②位置決め制御をフロー化することで動作を簡単設定
位置決め制御のプログラムはフラグの管理やデバッグが面倒で時間がかかる!
ポイント運転のラダープログラム例
・位置決め制御のプログラムは要求リレーや完了
リレーのフラグ処理や移行条件の管理が面倒。
・デバッグするとき、どの部分が現在実行して
いる位置決め制御に該当するプログラム部分か
わかりにくくデバッグしづらい。
位置決め制御をラダーでプログラムすると、
思った以上に複雑になりがちで、後から見て
処理内容がわかりにくいプログラムになり
がちです。
モーションフローで複数の位置決め機器の動作をわかりやすく設定可能
フローで設定すれば位置決め動作の流れをわかりやすく設計でき、デバッグ時間も削減可能!
モーションフロー設定例
①モーションフローを使用することで位置決めの連続動作や条件
分岐処理をフローでわかりやすく記述することができます。
A社ステッピングモータ
+ドライバ
B社電動シリンダ
②複数軸の位置決め制御を一つのモーションフローで設定できる
ため、装置全体の動作内容が把握しやすくなります。
モーションフローの実行
③ラダープログラムでモーションフローを実行する方法は、
モーションフローに割り付けられたリレーをONするだけ。
2行のプログラムで実行できるため、簡単です。
超高速・フレキシブル画像処理システム
NEW
XG-7000シリーズ
カスタマイズ型画像処理エンジン
XG-7000 Second Edition
【位置決めソリューション】
PCベースとパッケージ画像処理の優位点を融合させた史上最強の画像処理。
FA現場で安定した検出を実現できる、高度な位置決めアルゴリズムを業界最速3+1プロセッ
サに搭載。オリジナル位置決めフロー構築、視認性の高いユーザーインタフェースの作成、 デ
バッグ環境を融合した開発環境は、位置決め検査プログラミングの常識を覆します。
背景と重なった
「十字マーク」検出事例 ウエハアライメント
「ノッチ」
検出事例
半透明レイヤー表示事例
透明基板の
「交点」検出事例 (画像1+画像2の合成画面表示)
画 像 1:基 準マーク
交点
画 像 2:入力画 像
最新モータ制御事例
『新位置決め制御ガイド』
①異なる位置決め機器の移動量や速度を一括管理して簡単立ち上げ
位置決め機器ごとに専用のコントローラやティーチングユニットを使用していませんか?
専用ソフトで移動量を設定
・コントローラごとに違う設定ソフト
A社 専用コントローラ やティーチングユニットで移動量や
速度を設定。
A社ステッピングモータ
I/Oでポイント指定して運転
+ドライバ
・コントローラごとで設定できる
ポイント数が違ったり、移動量や
I/Oユニット 速度を変更するPLCのプログラム方法
PLC
が異なるため別々にプログラムを作成。
B社 専用コントローラ
違うメーカの位置決め機器を使用する
ときは、必ず、別々の設定方法になると
B社電動シリンダ
考えていませんか?
I/Oでポイント指定して運転
専用ティーチングユニットで移動量を設定
1台のモーションユニットに集約することで位置決めデータの一括管理が可能に
モーションユニットを使用すれば1台で複数の位置決め機器の設定を一括管理することができます。
タッチパネルで移動量や
モーションユニットを使用することで
速度を一括変更可能!
メーカが異なる位置決め機器を組み合わ
せて装置を設計するときも設定データを
A社ステッピングモータ 一括管理できるようになります。
+ドライバ タッチパネルディスプレイで一括段取り
パルス列
替えすることも可能になります。
で運転
KV-MC20V(2軸)
KV-5000
KV-MC40V(4軸)
KV-3000
B社 コントローラ
(パルス列入力タイプ)
B社電動シリンダ
座標変換機能を使用すればmm単位で座標
や速度を設定できるので、パルスから
パルス列で運転
距離に換算する手間がなくなります。
用途に合わせて選べる次世代の位置検出アルゴリズム
ト ドエッジ欠陥による位置検出
レン がトレンドエッジ検出点
が位置検出対象点群
300mmウエハ全体を撮像する場合、位置出しをするためのノ
ッチは極めて小さくなります。このような小さな特徴を確実に検
出することができるアルゴリズムが『トレンドエッジ欠陥』です。
ト ドエッジ欠陥による位置検出原理
レン
トレンドエッジによりウエハの輪郭を点列として特定し、点列を
円として近似します。この近似円から一定以上の距離が離れた
点群の重心位置を検出位置とします。
ウエハ一括撮像時のノッチ位置検出
仮想点による位置検出
液晶基板コーナーの仮想交点を算出します。検出方法は、 左 上、
辺の直線検出及び仮想交点を求める幾何関数 『ISect』により算
出します。仮想直線は、複数点のプロファイルを、 異常点を除去
した後に最小2乗法で直線化するトレンドエッジアルゴリズムを
適用します。多点計測によって高精度な位置検出を実現すると
ともに、異常点除去機能により背景の異物などによる誤動作を
防止し安定した計測を可能にします。
コーナーカット形状測定
エラー時の対応も万全
半透明レイヤー表示による
マニュアル位置決め NEW
基準マーク位置
どんなに高精度なサーチアルゴリズムを使用しても、画面内にサ
ーチ対象がなければ、サーチエラーとなります。その際、画像処
理自らエラーメッセージを表示し、オペレータにマニュアル位置
決めを求めます。
入力画像にマスターとして登録した基準の位置を画像合成機能
を用いて表示することで、マニュアル位置決めの手助けが実現
入力マーク位置
できます。
[半透明レイヤー表示のメカニズム]
目標点(基準マーク位置)
2枚の画像を重ね合わせて同時に表示することで、視覚
性を向上しオペレータによるマニュアル位置決めをサポ
重ね合わせ ートします。
現在入力画像
③ パルスモータを同期運転してタクトアップを実現
センサ信号を待って、他の軸を運転開始していませんか?
・送り軸のモータを停止してから加工するため
タクトタイムを短縮できない。
・送り軸のパルスモータの速度を上げてタクト
タイムを短縮しようとしたが、パルスモータが
脱調してしまいタクトアップできなかった。
ロスしている時間
位置決め制御→加工をおこなう装置でタクト
タイムを短縮したいときは、モータの位置
送り軸
決め時間(加減速時間や運転速度)にばかり
ワーク到着
着目しがちですが、位置決め制御方法を工夫
することでタクトタイムを短縮することが
上下軸
できます。
上死点
同期制御機能でパルスモータを複数軸制御してタクトアップを実現!
KV-MC20V/MC40Vの同期制御機能を使用すれば、複数軸を電気的に同期して運転できるため、タクト
アップを実現することができます。ステッピングモータと電動シリンダやサーボモータを同期運転す
ることも可能です。今使用しているアクチュエータやパルスモータをそのまま使用して、装置の能力
アップを実現することができます。
仮想軸を使用して装置の見かけの主軸を設定し、この仮想軸
に対して各軸を同期して運転します。仮想軸(主軸)の速度
を可変することで各軸は位相を保った状態で仮想軸(主軸)
の速度に追従して速度が可変します。
※KV-MC40Vには仮想軸が1軸設定可能です。パルス列出力4軸+仮想軸1軸の
設定が可能です。KV-MC20Vには仮想軸はありません。
同期パラメータの設定 カムデータ設定ツール
位置決め・モーションユニット
(ラインドライバパルス列出力タイプ)
KV-MC20V(2軸) KV-MC40V(4軸)
同期制御をおこなうための、クラッチや差動ギア、可変ギア、
位相補正や進角補正などの機能を装備しています。また、
電子カム制御にも対応しており、複雑なカムデータを簡単に
作成できる設定ツールを設定ソフトに組み込んでいます。
KV-1000 シリーズ
位置決め制御機器選定ガイド
オペレータがスムーズに操作できる専用インターフェース[構築例]
現場でオペーレータが迷わず操作するためには、カメラと座標を合わせるためのキャリブ
レーションがスムーズに行なえるインターフェースが必須です。
キャリブレーションメニュー step
X,Y軸キャリブレーション
1 ステージをX,Y方向に移動しそのときの基準
フローイメージ
マークの位置を取得します。 また、専用メニュ
ーにより移動量を任意に入力することもでき
ます。
START
X軸キャリブレーション
step 回転中心キャリブレーション
Y軸キャリブレーション
2 ステージを回転させます。そのときの基準マー
クの位置を取得します。また、専用メニューに
回転キャリブレーション
よりステージの駆動範囲にあわせて、 回転角
度を任意に入力することもできます。
回転中心、
スケーリング係数演算
step
各種補正値の算出完了
3
END X、 θのステージ移動により、
Y、 取得した基準マークの位置データからステージの回転中
心、 カメラ毎の実寸(mm)換算値を自動的に算出します。演算は倍精度で行なわれるた
め高精度な計測を実現します。
倍精度の高精度な演算が可能
使用するステージに応じて設定方法をご提案いたします。
【例】
【例】
・カメラ1、
実寸換算値 = 0.0125361 →変数aに代入
・UVW、XYθなどのステージに応じたキャリブレーション方法。
・カメラ2、
実寸換算値 = 0.0105251 →変数bに代入
・3カメラ、4カメラなど複数カメラを使用する場合のキャリブ
・ステージ回転中心座標(X,Y)(12.1256786、
= 25.2546123)
→変数cに代入
レーション方法。
キャリブレーションメニューで求めた基本データ
(回転中心、カメラ換算値など)を使い、実際
本計測メニュー に対象マークの位置を検出させます。各種データを変数として扱うことができるため、様々な
パターンの位置決めを実現できます。また、
オペレータが分かりやすい本計測メニュー専用画
面や、操作および調整のための専用メニューを作成することができます。
【専用画面】
フローイメージ
START
撮 像
カメラ1 位置検出
:
カメラ2 位置検出
:
演算 補正量の算出
:
出力 X,Y,θデータ出力
:
操作に必要なメニューだけをカスタ
【専用操作メニュー】
マイズすることができるため、オペレ
END ータが操作に迷うことがありません。
設 計 者のための工数削減を実現
見やすい、記述しやすい プログラムレス
演算ダイアログ
大きく見やすい数値入力欄に加え、 パーツリスト内に
用意された、98種の関数や命令文をドラッグ&ドロッ
プすることで演算式の作成が可能です。
位置決めには欠かせない 『回転行列』を簡単に使用す
るための演算式も用意しております。 タイピング入力 ドラック&ドロップ
による関数呼び出し
に対応しており、コピー&ペーストや置換による編集も
オートコンプリート
可能です。また、オートコンプリート機能により、頭文 による関数呼び出し
字のみで希望の関数呼び出しができ、 演算設定工数を
大幅に削減します。
フロー構築とシームレスな
デバッグ機能
チェックボタンを押すだけで、 検査設定内のエラー有
無をチェック。自動的にエラー発生箇所とエラー発生
要因の一覧を作成します。 さらに、エラー項目をクリッ
クするとエラーをおこしているユニットにジャンプする
ことができるため、デバッグ作業を効率化できます。
エラーのあるユニットには
警告が表示されます
【動的エラーチェック画面】
個々の設定におけるエラーだけでなく、処理実行中に
発生する動的なエラーも抽出可能です。 エラー有無、
エラー発生箇所とエラー要因を一覧に素早くまとめま
す。
応用テクニック
先行撮像処理 フローイメージ
照明を切換えながら複数枚の画像を撮像し、 その中からコントラスト差が最も良い、
最適画像を自動選択して位置計測に使用します。 実ラインで発生するような照度変 START
化による影響を軽減することが可能であり、検出の安定度を向上させます。
繰り返し
コントラスト差
最 大
撮像
【1回目】 【2回目】 【3回目】 【4回目】 【5回目】
コントラスト検 査
アライメントマーク位置計測
繰り返し終了
暗 明
この画像を使用して本計測を実行します
END
簡単プログラム
よく使う位置決め制御も、専用命令を使えば短く判りやすいプログラムで可能です。
【原点復帰動作】
MR0 の ON で原点復帰開始、原点復帰終了で
MR0 が OFF します。
専用命令
【位置決め動作】
MR1 の ON でポイント No1の位置決め動作開始
位置決め動作終了で MR1 が OFF します。
専用命令
【ティーチング動作】
MR5 の ON でポイント No1 にティーチングを行
います。
専用命令
【JOG 動作】
・MR2 が ON している間
CW 方向の JOG 動作を行います。
・MR3 が ON している間
CCW 方向の JOG 動作を行います。
・MR2 もしくは MR3 が ON している時
MR4 が ON している間
高速 JOG 動作になります。
専用命令
【速度変更動作】
位置決め動作中に、MR6 が ON すると動作速度
を #100000 に変更します。
専用命令
※MR0∼MR7 は、説明のため弊社にて設定したリレーです。適切なリレーに置換えて、ご利用ください。
KV-1000 シリーズ
位置決め制御機器選定チャート
使用ユニットの決定
超高速・多機能 CPU ユニット
KV-1000 ローコスト
内蔵位置決め機能
2 軸以下
パルス列 標準 省プログラム
速度
配線形態 制御軸数
直線位置決め 2 軸制御
精度
⇒詳細は 3ページ
高
省 3
シンプル設定位置決めユニット
速
配 軸
KV-H20S
・ 以
線 省プログラム
高
上
型
精
2 軸制御 直線補間
高速起動
度
⇒詳細は 5ページ
シンプル設定位置決めユニット
KV-H40S 省プログラム
4 軸制御 高速起動 直線補間
⇒詳細は 5ページ
AC サーボ高速・省配線リンクユニット
MV-L40
省プログラム
直線補間
4 軸制御
省配線
⇒詳細は 9ページ
シンプル設定位置決めユニット
KV-H20S
2 軸以下 省プログラム
使わない パルス列
回転位置決め カムスイッチ 配線形態 制御軸数 2 軸制御 直線補間
高速起動
⇒詳細は 5ページ
使 省 3
う 配 軸
以
線 シンプル設定位置決めユニット
上
型
KV-H40S 省プログラム
4 軸制御 高速起動 直線補間
⇒詳細は 5ページ
AC サーボ高速・省配線リンクユニット
MV-L40
トルク・速度 省プログラム
直線補間
4 軸制御
省配線
⇒詳細は 9ページ
同期カムモーションユニット
KV-H20G 省プログラム
同期制御
2 軸制御 直線補間
高速起動
円弧補間 同期制御 カムスイッチ機能
⇒詳細は 7ページ