JPH01155202A - 部品取付装置 - Google Patents

部品取付装置

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JPH01155202A
JPH01155202A JP62314124A JP31412487A JPH01155202A JP H01155202 A JPH01155202 A JP H01155202A JP 62314124 A JP62314124 A JP 62314124A JP 31412487 A JP31412487 A JP 31412487A JP H01155202 A JPH01155202 A JP H01155202A
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Mikiyasu Uchiyama
内山 幹康
Masashi Yamaguchi
昌志 山口
Fumio Ito
文夫 伊藤
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、部品の自動実装等を行なう部品取付装置に
関するものである。
〔従来の技術〕
近年、部品の自動実装装置が普及し、各所で用いられて
いる。これは例えば部品を撮像してその映像を2値化し
て直線部分を認識し、その直線をもとに基準点を決め、
その基準点を基準として部品の取付座標を求めるようK
なっている。このとき、2値化信号から直線部分を認識
するために最小2乗法を用いて誤差が小さくするように
しているO 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながらこのような従来の装置は、画像信号にノイ
ズがあったシ、背景とのコントラストが小さいとき、直
線を検出しようとする部分に窪みや、出張シがあると、
その部分が誤差要因になシ、正しい結果を得られないこ
とがあった。
〔問題点を解決するための手段〕
このような問題を解決するためKこの発明は、検索角度
範囲を限定したハフ変換を応用したものである。
〔作用〕
ノイズに強い検出が行なわれる。
〔実施例〕
視覚装置を用いてIC等の電子部品の位置決めを行なう
とき、部品の回転を考慮し、2つの基準点を部品上に設
定している。このとき、例えば4辺からリードが出てい
るICの場合、ある辺のリードと、それと異なる辺のリ
ードの交点を2個所求めて基準点とすれば良い。
第1図はこの基準点を見出す手段のフローチャートであ
る。図において先ずステップ10Gに示すように画像を
入力するが、このとき、精度を確保するため、第2図に
示すように、Ic1の隅部の一部分だけを撮像装置2で
撮像する。この撮像された映像をステップ101に示す
ように縦線を検出するため横方向のエツジ検出を行ない
、ステップ102に示すようにハフ変換を行なう。その
結果からステップ103に示すように角度θVを求め、
ステップ104よシ座標ρv1〜ρVmを求める。この
ρ、θは第3図に示すように1 ρは原点から直線αへ
降ろし九乗線の長さ、θは乗線とX軸のなす角度である
第3図の直線αは次のように表わせる。
ρ” xcasθ+y幽θ ・・・・・(1)(1)式
をρとθに関する方程式と考え、ρ−θ空間上でこの関
係を表わす軌跡を描く。すると、ρ−θ空間の1点βは
X −y空間の1本の直線に対応し、逆K(11式で表
わされるρ−θ空間の軌跡はX −y空間において(x
O*y’)を通るすべての直線群を表わしていることに
なる。
同様の操作を画像中のすべてのエツジ点に対して施こし
、第4図に示すようにρ−θ空間上において軌跡が集中
している場所 (ρ0θ0)を求める。これはX −y
空間上で直線ρ0=1(2)θo+y虐θolc対応し
、直線が検出されたことKなる。
このようにして得られた結果からステップ105に示す
ように端子幅、端子間ピッチのデータをもとに、端子の
両側の直線の組をみつけ、それぞれのリードの中心線を
求める。同様の操作をステップ111〜115について
行ない、それらのデータをもとにステップ116に示す
ように、k番目の端子どうしの中心線の交点(Xp、Y
p)を求める操作を行なう。このときの交点は各諸元を
第5図のように定義すると次の+21 、 +3)式で
示される。
このように、交点を求めるためには、互いに直交するリ
ード(端のリードは曲がっている確率が他のり−ドよシ
高いため、通常は端から2本目以降のリードが使われる
)が画面に写っていることが必要である。そして、この
時部品の位置は正確に位置決めされて置かれているわけ
ではないため、互いに直交するリードが必ず画面に入る
ためには第6図に示すようにある程度余裕を持たせて部
品を撮影する必要がある。このため、画面のサイズとし
て、産業用で主流である256X240画素とすると、
リードの長さLは30〜40画素程度となる。
前述のハフ変換は第7図(a)に示すリードを撮像して
第7図(b)に示すようにエツジ画像を得、この画像を
2値化して第7図(e)のような信号を得、それをハフ
変換することKよって第7図(d)に示すような2本の
直線a、bを求め、この中心線Cを求めることによって
リードの中心線としている。このハフ変換を用いた方法
は他の手法、例えば最小2乗法等と比べてノイズに強い
等の長所を持っておシ、直線検出を行なう上での有効な
方法であるが、処理時間が大きいという短所があるため
、産業分野ではあt、b使われていないのが現状である
しかし電子部品を位置決めすることを考えた場合、部品
位置は機械的にある程度位置決め可能であるため、ハフ
変換によ)直線を検出する場合の検出角度範囲を±10
程度に限ることができ、計算量が少なくてすみ、処理時
間をかなル減少させることができる。
電子部品の位置決めを行なう場合、第6図に示すように
TV右カメラ垂直軸(y軸)に部品のリードが平行又は
垂直になるように1視党装置をセットするのが一般的で
ある。このような配置の時に、リードの中心線を検出す
る場合、垂直軸及び水平軸に対して±10の範囲でハフ
変換を行なう必要がある01例として、垂直軸に対して
5.7の傾きを持った直線のアナログ画像を第8図(a
)Kディジタル画像を第8図(b)に示すが、前述した
ようにリードの長さは30画素程度でしか表わせないの
で、傾き5.7度のデジタル画像は長さ1・0画素、傾
き0度の3本からなる直線で表わされる〇′したがって
これをハフ変換すると求めるべき検出角θ=5.7 の
他に1θ=θ°の所にもピークが現われ、θ=0°とθ
=5.7°の2本の直線が検出されてしまう。さらには
傾き角が1°及び2°といった微少な直線においては、
#二0 のピークの影響がさらに強くなシ、検出すべき
直線のピークがうもれてしまい検出できない結果となっ
てしまう。
このように、電子部品のリード検出のように検出すべき
直線が短かい場合、それをハフ変換により検出しようと
すると問題が生じる。これは検出する直線の傾きがTV
右カメラ垂直(水平)軸に対して0度の近傍にある時だ
けでなく、0〜90度の範囲で第9図(a)〜(1)に
示すように画素が縦または横方向に整然と並ぶときKも
生ずる。第9図において−)は0度、(b)は90度、
(C)は45度、(d)は26.6度、(・)は63.
4度、(f)は18.4度、■は71.6度、(h)は
33.7度、(1)は56.3度のときの例であシ、(
1)〜(0)は影響度が大きい角度、(a) 、 (@
)は影響度中の角度、(f)〜(1)は影響度の小さい
角度である。
ここで、電子部品を搭載する場合、検出する角度の範囲
がある範囲内(通常は±lO度程度)に限定されるので
、第10図に示すように部品のリードに対してTV右カ
メラ垂直(水平)軸を14度(もしくは76度)傾むけ
るととKよって第9図に示すように、直線検出に悪影響
を及ばず角度を除いた範囲内で直線検出を行なうことが
可能となる。これを図で示したものが第11図である。
以上の例は傾むける角度を14度もしくは76度として
いるが、これは検索角度範囲(第11図の例では±10
度)に影響度の大きい0度、90度、45度、26.6
度、63.4度が入らないような角度に設定すれば良い
ところで、第5図のようなICのリード中心を検出する
場合、リード線の長さが短いので、検出角度精度を向上
させるため、同方向のリード線を全て同じ傾きと仮定し
、平均としての角度を検出している。このように処理す
ることによって擬似的に長さの長いものの角度を検出す
るのと同じ効果が得られる。しかし、複数のリードのう
ち、いくつかの傾きが違っており、それが平均から大き
くズしているとき、それは別のグループに属するとみな
され、検出結果から外されてしまう。
例えば第12図に示すよう記号「イ」で示すリードの組
と記号「口」で示すリードの組があるとき、本来であれ
ば図の三角印のところがリードの交点となる。しかしな
がらハフ変換ではリードの傾きは平均としての角度を検
出しているので、記号「イ」の組の1本目のリードは平
均の傾きよシ大きく、別の組のものとして認識され、そ
れぞれのリードの交点は黒丸印のところにあると認識さ
れてしまう。このような認識が行なわれてしまうと、以
後はこの誤まシを正すことは困難なので、その前にリー
ドが大きく曲っていることを検出する必要があシ、次の
ような方法が有効となる。
第12図において説明すると、先ず記号「イ」の組のリ
ードの曲がりを調べるとき、1ビン目どうしの交点P1
(この点は本来、1ビン目どう一交点ではないが、1ビ
ン目が曲がっておシ認識されなかったのであるから、今
回の検査時は結果として1ビン目ど゛うしということに
なる)を基準としてこの交点 Plを検出しようとする
リード線と直角方向に移動した点P2を設定する。この
とき点P1とP2の間の移動距離は本来の1本目のIJ
−ド(図では曲がっているリード)の交点(三角印で表
わされている最も左の交点)において移動させたとした
とき、リードの組「口」の先端を通り過ぎず、かつリー
ド線の先端になるべく近い点とする。そして、その点P
8からリード線の組「イ」の方向に対して平行に引いた
線Llを仮定する0前述したように各リードは撮像され
た後、2値化されておシ例えばリードのある部分の画素
は白、リードの無い部分の画素は黒となっている。点P
2は水平方向の1本目□のリード中心線上にあるので、
その位置の画素は「白」となっている。そこで点P2か
ら線L1の方向に白の画素数を調べると、点P2はリー
ド上にあるので、白の画素数はある値以上存在するはず
である。
次に点P2をリード線中心間隔lだけ外側に移動し前回
と同様の検査を行なう。このときも第12図の記号「イ
」の組の1本目のリードが曲がっていないなら点P3は
水平方向のリード線上から飛出すので、そのときの点P
3の画素は黒と判定されるはずである。しかし、第12
図の例ではリードに曲がシがあったために点P3は水平
方向のリード上に存在し、そこの画素は白と判定される
次に点P3をリード線間隔だけ左側に移動させそこを点
P4とすると、点P4は水平方向の1本目のリード上か
ら外れた位置となる。このためその点の画素は黒と判定
される。そして、点P4を再度リード線間隔だけ左側に
移動して同様の検出を行ない、その点の画素も黒である
ことを確認する。ここまで4回の検出を行なっておシ、
そのうち最後の2回は黒の画素が2回連続し念ことを確
認するものである。このため、リード線なしの判定結果
が2回連続したことを検出した時点で検査を終了し、そ
れまでの検査回数から3を引いた数が検出できなかった
リード線の本数となる。第12図の例では記号「イ」の
組の1ビン目と2ピン目のリード曲がシが大きいとした
とき、前述の検査を行なうと検査回数は5となる。この
ため検査回数5から3を引いた2本が曲がっているリー
ド線数となる。
この検査を次々と実施し、それが終了したら記号「口」
の組の検査も同様にして行なえば、全てのリードの曲が
シが検出できる。
〔発明の効果〕
以上説明したようにこの発明は検索角度範囲を限定して
ハフ変換を行なうようにしたものであるから、ハフ変換
特有の耐雑音性を生かしながら短かい処理時間での処理
を実現できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す70−チャ−ト、第
2図は撮像状況を示す斜視図、第3図はρとθの関係を
示す図、第4図はρ−θ空間の関係を示すグラフ、第5
図はリードの交点を説明する図、第6図は撮像範囲を説
明する図、第7図はハフ変換を説明する図、第8図は傾
斜線の撮像結果を示す図、第9図は影響度の大きい角度
を示す図、第10図はカメラの傾斜角を説明する図、第
11図はカメラの傾斜角と影響度の関係を示す図、第1
2図はリードの曲がりを検査する方法を示す図である。 1・・・・IC12・・・・撮像装置。 特許出願人  ヤマハ発動機株式会社 代理−人 山川政樹(働λ2名) 第1図 第2図 第5図 第6図 第7図     (Q)   (b)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)部品を挾持してそれをあらかじめ決められた位置
    に取付ける部品取付装置において、 部品形状を撮像して画像信号を出力する撮像装置と、 得られた画像信号を部品の形状を識別するに十分な検索
    角度範囲でハフ変換するハフ変換器とを備えたことを特
    徴とする部品取付装置。
  2. (2)部品を挾持してそれをあらかじめ決められた位置
    に取付ける部品取付装置において、 部品形状を撮像して画像信号を出力する撮像装置と、 撮像装置のx軸またはy軸を部品のx軸またはy軸に対
    して所定範囲で回動させる回動装置と、得られた画像信
    号を部品の形状を識別するに十分な検索角度範囲でハフ
    変換するハフ変換器とから構成され、 撮像装置の回動角度は撮像装置のx軸またはy軸に対し
    て検索角度範囲に0度、26.6度、45度、63.4
    度、90度が入らない値であることを特徴とする部品取
    付装置。
  3. (3)直交する面にそれぞれリードが植設され、それぞ
    れの面のリードが平行に並んでおり、その曲りが所定範
    囲内の値であることを確認したうえでその部品をあらか
    じめ決められた位置に取付ける部品取付装置において、 リード線を撮像して画像信号を出力する撮像装置と、 画像信号を2値化するための2値化変換器と、得られた
    2値化信号をハフ変換して直交するリード中心線上の交
    点を検出する交点検出器と、曲がりを試験するリードと
    それと直交するリードとの交点を (イ)検査するリードを含むリード群のリード中心線と
    直交する方向 (ロ)検査するリードと直交するリードのある方向(ハ
    )1本目のリードに曲りがないとしたとき求められる交
    点について前記(ロ)のリードの先端を通り過ぎずかつ
    先端に近い位置まで移動させるときの距離 の(イ)〜(ハ)の全ての条件を満たす第1の試験点に
    移動させその点に部品の画素があることを検査する第1
    の検査手段と、 第1の試験点を順次リード間隔分だけリード端部方向に
    移動させ部品の部品画素が検出されない試験点が2回連
    続して発生することを検査する第2の検査手段と、 第1および第2の検査手段の総検査回数から3を減算し
    て曲つているリード数を検出する演算器とを備えたこと
    を特徴とする部品取付装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0788791A (ja) * 1993-09-20 1995-04-04 Mitsubishi Electric Corp ロボット装置およびその周辺装置
CN113207241A (zh) * 2021-04-19 2021-08-03 厦门强力巨彩光电科技有限公司 Npm贴片机led面区块交叉程序制作方法
JP2023160270A (ja) * 2022-04-22 2023-11-02 ヤマハ発動機株式会社 部品実装機、リード部品の位置算出方法およびリード部品の位置算出プログラム

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JP2023160270A (ja) * 2022-04-22 2023-11-02 ヤマハ発動機株式会社 部品実装機、リード部品の位置算出方法およびリード部品の位置算出プログラム

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