 데이터를 해석한다.

RAM(5b)의 데이터 영역에는, 기억 장치 또는 ROM(5c)로부터 읽어넣어진 좌표 변환 데이터가 저장된다. 좌표 변환 데이터는, 화상 중의 특정한 요소의 3차원 위치를 좌표값으로서 산출하는 것에 사용된다. 또한, RAM(5b)의 데이터 영역에는, 후술하는 반송면 S의 3차원 위치의 좌표값의 데이터나, 대상물 W의 형상 데이터 등이 저장된다.

RAM(5b)의 공작물 영역에는, 카메라(3L, 3R)로부터 출력된 화상 데이터를 프레임 단위로 기억하기 위한 프레임 메모리 영역이 확보된다. 프레임 메모리 영역은, 2대의 카메라(3L, 3R)에 대응하여 2개 확보해도 된다. 2개의 프레임 메모리 영역에 화상 데이터가 교호적으로 기록되지만, 한쪽의 프레임 메모리 영역에 화상 데이터의 기록이 진행되고 있는 동안, 다른 쪽의 프레임 메모리 영역에 대하여 화상 데이터의 해석을 실행할 수 있다.

CPU(5a)는, ROM(5c)에 저장된 제어 프로그램에 따라 화상 데이터의 해석을 실행한다. 도 3 내지 도 5에 그 플로를 나타낸다.

도 3을 참조하면, 전원이 투입되면 제어 장치(5)가 기동하고, CPU(5a)는 카메라(3L, 3R)로부터 각각 화상 데이터를 입수하고(단계 S1), 판독된 화상 데이터를 해석하고(단계 S3), 해석 결과에 따라 대상물 W의 위치를 산출하고(단계 S5), 대상물의 상태를 검출한다(단계 S7). 이 일련의 단계는 반복 실행할 수 있다.

보다 상세하게는, 단계 S1에서, CPU(5a)는 카메라(3L, 3R)가 출력한 화상 데이터를, RAM(5b) 중의 2개의 프레임 메모리 영역에 각각 기록한다. 이들 기록은 교호적으로 실행된다. 단계 S3에서, CPU(5a)는, 한쪽의 프레임 메모리 영역에 화상 데이터의 기록이 진행되고 있는 동안, 다른 쪽의 프레임 메모리 영역에 대하여 화상 데이터의 해석을 실행한다.

도 4를 참조하여, 단계 S3를 보다 상세하게 설명한다. 단계 S3에서, CPU(5a)는, 카메라(3L, 3R)에 의해 촬상된 각 화상 중의 표지를 추출한다(단계 S31). 표지의 추출은, 에지 추출법이나 패턴 인식법 등의 공지의 방법에 의한 것이 가능하다. 이어서, CPU(5a)는, 추출된 표지의 수가 3차원 위치를 산출하는 것에 필요한 개수 이상인지 여부를 판정한다(단계 S33). 판정된 수가 필요한 개수보다 부족할 때는(단계 S33에서 NO), CPU(5a)는 해석 처리를 종료한다.

추출된 표지의 수가 필요한 개수 이상일 때(단계 S33에서 YES)는, CPU(5a)는 각 표지에 해당하는 화소의 위치를 각각 특정하고(단계 S35), 특정한 상기 화소의 각 상기 위치로부터, 상기 대상물의 3차원 위치를 산출한다. 3차원 위치는, 시차에 의해 생기는 각 화상 중의 화소의 위치의 상위로부터 좌표 변환 데이터를 사용하여 좌표값으로서 산출된다. 좌표값은, 직교 좌표계나 극(極) 좌표계 등의 적당한 3차원 좌표계에 있어서의 값으로서 산출된다. 좌표계는 월드 좌표계와 로컬 좌표계 중 어느 쪽이어도 된다. 좌표값의 산출의 완료에 의해, 화상 데이터 해석 처리의 단계 S3는 완료된다.

도 3으로 돌아와, 단계 S5에서, CPU(5a)는, 단계 S35에서 산출된 각 표지의 3차원 위치의 좌표값으로부터, 영역 A에 있어서의 대상물 W의 하면의 3차원 위치의 좌표값의 군(群)을 산출한다. 각 표지의 바로 아래의 하면의 좌표값은, 각 표지의 좌표값에, 대상물 W의 판두께의 값을 가산함으로써 얻어진다. 표지 사이의 중간점에 대하여는, 표지의 좌표값의 군에 적당한 보간법(補間法)을 적용함으로써, 그 좌표값을 추정하고, 이어서, 대상물 W의 판두께의 값을 가산함으로써 얻어진다. 또는, 일정한 판두께의 값에 대신하여, 미리 준비하여 둔 대상물 W의 형상 데이터를 사용해도 된다. 이같이 하여, 대상물 W의 전체에 대하여, 3차원 위치가 산출된다.

단계 S5에 이어지는 단계 S7에 대하여, 도 5를 참조하여, 그 상세를 설명한다. CPU(5a)는, 단계 S5에서 산출된 대상물 W의 하면의 3차원 위치의 좌표값의 군과 미리 준비된 반송면 S의 3차원 위치의 좌표값의 군을 비교함으로써, 대상물 W와 반송면 S와의 접촉의 유무를 검출한다(단계 S71). 즉, 대상물 W의 하면의 1점에 대하여, Z 방향의 좌표값(높이)을, 반송면 S의 Z 방향의 좌표값(높이)의 군과 비교하여, 같은 값인지 또는 보다 낮은 값인지를 판단한다. 같은 값이거나 또는 낮은 값인 경우에는, 그 점이 대상물 W와 반송면이 접촉하는 개소인 것으로 판단된다. 이 판단을 대상물 W의 하면의 모든 점에 대하여 반복 실행한다. 어느 점에서도 접촉이 없는 경우에는, 대상물 W와 반송면 S와의 접촉이 없는 것을 검출할 수 있다.

이어서, CPU(5a)는, 단계 S5에서 산출된 대상물 W의 3차원 위치의 좌표값의 시간 경과의 변화로부터, 대상물 W의 속도를 산출한다(단계 S73). 즉, CPU(5a)는, 어떤 시점에 있어서의 좌표값으로부터, 이전의 어떤 시점에 있어서의 좌표값을 빼는 것에 의해, X 방향의 좌표값의 변화를 산출한다. 이것을, 경과한 시간에 의해 제함으로써, 대상물 W의(X 방향의) 속도가 산출된다.

마찬가지로 하여, CPU(5a)는, 단계 S5에서 산출된 대상물 W의 3차원 위치의 좌표값의 시간 경과의 변화로부터, 대상물 W의 일주의 유무를 검출한다(단계 S75). 즉, CPU(5a)는, 어떤 시점에 있어서의 좌표값으로부터, 이전의 어떤 시점에 있어서의 좌표값을 빼는 것에 의해, Y 방향의 좌표값의 변화를 산출한다. 산출된 변화의 값은 대상물 W의 일주량이다. 대상물 W의 일주량이 미리 적당히 설정한 임계값보다 클 경우에는, 대상물 W이 일주하고 있는 것이 검출된다.

이상에 의해 단계 S7은 완료되고, 이어서 대상물 W 상태를 검출하는 처리가 완료된다.

전술한 실시예에 따르면, 검출 장치를 포함한 부상 반송 장치(10)는, 다음과 같이 동작한다.

송풍 장치(31)로부터 챔버(25)에 공기를 공급하면, 챔버(25)가 각 부상 장치(37)에 공기를 균일하게 분배하고, 각 분출공(41)으로부터 공기가 분출된다. 분출된 공기는, 상부체(39)의 상면과 대상물 W의 하면과의 사이로서, 분출공(41)의 개구가 에워싸는 공간에, 균일한 압력이 생기게 하고, 따라서 상기 대상물 W에 부력이 주어져, 반송면 S보다 위쪽으로 부상한다. 한편, 한쌍의 모터(23)를 구동함으로써, 한쌍의 구동축(19)이 동기하여 회전한다. 웜 휠(17)과 웜(21)의 맞물림에 의해, 구동축(19)의 회전은 각 롤러(13)에 전달된다. 대상물 W는, 회전하는 롤러(13)와 접촉됨으로써, 부상한 상태로 X 방향으로 반송된다.

카메라(3L, 3R)는, 영역 A를 항상 촬상하고 있다. 대상물 W이 영역 A를 통과할 때, 표지(9)와 함께 대상물 W이 카메라(3L, 3R)에 촬상된다. 카메라(3L, 3R)는 촬상한 화상을 디지털 데이터의 형식으로 제어 장치(5)에 출력한다. 제어 장 치(5)는, 화상이 가지는 시차를 이용하여, 전술한 바와 같이 상기 대상물의 3차원 위치를 산출한다. 그리고, 제어 장치(5)는, 산출된 3차원 위치를, 미리 준비된 반송면 S의 3차원 위치와 비교한다. 또한, 제어 장치(5)는, 이 비교에 따라 대상물 W와 반송면 S와의 접촉의 유무, 및/또는, 대상물 W와 반송면 S가 접촉하는 개소를 검출한다.

또한, 제어 장치(5)는, 산출된 3차원 위치의 시간 경과의 변화에 따라, 대상물 W의 속도를 산출한다. 또한, 제어 장치(5)는, 산출된 3차원 위치의 시간 경과의 변화에 따라, 상기 대상물 W의 일주의 유무를 검출하거나, 및/또는, 상기 대상물 W의 일주의 양을 산출한다.

그리고, 도 3의 단계 S7 후에, 대상물 W의 부상 높이를 제어하는 처리를 실행해도 된다. 즉, 제어 장치(5)는, 산출된 3차원 위치의 좌표값으로부터, 영역 A에 있어서의 대상물 W의 하면과 반송면 S와의 거리(즉 대상물 W의 부상 높이)를 산출한다. 산출된 부상 높이가 미리 준비한 기준 높이와 일치하도록, 제어 장치(5)는 송풍 장치(31)의 출력을 제어하고, 이어서 대상물 W의 부상 높이가 기준 높이와 일치하도록 제어된다.

이상으로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 본 실시예에 의하면, 대상물의 3차원 위치를 검출할 수 있고, 또한 대상물의 속도나, 대상물의 일주의 유무, 일주의 양 등의, 대상물의 상태가 검출된다. 전술한 바와 같이, 대상물의 3차원 위치에 따라 대상물과 부상 반송 장치와의 접촉의 유무를 검출할 수 있지만, 또한 다음과 같은 각종의 제어도 가능해진다.

산출된 대상물 W의 속도로 기초하여, 대상물 W의 속도의 피드백 제어가 가능하다. 즉, 제어 장치(5)는, 산출된 대상물 W의 속도와 미리 준비한 기준 속도와 비교한다. 대상물 W의 속도가 기준 속도보다 느릴 경우에는, 제어 장치(5)는 모터(23)를 증속(增速)하도록 제어하고, 대상물 W의 속도가 기준 속도보다 빠를 경우에는, 제어 장치(5)는 모터(23)를 감속하도록 제어한다. 이어서, 대상물 W의 속도가 기준 속도와 일치하도록 제어된다. 또는, 모터(23)의 제어에 대신하여, 송풍 장치(31)의 출력을 제어해도 된다. 송풍 장치(31)의 제어에 의해 부상 높이가 변경되면 대상물 W이 롤러(13)와의 접촉에 의해 수취하는 동력이 변화하므로, 결과적으로 대상물 W의 속도가 제어된다.

또한, 대상물 W의 일주의 유무의 검출, 및 상기 대상물의 일주의 양의 산출에 기초하여, 대상물 W의 일주를 방지할 수 있다. 즉, 우측열의 롤러(13)와 좌측열의 롤러(13)와의 사이에 속도차가 생기게 하면, 일주에 저항하는 방향으로 대상물 W에 구동력을 부여할 수 있다. 또는, 송풍 장치(31)의 제어에 의해 각 부상 장치(37)마다 분출하는 유체의 양을 바꾸면, 일주에 저항하는 방향으로 대상물 W에 구동력을 부여할 수 있다. 즉, 일주를 해소하도록 하는 제어가 가능하다.

전술한 바와 같이, 표지(9)는 필수가 아니고, 촬상된 화상 내에서 명료하게 식별할 수 있는 어느 쪽의 대상이라도 사용할 수 있다. 이와 같은 화상 중의 대상의 추출은, 예를 들면, 공지의 패턴 인식 기술을 이용하여 용이하게 실행할 수 있다. 그리고, 추출된 대상은, 전술한 방법에 기초하여 대상물의 3차원 위치를 산출하는 것에 이용할 수 있다.

또 전술한 설명에서는, 접착되는 표지(9)는, X 방향과 Y 방향의 각각에 등간격을 두고 직교하여 배열되어 있다. 이와 같은 배열에 대신하여, 육방(六方)적인 배열이나, 랜덤의 배열 등, 적당한 배열이어도 된다. 표지(9)의 밀도는 균일한 것이 바람직하지만, 반드시 이에 한정되지 않는다. 또한, 표지(9)는, 대상물 W의 전체에 걸쳐 분포되어 있을 필요는 없고, 그 일부에 한정되어 있어도 된다.

본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 상기 개시 내용에 기초하여, 본 기술 분야의 통상의 기술을 가진 자가, 실시예의 수정 내지 변형에 의해 본 발명을 행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 관한 검출 장치의 개략적인 사시도이다.

도 2는 상기 검출 장치에 있어서의 전기적 접속의 개략도이다.

도 3은 상기 검출 장치에 의한 검출 방법에 관한 플로차트이다.

도 4는 도 3의 플로차트에 있어서의 화상 데이터 해석 처리의 상세를 나타낸 플로차트이다.

도 5는 도 3의 플로차트에 있어서의 부상 반송 상태의 검출 처리의 상세를 나타낸 플로차트이다.

도 6은 상기 검출 장치가 적용되는 부상 반송 장치의 부분 평면도이다.

도 7은 상기 부상 반송 장치의 측면도이다.

도 8은 상기 부상 반송 장치의 부분 종단면도이다.

Claims

반송면(搬送面)보다 위쪽으로 부상(浮上)하여 반송(搬送)되는, 복수 개의 표지(標識)를 가지는 대상물의 상태를 검출하는 검출 방법으로서,

부상 반송의 경로 중의 영역을 서로 이격되어 배치된 복수 개의 카메라에 의해 각각 촬상하는 단계와,

상기 카메라에 의해 촬상된 각 화상 내에서, 상기 대상물 중의 상기 표지에 해당하는 화소의 위치를 각각 특정하는 단계와,

특정된 상기 화소의 각 상기 위치로부터 상기 대상물의 3차원 위치를 산출하는 단계와,

상기 3차원 위치를 산출한 후에, 상기 대상물과 상기 반송면과의 접촉의 유무 및 상기 대상물과 상기 반송면이 접촉하는 개소로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나를, 상기 3차원 위치에 따라 검출하는 단계

를 포함하는, 대상물의 상태를 검출하는 검출 방법.
삭제
제1항에 있어서,

상기 3차원 위치를 산출한 후에, 상기 3차원 위치의 시간 경과의 변화로부터 상기 대상물의 속도를 산출하는 단계를 더 포함하는, 대상물의 상태를 검출하는 검출 방법.
제1항에 있어서,

상기 3차원 위치를 산출한 후에, 상기 대상물의 일주(逸走)의 유무의 검출 및 상기 대상물의 일주의 양의 산출로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나를, 상기 3차원 위치의 시간 경과의 변화에 따라 실행하는 단계를 더 포함하는, 대상물의 상태를 검출하는 검출 방법.
반송면보다 위쪽으로 부상하여 반송되는, 복수 개의 표지를 가지는 대상물의 상태를 검출하는 검출 장치로서,

부상 반송의 경로 중의 영역을 각각 촬상할 수 있도록 구성되고, 서로 이격되어 배치된 복수 개의 카메라와,

상기 카메라에 의해 촬상된 각 화상 내에서, 상기 대상물 중의 상기 표지에 해당하는 화소를 각각 특정하고, 특정된 각 상기 화소의 위치와 상기 카메라의 위치로부터, 상기 대상물의 3차원 위치를 산출하기 위해 구성된 제어 장치

를 포함하고,

상기 제어 장치는 또한, 상기 대상물과 상기 반송면과의 접촉의 유무 및 상기 대상물과 상기 반송면이 접촉하는 개소로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나를, 상기 3차원 위치에 따라 검출할 수 있도록 구성되어 있는,

대상물의 상태를 검출하는 검출 장치.
삭제
제5항에 있어서,

상기 제어 장치는, 또한 상기 3차원 위치의 시간 경과의 변화로부터 상기 대상물의 속도를 산출하기 위해 구성되어 있는, 부상 반송되는 대상물의 상태를 검출하는 장치.
제5항에 있어서,

상기 제어 장치는 또한, 상기 대상물의 일주의 유무의 검출 및 상기 대상물의 일주의 양의 산출로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나를, 상기 3차원 위치의 시간 경과의 변화에 따라 실행시키도록 구성되어 있는, 대상물의 상태를 검출하는 검출 장치.