位置検出装置、部品組立装置、および部品組立方法
【課題】より高い精度で部品等の位置を検出することができる位置検出装置を得る。
【解決手段】部品２０の位置を検出する位置検出装置５０は、表面１１および裏面１２を含むベース部材１０と、ベース部材１０の裏面１２側に配置される撮像カメラ４０と、を備え、部品２０は、表面１１に対して間隔Ｓを空けて配置され、撮像カメラ４０は、部品２０の外縁２０Ｅに沿いつつ表面１１側から裏面１２側に向かってベース部材１０を透過した光４０Ｌを読み取ることによって、部品２０の位置を検出し、上記の間隔Ｓは、撮像カメラ４０が部品２０の位置を検出する際に、部品２０の外縁２０Ｅが撮像カメラ４０の被写界深度４０Ｒ内に位置し且つベース部材１０の表面１１が撮像カメラ４０の被写界深度４０Ｒ外に位置するように設けられる。
【解決手段】部品２０の位置を検出する位置検出装置５０は、表面１１および裏面１２を含むベース部材１０と、ベース部材１０の裏面１２側に配置される撮像カメラ４０と、を備え、部品２０は、表面１１に対して間隔Ｓを空けて配置され、撮像カメラ４０は、部品２０の外縁２０Ｅに沿いつつ表面１１側から裏面１２側に向かってベース部材１０を透過した光４０Ｌを読み取ることによって、部品２０の位置を検出し、上記の間隔Ｓは、撮像カメラ４０が部品２０の位置を検出する際に、部品２０の外縁２０Ｅが撮像カメラ４０の被写界深度４０Ｒ内に位置し且つベース部材１０の表面１１が撮像カメラ４０の被写界深度４０Ｒ外に位置するように設けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置検出装置、部品組立装置、および部品組立方法に関し、特に、位置検出装置、その位置検出装置を備えた部品組立装置、および、その位置検出装置を使用する部品組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００６−１３３６６２号公報（特許文献１）に開示されるように、一般的な位置決め装置および部品組立装置等においては、撮像カメラを用いて部品等の位置が検出される。このような位置決め装置等においては、高精度に部品等の位置を検出することが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１３３６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、より高い精度で部品等の位置を検出することができる位置検出装置、その位置検出装置を備えた部品組立装置、および、その位置検出装置を使用する部品組立方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に基づく位置検出装置は、位置検出対象物の位置を検出する位置検出装置であって、第１主表面および上記第１主表面とは反対側の第２主表面を含む光透過部材と、上記光透過部材の上記第２主表面側に配置される撮像カメラと、を備え、上記位置検出対象物は、上記第１主表面に対して間隔を空けて配置され、上記撮像カメラは、上記位置検出対象物の外縁に沿いつつ上記第１主表面側から上記第２主表面側に向かって上記光透過部材を透過した光を読み取ることによって、上記位置検出対象物の位置を検出し、上記間隔は、上記撮像カメラが上記位置検出対象物の位置を検出する際に、上記位置検出対象物の上記外縁が上記撮像カメラの被写界深度内に位置し且つ上記光透過部材の上記第１主表面が上記撮像カメラの被写界深度外に位置するように設けられる。
【０００６】
好ましくは、上記光透過部材の上記第１主表面上には、吸引孔を有する支持部材が設けられ、上記吸引孔を通して上記位置検出対象物が吸引されることによって、上記位置検出対象物は上記支持部材の表面上に固定される。好ましくは、上記支持部材は、金属製の部材から構成される。
【０００７】
好ましくは、本発明に基づく上記の位置検出装置は、吸着パッドをさらに備え、上記吸着パッドは、上記位置検出対象物が上記第１主表面に対して上記間隔を空けて配置されるように、上記位置検出対象物を吸着する。
【０００８】
本発明に基づく部品組立装置は、本発明に基づく上記の位置検出装置を備え、上記光透過部材上に固定された上記位置検出対象物に対して被載置部品を固定する部品組立装置であって、上記撮像カメラは、上記光透過部材を挟んで上記撮像カメラの反対側に配置された上記被載置部品の位置を検出し、上記被載置部品および上記位置検出対象物は、検出された各々の位置に基づいて位置決めされた状態で互いに固定される。
【０００９】
本発明に基づく他の部品組立装置は、本発明に基づく上記の位置検出装置を備え、上記光透過部材に対して上記位置検出対象物を固定する部品組立装置であって、上記光透過部材の上記第１主表面には、アライメントマークを有する凸状の載置部が設けられ、上記撮像カメラは、上記アライメントマーク側から上記第２主表面側に向かって上記光透過部材を透過した光を読み取ることによって、上記アライメントマークの位置を検出し、上記位置検出対象物は、検出された上記位置検出対象物の位置と検出された上記アライメントマークの位置とに基づいて位置決めされた状態で、上記載置部の表面上に固定される。
【００１０】
本発明に基づく部品組立方法は、第１主表面および上記第１主表面とは反対側の第２主表面を含む光透過部材、上記第１主表面に対して間隔を空けて配置される位置検出対象物、上記光透過部材の上記第２主表面側に配置される撮像カメラ、ならびに、被載置部品、をそれぞれ準備する工程と、上記撮像カメラが、上記位置検出対象物の外縁に沿いつつ上記第１主表面側から上記第２主表面側に向かって上記光透過部材を透過した光を読み取ることによって、上記位置検出対象物の位置を検出する工程と、上記撮像カメラが、上記光透過部材を挟んで上記撮像カメラの反対側に配置された上記被載置部品の位置を検出する工程と、上記被載置部品および上記位置検出対象物が、検出された各々の位置に基づいて位置決めされた状態で互いに固定される工程と、を備え、上記間隔は、上記撮像カメラが上記位置検出対象物の位置を検出する際に、上記位置検出対象物の上記外縁が上記撮像カメラの被写界深度内に位置し且つ上記光透過部材の上記第１主表面が上記撮像カメラの被写界深度外に位置するように設けられる。
【００１１】
本発明に基づく他の部品組立方法は、第１主表面および上記第１主表面とは反対側の第２主表面を含む光透過部材、上記第１主表面に対して間隔を空けて配置される位置検出対象物、ならびに、上記光透過部材の上記第２主表面側に配置される撮像カメラ、をそれぞれ準備する工程と、上記撮像カメラが、上記位置検出対象物の外縁に沿いつつ上記第１主表面側から上記第２主表面側に向かって上記光透過部材を透過した光を読み取ることによって、上記位置検出対象物の位置を検出する工程と、を備え、上記光透過部材の上記第１主表面には、アライメントマークを有する凸状の載置部が設けられ、さらに、上記撮像カメラが、上記アライメントマーク側から上記第２主表面側に向かって上記光透過部材を透過した光を読み取ることによって、上記アライメントマークの位置を検出する工程と、上記位置検出対象物が、検出された上記位置検出対象物の位置と検出された上記アライメントマークの位置とに基づいて位置決めされた状態で、上記載置部の表面上に固定される工程と、を備え、上記間隔は、上記撮像カメラが上記位置検出対象物の位置を検出する際に、上記位置検出対象物の上記外縁が上記撮像カメラの被写界深度内に位置し且つ上記光透過部材の上記第１主表面が上記撮像カメラの被写界深度外に位置するように設けられる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、より高い精度で部品等の位置を検出することができる位置検出装置、その位置検出装置を備えた部品組立装置、および、その位置検出装置を使用する部品組立方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１における部品組立装置を示す斜視図である。
【図２】実施の形態１における部品組立装置に備えられる位置検出装置を示す斜視図である。
【図３】実施の形態１における位置検出装置に備えられるベース部材（光透過部材）および部品（位置検出対象物）を示す平面図である。
【図４】図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿った矢視断面図である。
【図５】実施の形態１における位置検出装置に備えられるベース部材の裏面側から部品（位置検出対象物）を透過的に見た底面図である。
【図６】実施の形態１における部品組立装置を使用する部品組立方法の第１工程を示す断面図である。
【図７】実施の形態１における部品組立装置を使用する部品組立方法の第２工程を示す断面図である。
【図８】実施の形態１における部品組立装置を使用する部品組立方法の第３工程を示す断面図である。
【図９】実施の形態１における部品組立装置を使用する部品組立方法の第４工程を示す断面図である。
【図１０】実施の形態２における部品組立装置を使用する部品組立方法の第１工程を示す断面図である。
【図１１】実施の形態２における部品組立装置を使用する部品組立方法の第２工程を示す断面図である。
【図１２】実施の形態２における部品組立装置を使用する部品組立方法の第３工程を示す断面図である。
【図１３】実施の形態２における部品組立装置を使用する部品組立方法の第４工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に基づいた各実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。各実施の形態の説明において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。各実施の形態の説明において、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。
【００１５】
［実施の形態１］
（部品組立装置１００）
図１を参照して、本実施の形態における部品組立装置１００について説明する。図１は、部品組立装置１００を示す斜視図である。
【００１６】
図１に示すように、部品組立装置１００は、基台６１と、基台６１上に載置された電動スライダ６２と、電動スライダ６２上に設けられた補正部６４と、補正部６４上に設けられたステージ６３と、基台６１の上方に配備された電動スライダ６７と、電動スライダ６７から垂設された吸着パッド６８と、部品台６９と、基台６１の下方に設けられた撮像カメラ４０と、から構成される。
【００１７】
電動スライダ６２は、補正部６４およびステージ６３を、矢印Ｙ方向に沿って往復移動させることができる。電動スライダ６７は、吸着パッド６８を、矢印Ｘ方向に沿って往復移動させることができる。吸着パッド６８は、矢印Ｚ方向に沿って昇降移動可能に構成される。
【００１８】
ステージ６３の先端側には、ベース部材１０（図２参照、詳細は後述する）が設けられる。ベース部材１０の近傍の光は、基台６１に設けられた開口部６５を通して、撮像カメラ４０に到達する。部品台６９上には、部品２０（図２参照、詳細は後述する）、および部品３０（図６参照、詳細は後述する）などが載置される。部品２０は、位置検出の対象である。部品３０は、部品２０に対して組み付けられる。
【００１９】
（位置検出装置５０）
図２は、本実施の形態における部品組立装置１００（図１参照）に備えられる位置検出装置５０を示す斜視図である。図２に示すように、位置検出装置５０は、撮像カメラ４０およびベース部材１０（光透過部材）から構成される。位置検出装置５０は、部品２０（位置検出対象物）の位置を検出する。
【００２０】
ベース部材１０は、表面１１（第１主表面）および裏面１２（第２主表面）を含む平板状に形成される。ベース部材１０は、光透光性を有する部材から構成される。ベース部材１０の材質は、たとえば、ポリカーボネート、アクリル、またはガラスである。
【００２１】
上述のとおり、ベース部材１０は、ステージ６３（図１参照）の先端側において水平に配置される。ベース部材１０は、電動スライダ６２によって、図１中の矢印Ｙ方向に沿ってステージ６３とともに往復移動されることができる。ベース部材１０は、補正部６４によって、図１中の矢印Ｘ方向および矢印Ｙ方向のそれぞれに沿ってステージ６３とともに移動されることもできる。
【００２２】
部品２０は、たとえば薄板状に形成されたシリコンである。部品２０の大きさは、たとえば、４ｍｍ×４ｍｍ×１ｍｍである。部品２０は、ベース部材１０の表面１１側に配置される。詳細は後述されるが、部品２０とベース部材１０の表面１１との間には、間隔Ｓ（図４参照）が設けられる。
【００２３】
撮像カメラ４０は、ベース部材１０を挟んで部品２０の反対側に配置される。換言すると、撮像カメラ４０は、ベース部材１０の裏面１２側に配置される。上述のとおり、ベース部材１０の近傍の光は、基台６１（図１参照）に設けられた開口部６５（図１参照）を通して、撮像カメラ４０に到達する。部品２０の近傍の光４０Ｌは、ベース部材１０を表面１１側から裏面１２側に向かって透過した後、撮像カメラ４０に到達する。
【００２４】
図３は、ベース部材１０および部品２０を示す平面図である。図４は、図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿った矢視断面図である。図３および図４に示すように、ベース部材１０の表面１１上には、複数の吸引孔１４を有する支持部材１３が設けられる。
【００２５】
各吸引孔１４は、支持部材１３を厚さ方向に貫通するように設けられる。各吸引孔１４は、図示しないエアー管に接続される。吸引孔１４が部品２０を吸引することによって、部品２０は支持部材１３の表面１３Ｓ上に固定される。
【００２６】
支持部材１３は、所定の厚さを有する。支持部材１３の表面１３Ｓ上に吸着固定された部品２０とベース部材１０の表面１１との間には、間隔Ｓ（図４参照）が形成される。部品２０は、支持部材１３によって、ベース部材１０の表面１１からは浮いた状態となる。
【００２７】
支持部材１３は、ベース部材１０と一体的に形成されていてもよく、ベース部材１０とは別体に形成された後にベース部材１０の表面１１上に接合されてもよい。支持部材１３がベース部材１０とは別体に形成される場合、支持部材１３は、金属製の部材から構成されるとよい。支持部材１３が金属製の部材から構成されることによって、支持部材１３の表面１３Ｓは高い平坦度を有することができる。ベース部材１０は、高い水平度で支持されることが可能となる。
【００２８】
図４を参照して、ベース部材１０の裏面１２側に配置された撮像カメラ４０は、部品２０の外縁２０Ｅに沿いつつ表面１１側から裏面１２側に向かってベース部材１０を透過した光４０Ｌを読み取る。
【００２９】
この際、部品２０の位置情報を高い精度で得るためには、撮像カメラ４０が固定された状態で、部品２０がベース部材１０とともにステージ６３（図１参照）等によってＸＹ方向（図１参照）に移動されるとよい。部品２０の移動に合わせて、撮像カメラ４０は、部品２０の４つの外縁２０Ｅ（図３参照）のすべての位置情報を読み取るとよい。読み取った部品２０の外縁２０Ｅの位置情報に基づき、部品２０の全体的な位置が検出される。
【００３０】
ここで、上記の間隔Ｓは、撮像カメラ４０が部品２０の位置を検出する際に、部品２０の外縁２０Ｅが撮像カメラ４０の被写界深度４０Ｒ内に位置し且つベース部材１０の表面１１が撮像カメラ４０の被写界深度４０Ｒ外に位置するように構成されている。
【００３１】
図５は、部品２０を、ベース部材１０の裏面１２側から透過的に見た（見上げた）底面図である。図５においては、便宜上、ベース部材１０が一点鎖線で示されている。
【００３２】
ベース部材１０の表面１１（図４参照）には、微細な傷が形成されていたり、微小な異物４２が残留していたりすることがある。仮に、ベース部材１０の表面１１が撮像カメラ４０の被写界深度４０Ｒ内に位置しているとすると、異物４２等の存在によって、撮像カメラ４０は、部品２０の外縁２０Ｅを、点線２０Ｆの位置として誤認してしまう。
【００３３】
これに対して、本実施の形態の位置検出装置５０においては、上記の間隔Ｓが設けられることによって、部品２０の外縁２０Ｅは撮像カメラ４０の被写界深度４０Ｒ内に位置しており、且つ、ベース部材１０の表面１１は撮像カメラ４０の被写界深度４０Ｒ外に位置している。ベース部材１０の表面１１上に形成された微細な傷およびベース部材１０の表面１１上に残留している微小な異物４２は、撮像カメラ４０にはほとんど検出されない。撮像カメラ４０が部品２０の外縁２０Ｅを画像認識する上で、微小な異物４２によって、測定結果が影響されることはほとんどない。したがって位置検出装置５０によれば、部品２０の位置を高い精度で検出することができる。
【００３４】
（部品組立方法）
図６は、部品組立装置１００を使用する部品組立方法の第１工程を示す断面図である。部品組立装置１００を使用することによって、ピエゾ素子などの部品３０は、部品２０（図９参照）上に固定されることができる。
【００３５】
図６に示すように、まず、部品３０の位置が撮像カメラ４０によって検出される。具体的には、部品３０が吸着パッド６８によって吸着された状態で、部品３０が撮像カメラ４０の撮像範囲内に含まれるように搬送される（矢印ＡＲ１１参照）。撮像カメラ４０は、部品３０の外縁３０Ｅに沿いつつ表面１１側から裏面１２側に向かってベース部材１０を透過した光４０Ｌを読み取る。
【００３６】
この際、可能であれば、撮像カメラ４０と部品３０との間にベース部材１０が配置されないように構成するとよい。撮像カメラ４０と部品３０との間にベース部材１０が配置される場合には、部品３０とベース部材１０の表面１１との間には、間隔Ｓが設けられる。
【００３７】
部品３０は、吸着パッド６８によって、ベース部材１０の表面１１からは浮いた状態となっている。間隔Ｓが設けられることによって、上述の図４の場合と同様に、撮像カメラ４０が部品３０の位置を検出する際に、部品３０の外縁３０Ｅが撮像カメラ４０の被写界深度内に位置し且つベース部材１０の表面１１が撮像カメラ４０の被写界深度外に位置するように構成されている。ベース部材１０の表面１１上に形成された微細な傷などによって測定結果が影響されることはほとんどない。部品３０の位置は高い精度で検出される。部品３０の位置が検出された後、部品３０は撮像カメラ４０に対して退避する。
【００３８】
図７は、部品組立装置１００を使用する部品組立方法の第２工程を示す断面図である。図７に示すように、部品３０（図６参照）が撮像カメラ４０に対して退避した後、部品２０の位置が撮像カメラ４０によって検出される。具体的には、部品２０がベース部材１０に設けられた支持部材１３上に固定された状態で、部品２０が撮像カメラ４０の撮像範囲内に含まれるように搬送される（矢印ＡＲ１２参照）。撮像カメラ４０は、部品２０の外縁２０Ｅに沿いつつ表面１１側から裏面１２側に向かってベース部材１０を透過した光４０Ｌを読み取る。
【００３９】
部品２０は、支持部材１３によって、ベース部材１０の表面１１からは浮いた状態となっている。間隔Ｓが設けられることによって、上述の図４の場合と同様に、撮像カメラ４０が部品２０の位置を検出する際に、部品２０の外縁２０Ｅが撮像カメラ４０の被写界深度内に位置し且つベース部材１０の表面１１が撮像カメラ４０の被写界深度外に位置するように構成されている。部品２０および表面１１同士の間の間隔Ｓ（図７）と部品３０および表面１１同士の間隔Ｓ（図６）とは、同一であっても異なっていてもよい。部品２０の場合においても、ベース部材１０の表面１１上に形成された微細な傷などによって、測定結果が影響されることはほとんどない。部品２０の位置は高い精度で検出される。
【００４０】
図８は、部品組立装置１００を使用する部品組立方法の第３工程を示す断面図である。部品２０および部品３０の位置が検出された後、部品２０および部品３０は、検出された各々の位置に基づいて位置決めされる（矢印ＡＲ１３および矢印ＡＲ１４参照）。本実施の形態においては、部品３０が部品２０の表面２０Ｓに対向するように所定の位置に配置される。
【００４１】
図９は、部品組立装置１００を使用する部品組立方法の第４工程を示す断面図である。部品２０および部品３０の双方が位置決めされたあと、吸着パッド６８は下降移動する（矢印ＡＲ１５参照）。部品３０は、熱硬化型の接着剤などを挟んで、部品２０の表面２０Ｓ上に載置される。部品３０は、接着剤などによって、部品２０の表面２０Ｓ上に固定される。
【００４２】
本実施の形態における部品組立装置１００を使用した部品組立方法によれば、部品２０および部品３０の位置が精度高く検出されている。部品３０は、部品２０に対して高い精度で固定されることができる。
【００４３】
［実施の形態２］
図１０を参照して、本実施の形態における部品組立装置２００について説明する。ここでは、上述の実施の形態１における部品組立装置１００との相違点について説明する。図１０は、部品組立装置２００の一部を示す断面図である。図１０は、部品組立装置２００を使用した部品組立方法の第１工程を示す断面図でもある。
【００４４】
図１０に示すように、部品組立装置２００においては、表面１１および表面１１とは反対側の裏面１２を含むベース部材１０Ａ（光透過部材）と、ベース部材１０Ａの裏面１２側に配置される撮像カメラ４０とによって、位置検出装置が構成される。位置検出装置５０は、部品２０Ａ（位置検出対象物）および次述するアライメントマーク１６の位置を検出する。
【００４５】
ベース部材１０Ａは、光透過性を有する部材から構成される。ベース部材１０Ａの材質は、たとえばガラスである。ベース部材１０Ａの表面１１には、表面１１から突出する凸状の載置部１５が設けられる。載置部１５の表面１５Ｓには、アライメントマーク１６が凹設される。 ベース部材１０Ａは、ステージ６３によって水平に支持される。
【００４６】
部品２０Ａは、たとえば薄板状に形成されたシリコンである。部品２０Ａの大きさは、たとえば、３０ｍｍ×４０ｍｍ×１ｍｍである。部品２０Ａは、ベース部材１０の表面１１側に配置される。部品２０Ａが吸着パッド６８によって吸着されることによって、部品２０Ａとベース部材１０の表面１１との間には、間隔Ｓが設けられる。
【００４７】
以上のように構成される部品組立装置２００においては、部品組立方法の第１工程として、まず、部品２０Ａの位置が撮像カメラ４０によって検出される。具体的には、部品２０Ａが吸着パッド６８によって吸着された状態で、部品２０Ａが撮像カメラ４０の撮像範囲内に含まれるように搬送される（矢印ＡＲ２１参照）。この際、部品２０Ａは、図１０９に示すように、載置部１５からは（水平方向に）ずれた位置に配置される。撮像カメラ４０は、部品２０Ａの外縁２０Ｅに沿いつつ表面１１側から裏面１２側に向かってベース部材１０Ａを透過した光４０Ｌを読み取る。
【００４８】
可能であれば、撮像カメラ４０と部品２０Ａとの間にベース部材１０Ａが配置されないように構成するとよい。撮像カメラ４０と部品２０Ａとの間にベース部材１０Ａが配置される場合には、部品２０Ａとベース部材１０Ａの表面１１との間に、上記の間隔Ｓが設けられる。
【００４９】
部品２０Ａは、吸着パッド６８によって、ベース部材１０Ａの表面１１からは浮いた状態となっている。間隔Ｓが設けられることによって、撮像カメラ４０が部品２０Ａの位置を検出する際に、部品２０Ａの外縁２０Ｅが撮像カメラ４０の被写界深度内に位置し且つベース部材１０の表面１１が撮像カメラ４０の被写界深度外に位置するように構成されている。ベース部材１０Ａの表面１１上に形成された微細な傷などによって測定結果が影響されることはほとんどない。部品２０Ａの位置は高い精度で検出される。部品２０Ａの位置が検出された後、部品２０Ａは撮像カメラ４０に対して退避する。
【００５０】
図１１は、部品組立装置２００を使用する部品組立方法の第２工程を示す断面図である。図１１に示すように、部品２０Ａ（図１０参照）が撮像カメラ４０に対して退避した後、アライメントマーク１６の位置が撮像カメラ４０によって検出される。具体的には、ベース部材１０Ａが移動することによって、アライメントマーク１６が撮像カメラ４０の撮像範囲内に含まれるように搬送される（矢印ＡＲ２２参照）。撮像カメラ４０は、アライメントマーク１６側から裏面１２側に向かってベース部材１０Ａを透過した光４０Ｌを読み取る。
【００５１】
図１２は、部品組立装置２００を使用する部品組立方法の第３工程を示す断面図である。部品２０Ａおよびアライメントマーク１６の位置が検出された後、部品２０Ａおよびベース部材１０Ａは、検出された部品２０Ａの位置と検出されたアライメントマーク１６の位置とに基づいて位置決めされる（矢印ＡＲ２３および矢印ＡＲ２４参照）。本実施の形態においては、外縁２０Ｅとアライメントマーク１６とが対向するように配置される。
【００５２】
図１３は、部品組立装置２００を使用する部品組立方法の第４工程を示す断面図である。部品２０Ａおよびベース部材１０Ａの双方が位置決めされたあと、吸着パッド６８は下降移動する（矢印ＡＲ２５参照）。部品２０Ａは、熱硬化型の接着剤などを挟んで、載置部１５の表面１５Ｓ上に載置される。部品２０Ａは、接着剤などによって、載置部１５の表面１５Ｓ上に固定される。
【００５３】
本実施の形態における部品組立装置２００を使用した部品組立方法によれば、部品２０Ａおよびベース部材１０Ａの位置が精度高く検出されている。部品２０Ａは、ベース部材１０Ａに対して高い精度で固定されることができる。
【００５４】
以上、本発明に基づいた各実施の形態について説明したが、今回開示された各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５５】
１０，１０Ａ ベース部材（光透過部材）、１１ 表面（第１主表面）、１２ 裏面（第２主表面）、１３ 支持部材、１３Ｓ，１５Ｓ，２０Ｓ 表面、１４ 吸引孔、１５ 載置部、１６ アライメントマーク、２０，２０Ａ 部品（位置検出対象物）、２０Ｅ，３０Ｅ 外縁、２０Ｆ 点線、３０ 部品（被載置部品）、４０ 撮像カメラ、４０Ｌ 光、４０Ｒ 被写界深度、４２ 異物、５０ 位置検出装置、６１ 基台、６２，６７ 電動スライダ、６３ ステージ、６４ 補正部、６５ 開口部、６８ 吸着パッド、６９ 部品台、１００，２００ 部品組立装置、ＡＲ１１，ＡＲ１２，ＡＲ１３，ＡＲ１４，ＡＲ１５，ＡＲ２１，ＡＲ２２，ＡＲ２３，ＡＲ２５，ＡＲ３４ 矢印、Ｓ 間隔。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置検出装置、部品組立装置、および部品組立方法に関し、特に、位置検出装置、その位置検出装置を備えた部品組立装置、および、その位置検出装置を使用する部品組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００６−１３３６６２号公報（特許文献１）に開示されるように、一般的な位置決め装置および部品組立装置等においては、撮像カメラを用いて部品等の位置が検出される。このような位置決め装置等においては、高精度に部品等の位置を検出することが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１３３６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、より高い精度で部品等の位置を検出することができる位置検出装置、その位置検出装置を備えた部品組立装置、および、その位置検出装置を使用する部品組立方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に基づく位置検出装置は、位置検出対象物の位置を検出する位置検出装置であって、第１主表面および上記第１主表面とは反対側の第２主表面を含む光透過部材と、上記光透過部材の上記第２主表面側に配置される撮像カメラと、を備え、上記位置検出対象物は、上記第１主表面に対して間隔を空けて配置され、上記撮像カメラは、上記位置検出対象物の外縁に沿いつつ上記第１主表面側から上記第２主表面側に向かって上記光透過部材を透過した光を読み取ることによって、上記位置検出対象物の位置を検出し、上記間隔は、上記撮像カメラが上記位置検出対象物の位置を検出する際に、上記位置検出対象物の上記外縁が上記撮像カメラの被写界深度内に位置し且つ上記光透過部材の上記第１主表面が上記撮像カメラの被写界深度外に位置するように設けられる。
【０００６】
好ましくは、上記光透過部材の上記第１主表面上には、吸引孔を有する支持部材が設けられ、上記吸引孔を通して上記位置検出対象物が吸引されることによって、上記位置検出対象物は上記支持部材の表面上に固定される。好ましくは、上記支持部材は、金属製の部材から構成される。
【０００７】
好ましくは、本発明に基づく上記の位置検出装置は、吸着パッドをさらに備え、上記吸着パッドは、上記位置検出対象物が上記第１主表面に対して上記間隔を空けて配置されるように、上記位置検出対象物を吸着する。
【０００８】
本発明に基づく部品組立装置は、本発明に基づく上記の位置検出装置を備え、上記光透過部材上に固定された上記位置検出対象物に対して被載置部品を固定する部品組立装置であって、上記撮像カメラは、上記光透過部材を挟んで上記撮像カメラの反対側に配置された上記被載置部品の位置を検出し、上記被載置部品および上記位置検出対象物は、検出された各々の位置に基づいて位置決めされた状態で互いに固定される。
【０００９】
本発明に基づく他の部品組立装置は、本発明に基づく上記の位置検出装置を備え、上記光透過部材に対して上記位置検出対象物を固定する部品組立装置であって、上記光透過部材の上記第１主表面には、アライメントマークを有する凸状の載置部が設けられ、上記撮像カメラは、上記アライメントマーク側から上記第２主表面側に向かって上記光透過部材を透過した光を読み取ることによって、上記アライメントマークの位置を検出し、上記位置検出対象物は、検出された上記位置検出対象物の位置と検出された上記アライメントマークの位置とに基づいて位置決めされた状態で、上記載置部の表面上に固定される。
【００１０】
本発明に基づく部品組立方法は、第１主表面および上記第１主表面とは反対側の第２主表面を含む光透過部材、上記第１主表面に対して間隔を空けて配置される位置検出対象物、上記光透過部材の上記第２主表面側に配置される撮像カメラ、ならびに、被載置部品、をそれぞれ準備する工程と、上記撮像カメラが、上記位置検出対象物の外縁に沿いつつ上記第１主表面側から上記第２主表面側に向かって上記光透過部材を透過した光を読み取ることによって、上記位置検出対象物の位置を検出する工程と、上記撮像カメラが、上記光透過部材を挟んで上記撮像カメラの反対側に配置された上記被載置部品の位置を検出する工程と、上記被載置部品および上記位置検出対象物が、検出された各々の位置に基づいて位置決めされた状態で互いに固定される工程と、を備え、上記間隔は、上記撮像カメラが上記位置検出対象物の位置を検出する際に、上記位置検出対象物の上記外縁が上記撮像カメラの被写界深度内に位置し且つ上記光透過部材の上記第１主表面が上記撮像カメラの被写界深度外に位置するように設けられる。
【００１１】
本発明に基づく他の部品組立方法は、第１主表面および上記第１主表面とは反対側の第２主表面を含む光透過部材、上記第１主表面に対して間隔を空けて配置される位置検出対象物、ならびに、上記光透過部材の上記第２主表面側に配置される撮像カメラ、をそれぞれ準備する工程と、上記撮像カメラが、上記位置検出対象物の外縁に沿いつつ上記第１主表面側から上記第２主表面側に向かって上記光透過部材を透過した光を読み取ることによって、上記位置検出対象物の位置を検出する工程と、を備え、上記光透過部材の上記第１主表面には、アライメントマークを有する凸状の載置部が設けられ、さらに、上記撮像カメラが、上記アライメントマーク側から上記第２主表面側に向かって上記光透過部材を透過した光を読み取ることによって、上記アライメントマークの位置を検出する工程と、上記位置検出対象物が、検出された上記位置検出対象物の位置と検出された上記アライメントマークの位置とに基づいて位置決めされた状態で、上記載置部の表面上に固定される工程と、を備え、上記間隔は、上記撮像カメラが上記位置検出対象物の位置を検出する際に、上記位置検出対象物の上記外縁が上記撮像カメラの被写界深度内に位置し且つ上記光透過部材の上記第１主表面が上記撮像カメラの被写界深度外に位置するように設けられる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、より高い精度で部品等の位置を検出することができる位置検出装置、その位置検出装置を備えた部品組立装置、および、その位置検出装置を使用する部品組立方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１における部品組立装置を示す斜視図である。
【図２】実施の形態１における部品組立装置に備えられる位置検出装置を示す斜視図である。
【図３】実施の形態１における位置検出装置に備えられるベース部材（光透過部材）および部品（位置検出対象物）を示す平面図である。
【図４】図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿った矢視断面図である。
【図５】実施の形態１における位置検出装置に備えられるベース部材の裏面側から部品（位置検出対象物）を透過的に見た底面図である。
【図６】実施の形態１における部品組立装置を使用する部品組立方法の第１工程を示す断面図である。
【図７】実施の形態１における部品組立装置を使用する部品組立方法の第２工程を示す断面図である。
【図８】実施の形態１における部品組立装置を使用する部品組立方法の第３工程を示す断面図である。
【図９】実施の形態１における部品組立装置を使用する部品組立方法の第４工程を示す断面図である。
【図１０】実施の形態２における部品組立装置を使用する部品組立方法の第１工程を示す断面図である。
【図１１】実施の形態２における部品組立装置を使用する部品組立方法の第２工程を示す断面図である。
【図１２】実施の形態２における部品組立装置を使用する部品組立方法の第３工程を示す断面図である。
【図１３】実施の形態２における部品組立装置を使用する部品組立方法の第４工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に基づいた各実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。各実施の形態の説明において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。各実施の形態の説明において、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。
【００１５】
［実施の形態１］
（部品組立装置１００）
図１を参照して、本実施の形態における部品組立装置１００について説明する。図１は、部品組立装置１００を示す斜視図である。
【００１６】
図１に示すように、部品組立装置１００は、基台６１と、基台６１上に載置された電動スライダ６２と、電動スライダ６２上に設けられた補正部６４と、補正部６４上に設けられたステージ６３と、基台６１の上方に配備された電動スライダ６７と、電動スライダ６７から垂設された吸着パッド６８と、部品台６９と、基台６１の下方に設けられた撮像カメラ４０と、から構成される。
【００１７】
電動スライダ６２は、補正部６４およびステージ６３を、矢印Ｙ方向に沿って往復移動させることができる。電動スライダ６７は、吸着パッド６８を、矢印Ｘ方向に沿って往復移動させることができる。吸着パッド６８は、矢印Ｚ方向に沿って昇降移動可能に構成される。
【００１８】
ステージ６３の先端側には、ベース部材１０（図２参照、詳細は後述する）が設けられる。ベース部材１０の近傍の光は、基台６１に設けられた開口部６５を通して、撮像カメラ４０に到達する。部品台６９上には、部品２０（図２参照、詳細は後述する）、および部品３０（図６参照、詳細は後述する）などが載置される。部品２０は、位置検出の対象である。部品３０は、部品２０に対して組み付けられる。
【００１９】
（位置検出装置５０）
図２は、本実施の形態における部品組立装置１００（図１参照）に備えられる位置検出装置５０を示す斜視図である。図２に示すように、位置検出装置５０は、撮像カメラ４０およびベース部材１０（光透過部材）から構成される。位置検出装置５０は、部品２０（位置検出対象物）の位置を検出する。
【００２０】
ベース部材１０は、表面１１（第１主表面）および裏面１２（第２主表面）を含む平板状に形成される。ベース部材１０は、光透光性を有する部材から構成される。ベース部材１０の材質は、たとえば、ポリカーボネート、アクリル、またはガラスである。
【００２１】
上述のとおり、ベース部材１０は、ステージ６３（図１参照）の先端側において水平に配置される。ベース部材１０は、電動スライダ６２によって、図１中の矢印Ｙ方向に沿ってステージ６３とともに往復移動されることができる。ベース部材１０は、補正部６４によって、図１中の矢印Ｘ方向および矢印Ｙ方向のそれぞれに沿ってステージ６３とともに移動されることもできる。
【００２２】
部品２０は、たとえば薄板状に形成されたシリコンである。部品２０の大きさは、たとえば、４ｍｍ×４ｍｍ×１ｍｍである。部品２０は、ベース部材１０の表面１１側に配置される。詳細は後述されるが、部品２０とベース部材１０の表面１１との間には、間隔Ｓ（図４参照）が設けられる。
【００２３】
撮像カメラ４０は、ベース部材１０を挟んで部品２０の反対側に配置される。換言すると、撮像カメラ４０は、ベース部材１０の裏面１２側に配置される。上述のとおり、ベース部材１０の近傍の光は、基台６１（図１参照）に設けられた開口部６５（図１参照）を通して、撮像カメラ４０に到達する。部品２０の近傍の光４０Ｌは、ベース部材１０を表面１１側から裏面１２側に向かって透過した後、撮像カメラ４０に到達する。
【００２４】
図３は、ベース部材１０および部品２０を示す平面図である。図４は、図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿った矢視断面図である。図３および図４に示すように、ベース部材１０の表面１１上には、複数の吸引孔１４を有する支持部材１３が設けられる。
【００２５】
各吸引孔１４は、支持部材１３を厚さ方向に貫通するように設けられる。各吸引孔１４は、図示しないエアー管に接続される。吸引孔１４が部品２０を吸引することによって、部品２０は支持部材１３の表面１３Ｓ上に固定される。
【００２６】
支持部材１３は、所定の厚さを有する。支持部材１３の表面１３Ｓ上に吸着固定された部品２０とベース部材１０の表面１１との間には、間隔Ｓ（図４参照）が形成される。部品２０は、支持部材１３によって、ベース部材１０の表面１１からは浮いた状態となる。
【００２７】
支持部材１３は、ベース部材１０と一体的に形成されていてもよく、ベース部材１０とは別体に形成された後にベース部材１０の表面１１上に接合されてもよい。支持部材１３がベース部材１０とは別体に形成される場合、支持部材１３は、金属製の部材から構成されるとよい。支持部材１３が金属製の部材から構成されることによって、支持部材１３の表面１３Ｓは高い平坦度を有することができる。ベース部材１０は、高い水平度で支持されることが可能となる。
【００２８】
図４を参照して、ベース部材１０の裏面１２側に配置された撮像カメラ４０は、部品２０の外縁２０Ｅに沿いつつ表面１１側から裏面１２側に向かってベース部材１０を透過した光４０Ｌを読み取る。
【００２９】
この際、部品２０の位置情報を高い精度で得るためには、撮像カメラ４０が固定された状態で、部品２０がベース部材１０とともにステージ６３（図１参照）等によってＸＹ方向（図１参照）に移動されるとよい。部品２０の移動に合わせて、撮像カメラ４０は、部品２０の４つの外縁２０Ｅ（図３参照）のすべての位置情報を読み取るとよい。読み取った部品２０の外縁２０Ｅの位置情報に基づき、部品２０の全体的な位置が検出される。
【００３０】
ここで、上記の間隔Ｓは、撮像カメラ４０が部品２０の位置を検出する際に、部品２０の外縁２０Ｅが撮像カメラ４０の被写界深度４０Ｒ内に位置し且つベース部材１０の表面１１が撮像カメラ４０の被写界深度４０Ｒ外に位置するように構成されている。
【００３１】
図５は、部品２０を、ベース部材１０の裏面１２側から透過的に見た（見上げた）底面図である。図５においては、便宜上、ベース部材１０が一点鎖線で示されている。
【００３２】
ベース部材１０の表面１１（図４参照）には、微細な傷が形成されていたり、微小な異物４２が残留していたりすることがある。仮に、ベース部材１０の表面１１が撮像カメラ４０の被写界深度４０Ｒ内に位置しているとすると、異物４２等の存在によって、撮像カメラ４０は、部品２０の外縁２０Ｅを、点線２０Ｆの位置として誤認してしまう。
【００３３】
これに対して、本実施の形態の位置検出装置５０においては、上記の間隔Ｓが設けられることによって、部品２０の外縁２０Ｅは撮像カメラ４０の被写界深度４０Ｒ内に位置しており、且つ、ベース部材１０の表面１１は撮像カメラ４０の被写界深度４０Ｒ外に位置している。ベース部材１０の表面１１上に形成された微細な傷およびベース部材１０の表面１１上に残留している微小な異物４２は、撮像カメラ４０にはほとんど検出されない。撮像カメラ４０が部品２０の外縁２０Ｅを画像認識する上で、微小な異物４２によって、測定結果が影響されることはほとんどない。したがって位置検出装置５０によれば、部品２０の位置を高い精度で検出することができる。
【００３４】
（部品組立方法）
図６は、部品組立装置１００を使用する部品組立方法の第１工程を示す断面図である。部品組立装置１００を使用することによって、ピエゾ素子などの部品３０は、部品２０（図９参照）上に固定されることができる。
【００３５】
図６に示すように、まず、部品３０の位置が撮像カメラ４０によって検出される。具体的には、部品３０が吸着パッド６８によって吸着された状態で、部品３０が撮像カメラ４０の撮像範囲内に含まれるように搬送される（矢印ＡＲ１１参照）。撮像カメラ４０は、部品３０の外縁３０Ｅに沿いつつ表面１１側から裏面１２側に向かってベース部材１０を透過した光４０Ｌを読み取る。
【００３６】
この際、可能であれば、撮像カメラ４０と部品３０との間にベース部材１０が配置されないように構成するとよい。撮像カメラ４０と部品３０との間にベース部材１０が配置される場合には、部品３０とベース部材１０の表面１１との間には、間隔Ｓが設けられる。
【００３７】
部品３０は、吸着パッド６８によって、ベース部材１０の表面１１からは浮いた状態となっている。間隔Ｓが設けられることによって、上述の図４の場合と同様に、撮像カメラ４０が部品３０の位置を検出する際に、部品３０の外縁３０Ｅが撮像カメラ４０の被写界深度内に位置し且つベース部材１０の表面１１が撮像カメラ４０の被写界深度外に位置するように構成されている。ベース部材１０の表面１１上に形成された微細な傷などによって測定結果が影響されることはほとんどない。部品３０の位置は高い精度で検出される。部品３０の位置が検出された後、部品３０は撮像カメラ４０に対して退避する。
【００３８】
図７は、部品組立装置１００を使用する部品組立方法の第２工程を示す断面図である。図７に示すように、部品３０（図６参照）が撮像カメラ４０に対して退避した後、部品２０の位置が撮像カメラ４０によって検出される。具体的には、部品２０がベース部材１０に設けられた支持部材１３上に固定された状態で、部品２０が撮像カメラ４０の撮像範囲内に含まれるように搬送される（矢印ＡＲ１２参照）。撮像カメラ４０は、部品２０の外縁２０Ｅに沿いつつ表面１１側から裏面１２側に向かってベース部材１０を透過した光４０Ｌを読み取る。
【００３９】
部品２０は、支持部材１３によって、ベース部材１０の表面１１からは浮いた状態となっている。間隔Ｓが設けられることによって、上述の図４の場合と同様に、撮像カメラ４０が部品２０の位置を検出する際に、部品２０の外縁２０Ｅが撮像カメラ４０の被写界深度内に位置し且つベース部材１０の表面１１が撮像カメラ４０の被写界深度外に位置するように構成されている。部品２０および表面１１同士の間の間隔Ｓ（図７）と部品３０および表面１１同士の間隔Ｓ（図６）とは、同一であっても異なっていてもよい。部品２０の場合においても、ベース部材１０の表面１１上に形成された微細な傷などによって、測定結果が影響されることはほとんどない。部品２０の位置は高い精度で検出される。
【００４０】
図８は、部品組立装置１００を使用する部品組立方法の第３工程を示す断面図である。部品２０および部品３０の位置が検出された後、部品２０および部品３０は、検出された各々の位置に基づいて位置決めされる（矢印ＡＲ１３および矢印ＡＲ１４参照）。本実施の形態においては、部品３０が部品２０の表面２０Ｓに対向するように所定の位置に配置される。
【００４１】
図９は、部品組立装置１００を使用する部品組立方法の第４工程を示す断面図である。部品２０および部品３０の双方が位置決めされたあと、吸着パッド６８は下降移動する（矢印ＡＲ１５参照）。部品３０は、熱硬化型の接着剤などを挟んで、部品２０の表面２０Ｓ上に載置される。部品３０は、接着剤などによって、部品２０の表面２０Ｓ上に固定される。
【００４２】
本実施の形態における部品組立装置１００を使用した部品組立方法によれば、部品２０および部品３０の位置が精度高く検出されている。部品３０は、部品２０に対して高い精度で固定されることができる。
【００４３】
［実施の形態２］
図１０を参照して、本実施の形態における部品組立装置２００について説明する。ここでは、上述の実施の形態１における部品組立装置１００との相違点について説明する。図１０は、部品組立装置２００の一部を示す断面図である。図１０は、部品組立装置２００を使用した部品組立方法の第１工程を示す断面図でもある。
【００４４】
図１０に示すように、部品組立装置２００においては、表面１１および表面１１とは反対側の裏面１２を含むベース部材１０Ａ（光透過部材）と、ベース部材１０Ａの裏面１２側に配置される撮像カメラ４０とによって、位置検出装置が構成される。位置検出装置５０は、部品２０Ａ（位置検出対象物）および次述するアライメントマーク１６の位置を検出する。
【００４５】
ベース部材１０Ａは、光透過性を有する部材から構成される。ベース部材１０Ａの材質は、たとえばガラスである。ベース部材１０Ａの表面１１には、表面１１から突出する凸状の載置部１５が設けられる。載置部１５の表面１５Ｓには、アライメントマーク１６が凹設される。 ベース部材１０Ａは、ステージ６３によって水平に支持される。
【００４６】
部品２０Ａは、たとえば薄板状に形成されたシリコンである。部品２０Ａの大きさは、たとえば、３０ｍｍ×４０ｍｍ×１ｍｍである。部品２０Ａは、ベース部材１０の表面１１側に配置される。部品２０Ａが吸着パッド６８によって吸着されることによって、部品２０Ａとベース部材１０の表面１１との間には、間隔Ｓが設けられる。
【００４７】
以上のように構成される部品組立装置２００においては、部品組立方法の第１工程として、まず、部品２０Ａの位置が撮像カメラ４０によって検出される。具体的には、部品２０Ａが吸着パッド６８によって吸着された状態で、部品２０Ａが撮像カメラ４０の撮像範囲内に含まれるように搬送される（矢印ＡＲ２１参照）。この際、部品２０Ａは、図１０９に示すように、載置部１５からは（水平方向に）ずれた位置に配置される。撮像カメラ４０は、部品２０Ａの外縁２０Ｅに沿いつつ表面１１側から裏面１２側に向かってベース部材１０Ａを透過した光４０Ｌを読み取る。
【００４８】
可能であれば、撮像カメラ４０と部品２０Ａとの間にベース部材１０Ａが配置されないように構成するとよい。撮像カメラ４０と部品２０Ａとの間にベース部材１０Ａが配置される場合には、部品２０Ａとベース部材１０Ａの表面１１との間に、上記の間隔Ｓが設けられる。
【００４９】
部品２０Ａは、吸着パッド６８によって、ベース部材１０Ａの表面１１からは浮いた状態となっている。間隔Ｓが設けられることによって、撮像カメラ４０が部品２０Ａの位置を検出する際に、部品２０Ａの外縁２０Ｅが撮像カメラ４０の被写界深度内に位置し且つベース部材１０の表面１１が撮像カメラ４０の被写界深度外に位置するように構成されている。ベース部材１０Ａの表面１１上に形成された微細な傷などによって測定結果が影響されることはほとんどない。部品２０Ａの位置は高い精度で検出される。部品２０Ａの位置が検出された後、部品２０Ａは撮像カメラ４０に対して退避する。
【００５０】
図１１は、部品組立装置２００を使用する部品組立方法の第２工程を示す断面図である。図１１に示すように、部品２０Ａ（図１０参照）が撮像カメラ４０に対して退避した後、アライメントマーク１６の位置が撮像カメラ４０によって検出される。具体的には、ベース部材１０Ａが移動することによって、アライメントマーク１６が撮像カメラ４０の撮像範囲内に含まれるように搬送される（矢印ＡＲ２２参照）。撮像カメラ４０は、アライメントマーク１６側から裏面１２側に向かってベース部材１０Ａを透過した光４０Ｌを読み取る。
【００５１】
図１２は、部品組立装置２００を使用する部品組立方法の第３工程を示す断面図である。部品２０Ａおよびアライメントマーク１６の位置が検出された後、部品２０Ａおよびベース部材１０Ａは、検出された部品２０Ａの位置と検出されたアライメントマーク１６の位置とに基づいて位置決めされる（矢印ＡＲ２３および矢印ＡＲ２４参照）。本実施の形態においては、外縁２０Ｅとアライメントマーク１６とが対向するように配置される。
【００５２】
図１３は、部品組立装置２００を使用する部品組立方法の第４工程を示す断面図である。部品２０Ａおよびベース部材１０Ａの双方が位置決めされたあと、吸着パッド６８は下降移動する（矢印ＡＲ２５参照）。部品２０Ａは、熱硬化型の接着剤などを挟んで、載置部１５の表面１５Ｓ上に載置される。部品２０Ａは、接着剤などによって、載置部１５の表面１５Ｓ上に固定される。
【００５３】
本実施の形態における部品組立装置２００を使用した部品組立方法によれば、部品２０Ａおよびベース部材１０Ａの位置が精度高く検出されている。部品２０Ａは、ベース部材１０Ａに対して高い精度で固定されることができる。
【００５４】
以上、本発明に基づいた各実施の形態について説明したが、今回開示された各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５５】
１０，１０Ａ ベース部材（光透過部材）、１１ 表面（第１主表面）、１２ 裏面（第２主表面）、１３ 支持部材、１３Ｓ，１５Ｓ，２０Ｓ 表面、１４ 吸引孔、１５ 載置部、１６ アライメントマーク、２０，２０Ａ 部品（位置検出対象物）、２０Ｅ，３０Ｅ 外縁、２０Ｆ 点線、３０ 部品（被載置部品）、４０ 撮像カメラ、４０Ｌ 光、４０Ｒ 被写界深度、４２ 異物、５０ 位置検出装置、６１ 基台、６２，６７ 電動スライダ、６３ ステージ、６４ 補正部、６５ 開口部、６８ 吸着パッド、６９ 部品台、１００，２００ 部品組立装置、ＡＲ１１，ＡＲ１２，ＡＲ１３，ＡＲ１４，ＡＲ１５，ＡＲ２１，ＡＲ２２，ＡＲ２３，ＡＲ２５，ＡＲ３４ 矢印、Ｓ 間隔。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置検出対象物の位置を検出する位置検出装置であって、
第１主表面および前記第１主表面とは反対側の第２主表面を含む光透過部材と、
前記光透過部材の前記第２主表面側に配置される撮像カメラと、を備え、
前記位置検出対象物は、前記第１主表面に対して間隔を空けて配置され、
前記撮像カメラは、前記位置検出対象物の外縁に沿いつつ前記第１主表面側から前記第２主表面側に向かって前記光透過部材を透過した光を読み取ることによって、前記位置検出対象物の位置を検出し、
前記間隔は、前記撮像カメラが前記位置検出対象物の位置を検出する際に、前記位置検出対象物の前記外縁が前記撮像カメラの被写界深度内に位置し且つ前記光透過部材の前記第１主表面が前記撮像カメラの被写界深度外に位置するように設けられる、
位置検出装置。
【請求項２】
前記光透過部材の前記第１主表面上には、吸引孔を有する支持部材が設けられ、
前記吸引孔を通して前記位置検出対象物が吸引されることによって、前記位置検出対象物は前記支持部材の表面上に固定される、
請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記支持部材は、金属製の部材から構成される、
請求項２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
吸着パッドをさらに備え、
前記吸着パッドは、前記位置検出対象物が前記第１主表面に対して前記間隔を空けて配置されるように、前記位置検出対象物を吸着する、
請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の位置検出装置を備え、前記光透過部材上に固定された前記位置検出対象物に対して被載置部品を固定する部品組立装置であって、
前記撮像カメラは、前記光透過部材を挟んで前記撮像カメラの反対側に配置された前記被載置部品の位置を検出し、
前記被載置部品および前記位置検出対象物は、検出された各々の位置に基づいて位置決めされた状態で互いに固定される、
部品組立装置。
【請求項６】
請求項１に記載の位置検出装置を備え、前記光透過部材に対して前記位置検出対象物を固定する部品組立装置であって、
前記光透過部材の前記第１主表面には、アライメントマークを有する凸状の載置部が設けられ、
前記撮像カメラは、前記アライメントマーク側から前記第２主表面側に向かって前記光透過部材を透過した光を読み取ることによって、前記アライメントマークの位置を検出し、
前記位置検出対象物は、検出された前記位置検出対象物の位置と検出された前記アライメントマークの位置とに基づいて位置決めされた状態で、前記載置部の表面上に固定される、
部品組立装置。
【請求項７】
第１主表面および前記第１主表面とは反対側の第２主表面を含む光透過部材、前記第１主表面に対して間隔を空けて配置される位置検出対象物、前記光透過部材の前記第２主表面側に配置される撮像カメラ、ならびに、被載置部品、をそれぞれ準備する工程と、
前記撮像カメラが、前記位置検出対象物の外縁に沿いつつ前記第１主表面側から前記第２主表面側に向かって前記光透過部材を透過した光を読み取ることによって、前記位置検出対象物の位置を検出する工程と、
前記撮像カメラが、前記光透過部材を挟んで前記撮像カメラの反対側に配置された前記被載置部品の位置を検出する工程と、
前記被載置部品および前記位置検出対象物が、検出された各々の位置に基づいて位置決めされた状態で互いに固定される工程と、を備え、
前記間隔は、前記撮像カメラが前記位置検出対象物の位置を検出する際に、前記位置検出対象物の前記外縁が前記撮像カメラの被写界深度内に位置し且つ前記光透過部材の前記第１主表面が前記撮像カメラの被写界深度外に位置するように設けられる、
部品組立方法。
【請求項８】
第１主表面および前記第１主表面とは反対側の第２主表面を含む光透過部材、前記第１主表面に対して間隔を空けて配置される位置検出対象物、ならびに、前記光透過部材の前記第２主表面側に配置される撮像カメラ、をそれぞれ準備する工程と、
前記撮像カメラが、前記位置検出対象物の外縁に沿いつつ前記第１主表面側から前記第２主表面側に向かって前記光透過部材を透過した光を読み取ることによって、前記位置検出対象物の位置を検出する工程と、を備え、
前記光透過部材の前記第１主表面には、アライメントマークを有する凸状の載置部が設けられ、
さらに、
前記撮像カメラが、前記アライメントマーク側から前記第２主表面側に向かって前記光透過部材を透過した光を読み取ることによって、前記アライメントマークの位置を検出する工程と、
前記位置検出対象物が、検出された前記位置検出対象物の位置と検出された前記アライメントマークの位置とに基づいて位置決めされた状態で、前記載置部の表面上に固定される工程と、を備え、
前記間隔は、前記撮像カメラが前記位置検出対象物の位置を検出する際に、前記位置検出対象物の前記外縁が前記撮像カメラの被写界深度内に位置し且つ前記光透過部材の前記第１主表面が前記撮像カメラの被写界深度外に位置するように設けられる、
部品組立方法。
【請求項１】
位置検出対象物の位置を検出する位置検出装置であって、
第１主表面および前記第１主表面とは反対側の第２主表面を含む光透過部材と、
前記光透過部材の前記第２主表面側に配置される撮像カメラと、を備え、
前記位置検出対象物は、前記第１主表面に対して間隔を空けて配置され、
前記撮像カメラは、前記位置検出対象物の外縁に沿いつつ前記第１主表面側から前記第２主表面側に向かって前記光透過部材を透過した光を読み取ることによって、前記位置検出対象物の位置を検出し、
前記間隔は、前記撮像カメラが前記位置検出対象物の位置を検出する際に、前記位置検出対象物の前記外縁が前記撮像カメラの被写界深度内に位置し且つ前記光透過部材の前記第１主表面が前記撮像カメラの被写界深度外に位置するように設けられる、
位置検出装置。
【請求項２】
前記光透過部材の前記第１主表面上には、吸引孔を有する支持部材が設けられ、
前記吸引孔を通して前記位置検出対象物が吸引されることによって、前記位置検出対象物は前記支持部材の表面上に固定される、
請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記支持部材は、金属製の部材から構成される、
請求項２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
吸着パッドをさらに備え、
前記吸着パッドは、前記位置検出対象物が前記第１主表面に対して前記間隔を空けて配置されるように、前記位置検出対象物を吸着する、
請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の位置検出装置を備え、前記光透過部材上に固定された前記位置検出対象物に対して被載置部品を固定する部品組立装置であって、
前記撮像カメラは、前記光透過部材を挟んで前記撮像カメラの反対側に配置された前記被載置部品の位置を検出し、
前記被載置部品および前記位置検出対象物は、検出された各々の位置に基づいて位置決めされた状態で互いに固定される、
部品組立装置。
【請求項６】
請求項１に記載の位置検出装置を備え、前記光透過部材に対して前記位置検出対象物を固定する部品組立装置であって、
前記光透過部材の前記第１主表面には、アライメントマークを有する凸状の載置部が設けられ、
前記撮像カメラは、前記アライメントマーク側から前記第２主表面側に向かって前記光透過部材を透過した光を読み取ることによって、前記アライメントマークの位置を検出し、
前記位置検出対象物は、検出された前記位置検出対象物の位置と検出された前記アライメントマークの位置とに基づいて位置決めされた状態で、前記載置部の表面上に固定される、
部品組立装置。
【請求項７】
第１主表面および前記第１主表面とは反対側の第２主表面を含む光透過部材、前記第１主表面に対して間隔を空けて配置される位置検出対象物、前記光透過部材の前記第２主表面側に配置される撮像カメラ、ならびに、被載置部品、をそれぞれ準備する工程と、
前記撮像カメラが、前記位置検出対象物の外縁に沿いつつ前記第１主表面側から前記第２主表面側に向かって前記光透過部材を透過した光を読み取ることによって、前記位置検出対象物の位置を検出する工程と、
前記撮像カメラが、前記光透過部材を挟んで前記撮像カメラの反対側に配置された前記被載置部品の位置を検出する工程と、
前記被載置部品および前記位置検出対象物が、検出された各々の位置に基づいて位置決めされた状態で互いに固定される工程と、を備え、
前記間隔は、前記撮像カメラが前記位置検出対象物の位置を検出する際に、前記位置検出対象物の前記外縁が前記撮像カメラの被写界深度内に位置し且つ前記光透過部材の前記第１主表面が前記撮像カメラの被写界深度外に位置するように設けられる、
部品組立方法。
【請求項８】
第１主表面および前記第１主表面とは反対側の第２主表面を含む光透過部材、前記第１主表面に対して間隔を空けて配置される位置検出対象物、ならびに、前記光透過部材の前記第２主表面側に配置される撮像カメラ、をそれぞれ準備する工程と、
前記撮像カメラが、前記位置検出対象物の外縁に沿いつつ前記第１主表面側から前記第２主表面側に向かって前記光透過部材を透過した光を読み取ることによって、前記位置検出対象物の位置を検出する工程と、を備え、
前記光透過部材の前記第１主表面には、アライメントマークを有する凸状の載置部が設けられ、
さらに、
前記撮像カメラが、前記アライメントマーク側から前記第２主表面側に向かって前記光透過部材を透過した光を読み取ることによって、前記アライメントマークの位置を検出する工程と、
前記位置検出対象物が、検出された前記位置検出対象物の位置と検出された前記アライメントマークの位置とに基づいて位置決めされた状態で、前記載置部の表面上に固定される工程と、を備え、
前記間隔は、前記撮像カメラが前記位置検出対象物の位置を検出する際に、前記位置検出対象物の前記外縁が前記撮像カメラの被写界深度内に位置し且つ前記光透過部材の前記第１主表面が前記撮像カメラの被写界深度外に位置するように設けられる、
部品組立方法。
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１】
【公開番号】特開２０１２−２４５６０６（Ｐ２０１２−２４５６０６Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２２０２１（Ｐ２０１１−１２２０２１）
【出願日】平成２３年５月３１日（２０１１．５．３１）
【出願人】（０００００１２７０）コニカミノルタホールディングス株式会社 (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月３１日（２０１１．５．３１）
【出願人】（０００００１２７０）コニカミノルタホールディングス株式会社 (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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