(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つの板状ワークの姿勢を平行な状態に保ちながらワークの位置合わせをする方法であって、第１ワークの２つ以上の特徴点の位置を１台の撮像手段で真上から撮像して記憶する第１工程と、第２ワークの２つ以上の特徴点の位置を前記撮像手段で真上から撮像して認識する第２工程と、前記撮像手段の視野中心点と前記第１ワークの特徴点とを通る直線上に前記第２ワークの特徴点が位置するよう前記第２ワークを移動させる第３工程と、前記直線上に前記第２ワークの特徴点が位置する状態で、前記第２ワークを移動させて前記第１ワークの特徴点に前記第２ワークの特徴点を接近させる第４工程を備えたことを特徴とするワークの位置合わせ方法。
【請求項２】
二つの板状ワークの姿勢を平行な状態に保ちながらワークの位置合わせをする装置であって、第１ワークの２つ以上の特徴点と第２ワークの２つ以上の特徴点を真上から撮像する１台の撮像手段と、この撮像手段が撮像した第１ワークの特徴点の位置を記憶する記憶手段と、前記第２ワークを前記第１ワークに対して平行な姿勢を維持したまま把持して移動させる搬送手段を備え、前記撮像手段の視野中心点と前記記憶手段に記憶した第１ワークの特徴点の位置とを通る直線上に前記第２ワークの特徴点が位置する状態で、前記第２ワークを移動させて前記第１ワークの特徴点に前記第２ワークの特徴点を合わせることを特徴とするワークの位置合わせ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二つのワークの位置を合わせるワークの位置合わせ方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のワークの位置合わせ方法としては、２台のカメラを用いてワークの締付穴などの特徴点を撮像して画像データを取得し、この画像データを画像処理して求めた三次元の位置情報によりワーク同士の位置合わせを行う方法が広く知られている。
また、特許文献１に記載のように、１台のカメラを用いて、ガラス基板に形成されたＩＴＯ電極とヒートシールに形成されたヒートシール電極の相対位置を合わせる電極位置合わせ方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２９８５６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、２台のカメラを用いるワークの位置合わせ方法においては、ワーク同士の位置合わせは容易であるが、カメラが２台必要となり、装置の構成が煩雑でコストアップになるという問題がある。
また、特許文献１に記載の技術においては、１台のカメラでワークの位置合わせを行うが、透過像によってワーク同士の位置合わせを行う方法であるため、透過像が得られないワークに対応することができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡易な構成で、二つのワークの位置合わせを行うことができるワークの位置合わせ方法及びその装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決すべく請求項１に係る発明は、二つの板状ワークの姿勢を平行な状態に保ちながらワークの位置合わせをする方法であって、第１ワークの２つ以上の特徴点の位置を１台の撮像手段で真上から撮像して記憶する第１工程と、第２ワークの２つ以上の特徴点の位置を前記撮像手段で真上から撮像して認識する第２工程と、前記撮像手段の視野中心点と前記第１ワークの特徴点とを通る直線上に前記第２ワークの特徴点が位置するよう前記第２ワークを移動させる第３工程と、前記直線上に前記第２ワークの特徴点が位置する状態で、前記第２ワークを移動させて前記第１ワークの特徴点に前記第２ワークの特徴点を接近させる第４工程を備えたものである。
【０００７】
請求項２に係る発明は、二つの板状ワークの姿勢を平行な状態に保ちながらワークの位置合わせをする装置であって、第１ワークの２つ以上の特徴点と第２ワークの２つ以上の特徴点を真上から撮像する１台の撮像手段と、この撮像手段が撮像した第１ワークの特徴点の位置を記憶する記憶手段と、前記第２ワークを前記第１ワークに対して平行な姿勢を維持したまま把持して移動させる搬送手段を備え、前記撮像手段の視野中心点と前記記憶手段に記憶した第１ワークの特徴点の位置とを通る直線上に前記第２ワークの特徴点が位置する状態で、前記第２ワークを移動させて前記第１ワークの特徴点に前記第２ワークの特徴点を合わせるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、１台の撮像手段でもワーク同士の位置合わせを確実に行うことができる。また、撮像手段が１台で済むので、廉価な装置構成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係るワークの位置合わせ装置の構成説明図
【図２】第１工程の説明図で、（ａ）は作業状態、（ｂ）はカメラの画像
【図３】第２工程の説明図で、（ａ）は作業状態、（ｂ）はカメラの画像
【図４】第３工程の説明図で、（ａ）は作業状態、（ｂ）はカメラの画像
【図５】第４工程の説明図で、（ａ）は作業状態、（ｂ）はカメラの画像
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。本発明に係るワークの位置合わせ装置は、図１に示すように、第１ワーク１と第２ワーク２を撮像する１台の固定されたカメラ（撮像手段）３と、このカメラ３が撮像して画像処理された画像データを記憶する記憶手段４と、第２ワーク２を第１ワーク１に対して平行な姿勢を維持したまま把持して移動させる関節型ロボット（搬送手段）５などを備えてなる。
【００１１】
カメラ３に内蔵された画像処理部（不図示）は記憶手段４と関節型ロボット５の制御装置６に接続され、更に記憶手段４は関節型ロボット５の制御装置６に接続されている。また、記憶手段４を関節型ロボット５の制御装置６に設けることもできる。７は関節型ロボット５の手首先端に装着され、第２ワーク２を把持するロボットハンドである。
【００１２】
第１ワーク１は、治具（不図示）にセットされた状態で、真上からカメラ３により撮像される。そして、第１ワーク１の特徴点である２つの締付穴１０，１１の画像は画像処理され、締付穴１０，１１の中心１０ａ，１１ａの位置データは、位置合わせ制御の目標位置として記憶手段４に記憶されると共に、関節型ロボット５の制御装置６に入力される。
【００１３】
また、第２ワーク２は、関節型ロボット５により把持された状態で、真上からカメラ３により撮像される。そして、第２ワーク２の特徴点である２つの締付穴１２，１３の画像は画像処理され、締付穴１２，１３の中心１２ａ，１３ａの位置データは、位置合わせ制御の現在位置として関節型ロボット５の制御装置６に入力される。第１ワーク１の締付穴１０，１１と第２ワーク２の締付穴１２，１３は、ほぼ同じ大きさである。
【００１４】
治具（不図示）にセットされた第１ワーク１と関節型ロボット５により把持された第２ワーク２は、平行な姿勢を維持している。そして、関節型ロボット５は、第２ワーク２を把持すると共に、第２ワーク２と第１ワーク１を平行に維持した状態で、現在位置が目標位置に一致するように移動して、第１ワーク１の２つの締付穴１０，１１に第２ワーク２の２つの締付穴１２，１３を位置決めする。
【００１５】
以上のように構成された本発明に係るワークの位置合わせ装置の動作及びワークの位置合わせ方法について説明する。
先ず、図２（ａ）に示すように、治具（不図示）にセットされた第１ワーク１を真上からカメラ３で撮像する。すると、第１ワーク１の特徴点である２つの締付穴１０，１１の画像は画像処理され、図２（ｂ）に示すように、締付穴１０，１１の中心１０ａ，１１ａは、位置合わせ制御の目標位置として記憶手段４に記憶される（第１工程）。なお、１５はカメラ３の視野中心点で、目標位置及び現在位置の基準位置になる。
【００１６】
次いで、図３（ａ）に示すように、関節型ロボット５により第１ワーク１と平行な状態を保ちながら把持された第２ワーク２を真上からカメラ３で撮像する。すると、第２ワーク２の特徴点である２つの締付穴１２，１３の画像は画像処理され、図３（ｂ）に示すように、締付穴１２，１３の中心１２ａ，１３ａの位置データは、位置合わせ制御の現在位置として位置合わせ作業が終了するまで、関節型ロボット５の制御装置６に時々刻々入力される（第２工程）。
【００１７】
なお、第２ワーク２は、第１ワーク１よりもカメラ３の近くに位置するので、画像では第２ワーク２の締付穴１２，１３は第１ワーク１の締付穴１０，１１よりも大きく見える。また、１６は視野中心点１５と第１ワーク１の締付穴１０の中心１０ａを通る直線、１７は視野中心点１５と第１ワーク１の締付穴１１の中心１１ａを通る直線である。
【００１８】
次いで、図４（ａ）に示すように、第２ワーク２を第１ワーク１と平行な状態に保つよう関節型ロボット５で把持しながら、図４（ｂ）に示すように、カメラ３の視野中心点１５と第１ワーク１の締付穴１０の中心１０ａを通る直線１６の真上に第２ワーク２の締付穴１２の中心１２ａが位置するように第２ワーク２を関節型ロボット５により移動させる。同時に、カメラ３の視野中心点１５と第１ワーク１の締付穴１１の中心１１ａを通る直線１７の真上に第２ワーク２の締付穴１３の中心１３ａが位置するように第２ワーク２を関節型ロボット５により移動させる（第３工程）。
【００１９】
次いで、直線１６の真上に第２ワーク２の締付穴１２の中心１２ａが位置する状態で、且つ直線１７の真上に第２ワーク２の締付穴１３の中心１３ａが位置する状態で、図５（ａ）に示すように、第２ワーク２を関節型ロボット５により第１ワーク１に近づけ、図５（ｂ）に示すように、第１ワーク１の締付穴１０に第２ワーク２の締付穴１２を接近させると共に、第１ワーク１の締付穴１１に第２ワーク２の締付穴１３を接近させる（第４工程）。
【００２０】
すると、第１ワーク１に第２ワーク２がセットされ、第１ワーク１と第２ワーク２の位置合わせ作業が終了する。
【００２１】
なお、第１ワーク１の締付穴１０，１１に第２ワーク２の締付穴１２，１３を接近させた時の最終的な状態が、第１ワーク１の締付穴１０，１１に第２ワーク２の締付穴１２，１３を合わせた状態である。また、第１ワーク１と第２ワーク２の締付穴同士は合わせることができるが、カメラ３が認識する締付穴の位置データ同士は、ワークの厚さ分を考慮すると、必ずしも合わせることができない。
【００２２】
本発明のように、１台のカメラによる撮像では、第１ワーク１の締付穴１０，１１の真上に第２ワーク２の締付穴１２，１３が位置していても、カメラ３からの角度が異なるため、画像上では締付穴１０，１１と締付穴１２，１３の位置ずれが生じてしまい、締付穴１０，１１と締付穴１２，１３の位置関係の把握が難しい。
【００２３】
そこで、本発明では、カメラ３の視野中心点１５と第１ワーク１の締付穴１０，１１の中心１０ａ，１１ａとを通る直線１６，１７の真上に第２ワーク２の締付穴１２，１３の中心１２ａ，１３ａが位置するように、第２ワーク２を関節型ロボット５により移動させることで、第１ワーク１と第２ワーク２の位置合わせ作業を行うようにした。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明によれば、１台の撮像手段でワーク同士の位置合わせを確実行うことができるワークの位置合わせ方法及びその装置を提供することが可能になる。
【符号の説明】
【００２５】
１…第１ワーク、２…第２ワーク、３…カメラ（撮像手段）、４…記憶手段、５…関節型ロボット（搬送手段）、６…制御装置、７…ロボットハンド、１０，１１，１２，１３…締付穴、１０ａ，１１ａ，１２ａ，１３ａ…中心、１５…視野中心点、１６，１７…直線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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