JP2570223B2 - Measurement device for parts position - Google Patents
Measurement device for parts positionInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、複数のピンを有する
ICのような電子部品を、例えばプリント基板上の適正
位置に実装するのに適用される技術に関連し、殊にこの
発明は、例えばチップマウンタで保持された電子部品の
保持位置や姿勢を計測するのに好適な部品位置等計測装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique applied to mounting an electronic component such as an IC having a plurality of pins at an appropriate position on a printed circuit board, for example. For example, the present invention relates to a component position and other measuring device suitable for measuring the holding position and posture of an electronic component held by a chip mounter.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えばQFPのようなIC(以下、単に
「IC」という)をチップマウンタによりプリント基板
上に実装する場合に、ICの各ピンがプリント基板の対
応するパターン上に正しく位置するようICを実装する
必要がある。そこでチップマウンタがICを摘み上げた
とき、その保持位置や姿勢が適正であるか否かを判別
し、その判別結果に応じてICの保持姿勢や実装位置を
補正して、ICのプリント基板上への実装を行ってい
る。2. Description of the Related Art When an IC such as a QFP (hereinafter simply referred to as "IC") is mounted on a printed circuit board by a chip mounter, each pin of the IC is correctly positioned on a corresponding pattern on the printed circuit board. It is necessary to mount an IC. Therefore, when the chip mounter picks up the IC, it determines whether or not the holding position and posture are appropriate, and corrects the holding posture and mounting position of the IC according to the result of the determination, and corrects the IC on the printed circuit board. Has been implemented.
【0003】この種の位置・姿勢の判別には、従来より
画像処理装置が用いられ、チップマウンタで保持した状
態のICを所定の観測位置でカメラで撮像し、その入力
画像を画像処理装置に取り込んで2値化処理した後、そ
の2値画像から重心や回転角の演算を実行して位置ずれ
状態を計測し、その計測結果を用いて前記の補正処理を
行っている。Conventionally, an image processing device has been used for this type of position / posture determination. An IC held by a chip mounter is imaged by a camera at a predetermined observation position, and the input image is sent to the image processing device. After capturing and binarizing the image, the center of gravity and the rotation angle are calculated from the binary image to measure the position shift state, and the above correction processing is performed using the measurement result.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の方
法の場合、重心や回転角の演算をソフト処理で行えば、
部品位置や姿勢の計測に時間がかかり、またハード処理
で行えば、ハード構成が複雑となってコスト高となる。
またICは、ピンの寸法管理は適正に行われているが、
パッケージ部の外形は寸法精度が悪いため、前記の重心
や回転角の計測精度が低下するという問題もある。However, in the case of the above method, if the calculation of the center of gravity and the rotation angle is performed by software processing,
It takes time to measure the position and orientation of the component, and if hardware processing is performed, the hardware configuration becomes complicated and the cost increases.
In the IC, the dimensions of the pins are properly controlled.
Since the outer shape of the package portion has poor dimensional accuracy, there is a problem that the measurement accuracy of the center of gravity and the rotation angle is reduced.
【0005】この発明は、上記問題に着目してなされた
もので、簡単な回路構成をもって部品位置や姿勢を高速
に計測でき、しかもパッケージの外形寸法の精度に影響
されずに高精度に部品位置や姿勢を計測できる部品位置
等計測装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and can measure the position and orientation of a component at a high speed with a simple circuit configuration, and at a high precision without being affected by the accuracy of the external dimensions of the package. It is an object of the present invention to provide a measuring device for measuring the position and the like of a part capable of measuring the position and orientation of the part.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明は、複数のピン
を有する部品を撮像してその入力画像より部品位置や姿
勢を計測する部品位置等計測装置であって、前記入力画
像を2値化処理して2値画像を生成する手段と、前記2
値画像を走査して任意のピンの先端位置を検出した後、
その先端位置を基準として他の画素との位置関係を計測
して前記のピンが端ピンか否かを判別する手段とを具備
させている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a component position measuring device for capturing a component having a plurality of pins and measuring a component position and orientation from an input image of the component. Means for processing to generate a binary image;
After scanning the value image and detecting the tip position of any pin,
Means for measuring the positional relationship with other pixels based on the tip position to determine whether the pin is an end pin.
【0007】[0007]
【作用】2値画像を走査して検出された任意のピンが端
ピンか否かを判別して端ピンの位置が検出されるので、
各端ピンの位置から部品の重心や主軸角を容易に計測で
きる。またパッケージ部の外形の寸法精度の影響を受け
ないので、重心や回転角の計測精度も低下しない。The position of an end pin is detected by determining whether or not an arbitrary pin detected by scanning a binary image is an end pin.
From the position of each end pin, the center of gravity and main shaft angle of the component can be easily measured. Further, since the measurement is not affected by the dimensional accuracy of the outer shape of the package portion, the measurement accuracy of the center of gravity and the rotation angle does not decrease.
【0008】[0008]
【実施例】図1は、この発明の一実施例にかかる部品位
置等計測装置1の実施状況を示している。図中、2はI
Cであって、矩形状をなすパッケージ部3の外周に沿っ
て複数のピン4が突設している。IC2はトレー5上に
位置し、チップマウンタの吸着部6がトレー5からIC
2を吸い上げてプリント基板7の位置へ搬送し、プリン
ト基板7上の所定位置に実装する。FIG. 1 shows an embodiment of an apparatus for measuring the position of parts 1 according to an embodiment of the present invention. In the figure, 2 is I
C, a plurality of pins 4 protrude along the outer periphery of the rectangular package portion 3. The IC 2 is located on the tray 5 and the suction portion 6 of the chip mounter
2 is sucked up, transported to the position of the printed circuit board 7, and mounted at a predetermined position on the printed circuit board 7.
【0009】IC2の搬送途中に観測位置が設定され、
その観測位置に部品位置等計測装置1を設置して吸着部
6によるIC2の保持位置や姿勢が適正か否かを検査す
る。もし保持姿勢が傾いていれば、その回転角の傾きだ
け吸着部6を矢印aで示す方向へ回動して保持姿勢を補
正し、またもし保持位置が基準位置から位置ずれしてい
れば、その位置ずれ量だけプリント基板7への実装位置
が補正される。An observation position is set during the transportation of the IC2,
The measuring device 1 such as a component position is installed at the observation position, and it is inspected whether the holding position and the posture of the IC 2 by the suction unit 6 are appropriate. If the holding posture is inclined, the suction unit 6 is rotated in the direction shown by the arrow a by the inclination of the rotation angle to correct the holding posture, and if the holding position is displaced from the reference position, The mounting position on the printed circuit board 7 is corrected by the positional shift amount.
【0010】部品位置等計測装置1は、カメラ9と画像
処理装置10とで構成され、カメラ9は観測位置の下方
に配置してIC2を下面より撮像する。なお図示してい
ないが、観測位置の上方または下方に照明装置を配備し
て、透過照明または反射照明を施すことは勿論である。The measuring device 1 for measuring the component position and the like is constituted by a camera 9 and an image processing device 10. The camera 9 is arranged below the observation position and images the IC 2 from below. Although not shown, it is a matter of course that an illumination device is provided above or below the observation position to perform transmission illumination or reflection illumination.
【0011】図2に前記画像処理装置10の回路構成が
例示してある。画像入力部11はカメラ9からアナログ
量の画像信号を入力して2値化処理し、その2値画像を
画像メモリ12へ出力する。画像メモリ12は入力した
2値画像の画像データを1画素単位で格納する。文字メ
モリ16はビデオモニタ14に表示する文字についての
フォントデータを格納する。画像出力部13は画像メモ
リ12および文字メモリ16から出力された画像データ
をアナログ量の信号に変換し1画面分の画像信号をビデ
オモニタ14へ送出する。ビデオモニタ14は画像出力
部13からの画像信号により入力画像や演算結果などを
表示する。FIG. 2 exemplifies a circuit configuration of the image processing apparatus 10. The image input unit 11 receives an analog image signal from the camera 9, binarizes the image signal, and outputs the binary image to the image memory 12. The image memory 12 stores the input image data of the binary image in units of one pixel. The character memory 16 stores font data for characters to be displayed on the video monitor 14. The image output unit 13 converts the image data output from the image memory 12 and the character memory 16 into a signal of an analog amount, and sends an image signal for one screen to the video monitor 14. The video monitor 14 displays an input image, a calculation result, and the like based on an image signal from the image output unit 13.
【0012】画像メモリ12および文字メモリ16はア
ドレス/データバス17に接続され、またこのアドレス
/データバス17にはCPU18,ROM19,RAM
20,I/Oポート21が接続されてマイクロコンピュ
ータが構成されている。このマイクロコンピュータで
は、CPU18がROM19に格納されたプログラムを
解読実行し、RAM20に対するデータの読み書きを行
いつつ、IC2の保持位置や保持姿勢を計測するなど、
各種の画像処理を実行する。タイミング制御部15は、
CPU18と連動して、画像入力部11,画像メモリ1
2,画像出力部13,文字メモリ16におけるデータの
入出力を制御するためのタイミング信号を出力する。The image memory 12 and the character memory 16 are connected to an address / data bus 17, and the address / data bus 17 has a CPU 18, a ROM 19, and a RAM.
20 and the I / O port 21 are connected to form a microcomputer. In this microcomputer, the CPU 18 decodes and executes a program stored in a ROM 19, reads and writes data from and to a RAM 20, and measures a holding position and a holding posture of the IC 2, for example.
Execute various image processing. The timing control unit 15
The image input unit 11 and the image memory 1 are linked with the CPU 18.
2. It outputs a timing signal for controlling the input and output of data in the image output unit 13 and the character memory 16.
【0013】図3は、IC2の保持位置および保持姿勢
を計測するのに用いられる端ピンの先端位置の計測方法
を示す。図中.22は画像メモリ12に格納されたIC
の2値画像を示すもので、斜線部分が黒画素、それ以外
が白画素である。この2値画像22を図中、矢印bで示
す方向へ走査することにより任意のピン4aの先端位置
P0(X0,Y0)の黒画素を検出した後、その先端位
置P0から数画素d(例えばd=3画素)下がった水平
走査ラインを走査し、最初の黒画素の位置P1(X1,
Y1)を検出する。このとき各位置P1,P0のX座標
値の差L(L=X1−X0)が所定値(例えば3)より
小さければ、前記の先端位置P0が端ピン4cの先端位
置Pであると判断し、所定値以上であれば、端ピン4c
以外のピン4bであると判断して、端ピンの検出を継続
するものである。FIG. 3 shows a method of measuring the tip position of the end pin used for measuring the holding position and holding posture of the IC 2. In the figure. Reference numeral 22 denotes an IC stored in the image memory 12.
In the figure, a hatched portion is a black pixel, and the other portion is a white pixel. The binary image 22 is scanned in the direction indicated by the arrow b in the figure to detect a black pixel at the tip position P0 (X0, Y0) of an arbitrary pin 4a, and then several pixels d (for example, from the tip position P0) The horizontal scanning line lowered by d = 3 pixels is scanned, and the first black pixel position P1 (X1,
Y1) is detected. At this time, if the difference L (L = X1-X0) between the X coordinate values of the positions P1 and P0 is smaller than a predetermined value (for example, 3), it is determined that the tip position P0 is the tip position P of the end pin 4c. If the value is equal to or more than the predetermined value,
It is determined that the pin is other than the pin 4b, and the detection of the end pin is continued.
【0014】図4は、前記CPU18によるIC2の保
持位置および保持姿勢の計測手順を示している。同図の
ステップ1(図中、「ST1」で示す)では、図3で示
した方法を実施して、IC2のいずれか辺の端ピンの先
端位置を計測する。この実施例のIC2の場合、4辺に
つき複数のピン4が設けられているから、この4辺の両
端のピンの先端位置(合計8か所)を計測することにな
るが、この場合に計測する端ピンに応じて前記走査の方
向を変えることはいうまでもない。FIG. 4 shows a procedure for measuring the holding position and holding posture of the IC 2 by the CPU 18. In step 1 (shown as “ST1” in the figure) of the figure, the method shown in FIG. 3 is executed to measure the tip positions of the end pins on any side of the IC2. In the case of the IC 2 of this embodiment, since a plurality of pins 4 are provided for four sides, the tip positions of the pins at both ends of the four sides (total of eight places) are measured. Needless to say, the direction of the scanning is changed according to the end pin.
【0015】全ての端ピンの先端位置が計測されると、
ステップ2の判定が「YES」となり、全ての端ピンの
先端位置の座標を用いて重心位置の演算(ステップ3)
および回転角の演算(ステップ4)を実行する。この場
合に重心位置および回転角の算出はいかなる方法を用い
てもよいが、ここでは、全ての端ピンの先端位置の座標
の平均値を重心位置として求め、また左右の端ピンの先
端間を結ぶ直線の傾きの平均値を回転角として求めてい
る。When the tip positions of all the end pins are measured,
The determination in step 2 becomes “YES”, and the center of gravity position is calculated using the coordinates of the tip positions of all the end pins (step 3).
And the rotation angle calculation (step 4). In this case, any method may be used to calculate the position of the center of gravity and the rotation angle, but here, the average value of the coordinates of the end positions of all the end pins is determined as the center of gravity, and the distance between the ends of the left and right end pins is calculated. The average value of the inclination of the connecting straight line is obtained as the rotation angle.
【0016】図5は、CPU18による端ピンの先端位
置の計測手順、すなわち図4のステップ1の詳細を示す
もので、同図の手順を図3に基づいて詳細に説明する。FIG. 5 shows the procedure for measuring the position of the tip of the end pin by the CPU 18, that is, the details of step 1 in FIG. 4. The procedure in FIG. 5 will be described in detail with reference to FIG.
【0017】まず同図のステップ1において、CPU1
8は画像メモリ12に格納された2値画像22につき図
3の矢印bで示す方向へ走査してゆき、ステップ2で最
初の黒画素を任意のピン4aの先端位置P0として検出
する。この先端位置P0の座標を(X0,Y0)とし、
RAM20へ記憶させる(ステップ3)。First, in step 1 of FIG.
Numeral 8 scans the binary image 22 stored in the image memory 12 in the direction shown by the arrow b in FIG. 3, and detects the first black pixel as the tip position P0 of an arbitrary pin 4a in step 2. The coordinates of this tip position P0 are (X0, Y0),
It is stored in the RAM 20 (step 3).
【0018】つぎのステップ4でCPU18はY0+3
の水平走査ラインについて前記と同じ方向へ走査してゆ
き、ステップ5で最初の黒画素の位置P1を検出する。
この位置P1の座標を(X1,Y1)とし、RAM20
へ記憶させる(ステップ6)。In the next step 4, the CPU 18 determines that Y0 + 3
The horizontal scanning line is scanned in the same direction as described above, and at step 5, the position P1 of the first black pixel is detected.
The coordinates of this position P1 are defined as (X1, Y1), and the RAM 20
(Step 6).
【0019】つぎにステップ7において、CPU18は
位置P1とP0との間のX方向の距離L(L=X1−X
0)を算出し、その値が3より小さいか否かにより、P
1とP0とが端ピン4c上の位置か否かを判断する(ス
テップ8)。図3の例では、距離Lは3以上の値となる
から、ステップ8の判定は「NO」であり、つぎにステ
ップ9でCPU18はY0+1の水平走査ラインについ
て前記と同じ方向へ走査してゆき、ステップ10で最初
の黒画素を新たな任意のピン4aの先端位置P0として
検出する(ステップ3)。Next, at step 7, the CPU 18 determines a distance L (L = X1-X) in the X direction between the positions P1 and P0.
0), and depending on whether the value is smaller than 3, P
It is determined whether 1 and P0 are on the end pin 4c (step 8). In the example of FIG. 3, since the distance L is 3 or more, the determination in step 8 is “NO”, and then in step 9 the CPU 18 scans the horizontal scanning line Y0 + 1 in the same direction as described above. In step 10, the first black pixel is detected as the tip position P0 of a new arbitrary pin 4a (step 3).
【0020】以下、同様の手順を実行する過程におい
て、ステップ8の判定が「YES」になれば、P1とP
0とが端ピン4c上の位置であると判断し、ステップ1
1へ進んで、前記任意のピン4aの先端位置P0(X
0,Y0)を端ピン4cの先端位置P(X,Y)として
RAM20に登録する。Hereinafter, in the process of executing the same procedure, if the judgment in step 8 becomes "YES", P1 and P1
0 is the position on the end pin 4c,
1 and the tip position P0 (X
(0, Y0) is registered in the RAM 20 as the tip position P (X, Y) of the end pin 4c.
【0021】[0021]
【発明の効果】この発明は上記の如く、複数のピンを有
する部品を撮像してその入力画像より部品位置や姿勢を
計測するのに、前記入力画像の2値画像を走査して任意
のピンの先端位置を検出した後、その先端位置を基準と
して他の画素との位置関係を計測して前記のピンが端ピ
ンか否かを判別するようにしたから、各端ピンの位置か
ら部品の位置や姿勢を容易に計測できる。また部品のパ
ッケージ部の外形の寸法精度の影響を全く受けないか
ら、部品位置および姿勢の計測精度も低下しない。As described above, according to the present invention, when a component having a plurality of pins is imaged and the component position and orientation are measured from the input image, a binary image of the input image is scanned and an arbitrary pin is scanned. After detecting the tip position of the component, the positional relationship with other pixels is measured based on the tip position to determine whether or not the pin is an end pin. Position and orientation can be easily measured. Further, since there is no influence of the dimensional accuracy of the external shape of the package portion of the component, the measurement accuracy of the position and orientation of the component does not decrease.
【図1】この発明の一実施例にかかる部品位置等計測装
置の実施状況を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an implementation state of a component position etc. measuring device according to an embodiment of the present invention.
【図2】画像処理装置の回路構成を示すブロック図であ
る。FIG. 2 is a block diagram illustrating a circuit configuration of the image processing apparatus.
【図3】端ピンの先端位置の計測方法を示す説明図であ
る。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a method of measuring the tip position of an end pin.
【図4】ICの保持位置および保持姿勢の計測手順を示
すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for measuring an IC holding position and holding posture.
【図5】端ピンの先端位置の計測手順を示すフローチャ
ートである。FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for measuring a tip position of an end pin.
1 部品位置等計測装置 2 IC 9 カメラ 10 画像処理装置 11 画像入力部 18 CPU DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Component position measuring device 2 IC 9 Camera 10 Image processing device 11 Image input part 18 CPU
Claims (1)
入力画像より部品位置や姿勢を計測する部品位置等計測
装置であって、前記入力画像を2値化処理して2値画像
を生成する手段と、前記2値画像を走査して任意のピン
の先端位置を検出した後、その先端位置を基準として他
の画素との位置関係を計測して前記のピンが端ピンか否
かを判別する手段とを備えて成る部品位置等計測装置。An apparatus for measuring a component position and orientation from an input image of a component having a plurality of pins by capturing an image of the component, wherein the input image is binarized to generate a binary image Means for scanning the binary image and detecting the tip position of an arbitrary pin, and measuring the positional relationship with other pixels based on the tip position to determine whether the pin is an end pin. A part position measuring device comprising: means for determining.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2412040A JP2570223B2 (en) | 1990-12-18 | 1990-12-18 | Measurement device for parts position |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2412040A JP2570223B2 (en) | 1990-12-18 | 1990-12-18 | Measurement device for parts position |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04218706A JPH04218706A (en) | 1992-08-10 |
| JP2570223B2 true JP2570223B2 (en) | 1997-01-08 |
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ID=18520930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2412040A Expired - Fee Related JP2570223B2 (en) | 1990-12-18 | 1990-12-18 | Measurement device for parts position |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2570223B2 (en) |
Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN105303573B (en) * | 2015-10-26 | 2018-05-25 | 广州视源电子科技股份有限公司 | Pin detection method and system for gold needle type element |
-
1990
- 1990-12-18 JP JP2412040A patent/JP2570223B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04218706A (en) | 1992-08-10 |
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