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JP6014386B2 - Glass plate lighting device and processing device - Google Patents

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JP6014386B2
JP6014386B2 JP2012143127A JP2012143127A JP6014386B2 JP 6014386 B2 JP6014386 B2 JP 6014386B2 JP 2012143127 A JP2012143127 A JP 2012143127A JP 2012143127 A JP2012143127 A JP 2012143127A JP 6014386 B2 JP6014386 B2 JP 6014386B2
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洋紀 井上
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Description

この発明は、カメラで取得した画像を電気信号に変換して、その信号処理(画像解析)により検出対象物であるガラス板の形状や位置を検出する装置に設ける照明装置及びそのような照明装置を備えたガラス板の加工装置に関するものである。   The present invention relates to an illuminating device provided in an apparatus that converts an image acquired by a camera into an electrical signal and detects the shape and position of a glass plate that is a detection target by signal processing (image analysis), and such an illuminating device. The processing apparatus of the glass plate provided with this.

加工機械に搬入されたガラス板を高精度で加工する際には、搬入されたガラス板の位置や姿勢を検出してから加工を行う必要がある。例えばガラス板の周縁を加工する場合、ガラス板は加工機械のテーブルにその外周がテーブルの外周からはみ出した状態で真空吸着などにより固定されて加工される。テーブル上に搬入されたガラス板の位置や姿勢に誤差があると、正確な加工を行うことができない。そこでガラス板が搬入される毎にガラス板の位置や姿勢を検出して、その検出結果に基づいてテーブルと工具との相対位置関係を補正して、ガラス板が正確な形状に加工されるようにしている。   When processing a glass plate carried into a processing machine with high accuracy, it is necessary to perform processing after detecting the position and orientation of the carried glass plate. For example, when processing the periphery of a glass plate, the glass plate is fixed and processed by vacuum suction or the like with the outer periphery of the glass plate protruding from the outer periphery of the table. If there is an error in the position or orientation of the glass plate carried on the table, accurate processing cannot be performed. Therefore, each time the glass plate is carried in, the position and orientation of the glass plate are detected, and the relative positional relationship between the table and the tool is corrected based on the detection result so that the glass plate is processed into an accurate shape. I have to.

テーブル上のガラス板の位置や姿勢を検出する手段の一つとして、テーブルの上方にカメラを設置し、当該カメラが取得した画像を解析してテーブル上のガラス板の位置と姿勢を検出する手段が広く利用されている。加工前のガラス板は、予め所定の寸法に切断されているので、カメラは、ガラス板全体を撮影する視野を備える必要はなく、ガラス板の例えば外周の一部を撮影する視野を備えていれば良い。   As one of means for detecting the position and orientation of the glass plate on the table, a camera is installed above the table and the image acquired by the camera is analyzed to detect the position and orientation of the glass plate on the table. Is widely used. Since the glass plate before processing is cut in advance to a predetermined size, the camera does not need to have a field of view for photographing the entire glass plate, and may have a field of view for photographing a part of the outer periphery of the glass plate, for example. It ’s fine.

カメラでガラス板の画像を取得する際には、カメラの視野(撮影領域)を照明する必要がある。その照明装置として、従来、カメラの光軸と平行な光束をガラス板に照射する同軸照明と、カメラの周囲に配置した光源でガラス板を照明するリング照明とが用いられている。同軸照明は、カメラの光軸の側方から光軸に向けて照射した光をハーフミラーで光軸方向に向けてガラス板に照射する。そして、ガラス板からの反射光を上記ハーフミラーを通過させてカメラの撮像素子(CCD、CMos等)上に結像させるというものである。一方、リング照明の場合には、ガラス板からカメラに入る光の通路を妨げないように中央に窓を設けた光源でガラス板を照射し、ガラス板表面からの反射光をカメラの撮像素子上に結像させるというものである。   When acquiring an image of a glass plate with a camera, it is necessary to illuminate the visual field (photographing area) of the camera. Conventionally, a coaxial illumination that irradiates a glass plate with a light beam parallel to the optical axis of the camera and a ring illumination that illuminates the glass plate with a light source disposed around the camera are used as the illumination device. The coaxial illumination irradiates the glass plate with the light irradiated from the side of the optical axis of the camera toward the optical axis toward the optical axis by the half mirror. Then, the reflected light from the glass plate passes through the half mirror and forms an image on the image pickup device (CCD, CMos, etc.) of the camera. On the other hand, in the case of ring illumination, the glass plate is irradiated with a light source having a window in the center so as not to obstruct the path of light entering the camera from the glass plate, and the reflected light from the glass plate surface is reflected on the image sensor of the camera. To form an image.

他の方法として、ガラス板表面に平行光線を斜め上から照射し、その反射光を光源と対向する斜め上に配置したカメラで受光するという照明方法も用いられている。しかしこの方法は、カメラからガラス板表面までの距離が一定にならず、視野全体にカメラのピントを合わせることができないため、視野を広くすると検出精度が低下する。   As another method, there is also used an illumination method in which a parallel light beam is irradiated obliquely on the glass plate surface, and the reflected light is received by a camera disposed obliquely opposite to the light source. However, in this method, the distance from the camera to the glass plate surface is not constant, and the camera cannot be focused on the entire field of view.

特開2002‐228764号公報JP 2002-228774 A 特開2002‐310938号公報JP 2002-310938 A 特開2006‐53030号公報JP 2006-53030 A

前述したようなガラス板の加工装置において、テーブル上に搬入されたガラス板の周縁の一部(例えば角部)をカメラで検出しようとする場合、搬入されるガラス板の大きさに大小があると、ガラス板の大きさによって検出対象となる周縁の位置が変わるため、搬入されたガラス板の大きさに合せてカメラの位置を移動するか、大小総てのガラス板の周縁がカメラの視野に入るように撮影面積の大きな(広角の)カメラを使用する必要がある。   In the glass plate processing apparatus as described above, when a part of the periphery (for example, a corner) of the glass plate carried on the table is detected by the camera, the size of the glass plate carried in is large or small. Since the position of the periphery to be detected changes depending on the size of the glass plate, the position of the camera is moved according to the size of the loaded glass plate, or the periphery of all large and small glass plates is the field of view of the camera. It is necessary to use a camera with a large shooting area (wide angle) so as to enter.

前者の方法は、搬入されるガラス板の寸法を予め機械の制御器に登録しておかなければ適切な位置にカメラを移動することができないし、ガラス板の寸法が変わる毎にカメラを移動しなければならないため、スループット(単位時間当たりの加工個数)が低下する。一方、カメラの撮影面積を広くする方法は、撮像素子の集積度が高くなっているため、カメラを大型にすることなく高精度の検出を行うことが可能になっているが、照明装置が大型になるという問題が生ずる。   In the former method, the camera cannot be moved to an appropriate position unless the dimensions of the glass plate to be loaded are registered in the machine controller in advance, and the camera is moved each time the size of the glass plate changes. Therefore, the throughput (the number of processed parts per unit time) decreases. On the other hand, the method of widening the shooting area of the camera is capable of highly accurate detection without increasing the size of the camera because the degree of integration of the image sensor is high, but the lighting device is large. Problem arises.

すなわち、カメラの撮影領域を広くしたいとき、同軸照明を採用した場合には、図6に示すように、ハーフミラー73を大型にしなければ広い撮影領域Fの全体を均一に照明することができず、しかも面光源71がカメラ2の光軸と平行に設置されるため、照明装置7が大型かつ高価になる。   That is, when it is desired to widen the shooting area of the camera, if the coaxial illumination is adopted, the entire wide shooting area F cannot be illuminated uniformly unless the half mirror 73 is made large as shown in FIG. And since the surface light source 71 is installed in parallel with the optical axis of the camera 2, the illuminating device 7 becomes large and expensive.

そこで本願発明者らは、中央部にカメラへの光束が通過する窓を設けたリング照明を採用して試験を行った。ところが、リング照明の場合には、検出対象となるガラス板が表面反射を抑えるコーティングを施したコーティングガラスであるときは、撮影領域の全範囲に亘ってガラス板の画像を取得できるが、そのようなコーティングをしていない素ガラスの場合には、図7に示すように、取得した画像74の中央部に暗部75を生じ、取得した画像の解析が困難になると共に、画像の中央部にガラス板の周縁が来たときにガラス板の周縁を検出できなくなるという問題を生じた。   Therefore, the inventors of the present application conducted a test by adopting ring illumination in which a window through which a light beam to the camera passes is provided at the center. However, in the case of ring illumination, when the glass plate to be detected is a coated glass with a coating that suppresses surface reflection, an image of the glass plate can be obtained over the entire range of the imaging region. In the case of an uncoated glass, as shown in FIG. 7, a dark portion 75 is formed at the center of the acquired image 74, making it difficult to analyze the acquired image, and the glass at the center of the image. When the periphery of the plate came, there was a problem that the periphery of the glass plate could not be detected.

この問題は、前記暗部においてもガラス板の周縁を検出できる程度の明るさとなるように光源の光度を大きくすることによって解決可能であったが、そのようにすると、撮影領域の周囲にある金属部材などからの反射光がカメラに入って、画像処理の際の雑音信号となり、信号処理が困難になり、検出誤りが生じたりするという新たな問題が生じた。   This problem can be solved by increasing the light intensity of the light source so that the brightness of the glass plate can be detected even in the dark portion. Reflected light from the camera enters the camera and becomes a noise signal at the time of image processing, resulting in a new problem that signal processing becomes difficult and detection errors occur.

この発明は、素ガラスのガラス板を加工することもあるガラス板の加工装置に生じた上記の問題を解決するためになされたもので、素ガラスを含むガラス板の位置や姿勢を、当該ガラス板を撮影した画像を解析することによって検出する際に、検出対象物が素ガラスであっても検出に支障が生ずることがなく、カメラの撮影領域を広くした場合でもハーフミラーやレンズを大型にする必要がなく、従って加工機械への搭載も容易なコンパクトな照明装置を得ることを課題としている。   This invention was made in order to solve the above-mentioned problems that occurred in a glass plate processing apparatus that sometimes processes a glass plate of raw glass. When detecting by analyzing the image of the plate, even if the object to be detected is bare glass, detection will not be hindered, and even if the shooting area of the camera is widened, the half mirror and lens will be enlarged. Therefore, it is an object to obtain a compact lighting device that can be easily mounted on a processing machine.

この発明の照明装置1は、照明対象となるガラス板の面Wsと平行に設置された面光源11と、光を通過させるためにこの面光源11の略中央に設けた窓14と、窓14の反照明対象側に設置されたハーフミラー13と、ハーフミラー13で反射させた光を窓14を通して照明対象Wsに照射する第2の面光源12とを備えている。面光源11及び第2の面号源12は、面発光する光源、平行配置した多数の線光源からなる光源ないし縦横にマトリックス状に配置した点光源からなる光源によって実現される。   The illuminating device 1 according to the present invention includes a surface light source 11 installed in parallel with the surface Ws of the glass plate to be illuminated, a window 14 provided substantially at the center of the surface light source 11 for allowing light to pass, and a window 14. And a second surface light source 12 that irradiates the illumination target Ws through the window 14 with the light reflected by the half mirror 13. The surface light source 11 and the second surface signal source 12 are realized by a surface light source, a light source composed of a large number of line light sources arranged in parallel, or a light source composed of point light sources arranged vertically and horizontally in a matrix.

照明対象の画像を取得するときは、カメラ2を照明装置1の反照明対象側に設置する。すなわち、この発明の照明装置1は、照明対象Wとその画像を取得するカメラ2との間に、面光源11を照明対象の面Wsと平行にして設置される。この場合、面光源11は、カメラ2の撮影領域Fより広い面積を備えた面光源とし、第2の面光源12は、面光源11に設けた窓14の面積より広い面積を備えた面光源とする。   When acquiring an image to be illuminated, the camera 2 is installed on the side opposite to the illumination device 1 of the illumination device 1. That is, the illumination device 1 of the present invention is installed between the illumination target W and the camera 2 that acquires the image with the surface light source 11 parallel to the illumination target surface Ws. In this case, the surface light source 11 is a surface light source having a larger area than the imaging region F of the camera 2, and the second surface light source 12 is a surface light source having an area larger than the area of the window 14 provided in the surface light source 11. And

第2の面光源12は、ハーフミラー13を介して面光源11より照明対象から遠い位置で照明対象を照明する。従って、照明対象の照度を均一にするには、第2の面光源12の単位面積当たりの光度を面光源11のそれより大きくするのが好ましい。   The second surface light source 12 illuminates the illumination target through a half mirror 13 at a position farther from the illumination target than the surface light source 11. Therefore, in order to make the illuminance of the illumination target uniform, it is preferable to make the luminous intensity per unit area of the second surface light source 12 larger than that of the surface light source 11.

この発明の照明装置は、表面が平滑な鏡面となっている板材、特にガラス板の画像を取得する際に、当該ガラス板を照明する装置として特に有用である。またこの発明の照明装置は、照明対象までの距離が比較的遠いときに、照明装置をコンパクトにできる利点がある。従って、ガラス板を加工する加工機械に、ガラス板の位置や姿勢をカメラで検出する際の照明装置として、特に有用である。   The illuminating device of the present invention is particularly useful as a device for illuminating the glass plate when acquiring an image of a plate material having a smooth mirror surface, particularly a glass plate. Further, the illumination device of the present invention has an advantage that the illumination device can be made compact when the distance to the illumination target is relatively long. Therefore, it is particularly useful as a lighting device for detecting the position and orientation of a glass plate with a camera in a processing machine that processes the glass plate.

この発明のガラス板の加工装置は、テーブル32と、テーブル32上に固定されたガラス板Wの加工具5と、ガラス板Wの周縁部の画像を取得するカメラ2とを備え、カメラ2とガラス板Wとの間に、この発明の照明装置1が、面光源11をガラス板の面Wsと平行にして設置されていることを特徴とする。   The glass plate processing apparatus of the present invention includes a table 32, a processing tool 5 for the glass plate W fixed on the table 32, and a camera 2 that acquires an image of the peripheral edge of the glass plate W. Between the glass plate W, the illumination device 1 of the present invention is characterized in that the surface light source 11 is installed in parallel with the surface Ws of the glass plate.

この発明により、カメラ2で撮影対象の画像を取得する際に、部分的な照度の大小を生ずることなく広い面積を均一に照明することができるコンパクトな照明装置を提供できる。この発明の照明装置は、加工機械におけるガラス板Wの位置や姿勢をカメラ2で検出する際に、ガラス板を照明する照明装置として、特に有効である。   According to the present invention, it is possible to provide a compact illumination device that can uniformly illuminate a wide area without causing a partial increase or decrease in brightness when an image to be photographed is acquired by the camera 2. The illumination device of the present invention is particularly effective as an illumination device that illuminates the glass plate when the camera 2 detects the position and orientation of the glass plate W in the processing machine.

この発明の照明装置は、素ガラスのガラス板のように、検出対象物の表面での正反射が他の方向への反射(乱反射)に比べて強い平滑なガラス板の位置や姿勢をカメラで検出する際の照明装置として特に好適である。すなわち、検出対象となるガラス板が素ガラスを含むガラス板である場合に、この発明の照明装置を採用することにより、コンパクトな装置で大きな撮影面積を暗部を生ずることなく照明することができる。   The illuminating device of the present invention uses a camera to detect the position and orientation of a smooth glass plate that is stronger in specular reflection on the surface of the object to be detected than in other directions (irregular reflection), such as a glass plate of bare glass. It is particularly suitable as an illumination device for detection. That is, when the glass plate to be detected is a glass plate containing raw glass, by employing the illumination device of the present invention, it is possible to illuminate a large photographing area with a compact device without producing a dark portion.

従って、検出対象物がコーティングガラス、素ガラス、加工基準となる位置決めマークを付したガラスなど、各種のガラス板を加工することがあり、加工するガラスに大小のあるガラス板の加工機械において、カメラで撮影した画像の解析により加工機械上でのガラス板の位置及び姿勢を検出する場合に、カメラの広い視野全体をほぼ均一に照明することが可能なコンパクトな照明装置を提供することができ、ガラス板の大小によりカメラの位置を変更する必要がないためにスループットが向上し、照明装置がコンパクトであるから、機械を大型にすることなく、ガラス板検出用のカメラの視野を広くすることができる。   Therefore, the object to be detected may process various glass plates such as coated glass, raw glass, and glass with a positioning mark as a processing reference. In the case of detecting the position and orientation of the glass plate on the processing machine by analyzing the image taken in step 1, it is possible to provide a compact illumination device that can illuminate the entire wide field of view of the camera almost uniformly. Since there is no need to change the position of the camera due to the size of the glass plate, the throughput is improved and the illumination device is compact, so the field of view of the glass plate detection camera can be widened without increasing the size of the machine. it can.

この発明の照明装置の実施例を示す断面側面図Sectional side view which shows the Example of the illuminating device of this invention この発明の照明装置を設けた加工装置の一例を示す側面図Side view showing an example of a processing apparatus provided with the illumination device of the present invention 図2の装置によるガラス板の周縁加工を示す説明図Explanatory drawing which shows the periphery process of the glass plate by the apparatus of FIG. 図2の装置におけるガラス板の角の検出を示す説明図Explanatory drawing which shows the detection of the angle | corner of the glass plate in the apparatus of FIG. 図4の状態でカメラが取得した画像の例を示す図The figure which shows the example of the image which the camera acquired in the state of FIG. 他の構造の照明装置の例を示す断面側面図Cross-sectional side view showing an example of a lighting device of another structure リング照明で生ずる問題を示す説明図Explanatory diagram showing problems that occur with ring illumination

以下、図面を参照して、この発明の実施形態を説明する。図1に示すように、この発明の照明装置1は、中央に窓14を設けた面光源11と、この面光源の光の照射方向と反対の側の窓14の中心軸(以下、「光軸」と言う)上に配置したハーフミラー13と、このハーフミラーに向けて光軸の側方から光を照射する第2の面光源12とを備えている。ガラス板Wを撮影するカメラ2は、ハーフミラー13を挟んで光軸の反窓14側に設置される。照明装置1は、ケース23を備えており、ケース23のガラス板W側の面24及びカメラ2への入射光が通る部分25は透明な低反射ガラスで形成されている。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the illumination device 1 of the present invention includes a surface light source 11 having a window 14 at the center, and a central axis (hereinafter referred to as “light”) of the window 14 on the side opposite to the light irradiation direction of the surface light source. And a second surface light source 12 for irradiating light from the side of the optical axis toward the half mirror. The camera 2 for photographing the glass plate W is installed on the side opposite to the optical window 14 with respect to the optical axis with the half mirror 13 interposed therebetween. The illuminating device 1 includes a case 23, and a surface 24 on the glass plate W side of the case 23 and a portion 25 through which incident light enters the camera 2 are formed of transparent low-reflection glass.

図の面光源11は、中央に開口17を有する基板16上に縦横に等間隔で配置された多数のLED15の光を拡散する拡散板で形成されている。光はLEDから放射されるが、面光源となるのは拡散板である。従って、窓14は、拡散板11の中央に設けられている開口部ないし透明部である。図の第2の面光源12も、面光源11と同様に、基板19上に縦横に等間隔で配置された多数のLED18の光を拡散する拡散板で形成されている。撮影領域F、面光源11及びその中央に設けた窓14は、カメラ2の撮像素子22の受像面と相似の矩形である。   The surface light source 11 shown in the figure is formed of a diffusion plate that diffuses the light of a large number of LEDs 15 arranged at equal intervals vertically and horizontally on a substrate 16 having an opening 17 in the center. Light is emitted from the LED, but the diffuser is the surface light source. Therefore, the window 14 is an opening or a transparent part provided in the center of the diffusion plate 11. Similarly to the surface light source 11, the second surface light source 12 in the figure is also formed of a diffusion plate that diffuses the light of a large number of LEDs 18 arranged at equal intervals in the vertical and horizontal directions on the substrate 19. The imaging region F, the surface light source 11 and the window 14 provided in the center thereof are rectangular shapes similar to the image receiving surface of the image sensor 22 of the camera 2.

カメラ2と面光源11の位置関係は、カメラ2の撮影領域Fの縁からカメラのレンズ21の中心に向う光fが窓14の縁を丁度通過する位置関係とするのが良い。換言すれば、窓14の大きさは、カメラ2の視野角とカメラ2のレンズ中心からガラス板Wまでの距離で決定されるカメラの撮影領域Fの縁からカメラのレンズ中心に向う光fが窓14の縁を丁度通過する大きさとするのが良い。窓14がこれより小さいと、カメラの視野を狭めることとなり、これより大きいと、第2の面光源12の面積を大きくしなければならない。   The positional relationship between the camera 2 and the surface light source 11 is preferably a positional relationship in which the light f directed from the edge of the photographing region F of the camera 2 toward the center of the lens 21 of the camera just passes through the edge of the window 14. In other words, the size of the window 14 is determined by the light f directed from the edge of the shooting area F of the camera determined by the viewing angle of the camera 2 and the distance from the lens center of the camera 2 to the glass plate W toward the lens center of the camera. It is good to make it the magnitude | size which passes the edge of the window 14 just. If the window 14 is smaller than this, the field of view of the camera is narrowed. If it is larger than this, the area of the second surface light source 12 must be increased.

面光源11の大きさは、その外側の縁からカメラの撮影領域Fの縁に照射された光gの正反射光fが窓14を通ってカメラ2に入射される大きさ以上とする。従って、面光源11の面積は、カメラの撮影領域の面積よりも広い。基板の開口17は、上記の光fを遮らない大きさとすれば良い。   The size of the surface light source 11 is set to be equal to or larger than the size at which the specularly reflected light f of the light g irradiated from the outer edge to the edge of the photographing region F of the camera enters the camera 2 through the window 14. Therefore, the area of the surface light source 11 is wider than the area of the camera's shooting area. The substrate opening 17 may be sized so as not to block the light f.

第2の面光源12の光は、ハーフミラー13で反射され、基板の開口17及び窓14を通ってガラス板Wに照射され、ガラス板Wの表面で反射され、窓14及び基板の開口17を通り、更にハーフミラー13を貫通して、カメラ2に入る。   The light from the second surface light source 12 is reflected by the half mirror 13, irradiated to the glass plate W through the opening 17 and the window 14 of the substrate, reflected by the surface of the glass plate W, and the window 14 and the opening 17 of the substrate. , Passes through the half mirror 13 and enters the camera 2.

この第2の面光源12は、ハーフミラー13で反射されて窓14の縁を通り、ガラス板Wの表面で正反射されてカメラ2のレンズ中心に入射する光hを照射することが少なくとも可能な大きさのものとする。第2の面光源12をこれより大きくしたときは、その大きくした部分から照射される光は、拡散板11の窓14の周縁部を照らすこととなり、この部分の面光源11の光度を上げることとなるが、第2の面光源12が大きくなる分だけ照明装置が大きくなる。従って、第2の面光源12の発光領域も、カメラの撮像素子22と相似の矩形とするのが好ましい。   The second surface light source 12 is at least capable of irradiating light h that is reflected by the half mirror 13 and passes through the edge of the window 14 and is regularly reflected by the surface of the glass plate W and incident on the lens center of the camera 2. Of a large size. When the second surface light source 12 is made larger than this, the light emitted from the enlarged portion illuminates the peripheral edge of the window 14 of the diffuser plate 11 and increases the luminous intensity of the surface light source 11 in this portion. However, the illuminating device becomes larger as the second surface light source 12 becomes larger. Therefore, the light emitting area of the second surface light source 12 is also preferably a rectangle similar to the imaging element 22 of the camera.

図2は、この発明の照明装置を備えたガラス板の周縁加工装置の一例を示した図である。   FIG. 2 is a view showing an example of a peripheral processing apparatus for a glass plate provided with the illumination device of the present invention.

図2において、機械のフレームに軸受31で回転自在に軸支されたテーブル軸3の上端には、テーブル32が固定されており、このテーブルの上面は、水平なワーク保持面33となっている。ワーク保持面33に搬入されたガラス板Wは、下面を真空吸着されてテーブル32に固定される。テーブル軸3の下端には、主軸モータ(サーボモータ)35が連結されている。主軸モータ35は、サーボアンプ61を介して制御器6に接続され、制御器6の指令によってテーブル軸3の回転角が制御されている。   In FIG. 2, a table 32 is fixed to the upper end of a table shaft 3 that is rotatably supported by a bearing 31 on a machine frame, and the upper surface of the table is a horizontal work holding surface 33. . The glass plate W carried into the work holding surface 33 is fixed to the table 32 by vacuum suction of the lower surface. A spindle motor (servo motor) 35 is connected to the lower end of the table shaft 3. The spindle motor 35 is connected to the controller 6 via a servo amplifier 61, and the rotation angle of the table shaft 3 is controlled by a command from the controller 6.

テーブル軸3の上方には、横送り台41が設けられている。横送り台41は、機械フレームに設けた図示しない水平方向の横ガイドに移動自在に案内され、横送りモータ(サーボモータ)43で回転駆動される横送りねじ44に螺合している。横送りモータ43は、サーボアンプ62を介して制御器6に接続されており、横送り台41の移動位置が制御器6によって制御されている。   A horizontal feed base 41 is provided above the table shaft 3. The lateral feed base 41 is movably guided by a horizontal lateral guide (not shown) provided on the machine frame, and is screwed to a lateral feed screw 44 that is rotationally driven by a lateral feed motor (servo motor) 43. The lateral feed motor 43 is connected to the controller 6 via the servo amplifier 62, and the movement position of the lateral feed base 41 is controlled by the controller 6.

横送り台41には、縦送り台45が設けられている。縦送り台45は、テーブル軸3と平行な方向の縦ガイド(図示されていない)に移動自在に装着され、縦送りモータ46で回転駆動される縦送りねじ47に螺合している。   The horizontal feed table 41 is provided with a vertical feed table 45. The vertical feed table 45 is movably mounted on a vertical guide (not shown) in a direction parallel to the table shaft 3, and is screwed to a vertical feed screw 47 that is rotationally driven by a vertical feed motor 46.

縦送り台45には、砥石軸51が軸支され、この砥石軸の下端に砥石5が装着されている。砥石軸51は、軸受け52でテーブル軸3と平行に軸支されている。砥石軸51の上端は、歯付ベルト53を介して砥石駆動モータ54に連結されている。   A grindstone shaft 51 is pivotally supported on the vertical feed base 45, and the grindstone 5 is mounted on the lower end of the grindstone shaft. The grindstone shaft 51 is supported by a bearing 52 in parallel with the table shaft 3. The upper end of the grindstone shaft 51 is connected to a grindstone drive motor 54 via a toothed belt 53.

テーブル軸3の軸心及び砥石軸51の軸心は、横送り台41の移動方向と平行な同一鉛直面s上に位置している。図3は、ガラス板Wの外周加工を模式的に示した図で、制御器6で横送り台41の移動量xとテーブル軸3の回転角θとを関連付けて制御することにより、所望の平面形状の周縁加工を行う。   The axis of the table shaft 3 and the axis of the grindstone shaft 51 are located on the same vertical plane s parallel to the moving direction of the lateral feed base 41. FIG. 3 is a diagram schematically showing the outer peripheral processing of the glass plate W, and the controller 6 associates and controls the amount of movement x of the lateral feed base 41 and the rotation angle θ of the table shaft 3 to obtain a desired value. Performs peripheral processing of a planar shape.

横送り台41には、テーブル32上のガラス板の角部A、Bの画像を取得するカメラ2が装着されている。カメラ2は、砥石軸51の軸心とテーブル軸3の軸心を含む平面s上にして、横送り台41に固定的に設けられている。カメラ2の下には、図1で詳細を説明した照明装置1が設置されている。   A camera 2 that acquires images of corners A and B of the glass plate on the table 32 is mounted on the lateral feed base 41. The camera 2 is fixedly provided on the lateral feed base 41 on a plane s including the axis of the grindstone shaft 51 and the axis of the table shaft 3. Under the camera 2, the illumination device 1 described in detail in FIG. 1 is installed.

テーブル32にガラス板Wが搬入されてテーブル32に固定された後、図4に示すように、予め分かっているガラス板の対角線のX軸に対する角度αだけテーブル32を回転して、第1の角部Aがカメラ2の撮影領域に入るようにする。そして、カメラ2で第1の角部Aの画像を取得する。この画像は、例えば図5の実線のようになる。次にテーブル32を180度回動して、ガラス板の第2の角部Bの画像を取得する。この画像は、例えば図5の破線のようになる。カメラ2で画像を取得する際に、照明装置1の面光源11及び第2の面光源12でカメラの撮影領域Fを照明する。   After the glass plate W is carried into the table 32 and fixed to the table 32, as shown in FIG. 4, the table 32 is rotated by an angle α with respect to the X axis of the diagonal line of the glass plate, which is known in advance. The corner A is made to enter the imaging area of the camera 2. Then, the camera 2 acquires an image of the first corner A. This image is, for example, as shown by the solid line in FIG. Next, the table 32 is rotated 180 degrees to acquire an image of the second corner B of the glass plate. This image is, for example, as shown by a broken line in FIG. When an image is acquired by the camera 2, the imaging region F of the camera is illuminated by the surface light source 11 and the second surface light source 12 of the illumination device 1.

図5は、カメラが取得した画像上におけるガラス板の境界線の交点からガラス板の角を検出する場合のものである。実線及び破線で示した画像のそれぞれの2本の線分a1、a2、b1、b2上の任意の2点についてハフ変換の方法などにより、線分a1、a2、b1、b2及びその交点Ca、Cbの画像上での座標を取得できる。そして、交点Ca、Cbのx方向の及びy方向の座標(偏倚)δx、δyとテーブルの回転角αから、テーブル32上でのガラス板Wの中心位置の偏倚量及び角度偏倚量を求めることができる。   FIG. 5 shows a case where the corner of the glass plate is detected from the intersection of the boundary lines of the glass plate on the image acquired by the camera. The line segments a1, a2, b1, b2 and their intersections Ca, by an Hough transform method or the like for any two points on each of the two line segments a1, a2, b1, b2 of the solid line and the broken line, Coordinates on the Cb image can be acquired. Then, from the coordinates (bias) δx, δy in the x direction and y direction of the intersections Ca, Cb and the rotation angle α of the table, the deviation amount and the angular deviation amount of the center position of the glass plate W on the table 32 are obtained. Can do.

テーブル中心に対するガラス板の偏倚量の検出は、ガラス板Wがテーブル32に搬入される毎に行われ、ガラス板毎に得られた補正値を用いてガラス板の加工が行われる。   The amount of deviation of the glass plate relative to the center of the table is detected every time the glass plate W is carried into the table 32, and the glass plate is processed using the correction value obtained for each glass plate.

以上のように、この発明の照明装置によれば、カメラ2に設定した広い撮影領域を暗部を生ずることなく均一に照明することができ、装置がコンパクトでハーフミラーやカメラが大型化することもないため、テーブル32上に搬入されるガラス板の大きさが変化してもカメラ2の位置を変更することなく、テーブル32上のガラス板の位置及び姿勢をカメラ2で撮影した画像の解析によって検出することが可能である。   As described above, according to the illuminating device of the present invention, it is possible to uniformly illuminate a wide photographing area set in the camera 2 without generating a dark part, and the device is compact and the half mirror and the camera can be enlarged. Therefore, the position and orientation of the glass plate on the table 32 can be analyzed by analyzing the image taken by the camera 2 without changing the position of the camera 2 even if the size of the glass plate carried on the table 32 changes. It is possible to detect.

1 照明装置
2 カメラ
11 面光源
12 第2の面光源
13 ハーフミラー
14 窓
32 テーブル
W ガラス板
Ws ガラス板の面
1 Lighting device 2 Camera
11 Area light source
12 Second surface light source
13 Half mirror
14 windows
32 Table W Glass plate Ws Glass plate surface

Claims (3)

照明対象となるガラス板とその画像を取得するカメラとの間に設置される照明装置であって、前記ガラス板の面と平行に設置された前記カメラの撮影領域より広い面積を備えた面光源と、光を通過させるためにこの面光源の略中央に設けた窓と、この窓の反照明対象側に設置されたハーフミラーと、このハーフミラーで反射させた光を前記窓を通して照明対象に照射する前記窓の面積より広い面積を備えた第2の光源とを備えている、ガラス板の照明装置。 A surface light source that is installed between a glass plate to be illuminated and a camera that acquires an image thereof, and has a larger area than the imaging region of the camera installed in parallel with the surface of the glass plate A window provided in the approximate center of the surface light source for allowing light to pass through, a half mirror installed on the opposite side of the window to be illuminated, and light reflected by the half mirror to be illuminated through the window An illumination device for a glass plate, comprising: a second surface light source having an area larger than an area of the window to be irradiated. 前記第2の面光源の単位面積当たりの光度が前記面光源のそれより大きい、請求項1記載の照明装置。 The lighting device according to claim 1, wherein a luminous intensity per unit area of the second surface light source is larger than that of the surface light source . テーブルと、このテーブル上に固定されたガラス板の加工具と、そのガラス板の周縁部の画像を取得するカメラとを備えたガラス板の加工装置において、In a glass plate processing apparatus comprising a table, a glass plate processing tool fixed on the table, and a camera for acquiring an image of the peripheral edge of the glass plate,
前記カメラと前記ガラス板との間に、前記面光源を当該ガラス板の面と平行にして設置された請求項1又は2記載の照明装置を備えている、ガラス板の加工装置。 The processing apparatus of a glass plate provided with the illuminating device of Claim 1 or 2 installed with the said surface light source in parallel with the surface of the said glass plate between the said camera and the said glass plate.
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