JP5494366B2 - コネクタのピン曲がり検出装置 - Google Patents

Description

本件は、コネクタのピン曲がり検出装置に関する。

プリント基板に対するコネクタの圧入組立作業を行う場合において、圧入組立用のコネクタ（プレスフィットコネクタ）の圧入ミスをしてしまうと、そのリペアが困難なために甚大な損害が引き起こされる可能性がある。特に、プレスフィットコネクタは、スルーホールに対するピンの圧入の際に大きな力を必要とするため、押し付け力を検知しながら挿入したとしても、プリント基板を損傷する直前に、異常があったとして作業を中断することが困難である。

このような圧入ミスは、コネクタのピン曲がりなどによりピン先端がプリント基板のスルーホールに挿入できないことなどに起因して生じる。すなわち、ピン曲がりがあると、たとえ、ロボットを用いてコネクタを正確にハンドリングしたとしても、圧入ミスを防ぐことができない。このため、ピン曲がりのあるコネクタは、圧入組立作業前に検出し、排除しておく必要がある。

近年、ピン曲がりの検出においては、コネクタの画像を、カメラを用いて取り込み、当該画像から得られるピン間隔が基準範囲内にあるか否かを検証する方法が採用されている（例えば特許文献１参照）。しかるに、この方法では、コネクタのラインセンサカメラに対する角度がばらつき、取り込んだ画像にひずみが生じる可能性があるなどして、高精度なピン曲がりの検出を行えない可能性がある。このため、最近では、コネクタと同一構造のキャリブレーションマスタ（以下、「マスタ」と呼ぶ）を用いる方法も提案されている。この方法では、マスタを事前に製作して、ピン曲がり検出時と同一の条件でマスタのピン画像を取込み、当該マスタのピン間隔とピン曲がり検出時に取得されるピン間隔とを比較することによって、ピン曲がりを検出するものである。しかしながら、コネクタの種類が増えると、その数だけマスタを製作しなければならないため、高精度なマスタを多数製作するのに多大なコストを要することになる。

なお、マスタを用いない方法としては、コネクタのピン配列が規則正しいマトリクス状になっていることを利用して、ピンの並びから行・列直線近似し、その近似直線との乖離度が大きいピンを曲がっていると判定する方法がある。この方法では、ピン配置が縦長で横方向のピン数が少ないため近似直線を定められない場合や、ピンが千鳥配置になっている場合にも、縦方向のピン間隔のばらつきからピンの曲がりを判定することができる。

特開平３−２７６００７号公報

ところで、最近では、コネクタの圧入組立作業に要する時間を短縮するため、コネクタの搬送と並行して、ピン曲がりの検出処理を行う技術について検討されてきている。この場合、圧入組立に用いる装置の小型化等を目的として搬送経路を極力短くしようとすると、搬送中のコネクタを撮影している間、搬送速度を等速に維持することが難しくなる。すなわち、ピン曲がりの検出を行っている間に、コネクタを加減速させる必要が生じることになる。このような加減速があると、取り込んだ画像が搬送方向に伸縮するため、取り込んだ画像から得られるピン間隔は、実際のピン間隔と比べて搬送方向に変化してしまい、ピン間隔の取得を高精度に行えないおそれがある。

これを解決するため、搬送装置を構成するモータのエンコーダ信号をラインセンサカメラのクロックとして用いることで、速度変化の影響を低減する方法も考えられる。しかるに、エンコーダ信号をクロックとして用いたとしても、エンコーダ信号には伝達系の誤差が含まれる可能性があり、高精度な検出ができないおそれがある。

そこで本件は上記の課題に鑑みてなされたものであり、高精度にピン曲がりを検出することが可能なコネクタのピン曲がり検出装置を提供することを目的とする。

本明細書に記載のコネクタのピン曲がり検出装置は、一軸方向に沿って所定間隔で配列された複数のピンを有するピン列を保持する保持面が設けられたコネクタを、前記一軸方向に移動する移動部と、前記コネクタの移動する面内で前記一軸方向に交差する他軸方向に延びる撮像領域を有し、前記移動部により前記コネクタが移動されている間に、前記保持面に対向する位置から前記ピン列の撮像を行う、ラインセンサカメラと、前記ラインセンサカメラによる撮像結果から得られる前記ピンの前記一軸方向に関する間隔を、撮像ピン間隔として取得するとともに、当該撮像ピン間隔の前記一軸方向に関する変化を近似して、ピン間隔近似曲線を算出する近似曲線算出部と、前記撮像ピン間隔と、前記ピン間隔近似曲線とに基づいて、前記ピンの曲がりを判定する判定部と、を備えている。

本明細書に記載のコネクタのピン曲がり検出装置は、高精度にピン曲がりを検出することができるという効果を奏する。

一実施形態に係るピン曲がり検出装置の構成を概略的に示す図である。 図２（ａ）は、コネクタの保持面を示す図であり、図２（ｂ）は、プリント基板のスルーホールを示す図である。 ピン画像を示す図である。 図４（ａ）は、ピン曲がり検出装置の制御装置を示す図であり、図４（ｂ）は、制御装置のハードウェア構成を示す図である。 ピン曲がり検出装置の処理を示すフローチャートである。 ステップＳ１８、Ｓ２０を説明するための図である。 ステップＳ２２〜Ｓ２６を説明するための図である。 図８（ａ）は、図７の範囲Ａを拡大して示す図であり、図８（ｂ）は、ステップＳ２８を説明するための図である。 図７の範囲Ｂを拡大して示す図である。 Ｐｙ（ｉ，ｊ）を、横軸をｙ座標値（単位：ｐｉｘ）、縦軸をｙ方向ピン間隔として示した図である。 ステップＳ３４を説明するための図である。 ４つの３次近似曲線を表すグラフである。 ３次近似曲線（基準近似曲線）ｆｙ及び行間距離平均値(ｐｉｘ)ａｖｇＰｙを示す図である。 ステップＳ４２を説明するための図である。

以下、ピン曲がり検出装置の一実施形態について、図１〜図１４に基づいて詳細に説明する。

図１には、一実施形態に係るピン曲がり検出装置１００が模式的に示されている。ピン曲がり検出装置１００は、コネクタ３０（ここでは、プレスフィットコネクタ）をプリント基板２０上方に搬送する間に、ピン３２の曲がりを検出する装置である。ピン曲がり検出装置１００は、図１に示すように、移動部としての搬送・圧入装置１０と、照明装置１８と、ラインセンサカメラ１６と、を備える。

搬送・圧入装置１０は、コネクタ３０を一軸方向としてのｙ軸方向に搬送する装置である。搬送・圧入装置１０は、図１に示すように、ｙ軸方向に延びるガイド１２と、ガイド１２に沿ってｙ軸方向に移動可能であるとともに図１における上下方向にも移動可能なハンド１４と、を有する。ハンド１４は、コネクタ３０を保持することができ、当該保持した状態で移動する。また、ハンド１４は、コネクタ３０がプリント基板２０の上方に位置した状態で、図１の下方向に移動することで、コネクタ３０をプリント基板２０に対して、圧入することが可能である。

ここで、コネクタ３０について説明する。図２（ａ）には、コネクタ３０を、ピン３２の保持面３４側から見た状態が示されている。この図２（ａ）に示すように、コネクタ３０は、保持面３４において、ｙ軸方向に沿って所定間隔で配列された複数のピン３２を有するピン列を複数（４列）有している。複数のピン列は、他軸方向としてのｘ軸方向に沿って配列されている。なお、図２（ａ）に示すように複数のピン列では、各ピンが千鳥配置となっている。コネクタ３０の各ピン３２の配置は、図２（ｂ）に示すプリント基板２０に設けられた多数のスルーホール２２の配置と同一となっている。このため、ピン３２とスルーホール２２との位置関係が一致した状態で、搬送・圧入装置１０からコネクタ３０に下向きの力がかけられると、各ピン３２が対応する各スルーホール２２に圧入される。これにより、コネクタ３０が、プリント基板２０に組み付けられる。

図１に戻り、照明装置１８は、ピン３２の先端に光を照射する。ラインセンサカメラ１６は、ｘ軸方向に延びる撮像領域を有しており、搬送・圧入装置１０がコネクタ３０を搬送している間に、照明装置１８により光が照射されたピン３２を撮像して、画像（以下、「ピン画像」と呼ぶ）を取得する。

図３には、ラインセンサカメラ１６で取得されるピン画像の一例が示されている。上述したように、ピン画像を取得する際には、照明装置１８によりピンの先端が照明されているので、図３のピン画像は、ピン３２が存在する部分が白く表示され、その他の部分が黒く表示されている。

図４（ａ）は、ピン曲がり検出装置１００の制御系を示すブロック図である。この図４（ａ）に示すように、本実施形態では、ピン曲がり検出装置１００が制御装置５０を備えている。制御装置５０は、ピン曲がり検出装置１００の構成各部を統括制御するとともに、データ処理を実行する。

図４（ｂ）には、制御装置５０のハードウェア構成が示されている。図４（ｂ）に示すように、制御装置５０は、ＰＣなどの情報処理装置であり、ＣＰＵ９０、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９４、記憶部（ここではＨＤＤ（Hard Disk Drive））９６、入出力部９７等を備えている。制御装置５０の構成各部は、バス９８に接続されている。制御装置５０では、ＲＯＭ９２あるいはＨＤＤ９６に格納されているプログラムをＣＰＵ９０が実行することにより、図４（ｃ）に示す機能を実現する。

図４（ｃ）には、制御装置５０の機能ブロック図が示されている。この図４（ｃ）に示すように、制御装置５０は、制御部５２、近似直線算出部５４、近似曲線算出部５６、及び判定部５８として機能する。制御部５２は、搬送・圧入装置１０、照明装置１８、及びラインセンサカメラ１６の動作を制御する。近似直線算出部５４、近似曲線算出部５６、及び判定部５８は、後述するピン曲がり検出処理を実行する。

次に、本実施形態のピン曲がり検出装置１００による、ピン曲がり検出処理について、図５のフローチャートに沿って、その他図面を適宜参照しつつ詳細に説明する。

図５の処理の前提として、コネクタ３０は、搬送・圧入装置１０のハンド１４により把持されておらず、また、ラインセンサカメラ１６による撮像も開始されていないものとする。図５のステップＳ１０では、制御部５２が、搬送・圧入装置１０を制御して、ハンド１４にコネクタを把持させる。次いで、ステップＳ１２では、制御部５２が、搬送・圧入装置１０を制御して、コネクタ３０の搬送（図１の−ｙ方向への搬送）を開始する。なお、コネクタ３０の搬送においては、コネクタを把持した位置から、プリント基板２０上方のコネクタ圧入開始位置に到達するまでの間に、所定速度までの加速、定速移動、速度が０になるまでの減速を行う。

次いで、ステップＳ１４では、制御部５２が、ラインセンサカメラ１６の上方にコネクタ３０が移動したタイミングか否かを判断する。この場合、制御部５２は、ステップＳ１２の処理を行った後の経過時間に基づいて判断する。ここでの判断が否定された場合には、上記タイミングが到来するまで待機する。そして、ステップＳ１４の判断が肯定された段階で、ステップＳ１６に移行する。なお、本実施形態では、コネクタ３０が加速している間に上記タイミングが到来するものとする。

ステップＳ１６に移行すると、制御部５２は、ラインセンサカメラ１６を制御して、ピン画像を撮像する。なお、ピン画像は、コネクタ３０が加速している間、定速移動の間、減速している間、において撮像されるものとする。次いで、ステップＳ１８では、近似直線算出部５４（又は近似曲線算出部５６）がピン画像からピン重心座標（ｘｙ座標）を取得する。この場合、近似直線算出部５４（又は近似曲線算出部５６）は、図６の左欄に示すように、ｙ座標が小さいほうから、ピン重心座標を取得する。

次いで、ステップＳ２０では、近似直線算出部５４（又は近似曲線算出部５６）が、ピン重心座標（ｘｙ座標）を行・列に分配する。具体的には、図６の右欄に示すように、ピン重心座標が行・列に分配される。その後、ステップＳ２２に移行する。

なお、ステップＳ２２〜ステップＳ３０においては、ピンのｘ方向に関する曲がりを検出する処理が実行される。

ステップＳ２２では、近似直線算出部５４が、列毎にｘ近似直線（ピン位置近似直線）ｆｘ（ｊ）を生成する。例えば、ｊ＝１の場合には、近似直線算出部５４は、図７に示すように取得された各ピンの位置のうち、列１に属するピンのピン重心座標（以下、単に「ピン座標」と呼ぶ）を用いて、最小二乗法等により、ｘ近似直線ｆｘ（１）を算出する。ここで、ｘ近似直線ｆｘ（１）は、ａ₀（１）、ａ₁（１）を定数、ｙ（ｉ，１）を変数とすると、次式（１）のように表すことができる。
ｆｘ（１）＝ａ₀（１）＋ａ₁（１）×ｙ（ｉ，１） …（１）

また、近似直線算出部５４は、同様にして、列２〜列４に属するピンのピン座標を用いて、ｘ近似直線ｆｘ（２）〜ｆｘ（４）を算出する。この場合、ｘ近似直線ｆｘ（２）〜ｆｘ（４）は、次式（２）〜（４）のように表すことができる。なお、ａ₀（ｊ）、ａ₁（ｊ）は定数、ｙ（ｉ，ｊ）は変数である（ｊ＝２〜４とする）。
ｆｘ（２）＝ａ₀（２）＋ａ₁（２）×ｙ（ｉ，２） …（２）
ｆｘ（３）＝ａ₀（３）＋ａ₁（３）×ｙ（ｉ，３） …（３）
ｆｘ（４）＝ａ₀（４）＋ａ₁（４）×ｙ（ｉ，４） …（４）

次いで、ステップＳ２４では、近似直線算出部５４が、ｘ座標近似値を用いて、列間距離の平均（単位：ｐｉｘ）を計算する。具体的には、近似直線算出部５４は、上式（１）〜（４）から、各列のｘ座標近似値を複数求めるとともに、当該複数のｘ座標近似値の平均ａｖｇｘ（１）〜ａｖｇｘ（４）を求める（図７参照）。そして、近似直線算出部５４は、ａｖｇｘ（１）〜ａｖｇｘ（４）を用いて、ｘ方向ピン間隔Ｐｘ（１）〜Ｐｘ（３）（図７参照）を次式（５）〜（７）に基づいて算出する。
Ｐｘ（１）＝ａｖｇｘ（２）−ａｖｇｘ（１） …（５）
Ｐｘ（２）＝ａｖｇｘ（３）−ａｖｇｘ（２） …（６）
Ｐｘ（３）＝ａｖｇｘ（４）−ａｖｇｘ（３） …（７）

次いで、ステップＳ２６では、近似直線算出部５４が、ｘ方向１画素あたりの寸法（単位：ｍｍ）を計算する。具体的には、近似直線算出部５４は、Ｐｘ（１）〜Ｐｘ（３）の平均値（ｘ方向ピン間隔値ａｖｇＰｘ）を求める。そして、近似直線算出部５４はｘ方向ピン間隔値（ａｖｇＰｘ（単位：ｐｉｘ））と、設計段階で予め取得しているピン間隔設計値（ｄｅｓＰｘ（単位：ｍｍ））とを用いて、次式（８）よりｘ方向１画素あたりの寸法ｒｅｓｘ（単位：ｍｍ／ｐｉｘ）を求める。
ｒｅｓｘ＝ｄｅｓＰｘ／ａｖｇＰｘ …（８）

次いで、ステップＳ２８では、判定部５８が、ｘ近似直線との差が大きいピン座標（ｘ座標）を異常と判定する。ここで、図８（ａ）は、図７の範囲Ａを拡大して示す図であるが、判定部５８は、まず、上記ステップＳ２６で求めたｒｅｓｘを用いて、図８（ａ）の縦軸の単位（ｐｉｘ）を図８（ｂ）に示すように寸法（ｍｍ）に換算する。そして、判定部５８は、ｉ行ｊ列目のピン座標（ｘ座標）ｘ（ｉ，ｊ）と、ｉ行ｊ列目のｘ直線近似値Ａｐｐｘ（ｉ，ｊ）とのずれ量（乖離度）ｄｘ（ｉ，ｊ）を、次式（９）を用いて算出する。なお、ｘ直線近似値Ａｐｐｘ（ｉ，ｊ）は、ｉ行ｊ列目のピン座標のｙ座標値をｘ近似直線ｆｘ（ｊ）に代入することで求めることができる。
ｄｘ（ｉ，ｊ）＝｜Ａｐｐｘ（ｉ，ｊ）−ｘ（ｉ，ｊ）｜ …（９）

そして、判定部５８は、上式（９）から求められる乖離度が、所定の閾値（例えば０．１ｍｍとする）を超えている場合に、異常（ピン曲がり）と判定する。なお、閾値としては、例えば、ピン３２の外径と、プリント基板２０に設けられたスルーホール２２の内径とに基づいて、決定することができる。この場合、スルーホール２２の内径とピン３２の外径との差を、閾値とすることができる。このようにすることで、判定部５８は、ピン３２がスルーホール２２に挿入されない可能性が高いピンの曲がりを、異常として検出することが可能である。

次いで、ステップＳ３０では、判定部５８が、異常があったか否かを判断する。ここでの判断が否定された場合、すなわち異常がなかった場合には、ステップＳ３２に移行するが、判断が肯定された場合、すなわち異常があった場合には、ステップＳ４６に移行する。

なお、ステップＳ３２に移行した場合には、それ以降の処理（ステップＳ３２〜ステップＳ４４の処理）においては、ピンのｙ方向に関する曲がりを検出する処理が実行される。

ステップＳ３２に移行した場合には、近似曲線算出部５６は、列毎にｙ方向ピン間隔配列（行間隔配列）Ｐｙ（ｉ，ｊ）を計算する。なお、Ｐｙ（ｉ，ｊ）は、撮像されたピン画像から得られるピン間隔なので、以下においては、「撮像ピン間隔」とも呼ぶものとする。図９には、図７の範囲Ｂが拡大して示されている。近似曲線算出部５６は、図７に示すＰｙ（ｉ，ｊ）を、隣接する２つのピン座標（ｙ座標（ｙ（ｉ，ｊ）））を差し引くことで計算する。このようにして計算された撮像ピン間隔Ｐｙ（ｉ，ｊ）を、横軸をｙ座標値（単位：ｐｉｘ）、縦軸をｙ方向ピン間隔として示したのが図１０である。

次いで、ステップＳ３４では、近似曲線算出部５６が、列毎に撮像ピン間隔の３次近似曲線（ピン間隔近似曲線）を生成する。具体的には、近似曲線算出部５６は、図１１に列２のみを取り出して示すように、列２であれば、撮像ピン間隔Ｐｙ（ｉ，２）に基づいて、最小二乗法を用いて、ピン間隔近似曲線ｆｙ’（２）を求める。この場合、近似曲線算出部５６は、列１であれば次式（１０）のピン間隔近似曲線ｆｙ’（１）、列２であれば次式（１１）のピン間隔近似曲線ｆｙ’（２）を得ることができる。また、近似曲線算出部５６は、列３であれば次式（１２）のピン間隔近似曲線ｆｙ’（３）、列４であれば次式（１３）で表されるピン間隔近似曲線ｆｙ’（４）を得ることができる。なお、ｂ₀(j)、ｂ₁(j)、ｂ₂(j)、ｂ₃(j)は定数、ｙ（ｉ，ｊ）は変数である。
ｆｙ’（１）＝ｂ₀(1)＋ｂ₁(1)・ｙ（ｉ，１）
＋ｂ₂(1)・ｙ（ｉ，１）²＋ｂ₃(1)・ｙ（ｉ，１）³ …（１０）
ｆｙ’（２）＝ｂ₀(2)＋ｂ₁(2)・ｙ（ｉ，２）
＋ｂ₂(2)・ｙ（ｉ，２）²＋ｂ₃(2)・ｙ（ｉ，２）³ …（１１）
ｆｙ’（３）＝ｂ₀(3)＋ｂ₁(3)・ｙ（ｉ，３）
＋ｂ₂(3)・ｙ（ｉ，３）²＋ｂ₃(3)・ｙ（ｉ，３）³ …（１２）
ｆｙ’（４）＝ｂ₀(4)＋ｂ₁(4)・ｙ（ｉ，４）
＋ｂ₂(4)・ｙ（ｉ，４）²＋ｂ₃(4)・ｙ（ｉ，４）³ …（１３）

これらのピン間隔近似曲線を１つの図に表すと、図１２のようになる。なお、本実施形態では、図１２にピン間隔近似曲線と併記している速度曲線からわかるように、加速、定速移動、減速を行う間にピン画像を取得しているため、ピン画像から取得されるピン間隔は、コネクタの速度に依存して変化する。すなわち、速度が小さいほど、ピン画像から取得されるピン間隔は広くなり、速度が大きいほど、ピン画像から取得されるピン間隔は狭くなる。

次いで、ステップＳ３６では、判定部５８は、各列ピン間隔近似値を再度近似計算し、基準ピン間隔近似曲線を生成する。より具体的には、判定部５８は、上式（１０）〜（１３）に、ｉ行ｊ列目のピン座標のｙ座標値を代入することで、各列ピン間隔の近似値ＡｐｐＰｙ’（ｉ，ｊ）を求める。次いで、判定部５８は、求められた各近似値ＡｐｐＰｙ’（ｉ，ｊ）のすべてに基づいて、最小二乗法を用いて、３次近似曲線（基準ピン間隔近似曲線）ｆｙ（図１３参照）を求める。なお、基準ピン間隔近似曲線ｆｙは、次式（１４）のように表すことができる。なお、ｂ₀〜ｂ₃は定数である。
ｆｙ＝ｂ₀＋ｂ₁・ｙ（ｉ，ｊ）＋ｂ₂・ｙ（ｉ，ｊ）²＋ｂ₃・ｙ（ｉ，ｊ）³
…（１４）

次いで、ステップＳ３８では、判定部５８は、基準ピン間隔近似値を用いて、行間距離平均値ＡｐｐＰｙ（ｉ，ｊ）（単位：ｐｉｘ）を計算する。具体的には、判定部５８は、上式（１４）に、ｉ行ｊ列目のピン座標のｙ座標値を代入して得られる各数値を基準ピン間隔近似値ＡｐｐＰｙ（ｉ，ｊ）とする。次いで、判定部５８は、基準ピン間隔近似値ＡｐｐＰｙ（ｉ，ｊ）の平均値を求めて、これを行間距離平均値ａｖｇＰｙ（単位：ｐｉｘ、図１３参照）とする。

次いで、ステップＳ４０では、判定部５８が、ｙ方向１画素あたりの寸法（単位：ｍｍ）を計算する。具体的には、判定部５８は、ステップＳ３８で求めた行間距離平均値ａｖｇＰｙ（単位：ｐｉｘ）と、設計段階で予め取得されているピン間隔（ｙ方向）設計値ｄｅｓＰｙを用いて、次式（１５）より、ｙ方向１画素あたりの寸法ｒｅｓｙ（単位：ｍｍ／ｐｉｘ）を計算する。
ｒｅｓｙ＝ｄｅｓＰｙ／ａｖｇＰｙ …（１５）

次いで、ステップＳ４２では、判定部５８が、基準ピン間隔近似値ＡｐｐＰｙ（ｉ，ｊ）との差が大きいピン間隔値を異常と判定する。具体的には、判定部５８は、図１３のグラフから、上式（１５）を用いて算出されたｒｅｓｙを用いて、図１４に示すようなグラフを生成する。そして、判定部５８は、撮像ピン間隔Ｐｙ（ｉ，ｊ）と、単位ｍｍに換算したｉ行ｊ列目の基準ピン間隔近似値Ａｐｐｘ（ｉ，ｊ）とのずれ量（乖離度）ｄｙ（ｉ，ｊ）を、次式（１６）を用いて算出する。
ｄｙ（ｉ，ｊ）＝｜Ａｐｐｙ（ｉ，ｊ）−Ｐｙ（ｉ，ｊ）｜ …（１６）

更に、判定部５８は、上式（１６）から求められる乖離度が、所定の閾値（例えば０．１ｍｍとする）を超えているピン座標（ｙ座標）を、異常（ピン曲がり）と判定する。

次いで、ステップＳ４４では、判定部５８が、異常があったか否かを判断する。ここでの判断が否定された場合、すなわち異常がなかった場合には、コネクタ３０にはピン曲がりがなかったため、そのまま図５の全処理を終了する。一方、ステップＳ４４の判断が肯定された場合には、ステップＳ４６に移行する。

ステップＳ４６に移行すると、ピン３２に異常があるため、制御部５２は、現在ハンド１４に把持されているコネクタをプリント基板２０に圧入せずに、搬送・圧入装置１０を介して、コネクタ３０を排除するための位置に移動する。そして、ハンド１４によるコネクタの把持を解除することで、ピン曲がりのあるコネクタを排除することができる。以上の処理が終了すると、図５の全処理を終了する。なお、図５の全処理が終了した時点でハンド１４がコネクタ３０を把持している場合には、制御部５２は、搬送・圧入装置１０を制御して、コネクタ３０をプリント基板２０に対して圧入する。

その後は、新たなコネクタの搬送・圧入開始の指示がオペレータ等から出される度に、図５の処理が実行されることになる。

以上、詳細に説明したように、本実施形態によると、搬送・圧入装置１０によりコネクタ３０が搬送されている間に、ラインセンサカメラ１６を用いてピン画像を撮像し、近似曲線算出部５６が、撮像結果から得られるピン間隔（ｙ方向）を用いてピン間隔近似曲線を算出する。そして、判定部５８が、撮像結果から得られるピン間隔と、ピン間隔近似曲線とに基づいて、ピンの曲がりを判定する。したがって、本実施形態では、ピン画像が撮像されている間にコネクタ３０が加減速されるような場合であっても、加減速中に取得されるピン間隔から得られる近似曲線と、ピン間隔とに基づいてピン曲がりを判定することで、ピン間隔の大きな変化（すなわちピンのｙ方向に関する曲がりの有無）を、加減速の影響を受けずに判定することができる。これにより、高精度にピン曲がりの検出を行うことが可能となる。また、コネクタが加減速してもピン曲がりの検出に影響が無いことから、搬送・圧入装置１０によるコネクタ３０の搬送経路を短く設定することができる。これにより、装置の小型化を図ることが可能となる。また、本実施形態では、コネクタ３０ごとに近似曲線が得られるので、コネクタの種類が変更されても問題なく、高精度にピン曲がりの検出を行うことが可能である。

また、本実施形態によると、近似曲線算出部５６が、ピン間隔近似曲線ｆｙ’（ｊ）を列毎に算出し、判定部５８が、各近似曲線から求まるピン間隔の近似値を用いて、基準ピン間隔近似曲線ｆｙを算出し、基準ピン間隔近似曲線ｆｙと、ピン画像から取得したピン間隔との乖離度が、閾値よりも大きい場合に、ピンの曲がりがあると判定する。この場合、基準ピン間隔近似曲線ｆｙは、ピン間隔近似曲線ｆｙ’から求められるピン間隔の近似値を用いて算出されるので、判定部５８は、基準ピン間隔近似曲線ｆｙとして、ピン曲がりの影響がほとんど無い曲線を算出することができる。また、当該基準ピン間隔近似曲線ｆｙと、ピン画像から取得したピン間隔との乖離度ｄｙ（ｉ，ｊ）が閾値よりも大きい場合にピン曲がりがあると判定するので、簡易な計算により、ピン曲がりの有無を判定することができる。

また、本実施形態では、ピン間隔近似曲線ｆｙ’（ｊ）として、３次曲線を算出するため、加速度と減速度が異なり、かつ定速での移動が行われるような場合であっても、適切にピン間隔近似曲線を算出することができる。なお、ピン間隔近似曲線ｆｙ’（ｊ）としては、３次以上の曲線を算出することとしてもよい。このようにしても、加速度と減速度が異なり、かつ定速での移動が行われるような場合において、ピン間隔近似曲線を適切に算出することができる。

また、本実施形態では、近似直線算出部５４が、ピン３２のｘ軸方向に関する位置のｙ軸方向に関する変化を近似して、ｘ近似直線（ピン位置近似直線）ｆｘ（ｊ）を算出し、判定部５８が、当該ｘ近似直線ｆｘ（ｊ）と、ピン画像から得られるピン位置との乖離度から、ピン曲がりを判定する。これにより、本実施形態では、ピンのｘ方向に関する曲がりについても、ｘ近似直線に基づいて高精度に検出することができる。また、判定部５８は、ｘ近似直線とピン位置との乖離度からピン曲がりを判定するので、簡易な計算で、ピン曲がりを判定することができる。

なお、上記実施形態では、ｙ方向に関するピン間隔の、基準ピン間隔近似曲線ｆｙからの乖離度に基づいて、ｙ方向に関するピン曲がりを判定し、また、ｘ方向に関するピン位置の、ｘ近似直線（ピン位置近似直線）からの乖離度に基づいて、ｘ方向に関するピン曲がりを判定する場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、例えば、ｙ方向のピン曲がりのみを上記と同様の方法で判定することとしてもよい。

なお、上記実施形態では、閾値を寸法で定義するために、１画素の寸法を式（８）や式（１５）に基づいて算出する場合（ステップＳ２６、ステップＳ４０）について説明したが、これに限られるものではない。例えば、閾値を画素数で定義できるような場合であれば、ステップＳ２６やステップＳ４０を省略することとしてもよい。

なお、上記実施形態では、コネクタ３０が複数のピン列を有する場合について説明したが、これに限らず、ピン列は１列であってもよい。この場合、ピン間隔近似曲線ｆｙ’と、ピン画像から得られるピン間隔との乖離度から、ピン曲がりを判定することができる。

なお、上記実施形態では、列ごとにピン間隔近似曲線ｆｙ’（ｊ）を求め、更に基準ピン間隔近似曲線ｆｙを求め、当該基準ピン間隔近似曲線ｆｙを用いて、ピン曲がりを検出する場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、列ごとに求めたピン間隔近似曲線ｆｙ’（ｊ）と、ピン画像から得られるｊ列のピン間隔との乖離度から、ピン曲がりを検出することとしてもよい。

なお、上記実施形態では、閾値をピン３２の外径とスルーホール２２の内径とに基づいて決定する場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、搬送・圧入装置１０の搬送精度など、その他の要素に基づいて、閾値を決定してもよい。

なお、上記実施形態では、ラインセンサカメラ１６でピン画像を撮像している間に、コネクタが加速及び減速する場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、コネクタの搬送経路を長く取れるような場合には、コネクタが定速を維持している間に、ピン画像を撮像することとしてもよい。このような場合でも、上記実施形態と同様のピン曲がり検出を行うことで、高精度にピン曲がりを検出することが可能となる。

なお、上記実施形態では、コネクタ３０をプリント基板２０に圧入するための搬送を行っている間に、コネクタ３０のピン曲がりを検出する場合について説明した。しかしながら、これに限らず、その他の状況下でコネクタ３０が移動している間において、コネクタ３０のピン曲がりを検出することとしてもよい。

上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。

１０ 搬送・圧入装置（移動部）
３２ ピン
３０ コネクタ
３４ 保持面
５６ 近似曲線算出部
５４ 近似直線算出部
５８ 判定部
１００ ピン曲がり検出装置

Claims (6)

1. 一軸方向に沿って所定間隔で配列された複数のピンを有するピン列を保持する保持面が設けられたコネクタを、前記一軸方向に移動する移動部と、
   前記コネクタの移動する面内で前記一軸方向に交差する他軸方向に延びる撮像領域を有し、前記移動部により前記コネクタが移動されている間に、前記保持面に対向する位置から前記ピン列の撮像を行う、ラインセンサカメラと、
   前記ラインセンサカメラによる撮像結果から得られる前記ピンの前記一軸方向に関する間隔を、撮像ピン間隔として取得するとともに、当該撮像ピン間隔の前記一軸方向に関する変化を近似して、ピン間隔近似曲線を算出する近似曲線算出部と、
   前記撮像ピン間隔と、前記ピン間隔近似曲線とに基づいて、前記ピンの曲がりを判定する判定部と、を備えるコネクタのピン曲がり検出装置。
2. 前記判定部は、前記撮像ピン間隔の、前記ピン間隔近似曲線からの乖離度が、所定の閾値よりも大きい場合に、前記ピンの曲がりがあると判定することを特徴とする請求項１に記載のコネクタのピン曲がり検出装置。
3. 前記コネクタの前記保持面には、前記ピン列が複数設けられ、
   前記近似曲線算出部は、前記ピン間隔近似曲線をピン列毎に算出し、
   前記判定部は、前記各ピン間隔近似曲線から求まる前記各ピン列のピン間隔の近似値を用いて、基準ピン間隔近似曲線を算出し、前記基準ピン間隔近似曲線と、前記撮像ピン間隔との乖離度が、所定の閾値よりも大きい場合に、前記ピンの曲がりがあると判定することを特徴とする請求項１に記載のコネクタのピン曲がり検出装置。
4. 前記閾値は、前記ピンの外径と、当該ピンが挿入される、プリント基板に形成されたスルーホールの内径と、に基づいて決定されることを特徴とする請求項２または３に記載のコネクタのピン曲がり検出装置。
5. 前記近似曲線算出部は、前記ピン間隔近似曲線として、３次以上の曲線を算出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のコネクタのピン曲がり検出装置。
6. 前記ラインセンサカメラによる撮像結果から得られる、前記ピン列に含まれる各ピンの前記他軸方向に関する位置を、撮像ピン位置として取得するとともに、前記撮像ピン位置の前記他軸方向に関する変化を近似して、ピン位置近似直線を算出する近似直線算出部を更に備え、
   前記判定部は、前記撮像ピン位置の、前記ピン位置近似直線からの乖離度に基づいて、前記ピンの曲がりを判定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のコネクタのピン曲がり検出装置。
   
   

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