| 【発明の名称】 |
ワーク供給装置及びワークの位置決め方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】橘高 幹雄
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| 【要約】 |
【課題】簡単な画像処理にてワークのエッジ位置を検出し、ワーク位置の補正を容易に行う。
【解決手段】今回載置されるワーク１１０は、フィンガ１０２によりクランプされたままの状態で前回載置済みのワーク１０９から所定距離だけ離反したターゲット１０５の上方に配置され、カメラ１０３の視野３０１には、ワーク１１０の下方に位置するターゲット１０５と、ワーク１１０のエッジ部分３０３と、ワークの基準位置３０２とが存在し、前回載置済みのワーク１０９は視野３０１には入っていない。ワークのエッジ部分３０３は、視野３０１の暗から明への立ち上り部分を検出すれば、その境界部分がエッジ部分３０３として簡単な画像処理にて検出できる。また、エッジ部分３０３はＲＡＭに記憶され、次回の位置補正時に用いられる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ワークを基板上に載置するワーク供給装置において、前記ワークをクランプして前記基板上の所定位置に移動させるクランプ手段と、前記クランプ手段により移動されたワークのエッジ部分を検出するエッジ検出手段と、前記エッジ検出手段により検出されたエッジ部分を記憶する記憶手段と、前記ワークに設けられ、前記記憶手段により記憶されたエッジ部分から所定範囲内に設けられた基準位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段により検出された基準位置と目標位置とのズレ量を検出する補正量検出手段と、前記ズレ量が所定範囲内であるか否かを判定する判定手段と、前記ズレ量が所定範囲内でない場合に、前記ズレ量が所定範囲内になるように前記ワーク或いはクランプ手段を相対的に移動させる移動手段とを備え、前記位置検出手段は、前記記憶手段にワークのエッジ部分が記憶されている場合に、新たにエッジ部分の検出を行わずに、前記記憶手段により記憶されたエッジ部分を用いて前記基準位置を検出することを特徴とするワーク供給装置。
【請求項２】 前記クランプ手段は、前記ズレ量が所定範囲内になってからクランプ状態が解除されることを特徴とする請求項１に記載のワーク供給装置。
【請求項３】 前記ワークは、前記基板上において、既に載置済みのワークから所定距離だけ離反した位置に移動されることを特徴とする請求項１に記載のワーク供給装置。
【請求項４】 前記位置検出手段はカメラからなり、前記所定距離は前記載置済みワークが該カメラの視野に入らない距離であることを特徴とする請求項３に記載のワーク供給装置。
【請求項５】 前記位置検出手段は、前記カメラの視野の暗から明への立ち上り部分を前記ワークのエッジ部分として検出することを特徴とする請求項４に記載のワーク供給装置。
【請求項６】 ワークをクランプして基板上の所定位置に移動させるクランプ手段を備えるワーク供給装置におけるワークの位置決め方法であって、前記クランプ手段により移動されたワークのエッジ部分を検出するエッジ検出工程と、前記エッジ検出工程にて検出されたエッジ部分を記憶する記憶工程と、前記ワークに設けられ、前記記憶工程にて記憶されたエッジ部分から所定範囲内に設けられた基準位置を検出する位置検出工程と、前記位置検出工程にて検出された基準位置と目標位置とのズレ量を検出する補正量検出工程と、前記ズレ量が所定範囲内であるか否かを判定する判定工程と、前記ズレ量が所定範囲内でない場合に、前記ズレ量が所定範囲内になるように前記搬送手段或いはクランプ手段を相対的に移動させる移動工程とを有し、前記位置検出工程では、前記記憶にてワークのエッジ部分が記憶されている場合に、新たにエッジ部分の検出を行わずに、前記記憶工程にて記憶されたエッジ部分を用いて前記基準位置を検出することを特徴とするワークの位置決め方法。
【請求項７】 前記ワークは、前記基板上において、既に載置済みのワークから所定距離だけ離反した位置に移動されることを特徴とする請求項６に記載のワークの位置決め方法。
【請求項８】 前記位置検出では、カメラが用いられ、前記所定距離は前記載置済みワークが該カメラの視野に入らない距離であることを特徴とする請求項７に記載のワークの位置決め方法。
【請求項９】 前記位置検出工程では、前記カメラの視野の暗から明への立ち上り部分を前記ワークのエッジ部分として検出することを特徴とする請求項８に記載のワークの位置決め方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
〔発明の詳細な説明〕
本発明は、例えば、複数個のワークをターゲット上に載置する際に、その載置されるワークの位置を補正するワーク供給装置及びワークの位置決め方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、プリント基板上に載置されるワークの位置を補正する際には、複雑な画像処理を行なってワークの基準位置を検索し、その検索された基準位置を所望の位置に移動させることにより位置決めを行なっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来では、ワークの位置補正を複雑な画像処理により行なっているため、演算処理負荷やサイクルタイムの増大、或いは装置の複雑化や高コスト化を招いている。
【０００４】本発明は、上述の課題に鑑みてなされ、その目的は、簡単な画像処理にてワークのエッジ位置を検出し、ワーク位置の補正を容易に行うことができるワークの位置決め方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目的を達成するため、本発明のワーク供給装置は以下の構成を備える。即ち、ワークを基板上に載置するワーク供給装置において、前記ワークをクランプして前記基板上の所定位置に移動させるクランプ手段と、前記クランプ手段により移動されたワークのエッジ部分を検出するエッジ検出手段と、前記エッジ検出手段により検出されたエッジ部分を記憶する記憶手段と、前記ワークに設けられ、前記記憶手段により記憶されたエッジ部分から所定範囲内に設けられた基準位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段により検出された基準位置と目標位置とのズレ量を検出する補正量検出手段と、前記ズレ量が所定範囲内であるか否かを判定する判定手段と、前記ズレ量が所定範囲内でない場合に、前記ズレ量が所定範囲内になるように前記ワーク或いはクランプ手段を相対的に移動させる移動手段とを備え、前記位置検出手段は、前記記憶手段にワークのエッジ部分が記憶されている場合に、新たにエッジ部分の検出を行わずに、前記記憶手段により記憶されたエッジ部分を用いて前記基準位置を検出する。
【０００６】また、好ましくは、前記クランプ手段は、前記ズレ量が所定範囲内になってからクランプ状態が解除される。
【０００７】また、好ましくは、前記ワークは、前記基板上において、既に載置済みのワークから所定距離だけ離反した位置に移動される。
【０００８】また、好ましくは、前記位置検出手段はカメラからなり、前記所定距離は前記載置済みワークが該カメラの視野に入らない距離である。
【０００９】また、好ましくは、前記位置検出手段は、前記カメラの視野の暗から明への立ち上り部分を前記ワークのエッジ部分として検出する。
【００１０】また、本発明のワークの位置決め方法は以下の特徴を備える。即ち、ワークをクランプして基板上の所定位置に移動させるクランプ手段を備えるワーク供給装置におけるワークの位置決め方法であって、前記クランプ手段により移動されたワークのエッジ部分を検出するエッジ検出工程と、前記エッジ検出工程にて検出されたエッジ部分を記憶する記憶工程と、前記ワークに設けられ、前記記憶工程にて記憶されたエッジ部分から所定範囲内に設けられた基準位置を検出する位置検出工程と、前記位置検出工程にて検出された基準位置と目標位置とのズレ量を検出する補正量検出工程と、前記ズレ量が所定範囲内であるか否かを判定する判定工程と、前記ズレ量が所定範囲内でない場合に、前記ズレ量が所定範囲内になるように前記搬送手段或いはクランプ手段を相対的に移動させる移動工程とを有し、前記位置検出工程では、前記記憶にてワークのエッジ部分が記憶されている場合に、新たにエッジ部分の検出を行わずに、前記記憶工程にて記憶されたエッジ部分を用いて前記基準位置を検出する。
【００１１】また、好ましくは、前記ワークは、前記基板上において、既に載置済みのワークから所定距離だけ離反した位置に移動される。
【００１２】また、好ましくは、前記位置検出では、カメラが用いられ、前記所定距離は前記載置済みワークが該カメラの視野に入らない距離である。
【００１３】また、好ましくは、前記位置検出工程では、前記カメラの視野の暗から明への立ち上り部分を前記ワークのエッジ部分として検出する。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】本実施形態として、ターゲット（例えば、プリント基板）上に複数のワーク（例えば、ＩＣチップ等の電子部品）を載置するワーク供給装置におけるワークの位置決め方法について説明する。
【００１６】図１は、本実施形態のワーク供給装置を示す概略図である。
【００１７】図１に示すように、移動テーブル１０１は、ワーク１０６〜１１０を載置するターゲット１０５が設けられてレール１００上を矢視Ｓ方向に移動可能に設けられている。フィンガ１０２は、ワーク１０６〜１１０を不図示のワーク供給源からピックアップしてターゲット１０５上に持ってくるために、ターゲット１０５に対して旋回及び上下方向に移動可能に設けられている。カメラ１０３は、図３に示す領域３０１の視野を有するＣＣＤセンサ等からなるカメラであり、フィンガ１０２にクランプされてターゲット１０５の上方に移動されたワークの形状を画像処理により取り込む。ターゲット１０５は、ワーク１０６〜１１０が載置され、移動テーブル１０１上に固定されている。１０６はターゲット１０５に載置された１個目のワークであり、１０７はターゲット１０５に載置された２個目のワークであり、１０８はターゲット１０５に載置された３個目のワークであり、１０９はターゲット１０５に載置された４個目のワークである。１１０は、これからターゲット１０５に配置される５個目のワークであり、フィンガ１０２にクランプされてターゲット１０５の上方に位置している。
【００１８】今回載置するワーク１１０は、フィンガ１０２にクランプされてターゲット１０５の上方に移動され、ワーク１１０が後述するターゲット上の目標位置の上方に位置するように移動テーブル１０１を移動する。
【００１９】図２は、本実施形態のワーク供給装置の制御ブロック図である。
【００２０】図２に示すように、２０１は装置全体の動作を統括して制御するコントローラで、ＣＰＵ（中央演算処理装置）２０５、ＲＯＭ２０６、ＲＡＭ２０７、データバス２０８、テーブルアクチュエータインタフェース２０２、画像入力インタフェース２０３、フィンガアクチュエータインタフェース２０４を有する。ＣＰＵ２０５、ＲＯＭ２０６及びＲＡＭ２０７は、データバス２０８及びテーブルアクチュエータインターフェース２０２を介してモータ２０９及びエンコーダ２１０に接続され、また、画像入力インターフェース２０３を介してカメラ１０３に接続され、フィンガアクチュエータインターフェース２０４を介してソレノイドバルブ２１２、センサ２１３に接続されている。
【００２１】テーブルアクチュエータインターフェース２０２は、モータ２０９及びエンコーダ２１０とＣＰＵ２０５との間においてモータ駆動信号やエンコーダ信号等をデータバス２０８を介して入出力可能にしている。また、画像入力インタフェース２０３は、カメラ１０３により取り込まれる画像をＣＰＵ２０５に出力可能にしている。フィンガインタフェース２０４は、フィンガ駆動用ソレノイドバルブ２１２及びフィンガ位置検出とＣＰＵ２０５との間においてバルブ駆動信号や位置センサ信号等をデータバス２０８を介して入出力可能にしている。
【００２２】ＣＰＵ２０５は、図５に示す位置決め処理のフローチャートを実行し、データバス２０８を介して、ＲＯＭ２０６やＲＡＭ２０７にアクセス可能となっている。ＲＯＭ２０６には図５に示す制御プログラムやデータが格納されている。ＲＡＭ２０７には、ＲＯＭ２０６からダウンロードされた制御プログラムや、プログラム実行時におけるワークの画像データやフィンガの位置データ等が格納される。モータ２０９は、移動テーブル１０１をレール１００上で矢視Ｓ方向に駆動する。エンコーダ２１０は、モータ２０９の位置を検出するために設けられている。ソレノイドバルブ２１２は、フィンガ１０２を駆動する油圧回路に設けられた弁の開閉状態を調節する。センサ２１３は、フィンガの状態を検出する。
【００２３】図３は、図１に示すワーク供給装置の平面図である。
【００２４】図３の符号３０１はカメラ１０３の視野を示し、符号３０３は、今回載置されるワーク１１０のエッジ部分を示し、符号３０２は、ワークの一部に設定された基準位置（例えば、ＩＣの形状パターン）を示している。
【００２５】同図において、今回載置されるワーク１１０は、フィンガ１０２によりクランプされたままの状態で前回載置済みのワーク１０９から所定距離だけ離反したターゲット１０５の上方に配置され、カメラ１０３の視野３０１には、ワーク１１０の下方に位置するターゲット１０５と、ワーク１１０のエッジ部分３０３と、ワークの基準位置３０２とが存在し、前回載置済みのワーク１０９は視野３０１には入っていない。この状態では、カメラ１０３から見たターゲット１０５は暗く、ワーク１１０は明るい。従って、ワークのエッジ部分３０３は、視野３０１の暗から明への立ち上り部分を検出すれば、その境界部分がエッジ部分３０３として簡単な画像処理にて検出できるのである。
【００２６】図４は、図３に示すワークの位置関係とは異なる状態を示す平面図である。
【００２７】図３と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略するが、図４の符号４０１は、前回載置済みワーク１０９の形状パターンを示している。
【００２８】同図において、今回載置するワーク１１０は、前回載置済みワーク１０９に近接して配置され、カメラ１０３の視野３０１には、ワーク１１０を載置するターゲット１０５と、ワーク１１０のエッジ部分３０３と、ワークの基準位置３０２と、前回配列済みのワーク１０９の形状パターン４０１とが存在している。この状態では、前回配列済みのワーク１０９の形状パターン４０１は暗く複雑な画像となる。従って、今回載置されるワーク１１０のエッジ部分３０３の検出には、図３の場合と比較して高度な画像処理が必要となる。
【００２９】従って、図３に示すように、今回載置するワーク１１０を前回載置済みのワーク１０９から離反させ、カメラ１０３の視野３０１に入らない場所に配置して、画像処理を実行すれば、今回載置するワーク１１０のエッジ部分３０３は、視野３０１の暗から明への立ち上り部分を検出するという簡単な画像処理にて検出できるのである。
【００３０】図５は、今回載置するワークをターゲット上に載置する際に、ワークの基準位置をターゲット上の予め決められた目標位置に位置決めする手順を示すフローチャートである。
【００３１】図５のフローチャートでは、１つのワークの位置決め手順について説明している。
【００３２】図５及び図３において、処理が開始されると、先ず、ステップＳ１では、ワーク位置の補正動作回数を表わすカウンタ値Ｎを初期化する（Ｎ→１）。ステップＳ２では、補正動作回数が１回か否かを判定する。ステップＳ２での判定がＹＥＳ（Ｎ＝１）ならばステップＳ３に進み、判定がＮＯ（Ｎ＞１）ならばステップＳ７に進む。
【００３３】ステップＳ３では、カメラ１０３の視野３０１と前回載置済みのワーク１０９と今回載置するワーク１１０との位置関係が図３の状態（即ち、前回載置済みのワーク１０９がカメラ１０３の視野３０１に入らない位置関係）となるように、移動テーブル１０１を移動する。ステップＳ４では、フィンガ１０２を下降させてワーク１１０をターゲット１０５上に移動させるが、ワーク１１０はフィンガ１０２にクランプされている状態とする。ステップＳ５では、カメラ１０３により、今回載置するワーク１１０のエッジ部３０３を検出する。ステップＳ６では、ステップＳ５において検出されたエッジ部分３０３の位置をＲＡＭに記憶させる。
【００３４】上述のステップＳ２からＳ６までの処理では、補正動作回数が１回目（Ｎ＝１）の場合で検出されたワーク１１０のエッジ位置が記憶される。ステップＳ７では、カメラ１０３により、ステップＳ２からＳ６にて検出されたワークのエッジ位置から所定範囲内に存在するワークの基準位置を検出する。この基準位置の検出は、例えば、黒線中心検索等の画像処理技術を用いて実現できる。ステップＳ８では、ワークの基準位置と目標位置のズレ量を演算し、ステップＳ９では、ステップＳ８で演算されたズレ量が所定の誤差範囲内であるか否かを判定する。ステップＳ９での判定がＹＥＳ（ズレ量が所定誤差範囲内）ならば、ステップＳ１３に進み、判定がＮＯ（ズレ量が所定誤差範囲外）ならば、ステップＳ１０に進む。
【００３５】ステップＳ１０では、ステップＳ８で算出されたズレ量から移動テーブル１０１の移動量を算出する。ステップＳ１１では、ステップＳ１０で算出された移動量だけ移動テーブル１０１を移動する。ステップＳ１２では、補正動作回数Ｎに１を加算して、同じワーク（即ち、今回載置するワーク１１０）に対して、目標位置とのズレ量が所定の誤差範囲内となるまでステップＳ２からの処理を繰り返す。
【００３６】ステップＳ１３では、フィンガ１０２のクランプを解除し、今回載置するワーク１１０をターゲット１０５上に載置して１つのワークの位置決めを完了する。
【００３７】上述の処理によれば、今回載置するワーク１１０をターゲット１０５上に載置する際の位置決めで、ワークのエッジ部分の検出を１回目の位置決め動作で行なえばよく、その後の動作では１回目で検出されたエッジ位置を用いて簡単な画像処理にて実現できる。
【００３８】尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で上記実施形態を修正又は変更したものに適用可能である。
【００３９】例えば、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【００４０】この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００４１】プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００４２】また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００４３】さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、１回目の補正動作で検出されたワークのエッジ位置を記憶させ、２回目以降の補正動作では１回目のエッジ位置を用いるので、不要な演算処理等を無くして、補正動作の効率化を図ることができ、演算処理負荷やサイクルタイムの増大、或いは装置の複雑化や高コスト化を防止できる。
【００４５】また、ワークのエッジ位置を検出する際に、ワークは、基板上において既に載置済みのワークから所定距離だけ離反した、載置済みワークがカメラの視野に入らない距離に配置されるので、エッジ検出が容易に実行できると共に、簡単な画像処理にてエッジ部分を検出できる。
【００４６】
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１００７
【氏名又は名称】キヤノン株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１２月１６日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 康徳 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１７７２９５ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）７月２日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−３４６７１４ |
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