JP3075849B2 - 部品のリード浮き検出方法及びそれを使用した部品装着装置 - Google Patents
部品のリード浮き検出方法及びそれを使用した部品装着装置Info
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- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は吸着保持された部品のリ
ード浮きを検出する方法及び、吸着保持された部品を移
送して基板上の所定位置に自動的に装着する部品装着装
置に関する。
ード浮きを検出する方法及び、吸着保持された部品を移
送して基板上の所定位置に自動的に装着する部品装着装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】吸着保持された部品のリードを検査して
基板上に装着する方法として、従来より種々の方法が提
案されている。その一例として特開平１−３２００００
号公報では、ロボットに把持された部品を下方より撮像
するカメラと、このカメラの光学軸に対し一定の角度を
持ったレーザースリット光源を設け、部品リードにレー
ザースリット光を投光して、特定の位置のリード（標準
設定位置）と他のリードからの反射光の位置ずれ量をリ
ード浮き量として視覚認識する。そして、認識検査の結
果、良品のみを基板上に装着している。
基板上に装着する方法として、従来より種々の方法が提
案されている。その一例として特開平１−３２００００
号公報では、ロボットに把持された部品を下方より撮像
するカメラと、このカメラの光学軸に対し一定の角度を
持ったレーザースリット光源を設け、部品リードにレー
ザースリット光を投光して、特定の位置のリード（標準
設定位置）と他のリードからの反射光の位置ずれ量をリ
ード浮き量として視覚認識する。そして、認識検査の結
果、良品のみを基板上に装着している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このようなリードの検
査方法では、特定位置のリードを標準設定位置としてい
るため、この標準位置のリードの認識誤差が直接リード
浮き量に影響し、誤ってリード浮き不良と判定する場合
が考えられる。この点を考慮して本発明は、リードの標
準位置を、認識誤差が極力影響しないように算出し、リ
ード浮き判定精度の向上を図るものである。
査方法では、特定位置のリードを標準設定位置としてい
るため、この標準位置のリードの認識誤差が直接リード
浮き量に影響し、誤ってリード浮き不良と判定する場合
が考えられる。この点を考慮して本発明は、リードの標
準位置を、認識誤差が極力影響しないように算出し、リ
ード浮き判定精度の向上を図るものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明では、吸着ノズル
の部品吸着面の上方に水平な基準面を設け、この基準面
と部品のリードに向け斜め下方から一定の傾斜角度でス
リット光を照射し、リードの間隙を通過して基準面から
反射される個々のスリット光画像と、リードから反射さ
れる個々のスリット光画像を認識する。そして、基準面
からの各スリット光反射画像の重心位置と、リードから
の各スリット光反射画像の重心位置をそれぞれ算出し、
基準面からの各スリット光反射画像の重心位置データに
より、最小二乗法を用いて高さ基準線を算出する。さら
に、リードからの各スリット光反射画像の重心位置デー
タの平均値を通り、前記高さ基準線と平行なリード標準
線を算出し、このリード標準線より、リードからの各ス
リット光反射画像の重心位置までの距離をリードの浮き
量とし、あらかじめ設定されたリード浮き許容量と比較
してリード浮きを検出する。
の部品吸着面の上方に水平な基準面を設け、この基準面
と部品のリードに向け斜め下方から一定の傾斜角度でス
リット光を照射し、リードの間隙を通過して基準面から
反射される個々のスリット光画像と、リードから反射さ
れる個々のスリット光画像を認識する。そして、基準面
からの各スリット光反射画像の重心位置と、リードから
の各スリット光反射画像の重心位置をそれぞれ算出し、
基準面からの各スリット光反射画像の重心位置データに
より、最小二乗法を用いて高さ基準線を算出する。さら
に、リードからの各スリット光反射画像の重心位置デー
タの平均値を通り、前記高さ基準線と平行なリード標準
線を算出し、このリード標準線より、リードからの各ス
リット光反射画像の重心位置までの距離をリードの浮き
量とし、あらかじめ設定されたリード浮き許容量と比較
してリード浮きを検出する。
【０００５】また、本発明では、部品のリードに向け斜
め下方から一定の傾斜角度でスリット光を照射し、リー
ドから反射される個々のスリット光画像を認識し、この
リードからの各スリット光反射画像の重心位置を算出す
る。そして、各重心位置データにより最小二乗法を用い
てリード標準線を算出し、このリード標準線より、リー
ドからの各スリット光反射画像の重心位置までの距離を
リードの浮き量とし、あらかじめ設定されたリード浮き
許容量と比較して、リード浮きを検出する。
め下方から一定の傾斜角度でスリット光を照射し、リー
ドから反射される個々のスリット光画像を認識し、この
リードからの各スリット光反射画像の重心位置を算出す
る。そして、各重心位置データにより最小二乗法を用い
てリード標準線を算出し、このリード標準線より、リー
ドからの各スリット光反射画像の重心位置までの距離を
リードの浮き量とし、あらかじめ設定されたリード浮き
許容量と比較して、リード浮きを検出する。
【０００６】これらのリード浮き検出方法をそれぞれ部
品装着装置に用い、吸着保持した部品を移送して基板上
の所定位置に装着する間に部品のリード浮きを検出し、
認識結果に基づき装着動作を制御する。
品装着装置に用い、吸着保持した部品を移送して基板上
の所定位置に装着する間に部品のリード浮きを検出し、
認識結果に基づき装着動作を制御する。
【０００７】
【作用】部品リードからの各スリット光反射画像の重心
位置データの平均値をリード標準位置とし、そのリード
標準位置と各リードからのスリット光反射画像の重心位
置との変位量によって、部品のリード浮きを判定する。
リード浮きと判定された部品は、基板に装着されること
がない。
位置データの平均値をリード標準位置とし、そのリード
標準位置と各リードからのスリット光反射画像の重心位
置との変位量によって、部品のリード浮きを判定する。
リード浮きと判定された部品は、基板に装着されること
がない。
【０００８】
【実施例】本発明のリード浮き検出方法及びそれを使用
した部品装着装置の一実施例について図に基づいて説明
する。図１は本実施例における部品装着装置の主要な構
成を示す概略平面図である。部品装着装置１は、駆動軸
２１を回転中心として間欠回転するインデックステーブ
ルの周縁に、等間隔に設けた複数個の部品装着ヘッド２
３からなるロータリーヘッド部２と、部品装着ヘッド２
３に部品を供給する部品供給部３、部品装着ヘッド２３
が部品を装着すべき基板Ｐを水平移動可能に支持するＸ
Ｙテーブル部４、ＸＹテーブル部４に基板Ｐを送り込む
ローダ５、ＸＹテーブル部４から基板Ｐを受け取り次工
程に送り出すアンローダ６で構成されている。部品供給
部３は、図中左右に水平移動する部品搭載テーブル３０
と、この上に整列載置された複数個の部品供給カセット
３１からなる。そして、部品装着ヘッド２３が部品供給
部３の部品を吸着保持し、ＸＹテーブル部４上の基板Ｐ
に装着する間のいずれかの間欠停止位置（以下ステーシ
ョンと云う）に、部品を下方から撮像する撮像ユニット
７を設ける。
した部品装着装置の一実施例について図に基づいて説明
する。図１は本実施例における部品装着装置の主要な構
成を示す概略平面図である。部品装着装置１は、駆動軸
２１を回転中心として間欠回転するインデックステーブ
ルの周縁に、等間隔に設けた複数個の部品装着ヘッド２
３からなるロータリーヘッド部２と、部品装着ヘッド２
３に部品を供給する部品供給部３、部品装着ヘッド２３
が部品を装着すべき基板Ｐを水平移動可能に支持するＸ
Ｙテーブル部４、ＸＹテーブル部４に基板Ｐを送り込む
ローダ５、ＸＹテーブル部４から基板Ｐを受け取り次工
程に送り出すアンローダ６で構成されている。部品供給
部３は、図中左右に水平移動する部品搭載テーブル３０
と、この上に整列載置された複数個の部品供給カセット
３１からなる。そして、部品装着ヘッド２３が部品供給
部３の部品を吸着保持し、ＸＹテーブル部４上の基板Ｐ
に装着する間のいずれかの間欠停止位置（以下ステーシ
ョンと云う）に、部品を下方から撮像する撮像ユニット
７を設ける。
【０００９】ここで本発明の主旨であるリード浮き検出
部について詳述する。図２は撮像ユニット７のスリット
光撮像状態を示す概略説明図、図３は同じく他のスリッ
ト光撮像状態を示す概略説明図であり、撮像ユニット７
は、ＸＹテーブル７０上に配置されたカメラ７１、スリ
ット光源７２からなっている。ＸＹテーブル７０は本実
施例では図１に示すように、ステーションＣの真下にカ
メラ７１を位置させるべく配置している。カメラ７１は
ＸＹテーブル７０上に垂直姿勢で固定し、スリット光源
７２は、図のようにカメラ７１の撮像中心に向かい支持
ブロック７３によって一定の傾斜角度に固定している。
スリット光はこの傾斜角度で斜め上方に照射される。２
４は部品装着ヘッド２３の吸着ノズル先端部近くに、着
脱可能に取り付けられた基準反射板で、その反射面は水
平である。８はＸＹテーブル７０を駆動させてカメラ７
１とスリット光源７２を、ステーションＣの、部品装着
ヘッドに吸着保持された部品Ｑの大きさに対応する位置
に移動させる制御部、９はカメラ７１が取り込む画像を
認識する画像認識部である。また、制御部８は、画像認
識部９の認識結果に基づいて、リード浮きの検出された
部品を装着せずにステーションＩで吸着を解除して廃棄
させるなど、装着動作も制御するものである。
部について詳述する。図２は撮像ユニット７のスリット
光撮像状態を示す概略説明図、図３は同じく他のスリッ
ト光撮像状態を示す概略説明図であり、撮像ユニット７
は、ＸＹテーブル７０上に配置されたカメラ７１、スリ
ット光源７２からなっている。ＸＹテーブル７０は本実
施例では図１に示すように、ステーションＣの真下にカ
メラ７１を位置させるべく配置している。カメラ７１は
ＸＹテーブル７０上に垂直姿勢で固定し、スリット光源
７２は、図のようにカメラ７１の撮像中心に向かい支持
ブロック７３によって一定の傾斜角度に固定している。
スリット光はこの傾斜角度で斜め上方に照射される。２
４は部品装着ヘッド２３の吸着ノズル先端部近くに、着
脱可能に取り付けられた基準反射板で、その反射面は水
平である。８はＸＹテーブル７０を駆動させてカメラ７
１とスリット光源７２を、ステーションＣの、部品装着
ヘッドに吸着保持された部品Ｑの大きさに対応する位置
に移動させる制御部、９はカメラ７１が取り込む画像を
認識する画像認識部である。また、制御部８は、画像認
識部９の認識結果に基づいて、リード浮きの検出された
部品を装着せずにステーションＩで吸着を解除して廃棄
させるなど、装着動作も制御するものである。
【００１０】本実施例の動作について図に基づいて説明
する。制御部８は、ロータリーヘッド部２のステーショ
ンＡに位置し、基準反射板２４を取り付けた部品装着ヘ
ッド２３に、所定の部品供給カセット３１から部品Ｑを
吸着して取り上げさせ、吸着保持したままインデックス
テーブル２２を間欠回転させて、ステーションＣにその
部品装着ヘッド２３を移送させる。部品Ｑがステーショ
ンＣに到達する前に制御部８は、ＸＹテーブル７０を、
ステーションＣに位置する部品装着ヘッド２３の下方の
スリット光撮像位置に、カメラ７１が位置するように移
動させる。図４はカメラ７１のスリット光撮像状態を表
すもので、スリット光源７２が斜め下方よりスリット光
を照射すると、カメラ７１はその撮像視野に図４の上側
に示すような２種類のスリット光反射光画像を取り込
む。すなわち、部品Ｑの各リードから反射されたスリッ
ト光画像群Ｒnと、部品Ｑのリード間隙を通過して基準
反射板２４から反射されたスリット光画像群Ｒsの２種
類である。
する。制御部８は、ロータリーヘッド部２のステーショ
ンＡに位置し、基準反射板２４を取り付けた部品装着ヘ
ッド２３に、所定の部品供給カセット３１から部品Ｑを
吸着して取り上げさせ、吸着保持したままインデックス
テーブル２２を間欠回転させて、ステーションＣにその
部品装着ヘッド２３を移送させる。部品Ｑがステーショ
ンＣに到達する前に制御部８は、ＸＹテーブル７０を、
ステーションＣに位置する部品装着ヘッド２３の下方の
スリット光撮像位置に、カメラ７１が位置するように移
動させる。図４はカメラ７１のスリット光撮像状態を表
すもので、スリット光源７２が斜め下方よりスリット光
を照射すると、カメラ７１はその撮像視野に図４の上側
に示すような２種類のスリット光反射光画像を取り込
む。すなわち、部品Ｑの各リードから反射されたスリッ
ト光画像群Ｒnと、部品Ｑのリード間隙を通過して基準
反射板２４から反射されたスリット光画像群Ｒsの２種
類である。
【００１１】このスリット光の２種類の反射光画像群が
画像認識部９に入力されると、まず画像認識部９は、各
反射光画像の重心を算出し、基準反射板からの反射光画
像群Ｒsに係わる重心位置データから、最小二乗法によ
って高さ基準線Ｓ0の直線方程式を求める。そして、リ
ードからの反射光画像群Ｒnに係わる重心位置データか
らその平均値を算出し、この平均値を通って前述の高さ
基準線Ｓ0と平行なリード標準線Ｓ1の直線方程式を求め
る。平均値を算出する際、一旦反射光画像群Ｒnに係わ
る全重心位置データの平均を求め、この値から大きくず
れているデータを除いて再度平均を算出すれば、より精
度の良い平均値を求めることができる。算出したリード
標準線Ｓ1より、リードからの各反射光画像の重心位置
までの距離をリードの浮き量（反射光画像Ｒ1の場合、
リード浮き量はｈ1）とし、あらかじめ自身に入力され
たリード浮き許容量と比較して、リード浮きを判定す
る。
画像認識部９に入力されると、まず画像認識部９は、各
反射光画像の重心を算出し、基準反射板からの反射光画
像群Ｒsに係わる重心位置データから、最小二乗法によ
って高さ基準線Ｓ0の直線方程式を求める。そして、リ
ードからの反射光画像群Ｒnに係わる重心位置データか
らその平均値を算出し、この平均値を通って前述の高さ
基準線Ｓ0と平行なリード標準線Ｓ1の直線方程式を求め
る。平均値を算出する際、一旦反射光画像群Ｒnに係わ
る全重心位置データの平均を求め、この値から大きくず
れているデータを除いて再度平均を算出すれば、より精
度の良い平均値を求めることができる。算出したリード
標準線Ｓ1より、リードからの各反射光画像の重心位置
までの距離をリードの浮き量（反射光画像Ｒ1の場合、
リード浮き量はｈ1）とし、あらかじめ自身に入力され
たリード浮き許容量と比較して、リード浮きを判定す
る。
【００１２】次に、図３に示す、部品装着ヘッド２３に
基準反射板２４を取り付けない場合のリード浮き検出に
ついて説明する。制御部８は、前述と同様に、ロータリ
ーヘッド部２のステーションＡに位置する部品装着ヘッ
ド２３に、部品Ｑを吸着して取り上げさせてステーショ
ンＣに部品Ｑを移送させ、かつ部品ＱがステーションＣ
に到達する前にＸＹテーブル７０を移動させ、ステーシ
ョンＣに位置する部品装着ヘッド２３の下方のスリット
光撮像位置に、カメラ７１を位置させる。スリット光源
７２が斜め下方よりスリット光を照射すると、カメラ７
１はその撮像視野に図４の下側に示すようなスリット光
反射光画像を取り込む。すなわち、部品Ｑの各リードか
ら反射されたスリット光画像群Ｒmである。
基準反射板２４を取り付けない場合のリード浮き検出に
ついて説明する。制御部８は、前述と同様に、ロータリ
ーヘッド部２のステーションＡに位置する部品装着ヘッ
ド２３に、部品Ｑを吸着して取り上げさせてステーショ
ンＣに部品Ｑを移送させ、かつ部品ＱがステーションＣ
に到達する前にＸＹテーブル７０を移動させ、ステーシ
ョンＣに位置する部品装着ヘッド２３の下方のスリット
光撮像位置に、カメラ７１を位置させる。スリット光源
７２が斜め下方よりスリット光を照射すると、カメラ７
１はその撮像視野に図４の下側に示すようなスリット光
反射光画像を取り込む。すなわち、部品Ｑの各リードか
ら反射されたスリット光画像群Ｒmである。
【００１３】このスリット光の反射光画像群Ｒmが画像
認識部９に入力されると、まず画像認識部９は、各反射
光画像の重心を算出し、その重心位置データから最小二
乗法によってリード標準線Ｓ2の直線方程式を求める。
算出したリード標準線Ｓ2より、リードからの各反射光
画像の重心位置までの距離をリードの浮き量（反射光画
像Ｒ2の場合、リード浮き量はｈ2）とし、あらかじめ自
身に入力されたリード浮き許容量と比較して、リード浮
きを判定する。
認識部９に入力されると、まず画像認識部９は、各反射
光画像の重心を算出し、その重心位置データから最小二
乗法によってリード標準線Ｓ2の直線方程式を求める。
算出したリード標準線Ｓ2より、リードからの各反射光
画像の重心位置までの距離をリードの浮き量（反射光画
像Ｒ2の場合、リード浮き量はｈ2）とし、あらかじめ自
身に入力されたリード浮き許容量と比較して、リード浮
きを判定する。
【００１４】制御部８は、上記いずれのリード検出方法
においても、部品Ｑの１辺から突出するリードの画像取
り込みが終了した後、部品装着ヘッド２３を９０°づつ
回転させ、各々同様に画像認識部９が個々のスリット光
反射画像の位置を認識し、部品Ｑの４辺のリード浮き量
を検出して、その検出結果を制御部８に伝達する。
においても、部品Ｑの１辺から突出するリードの画像取
り込みが終了した後、部品装着ヘッド２３を９０°づつ
回転させ、各々同様に画像認識部９が個々のスリット光
反射画像の位置を認識し、部品Ｑの４辺のリード浮き量
を検出して、その検出結果を制御部８に伝達する。
【００１５】制御部８は、画像認識手段９から受け取っ
た部品Ｑに関するリード浮き検出情報に基き、リード浮
き無しの場合には、ステーションＦにおいて、ＸＹテー
ブル部４を移動させ部品装着ヘッド２３を基板Ｐ上の所
定位置に降下させ、部品Ｑの吸着を開放して装着させ
る。リード浮き有りの場合には、ＸＹテーブル部４を移
動させることなく、当該部品Ｑを部品廃棄ステーション
Ｉまで移送し、ここで吸着開放して図示しない受け箱に
部品Ｑを投下する。
た部品Ｑに関するリード浮き検出情報に基き、リード浮
き無しの場合には、ステーションＦにおいて、ＸＹテー
ブル部４を移動させ部品装着ヘッド２３を基板Ｐ上の所
定位置に降下させ、部品Ｑの吸着を開放して装着させ
る。リード浮き有りの場合には、ＸＹテーブル部４を移
動させることなく、当該部品Ｑを部品廃棄ステーション
Ｉまで移送し、ここで吸着開放して図示しない受け箱に
部品Ｑを投下する。
【００１６】本実施例では、ロータリーヘッド方式の部
品装着装置に本リード浮き検出方法を適用する例につい
て述べたが、部品装着ヘッド２３がＸＹ移動するワンバ
イワン方式の部品装着装置にも、撮像ユニットを固定位
置として容易に適用可能である。
品装着装置に本リード浮き検出方法を適用する例につい
て述べたが、部品装着ヘッド２３がＸＹ移動するワンバ
イワン方式の部品装着装置にも、撮像ユニットを固定位
置として容易に適用可能である。
【００１７】
【発明の効果】このように、部品リードからの各反射光
画像の重心位置データを平均することにより、個々の反
射光画像の認識誤差を吸収する形でリード標準位置が求
まり、そこから各リードの反射光画像の重心位置までの
変位量によって部品のリード浮きを判定するため、判定
精度が向上する。
画像の重心位置データを平均することにより、個々の反
射光画像の認識誤差を吸収する形でリード標準位置が求
まり、そこから各リードの反射光画像の重心位置までの
変位量によって部品のリード浮きを判定するため、判定
精度が向上する。
【図１】本発明の一実施例における部品装着装置の主要
な構成を示す概略平面図である。
な構成を示す概略平面図である。
【図２】本実施例における撮像ユニットの概略正面図で
ある。
ある。
【図３】本実施例における撮像ユニットの異なる動作状
態を示す概略正面図である。
態を示す概略正面図である。
【図４】本実施例における撮像手段が取り込む部品画像
の説明図である。
の説明図である。
１ 部品装着装置 ２ ロータリーヘッド部 ２３ 部品装着ヘッド ２４ 基準反射板 ３ 部品供給部 ４ ＸＹテーブル部 ７ 撮像ユニット ７０ ＸＹテーブル ７１ カメラ ７２ スリット光源 ８ 制御部 ９ 画像認識部
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05K 13/04 H05K 13/08
Claims (4)
- 【請求項１】 吸着ノズルに吸着保持された部品のリー
ドを、画像認識してリードの浮きを検出する際、 前記吸着ノズルの部品吸着面の上方に水平な基準面を設
け、この基準面と部品のリードに向け斜め下方から一定
の傾斜角度でスリット光を照射し、 前記リードの間隙を通過して基準面から反射される個々
のスリット光画像と、前記リードから反射される個々の
スリット光画像を認識し、 前記基準面からの各スリット光反射画像の重心位置と、
前記リードからの各スリット光反射画像の重心位置をそ
れぞれ算出し、 前記基準面からの各スリット光反射画像の重心位置デー
タにより、最小二乗法を用いて高さ基準線を算出し、 前記リードからの各スリット光反射画像の重心位置デー
タの平均値を通り、前記高さ基準線と平行なリード標準
線を算出し、 前記リード標準線より、リードからの各スリット光反射
画像の重心位置までの距離をリードの浮き量とし、あら
かじめ設定されたリード浮き許容量と比較して、リード
浮きを検出することを特徴とする部品のリード浮き検出
方法。 - 【請求項２】 吸着保持した部品を移送して基板上の所
定位置に装着する間に部品のリードを画像認識し、認識
結果に基づき装着動作を制御する部品装着装置であっ
て、請求項１に記載の部品のリード浮き検出方法を用い
ることを特徴とする部品装着装置。 - 【請求項３】 吸着ノズルに吸着保持された部品のリー
ドを、画像認識してリードの浮きを検出する際、 前記部品のリードに向け斜め下方から一定の傾斜角度で
スリット光を照射し、 前記リードから反射される個々のスリット光画像を認識
し、 前記リードからの各スリット光反射画像の重心位置を算
出して、この各重心位置データにより最小二乗法を用い
てリード標準線を算出し、 前記リード標準線より、リードからの各スリット光反射
画像の重心位置までの距離をリードの浮き量とし、あら
かじめ設定されたリード浮き許容量と比較して、リード
浮きを検出することを特徴とする部品のリード浮き検出
方法。 - 【請求項４】 吸着保持した部品を移送して基板上の所
定位置に装着する間に部品のリードを画像認識し、認識
結果に基づき装着動作を制御する部品装着装置であっ
て、請求項３に記載の部品のリード浮き検出方法を用い
ることを特徴とする部品装着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04209133A JP3075849B2 (ja) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | 部品のリード浮き検出方法及びそれを使用した部品装着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04209133A JP3075849B2 (ja) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | 部品のリード浮き検出方法及びそれを使用した部品装着装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0661695A JPH0661695A (ja) | 1994-03-04 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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|---|---|
| JP (1) | JP3075849B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3208185B2 (ja) | 1992-08-27 | 2001-09-10 | 三洋電機株式会社 | 部品のリード位置認識方法及びそれを使用した部品装着装置 |
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1992
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