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JP2786859B2 - Electronic component mounting method in electronic component automatic mounting machine - Google Patents
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JP2786859B2 - Electronic component mounting method in electronic component automatic mounting machine - Google Patents

Electronic component mounting method in electronic component automatic mounting machine

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JP2786859B2
JP2786859B2 JP63220357A JP22035788A JP2786859B2 JP 2786859 B2 JP2786859 B2 JP 2786859B2 JP 63220357 A JP63220357 A JP 63220357A JP 22035788 A JP22035788 A JP 22035788A JP 2786859 B2 JP2786859 B2 JP 2786859B2
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electronic component
measurement lines
pattern
measurement
gravity
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秀樹 原崎
忠明 角家
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Hitachi Techno Engineering Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子部品自動搭載機における電子部品の搭
載方法に係り、特にICパッケージ(集積回路素子)など
端子ピンの列を有する電子部品を基板上の接点にカメラ
等の視覚センサを用いて搭載する際、それらの位置や姿
勢の測定を変化点検出方法によって実行するために用い
られる線分(測定線)を設定する方法に関する。
The present invention relates to a method for mounting an electronic component in an electronic component mounting machine, and particularly to an electronic component having an array of terminal pins such as an IC package (integrated circuit element). The present invention relates to a method of setting a line segment (measurement line) used to execute a measurement of a position or a posture of a contact point on a substrate using a visual sensor such as a camera by a change point detection method.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

電子部品自動搭載機は、例えば第4図に示すようなフ
ラットパッケージICを基板に自動的に搭載する装置であ
るが、このときICパッケージの位置を制御して基板の接
点列に合わせている。このため、接点の位置の測定と、
ICパッケージを搭載用の吸着ハンドに保持した状態にお
ける保持位置を測定する必要がある。
The electronic component mounting machine is a device for automatically mounting a flat package IC as shown in FIG. 4, for example, on a substrate. At this time, the position of the IC package is controlled to match the contact row of the substrate. For this reason, measurement of the position of the contact point,
It is necessary to measure the holding position in a state where the IC package is held by the mounting suction hand.

従来から、視覚センサを用い変化点検出方法を用いて
接点の位置とICパッケージの位置を測定する方法が知ら
れているが、このためには測定線の設定を必要とする。
この測定線は、ICパッケージから突き出ているピン列、
又は基板上の接点列を、長方形の微小矩形がその長手方
向と直角方向に一直線上に並んだパターンとして画像上
に表示し、この列状に並んだ複数の微小矩形からなるパ
ターン(画像パターン)を横切って設定している。
Conventionally, there has been known a method of measuring a position of a contact point and a position of an IC package using a change point detection method using a visual sensor, but this requires setting of a measurement line.
This measurement line is a pin row protruding from the IC package,
Alternatively, a contact row on a substrate is displayed on an image as a pattern in which rectangular micro-rectangles are arranged in a straight line in a direction perpendicular to the longitudinal direction, and a pattern (image pattern) composed of a plurality of micro-rectangles arranged in this row Is set across.

このとき、測定精度を向上させるため、実用上は複数
本の測定線を設定するようにしている。
At this time, in order to improve the measurement accuracy, practically, a plurality of measurement lines are set.

なお、このような従来技術としては、特開昭63−1847
3号公報の発明がある。
Incidentally, such a prior art is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-1847.
There is the invention of Japanese Patent Publication No.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

先行技術に示されているように、変化点検出方法によ
りピン列、或いは接点の画像上に表示されたパターンの
重心を求める場合には、第4図のように、列状に並んだ
微小矩形からなるパターンを横切る直線を引き、この直
線上で輝度を測定し、第6図に示すように変化点検出に
より微小矩形の境界位置を求め、荷重平均などによりパ
ターンごとの重心を求め、さらに全体の重心を求めてい
る。
As shown in the prior art, when the center of gravity of a pattern displayed on an image of a pin array or a contact point is determined by a change point detection method, as shown in FIG. Draw a straight line that crosses the pattern consisting of, measure the luminance on this straight line, find the boundary position of the minute rectangle by detecting the change point as shown in FIG. 6, find the center of gravity of each pattern by averaging the load, etc. Seeking the center of gravity.

ところで、第4図のようなフラットパッケージICで
は、4方向にピンを有する場合が多く、この例の場合、
ピンはパッケージ本体の各辺に存在しているので、最低
でも4本の測定線が必要となる。
By the way, a flat package IC as shown in FIG. 4 often has pins in four directions. In this case,
Since pins are present on each side of the package body, at least four measurement lines are required.

ここで、重心位置を算出するには、パターンに設定す
べき測定線の数は多いほど精度は向上するが、第9図に
示すように、測定線の数が増えると共に精度の向上はゆ
るやかとなり、ある本数を越えると精度はほぼ一定値
(以下この値を飽和閾値と呼ぶ)となり、測定線を増や
すことによる精度の向上は極く僅かとなる。
Here, in order to calculate the position of the center of gravity, the accuracy increases as the number of measurement lines to be set in the pattern increases, but as shown in FIG. 9, the accuracy increases gradually as the number of measurement lines increases. When the number exceeds a certain number, the accuracy becomes substantially constant (hereinafter, this value is referred to as a saturation threshold), and the improvement in accuracy by increasing the number of measurement lines is very slight.

重心位置は精度良く算出する必要があるため測定線の
本数は多い方が望ましいが、多い場合には測定時間が増
加してしまう。
Since it is necessary to calculate the position of the center of gravity with high accuracy, it is desirable that the number of measurement lines is large, but if it is large, the measurement time increases.

一方、測定時間の短縮の面からは、少ない方が望まし
いが、測定線の本数が飽和閾値より少ない場合は信頼性
が低下してしまうという問題があり、所望の精度が得ら
れる範囲での最小の測定線の本数が適正値となる。
On the other hand, from the viewpoint of shortening the measurement time, it is desirable that the number is small. However, if the number of measurement lines is smaller than the saturation threshold, there is a problem that the reliability is reduced. The number of the measurement lines becomes an appropriate value.

上記先行技術では、測定線の本数は作業者が決めるよ
うになっていた。
In the above prior art, the number of measurement lines is determined by an operator.

しかし、データの精度に影響を及ぼす要因としては、
接点パターンのピン本数、ピン間の距離、パターンの明
るさなどがあり、作業者が測定線の本数を決定すること
は、一朝一夕になし得ることではなく、作業者は思考錯
誤を繰り返すながら適正値を求めていた。
However, factors affecting data accuracy include:
The number of pins in the contact pattern, the distance between the pins, the brightness of the pattern, etc., determine the number of measurement lines by the operator. I was seeking.

本発明の目的は、平面形状がほぼ方形をなす本体の少
なくとも2辺に沿った個所にピンを有するICなどの物体
を対象とし、視覚センサの画面上に写し出されたときに
列状に並んだ複数の微小矩形からなるパターンとして表
示されるピンや接点の重心位置を求める測定線の本数
を、求める重心位置の精度が所望の精度となる最小の本
数に設定できるようにした電子部品自動搭載機における
電子部品の搭載方法を提供することにある。
An object of the present invention is to target an object such as an IC having pins at points along at least two sides of a main body having a substantially square planar shape, and arranged in a row when projected on a screen of a visual sensor. Automatic electronic component mounting machine that can set the number of measurement lines for determining the center of gravity of pins and contacts displayed as a pattern consisting of a plurality of minute rectangles to the minimum number of lines where the accuracy of the determined center of gravity is the desired accuracy. The present invention provides a method for mounting an electronic component.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明の目的は、平面形状がほぼ方形をなす本体の側
辺から突出した複数のピンを有する電子部品を、基板上
の複数の接点パターンに、前記ピンが合うようにして搭
載するものであって、視覚センサで前記電子部品を撮像
して得た画像のうち、前記ピンの列各々及び接点パター
ンの列各々の画像パターンに対して、それらの画像パタ
ーンとほぼ直交するようにして、前記画像上で1本を含
む複数本の測定線をそれぞれ設定し、これら測定線上で
の画像の明るさの変化により前記ピン列各々及び前記接
点パターン列各々の位置とその重心位置を求め、これら
重心位置を一致させるようにして、前記電子部品を基板
上に搭載するようにした電子部品自動搭載機における電
子部品の搭載方法において、前記ピン又は接点パターン
の画像の長さ方向に含まれている画素の数を最大値とす
るa本の測定線を用いて測定したときの重心位置の平均
値をUaとし、N(<a)本の測定線を用い、N=1から
N=aになるまで、測定線の本数を順次増加させて測定
したときの重心位置の平均値をUNとしたとき、(Ua
UN)の絶対値が予め設定してある値ε以下になったとき
のNを測定線の最適本数として記憶し、以後、この最適
本数の測定線を用いて電子部品の搭載を実行することに
より達成される。
An object of the present invention is to mount an electronic component having a plurality of pins protruding from a side of a main body having a substantially square planar shape such that the pins are fitted to a plurality of contact patterns on a substrate. In the image obtained by imaging the electronic component with a visual sensor, the image pattern of each of the row of pins and the row of contact patterns is substantially orthogonal to the image pattern. A plurality of measurement lines including one above are set respectively, and the positions of the pin rows and the contact pattern rows and the positions of the centers of gravity thereof are obtained by changes in the brightness of the image on the measurement lines, and the positions of the centers of gravity are determined. In the method of mounting an electronic component in an electronic component automatic mounting machine in which the electronic component is mounted on a substrate so that The average value of the center-of-gravity position when measured using the measuring line of a book with a maximum value of number of rare and have pixels as U a, using N (<a) present in the measurement line, from N = 1 N = until a, when the average value of the center-of-gravity position when measured sequentially increasing the number of measurement lines was U N, (U a -
When the absolute value of U N ) becomes equal to or smaller than a preset value ε, N is stored as the optimal number of measurement lines, and thereafter, mounting of electronic components is performed using the optimal number of measurement lines. Is achieved by

〔作用〕[Action]

パターン上に設定された微小間隔で多数本設定した、
全パターンと直交する測定線を用いてパターンの重心位
置を演算する。微小間隔で多数本測定線を設定すること
によりパターンの重心位置を高精度に求めることができ
る。
Set many at the minute interval set on the pattern,
The position of the center of gravity of the pattern is calculated using a measurement line orthogonal to all the patterns. By setting a large number of measurement lines at minute intervals, the position of the center of gravity of the pattern can be obtained with high accuracy.

次に、パターン上に設定された微小間隔で適宜な本数
の測定線設定してパターンの重心位置を演算し、先に微
小間隔で設定した多数本の測定線により高精度に求めた
重心位置とのずれ量を求める。
Next, an appropriate number of measurement lines are set at minute intervals set on the pattern, the center of gravity of the pattern is calculated, and the center of gravity determined with high accuracy by a large number of measurement lines set at minute intervals earlier is calculated. Is calculated.

前記のずれ量が所望の値を越えていれば測定線の本数
を増加して、ずれ量が所望の値以下となる最低数の測定
線の本数を求め、それを最適本数として記憶手段に記憶
する。
If the shift amount exceeds a desired value, the number of measurement lines is increased, and the minimum number of measurement lines at which the shift amount is equal to or less than the desired value is obtained. I do.

以後、同一のパターンに対しては、記憶手段に記憶し
た前記最適本数の測定線を設定して測定する。
Thereafter, for the same pattern, the measurement is performed by setting the optimum number of measurement lines stored in the storage means.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を第1図乃至第8図を用いて詳
細に説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 8.

第1図は電子部品自動搭載機の外観図で、図におい
て、1は直交形ロボット、2は搭載ヘッドで直交形ロボ
ット1上に設けてあり、IC部品を基板上に搭載するハン
ドと基板の接点を認識するカメラを有する。3はIC部品
供給装置、4は制御装置である。
FIG. 1 is an external view of an electronic component automatic mounting machine. In the figure, reference numeral 1 denotes an orthogonal robot, 2 denotes a mounting head provided on the orthogonal robot 1, and a hand for mounting IC components on a substrate and a substrate. It has a camera that recognizes contacts. Reference numeral 3 denotes an IC component supply device, and reference numeral 4 denotes a control device.

基本的な動作を第2図により説明すると、まず、基板
搬送装置5により基板の供給を行い機械的に固定する。
次に、搭載ヘッド2に取り付けたカメラ7を基板上に移
動し、基板上の接点のパターンを認識して重心位置を求
める。次に、搭載ヘッド2のハンド8がIC部品供給装置
3から供給された部品を把握し、IC部品検出用カメラ10
上へ移動して、部品の吸着ズレを検出する。そして、求
めた基板上の接点パターンの重心位置とICの重心位置を
一致させるよう、基板上へ搭載する。
The basic operation will be described with reference to FIG. 2. First, the substrate is supplied by the substrate transfer device 5 and mechanically fixed.
Next, the camera 7 attached to the mounting head 2 is moved on the substrate, and the position of the center of gravity is obtained by recognizing the contact pattern on the substrate. Next, the hand 8 of the mounting head 2 grasps the component supplied from the IC component supply device 3 and the IC component detection camera 10.
Move up to detect the component displacement. The IC is mounted on the substrate so that the center of gravity of the contact pattern on the substrate matches the center of gravity of the IC.

第3図は視覚認識制御部を中心としたハードブロック
図である。
FIG. 3 is a hardware block diagram focusing on the visual recognition control unit.

11はCPU(中央演算装置)で、視覚センサ関係の処理
やフィードバックの処理を行う。次に、12はROMで、CPU
11で行う処理手順を示したプログラムが格納されてい
る。13はRAMで、CPU11の処理の途中経過などが格納され
る。14はDP−RAM(デュアルポートラム)で、搭載動作
を制御するCPUからもアクセス可能となっており、このD
P−RAM14を用いて、視覚センサ部と搭載動作の制御部は
情報の受渡しを行う。
Reference numeral 11 denotes a CPU (Central Processing Unit) which performs processing related to the visual sensor and feedback processing. Next, 12 is ROM, CPU
A program indicating the processing procedure performed in step 11 is stored. Reference numeral 13 denotes a RAM, which stores the progress of the processing of the CPU 11 and the like. 14 is a DP-RAM (dual port RAM), which can be accessed from the CPU that controls the mounting operation.
Using the P-RAM 14, the visual sensor unit and the control unit of the mounting operation exchange information.

19は撮像制御部で、CPU11が撮像を指令すると、バス
切替器15に指令して、画像メモリ16を内部バス17より切
り離し、画像バス18に接続する。次に視覚センサである
カメラ7、又はカメラ10に同期信号を供給し、その同期
信号と同期したA/D変換指令信号を、A/D変換器20に送
る。A/D変換器20によりデジタル化された画像信号は、D
MA制御部21の指令したアドレスの画像メモリ16に格納さ
れる。これを一画面分行い画像が画像メモリ16に格納さ
れる。
Reference numeral 19 denotes an imaging control unit which, when the CPU 11 instructs imaging, instructs the bus switch 15 to disconnect the image memory 16 from the internal bus 17 and connect it to the image bus 18. Next, a synchronization signal is supplied to the camera 7 or the camera 10 as a visual sensor, and an A / D conversion command signal synchronized with the synchronization signal is sent to the A / D converter 20. The image signal digitized by the A / D converter 20 is
It is stored in the image memory 16 at the address specified by the MA control unit 21. This is performed for one screen, and the image is stored in the image memory 16.

搭載するICは、一例としてフラットパッケージICを対
象とする。
The IC to be mounted is, for example, a flat package IC.

ICのピン列をカメラ10で撮像したときの画像の一例を
第4図に示す。
FIG. 4 shows an example of an image obtained when the pin array of the IC is captured by the camera 10.

画像上では、ピン列は、何れも細長い複数の微小矩形
がその長手方向と直角方向に一直線上に列をなして並ん
だパターンとなっている。22は測定線であり、この例で
は、図示のように、1列のピンのパターンに対して各々
3本ずつ示してある。
On the image, the pin array has a pattern in which a plurality of elongated small rectangles are arranged in a straight line in a direction perpendicular to the longitudinal direction. Reference numeral 22 denotes a measurement line. In this example, three lines are shown for each pin pattern in one row, as shown in the figure.

ここで、カメラの画像からパターンの位置検出を行う
方法を、第4図乃至第8図により説明する。
Here, a method of detecting the position of the pattern from the image of the camera will be described with reference to FIGS.

パターンの微小矩形の各列毎に、第4図に示すよう
に、各微小矩形の長手方向と直交する方向に測定線22を
設定する。測定線22の位置を画面上に固定すれば、パタ
ーンの位置は個々の基板やIC毎に僅かにずれるが、測定
線22がパターンの各微小矩形と必ず交わる程度には機械
的に位置決めできる。
As shown in FIG. 4, a measurement line 22 is set in a direction orthogonal to the longitudinal direction of each minute rectangle as shown in FIG. If the position of the measurement line 22 is fixed on the screen, the position of the pattern slightly shifts for each substrate or IC, but it can be mechanically positioned to such an extent that the measurement line 22 always intersects each minute rectangle of the pattern.

このとき、測定線22上での画像の明るさは第5図に示
すようにパターンの配列に対応して液状になるが、この
波形からパターンの各微小矩形の測定線22上での境界位
置が求められる。この第5図の例では、各微小矩形ごと
に背景との境界Xiが求められている。
At this time, the brightness of the image on the measurement line 22 becomes liquid corresponding to the pattern arrangement as shown in FIG. 5, and from this waveform, the boundary position of each minute rectangle of the pattern on the measurement line 22 is obtained. Is required. In the fifth diagram of an example, the boundary X i with the background for each small rectangle is required.

次に、第6図を用いてパターンの各微小矩形の境界を
求める方法について説明する。
Next, a method of finding the boundaries of each minute rectangle of the pattern will be described with reference to FIG.

まず、照明の状態が良好で、画面の明るさが一様な場
合(第6図(I))は、明るさの閾値を適当に定め、こ
れより明るい範囲、または暗い範囲の両端画素の位置を
各微小短形の境界位置として求める。
First, when the lighting condition is good and the brightness of the screen is uniform (FIG. 6 (I)), the brightness threshold is appropriately determined, and the positions of the pixels at both ends of the brighter or darker range are determined. Is determined as the boundary position of each minute rectangle.

また、画面の明るさが第6図(I)にほぼ等しい場合
(第6図(II))は、閾値を挾む両側の画素の明るさよ
り、両側の画素の明るさの勾配から比例配分により閾値
となる位置を画素位置以下の小数点を含む実数値で求め
るようにすれば、さらに精度良く求めることができる。
When the brightness of the screen is substantially equal to FIG. 6 (I) (FIG. 6 (II)), the brightness of the pixels on both sides sandwiching the threshold value is proportionally distributed from the brightness gradient of the pixels on both sides. If the position serving as the threshold is determined by a real value including a decimal point below the pixel position, the position can be determined with higher accuracy.

さらに照明条件などにより画面の明るさが一様でない
とき(第6図(III))は、一つの閾値では各微小矩形
の境界位置を分離し得ないが、このときは隣接する画素
間で明るさを比較し、明るさの勾配が最大となる位置を
境界位置として求めたり、あるいは山から谷までの範囲
毎に各画素の明るさf(x)の荷重平均A/Bを求めるな
どの方法を採ればよい。
Further, when the brightness of the screen is not uniform due to the lighting conditions or the like (FIG. 6 (III)), the boundary position of each minute rectangle cannot be separated by one threshold value. Methods such as comparing the brightness and finding the position where the brightness gradient becomes the maximum as the boundary position, or calculating the weighted average A / B of the brightness f (x) of each pixel for each range from the peak to the valley What should I do?

ただし、A、Bは以下の通りとなる。 However, A and B are as follows.

以上のようにして測定線方向におけるパターンの各微
小矩形の境界位置が座標列として、{Xi|i=1,…,n|}
のように求まったならば、次の(3)式によりパターン
全体での測定線方向での重心位置が求まる。
As described above, the boundary position of each minute rectangle of the pattern in the measurement line direction is represented as a coordinate sequence by {X i | i = 1,.
Then, the position of the center of gravity of the entire pattern in the measurement line direction is obtained by the following equation (3).

以上は、特開昭63−18473号公報等で説明されている
もので、変化点検出方法と呼ばれるものである。
The above is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-18473, etc., and is called a change point detection method.

一般に、重心位置を正確に求めるために、測定線22を
少なくとも2本設定する。
Generally, at least two measurement lines 22 are set in order to accurately determine the position of the center of gravity.

(3)式により各測定線上での測定線方向での重心位
置が求められるので、測定線22の本数をN本としたとき
重心位置の平均値は、以下の(4)式で与えられる。
Since the position of the center of gravity in the direction of the measurement line on each measurement line is obtained by the equation (3), the average value of the positions of the centers of gravity is given by the following equation (4) when the number of the measurement lines 22 is N.

UN=(U1′+U2′+…+UN′)/N…… (4) このようにして、各パターンの測定線方向の重心位置
が求まれば、次にその組合せにより、ICのピン列や接点
の列のパターンの重心位置が求められる。
U N = (U 1 ′ + U 2 ′ +... + U N ′) / N... (4) When the center of gravity of each pattern in the measurement line direction is thus obtained, The position of the center of gravity of the pattern of the pin row or contact row is obtained.

適正とされる測定線の本数は一般に3〜5本程度であ
るが、設定本数が少ないと必要な搭載精度が得られず、
多すぎれば測定時間が長くなり搭載時間が長くなるの
で、所望の精度が得られる範囲で、最小の測定線の本数
が最適値となる。そこで、この測定線の本数を電子部品
搭載動作を行う際、予め各部品や接点の列のパターン毎
に求め(以下、予め各部品や接点の列毎に測定線の本数
の最適値を求めることを教示と記す)、求めた測定線本
数の最適値を各パターンごとに記憶しておき、ICを基板
へ搭載する際は教示の際に求めた測定線の本数にて各パ
ターンの重心位置の計測を行う。
The appropriate number of measurement lines is generally about 3 to 5, but if the number is small, the necessary mounting accuracy cannot be obtained.
If the number is too large, the measurement time will be long and the mounting time will be long, so that the minimum number of measurement lines is the optimum value within a range where the desired accuracy can be obtained. Therefore, when performing the electronic component mounting operation, the number of the measurement lines is determined in advance for each component or contact row pattern (hereinafter, an optimum value of the number of measurement lines is determined in advance for each component or contact row). Is referred to as teaching), and the optimum value of the measured number of measurement lines is stored for each pattern, and when mounting the IC on the board, the center of gravity of each pattern is determined by the number of measurement lines obtained at the time of teaching. Perform measurement.

以下、第8図により、教示(ステップ81)の際に測定
線の本数を求める方法を説明する。
Hereinafter, a method of obtaining the number of measurement lines at the time of teaching (step 81) will be described with reference to FIG.

始めに、第7図に示す基準線23の設定を行う。この基
準線23の設定は、画面上で与えられた2点を対角頂点と
して長方形を作成し、その四辺形の一辺一辺を測定線の
基準線とすることにより行う。
First, the reference line 23 shown in FIG. 7 is set. The setting of the reference line 23 is performed by creating a rectangle with two points given on the screen as diagonal vertices, and using each side of the quadrilateral as a reference line of the measurement line.

この基準線に対して、基準線上の微小矩形数を求める
(ステップ82)。この微小短形数は前述したパターンの
各微小矩形の位置座標列の数から容易に求めることがで
きる。
For this reference line, the number of minute rectangles on the reference line is determined (step 82). This number of minute rectangles can be easily obtained from the number of position coordinate strings of each minute rectangle of the pattern described above.

次に、基準線23に対して適当な微小間隔で平行に線対
称に測定線22を設定する。
Next, the measurement line 22 is set in line symmetry parallel to the reference line 23 at an appropriate minute interval.

この微小間隔は適当に設定される間隔で、例えば、画
素を基準に1画素ごとでも、2画素ごとに設定するもの
でもよい。
The minute interval is an interval that is appropriately set, and may be set, for example, every one pixel or every two pixels based on the pixel.

次いで、この測定線22上で微小矩形数を求め(ステッ
プ83)、基準線23上で求めた微小矩形数と新たに設定し
た測定線22上での微小矩形数を比較すし(ステップ8
4)、微小矩形数が等しければ基準線23に対し線対称に
新たな測定線22を設定し、この測定線22上での微小矩形
数を求める(ステップ85)。
Next, the number of minute rectangles on the measurement line 22 is calculated (step 83), and the number of minute rectangles on the reference line 23 is compared with the number of minute rectangles on the newly set measurement line 22 (step 8).
4) If the number of minute rectangles is equal, a new measurement line 22 is set symmetrically with respect to the reference line 23, and the number of minute rectangles on this measurement line 22 is obtained (step 85).

このようにして同一の微小間隔で測定線22を1本ずつ
増加させ、基準線23上の微小矩形数と新たに設定した測
定線22上の微小矩形数が異なるまで測定線22を設定す
る。
In this way, the measurement lines 22 are increased one by one at the same minute interval, and the measurement lines 22 are set until the number of minute rectangles on the reference line 23 and the newly set minute rectangle on the measurement line 22 are different.

測定線22がパターンの各微小矩形のいずれかを外れる
位置まで設定されると、この測定線上での微小矩形数は
基準線23上での微小矩形数と異なることになる。
When the measurement line 22 is set to a position outside any one of the minute rectangles of the pattern, the number of minute rectangles on this measurement line differs from the number of minute rectangles on the reference line 23.

したがって、微小矩形数が異なる1本前までの測定線
の本数、つまり、設定された(微小)間隔で全パターン
と直交するように設定された測定線の本数が、パターン
の微小矩形上に設定できる測定線22の最大の本数とな
る。
Therefore, the number of measurement lines up to one before which the number of minute rectangles differs, that is, the number of measurement lines set so as to be orthogonal to all patterns at a set (minute) interval is set on the minute rectangle of the pattern. This is the maximum number of measurement lines 22 that can be obtained.

そこで、この測定線の最大の本数をaとする。 Therefore, the maximum number of the measurement lines is set to a.

このとき、前述したように、この測定線22は、微小矩
形の映像を構成する1画素ごと、或いは2画素ごとに設
定されるので、結局、この最大本数aは、1画素ごとの
場合は微小矩形の映像に含まれる画素の数と同じにな
り、2画素ごとの場合は、その半分になる。
At this time, as described above, since the measurement line 22 is set for each pixel or every two pixels that constitute a minute rectangular image, the maximum number a eventually becomes very small for each pixel. The number is the same as the number of pixels included in the rectangular video, and in the case of every two pixels, it becomes half.

そして、次にこのa本の測定線22による測定線方向で
の重心位置の平均値Uaを求める(ステップ86)のである
が、この重心位置の平均値Uaは、上記した(4)式での
本数Nを、本数aに設定することにより求めることがで
きる。
Then, then the average value U a center of gravity position in the measurement line direction of the a present measurement line 22 (step 86) of a but, average value U a of the position of the center of gravity, the above equation (4) Can be obtained by setting the number N in the above to the number a.

次に、基準線23を測定線とし、測定線22が1本のとき
の重心位置U1を求め(ステップ87)、次いで、これらの
重心位置U1とUaを比較し、これの誤差が所望する値以下
に収まるか否かを判定する(ステップ88)。そして、重
心位置U1とUaの誤差が所望する値を越えたときは、測定
線22を1本追加し、2本の測定線22に対する重心位置の
平均値U2を求め、Uaとの比較を行う。
Then, the reference line 23 as a measuring line, measuring line 22 is determined center of gravity position U 1 when the one (step 87), then compares these gravity center position U 1 and U a, which errors It is determined whether the value falls below the desired value (step 88). When the error of the gravity center position U 1 and U a exceeds a desired value, the measuring line 22 adds one, the average value U 2 of the center-of-gravity position with respect to the two measurement line 22, and U a Is compared.

このようにして測定線22を1本ずつ増加させ(ステッ
プ89)、所望の誤差に収まる測定線22の本数を求めるの
である。
In this way, the number of the measurement lines 22 is increased one by one (step 89), and the number of the measurement lines 22 that falls within a desired error is obtained.

ここで所望する飽和閾値をεとすると、この飽和閾値
εは、視覚認識装置(視覚センサ)の最小単位である1
画素の精度をα、電子部品搭載機の機械的精度をβとし
た場合、ε=β/αで表される。
Here, assuming that the desired saturation threshold is ε, this saturation threshold ε is 1 which is the minimum unit of the visual recognition device (visual sensor).
Assuming that the pixel accuracy is α and the mechanical accuracy of the electronic component mounting machine is β, ε = β / α.

そして、この飽和閾値εから、次の(5)式を満足す
るN本の測定線が求められ、このN本が測定線の本数の
最適値となる。
Then, from the saturation threshold ε, N measurement lines satisfying the following expression (5) are obtained, and the N lines are the optimum value of the number of measurement lines.

|Ua−UN|<ε…… ……(5) ステップ82からステップ89を繰り返して、各辺ごとに
所望の誤差に収まる測定線22の本数を求める(ステップ
90)。さらに搭載する全種類のICのピンや基板上の接点
に対し所望の搭載精度が得られる測定線22の本数を求め
(ステップ91)、教示を終了する(ステップ92)。
| U a −U N | <ε... (5) Repeat steps 82 to 89 to determine the number of measurement lines 22 that fall within the desired error for each side (step
90). Further, the number of measurement lines 22 that can obtain the desired mounting accuracy with respect to the pins of all types of mounted ICs and the contacts on the substrate is obtained (step 91), and the teaching is terminated (step 92).

教示により得られた各パターンに対する測定線の本数
のデータにより、部品の搭載を行う際は測定線の本数を
自動設定する。
Based on the data on the number of measurement lines for each pattern obtained by teaching, the number of measurement lines is automatically set when components are mounted.

このように、各パターンごとに所望する精度が得られ
る最低値の、測定線を設定して搭載できるので、搭載の
信頼性向上と搭載時間の短縮を得ることができる。
As described above, since the measurement line can be set and set to the lowest value for obtaining the desired accuracy for each pattern, the reliability of mounting and the mounting time can be shortened.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、平面形状がほぼ方形をなす本体の少
なくとも2辺に沿った個所にピンを有するパッケージIC
などの物体を対象とし、視覚センサの画面上に写し出さ
れたときに列上に並んだ微小矩形からなるパターンとし
て表示されるピンや接点の重心位置を求める測定線の本
数を、求める重心位置の精度が所望の精度となる最小の
本数に設定するので、搭載の信頼性向上と、タクトタイ
ムの短縮を得ることができる。
According to the present invention, a package IC having pins at least along two sides of a main body having a substantially square planar shape
Target objects such as, when projected on the screen of the visual sensor, the number of measurement lines to determine the center of gravity of the pins and contacts displayed as a pattern consisting of small rectangles arranged in a row, Since the accuracy is set to the minimum number of the desired accuracy, the reliability of mounting and the shortening of the tact time can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は電子部品搭載機の外観図、第2図は電子部品搭
載機の全体図、第3図は視覚認識装置制御部のハードブ
ロック図、第4図はICピン列を撮像して得られるパター
ンの撮像図、第5図、第6図はパターン対応の座標を求
める方法を説明する画像の明るさとパターン位置との関
係を表すグラフ、第7図は測定線の設定方法を示すパタ
ーンの拡大図、第8図は測定線の本数を設定する方法を
示すフローチャート、第9図は測定線の本数の精度の関
係を示すグラフである。 1……直交形ロボット、2……搭載ヘッド、3……IC部
品供給装置、4……制御装置、5……基板搬送装置、7
……カメラ、8……吸着ハンド、10……カメラ、11……
CPU、12……ROM、13……RAM、14……DP−RAM、15……バ
ス切替器、16……画像メモリ、17……内部バス、18……
画像バス、19……撮像制御部、20……A/D変換器、21…
…DMA制御部、22……測定線、23……基準線、24……パ
ターン。
FIG. 1 is an external view of an electronic component mounting machine, FIG. 2 is an overall view of the electronic component mounting machine, FIG. 3 is a hardware block diagram of a visual recognition device control unit, and FIG. FIGS. 5 and 6 are graphs showing the relationship between the brightness of an image and the pattern position for explaining a method of obtaining coordinates corresponding to the pattern, and FIG. 7 is a pattern diagram showing a method of setting measurement lines. FIG. 8 is an enlarged view, FIG. 8 is a flowchart showing a method for setting the number of measurement lines, and FIG. 9 is a graph showing the relationship between the accuracy of the number of measurement lines. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Orthogonal robot, 2 ... Mounting head, 3 ... IC component supply device, 4 ... Control device, 5 ... Board transfer device, 7
…… Camera, 8 …… Suction hand, 10 …… Camera, 11 ……
CPU, 12 ROM, 13 RAM, 14 DP-RAM, 15 Bus switcher, 16 Image memory, 17 Internal bus, 18
Image bus, 19 ... Imaging control unit, 20 ... A / D converter, 21 ...
... DMA control unit, 22 ... measurement line, 23 ... reference line, 24 ... pattern.

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01B 11/00 - 11/30 G06F 15/62 380 - 420,15/66 - 15/68 H05K 13/04Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G01B 11/00-11/30 G06F 15/62 380-420,15 / 66-15/68 H05K 13/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】平面形状がほぼ方形をなす本体の側辺から
突出した複数のピンを有する電子部品を、基板上の複数
の接点パターンに、前記ピンが合うようにして搭載する
ものであって、 視覚センサで前記電子部品を撮像して得た画像のうち、
前記ピンの列各々及び接点パターンの列各々の画像パタ
ーンに対して、それらの画像パターンとほぼ直交するよ
うにして、前記画像上で1本を含む複数本の測定線をそ
れぞれ設定し、これら測定線上での画像の明るさの変化
により前記ピン列各々及び前記接点パターン列各々の位
置と、その重心位置を求め、これら重心位置を一致させ
るようにして、前記電子部品を基板上に搭載するように
した電子部品自動搭載機における電子部品の搭載方法に
おいて、 前記ピン又は前記接点パターンの画像の長さ方向に含ま
れている画素の数を最大値とするa本の測定線を用いて
測定したときの重心位置の平均値をUaとし、N(<a)
本の測定線を用い、N=1からN=aになるまで、測定
線の本数を順次増加させて測定したときの重心位置の平
均値をUNとしたとき、(Ua−UN)の絶対値が予め設定し
てある値ε以下になったときのNを測定線の最適本数と
して記憶し、 以後、この最適本数の測定線を用いて電子部品の搭載を
実行することを特徴とする電子部品自動搭載機における
電子部品の搭載方法。
An electronic component having a plurality of pins protruding from a side of a main body having a substantially square planar shape is mounted so that the pins are fitted to a plurality of contact patterns on a substrate. Of the images obtained by imaging the electronic component with a visual sensor,
For each image pattern of each of the rows of pins and each of the rows of contact patterns, a plurality of measurement lines including one are set on the image so as to be substantially orthogonal to the image patterns. The position of each of the pin rows and each of the contact pattern rows and the position of the center of gravity thereof are determined by a change in the brightness of the image on the line, and the positions of the centers of gravity are determined. In the electronic component mounting method in the electronic component automatic mounting machine, the number of pixels included in the length direction of the image of the pin or the contact pattern is measured using a number of measurement lines having a maximum value. the average value of the center-of-gravity position when the U a, N (<a)
When using this measuring line, from N = 1 until N = a, a mean value of the center-of-gravity position when measured sequentially increasing the number of measurement lines was U N, (U a -U N ) N is stored as the optimal number of the measurement lines when the absolute value of is equal to or less than a preset value ε, and thereafter, mounting of the electronic component is performed using the optimal number of the measurement lines. Of electronic components in electronic component automatic placement machines.
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