(57)【要約】【課題】作業者によるばらつきを抑え、しかも安価にティーチングマークの位置や当該ティーチングマークが形成された教示対象物の位置を被教示装置に自動教示できる自動教示装置の制御方法等を提供することを課題とする。【解決手段】光反射型センサを用いてティーチングマークＭの往復走査を２回繰り返すことによって、ティーチングマークＭの線幅中心（Ｐ１５とＰ１６、およびＰ２５とＰ２６）間を結ぶ２つの線分の垂直２等分線ｌ１，ｌ２を求める。これら垂直２等分線ｌ１，ｌ２の交点から得られたティーチングマークＭの重心点Ｐ２７をティーチングマークＭの位置として自動教示する。【選択図】図１２
2007144586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の線幅を有する円形のティーチングマークを検出するセンサと、
前記センサの検出結果を記憶する記憶手段と、
を備え、前記ティーチングマークにより特定される教示対象物の位置を被教示装置に教示する自動教示装置の制御方法であって、
前記自動教示装置は、
前記ティーチングマークの設計上の仮重心点から第１方向に所定距離（但し、ティーチングマークの中抜きの半径＋線幅以上の長さ）オフセットした位置を基点として、前記センサを前記第１方向と逆方向の−第１方向に走査し、その出力がＯＦＦ（線幅非検出）からＯＮ（線幅検出）に変化した２つの座標Ｐ１１，Ｐ１２を前記記憶手段に記憶する第１ステップ、
前記座標Ｐ１２の取得後、前記センサを前記第１方向に走査し、その出力がＯＦＦからＯＮに変化した２つの座標Ｐ１３，Ｐ１４を前記記憶手段に記憶する第２ステップ、
前記記憶手段に記憶されている前記座標Ｐ１１と前記座標Ｐ１４の中点を座標Ｐ１５、さらに前記座標Ｐ１２と前記座標Ｐ１３の中点を座標Ｐ１６として求める第３ステップ、
前記仮重心点、または前記座標Ｐ１５と前記座標Ｐ１６の中点である座標Ｐ１７から、前記第１方向および前記−第１方向とは異なる第２方向に所定距離（但し、ティーチングマークの中抜きの半径＋線幅以上の長さ）オフセットした位置を基点として、前記センサを前記第２方向と逆方向の−第２方向に走査し、その出力がＯＦＦからＯＮに変化した２つの座標Ｐ２１，Ｐ２２を前記記憶手段に記憶する第４ステップ、
前記座標Ｐ２２の取得後、前記センサを前記第２方向に走査し、その出力がＯＦＦからＯＮに変化した２つの座標Ｐ２３，Ｐ２４を前記記憶手段に記憶する第５ステップ、
前記記憶手段に記憶されている前記座標Ｐ２１と前記座標Ｐ２４の中点を座標Ｐ２５、前記座標Ｐ２２と前記座標Ｐ２３の中点を座標Ｐ２６として求める第６ステップ、
前記座標Ｐ１５と前記座標Ｐ１６を結ぶ線分の垂直２等分線と、前記座標Ｐ２５と前記座標Ｐ２６を結ぶ線分の垂直２等分線と、の交点である前記ティーチングマークの重心点を、前記ティーチングマークの位置として被教示装置に教示する第７ステップ、
を実行することを特徴とする自動教示装置の制御方法。
【請求項２】
前記教示対象物には、複数の前記ティーチングマークがそれぞれ所定位置に形成されており、
複数の前記ティーチングマークに対して、前記第１ステップないし前記第７ステップを実行することによって求められた複数の前記ティーチングマークの位置と、予め記憶されているティーチングマークと教示対象物との相対位置情報と、に基づいて、前記教示対象物の位置を教示する第８ステップをさらに実行することを特徴とする請求項１に記載の自動教示装置の制御方法。
【請求項３】
前記第２方向は、前記第１方向に対して直交する方向であることを特徴とする請求項１または２に記載の自動教示装置の制御方法。
【請求項４】
前記ティーチングマークの中抜き部分の直径は、前記センサの光束の直径の２倍以上の長さであることを特徴とする請求項１、２または３に記載の自動教示装置の制御方法。
【請求項５】
前記第１ステップ、前記第２ステップ、前記第４ステップおよび前記第５ステップでは、それぞれ高速走査により２つの略座標を検出しておき、当該略座標近傍を再度低速走査した結果を、前記記憶手段に記憶することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の自動教示装置の制御方法。
【請求項６】
前記低速走査は、走査方向に所定距離Ｌ１だけ進み、前記センサの出力がＯＮにならなければ逆方向に所定距離Ｌ２（但し、Ｌ２＜Ｌ１）だけ戻す、といった動作の繰り返しにより走査を行うことを特徴とする請求項５に記載の自動教示装置の制御方法。
【請求項７】
所定の線幅を有する円形のティーチングマークを検出するセンサと、
前記センサの検出結果を記憶する記憶手段と、
を備え、前記ティーチングマークにより特定される教示対象物の位置を被教示装置に教示する自動教示装置の制御方法であって、
前記自動教示装置は、
前記ティーチングマークの設計上の仮重心点から第１方向に所定距離（但し、ティーチングマークの中抜きの半径＋線幅以上の長さ）オフセットした位置を基点として、前記センサを前記第１方向と逆方向の−第１方向に走査し、その出力がＯＦＦ（線幅非検出）からＯＮ（線幅検出）に変化した２つの座標Ｐ１１，Ｐ１２を前記記憶手段に記憶する第１ステップ、
前記座標Ｐ１２の取得後、前記センサを前記第１方向に走査し、その出力がＯＦＦからＯＮに変化した２つの座標Ｐ１３，Ｐ１４を前記記憶手段に記憶する第２ステップ、
前記記憶手段に記憶されている前記座標Ｐ１１と前記座標Ｐ１４の中点を座標Ｐ１５、さらに前記座標Ｐ１２と前記座標Ｐ１３の中点を座標Ｐ１６として求める第３ステップ、
前記仮重心点、または前記座標Ｐ１５と前記座標Ｐ１６の中点である座標Ｐ１７から、前記第１方向および前記−第１方向とは異なる第２方向に所定距離（但し、ティーチングマークの中抜きの半径＋線幅以上の長さ）オフセットした位置を基点として、前記センサを前記第２方向と逆方向の−第２方向に走査し、その出力がＯＦＦからＯＮに変化した２つの座標Ｐ２１，Ｐ２２を前記記憶手段に記憶する第４ステップ、
前記座標Ｐ２２の取得後、前記センサを前記第２方向に走査し、その出力がＯＦＦからＯＮに変化した２つの座標Ｐ２３，Ｐ２４を前記記憶手段に記憶する第５ステップ、
前記記憶手段に記憶されている前記座標Ｐ２１と前記座標Ｐ２４の中点を座標Ｐ２５、さらに前記座標Ｐ２２と前記座標Ｐ２３の中点を座標Ｐ２６として求める第６ステップ、
前記仮重心点、または前記座標Ｐ２５と前記座標Ｐ２６の中点である座標Ｐ２７から、前記第１方向、前記−第１方向、前記第２方向および前記−第２方向とは異なる第３方向に所定距離（但し、ティーチングマークの中抜きの半径＋線幅以上の長さ）オフセットした位置を基点として、前記センサを前記第３方向と逆方向の−第３方向に走査し、その出力がＯＦＦからＯＮに変化した２つの座標Ｐ３１，Ｐ３２を前記記憶手段に記憶する第７ステップ、
前記座標Ｐ３２の取得後、前記センサを前記第３方向に走査し、その出力がＯＦＦからＯＮに変化した２つの座標Ｐ３３，Ｐ３４を前記記憶手段に記憶する第８ステップ、
前記記憶手段に記憶されている前記座標Ｐ３１と前記座標Ｐ３４の中点を座標Ｐ３５、前記座標Ｐ３２と前記座標Ｐ３３の中点を座標Ｐ３６として求める第９ステップ、
前記座標Ｐ１５と前記座標Ｐ１６を結ぶ線分の垂直２等分線と、前記座標Ｐ２５と前記座標Ｐ２６を結ぶ線分の垂直２等分線と、前記座標Ｐ３５と前記座標Ｐ３６を結ぶ線分の垂直２等分線と、の３つの交点の重心点を、前記ティーチングマークの位置として被教示装置に教示する第１０ステップ、
を実行することを特徴とする自動教示装置の制御方法。
【請求項８】
所定の線幅を有する円形のティーチングマークを検出するセンサと、
前記センサの検出結果を記憶する記憶手段と、
前記ティーチングマークの設計上の仮重心点から第１方向に所定距離（但し、ティーチングマークの中抜きの半径＋線幅以上の長さ）オフセットした位置を基点として、前記センサを前記第１方向と逆方向の−第１方向に走査し、その出力がＯＦＦ（線幅非検出）からＯＮ（線幅検出）に変化した２つの座標Ｐ１１，Ｐ１２を前記記憶手段に記憶する第１制御手段と、
前記座標Ｐ１２の取得後、前記センサを前記第１方向に走査し、その出力がＯＦＦからＯＮに変化した２つの座標Ｐ１３，Ｐ１４を前記記憶手段に記憶する第２制御手段と、
前記記憶手段に記憶されている前記座標Ｐ１１と前記座標Ｐ１４の中点を座標Ｐ１５、さらに前記座標Ｐ１２と前記座標Ｐ１３の中点を座標Ｐ１６として求める第３制御手段と、
前記仮重心点、または前記座標Ｐ１５と前記座標Ｐ１６の中点である座標Ｐ１７から、前記第１方向および前記−第１方向とは異なる第２方向に所定距離（但し、ティーチングマークの中抜きの半径＋線幅以上の長さ）オフセットした位置を基点として、前記センサを前記第２方向と逆方向の−第２方向に走査し、その出力がＯＦＦからＯＮに変化した２つの座標Ｐ２１，Ｐ２２を前記記憶手段に記憶する第４制御手段と、
前記座標Ｐ２２の取得後、前記センサを前記第２方向に走査し、その出力がＯＦＦからＯＮに変化した２つの座標Ｐ２３，Ｐ２４を前記記憶手段に記憶する第５制御手段と、
前記記憶手段に記憶されている前記座標Ｐ２１と前記座標Ｐ２４の中点を座標Ｐ２５、前記座標Ｐ２２と前記座標Ｐ２３の中点を座標Ｐ２６として求める第６制御手段と、
前記座標Ｐ１５と前記座標Ｐ１６を結ぶ線分の垂直２等分線と、前記座標Ｐ２５と前記座標Ｐ２６を結ぶ線分の垂直２等分線と、の交点である前記ティーチングマークの重心点を、前記ティーチングマークの位置として被教示装置に教示する第７制御手段と、
を備えていることを特徴とする自動教示装置。
【請求項９】
所定の線幅を有する円形のティーチングマークを検出するセンサと、
前記センサの検出結果を記憶する記憶手段と、
前記ティーチングマークの設計上の仮重心点から第１方向に所定距離（但し、ティーチングマークの中抜きの半径＋線幅以上の長さ）オフセットした位置を基点として、前記センサを前記第１方向と逆方向の−第１方向に走査し、その出力がＯＦＦ（線幅非検出）からＯＮ（線幅検出）に変化した２つの座標Ｐ１１，Ｐ１２を前記記憶手段に記憶する第１制御手段と、
前記座標Ｐ１２の取得後、前記センサを前記第１方向に走査し、その出力がＯＦＦからＯＮに変化した２つの座標Ｐ１３，Ｐ１４を前記記憶手段に記憶する第２制御手段と、
前記記憶手段に記憶されている前記座標Ｐ１１と前記座標Ｐ１４の中点を座標Ｐ１５、さらに前記座標Ｐ１２と前記座標Ｐ１３の中点を座標Ｐ１６として求める第３制御手段と、
前記仮重心点、または前記座標Ｐ１５と前記座標Ｐ１６の中点である座標Ｐ１７から、前記第１方向および前記−第１方向とは異なる第２方向に所定距離（但し、ティーチングマークの中抜きの半径＋線幅以上の長さ）オフセットした位置を基点として、前記センサを前記第２方向と逆方向の−第２方向に走査し、その出力がＯＦＦからＯＮに変化した２つの座標Ｐ２１，Ｐ２２を前記記憶手段に記憶する第４制御手段と、
前記座標Ｐ２２の取得後、前記センサを前記第２方向に走査し、その出力がＯＦＦからＯＮに変化した２つの座標Ｐ２３，Ｐ２４を前記記憶手段に記憶する第５制御手段と、
前記記憶手段に記憶されている前記座標Ｐ２１と前記座標Ｐ２４の中点を座標Ｐ２５、さらに前記座標Ｐ２２と前記座標Ｐ２３の中点を座標Ｐ２６として求める第６制御手段と、
前記仮重心点、または前記座標Ｐ２５と前記座標Ｐ２６の中点である座標Ｐ２７から、前記第１方向、前記−第１方向、前記第２方向および前記−第２方向とは異なる第３方向に所定距離（但し、ティーチングマークの中抜きの半径＋線幅以上の長さ）オフセットした位置を基点として、前記センサを前記第３方向と逆方向の−第３方向に走査し、その出力がＯＦＦからＯＮに変化した２つの座標Ｐ３１，Ｐ３２を前記記憶手段に記憶する第７制御手段と、
前記座標Ｐ３２の取得後、前記センサを前記第３方向に走査し、その出力がＯＦＦからＯＮに変化した２つの座標Ｐ３３，Ｐ３４を前記記憶手段に記憶する第８制御手段と、
前記記憶手段に記憶されている前記座標Ｐ３１と前記座標Ｐ３４の中点を座標Ｐ３５、前記座標Ｐ３２と前記座標Ｐ３３の中点を座標Ｐ３６として求める第９制御手段と、
前記座標Ｐ１５と前記座標Ｐ１６を結ぶ線分の垂直２等分線と、前記座標Ｐ２５と前記座標Ｐ２６を結ぶ線分の垂直２等分線と、前記座標Ｐ３５と前記座標Ｐ３６を結ぶ線分の垂直２等分線と、の３つの交点の重心点を、前記ティーチングマークの位置として被教示装置に教示する第１０制御手段と、
を備えていることを特徴とする自動教示装置。
【請求項１０】
コンピュータに、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の自動教示装置の制御方法を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ティーチングマークの位置や当該ティーチングマークが形成された教示対象物の位置を教示する自動教示装置の制御方法、自動教示装置、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば生産ラインにおいて、ワーク（基板）をピックアップするような動作を行うロボットに、ワーク位置を教示する場合、ワーク上に形成されたティーチングマークをＣＣＤカメラ等により画像認識し、その画像認識結果に基づいて正確なワーク位置を特定する方法が知られている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平０９−０９９５４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、上記の方法は、正確にワーク位置を特定することができるといった効果を奏するものの、ＣＣＤカメラを搭載しなければならないためコストが嵩む。したがって、あまり精度を必要としない装置においては、コストに対するメリットが少ないといった問題があった。また、人手により教示を行う方法もあるが、作業者によってばらつきが生じるため、実用的でない。
【０００４】
本発明は、このような問題点に鑑み、作業者によるばらつきを抑え、しかも安価にティーチングマークの位置や当該ティーチングマークが形成された教示対象物の位置を自動教示できる自動教示装置の制御方法、自動教示装置、プログラムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の自動教示装置の制御方法は、所定の線幅を有する円形のティーチングマークを検出するセンサと、センサの検出結果を記憶する記憶手段と、を備え、ティーチングマークにより特定される教示対象物の位置を被教示装置に教示する自動教示装置の制御方法であって、自動教示装置は、ティーチングマークの設計上の仮重心点から第１方向に所定距離（但し、ティーチングマークの中抜きの半径＋線幅以上の長さ）オフセットした位置を基点として、センサを第１方向と逆方向の−第１方向に走査し、その出力がＯＦＦ（線幅非検出）からＯＮ（線幅検出）に変化した２つの座標Ｐ１１，Ｐ１２を記憶手段に記憶する第１ステップ、座標Ｐ１２の取得後、センサを第１方向に走査し、その出力がＯＦＦからＯＮに変化した２つの座標Ｐ１３，Ｐ１４を記憶手段に記憶する第２ステップ、記憶手段に記憶されている座標Ｐ１１と座標Ｐ１４の中点を座標Ｐ１５、さらに座標Ｐ１２と座標Ｐ１３の中点を座標Ｐ１６として求める第３ステップ、仮重心点、または座標Ｐ１５と座標Ｐ１６の中点である座標Ｐ１７から、第１方向および−第１方向とは異なる第２方向に所定距離（但し、ティーチングマークの中抜きの半径＋線幅以上の長さ）オフセットした位置を基点として、センサを第２方向と逆方向の−第２方向に走査し、その出力がＯＦＦからＯＮに変化した２つの座標Ｐ２１，Ｐ２２を記憶手段に記憶する第４ステップ、座標Ｐ２２の取得後、センサを第２方向に走査し、その出力がＯＦＦからＯＮに変化した２つの座標Ｐ２３，Ｐ２４を記憶手段に記憶する第５ステップ、記憶手段に記憶されている座標Ｐ２１と座標Ｐ２４の中点を座標Ｐ２５、座標Ｐ２２と座標Ｐ２３の中点を座標Ｐ２６として求める第６ステップ、座標Ｐ１５と座標Ｐ１６を結ぶ線分の垂直２等分線と、座標Ｐ２５と座標Ｐ２６を結ぶ線分の垂直２等分線と、の交点であるティーチングマークの重心点を、ティーチングマークの位置として被教示装置に教示する第７ステップ、を実行することを特徴とする。
【０００６】
本発明の自動教示装置は、所定の線幅を有する円形のティーチングマークを検出するセンサと、センサの検出結果を記憶する記憶手段と、ティーチングマークの設計上の仮重心点から第１方向に所定距離（但し、ティーチングマークの中抜きの半径＋線幅以上の長さ）オフセットした位置を基点として、センサを第１方向と逆方向の−第１方向に走査し、その出力がＯＦＦ（線幅非検出）からＯＮ（線幅検出）に変化した２つの座標Ｐ１１，Ｐ１２を記憶手段に記憶する第１制御手段と、座標Ｐ１２の取得後、センサを第１方向に走査し、その出力がＯＦＦからＯＮに変化した２つの座標Ｐ１３，Ｐ１４を記憶手段に記憶する第２制御手段と、記憶手段に記憶されている座標Ｐ１１と座標Ｐ１４の中点を座標Ｐ１５、さらに座標Ｐ１２と座標Ｐ１３の中点を座標Ｐ１６として求める第３制御手段と、仮重心点、または座標Ｐ１５と座標Ｐ１６の中点である座標Ｐ１７から、第１方向および−第１方向とは異なる第２方向に所定距離（但し、ティーチングマークの中抜きの半径＋線幅以上の長さ）オフセットした位置を基点として、センサを第２方向と逆方向の−第２方向に走査し、その出力がＯＦＦからＯＮに変化した２つの座標Ｐ２１，Ｐ２２を記憶手段に記憶する第４制御手段と、座標Ｐ２２の取得後、センサを第２方向に走査し、その出力がＯＦＦからＯＮに変化した２つの座標Ｐ２３，Ｐ２４を記憶手段に記憶する第５制御手段と、記憶手段に記憶されている座標Ｐ２１と座標Ｐ２４の中点を座標Ｐ２５、座標Ｐ２２と座標Ｐ２３の中点を座標Ｐ２６として求める第６制御手段と、座標Ｐ１５と座標Ｐ１６を結ぶ線分の垂直２等分線と、座標Ｐ２５と座標Ｐ２６を結ぶ線分の垂直２等分線と、の交点であるティーチングマークの重心点を、ティーチングマークの位置として被教示装置に教示する第７制御手段と、を備えていることを特徴とする。
【０００７】
これらの構成によれば、センサを用いてティーチングマークの往復走査を２回繰り返し、ティーチングマークの線幅中心（Ｐ１５とＰ１６、およびＰ２５とＰ２６）間を結ぶ２つの線分の垂直２等分線の交点からティーチングマークの重心点を求めることができる。したがって、ＣＣＤカメラを搭載したりする必要が無く、安価な装置且つ簡易な工程でティーチングマークの位置を自動教示することができる。また、ティーチングマークの往復走査により、ティーチングマークのエッジを検出する構成であるため、出力がＯＦＦからＯＮへの変化のみをすれば良く、センサのヒステリシスを一定とすることができる。すなわち、一方向のみの走査でティーチングマークのエッジを検出しようとすると、ＯＦＦからＯＮへの変化と、ＯＮからＯＦＦへの変化を検出しなければならないため、センサのヒステリシスの違いが問題となるが、本発明では一定のヒステリシスでエッジを検出できるため、安価な光反射型のセンサを用いても、正確にティーチングマークの位置を自動教示することができる。
【０００８】
上記に記載の自動教示装置の制御方法において、教示対象物には、複数のティーチングマークがそれぞれ所定位置に形成されており、複数のティーチングマークに対して、第１ステップないし第７ステップを実行することによって求められた複数のティーチングマークの位置と、予め記憶されているティーチングマークと教示対象物との相対位置情報と、に基づいて、教示対象物の位置を教示する第８ステップをさらに実行することが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、複数のティーチングマークにより、教示対象物の位置をより正確に教示することができる。
【００１０】
上記に記載の自動教示装置の制御方法において、第２方向は、第１方向に対して直交する方向であることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、２つの垂直２等分線が直交することになるため、より正確にティーチングマークの位置（重心点）を教示することができる。
【００１２】
上記に記載の自動教示装置の制御方法において、ティーチングマークの中抜き部分の直径は、センサの光束の直径の２倍以上の長さであることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、安価な光反射型のセンサを用いた場合でも、ＯＦＦからＯＮへの出力変化を確実に検出することができる。
【００１４】
上記に記載の自動教示装置の制御方法において、第１ステップ、第２ステップ、第４ステップおよび第５ステップでは、それぞれ高速走査により２つの略座標を検出しておき、当該略座標近傍を再度低速走査した結果を、記憶手段に記憶することが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、なるだけ時間をかけず、より正確にティーチングマークのエッジを検出することができる。
【００１６】
上記に記載の自動教示装置の制御方法において、低速走査は、走査方向に所定距離Ｌ１だけ進み、センサの出力がＯＮにならなければ逆方向に所定距離Ｌ２（但し、Ｌ２＜Ｌ１）だけ戻す、といった動作の繰り返しにより走査を行うことが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、所望した通りにセンサを移動させることができ、センサの出力がＯＦＦからＯＮに変化した時点の座標をより正確に取得することができる。
【００１８】
本発明の他の自動教示装置の制御方法は、所定の線幅を有する円形のティーチングマークを検出するセンサと、センサの検出結果を記憶する記憶手段と、を備え、ティーチングマークにより特定される教示対象物の位置を被教示装置に教示する自動教示装置の制御方法であって、自動教示装置は、ティーチングマークの設計上の仮重心点から第１方向に所定距離（但し、ティーチングマークの中抜きの半径＋線幅以上の長さ）オフセットした位置を基点として、センサを第１方向と逆方向の−第１方向に走査し、その出力がＯＦＦ（線幅非検出）からＯＮ（線幅検出）に変化した２つの座標Ｐ１１，Ｐ１２を記憶手段に記憶する第１ステップ、座標Ｐ１２の取得後、センサを第１方向に走査し、その出力がＯＦＦからＯＮに変化した２つの座標Ｐ１３，Ｐ１４を記憶手段に記憶する第２ステップ、記憶手段に記憶されている座標Ｐ１１と座標Ｐ１４の中点を座標Ｐ１５、さらに座標Ｐ１２と座標Ｐ１３の中点を座標Ｐ１６として求める第３ステップ、仮重心点、または座標Ｐ１５と座標Ｐ１６の中点である座標Ｐ１７から、第１方向および−第１方向とは異なる第２方向に所定距離（但し、ティーチングマークの中抜きの半径＋線幅以上の長さ）オフセットした位置を基点として、センサを第２方向と逆方向の−第２方向に走査し、その出力がＯＦＦからＯＮに変化した２つの座標Ｐ２１，Ｐ２２を記憶手段に記憶する第４ステップ、座標Ｐ２２の取得後、センサを第２方向に走査し、その出力がＯＦＦからＯＮに変化した２つの座標Ｐ２３，Ｐ２４を記憶手段に記憶する第５ステップ、記憶手段に記憶されている座標Ｐ２１と座標Ｐ２４の中点を座標Ｐ２５、さらに座標Ｐ２２と座標Ｐ２３の中点を座標Ｐ２６として求める第６ステップ、仮重心点、または座標Ｐ２５と座標Ｐ２６の中点である座標Ｐ２７から、第１方向、−第１方向、第２方向および−第２方向とは異なる第３方向に所定距離（但し、ティーチングマークの中抜きの半径＋線幅以上の長さ）オフセットした位置を基点として、センサを第３方向と逆方向の−第３方向に走査し、その出力がＯＦＦからＯＮに変化した２つの座標Ｐ３１，Ｐ３２を記憶手段に記憶する第７ステップ、座標Ｐ３２の取得後、センサを第３方向に走査し、その出力がＯＦＦからＯＮに変化した２つの座標Ｐ３３，Ｐ３４を記憶手段に記憶する第８ステップ、記憶手段に記憶されている座標Ｐ３１と座標Ｐ３４の中点を座標Ｐ３５、座標Ｐ３２と座標Ｐ３３の中点を座標Ｐ３６として求める第９ステップ、座標Ｐ１５と座標Ｐ１６を結ぶ線分の垂直２等分線と、座標Ｐ２５と座標Ｐ２６を結ぶ線分の垂直２等分線と、座標Ｐ３５と座標Ｐ３６を結ぶ線分の垂直２等分線と、の３つの交点の重心点を、ティーチングマークの位置として被教示装置に教示する第１０ステップ、を実行することを特徴とする。
【００１９】
本発明の他の自動教示装置は、所定の線幅を有する円形のティーチングマークを検出するセンサと、センサの検出結果を記憶する記憶手段と、ティーチングマークの設計上の仮重心点から第１方向に所定距離（但し、ティーチングマークの中抜きの半径＋線幅以上の長さ）オフセットした位置を基点として、センサを第１方向と逆方向の−第１方向に走査し、その出力がＯＦＦ（線幅非検出）からＯＮ（線幅検出）に変化した２つの座標Ｐ１１，Ｐ１２を記憶手段に記憶する第１制御手段と、座標Ｐ１２の取得後、センサを第１方向に走査し、その出力がＯＦＦからＯＮに変化した２つの座標Ｐ１３，Ｐ１４を記憶手段に記憶する第２制御手段と、記憶手段に記憶されている座標Ｐ１１と座標Ｐ１４の中点を座標Ｐ１５、さらに座標Ｐ１２と座標Ｐ１３の中点を座標Ｐ１６として求める第３制御手段と、仮重心点、または座標Ｐ１５と座標Ｐ１６の中点である座標Ｐ１７から、第１方向および−第１方向とは異なる第２方向に所定距離（但し、ティーチングマークの中抜きの半径＋線幅以上の長さ）オフセットした位置を基点として、センサを第２方向と逆方向の−第２方向に走査し、その出力がＯＦＦからＯＮに変化した２つの座標Ｐ２１，Ｐ２２を記憶手段に記憶する第４制御手段と、座標Ｐ２２の取得後、センサを第２方向に走査し、その出力がＯＦＦからＯＮに変化した２つの座標Ｐ２３，Ｐ２４を記憶手段に記憶する第５制御手段と、記憶手段に記憶されている座標Ｐ２１と座標Ｐ２４の中点を座標Ｐ２５、さらに座標Ｐ２２と座標Ｐ２３の中点を座標Ｐ２６として求める第６制御手段と、仮重心点、または座標Ｐ２５と座標Ｐ２６の中点である座標Ｐ２７から、第１方向、−第１方向、第２方向および−第２方向とは異なる第３方向に所定距離（但し、ティーチングマークの中抜きの半径＋線幅以上の長さ）オフセットした位置を基点として、センサを第３方向と逆方向の−第３方向に走査し、その出力がＯＦＦからＯＮに変化した２つの座標Ｐ３１，Ｐ３２を記憶手段に記憶する第７制御手段と、座標Ｐ３２の取得後、センサを第３方向に走査し、その出力がＯＦＦからＯＮに変化した２つの座標Ｐ３３，Ｐ３４を記憶手段に記憶する第８制御手段と、記憶手段に記憶されている座標Ｐ３１と座標Ｐ３４の中点を座標Ｐ３５、座標Ｐ３２と座標Ｐ３３の中点を座標Ｐ３６として求める第９制御手段と、座標Ｐ１５と座標Ｐ１６を結ぶ線分の垂直２等分線と、座標Ｐ２５と座標Ｐ２６を結ぶ線分の垂直２等分線と、座標Ｐ３５と座標Ｐ３６を結ぶ線分の垂直２等分線と、の３つの交点の重心点を、ティーチングマークの位置として被教示装置に教示する第１０制御手段と、を備えていることを特徴とする。
【００２０】
これらの構成によれば、センサを用いてティーチングマークの往復走査を３回繰り返し、ティーチングマークの線幅中心間を結ぶ３つの線分の垂直２等分線が交差する交点の重心点を、ティーチングマークの重心点として求めることができる。したがって、ＣＣＤカメラを搭載したりする必要が無く、安価な装置且つ簡易な工程でティーチングマークの位置を自動教示することができる。また、ティーチングマークの往復走査により、ティーチングマークのエッジを検出する構成であるため、出力がＯＦＦからＯＮへの変化のみをすれば良く、センサのヒステリシスを一定とすることができる。すなわち、一方向のみの走査でティーチングマークのエッジを検出しようとすると、ＯＦＦからＯＮへの変化と、ＯＮからＯＦＦへの変化を検出しなければならないため、センサのヒステリシスの違いが問題となるが、本発明では一定のヒステリシスでエッジを検出できるため、安価な光反射型のセンサを用いても、正確にティーチングマークの位置を自動教示することができる。さらに、往復走査を３回繰り返し、その結果得られる３つの線分の垂直２等分線が交差する交点の重心点を求めるため、往復走査を２回繰り返し、２つの線分の垂直２等分線の交点を重心点とする場合と比べて、より正確に重心点を求めることができる。
【００２１】
本発明のプログラムは、コンピュータに、上記に記載の自動教示装置の制御方法を実行させるためのものであることを特徴とする。
【００２２】
このプログラムにより、作業者によるばらつきを抑え、しかも安価にティーチングマークの位置や当該ティーチングマークが形成された教示対象物の位置を自動教示できる自動教示装置の制御方法を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態に係る自動教示装置の制御方法、自動教示装置、プログラムについて説明する。本発明は、安価且つ簡易な構成で、当該ティーチングマークが形成された教示対象物の位置を被教示装置に教示することを課題としたものである。そこで、本発明の自動教示装置の制御方法等を、移載されたトレイを位置決めするためのベースプレート等の位置を教示するために用いる場合を例に挙げて説明する。
【００２４】
図１は、ＸＹロボット１０の構成図である。同図に示すように、ＸＹロボット１０は、トレイ４２を移載するためのＸＹロボット本体２０と、当該ＸＹロボット本体２０の動作を制御するＸＹロボット制御装置３０と、ＸＹロボット本体２０に搭載されている光反射型センサ２６の検出結果に基づいて、トレイ４２や当該トレイ４２が載置されるベースプレート４１の位置（教示対象物の位置）を演算処理し、ＸＹロボット本体２０（ＸＹロボット制御装置３０）に対して自動教示を行う外部コンピュータ５０と、により構成されている。なお、請求項における自動教示装置は、光反射型センサ２６および外部コンピュータ５０により構成されるものである。また、教示対象物とは、ベースプレート４１、トレイ４２または当該トレイ４２に搭載される部品を指すものである。
【００２５】
ＸＹロボット本体２０は、機台２１上に載置されたＹ軸レール２２と、当該Ｙ軸レール２２を跨ぐように直交するＸ軸レール２３と、Ｘ軸レール２３に移動自在に取り付けられたアーム部材２４と、を有しており、アーム部材２４には、トレイ４２を吸着する吸着ヘッド（コレット）２５と、ティーチングマークＭを検出する反射型センサ２６が搭載されている。一方、機台２１上には、２つのトレイ４２を位置決めするためのベースプレート４１が載置されている。
【００２６】
図２は、ベースプレート４１の平面図である。ベースプレート４１は、白色アルマイト処理されており、その３つの角部に、それぞれ黒い線幅の中抜き丸印であるティーチングマークＭが形成されている。ティーチングマークＭは、所定の線幅を有する円形のマーク、すなわちドーナツ形状のマークであり、全て同サイズである。また、ベースプレート４１には、トレイ４２を位置決めするための切り欠き４１ａ（図示点線部参照）が形成されており、ベースプレート４１上におけるトレイ４２の位置は予めトレイ位置情報として外部コンピュータ５０に記憶されている（図３のトレイ位置記憶部５２３参照）。なお、ベースプレート４１上に形成されるティーチングマークＭは３つではなく、２つまたは４つ以上でも良い。
【００２７】
Ｙ軸レール２２およびＸ軸レール２３は、それぞれ各方向の駆動系を構成するスライダ（図示省略）を有し、Ｙ軸スライダによるＸ軸レール２３のＹ軸方向の移動と、Ｘ軸スライダによるアーム部材２４のＸ軸方向の移動とにより、アーム部材２４をベースプレート４１上の任意の位置に臨ませることができるようになっている。また、Ｙ軸レール２２は、その一部のみを図示したものであって、実際にはＸＹロボット１０の手前側に位置するトレイ給材装置から奥側に位置する処理装置（いずれも図示省略）まで前後に延在しており、トレイ４２を各装置に順に移載できるようになっている。
【００２８】
例えば、ＸＹロボット１０が液晶表示装置の製造工程に用いられる場合、２つのトレイ４２は、それぞれカラーフィルタと、対向基板（ガラス基板）とが搭載され、２つのトレイ給材装置から給材された各トレイ４２が、ＸＹロボット１０のベースプレート４１上で位置決めされ、続く処理装置（インクジェット描画装置）によって、フィルタ材料の吐出や金属配線パターンの形成が行われる。また続く処理装置が組立装置である場合は、完成体前の２つの部品（カラーフィルタと対向基板）が給材され、ＸＹロボット１０で位置決めされた後、組立装置によって組み立てられる。なお、トレイ４２上に搭載される部品や、トレイ４２の配置、形状および数については、製造する製品や装置によって適宜変更可能である。
【００２９】
次に、図３を参照し、ＸＹロボット１０の制御構成（特に、ＸＹロボット制御装置３０、光反射型センサ２６および外部コンピュータ５０の構成）について説明する。
【００３０】
ＸＹロボット制御装置３０は、Ｘ軸移動制御部３１０、Ｙ軸移動制御部３２０およびアーム駆動制御部３３０を有している。Ｘ軸移動制御部３１０は、アーム部材２４（図１参照）のＸ軸方向における移動を制御するものであり、Ｙ軸移動制御部３２０は、Ｘ軸レール２３のＹ軸方向における移動を制御するものである。また、アーム駆動制御部３３０は、吸着ヘッド２５の昇降および吸引を制御するものである。この構成により、ＸＹロボット制御装置３０は、Ｘ軸移動制御部３１０およびＹ軸移動制御部３２０により、外部コンピュータ５０から教示された各トレイ４２の位置（中心位置）に、アーム部材２４を移動させ、アーム駆動制御部３３０によりアーム部材２４を下降させて吸着ヘッド２５によりトレイ４２を吸着させる。また、ＸＹロボット制御装置３０は、光反射型センサ２６がティーチングマークＭを検出できるように、Ｘ軸移動制御部３１０およびＹ軸移動制御部３２０により走査制御を行う。
【００３１】
光反射型センサ２６は、アーム部材２４の吸着ヘッド２５近傍に取り付けられたものであり（図１参照）、光センサヘッド２１０および光アンプ２２０を有している。光アンプ２２０は、光源を含む投光部２２１と光電変換素子を含む受光部２２２とから成り、投光部２２１から照射されたスポット光が検出対象物（ベースプレート４１）で反射され、その反射光を受光部２２２で受光することにより、ティーチングマークＭの検出を行う。すなわち、光電変換素子が受光した信号のタイミングと、ＸＹロボット制御装置３０（Ｘ軸移動制御部３１０およびＹ軸移動制御部３２０）による移動量とに基づいて、Ｘ軸パルス値（Ｘ座標）およびＹ軸パルス値（Ｙ座標）を得ることができる。
【００３２】
外部コンピュータ５０は、ＣＰＵ５１０の他、制御プログラムや制御データを記憶するＲＯＭ５２０、およびワークエリア（一時記憶領域）として用いられるＲＡＭ４３０を有している。ＲＯＭ５２０は、制御データを記憶するものとして、各ティーチングマークＭの設計上における重心点である仮重心点を記憶する仮重心点記憶部５２１と、ティーチングマークＭの検出を行う際の基点を決定するためのオフセット量を記憶するオフセット量記憶部５２１と、各トレイ４２のトレイ位置情報（ベースプレート４１上におけるトレイ４１２の位置情報＝各ティーチングマークＭとトレイ４２との相対位置情報）を記憶するトレイ位置記憶部５２３とを備えている。なお、トレイ位置記憶部５２３は、複数種類のトレイ４２に対しそれぞれの位置情報が記載された複数のパラメータシートを記憶しており、処理対象となるトレイ４２に応じて当該パラメータシートが選択され、その選択結果に応じて読み出す位置情報が可変するようになっている。
【００３３】
また、ＲＡＭ４３０は、光反射型センサ２６の検出結果である座標（Ｘ軸パルス値およびＹ軸パルス値）を記憶する座標記憶部５３１と、演算処理によって得られたティーチングマークＭの重心点を記憶するティーチングマーク位置記憶部５３２と、ティーチングマークＭの重心点に基づいてさらに演算処理を行うことによって得られたトレイ４２、ベースプレート４１または部品の位置を記憶する教示対象物位置記憶部５３３と、を備えている。
【００３４】
そして、ＣＰＵ５１０は、上記の構成により、ＲＯＭ５２０内の制御プログラム（演算処理プログラム）や制御データに基づいて、ティーチングマークＭの検出処理を制御し、その検出結果に基づいて、ティーチングマークＭの位置を特定する。特定したティーチングマークＭの位置情報は、ティーチングマーク位置記憶部５３２に格納する。
【００３５】
さらに、ＣＰＵ５１０は、特定した３つティーチングマークＭの位置からベースプレート４１の位置（例えば中心位置）を特定すると共に、当該ベースプレート４１の位置からトレイ位置記憶部５２３を参照してトレイ４２の位置（例えば中心位置）を特定する。特定したベースプレート４１やトレイ４２の位置情報は、教示対象物位置記憶部５３３に格納する。そして、これらの特定情報に基づいて、ＸＹロボット本体２０とベースプレート４１との相対位置を保持すべく（吸着ヘッド２５がトレイ４２の中心位置を正確に吸着できるように）、ＸＹロボット制御装置３０に対し位置教示を行う。
【００３６】
そこで、図４ないし図１１を参照し、主に外部コンピュータ５０のＣＰＵ５１０における、ティーチングマークＭの位置特定処理について詳細に説明する。図４は、ティーチングマークＭの検出方法の概要を示す図である。ティーチングマークＭの検出は、例えば図示矢印（１）の向きに走査（走査速度１）を行って、座標Ｐ１１および座標Ｐ１２を検出する。すなわち、光反射型センサ２６の出力がＯＦＦ（白検出）からＯＮ（黒検出）に変化する点を検出する。続いて、図示矢印（２）の向きに走査（走査速度１）を行って、座標Ｐ１３および座標Ｐ１４を検出する。なお、以上の工程によって検出した座標Ｐ１１〜Ｐ１４は、粗位置（略座標）として求めた座標である。続いて、上記と同様に往復走査を２回繰り返すが、今度は低速走査（ピッチ送り走査，走査速度２）でティーチングマークＭの内円および外円のエッジ近辺だけを走査する（走査速度１＞走査速度２）。また、当該低速走査は、同一方向へ走査し続けるのではなく、走査方向に所定距離Ｌ１だけ進み、光反射型センサ２６の出力がＯＮにならなければ逆方向に所定距離Ｌ２（但し、Ｌ２＜Ｌ１）だけ戻す、といった動作の繰り返しにより走査を行う。これは、微小移動に機械体が追従しない場合に同一方向へ連続移動を行うと、ある一定量モータを動かしたところで機械体が分解能以上に動いてしまうおそれがあるためである。このように、低速走査にて得られた座標Ｐ１１〜Ｐ１４を、正式な座標として取得する。
【００３７】
そして、座標Ｐ１１と座標Ｐ１４の中点を座標Ｐ１５、さらに座標Ｐ１２と座標Ｐ１３の中点を座標Ｐ１６とし、当該座標Ｐ１５と座標Ｐ１６とを結ぶ線分の垂直２等分線ｌ１（図１２（ａ）参照）が、ティーチングマークＭの重心（中心）を通るものとして、ティーチングマークＭの重心点を求める。
【００３８】
なお、同図に示すとおり、ティーチングマークＭの中抜きの円（内円）の直径はＬＣであり、当該ＬＣは、光反射型センサ２６の光束の太さの２倍以上であることが好ましい。また、ティーチングマークＭの線幅ＬＷは、光反射型センサ２６の光束の太さの１．５倍以上であることが好ましい。すなわち、ティーチングマークＭの外円の直径Ｌ０は、光反射型センサ２６の光束の太さの５倍以上であることが好ましい。これらの構成により、安価な光反射型センサ２６を用いてティーチングマークＭの検出を行っても、ＯＦＦからＯＮへの出力変化を確実に検出することができるようになっている。
【００３９】
次に、図５ないし図８のフローチャートおよび図９ないし図１１の補足説明図を参照し、順を追ってティーチングマークＭの位置特定処理を説明する。なお、以下の説明では、高速走査と低速走査の繰り返しについては説明を省略し、単に「○○方向へ走査する」とのみ記載する。
【００４０】
図５および図９（ａ）に示すように、まずティーチングマークＭの設計上の仮重心点Ｐ０（図３の仮重心点記憶部５２１参照）から、マークの直径Ｌ０分＋Ｘ方向にオフセットした位置Ｐａへ移動する（図３のオフセット量記憶部５２２参照）（Ｓ１１）。なお、図９（ａ）に示す矢印は走査方向を示し、矢印の太さは光束の太さを示している。
【００４１】
位置Ｐａを基点として−Ｘ方向に走査を開始し（Ｓ１２）、光反射型センサ２６の出力がＯＦＦ（線幅非検出）からＯＮ（線幅検出）に変わったＸ軸のパルス値を座標Ｐ１１として取得する（Ｓ１３，Ｓ１４）。取得した座標データは、座標記憶部４３１（図３参照）に記憶しておく（以降、取得した全ての座標データは、座標記憶部４３１に記憶させる）。さらに走査を進めると、光反射型センサ２６の出力がＯＮからＯＦＦに変わる（線幅非検出となる）が（Ｓ１５）、これは無視し、次に光反射型センサ２６の出力がＯＦＦからＯＮに変わったＸ軸のパルス値を座標Ｐ１２として取得する（Ｓ１６，Ｓ１７）。
【００４２】
続いて、図６および図９（ｂ）に示すように、仮重心点Ｐ０から、マークの直径Ｌ０分−Ｘ方向にオフセットした位置Ｐｂへ移動し（Ｓ２１）、位置Ｐｂを基点として＋Ｘ方向に走査を開始する（Ｓ２２）。そして、光反射型センサ２６の出力がＯＦＦからＯＮに変わったＸ軸のパルス値を座標Ｐ１３として取得する（Ｓ２３，Ｓ２４）と共に、出力がＯＮからＯＦＦに変わった後（Ｓ２５）、さらに出力がＯＦＦからＯＮに変わったＸ軸のパルス値を座標Ｐ１４として取得する（Ｓ２６，Ｓ２７）。
【００４３】
そして、Ｐ１５＝Ｐ１１−Ｐ１４，Ｐ１６＝Ｐ１２−Ｐ１３の計算式に基づいて、座標Ｐ１１と座標Ｐ１４の中点である座標Ｐ１５と、座標Ｐ１２と座標Ｐ１３の中点である座標Ｐ１６を求め、さらにＰ１７＝（Ｐ１５−Ｐ１６）／２の計算式に基づいて、座標Ｐ１５と座標Ｐ１６との中点であるＰ１７を求める（Ｓ２８，図１０（ａ）参照）。
【００４４】
続いて、図７および図１０（ｂ）に示すように、ティーチングマークＭの設計上の仮重心点Ｐ０のＸ座標をＰ１７にした位置（すなわち座標Ｐ１７）から、マークの直径Ｌ０分＋Ｙ方向にオフセットした位置Ｐｃへ移動する（Ｓ３１）。そして、位置Ｐｃを基点として−Ｙ方向に走査を開始し（Ｓ３２）、光反射型センサ２６の出力がＯＦＦからＯＮに変わったＸ軸のパルス値を座標Ｐ２１として取得する（Ｓ３３，Ｓ３４）と共に、出力がＯＮからＯＦＦに変わった後（Ｓ３５）、さらに出力がＯＦＦからＯＮに変わったＹ軸のパルス値を座標Ｐ２２として取得する（Ｓ３６，Ｓ３７）。
【００４５】
続いて、図８および図１１（ａ）に示すように、座標Ｐ１７から、マークの直径Ｌ０分−Ｙ方向にオフセットした位置Ｐｄへ移動し（Ｓ４１）、位置Ｐｄを基点として＋Ｙ方向に走査を開始する（Ｓ４２）。そして、光反射型センサ２６の出力がＯＦＦからＯＮに変わったＹ軸のパルス値を座標Ｐ２３として取得する（Ｓ４３，Ｓ４４）と共に、出力がＯＮからＯＦＦに変わった後（Ｓ４５）、さらに出力がＯＦＦからＯＮに変わったＸ軸のパルス値を座標Ｐ２４として取得する（Ｓ４６，Ｓ４７）。
【００４６】
そして、図６のＳ２８と同様に、Ｐ２５＝Ｐ２１−Ｐ２４，Ｐ２６＝Ｐ２２−Ｐ２３の計算式に基づいて、座標Ｐ２１と座標Ｐ２４の中点である座標Ｐ２５と、座標Ｐ２２と座標Ｐ２３の中点である座標Ｐ２６を求め、さらにＰ２７＝（Ｐ２５−Ｐ２６）／２の計算式に基づいて、座標Ｐ２５と座標Ｐ２６との中点であるＰ２７を求める（Ｓ４８，図１１（ｂ）参照）。
【００４７】
このように、Ｘ軸方向の往復走査によって、その走査ライン上におけるティーチングマークＭの線幅中心（Ｐ１５，Ｐ１６）間の中点（Ｐ１７）を求め、さらに当該Ｐ１７を通るＹ軸方向の往復走査によって、その走査ライン上におけるティーチングマークＭの線幅中心（Ｐ２５，Ｐ２６）間の中点（Ｐ２７）を求めることにより、当該Ｐ２７をティーチングマークＭの位置（重心点）として特定することができる。
【００４８】
なお、ティーチングマークＭの位置は、図１２に示す工程でも特定可能である。同図（ａ）に示すように、まず設計上の仮重心点Ｐ０を通るＸ軸方向の往復走査によって得られたＰ１５とＰ１６（図５のＳ１１〜Ｓ１７，図６のＳ２１〜Ｓ２８参照）を結ぶ線分の垂直２等分線をｌ１として求める。続いて、同図（ｂ）に示すように、仮重心点Ｐ０を通るＹ軸方向の往復走査によって得られたＰ２５とＰ２６（図７のＳ３１〜Ｓ３７，図８のＳ４１〜Ｓ４８参照）を結ぶ線分の垂直２等分線をｌ２として求める。すなわち、図７のＳ３１および図８のＳ４１において、基点をＰ１７ではなく、仮重心点Ｐ０とする。そして、同図（ｃ）に示すように、得られた垂直２等分線ｌ１，ｌ２の交点を、ティーチングマークＭの位置（重心点）として特定する（第７ステップ）。
【００４９】
以上、説明したとおり、本実施形態によれば、光反射型センサ２６を用いてティーチングマークＭの往復走査を２回繰り返し、ティーチングマークＭの線幅中心間を結ぶ２つの線分の垂直２等分線の交点からティーチングマークＭの重心点を求めることができる。したがって、ＸＹロボット１０にＣＣＤカメラを搭載したりする必要が無く、安価な装置且つ簡易な工程でティーチングマークＭの位置を自動教示することができる。また、人手による教示を必要としないため、生産ラインの立ち上げ時間やダウンタイムの短縮を図ることができ、作業者による精度のばらつきを抑えることができる。
【００５０】
さらに、ティーチングマークＭの往復走査により、ティーチングマークＭのエッジを検出する構成であるため、出力がＯＦＦからＯＮへの変化のみをすれば良く、光反射型センサ２６のヒステリシスを一定とすることができる。すなわち、一方向のみの走査でティーチングマークＭのエッジを検出しようとすると、ＯＦＦからＯＮへの変化と、ＯＮからＯＦＦへの変化を検出しなければならないため、光反射型センサ２６のヒステリシスの違いが問題となるが、本発明では一定のヒステリシスでエッジを検出できるため、安価な光反射型センサ２６であっても、正確にティーチングマークＭの位置を自動教示することができる。
【００５１】
また、ベースプレート４１上の所定位置に複数のティーチングマークＭを形成しているため、予め記憶されているティーチングマークＭとベースプレート４１やトレイ４２との相対位置情報と、特定した複数のティーチングマークＭの位置に基づいて、ベースプレート４１や当該ベースプレート４１上に搭載されるトレイ４２の位置も正確に教示することができる。
【００５２】
また、図５のＳ１１〜Ｓ１７，図６のＳ２１〜Ｓ２７，図７のＳ３１〜Ｓ３７，図８のＳ４１〜Ｓ４７では、それぞれ高速走査により２つの略座標を検出しておき、当該略座標近傍を再度低速走査した結果を、正式な座標として取得するため、なるだけ時間をかけず、正確にティーチングマークＭのエッジを検出することができる。また、低速走査は、走査方向に所定距離Ｌ１だけ進み、反射型センサの出力がＯＮにならなければ逆方向に所定距離Ｌ２（但し、Ｌ２＜Ｌ１）だけ戻す、といった動作の繰り返しにより走査を行うため、光反射型センサ２６のＯＦＦからＯＮへの変化をより正確に検出することができる。
【００５３】
なお、上記の例では、直交する方向（Ｘ軸方向とＹ軸方向）に、往復走査を行うものとしたが、必ずしも直交する方向でなくても良い。すなわち、図１３に示すように、図示（１）の方向（第１方向）に往復走査を行うことによって検出した座標Ｐ１５とＰ１６を結ぶ線分の垂直２等分線ｌ１と、図示（２）の方向（第２方向）に往復走査を行うことによって検出した座標Ｐ２５とＰ２６を結ぶ線分の垂直２等分線ｌ２との交点から、ティーチングマークＭの重心点を求めることも可能である。つまり、第１方向と第２方向が、僅かでも異なる方向（但し、第１方向＝−第２方向となる場合を除く）であれば良い。
【００５４】
また、上記の例では、トレイ４２を位置決めするためのベースプレート４１上にティーチングマークＭを形成しておくものとしたが、ダミートレイを用意して当該ダミートレイ上に複数のティーチングマークＭを形成し、その検出結果に基づいて、トレイ４２の位置を教示するようにしても良い。
【００５５】
次に、図１４ないし図１９を参照し、本発明の第２実施形態について説明する。上記の実施形態では、往復走査を２回繰り返してティーチングマークＭの位置を特定するものとしたが、本実施形態では往復走査を３回繰り返す点で異なる。そこで、上記の実施形態と異なる点のみを中心に説明する。
【００５６】
本実施形態では、図８のＳ４８の後、図１４および図１６（ａ）に示すように、第１実施形態においてティーチングマークＭの重心点として求めた座標Ｐ２７から、マークの直径Ｌ０分第３方向（±Ｘ方向，±Ｙ方向のいずれにも一致しない方向）にオフセットした位置Ｐｅへ移動する（Ｓ５１）。そして、位置Ｐｅを基点として第３方向の逆方向である−第３方向に走査を開始し（Ｓ５２）、光反射型センサ２６の出力がＯＦＦからＯＮに変わったＸ軸のパルス値を座標Ｐ３１として取得する（Ｓ５３，Ｓ５４）と共に、出力がＯＮからＯＦＦに変わった後（Ｓ５５）、さらに出力がＯＦＦからＯＮに変わったＹ軸のパルス値を座標Ｐ３２として取得する（Ｓ５６，Ｓ５７）。
【００５７】
続いて、図１５および図１６（ｂ）に示すように、座標Ｐ２７から、マークの直径Ｌ０分−第３方向にオフセットした位置Ｐｆへ移動し（Ｓ６１）、位置Ｐｆを基点として第３方向に走査を開始する（Ｓ６２）。そして、光反射型センサ２６の出力がＯＦＦからＯＮに変わったＹ軸のパルス値を座標Ｐ３３として取得する（Ｓ６３，Ｓ６４）と共に、出力がＯＮからＯＦＦに変わった後（Ｓ６５）、さらに出力がＯＦＦからＯＮに変わったＸ軸のパルス値を座標Ｐ３４として取得する（Ｓ６６，Ｓ６７）。
【００５８】
そして、図６のＳ２８および図８のＳ４８と同様に、Ｐ３５＝Ｐ３１−Ｐ３４，Ｐ３６＝Ｐ３２−Ｐ３３の計算式に基づいて、座標Ｐ３１と座標Ｐ３４の中点である座標Ｐ３５と、座標Ｐ３２と座標Ｐ３３の中点である座標Ｐ３６を求め、さらにＰ３７＝（Ｐ３５−Ｐ３６）／２の計算式に基づいて、座標Ｐ３５と座標Ｐ３６との中点であるＰ３７を求める（Ｓ６８，図１７参照）。
【００５９】
このように、第１実施形態においてティーチングマークＭの重心点として求めた座標Ｐ２７に基づき、さらに図１４および図１５に示す処理を実行することで、より正確なティーチングマークＭの位置（Ｐ３７）を特定することができる。
【００６０】
なお、ティーチングマークＭの位置は、図１８に示す工程でも特定可能である。仮に設計上の仮重心点Ｐ０が同図（ａ）に示す位置であった場合、当該座標Ｐ０を通る第３方向の往復走査によって得られたＰ３５とＰ３６を結ぶ線分の垂直２等分線をｌ３として求める。続いて、同図（ｂ）に示すように、仮重心点Ｐ０を通るＸ軸方向の往復走査によって得られたＰ１５とＰ１６を結ぶ線分の垂直２等分線であるｌ１と、仮重心点Ｐ０を通るＹ軸方向の往復走査によって得られたＰ２５とＰ２６を結ぶ線分の垂直２等分線であるｌ２（いずれも図１２（ｃ）参照）と、上記の垂直２等分線ｌ３と、の交点を、ティーチングマークＭの位置として特定する（第１０ステップ）。すなわち、図１４のＳ５１および図１５のＳ６１において、基点をＰ２７ではなく、仮重心点Ｐ０として得られた垂直２等分線ｌ３と、ｌ１，ｌ２の交点を、ティーチングマークＭの位置として特定しても良い。
【００６１】
但し、３つの垂直２等分線ｌ１，ｌ２，ｌ３の交点を求めた場合、図１９に示すように、３つの交点Ｐ４１，Ｐ４２，Ｐ４３が得られる場合がある（交点が一致しない場合がある）。このような場合は、さらに交点Ｐ４１，Ｐ４２，Ｐ４３の重心点Ｐ５０を求め、当該Ｐ５０をティーチングマークＭの位置として特定すれば良い。
【００６２】
以上、説明したとおり、本実施形態によれば、往復走査を３回繰り返し、その結果得られる３つの線分の垂直２等分線が交差する交点の重心点を求めるため、往復走査を２回繰り返し、２つの線分の垂直２等分線の交点を重心点とする場合（第１実施形態）と比べて、より正確に重心点を求めることができる。
【００６３】
なお、上記の第２実施形態では、往復走査を３回繰り返すものとしたが、４回以上繰り返しても良い。また、外部コンピュータ５０またはＸＹロボット制御装置３０に、走査回数を指定する手段を設け、所望する精度によって操作回数を可変させる構成としても良い。
【００６４】
また、上記の２つの実施形態に示した、ＸＹロボット１０の機能をプログラムとして提供することも可能である。また、そのプログラムを記録媒体（図示省略）に格納して提供することも可能である。記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ、フラッシュＲＯＭ、メモリカード（コンパクトフラッシュ（登録商標）、スマートメディア、メモリスティック等）、コンパクトディスク、光磁気ディスク、デジタルバーサタイルディスクおよびフレキシブルディスク、ハードディスク等を利用可能である。
【００６５】
また、上記の実施形態におけるＸＹロボット１０の例によらず、装置構成および処理工程等について、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】ＸＹロボットの構成図である。
【図２】ベースプレートの平面図である。
【図３】ＸＹロボットの制御ブロック図である。
【図４】ティーチングマークの検出方法の概要を示す図である。
【図５】ティーチングマークの位置特定処理を示すフローチャートである。
【図６】図５に続くフローチャートである。
【図７】図５，図６に続くフローチャートである。
【図８】図５，図６，図７に続くフローチャートである。
【図９】図５および図６のフローチャートの補足説明図である。
【図１０】図６および図７のフローチャートの補足説明図である。
【図１１】図７および図８のフローチャートの補足説明図である。
【図１２】ティーチングマークの位置特定処理の他の一例を示す説明図である。
【図１３】ティーチングマークの位置特定処理の他の一例を示す説明図である。
【図１４】第２実施形態に係るティーチングマークの位置特定処理を示すフローチャートである。
【図１５】図１４に続くフローチャートである。
【図１６】図１４および図１５のフローチャートの補足説明図である。
【図１７】図１５のフローチャートの補足説明図である。
【図１８】第２実施形態に係るティーチングマークの位置特定処理の他の一例を示す説明図である。
【図１９】図１８の補足説明図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０：ＸＹロボット，２０：ＸＹロボット本体，２４：アーム部材，２５吸着ヘッド，２６：光反射型センサ，３０：ＸＹロボット制御装置，４１：ベースプレート，４２：トレイ，５０：外部コンピュータ，Ｍ：ティーチングマーク
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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