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1、(10)申请公布号 CN 103718209 A (43)申请公布日 2014.04.09 CN 103718209 A (21)申请号 201180072743.4 (22)申请日 2011.08.10 G06T 1/00(2006.01) (71)申请人 三菱电机株式会社 地址 日本东京 (72)发明人 大江慎一 杉浦势 薮冈浩一 佐土根俊和 (74)专利代理机构 北京天昊联合知识产权代理 有限公司 11112 代理人 何立波 张天舒 (54) 发明名称 调整装置、 光学部件安装装置、 以及调整方法 (57) 摘要 本发明具有 : 识别照相机 (4) , 其至少对 1 个 被调整部件 (1。
2、) 进行识别 ; 图像处理装置 (7) , 其 对识别照相机拍摄得到的图像进行处理 ; 照明光 源 (5) , 其与识别照相机连接, 向被调整部件射出 光 ; 工作台 (2) , 其对被调整部件进行支撑 ; 检测 部 (7) , 其使用从照明光源向被调整部件照射的 光, 进行位置姿态检测 ; 调整部 (21、 22) , 其基于 检测结果, 对被调整部件的位置或者姿态进行调 整 ; 以及切换部, 其对从照明光源射出并向被调 整部件照射的光的光束宽度进行切换。 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.02.07 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2011/068323 201。
3、1.08.10 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/021496 JA 2013.02.14 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 10 页 附图 11 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书10页 附图11页 (10)申请公布号 CN 103718209 A CN 103718209 A 1/2 页 2 1. 一种调整装置, 其特征在于, 具有 : 识别照相机, 其至少对 1 个被调整部件进行识别 ; 图像处理装置, 其对所述识别照相机拍摄得到的图像进行处理 ; 照明光源, 其与所述识别照相机连接, 向所述被调整部件射。
4、出光 ; 工作台, 其对所述被调整部件进行支撑 ; 检测部, 其使用从所述照明光源向被调整部件照射的光, 进行位置姿态检测 ; 调整部, 其基于所述检测结果, 对所述被调整部件的位置或者姿态进行调整 ; 以及 切换部, 其对从所述照明光源射出并向所述被调整部件照射的光的光束宽度进行切 换。 2. 根据权利要求 1 所述的调整装置, 其特征在于, 所述切换部在通过图案识别进行位置姿态检测的情况下, 使光束的宽度变宽, 在进行 与图案识别不同的位置姿态检测的情况下, 使光束的宽度变窄。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的调整装置, 其特征在于, 所述切换部形成有用于使光通过的孔, 并且所述切换。
5、部插入至从所述照明光源射出的 光的光路中, 通过所述孔的直径的变化而对光束的宽度进行切换。 4. 根据权利要求 1 或 2 所述的调整装置, 其特征在于, 所述照明光源具有射出的光的光束不同的多个光射出部, 所述切换部通过对所述光射出部进行切换, 从而对所述光束的宽度进行切换。 5. 根据权利要求 4 所述的调整装置, 其特征在于, 所述多个出射部的至少 1 个为激光光源。 6. 一种光学部件安装装置, 其特征在于, 具有 : 识别照相机, 其至少对 1 个被调整部件进行识别 ; 图像处理装置, 其对所述识别照相机拍摄得到的图像进行处理 ; 照明光源, 其与所述识别照相机连接, 向所述被调整部。
6、件射出光 ; 检测部, 其使用从所述照明光源向被调整部件照射的光, 进行位置姿态检测 ; 调整部, 其基于所述检测结果, 对所述被调整部件的位置或者姿态进行调整 ; 以及 切换部, 其对从所述照明光源射出并向所述被调整部件照射的光的光束宽度进行切 换, 所述被调整部件是与电动机的电动机轴的中心进行位置对齐的光学部件, 所述识别照相机配置为, 能够从沿所述电动机轴的方向拍摄所述电动机, 所述检测部与所述光学部件的种类相对应, 实施使用光束宽度较宽的光进行的位置姿 态检测以及使用光束宽度较窄的光进行的位置姿态检测。 7. 根据权利要求 6 所述的光学部件安装装置, 其特征在于, 该光学部件安装装置。
7、还具有使所述电动机轴旋转的旋转机构, 所述检测部基于使所述电动机轴的旋转角度改变而拍摄得到的图像, 进行所述光学部 件的位置姿态检测。 8. 根据权利要求 6 或 7 所述的光学部件安装装置, 其特征在于, 所述切换部在通过图案识别进行位置姿态检测的情况下, 使光束的宽度变宽, 在进行 与图案识别不同的位置姿态检测的情况下, 使光束的宽度变窄。 权 利 要 求 书 CN 103718209 A 2 2/2 页 3 9. 根据权利要求 6 8 中任一项所述的光学部件安装装置, 其特征在于, 所述切换部形成有使光通过的孔, 并且所述切换部插入至从所述照明光源射出的光的 光路中, 通过所述孔的直径的。
8、变化而对光束的宽度进行切换。 10. 根据权利要求 6 8 中任一项所述的光学部件安装装置, 其特征在于, 所述照明光源具有射出的光的光束不同的多个光射出部, 所述切换部通过对所述光射出部进行切换, 从而对所述光束的宽度进行切换。 11. 根据权利要求 10 所述的光学部件安装装置, 其特征在于, 所述多个射出部的至少 1 个为激光光源。 12. 一种调整方法, 在该方法中, 向被调整部件照射从照明光源射出的光并进行位置姿 态检测, 基于检测结果, 进行位置姿态的调整, 在该调整方法中, 利用切换部将从所述照明光源射出的光切换为光束宽度较宽的光, 并向所述被调整部 件照射, 利用识别照相机, 。
9、对被光束宽度较宽的光照射后的被调整部件进行拍摄, 通过图案识 别进行位置姿态检测, 利用切换部将从所述照明光源射出的光切换为光束宽度较窄的光, 并向所述被调整部 件照射, 利用识别照相机, 对被光束宽度较窄的光照射后的被调整部件进行拍摄, 使用来自所 述被调整部件的反射光, 进行位置姿态检测, 基于所述检测结果, 对所述被调整部件的位置姿态进行调整。 权 利 要 求 书 CN 103718209 A 3 1/10 页 4 调整装置、 光学部件安装装置、 以及调整方法 技术领域 0001 本发明涉及一种对电子部件或光学部件等部件的位置、 姿态进行识别并对其位置 姿态进行调整的调整装置。 背景技术。
10、 0002 作为进行电子部件或光学部件的位置对齐的方法, 除了识别外形的方法之外, 还 存在在部件上设置位置对齐用的图案, 对图案进行识别而进行位置对齐的方法。当前, 作 为能够通过图案识别进行位置对齐的部件的识别装置、 方法, 例如如专利文献 1 所示存在 下述方法 : 将能够通过图案识别进行位置对齐的部件 (具有圆形图案的圆板) 设置在旋转轴 (轴) 上, 利用识别照相机对多个相位处的圆形图案的一部分 (图案) 的图像进行识别, 计算旋 转角度、 偏心量, 基于其结果, 在 XYX轴方向上对编码器盘进行调整, 使圆板图案的中心与 轴的旋转中心对齐。 0003 另外, 存在下述情况 : 对于。
11、难以通过图案识别进行位置对齐的部件例如光学部件 要求精度的情况 ; 以及由于部件的制约而无法确保位置对齐图案和图案周围的明暗, 因此 无法进行图案识别, 对于这种部件使用部件内的光学系统进行调整的情况。 0004 例如专利文献 2 所示, 通过使用称为自动准直法的方法, 可以使反射凹面镜中心 与轴中心进行位置对齐。将来自光源的光向凹面镜 (难以进行图案识别的反射部件) 照射, 利用识别照相机对从轴上的凹面镜反射的光进行观察, 此时, 在使凹面镜旋转的同时, 对来 自凹面镜的反射像进行观测。在凹面镜的位置相对于轴偏心的情况下, 反射像的轨迹描绘 为圆形, 通过对该圆的半径进行测量, 从而求出凹面。
12、镜的偏心量, 实施难以通过图案识别进 行位置对齐的反射部件的位置调整。 0005 如上述所示, 在部件安装中, 对于能够通过图案识别进行位置对齐的部件和难以 通过图案识别进行位置对齐的部件, 用于识别部件位置的光学系统、 方法不同。因此, 在如 专利文献 3 所示的部件安装装置中, 以使装置小型化、 简化, 大幅地减少制造成本为目的, 作为用于利用 1 台拍摄照相机识别多个部件的方法, 介绍了下述 2 种方法。 0006 1 种方法是 : 设置多个以与多个部件分别对应的方式配置并向所对应的部件照射 光的照射部, 通过对照射部进行切换控制, 从而仅向应识别的部件照射光。另 1 种方法是 : 从单。
13、一的照射部向部件照射光, 通过对由该部件的表面反射的反射光的光路进行切换 (光 路变更部) , 从而拍摄部仅对期望的部件的反射光进行受光。 0007 专利文献 1 : 日本专利第 3430768 号公报 0008 专利文献 2 : 日本特开 2000 205998 号公报 0009 专利文献 3 : 日本特开 2006 351938 号公报 发明内容 0010 但是, 在同时调整能够通过图案识别进行位置对齐的部件 (例如, 编码器盘) 和难 以通过图案识别进行位置对齐的部件 (例如, 凹面镜) 的情况下、 或在对单一部件进行多种 说 明 书 CN 103718209 A 4 2/10 页 5 。
14、调整的情况下 (例如, 在识别出图案后, 使用反射光进行部件的倾斜调整的情况下) , 如果使 用上述的现有技术, 则除了识别照相机之外还需要价格高昂的偏心显微镜。 另外, 存在设备 大型化、 并且设备费用增高等问题。 0011 另外, 在利用上述专利文献 3 所示的装置对编码器盘和凹面镜同时进行调整, 或 对单一部件进行多种调整的情况下, 需要与调整对应数量的多个照明。 另外, 需要使照射部 及照相机、 或者部件搭载部动作的机构, 存在装置的大型化及成本增加的问题。另外, 在单 一照射部的方式的情况下, 在光路变更部中需要棱镜及反射镜, 存在装置的大型化及复杂 化的问题。 0012 本发明就是。
15、鉴于上述情况而提出的, 其目的在于得到一种调整装置, 其能够在抑 制装置大型化及复杂化的同时, 进行与被调整部件的性质及调整方法对应的位置姿态检测 及位置姿态调整。 0013 为了解决上述课题, 实现目的, 本发明的特征在于, 具有 : 识别照相机, 其至少对 1 个被调整部件进行识别 ; 图像处理装置, 其对识别照相机拍摄得到的图像进行处理 ; 照明 光源, 其与识别照相机连接, 向被调整部件射出光 ; 工作台, 其对被调整部件进行支撑 ; 检 测部, 其使用从照明光源向被调整部件照射的光, 进行位置姿态检测 ; 调整部, 其基于检测 结果, 对被调整部件的位置或者姿态进行调整 ; 以及切换。
16、部, 其对从照明光源射出并向被调 整部件照射的光的光束宽度进行切换。 0014 发明的效果 0015 根据本发明, 通过对照射至被调整部件的光的光束宽度进行切换, 从而可以利用 1 个光学系统进行与被调整部件的性质及调整方法相对应的位置姿态检测及位置姿态调整, 可以抑制装置的大型化及成本的增大。 附图说明 0016 图 1 是表示本发明的实施方式 1 所涉及的调整装置的概略结构的概略图。 0017 图 2 是光源切换部的剖面图, 是表示将宽幅光照射至被调整部件的状态的图。 0018 图 3 是光源切换部的剖面图, 是表示将点状光照射至被调整部件的状态的图。 0019 图41是表示在被调整部件不。
17、倾斜的情况下利用识别照相机拍摄反射光的拍摄 状态的概略图。 0020 图42是表示在被调整部件倾斜的情况下利用识别照相机拍摄反射光的拍摄状 态的概略图。 0021 图 5 是表示本发明的实施方式 2 所涉及的部件安装装置的概略结构的概略图。 0022 图 6 是表示作为能够通过图案识别进行位置对齐的光学部件的编码器盘的概略 图。 0023 图 7 是作为难以通过图案识别进行位置对齐的光学部件的凹面镜的概略剖面图。 0024 图 8 是由识别照相机拍摄得到的编码器盘的图像的概略图。 0025 图 9 是由识别照相机拍摄得到的凹面镜的图像的概略图。 0026 图 10 1 是为了对编码器盘的位置姿。
18、态检测进行说明而放大了电动机部分的侧 视图。 0027 图 10 2 是例示出沿图 10 1 所示的箭头 A 拍摄得到的图像的图。 说 明 书 CN 103718209 A 5 3/10 页 6 0028 图 11 1 是为了对凹面镜的位置姿态检测进行说明而放大了电动机部分的侧视 图。 0029 图 11 2 是例示出沿图 11 1 所示的箭头 B 拍摄得到的图像的图。 0030 图 12 是表示用于进行凹面镜的位置姿态检测的识别照相机内光学要素的概略结 构的图。 0031 图 13 是表示本发明的实施方式 3 所涉及的光学部件安装装置的概略结构的概略 图。 0032 图14是对实施方式1所涉。
19、及的调整装置的位置姿态调整动作进行说明的流程图。 0033 图 15 是表示编码器盘的位置姿态调整的流程的流程图。 0034 图 16 是表示凹面镜 32 的位置姿态调整的流程的流程图。 0035 图 17 1 是实施方式 1 的变形例 1 所涉及的调整装置所具有的光源切换部的剖 面图, 是表示将点状光照射至被调整部件的状态的图。 0036 图 17 2 是实施方式 1 的变形例 1 所涉及的调整装置所具有的光源切换部的剖 面图, 是表示将宽幅光照射至被调整部件的状态的图。 具体实施方式 0037 下面, 基于附图, 详细说明本发明所涉及的调整装置、 光学部件安装装置以及调整 方法的实施方式。。
20、此外, 本发明并不受本实施方式限定。 0038 实施方式 1 0039 图 1 是表示本发明的实施方式 1 所涉及的调整装置的概略结构的概略图。调整装 置构成为具有 : 识别照相机 4, 其用于确认安装光学部件的安装基板 (被调整部件) 1 的搭载 位置以及姿态 ; 调整台2, 其对安装基板1进行保持, 并调整位置姿态 ; 以及控制部 (检测部、 图像处理装置) 7, 其根据来自识别照相机 4 的图像数据, 测定安装基板 1 的位置, 并且对安 装基板 1 的姿态进行确认调整。在本实施方式 1 中, 作为进行位置姿态调整的被调整部件, 例示出安装基板 1 而进行说明。 0040 照明光源 5 。
21、与识别照相机 4 连接, 在该光学路径中途, 设置有对照明光源 5 的种类 进行切换的光源切换部 6。调整台 2 与压缩器等负压源 3 连接, 该负压源 3产生用于对安装 基板 1 进行吸附保持的负压空气。调整台 2 构成为具有 : XYZ 轴 (调整部) 21 ; 以及倾斜调整 机构 (调整部) 22, 其对被调整部件的姿态进行调整。 0041 控制部 7 构成为具有 : 图像识别处理部 8, 其对从识别照相机 4 得到的安装基板 1 的位置数据进行处理 ; 以及位置控制部 9, 其基于该识别照相机 4 的数据, 进行调整台 2 的 XYZ 轴 21 和倾斜调整机构 22 的位置控制, 该倾。
22、斜调整机构 22 对安装基板 1 的姿态进行调 整。 0042 图2是光源切换部6的剖面图, 是表示向被调整部件照射宽幅光的状态的图。 图3 是光源切换部 6 的剖面图, 是表示向被调整部件照射点状光的状态的图。光源切换部 6 插 入至照明光源 5 和识别照相机 4 之间的光路上。光源切换部 6 具有对从照明光源 5 射出的 光进行遮挡的遮挡板 26。 0043 在遮挡板 26 上形成有 2 种开口 (第 1 孔 27 和第 2 孔 28) 。各孔 27、 28 形成为, 第 2 孔 28 的直径比第 1 孔 27 大。 说 明 书 CN 103718209 A 6 4/10 页 7 0044。
23、 光源切换部 6 对使从照明光源 5 射出的光通过第 1 孔 27、 还是通过第 2 孔 28 进行 切换, 从而对向安装基板 1 照射的光的光束宽度进行切换。此外, 第 2 孔 28 形成为几乎不 使从照明光源 5 射出的光的光束宽度变化的大小。 0045 通过直径比第2孔28小的第1孔27的光, 成为光束宽度较窄的 (第1光束宽度的) 点状光, 到达识别照相机 4 并向安装基板 1 照射。另外, 通过直径比第 1 孔 27 大的第 2 孔 28 的光, 成为光束宽度较宽的 (第 2 光束宽度的) 宽幅光, 到达识别照相机 4 并向安装基板 1 照射。 0046 在图 2 中, 以使从照明光。
24、源 5 射出的光通过第 2 孔 28 的方式配置遮挡板 26, 使宽 幅光到达识别照相机 4。该结构用于对能够通过图案识别进行位置对齐的被调整部件进行 位置姿态调整的情况等。 0047 在图 3 中, 以使从照明光源 5 射出的光通过第 1 孔 27 的方式配置遮挡板 26, 使点 状光到达识别照相机 4。该状态用于对难以通过图案识别进行位置对齐的被调整部件进行 位置姿态调整的情况等。第 1 孔 27 的直径为例如大约 50 100m。 0048 下面, 说明通过上述的调整装置进行安装基板 1 的位置姿态调整的动作。图 14 是 说明实施方式 1 所涉及的调整装置的位置姿态调整动作的流程图。 。
25、0049 首先, 利用未图示的供给单元将安装基板 1 向调整台 2 上供给, 将安装基板 1 吸附 固定在调整台 2 上 (步骤 S1) 。然后, 为了确认安装基板 1 的姿态状态, 而将光源切换部 6 设 为图 3 所示的状态, 向安装基板 1 照射点状光 (步骤 S2) 。然后, 使识别照相机 4 对来自安装 基板 1 的规定部分的反射光 19 进行识别 (步骤 S3) 。 0050 图 4 1 是表示作为被调整部件的安装基板 1 不倾斜的情况下利用识别照相机 4 拍摄反射光的拍摄状态的概略图。图 4 2 是表示作为被调整部件的安装基板 1 倾斜的情 况下利用识别照相机拍摄反射光的拍摄状态。
26、的概略图。 0051 如图 4 1、 图 4 2 所示, 在安装基板 1 处于倾斜状态的情况下, 与安装基板 1 不 倾斜的情况相比, 反射光 19 在识别照相机 4 中的识别位置产生偏移。具体地说, 识别照相 机 4 中的点状光的出射位置 4a 和反射光 19 的入射位置 4b 在图 4 1 所示的例子中大致 一致, 但在图 4 2 所示的例子中产生距离 L 的偏移。另外, 图像识别处理部 8 根据拍摄信 息计算作为偏移量的距离 L, 并且根据距离 L 计算安装基板 1 的姿态的偏移 (步骤 S4) 。 0052 位置控制部9以消除反射光19的偏移的方式使调整台2的倾斜调整机构22动作, 以。
27、使入射位置 4b 与出射位置 4a 一致的方式对安装基板 1 的姿态进行调整 (步骤 S5) 。通过 在安装基板 1 的多个位置处利用上述反射光 19 执行基板姿态的确认, 从而进行安装基板 1 的姿态调整。 0053 在对安装基板 1 的姿态进行了调整后, 将光源切换部 6 切换为图 2 所示的状态, 向 安装基板 1 照射宽幅光 (步骤 S6) 。然后, 将在安装基板 1 上形成的图案图像 (未图示) 输入 至图像识别处理部 8 中, 计算安装基板 1 的俯视时的位置 (步骤 S7) 。位置控制部 9 基于计 算出的安装基板 1 的位置, 对 XYZ 轴 21 进行调整, 以使安装基板 1。
28、 位于规定的位置 (步骤 S8) 。 0054 如上述所示, 根据本实施方式, 通过使用在向1个识别照相机4的镜头入射的照明 光的光路中途插入形成有第 1 孔 27 和第 2 孔 28 的遮挡板 26 的机构, 从而能够利用一个光 学系统进行安装基板 1 的姿态调整和位置调整。由此, 与分别具有多个光学系统的情况相 说 明 书 CN 103718209 A 7 5/10 页 8 比, 可以抑制成本的增大, 可以实现装置的小型化。另外, 通过不仅对安装基板 1 进行 XY 方 向的位置调整, 而且还进行安装基板 1 的倾斜方向的调整, 从而可以高精度地对要安装的 部件进行安装。 0055 此外,。
29、 在本实施方式中, 为了对宽幅光和点状光进行切换而使用了形成有多个孔 27、 28 的遮挡板 26, 但只要将孔的直径设为可变, 并以能够使孔的直径变化的方式构成, 则 即使是形成有 1 个孔的遮挡板, 也可以对宽幅光和点状光进行切换。 0056 图 17 1 是实施方式 1 的变形例 1 所涉及的调整装置所具有的光源切换部的剖 面图, 是表示将点状光向被调整部件照射的状态的图。图 17 2 是实施方式 1 的变形例 1 所涉及的调整装置所具有的光源切换部的剖面图, 是表示将宽幅光向被调整部件照射的状 态的图。 0057 图 2 所示的光源切换部 6 是利用狭缝使宽幅光源缩小而形成点状光的构造。
30、。另一 方面, 在本变形例 1 中, 将形成点状光的激光光源 35 作为光源使用。另外, 在光源切换部 6 的遮挡板 26 上设置有具有透过性并使透过的光扩散的扩散板 36。 0058 在本变形例 1 所涉及的光源切换部 6 中, 在得到点状光的情况下, 如图 17 1 所 示, 直接使用从激光光源 35 射出的激光。另外, 在使用宽幅光的情况下, 如图 17 2 所示, 使具有透过性的扩散板36进入激光的光路。 通过使激光透过扩散板36, 从而可以通过光的 扩散而形成宽幅光, 并作为照明使用。 0059 如上述所示, 即使是本变形例 1 所涉及的调整装置, 也可以通过激光光源 35 得到 点。
31、状光和宽幅光, 因此, 与分别具有多个光学系统的情况相比, 可以抑制成本的增大, 也可 以实现装置的小型化。 0060 实施方式 2 0061 图 5 是表示本发明的实施方式 2 所涉及的部件安装装置的概略结构的概略图。图 6 是作为能够通过图案识别进行位置对齐的光学部件的编码器盘的概略图。图 7 是作为难 以通过图案识别进行位置对齐的光学部件的凹面镜的概略剖面图。此外, 对于与上述实施 方式相同的结构, 标注相同的标号, 省略详细的说明。 0062 光学部件安装装置将光学部件 12 以与支撑在工作台 16 上的电动机 14 的电动机 轴 15 位置对齐的方式进行安装。在对光学部件 12 进行。
32、位置对齐时, 进行光学部件 12 的位 置姿态调整。 0063 另外, 将图6所示的编码器盘 (被调整部件) 31, 作为能够通过图案识别进行位置对 齐的光学部件 12 而进行例示。另外, 将图 7 所示的凹面镜 (被调整部件) 32, 作为难以通过 图案识别进行位置对齐的光学部件 12 而进行例示。 0064 如图 5 所示, 在光学部件安装装置中, 吸附头 11 与负压源 10 连接, 该负压源 10 产 生用于吸附保持要调整的光学部件 12 的负压空气。另外, 吸附头 11 成为固定在 XYZ 工作 台 18 上并能够向 XYZ 方向移动的构造。 0065 另一方面, 通过手或者未图示的。
33、供给机构向对电动机 14 进行定位固定的工作台 16 供给电动机 14, 利用未图示的定位机构部对电动机 14 主体进行定位。然后, 利用旋转卡 盘 17 握持固定电动机轴 15, 该旋转卡盘 17 用于握持电动机轴 15 并使其旋转规定角度。 0066 另外, 在吸附头11的上部设置有识别照相机4, 该识别照相机4用于在使用光学部 件 12 将吸附头 11 供给至光学部件搭载部 13 后, 对光学部件 12 的搭载位置进行确认。照 说 明 书 CN 103718209 A 8 6/10 页 9 明光源 5 与识别照相机 4 连接, 在其光学路径中途设置有对照明光源 5 的种类进行切换的 光源。
34、切换部 6。 0067 光源切换部 6 位于将照明光源 5 和识别照相机 4 连接的光路中途, 构成为在光路 上插入遮挡板 26, 该遮挡板 26 对入射至识别照相机 4 的照明光的大小 (光束的宽度) 进行 变更 (参照图 2 及图 3) 。 0068 另外, 控制部 7 构成为具有 : 图像识别处理部 8, 其对从该识别照相机 4 得到的光 学部件 12 的位置数据进行处理 ; 以及位置控制部 9, 其基于该数据, 进行 XYZ 工作台 18 的 位置控制。根据来自识别照相机 4 的图像数据, 测定光学部件 12 的位置, 并且, 计算光学部 件 12 的中心位置和电动机轴 15 的旋转中。
35、心位置之间的距离, 将该值发送至位置控制部 9, 使位置控制部 9 进行光学部件 12 的位置调整。 0069 下面, 作为能够通过图案识别进行位置对齐的光学部件 12, 例示出编码器盘 31, 并说明下述动作, 即, 以在相对于电动机轴 15 的旋转中心位置小于或等于规定的偏心量的 位置处配置编码器盘 31 的方式进行调整。 0070 在对编码器盘 31 进行识别的情况下, 如图 2 所示, 光源切换部 6 切换为使光通过 第 2 孔 28 的状态, 利用通过第 2 孔 28 后的宽幅光, 识别照相机 4 对编码器盘 31 进行识别。 图 8 是由识别照相机 4 拍摄得到的编码器盘 31 的。
36、图像的概略图。另外, 图 15 是表示编码 器盘 31 的位置姿态调整流程的流程图。 0071 首先, 通过手或者机械向吸附头 11 供给编码器盘 31, 并由吸附头 11 进行吸附握 持 (步骤 S11) 。然后, 通过手或者机械将电动机 14 向工作台 16 上供给 (步骤 S12) 。然后, 利用未图示的位置机构对电动机 14 主体进行定位, 利用旋转卡盘 17 握持电动机轴 15(步 骤 S13) 。 0072 使吸附握持有编码器盘 31 的吸附头 11 移动至电动机 14 上, 使吸附头 11 下降, 将 编码器盘 31 向电动机 14 的轴上供给 (步骤 S14) 。然后, 停止吸。
37、附, 使吸附头 11 退避 (步骤 S15) 。 0073 然后, 将编码器盘 31 的图案图像 201 的位置输入至图像识别处理部 8 中, 计算位 置 (步骤 S16) 。如果进行了位置计算的次数小于或等于规定次数 (步骤 S17, 否) , 则利用旋 转卡盘 17 使电动机轴 15 旋转 120 度 (步骤 S18) , 返回步骤 S16, 将编码器盘 31 的图案图像 201 的位置输入至图像识别处理部 8 中, 计算位置。此外, 在本实施方式中, 使图案图像 201 的位置移动至 3 个点并进行位置检测。即, 进行位置计算的规定次数为 3 次。当然, 也可以 构成为进行大于或等于 4。
38、 次位置检测。 0074 图 10 1 是为了说明编码器盘 31 的位置姿态检测而放大了电动机部分的侧视 图。图 10 2 是例示出沿图 10 1 所示的箭头 A 拍摄得到的图像的图。如果进行了位置 计算的次数达到规定次数 (步骤 S17, 是) , 则根据图 10 2 所示的图案位置 211 213 这 3 个点的位置, 计算电动机轴15的旋转中心位置215, 并且, 求出电动机轴15的旋转中心位置 215 至编码器盘 31 的图案图像为止的距离 (步骤 S19) 。 0075 在图 10 2 中, 图案位置 211 是初次将编码器盘 31 供给至光学部件搭载部 13 的 状态下在编码器盘 。
39、31 上形成的图案图像 201 的位置。图案位置 212 是使电动机轴 15 从这 里开始旋转 120 度时的编码器盘 31 的图案图像 201 的位置。图案位置 213 是进一步旋转 120 度时的编码器盘 31 的图案图像 201 的位置。 说 明 书 CN 103718209 A 9 7/10 页 10 0076 如上述所示, 通过使电动机轴 15 旋转规定量, 从而对编码器盘 31 的图案图像 201 的位置进行测量, 利用控制部 7 计算电动机轴 15 的旋转中心位置 215。即, 通过计算, 导出 经过图案位置 211、 212、 213 这 3 个点的圆 214, 其中心点为旋转。
40、中心位置 215, 求出圆 214 的半径 (偏心量) 216。该半径 216 成为编码器盘 31 的中心位置和电动机轴 15 的旋转中心 位置之间的偏移 (偏心量) 。 0077 然后, 在这样求出的偏心量 216 大于规定量的情况下 (步骤 S20, 否) , 使吸附头 11 下降并吸附握持编码器盘 31, 以图案与电动机轴 15 的旋转中心位置重合的方式, 使编码器 盘 31 移动, 使吸附头 11 退避 (步骤 S21) , 再次进行步骤 S16 S19 的动作。 0078 另外, 在偏心量 216 小于或等于规定量的情况下 (步骤 S20, 是) , 结束编码器盘 31 的位置姿态调。
41、整。 0079 下面, 作为难以通过图案识别进行位置对齐的光学部件, 例示出凹面镜 32, 并说明 下述动作, 即, 以在相对于电动机轴 15 的旋转轴中心位置小于或等于规定的偏心量的位置 处配置凹面镜 32 的方式进行调整。 0080 在对凹面镜 32 进行识别的情况下, 如图 3 所示, 光源切换部 6 切换为使光通过第 1 孔 27 的状态, 利用通过第 1 孔 27 后的点状光, 识别照相机 4 对凹面镜进行识别。图 9 是 由识别照相机 4 拍摄得到的凹面镜 32 的图像的概略图。 0081 图 11 1 是为了说明凹面镜 32 的位置姿态检测而放大了电动机 14 部分的侧视 图。图。
42、 11 2 是例示出沿图 11 1 所示的箭头 B 拍摄得到的图像的图。图 12 是表示用 于进行凹面镜 32 的位置姿态检测的识别照相机 4 内光学要素的概略结构的图。 0082 如图12所示, 通过光源切换部6后的点状光111, 由棱镜114以90度反射, 入射至 物镜 115 后, 在与凹面镜 32 的前侧位置相当的近轴焦点处成像。由于入射至该凹面镜 32 的光等同于从凹面镜 32 的近轴焦点发射的光, 所以从凹面镜 32 的凹面作为平行光 112 进 行反射, 入射至物镜 115。 0083 入射至该物镜115的光透过棱镜114, 入射至投影透镜121并被放大。 将放大后的 像向受光传。
43、感器 122 投影, 如图 9 所示, 作为反射光 202 进行观察。该反射光 202 的位置成 为与凹面镜 32 的凹部的中心位置 32a 相对的位置。 0084 图 16 是表示凹面镜 32 的位置姿态调整的流程的流程图。首先, 通过手或者机械 向吸附头 11 供给凹面镜 32, 并由吸附头 11 吸附握持 (步骤 S31) 。然后, 通过手或者机械将 电动机 14 向工作台 16 上供给 (步骤 S32) 。然后, 利用未图示的位置机构对电动机 14 主体 进行定位, 利用旋转卡盘 17 握持电动机轴 15(步骤 S33) 。 0085 使吸附握持有凹面镜 32 的吸附头 11 移动至电。
44、动机 14 上, 使吸附头 11 下降, 将凹 面镜32向电动机14的轴上供给 (步骤S34) 。 然后, 停止吸附, 使吸附头11退避 (步骤S35) 。 0086 然后, 将来自凹面镜 32 的反射光 202 的图像的位置输入至图像识别处理部 8 中, 计算位置 (步骤 S36) 。如果进行了位置计算的次数小于或等于规定次数 (步骤 S37, 否) , 则 利用旋转卡盘 17 使电动机轴 15 旋转 120 度 (步骤 S38) , 返回步骤 S36, 将来自凹面镜 32 的 反射光的图像的位置输入至图像识别处理部 8 中, 计算位置。此外, 在本实施方式中, 使来 自凹面镜的反射光 20。
45、2 的位置移动至 3 个点, 进行位置检测。即, 进行位置检测的规定次数 为 3 次。当然, 也可以构成为进行大于或等于 4 次位置检测。 0087 如果进行了位置计算的次数达到规定次数 (步骤S37, 是) , 则根据图112所示的 说 明 书 CN 103718209 A 10 8/10 页 11 反射光位置 221 223 这 3 个点的位置, 计算电动机轴 15 的旋转中心位置 225, 并且, 求出 电动机轴 15 的旋转中心位置 225 至反射光位置 221 223 为止的距离 (步骤 S39) 。 0088 在图 11 2 中, 反射光位置 221 是初次将凹面镜 32 供给至光。
46、学部件搭载部 13 的 状态下的来自凹面镜 32 的反射光 202 的位置。反射光位置 222 是使电动机轴 15 从这里开 始旋转 120 度时的来自凹面镜 32 的反射光 202 的位置。反射光位置 223 表示进一步旋转 120 度时的来自凹面镜 32 的反射光 202 的位置。 0089 如上述所示, 通过使电动机轴 15 旋转规定量, 从而对凹面镜 32 的反射光 202 的位 置进行测量, 利用控制部 7 计算电动机轴 15 的旋转中心位置 225。即, 通过计算, 导出经过 反射光位置 221、 222、 223 这 3 个点的圆 224, 其中心点为旋转中心位置 225, 求出。
47、圆 224 的 半径 (偏心量) 226。该半径 226 成为凹面镜 32 的中心位置和电动机轴 15 的旋转中心位置 之间的偏移 (偏心量) 。 0090 另外, 在这样求出的偏心量 226 大于规定量的情况下 (步骤 S40, 否) , 使吸附头 11 下降并对凹面镜 32 进行吸附握持, 以凹面镜 32 的中心位置与电动机轴 15 的旋转中心位置 重合的方式, 使凹面镜32移动, 使吸附头11退避 (步骤S41) , 再次进行步骤S36S39的动 作。 0091 另外, 在偏心量 226 小于或等于规定量的情况下 (步骤 S40, 是) , 结束凹面镜 32 的 位置姿态调整。 0092。
48、 如上述所示, 根据本实施方式, 通过使用在向识别照相机 4 的镜头入射的照明光 的光路中途插入形成有第 1 孔 27 及第 2 孔 28 的遮挡板 26 的机构, 从而能够利用一个光学 系统, 实现能够通过图案识别进行位置对齐的光学部件 12(例如, 编码器盘 31) 和难以通过 图案识别进行位置对齐的光学部件 12(例如, 凹面镜 32) 的位置姿态调整。由此, 与分别具 有多个光学系统的情况相比, 可以抑制成本的增大, 可以实现装置的小型化。 0093 实施方式 3 0094 图 13 是表示本发明的实施方式 3 所涉及的光学部件安装装置的概略结构的概略 图。在本实施方式 3 中, 照明。
49、光源 5 具有射出光的多个光射出部 34a、 34b。例如构成为, 从 一个光射出部 34a 射出的光通过第 2 孔 28(参照图 2、 3) , 作为宽幅光进行照射, 从另一个 光射出部 34b 射出的光通过第 1 孔 27(参照图 2、 3) , 作为点状光进行照射。 0095 由于如上述所示构成, 所以通过将光射出部 34a、 34b 的电源交替地切换为接通 / 断开, 从而可以对向被调整部件照射的光的光束宽度进行切换。并且, 如果以使通过第 1 孔 27的光和通过第2孔28的光这两者经由单一的光路到达识别照相机4的方式设置棱镜等, 则可以省略用于使遮挡板 26(参照图 2、 3) 移动的机构。由此, 与上述实施方式相同地, 能 够利用 1 个光学系。