JP3755215B2 - Multi-layer laminate positioning device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、前工程から送られてきた多層積層板を次工程に送る際に多層積層板の位置決めを行う多層積層板位置決め装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に多層積層板20は図16に示すように、回路が形成された内層板21にプリプレグ23を介して外層板22を重ね合わせて合成樹脂製の接着剤等により固着して成形されている。多層積層板20の孔明け用の基準マークA,B,Cは内層板21に回路パターンとして形成されているために肉眼では見にくくなっている。そのため、従来よりX線孔明け装置を用い、多層積層板に設けた基準マークをX線を使って検出し、検出した基準マークA,B,Cに基づいて次工程のための基準孔の孔明けが行われていた。
【0003】
ところで、内層板21に形成される基準マークA…の寸法は最外径が5〜8mm程度の非常に小さいものであり、しかも孔明け加工の寸法精度を±50μm以下のばらつきに抑えるためには、X線孔明け装置が具備するX線カメラの視野を一辺が10mmの正方形(以下、「□10mm」と表記する)の狭い視野にする必要がある。このようなX線カメラの□10mmの狭い視野内に多層積層板20の基準マークA…を入れるために、従来では以下の(1)〜(3)に示すようにしてX線孔明け装置に対する位置決めが行われていた。
(1)成形された多層積層板20の周縁部分にできた樹脂流れ部24を予め荒切断し、多層積層板20の端面を基準にX線孔明け装置に対する位置決めを行う。
(2)X線カメラを用いた位置決め装置によって基準マークA…を検出し、検出した基準マークA…に基づいてX線孔明け装置に対する位置決めを行う。すなわち、2台のX線カメラを対向位置に配設して各X線カメラの視野を最初に広く(一辺が30mmの正方形、以下「□30mm」と表記)して基準マークA…のおおよその位置を検出した後に、視野を狭く(□10mm)して基準マークA…の重心を2値化画像処理により求めて基準マークA…の縦方向の位置を検出し、さらに多層積層板を約90度回転させて同じ手順によって横方向で基準マークA…の検出を行うことで多層積層板の縦横方向の位置を検出し、それら縦横方向の検出結果に基づいて多層積層板の角度を補正してX線孔明け装置に対する位置決めを行う。
(3)作業者が肉眼で基準マークA…を確認して多層積層板20の外層板22に基準マークA…の位置に対応した印をつけるとともに、次工程のX線孔明け装置に搬送するための搬送テーブルにレーザスポット位置合わせ装置を配設し、上記印にレーザスポットを一致させることでX線孔明け装置に対する位置決めを行う。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記(1)〜(3)には、それぞれ以下に示すような問題がある。まず上記(1)では、切断後の多層積層板20の外形寸法と基準マークA…が形成されている内層板21の寸法とが異なっているため、多層積層板20の端面を基準とした場合には基準マークA…の位置がずれてしまい、精度の高い位置決めが困難である。
【0005】
次に上記(2)の従来位置決め装置にあっては、X線カメラを用いた画像処理系が2系統必要であるためにコストがかかるという問題がある。さらに、X線カメラの視野を□10mmと□30mmに切り換えるために、X線カメラと多層積層板20との距離を変えるような動き、例えばX線カメラの上下動が必要となって位置決め処理に時間がかかったり、縦横で多層積層板20の方向を変えるので角度の補正が必要になる。しかも、X線の画像はその視野に入る白黒の面積や配置により影響を受け、例えば□30mmの広い視野であるとX線画像を2値化した場合に周辺部分に閾値に起因する不要な影が発生するという不具合もある。
【0006】
最後に上記(3)では、作業者の熟練の程度によって位置決めの精度が左右されたり、コストが高くなるといった問題がある。
本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、簡単な構成により多層積層板を精度よく位置決めすることができる多層積層板位置決め装置を提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、上記目的を達成するために、前工程から送られてきた多層積層板を次工程に送る際に多層積層板の位置決めを行う多層積層板位置決め装置であって、多層積層板を保持して前工程から次工程に送るとともに少なくとも水平及び垂直方向に移動自在並びに回動自在のアーム部を有するロボットと、多層積層板にX線を照射するX線発生手段と、多層積層板を撮像してX線画像を取り込むX線カメラと、多層積層板に形成されている位置決めのための基準マークをX線カメラで撮像したX線画像を画像処理して多層積層板を保持するロボットの姿勢制御データを求める画像処理手段と、少なくとも画像処理手段で求めた姿勢制御データに基づいてロボットの姿勢制御を行うロボット制御手段とを備え、X線カメラにおける直交座標系と、ロボットにおける直交座標系と、ロボットに保持された多層積層板における直交座標系とを略一致させる処理を、前工程から送られてきた多層積層板ごと毎回予め実行して成ることを特徴とし、X線カメラを1台として簡単な構成により多層積層板を精度よく位置決めすることができる。
【0008】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、画像処理手段が、多層積層板の両端部に形成された一対の基準マークをX線カメラで撮像したX線画像からX線カメラにおける直交座標系あるいはロボットにおける直交座標系での各基準マークの重心の座標値を求めるとともに、各基準マークの重心の座標値からロボットの姿勢制御データを求めることを特徴とし、簡単な処理でロボットの姿勢制御データを容易に求めることができる。
【0009】
請求項3の発明は、請求項1の発明において、画像処理手段が、X線カメラにおける直交座標系の直交軸上の任意の点に対するロボットにおける直交座標系での座標値を求めるとともに、求めた座標値からX線カメラにおける直交座標系の直交軸とロボットにおける直交座標系の直交軸とのなす角度を求め、且つ求めた角度だけロボットにおける直交座標系を回転させてX線カメラにおける直交座標系とロボットにおける直交座標系とを略一致させる処理を予め実行して成ることを特徴とし、簡単な処理で各直交座標系を容易に一致させることができる。
【0010】
請求項4の発明は、請求項1の発明において、画像処理手段が、X線カメラの撮像範囲内で予め登録された基準マークのテンプレートと一致する部分を探索することで基準マークの重心の座標値を求めることを特徴とし、X線画像を多値画像として処理することができ、2値画像として処理する場合に比べてノイズの低減が図れ、画像処理の精度を向上させることができる。
【0011】
請求項5の発明は、請求項1の発明において、次工程として、X線画像により認識される基準マークに基づいて多層積層板の所定の位置に孔明け加工を行うX線孔明け装置を用いることを特徴とし、次工程には多層積層板が位置決めされて送られ、X線孔明け装置における基準マークの位置合わせ作業が簡素化できる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
図14は本発明の多層積層板位置決め装置を利用して、粗位置決め装置40によって多層積層板20のおおまかな位置決めを行ない(前工程)、X線孔明け装置50によって多層積層板20に孔明けを行う(次工程)ために、X線孔明け装置50に対して位置決めを行う多層積層板製造工程を模式的に表した図である。
【0013】
成形された多層積層板20は、周縁の樹脂流れ部24が付いたままの状態で投入リフタ30に積載され、図示しない投入ホイストによって1枚ずつ粗位置決め装置40に搬送される。粗位置決め装置40は、図15に示すようにパルスモータやサーボモータなどのモータ42により駆動される複数のジョガ43…が作業台41上に設けられており、作業台41の略中央に載置された多層積層板20を前後左右からジョガ43…によって押動して大まかに所定位置に位置決めする。この粗位置決め装置40による多層積層板20の大まかな位置決め作業までが前工程である。
【0014】
次に、粗位置決め装置40の作業台41上に載置された多層積層板20は、ロボット10によって本発明の多層積層板位置決め装置を構成するX線カメラ2のところまで搬送される。
ロボット10は従来周知の構造を有する市販のものであって、図2に示すように台座12によって床に固定された円柱状のロボット本体11と、一端部を軸として水平方向回動自在にロボット本体11に固定された第1アーム部13と、一端部を軸として水平方向回動自在に第1アーム部13の自由端部に固定された第2アーム部14と、第2アーム部14の自由端部に上下動及び回動自在に設けられた軸15と、軸15の下端に固定された矩形板状のフレーム16と、フレーム16の四隅に設けられて多層積層板20を吸着する吸着パッド17…と、吸着パッド17…によって多層積層板20が吸着されていることを確認するための吸着確認センサ18とで構成され、後述するロボットコントローラ8によって制御されて、図3に示すように粗位置決め装置40の作業台41に載置された多層積層板20をフレーム16の吸着パッド17…により吸着し、第1アーム部13及び第2アーム部14を回動させてX線発生器1及びX線カメラ2が配置されている位置まで多層積層板20を搬送するのである。
【0015】
図1は本実施形態における多層積層板位置決め装置の構成を示す概略図である(但し、ロボット10については図示は省略している)。X線発生器1とX線カメラ2の間には、円形の透孔3aを有する矩形板状の受け台3が配設される。円形の透孔3aはX線カメラ2の視野に合わせた寸法に形成されており、透孔3aを通るX線のみが多層積層板20に照射されるようにして画像ノイズを低減させることができる。X線カメラ2に取り込まれた多層積層板20の画像信号はカメラコントローラ4に出力される。カメラコントローラ4はX線カメラ2の絞りやピント調整、並びにX線カメラ2から出力された画像信号の増幅等の処理を行うものである。カメラコントローラ4で増幅された画像信号は積分器5において時間積分されてノイズ成分が除去される。そして、ノイズ成分が除去された画像信号が画像処理器6に入力される。
【0016】
画像処理器6はCPUやメモリなどを主構成要素とし、X線カメラ2で撮像したX線画像に対して後述するような画像処理を行うとともに、その処理結果に基づいて多層積層板20の位置決めを行うべく、ロボット10を制御するロボットコントローラ8に対してロボット10の姿勢制御データ(後述する)を出力する。なお、7はTVモニタであって画像処理器6から出力される画像信号によりX線カメラ2で撮像したX線画像を映し出すものである。また、ロボットコントローラ8は汎用のインタフェース(例えば、RS232C等)を具備しており、上記インタフェースを介して、画像処理器6からの画像信号を受け取るとともに、外部のコンピュータ装置などからロボット10の制御ためのデータ、例えば多層積層板20の寸法や基準マークの寸法などが適宜与えられる。
【0017】
次に本発明の要旨である多層積層板位置決め装置の位置決め動作について説明する。
ここで、本実施形態においては、ロボット10の直交座標系(X−Y)と、X線カメラ2の直交座標系(x−y)と、ロボット10に吸着保持されている多層積層板20の直交座標系(u−v)とを互いに一致させるようにロボット10に教示する処理を、実際の位置決め動作を開始する前に行っている。まずロボット10の直交座標系(以下、ロボット座標系と呼ぶ)X−Yと、X線カメラ2の直交座標系(以下、カメラ座標系と呼ぶ)x−yを一致させるように教示する処理について説明する。
【0018】
多層積層板20を吸着保持したロボット10をロボットコントローラ8により操作して、図4に示すようにカメラ座標系の座標値がx=0となる2点イ,ロの座標値(ロボット座標系の座標値)を求め、これら2点イ,ロを通る直線L1 (カメラ座標系のy軸と一致)の方程式Y=aX+bを画像処理器6において算出する。ここで、b≒0として直線L1 の方程式をY=aXと近似すれば、ロボット座標系のY軸と直線L1 のなす角θはθ=tan-1aとして求めることができる。さらにカメラ座標系の原点(x=0,y=0)と一致するロボット座標系の点ハ(X,Y)をロボット座標系の原点(X=0,Y=0)の回りにθ回転させた点ニ(X’,Y’)の座標値を下式により求める。
【0019】
【式1】
【0020】
そして、カメラ座標系の原点(x,y)をロボット座標系の上記点ニに一致させ、ロボット10の一般的な機能である原点シフトによってロボット座標系のY軸をθ回転させれば、図5に示すようにロボット座標系とカメラ座標系とを一致させることができる。
次にカメラ座標系と多層積層板20の直交座標系(以下、ワーク座標系と呼ぶ)u−vとを一致させる処理について説明する。ロボットコントローラ8によりロボット10を操作して、図6に示すようにカメラ座標系の座標値がy=0となる位置(カメラ座標系のx軸上)に多層積層板20の基準マークAを合わせる。それから、ロボット10のアーム部13,14を上記原点シフト後のロボット座標系X’−Y’のX’軸と平行に往復移動させ、このときにX線カメラ2で捕らえられる基準マークAの軌跡がカメラ座標系のx軸と一致するように軸15の回りにフレーム16を回動させて微調整を行えば、カメラ座標系とワーク座標系とを一致させることができる。このようにして、ロボット10の直交座標系(以下、ロボット座標系と呼ぶ)X−Yと、X線カメラ2の直交座標系(以下、カメラ座標系と呼ぶ)x−yを一致させるようにロボット10に教示する処理が完了する。なお、上述の各処理は画像処理器6並びにロボットコントローラ8により行われる。
【0021】
また、実際に位置決め作業時にX線カメラ2の撮像画像から基準マークA…の重心の座標値(以下、「重心値」と呼ぶ)を求めるために、本実施形態においては基準マークA…の多値画像データ(テンプレート)を画像処理器6に予め登録しておき、X線カメラ2で撮像された画像の中から登録されているテンプレートと一致する(マッチングする)部分(基準マークA…)を探し出し、登録されているテンプレートの重心値を基準マークA…の重心値として求めるという所謂テンプレートマッチングを行っている。
【0022】
そこで、上記テンプレートを画像処理器6に予め登録する処理について説明する。図7に示すようにX線カメラ2の視野G内に基準マークA…を置いて撮像し、画像処理器6においてはX線カメラ2の視野Gの略中心に矩形の登録エリアT(例えば、96×96画素)を設けておき、登録エリアT内に基準マークA…が位置しているときの登録エリアT内の各画素データ(X線の強度を示す多値データ)をテンプレートとしてメモリ等に登録する。さらに、画像処理器6は、図8に示すように登録エリアT内の画素データの垂直方向投影分布DV 並びに水平方向投影分布DH から、テンプレートの重心値を登録エリアT内の画素位置として求めることができ、その求めた重心値をメモリ等に登録する。なお、本実施形態における基準マークA…は図7に示すような複数の同心円から構成されるものであるが、これに限定する主旨ではなく、マッチングの判別が容易であれば種々の形状のものを用いることができる。
【0023】
さて、上述の前処理を予め完了した後、実際に多層積層板20を次工程のX線孔明け装置50に対して位置決めする動作が行われるので、以下その位置決め動作について説明する。ここで、X線孔明け装置50に対する位置決めは、図9に示すようにロボット座標系(既にカメラ座標系及びワーク座標系と一致済み)に対する多層積層板20の位置ずれを基準マークA,B,Cの座標値から求め、そのずれを補正して正しい位置(同図において一点破線で示す)に多層積層板20がくるように、ロボット10の姿勢を制御することで実現される。
【0024】
まず多層積層板20を吸着保持したロボット10をロボットコントローラ8により操作して、図10(a)に示すように基準マークBがX線カメラ2の視野G内に入るように多層積層板20を受け台3のところまで搬送する。そして、X線カメラ2で撮像したX線画像に対して画像処理器6にて画像処理を行ない、基準マークBの重心値を求める。すなわち、画像処理器6は、図11に示すようにX線カメラ2の視野G内に探索エリアS(例えば、500×400画素)を設定し、この探索エリアS内で予め登録されているテンプレートKと一致する部分、つまり基準マークBを探索する。そして、テンプレートKに一致する部分が見つかれば、画像処理器6では予め登録されているテンプレートKの重心値をカメラ座標系(=ロボット座標系)の座標値に換算し、その換算した座標値を基準マークBの重心B(xB ,yB )として記憶する。
【0025】
次に図10(b)に示すように、多層積層板20の長手方向において基準マークBと反対の位置にある基準マークAがX線カメラ2の視野G内に入るように、ロボットコントローラ8によってロボット10のフレーム16を180度回転させ、X線カメラ2で撮像したX線画像に対して、画像処理器6にて上記と同様の画像処理(テンプレートマッチング)を行い、基準マークAの重心A(xA ,yA )を求めて記憶する。
【0026】
さらに図10(c)に示すように、多層積層板20の長手方向に直交する方向において基準マークAと隣合う位置に設けた基準マークCがX線カメラ2の視野G内に入るように、ロボットコントローラ8によってロボット10のフレーム16を平行移動させ、X線カメラ2で撮像したX線画像に対して、画像処理器6にて上記と同様の画像処理(テンプレートマッチング)を行い、基準マークCの重心C(xC ,yC )を求めて記憶する。なお、この基準マークCは多層積層板20の表裏を認識するためのものである。
【0027】
それから、図12に示すように、画像処理器6はロボット座標系の原点Oに対して基準マークAの重心Aと点対称な点A’(xA ’,yA ’)を求める。なお、(xA ’,yA ’)=(−xA ,−yA )である。さらに求めた点A’と基準マークBの重心Bとの中点P(Px ,Py )=((xB +xA ’)/2,(yB +yA ’)/2)を求める。さらに線分A’BとY軸とのなす角θを求め、図13に示すように中点Pを原点Oの回りにθ回転した点Q(Qx ,Qy )の座標を下式により求める。
【0028】
【式2】
【0029】
上記の結果と、カメラ座標系とロボット座標系とが予め一致させてあることから、ロボット10に与える姿勢制御データ(x,y,θ)=(−Qx ,−Qy ,θ)を求めることができる。
このようにして求められた姿勢制御データ(x,y,θ)が画像処理器6からロボットコントローラ8に送られ、ロボットコントローラ8では多層積層板20を受け台3の位置からX線孔明け装置50の作業台51に搬送するための移動データを姿勢制御データ(x,y,θ)に加算し、そのデータをロボット10に与える。その結果、ロボット10によって多層積層板20がX線孔明け装置50の作業台51上に位置決めされた状態で載置される。図14に示すように、X線孔明け装置50は従来周知の構成を有する市販のものであって、作業台51に設けた図示しない搬送機構により、作業台51に載置された多層積層板20を一定の送り量で孔明け用のX線カメラ52,52の位置まで搬送し、X線カメラ52,52により多層積層板20の基準マークA…を検出して、基準マークA…に基づいて孔明けドリル53,53によって正確な位置に孔明け加工を行うものである。
【0030】
本実施形態によれば、次工程のX線孔明け装置50に対して、市販されている汎用のロボットを利用して正確な位置決めを行うことができ、位置決め工程の無人化並びにコストダウンが図れるという利点がある。
【0031】
【発明の効果】
請求項1の発明は、前工程から送られてきた多層積層板を次工程に送る際に多層積層板の位置決めを行う多層積層板位置決め装置であって、多層積層板を保持して前工程から次工程に送るとともに少なくとも水平及び垂直方向に移動自在並びに回動自在のアーム部を有するロボットと、多層積層板にX線を照射するX線発生手段と、多層積層板を撮像してX線画像を取り込むX線カメラと、多層積層板に形成されている位置決めのための基準マークをX線カメラで撮像したX線画像を画像処理して多層積層板を保持するロボットの姿勢制御データを求める画像処理手段と、少なくとも画像処理手段で求めた姿勢制御データに基づいてロボットの姿勢制御を行うロボット制御手段とを備え、X線カメラにおける直交座標系と、ロボットにおける直交座標系と、ロボットに保持された多層積層板における直交座標系とを略一致させる処理を、前工程から送られてきた多層積層板ごと毎回予め実行して成るので、X線カメラを1台として簡単な構成により多層積層板を精度よく位置決めすることができという効果がある。
【0032】
請求項2の発明は、画像処理手段が、多層積層板の両端部に形成された一対の基準マークをX線カメラで撮像したX線画像からX線カメラにおける直交座標系あるいはロボットにおける直交座標系での各基準マークの重心の座標値を求めるとともに、各基準マークの重心の座標値からロボットの姿勢制御データを求めるので、簡単な処理でロボットの姿勢制御データを容易に求めることができという効果がある。
【0033】
請求項3の発明は、画像処理手段が、X線カメラにおける直交座標系の直交軸上の任意の点に対するロボットにおける直交座標系での座標値を求めるとともに、求めた座標値からX線カメラにおける直交座標系の直交軸とロボットにおける直交座標系の直交軸とのなす角度を求め、且つ求めた角度だけロボットにおける直交座標系を回転させてX線カメラにおける直交座標系とロボットにおける直交座標系とを略一致させる処理を予め実行して成るので、簡単な処理で各直交座標系を容易に一致させることができという効果がある。
【0034】
請求項4の発明は、画像処理手段が、X線カメラの撮像範囲内で予め登録された基準マークのテンプレートと一致する部分を探索することで基準マークの重心の座標値を求めるので、X線画像を多値画像として処理することができ、2値画像として処理する場合に比べてノイズの低減が図れ、画像処理の精度を向上させることができという効果がある。
【0035】
請求項5の発明は、次工程として、X線画像により認識される基準マークに基づいて多層積層板の所定の位置に孔明け加工を行うX線孔明け装置を用いるので、次工程には多層積層板が位置決めされて送られ、X線孔明け装置における基準マークの位置合わせ作業が簡素化できという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示す一部省略した概略構成図である。
【図2】同上のロボットを示す斜視図である。
【図3】同上を用いた多層積層板の製造工程の一部を示す斜視図である。
【図4】同上における画像処理を説明するための説明図である。
【図5】同上における画像処理を説明するための説明図である。
【図6】同上における画像処理を説明するための説明図である。
【図7】同上における画像処理を説明するための説明図である。
【図8】同上における画像処理を説明するための説明図である。
【図9】同上における画像処理を説明するための説明図である。
【図10】同上の動作を説明するための説明図である。
【図11】同上における画像処理を説明するための説明図である。
【図12】同上における画像処理を説明するための説明図である。
【図13】同上における画像処理を説明するための説明図である。
【図14】同上を用いた多層積層板の製造工程を示す平面図である。
【図15】同上を用いた多層積層板の製造工程における粗位置決め装置を示す斜視図である。
【図16】(a)は多層積層板を示す分解斜視図、(b)は多層積層板の内層板を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 X線発生器
2 X線カメラ
3 受け台
4 カメラコントローラ
5 積分器
6 画像処理器
7 TVモニタ
8 ロボットコントローラ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multilayer laminate positioning apparatus for positioning a multilayer laminate when the multilayer laminate sent from the previous step is sent to the next step.
[0002]
[Prior art]
In general, as shown in FIG. 16, the multilayer laminated
[0003]
By the way, the dimension of the reference mark A ... formed on the
(1) The
(2) The reference mark A is detected by a positioning device using an X-ray camera, and the X-ray drilling device is positioned based on the detected reference mark A. That is, two X-ray cameras are arranged at opposite positions so that the field of view of each X-ray camera is first widened (a square with a side of 30 mm, hereinafter referred to as “□ 30 mm”), and the reference mark A. After detecting the position, the field of view is narrowed (□ 10 mm) and the center of gravity of the reference mark A is obtained by binarized image processing to detect the vertical position of the reference mark A ... The position of the multilayer laminate is detected in the horizontal direction by detecting the reference mark A in the horizontal direction by the same procedure, and the angle of the multilayer laminate is corrected based on the detection result in the vertical and horizontal directions. Positioning with respect to the X-ray drilling device.
(3) The operator confirms the fiducial mark A with the naked eye, marks the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above (1) to (3) have the following problems. First, in the above (1), the outer dimension of the
[0005]
Next, the conventional positioning apparatus (2) has a problem in that it costs much because two image processing systems using an X-ray camera are required. Furthermore, in order to switch the field of view of the X-ray camera between □ 10 mm and □ 30 mm, a movement that changes the distance between the X-ray camera and the multilayer laminated
[0006]
Finally, in the above (3), there are problems that the positioning accuracy depends on the skill level of the operator and the cost becomes high.
The present invention is intended to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a multilayer laminate positioning apparatus capable of accurately positioning a multilayer laminate with a simple configuration.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention of
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the image processing means uses orthogonal coordinates in the X-ray camera from an X-ray image obtained by capturing the pair of reference marks formed at both ends of the multilayer laminate plate with the X-ray camera. The robot posture control data is obtained by calculating the robot's posture control data from the coordinate value of the center of gravity of each reference mark in the Cartesian coordinate system or robot's Cartesian coordinate system. Data can be easily obtained.
[0009]
According to a third aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the image processing means obtains a coordinate value in the Cartesian coordinate system of the robot for an arbitrary point on the orthogonal axis of the Cartesian coordinate system in the X-ray camera. An angle formed between the orthogonal axis of the orthogonal coordinate system in the X-ray camera and the orthogonal axis of the orthogonal coordinate system in the robot is obtained from the coordinate values, and the orthogonal coordinate system in the X-ray camera is rotated by the calculated angle. And the Cartesian coordinate system in the robot are executed in advance, and the Cartesian coordinate systems can be easily matched by a simple process.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the image processing means searches for a portion matching the template of the reference mark registered in advance within the imaging range of the X-ray camera, so that the coordinates of the center of gravity of the reference mark are obtained. The X-ray image can be processed as a multi-valued image, and noise can be reduced and the accuracy of image processing can be improved as compared with the case of processing as a binary image.
[0011]
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, as the next step, an X-ray drilling device that performs drilling at a predetermined position of the multilayer laminated board based on the reference mark recognized by the X-ray image is used. The multi-layer laminate is positioned and sent in the next step, and the reference mark positioning operation in the X-ray drilling apparatus can be simplified.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 14 shows a general positioning of the
[0013]
The molded
[0014]
Next, the multilayer laminated
The
[0015]
FIG. 1 is a schematic view showing a configuration of a multilayer laminated board positioning device in the present embodiment (however, illustration of the
[0016]
The image processor 6 includes a CPU, a memory, and the like as main components, performs image processing as will be described later on the X-ray image captured by the
[0017]
Next, the positioning operation of the multilayer laminated board positioning apparatus which is the gist of the present invention will be described.
Here, in the present embodiment, the Cartesian coordinate system (XY) of the
[0018]
The
[0019]
[Formula 1]
[0020]
Then, if the origin (x, y) of the camera coordinate system coincides with the above point D of the robot coordinate system and the Y axis of the robot coordinate system is rotated by θ by the origin shift, which is a general function of the
Next, processing for matching the camera coordinate system and the orthogonal coordinate system (hereinafter referred to as a work coordinate system) uv of the multilayer
[0021]
Further, in this embodiment, in order to obtain the coordinate value of the center of gravity of the reference mark A (hereinafter referred to as “center of gravity value”) from the captured image of the
[0022]
A process for registering the template in advance in the image processor 6 will be described. As shown in FIG. 7, a reference mark A... Is placed in the field of view G of the
[0023]
Now, after the above pre-processing is completed in advance, the operation of actually positioning the multilayer laminated
[0024]
First, the
[0025]
Next, as shown in FIG. 10 (b), the
[0026]
Further, as shown in FIG. 10 (c), the reference mark C provided at a position adjacent to the reference mark A in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the
[0027]
Then, as shown in FIG. 12, the image processor 6 obtains a point A ′ (x A ′, y A ′) that is point-symmetric with the center of gravity A of the reference mark A with respect to the origin O of the robot coordinate system. Note that (x A ′, y A ′) = (− x A , −y A ). Further, a midpoint P (P x , P y ) = ((x B + x A ′) / 2, (y B + y A ′) / 2) between the obtained point A ′ and the center of gravity B of the reference mark B is obtained. Further, an angle θ formed by the line segment A′B and the Y axis is obtained, and the coordinates of a point Q (Q x , Q y ) obtained by rotating the middle point P around the origin O as shown in FIG. Ask.
[0028]
[Formula 2]
[0029]
Since the above result and the camera coordinate system and the robot coordinate system are matched in advance, posture control data (x, y, θ) = (− Q x , −Q y , θ) to be given to the
The attitude control data (x, y, θ) determined in this way is sent from the image processor 6 to the
[0030]
According to this embodiment, it is possible to accurately position the
[0031]
【The invention's effect】
The invention of
[0032]
According to a second aspect of the present invention, the image processing means uses an orthogonal coordinate system in an X-ray camera or an orthogonal coordinate system in a robot based on an X-ray image obtained by capturing an image of a pair of reference marks formed on both ends of a multilayer laminate with an X-ray camera. In addition to obtaining the coordinate value of the center of gravity of each fiducial mark at the same time, and obtaining the posture control data of the robot from the coordinate value of the center of gravity of each fiducial mark, it is possible to easily obtain the posture control data of the robot with simple processing There is.
[0033]
According to a third aspect of the present invention, the image processing means obtains a coordinate value in the Cartesian coordinate system in the robot for an arbitrary point on the orthogonal axis of the Cartesian coordinate system in the X-ray camera, and in the X-ray camera from the obtained coordinate value. The angle formed by the orthogonal axis of the orthogonal coordinate system and the orthogonal axis of the orthogonal coordinate system of the robot is obtained, and the orthogonal coordinate system of the robot is rotated by the obtained angle to obtain the orthogonal coordinate system of the X-ray camera and the orthogonal coordinate system of the robot. Since the process of substantially matching the two is executed in advance, there is an effect that the respective orthogonal coordinate systems can be easily matched by a simple process.
[0034]
In the invention of
[0035]
Since the invention of claim 5 uses an X-ray drilling apparatus that performs drilling at a predetermined position of the multilayer laminated board based on the reference mark recognized by the X-ray image as the next process, The laminated plate is positioned and sent, and there is an effect that the reference mark positioning operation in the X-ray drilling apparatus can be simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram with a part omitted, showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing the robot.
FIG. 3 is a perspective view showing a part of the manufacturing process of the multilayer laminate using the same.
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining image processing in the same as above;
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining image processing in the same as above;
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining image processing in the same as above.
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining image processing in the same as above.
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining image processing in the same as above.
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining image processing in the same as above.
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the operation of the above.
FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining image processing in the same as above.
FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining image processing in the same as above.
FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining image processing in the same as above.
FIG. 14 is a plan view showing a manufacturing process of the multilayer laminate using the above.
FIG. 15 is a perspective view showing a coarse positioning device in the manufacturing process of the multilayer laminate using the same.
16A is an exploded perspective view showing a multilayer laminated board, and FIG. 16B is a perspective view showing an inner layer board of the multilayer laminated board.
[Explanation of symbols]
1
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