WO2023189243A1 - 位置評価方法、及び位置評価装置 - Google Patents

Abstract

複数の部品を群として複数の部品の一部または全部が被取り付け体の基準位置からずれた位置に取り付けられた場合においても、ずれた位置に相関性があれば複数の部品を良品と判定し得る位置評価方法、及び位置評価方法に用いる位置評価装置を提供する。複数の部品の取り付け位置を評価する位置評価方法において、基準位置に対する複数の部品の取り付け位置のずれを算出し、複数の部品の取り付け位置が、寸法位置範囲及び相対位置範囲の双方の範囲内に含まれる場合に正常と判定することを特徴とする。

Description

位置評価方法、及び位置評価装置

　本発明は、複数の部品を群として当該複数の部品の各々の位置を評価するための位置評価方法、及び位置評価装置に関する。

　従来、基板に設けられた複数の基準マークを認識して各基準マークの位置を算出し、算出した複数の基準マークの位置と各キャビティの中心位置との相対的な位置関係とに基づいて検出した各キャビティの中心位置に接着剤を塗布し、接着剤が塗布した各キャビティの撮像を行って画像を取得し、その画像に基づいて求めた各キャビティ内の接着剤の中心位置に電子部品を搭載する電子部品搭載方法が公知である。当該電子部品搭載方法によって、基板が変形しているような場合であっても各キャビティ内に電子部品を正常な姿勢で搭載することができるようになる（例えば、特許文献１参照）。

　また、搬送手段によって搬送されてくる被組立物をクリーン化された室内に搬入し、該クリーン化された室内において供給される超小形の部品と前記被組立物との相対的位置ずれを計測手段で計測し、前記クリーン化された室内に設けられ、摺動部を密閉状態にして該摺動部に吸引排気手段を接続した組立手段により前記計測された相対的位置ずれに基づいて前記被組立物に対して超小形の部品を位置合わせして組付けて締結し、該超小形の部品を被組立物に対して締結した状態で前記クリーン化された室から搬出することを特徴とする微小部品対応の自動製造方法も公知である（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１３－２２５６０３号公報 特開平０６－０３１５５０号公報

　上記特許文献１及び２には、電子部品とキャビティ、部品と被組立物との相対位置を計測して実装や組立を行う技術について記載されている。相対位置の評価に関して、仮に相対位置の許容範囲が狭く、相対位置が許容範囲外である場合に部品（以下、上記の「電子部品」も「部品」もまとめて単に「部品」という）を不良品と判定してしまうと、不良品の発生率が上昇する、すなわち部品の歩留りが低下し、生産ラインにおいて部品を搭載した製品を一定数量生産するにあたって遅延が生じる虞がある。

　しかしながら、複数の部品を群として複数の部品の各々が被取り付け体（上記の「キャビティ」及び「被組立物」に相当）の基準位置からずれた位置に取り付けられた場合においても、複数の部品の各々の基準位置に対する相対位置のずれの方向及び大きさが同等であれば、複数の部品の品質に問題ない、すなわち複数の部品を良品と判定して良い場合がある。

　複数の部品の各々の基準位置に対する相対位置のずれが複数の部品の品質に与え得る影響について、図１Ａ乃至図１Ｃを用いて具体的に説明する。図１Ａは、複数の部品の群の一例としてＬＥＤ２－１～２－５が、被取り付け体３の基準位置４－１～４－５に対して許容範囲外にずれが生じることなく基準位置４－１～４－５に取り付けられた状態を示す模式図である。ここで、図１Ａに示す基準位置４－１～４－５を中心とした点線の円は寸法位置範囲を表しており、許容範囲外にずれが生じることなく基準位置４－１～４－５に取り付けられた状態とは、ＬＥＤ２（以下、ＬＥＤ２－１～２－５をまとめて説明する場合、またはＬＥＤ２－１～２－５のうち任意の一のものを説明する場合には、枝番を省略する。基準位置４についても同様とする。）が寸法位置範囲内に取り付けられた状態のことをいう。なお、ＬＥＤ２が基準位置４内に取り付けられた状態は、ＬＥＤ２が基準位置４外であって寸法位置範囲内に取り付けられた状態より良好である。また、以下の図１Ｂ及び図１Ｃに示す基準位置４を中心とした点線の円も寸法位置範囲を表している。

　図１Ｂは、ＬＥＤ２が基準位置４に対して図１Ａと比較してずれが生じた状態で基準位置４に取り付けられた状態を示す模式図である。図１Ｂにおいては、複数のＬＥＤ２の一部（例えばＬＥＤ２－３とＬＥＤ２－４）が寸法位置範囲外に取り付けられている。このため、寸法位置範囲のみを基準とした位置評価においては、図１Ｂに示すＬＥＤ２は不良品と判定される（上述の通り、複数のＬＥＤ２を群としているため、複数のＬＥＤ２の一部のみが不良品と判定された場合でもＬＥＤ２全体が不良品と判定される）。

　しかしながら、ＬＥＤ２の各々の基準位置４に対する相対位置のずれの方向及び大きさは同等であり、ＬＥＤ２の品質の一例としてＬＥＤ２全体の輝度むらの発生の有無があり、図１Ｂにおいては輝度むらが発生していない。すなわち、図１Ｂに示すＬＥＤ２は良品と判定してもよい。なお、以下では、これらの相対位置のずれの方向及び大きさの傾向のことを「相関性」といい、評価対象の相関性（ここでは、ＬＥＤ２の各々の基準位置４に対する相関性）が同等であることを「相関性がある」と表現する。

　上記の記載から、ＬＥＤ２の一部または全部が寸法位置範囲外に取り付けられていても、ＬＥＤ２の各々の基準位置４に対する相関性があれば、ＬＥＤ２を良品と判定してもよいことが分かる。なお、図１Ｃに示すように、ＬＥＤ２の全部（一部であってもよい）が寸法位置範囲外に取り付けられ、かつ、相関性がない場合には、ＬＥＤ２は不良品と判定される（図１Ｃに示すバツ印は輝度むらの発生箇所を表す）。

　本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、複数の部品を群として複数の部品の一部または全部が被取り付け体の基準位置からずれた位置に取り付けられた場合においても、ずれた位置に相関性があれば複数の部品を良品と判定し得る位置評価方法、及び位置評価方法に用いる位置評価装置を提供することを最終的な目的とする。

　上記の課題を解決するための本開示は、
　複数の部品の取り付け位置を評価する位置評価方法であって、
　基準位置に対する前記複数の部品の前記取り付け位置のずれを算出し、
　前記基準位置に基づいて定められる寸法位置範囲と、前記複数の部品の前記取り付け位置の前記ずれに基づいて定められる前記複数の部品どうしの相対位置範囲と、を用いて、前記複数の部品の前記取り付け位置が、前記寸法位置範囲及び前記相対位置範囲の双方の範囲内に含まれる場合に正常と判定することを特徴とする、位置評価方法を含む。

　寸法位置範囲を比較的広範囲に定めることで、複数の部品の取り付け位置が正常と判定される条件が緩和される。さらに、相対位置範囲を定めることで、複数の部品の取り付け位置のずれの傾向が同等になりやすく、この傾向に基づいて複数の部品の取り付け位置のずれを改善しやすくなる。寸法位置範囲と相対位置範囲の双方を用いた位置評価方法によって、複数の部品の取り付け位置が正常であるか異常であるかを判定する精度が向上し、結果的に部品の歩留りの向上に繋げることができる。

　また、本開示においては、前記相対位置範囲は、四辺の長さが所定の規格値である多角形の範囲、または半径が所定の規格値である円形の範囲であることを特徴とする、位置評価方法としてもよい。これによれば、相対位置範囲を用いた、複数の部品の取り付け位置が正常であるか異常であるか判定することが容易となる。なお、多角形とは、正多角形の他、長方形のように各辺の長さが異なる多角形も含む。

　また、本開示においては、前記相対位置範囲は、前記複数の部品の前記取り付け位置に基づいて算出される判定基準点を用いて定められることを特徴とする、位置評価方法としてもよい。これによれば、相対位置範囲を定めることがより容易となる。

　また、本開示においては、前記相対位置範囲を前記多角形、または前記円形で表し、前記相対位置範囲に合わせて、前記基準位置、前記寸法位置範囲、前記取り付け位置、及び前記判定基準点の少なくとも一つを表した図を表示することを特徴とする、位置評価方法としてもよい。これによれば、相対位置範囲の広さを視覚的に把握することや、基準位置、寸法位置範囲、複数の部品の取り付け位置、及び判定基準点の位置関係を視覚的に把握することができる。

　また、本開示においては、前記判定基準点は、前記複数の部品の各々の前記取り付け位置と、前記基準位置との差の平均、加重平均、中央値、最頻値、及び最小値の少なくとも一つによって算出される点であることを特徴とする、位置評価方法としてもよい。判定基準点の算出方法を定めておくことで、判定基準点を算出することが容易となる。

　また、本開示においては、前記判定基準点は、前記複数の部品の前記取り付け位置の全てを内部または円周上に含む、半径が最小の円の中心であることを特徴とする、位置評価方法としてもよい。この位置評価方法によっても、判定基準点を算出することが容易となる。

　また、本開示においては、前記複数の部品を撮像した撮像画像またはモデル図と、前記図が別々に表示される、または、前記撮像画像または前記モデル図に重ねて、前記図が任意の一箇所に表示される、または、前記撮像画像または前記モデル図に重ねて、前記撮像画像または前記モデル図における前記複数の部品の各々に対して前記図が表示されることを特徴とする、請求項４に記載の位置評価方法としてもよい。これによれば、撮像画像と図を比較することが容易となり、複数の部品の取り付け位置を評価することが容易となる。なお、上記の三種類の表示内容は切り替え可能であってもよい。これによれば、複数の部品の取り付け位置を最も評価しやすい表示内容を選択することができる。なお、撮像画像は、実際に撮像した画像の他、その画像に何らかの処理、例えば粗化処理を加えた画像も含む。また、モデル図の例として、部品の図面や部品のイラスト等がある。

　また、本開示においては、直交座標系が表示され、前記相対位置範囲が前記多角形の範囲であり、かつ、前記多角形が矩形である場合には、Ｘ軸に平行な２本の直線とＹ軸に平行な２本の直線で囲まれた範囲が前記相対位置範囲として、かつ、原点が前記判定基準点として、かつ、各々の点のＸ座標の値とＹ座標の値が前記基準位置に対する前記取り付け位置のずれ量及びずれ方向として表示され、前記相対位置範囲が前記円形の範囲である場合には、前記直交座標系の第１象限のうちＸ軸に平行な直線のＹ座標の値以下の範囲が前記相対位置範囲として、かつ、第１象限のＸ軸が前記判定基準点として、かつ、各々の点のＹ座標の値が前記基準位置に対する前記位置の前記ずれ量として表示されることを特徴とする、位置評価方法としてもよい。これによれば、判定基準点に対する複数の部品の取り付け位置を数値的に確認することができる。

　また、本開示は、
　複数の部品の取り付け位置を評価する位置評価装置であって、
　基準位置に対する前記複数の部品の前記取り付け位置のずれを算出する算出部と、
　前記基準位置に基づいて定められる寸法位置範囲と、前記複数の部品の前記取り付け位置の前記ずれに基づいて定められる前記複数の部品どうしの相対位置範囲と、を用いて、前記複数の部品の前記取り付け位置が、前記寸法位置範囲及び前記相対位置範囲の双方の範囲内に含まれる場合に正常と判定する判定部と、を備えることを特徴とする、位置評価装置を含んでもよい。

　寸法位置範囲と相対位置範囲の双方を用いた位置評価方法によって、判定部が複数の部品の各々の基準位置に対する位置が正常であるか異常であるかを判定する精度が向上し、結果的に部品の歩留りの向上に繋げることができる。

　なお、上記の課題を解決するための手段は、可能な限り互いに組み合わせて用いることができる。

　本発明によれば、位置評価方法、及び位置評価装置において、複数の部品を群として複数の部品の各々が被取り付け体に取り付けられる位置の許容範囲が広くなり、結果的に部品の歩留りの向上に繋げることが可能である。

図１Ａ乃至図１Ｃは、従来の実施例において、ＬＥＤが被取り付け体に取り付けられた状態を示す模式図である。図１Ｂにおいては、複数のＬＥＤの一部が寸法位置範囲外に取り付けられているため、寸法位置範囲のみを基準とした位置評価においては、ＬＥＤは不良品と判定されるが、ＬＥＤの各々の基準位置に対する位置の相関性も考慮した位置評価においては、ＬＥＤは良品と判定され得る。 図２Ａ乃至図２Ｃは、実施例に係る、被取り付け体に取り付けられたＬＥＤの各々の基準位置に対する位置を評価する方法を説明するための概念図である。 図３は、実施例に係る位置評価装置の一例を示す機能ブロック図である。 図４Ａ及び図４Ｂは、実施例に係る、ＬＥＤの位置から判定基準点を算出する方法を説明するための概念図である。 図５Ａ及び図５Ｂは、図４Ａに示す方法によって算出した判定基準点から相対位置範囲を算出する方法を説明するための概念図である。 図６Ａ及び図６Ｂは、実施例に係る位置評価方法において、判定部が、ＬＥＤの位置が正常であるか異常であるかを判定する際に、ＰＣが表示する内容の一例を示す図である。図６Ａは、異常であると判定された場合の例である。図６Ｂは、正常であると判定された場合の例である。 図７Ａ及び図７Ｂは、実施例に係る位置評価方法において、判定部が、ＬＥＤの位置が正常であるか異常であるかを判定する際に、ＰＣが表示する内容の一例を示す図である。図７Ａは、異常であると判定された場合の例である。図７Ｂは、正常であると判定された場合の例である。 図８は、実施例に係る位置評価方法において、判定部が、ＬＥＤの位置が正常であるか異常であるかを判定する際に、ＰＣが表示する内容の一例を示す図である。図８には、異常であると判定された場合の例のみ示す。 図９Ａ及び図９Ｂは、図８に示す表示内容に追加して表示される、ＬＥＤの位置が異常である旨、及びいずれのＬＥＤの位置が異常であるかを通知するメッセージの具体例を示す図である。 図１０Ａ乃至図１０Ｄは、実施例に係る位置評価方法において、判定部が、ＬＥＤの位置が正常であるか異常であるかを判定する際に、ＰＣが表示する内容の一例を示す図である。図１０Ａ及び図１０Ｂは、図５Ａに示す多角形の相対位置範囲を用いて相対位置の判定を実施した場合の例である。図１０Ｃ及び図１０Ｄは、図５Ｂに示す円形の相対位置範囲を用いて相対位置の判定を実施した場合の例である。

〔適用例〕
　以下に本発明の適用例の概要について一部の図面を用いて説明する。本開示は図２Ａ乃至図２Ｃの概念図に示すような方法に適用することができる。また、本開示は図３に示すような位置評価装置１に適用することができる。位置評価装置１を用いることで、図２Ａ乃至図２Ｃの概念図に示すような方法を実行することができる。

　図２Ａ乃至図２Ｃは、本開示が適用可能な、被取り付け体３に取り付けられたＬＥＤ２の各々の基準位置４に対する位置を評価する方法を説明するための概念図である。なお、図２Ａ乃至図２Ｃに示すＬＥＤ２、及び基準位置４（被取り付け体３は図示略）は、図１Ａ乃至図１Ｃに示すものと同一であるため、図２Ａ乃至図２Ｃにおいても、図１Ａ乃至図１Ｃに示すものと同一の符号を付している。また、本適用例においても、複数の部品の群の一例としてＬＥＤ２を示し、ＬＥＤ２は、本開示における複数の部品に相当する。また、図２Ａ乃至図２Ｃ以降では、ＬＥＤ２は、被取り付け体３に取り付けられたＬＥＤ２の位置を示すものとして簡略的に図示する。

　ＬＥＤ２の各々の基準位置４に対する位置（以下、単に「ＬＥＤ２の位置」という）を評価する際には、ＬＥＤ２の位置の基準位置４に対するずれ量及びずれ方向（以下、単に「ＬＥＤ２のずれ量」及び「ＬＥＤ２のずれ方向」という）を算出し、次に絶対位置の判定を実施する。絶対位置の判定とは、基準位置４の各々に対して定められる、基準位置４を中心とした円形の範囲である寸法位置範囲５の内部または円周上に、ＬＥＤ２の位置が含まれるか否かによって、ＬＥＤ２の位置が正常であるか異常であるかを判定することである。なお、基準位置４と寸法位置範囲５の半径はいずれも予め定められている絶対的な値であるため、ＬＥＤ２のずれ量の算出結果のみに基づいてＬＥＤ２の位置が寸法位置範囲５の内部または円周上に含まれているか否かが決まり、ＬＥＤ２の位置が正常であるか異常であるかを判定することが可能である。また、基準位置４は一直線上に並んで位置し、隣り合って位置する二の基準位置４同士の距離は各々同等である。

　絶対位置の判定においてＬＥＤ２の位置が正常であると判定された後は、相対位置の判定を実施する。相対位置の判定とは、相関性に基づいて定められる多角形の範囲である相対位置範囲６の内部または周上に、ＬＥＤ２の位置が含まれるか否かによって、ＬＥＤ２の位置が正常であるか異常であるかを判定することである。相関性はＬＥＤ２のずれ量及びずれ方向によって定まるため、ＬＥＤ２の位置が変化すれば相対位置範囲６の位置も変化する。なお、相対位置範囲６の内部の範囲については予め定められているものとする。相対位置範囲６の算出方法について、詳細は以下の図４Ａ乃至図５Ｂにおいて説明する。

　本適用例において、ＬＥＤ２の位置は、寸法位置範囲５と相対位置範囲６の双方の範囲内に含まれる場合に正常と判定される。また、上述の通り、複数のＬＥＤ２を群としているため、絶対位置の判定と相対位置の判定の各々において、少なくとも一のＬＥＤ２の位置が異常と判定された場合には、ＬＥＤ２全体が異常であるものとする。

　以上を踏まえて、図２Ａにおいては、ＬＥＤ２の位置が寸法位置範囲５の内部に含まれることから絶対位置の判定においてＬＥＤ２の位置が正常であると判定され、ＬＥＤ２の位置が相対位置範囲６の内部にも含まれることから相対位置の判定においてもＬＥＤ２の位置が正常であると判定され、結果的にＬＥＤ２は良品と判定される。図２Ｂにおいては、絶対位置の判定においてはＬＥＤ２の位置が正常であると判定されるが、ＬＥＤ２－１及びＬＥＤ２－５の位置が相対位置範囲６の外部に含まれることから相対位置の判定においてはＬＥＤ２の位置が異常であると判定され、結果的にＬＥＤ２は不良品と判定される。図２Ｃにおいては、ＬＥＤ２－３の位置が寸法位置範囲５の外部に含まれることから絶対位置の判定においてＬＥＤ２の位置が異常であると判定され、相対位置の判定を実施するまでもなくＬＥＤ２は不良品と判定される。

　ここで、図１Ａ乃至図１Ｃに示す従来の実施例と比較して、図２Ａ乃至図２Ｃにおいては、寸法位置範囲５が広いため絶対位置の判定においてＬＥＤ２の位置が正常であると判定されやすく（図１Ａ乃至図１Ｃに示す従来の実施例では、本適用例における絶対位置の判定に相当する方法によってＬＥＤ２の位置が正常であるか異常であるかが判定されており、図１Ａ乃至図１Ｃに示す点線の円は、寸法位置範囲５に相当する）、かつ、相対位置の判定を追加で実施することによってＬＥＤ２の位置が正常であることの判定の精度を向上させている。

　また、本適用例において、相対位置の判定においてＬＥＤ２の位置が正常であると判定されることは、相関性があることを示唆しており、相関性を把握することによってＬＥＤ２をより基準位置４に近い位置に取り付けることが可能になる。例えば図２Ａにおいては、相対位置の判定においてＬＥＤ２の位置が正常であると判定されており、ＬＥＤ２の位置は、基準位置４に対して図２Ａの向きで全体的に右上にずれている。このため、ＬＥＤ２の位置を図２Ａの向きで全体的に左下に平行移動することによって、ＬＥＤ２をより基準位置４に近い位置に取り付けることが可能になる。また同様に、図１Ｂにおいても相関性が見られ、ＬＥＤ２の位置を図１Ｂの向きで全体的に左に平行移動することによって、ＬＥＤ２をより基準位置４に近い位置に取り付けることが可能になる。

　図３は、本開示が適用可能な位置評価装置１の一例を示す機能ブロック図である。本適用例における位置評価装置１は、カメラ１０、及び算出部１１、及び判定部１２、及びＰＣ１３等を備えて構成される。

　算出部１１は、カメラ１０の撮像画像を取得し、撮像画像におけるＬＥＤ２の位置及び基準位置４に基づいて、ＬＥＤ２のずれ量及びずれ方向を算出する。また、算出部１１は、ＬＥＤ２の位置から判定基準点７（以下の図４Ａ及び図４Ｂにおいて説明する）を算出し、判定基準点７を用いてさらに相対位置範囲６を算出する。詳細は以下の図４Ａ乃至図５Ｂにおいて説明する。

　判定部１２は、算出部１１が算出したＬＥＤ２のずれ量及びずれ方向に基づいて、上記の図２Ａ乃至図２Ｃにおいて説明したように、絶対位置の判定と相対位置の判定の双方の判定を実行することによって、ＬＥＤ２が良品であるか不良品であるかを判定する（ただし、絶対位置の判定によってＬＥＤ２が不良品であると判定した場合には、相対位置の判定を実行しない）。

　なお、図３に示す位置評価装置１を構成する算出部１１及び判定部１２以外の他の構成要素については、以下の実施例において説明する。

〔実施例〕
　以下、本開示の実施例に係る位置評価方法、及び位置評価装置１について、図面（上記の適用例で一旦説明した図面も含む）を用いてより詳細に説明する。なお、本開示の実施例に係る位置評価方法、及び位置評価装置１は、以下の構成に限定する趣旨のものではない。

＜機能構成＞
　ここで、図３の説明に戻る。実施例に係る位置評価装置１は、適用例において説明した位置評価装置１と同様の構成を有するため、適用例において説明した内容については、詳細な説明は省略する。また、本明細書では同一の構成要素については同一の符号を用いて説明を行う。

　ＰＣ１３は、キーボードやマウス等、制御装置（図示略）に情報をインプットする入力機器と、判定部１２から取得した、ＬＥＤ２の位置が正常であるか異常であるかの判定結果（ＬＥＤ２が良品であるか不良品であるかの判定結果も含む）を表示するディスプレイ等を備えて構成される。ＰＣ１３は、位置評価装置１を構成する構成要素の一つであってもよく、あるいは位置評価装置１とは独立した、判定部１２と通信可能な可搬式の外部機器であってもよい。なお、以下では、ＰＣ１３という表記は実質ＰＣ１３のディスプレイのことを示すものとする。ＰＣ１３は、上記の判定結果の他、カメラ１０の撮像画像やＬＥＤ２のずれ量及びずれ方向等も表示することが可能である。ＰＣ１３の表示内容の具体例について、詳細は以下の図６Ａ乃至図１０ＡＢに示す。

　また、カメラ１０は、位置評価装置１と独立しており、算出部１１は、この位置評価装置１と独立したカメラ１０（カメラ１０以外のカメラであってもよい）から撮像画像を取り込む機能を有していてもよい。

　図４Ａ及び図４Ｂは、実施例に係る、ＬＥＤ２の位置から判定基準点７を算出する方法を説明するための概念図である。なお、図２Ａ乃至図２Ｃにおいては、ＬＥＤ２の各々に対応して、ＬＥＤ２と同数である五の基準位置４及び五の寸法位置範囲５を図示しているが、図４Ａ及び図４Ｂにおいて図示するように、五の基準位置４及び五の寸法位置範囲５をそれぞれ、一の基準位置４及び一の寸法位置範囲５にまとめてもよい。

　図４Ａにおいては、ＬＥＤ２の各々の位置と、基準位置４との差に基づいて判定基準点７を算出する。例えば、ＬＥＤ２―２の位置と基準位置４との差は、ＬＥＤ２―２と基準位置４との間の、図４Ａの向きで横方向のベクトルｖ１と縦方向のベクトルｖ２のことを示す。この場合、直交座標系に当てはめて、基準位置４を原点とすると、ＬＥＤ２―２の位置の座標は（ｖ１、ｖ２）と表すことができる。図４Ａにおいて図示を省略しているが、同様にして、ＬＥＤ２―２以外のＬＥＤ２と基準位置４との間の、図４Ａの向きで横方向の距離と縦方向の距離もそれぞれ算出する。このようにして、図４Ａの向きで横方向のベクトルと縦方向のベクトルが各々五種類ずつ算出され、五種類のベクトルの平均、加重平均、中央値、最頻値、及び最小値の少なくとも一つを各々算出する。このようにして得られたベクトルの各々は、基準位置４に対する判定基準点７の位置を示す。

　図４Ｂにおいては、ＬＥＤ２の位置に基づいて判定基準点７を算出する。図４Ａとの相違点として、判定基準点７を算出する際に基準位置４を考慮しない。具体的には、ＬＥＤ２の位置の全てを内部または円周上に含む、半径が最小の円（図４Ｂに図示する一点鎖線の円）を算出し、この円の中心を判定基準点７とする。

　ここで、図４Ａ及び図４Ｂに示すいずれの方法を用いても判定基準点７を一意的に算出することができるが、以下に示す判定基準点７は図４Ａに示す方法によって算出されたものであることとする。

　図５Ａ及び図５Ｂは、図４Ａに示す方法によって算出した判定基準点７から相対位置範囲６を算出する方法を説明するための概念図である。図５Ａにおいては、相対位置範囲６は、四辺の長さが所定の規格値である判定基準点７を重心とした多角形の範囲である。図５Ｂにおいては、相対位置範囲６は、半径が所定の規格値である判定基準点７を中心とした円形の範囲である。図５Ａ及び図５Ｂの各々における相対位置範囲６は、形状が異なるが、判定基準点７と所定の規格値によって算出される点においては共通である。

　ここで、図５Ａ及び図５Ｂに示すいずれの相対位置範囲６を用いてＬＥＤ２の位置の評価を実施してもよいが、以下では図５Ａに示す多角形の相対位置範囲６を用いてＬＥＤ２の位置の評価を実施することとする（ただし、図１０Ｂに示すテーブルと直交座標系は、図５Ｂに示す円形の相対位置範囲６を用いてＬＥＤ２の位置の評価を実施した結果を示している）。

　以下では、図６Ａ乃至図８、図１０Ａ乃至図１０Ｄに基づいて、実施例に係る位置評価方法において、判定部１２が、ＬＥＤ２の位置が正常であるか異常であるかを判定する際に、ＰＣ１３が表示する内容の一例を説明する。

　図６Ａ及び図６Ｂにおいては、ＰＣ１３が、カメラ１０が撮像したＬＥＤ２の撮像画像（図６Ａ及び図６Ｂの向きで左側に図示）と、絶対位置の判定と相対位置の判定の双方の判定を幾何学的に表した幾何学図（図６Ａ及び図６Ｂの向きで右側に図示）を、別々に表示している。撮像画像上には、幾何学図に示す判定基準点７を、ＬＥＤ２の各々に対してＬＥＤ２と同じ数（実施例においては五）だけ表示してもよい。また、撮像画像における基板取り付け穴３１と固定穴３２は、前工程の実装工程（以下の図１１において説明する）において被取り付け体３上に形成された穴であり、後工程の組立工程（同様に以下の図１１において説明する）において、基板取り付け穴３１に基板（図示略）が取り付けられ、固定穴３２によって当該基板が固定される。ここで、幾何学図は、本開示における図に相当する。

　図６Ａは、相対位置の判定によって例えばＬＥＤ２―１及びＬＥＤ２―５の位置が異常であると判定された場合に、ＰＣ１３が表示する内容の一例である。このとき、幾何学図には、ＬＥＤ２の位置の異常を報知するためのＮＧという記載が表示されてもよい。また、幾何学図において、いずれのＬＥＤ２の位置が異常であるかが視覚的に容易に把握できるように、ＬＥＤ２―１及びＬＥＤ２―５を他のＬＥＤ２と異なる色で表示してもよい。また、ＬＥＤ２―１及びＬＥＤ２―５の位置のずれの補正方向の目安として、幾何学図において、ＬＥＤ２―１及びＬＥＤ２―５の各々から判定基準点７に向かう矢印が表示されてもよい。これらの矢印の方向に沿ってＬＥＤ２―１及びＬＥＤ２―５を平行移動することによって、ＬＥＤ２―１及びＬＥＤ２―５の位置のずれを補正することができる。

　対して図６Ｂは、絶対位置の判定と相対位置の判定の双方の判定によってＬＥＤ２の位置が正常であると判定された場合に、ＰＣ１３が表示する内容の一例である。このとき、幾何学図には、ＬＥＤ２の位置の異常を報知するためのＯＫという記載が表示されてもよい。また、上述の通り、相対位置の判定によってＬＥＤ２の位置が正常であると判定されることは、相関性があることを示唆しており、撮像画像における二の基板取り付け穴３１及び固定穴３２について、基板取り付け穴３１の中心に対する固定穴３２の中心のずれ量及びずれ方向（図６Ｂの向きで右上）は各々同等である。このずれ量及びずれ方向は相関性に依拠し、ＬＥＤ２の位置のずれを補正する目安となる。図６Ｂにおいては、撮像画像における基板取り付け穴３１及び固定穴３２を参照して、判定基準点７が図６Ｂの向きで左下に平行移動するように、ＬＥＤ２の位置のずれを補正すればよいと把握できる。

　図７Ａ及び図７Ｂにおいては、ＰＣ１３が、図６Ａ及び図６Ｂに示す撮像画像（基板取り付け穴３１及び固定穴３２は図示略）に重ねて、幾何学図を表示している。幾何学図については、図６Ａ及び図６Ｂに示す幾何学図と比較して、基準位置４及び寸法位置範囲５を表示しなくてもよい。また、幾何学図におけるＬＥＤ２の符号は省略している。図７Ａは図６Ａに対応し、図７Ｂは図６Ｂに対応するため、図７Ａ及び図７Ｂの詳細な説明は省略する。幾何学図の表示位置や大きさは、撮像画像上で変更可能であってもよい。

　図８においては、ＰＣ１３が、撮像画像（基板取り付け穴３１及び固定穴３２は図示略）に重ねて、撮像画像におけるＬＥＤ２の各々に対して、幾何学図を撮像画像におけるＬＥＤ２と同じ数だけ表示している。幾何学図については、相対位置範囲６及び判定基準点７のみ表示している。図８は、相対位置の判定によって例えばＬＥＤ２―３の位置が異常であると判定された場合に、ＰＣ１３が表示する内容の一例である。このとき、ＬＥＤ２―３の位置が異常である旨を通知するメッセージが表示されるようにしてもよい。メッセージの例としては、図９Ａに示すような吹き出しや、図９Ｂに示すようなポップアップ等が挙げられる。このメッセージによって、位置評価装置１のユーザはいずれのＬＥＤ２の位置が異常であるかを容易に把握でき、また、ユーザにＬＥＤ２―３の位置の補正を催促することもできる。また、図９Ａ及び図９Ｂに示すメッセージは、図８に示す表示内容に追加して表示されているが、図６Ａ乃至図７Ｂに示す表示内容に追加して表示されてもよい。

　図１０Ａ乃至図１０Ｄにおいてはそれぞれ、ＰＣ１３が、テーブル（図１０Ａ及び図１０Ｃに図示）と直交座標系（図１０Ｂ及び図１０Ｄに図示）を用いて、相対位置の判定による判定結果と、判定基準点７を基準としたＬＥＤ２の位置を表示している。図６Ａ乃至図８の表示内容と比較して、図１０Ａ乃至図１０Ｄの表示内容は、撮像画像を含まない点で相違点がある。

　図１０Ａ及び図１０Ｂは、図５Ａに示す多角形の相対位置範囲６を用いて相対位置の判定を実施した場合の表示内容である。図１０Ａにおいて、テーブルに示す計測値Ｘ及び計測値Ｙは、判定基準点７を直交座標系の原点としたときのＬＥＤ２の座標である。すなわち、計測値Ｘ及び計測値Ｙは、判定基準点７に対するＬＥＤ２のずれ量及びずれ方向を示している。また、テーブルに示す規格値Ｘ及び規格値Ｙは、上記の図５Ａにおいて説明した多角形の四辺の長さ（図１０ＡにおいてはＸ方向の長さとＹ方向の長さ）の規格値を示す。すなわち、図１０Ａにおいては、直交座標系における、Ｘ＝±０．０３とＹ＝±０．０３の４本の直線で囲まれた多角形が相対位置範囲６を表し、Ｘ方向の長さとＹ方向の長さの規格値はいずれも０．０６である。なお、当該４本の直線を色付きで図１０Ｂに示す直交座標系に表示してもよい。

　以上を踏まえて、ＬＥＤ２―４は計測値Ｘが規格値Ｘの範囲外であり、ＬＥＤ２―５は計測値Ｙが規格値Ｙの範囲外であるため、ＬＥＤ２―４及びＬＥＤ２―５の位置は相対位置範囲６の範囲外にある。このとき、テーブルにおいて、ＬＥＤ２が不良品である旨を通知する表示として、判定結果をＮＧと表示し、このＮＧの表示と、該当箇所の計測値Ｘ及び計測値Ｙを色付きで表示してもよい。

　図１０Ｃ及び図１０Ｄは、図５Ｂに示す円形の相対位置範囲６を用いて相対位置の判定を実施した場合の表示内容である。図１０Ｃにおいて、テーブルに示す計測値は、判定基準点７を円形の中心としたときの判定基準点７からＬＥＤ２の位置までの距離である。また、テーブルに示す規格値は、上記の図５Ｂにおいて説明した判定基準点７を中心とした円形の半径の規格値を示す。図１０Ｄに示す直交座標系においては、判定基準点７をＸ軸として、ＬＥＤ２の座標のＸ軸からの垂直方向の距離（すなわちＬＥＤ２のＹ座標）がテーブルに示す計測値を示す。ここで、図１０Ａ及び図１０Ｂとの相違点として、図１０Ｃ及び図１０Ｄにおいては、判定基準点７に対するＬＥＤ２のずれ量（すなわち判定基準点７からＬＥＤ２の位置までの距離）を示し、判定基準点７に対するＬＥＤ２のずれ方向については示していない。

　図１０Ｄに示す直交座標系においては、第１象限のＹ座標の値のみを判定基準点７に対するＬＥＤ２のずれ量として考慮している。テーブルに示す規格値は、０．０５であるため、第１象限におけるＹ≦０．０５の範囲が、相対位置範囲６の範囲を示し、ＬＥＤ２の位置は全て相対位置範囲６の範囲内にある。このとき、テーブルにおいて、ＬＥＤ２が良品である旨を通知する表示として、判定結果をＯＫと表示してもよい。

　なお、図６Ａ乃至図１０Ｄに示す、ＰＣ１３が表示する内容は、位置評価装置１のユーザが手動で自由に切り替えられる仕様であってもよい。例えば、ＰＣ１３が図６Ａ及び図６Ｂに示すような内容を表示している場合において、撮像画像と幾何学図を重ねて両者を比較したい場合には、図７Ａ及び図７Ｂに示すような内容に切り替えることが可能であってもよい。また、ＬＥＤ２の各々に対して詳細に相対位置の判定の結果を確認したい場合には、図８に示すような内容に切り替えることが可能であってもよい。また、判定基準点７に対するＬＥＤ２の位置を数値的に確認したい場合には、図１０Ａ乃至図１０Ｄに示すような内容に切り替えることが可能であってもよい。

＜付記１＞
　複数の部品（２）の取り付け位置を評価する位置評価方法であって、
　基準位置（４）に対する前記複数の部品の前記取り付け位置のずれを算出し、
　前記基準位置に基づいて定められる寸法位置範囲（５）と、前記複数の部品の前記取り付け位置の前記ずれに基づいて定められる前記複数の部品どうしの相対位置範囲（６）と、を用いて、前記複数の部品の前記取り付け位置が、前記寸法位置範囲及び前記相対位置範囲の双方の範囲内に含まれる場合に正常と判定することを特徴とする、位置評価方法。

＜付記２＞
　複数の部品（２）の取り付け位置を評価する位置評価装置（１）であって、
　基準位置（４）に対する前記複数の部品の前記取り付け位置のずれを算出する算出部（１１）と、
　前記基準位置に基づいて定められる寸法位置範囲（５）と、前記複数の部品の前記取り付け位置の前記ずれに基づいて定められる前記複数の部品どうしの相対位置範囲（６）と、を用いて、前記複数の部品の前記取り付け位置が、前記寸法位置範囲及び前記相対位置範囲の双方の範囲内に含まれる場合に正常と判定する判定部（１２）と、を備えることを特徴とする、位置評価装置（１）。

１　　：位置評価装置
１０　：カメラ
１１　：算出部
１２　：判定部
１３　：ＰＣ
２　　：ＬＥＤ
３　　：被取り付け体
３１　：基板取り付け穴
３２　：固定穴
４　　：基準位置
５　　：寸法位置範囲
６　　：相対位置範囲
７　　：判定基準点

Claims (9)

1. 　複数の部品の取り付け位置を評価する位置評価方法であって、
   　基準位置に対する前記複数の部品の前記取り付け位置のずれを算出し、
   　前記基準位置に基づいて定められる寸法位置範囲と、前記複数の部品の前記取り付け位置の前記ずれに基づいて定められる前記複数の部品どうしの相対位置範囲と、を用いて、前記複数の部品の前記取り付け位置が、前記寸法位置範囲及び前記相対位置範囲の双方の範囲内に含まれる場合に正常と判定することを特徴とする、位置評価方法。
2. 　前記相対位置範囲は、四辺の長さが所定の規格値である多角形の範囲、または半径が所定の規格値である円形の範囲であることを特徴とする、請求項１に記載の位置評価方法。
3. 　前記相対位置範囲は、前記複数の部品の前記取り付け位置に基づいて算出される判定基準点を用いて定められることを特徴とする、請求項１に記載の位置評価方法。
4. 　前記相対位置範囲を前記多角形、または前記円形で表し、前記相対位置範囲に合わせて、前記基準位置、前記寸法位置範囲、前記取り付け位置、及び前記判定基準点の少なくとも一つを表した図を表示することを特徴とする、請求項３に記載の位置評価方法。
5. 　前記判定基準点は、前記複数の部品の各々の前記取り付け位置と、前記基準位置との差の平均、加重平均、中央値、最頻値、及び最小値の少なくとも一つによって算出される点であることを特徴とする、請求項３に記載の位置評価方法。
6. 　前記判定基準点は、前記複数の部品の前記取り付け位置の全てを内部または円周上に含む、半径が最小の円の中心であることを特徴とする、請求項３に記載の位置評価方法。
7. 　前記複数の部品を撮像した撮像画像またはモデル図と、前記図が別々に表示される、
   　または、前記撮像画像または前記モデル図に重ねて、前記図が任意の一箇所に表示される、
   　または、前記撮像画像または前記モデル図に重ねて、前記撮像画像または前記モデル図における前記複数の部品の各々に対して前記図が表示されることを特徴とする、請求項４に記載の位置評価方法。
8. 　直交座標系が表示され、
   　前記相対位置範囲が前記多角形の範囲であり、かつ、前記多角形が矩形である場合には、Ｘ軸に平行な２本の直線とＹ軸に平行な２本の直線で囲まれた範囲が前記相対位置範囲として、かつ、原点が前記判定基準点として、かつ、各々の点のＸ座標の値とＹ座標の値が前記基準位置に対する前記取り付け位置のずれ量及びずれ方向として表示され、
   　前記相対位置範囲が前記円形の範囲である場合には、前記直交座標系の第１象限のうちＸ軸に平行な直線のＹ座標の値以下の範囲が前記相対位置範囲として、かつ、第１象限のＸ軸が前記判定基準点として、かつ、各々の点のＹ座標の値が前記基準位置に対する前記位置の前記ずれ量として表示されることを特徴とする、請求項２に記載の位置評価方法。
9. 　複数の部品の取り付け位置を評価する位置評価装置であって、
   　基準位置に対する前記複数の部品の前記取り付け位置のずれを算出する算出部と、
   　前記基準位置に基づいて定められる寸法位置範囲と、前記複数の部品の前記取り付け位置の前記ずれに基づいて定められる前記複数の部品どうしの相対位置範囲と、を用いて、前記複数の部品の前記取り付け位置が、前記寸法位置範囲及び前記相対位置範囲の双方の範囲内に含まれる場合に正常と判定する判定部と、を備えることを特徴とする、位置評価装置。

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