定位/对准

如何实现快速准确的定位？

要实现生产工序的高效化，必须能够在瞬间检测出工件与工作设备或工作台的位置关系，实施精密的控制。这项检测如果存在精度问题，就会导致不良品的产生；检测及控制一旦存在时滞，就会降低生产性。要实现工厂自动化（FA：Factory Automation），正确快速的定位/对准功能是不可或缺的，视觉系统作为其手段，正在进一步扩大应用范畴。

定位/对准中的课题

在液晶面板的生产中，玻璃及薄膜的贴附等，必须确保高精度的定位。近年来，虽然视觉系统系统正在被不断普及到定位功能中，仍面临以下的课题。

• 由视觉系统系统实施的定位，在校正时需要花费时间和人工
• 黑匣子化的处理，难以进行功能追加等，缺乏通用性
• 要实现高精度的高速定位，必须具备专业知识
• 无法达到要求精度，实际用途有限

但近年来，借助自动实施校正的“自动校正”功能，及正确位置对准精度的提升，这些课题正在被逐渐攻克。

视觉系统定位的流程

首先，对利用视觉系统的定位/对准流程进行理解很重要。实际情况会因视觉系统系统的不同而存在差异，下面将针对操作简单、容易拓展功能的基恩士“XG-X系列”产品，以玻璃贴合为例，介绍定位的基本流程。

自动校正

借助图形搜索（搜索处理）等，检测对准标记的位置信息，计算出载物台轴方向及旋转中心位置。

基准位置注册

移动目标物，注册目标位置。

对准

测量目标物的位置，计算距离基准位置的补正量。

定位

将计算得出的位置信息反馈到PLC等上位系统中，控制载物台实施定位。

视觉系统定位的优势

将视觉系统系统导入定位/对准功能，可获得以下优势。

以图形搜索实现高精度的位置检测

图形搜索（搜索处理），是利用视觉系统进行定位/对准时的必需技术。图形搜索中，会自动检测作为基准的图像及图形（标记），该标记也被称为“对准标记”、“定位标记”。此时，利用镜头失真补正及滤波器功能，能够实现高精度的位置检测。

镜头失真补正

补正前

补正后

远近失真补正

补正前

补正后

借助视觉系统的高精度检测，为正确的控制提供了支持

近年来，在高像素数视觉系统的基础上，视觉系统技术的进步也使得对准标记的高精度检测成为了可能。基恩士推出了业内精度超高的轮廓形状搜索工具“ShapeTrax”，在直线性、重复性方面均可实现0.025像素的精确位置检测。

不仅能检测对准标记，即使没有对准标记，也能根据实际用途，进行印刷电路板隅角虚拟交点检测、晶圆槽定位等灵活多样的位置检测。

检测印刷电路板隅角下层交点

晶圆槽定位

具体应用

近年来，产品的高精度化发展迅猛，要求生产工序具备高准确性。近期还同时要求提高生产性和成品率。为了满足这一需求，对利用视觉系统系统的定位/对准需求正在逐步增长。下面将就利用视觉系统及校正的部分导入案例进行介绍。

组装车身时的定位孔感应

工业用机械手作为焊接、搬运、组装等生产工序中不可或缺的重要部分，在此前的作业中，会产生原点搜索及定位等坐标示教工时。此外，还必须根据产品及个体的差异进行微调，现在只要利用视觉系统实施定位及校正，就能解决这些问题。例如在组装车门等重量部件时，通过视觉系统确认定位孔实施机械手控制，能实现更精准的快速生产。基恩士还推出了机械手视觉等面向工业用机械手的解决方案。

机械手视觉介绍

图形的位置偏移

对于用于半导体元件制造中的晶圆片，µm水平的图形偏移可能会成为致命的缺陷。因此，虽然常常必须用光学显微镜等检测，获取缺陷的位置信息，现在只要利用诸如支持2100万像素彩色相机的“XG-X系列”，就可以正确检测包括晶圆片旋转方向在内的图形及位置的偏移。

电子部件的组装

随着智能手机、平板电脑等设备小型化的发展，电子设备行业对组装精度的要求增高。“XG-X系列”支持实现同级超高像素数的高分辨率大视野2100万像素彩色相机，能够清晰检测芯片的细微部位，实现高精度的对准。对于诸如电子部件这样的细小部件，也能进行正确组装。

电子部件的组装

6400万像素相机

6400万像素相机的实力
对有效像素数达6400万像素（8192ｘ7808）的大容量图像,超高倍速、最快57.6ms的高速传输。31万像素相机 难以达成的细微缺陷检测、大型工件 细微部位检测等,成为了可能。

31万像素

图像整体模糊, 完全无法进行辨 别。

500万像素

芯片的轮廓 模糊,难以实现 正确检测。

6400万像素

细微部位都拍摄 得非常清晰,能 进行正确判断。