JPH0222899A - 部品位置認識装置 - Google Patents

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） 本発明は、装着ヘッドで吸着保持されたチップコンデン
サ、チップ抵抗等の部品の位置をカメラで確実かつ迅速
に認識するための部品位置認識装置に関する。

（従来の技術） 従来、特開昭６１−２８７１９５号、６２−４６３８２
号、６２−４６３８３号、６２−５７２８１号、６２−
６０２９２号において、装着ヘッドに反射手段を設ける
とともに装着ヘッドに対向させて光源を配置し、反射手
段で反射された光線が装着ヘッドで吸着されたチップ部
品によってさえぎられることを利用してチップ部品が暗
部となった画像をカメラで写すことが提案されている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、特開昭６１−２８７１９５号等の構成は、チ
ップ部品を写すときのカメラの位置と装着ヘッドの位置
とが定まっていることを前提にしており、例えば、カメ
ラの画面中心と装着ヘッドの吸着ノズル中心とを一致さ
せて得られた画像のチップ部品位置（暗部位置）が適正
がどうが判断する必要がある。

しかし、チップ部品装着動作の効率化という観点からみ
ると、チップ部品を吸着保持した装着ヘッドを一旦カメ
ラの正面で停止し、カメラによるチップ部品の画像取り
込み後に再び装着ヘッドを動かしてプリント基板上への
チップ部品の装着を実行させるのは好ましくない。とく
に、装着ヘッドに複数の吸着ノズルを設けた場合、各吸
着ノズルで吸着保持されたチップ部品をカメラ正面で停
止状態として画像取り込みを行うのでは、停止回数が多
くなって時間がかかりすぎる問題がある。

本発明は、上記の点に鑑み、装着ヘッドを停止させるこ
となくカメラによる画像取り込みを可能とした部品位置
認識装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は、装着ヘッドの吸
着ノズルで吸着された部品の位置認識を、該部品を写し
た画像を用いて行う部品位置認識装置において、前記吸
着ノズルに対応するマークビンを一定間隔離間させて前
記装着ヘッドに設け、該マークビンと前記吸着ノズルで
吸着された部品とをカメラによって同一画面内に写す構
成とじている。

（作用） 本発明の部品位置認識装置においては、装着ヘッドの吸
着ノズルに対して一定の位置関係を持つマークビンを、
吸着された部品と共に同一画面内に写しており、カメラ
の画面中心と吸着ノズル中心とがずれていてもマークビ
ンの位置から吸着ノズル中心を認識でき、吸着ノズルで
吸着された部品の位置が適正かどうかも判別できる。ま
た、カメラの画面中心と吸着ノズル中心とが一致する必
要性がないため、カメラに対向させて装着ヘッドを一定
速度で移動させながらカメラのシャッター（例えば電子
シャッター）を高速開閉して静止画像を得ることができ
、カメラによる吸着部品の画像取り込み時間を短縮する
ことができる。

（実施例） 以下、本発明に係る部品位置認識装置の実施例を図面に
従って説明する。

第１図乃至第３図において、装着へラド１は本体部２に
対して昇降部３を昇降自在かつ回転可能に設け、昇降部
３の下端側に部品を真空吸着するための吸着ノズル４を
設けたものである。ここで、第２図のように吸着ノズル
４はＸ方向に等間隔で複数本配設され、各吸着／ズル４
（及びこれが取り付けられた昇降部３）はカム機構やエ
アーシリング等で個別に昇降自在でかつ回転可能な構造
となっている。

さらに、装着へラド１の本体部２には各吸着ノズル４に
対応して、ｆｊＳ３図の底面図にも示す如く、マークビ
ン２０がそれぞれ平行配置されている。

ここで、各マークビン２０は対応する吸着ノズル４とＸ
方向位置は一致し、Ｙ方向に一定距離だけ離れている。

そして、マークビン２０の先端面は無反射あるいは黒色
処理が施され、外周面は乱反射面となっているか、ある
いはマークビン２０全体が無反射処理されている。

このような装着ヘッド１はＸ−Ｙテーブル５の下側に取
り付けられ、Ｘ方向及びこれと垂直なＹ方向に移動自在
となっている。

また、吸着ノズル４の周囲の背景となる装着ヘッドの昇
降部３の下端面は第１の反射面（光を散乱させる乱反射
面を含む）６として構成され、同様に装着ヘッドの本体
部２の下端面は第２の反射面（光を散乱させる乱反射面
を含む）７として構成されている。具体的には面６，７
が同一反射条件となるように、以下のいずれかの構成と
する。

（１）　同一材質、同一色、同一表面処理を行う。

例えば、梨地のアルマイト処理を行う。

（２）板とかシートを貼る。例えば、梨地のアルマイト
板、梨地の面の白色シート、半透明浮白色樹脂を貼る。

（３）　白色等の塗料を塗布する。

（４）　蛍光塗料を塗布する。

（５）蛍光剤を含む樹脂板又はシートを貼る。

前記装着へラド１の下方には、その反射面６゜７に対向
して環状発光部８を持つリング光源９が配置され、さら
にリング光源９の下方にカメラ１０が配置される。該カ
メラ１０の中心とリング光源９の中心とは一致している
ことが好ましく、これらは保持具１１で支持されている
。

なお、画像取り込み時、吸着ノズル４で吸着保持された
チップ部品１５の下面とマークビン２０の先端面（下端
面）は同一高さ位置となることが好ましい。これは、マ
ークビン先端面とチップ部品下面の両方をはっきりした
像としてカメラ１０で焦点合わせできるようにするため
である。従って、反射面７に直接黒色マークを設けたの
では、カメラ１０の焦点が合わず、明確な像の取り込み
はできないことが判る。

以上の実施例の構成において、チップ部品供給部等より
装着へラド１の各吸着ノズル４でチップ部品１５をそれ
ぞれ吸着保持した後、装着ヘッド１はカメラ１０上をＸ
方向に一定速度で通過する。

カメラ１０は高速でシャッターを開閉して第３図のカメ
ラ視野に相当する円Ｑ内の静止画像を得る。

この静止画像は、１個の吸着／ズル４で吸着保持された
チップ部品１５とその吸着／ズル４に対応する１本のマ
ークビン２０を含むものであり、リング光源９の環状発
光部８よりの光が第１及び第２の反射面６．７で反射さ
れて吸着ノズル４に平行となった光線がカメラ１０に入
射することによって得られ、吸着チップ部品１５及びマ
ークビン２０の先端面が暗部となり、背景が明部となっ
た画像である。そして、装着へラド１が持つ全部の吸着
ノズルに対応させてこのような静止画像をカメラ１０に
取り込むようにする。

なお、カメラ上を装着へラド１がＸ方向に通過する際、
装着へラド１のＹ方向位置は変化しない。

例えば、カメラの画面中心Ｏと各吸着ノズル４のＹ方向
位置とは一致させておく。

そして、上記吸着チップ部品１５及びマークビン２０を
含む静止画像からマークビン２０とカメラ１０の視野中
心ＯとのＸ方向の位置ずれＳを算出し、さらにはマーク
ビン２０と対を成す吸着ノズル４の位置を算出し、第４
図（Ａ）のように吸着ノズル４に対して正しい姿勢でチ
ップ部品１５が吸着されているかどうかをカメラ１０よ
りの画像信号を受ける画像処理手段により判定する。

第４図（Ｂ）のように吸着ノズル４に対してチ・ノブ部
品１５の位置がずれており、Ｘ方向の位置すれΔＸ、Ｙ
方向の位置ずれΔＹ及び回転方向の位置ずれ八〇が存在
する場合には、装着へラド１がプリント基板へのチップ
部品１５の装着動作を実行するときに、装着へラド１が
取り付けられたＸ−Ｙテーブル５側でΔＸ１ΔＹを修正
し、かつ当該吸着／ズル４を回転させてΔθを修正すれ
ば良い なお、チップ部品を真空吸着するための吸着ノズル４は
通常金属パイプを用いるが、アルミナ等の半透明セラミ
ック、アセタール・ポリコマ−樹脂等の半透明樹脂、半
透明ガラス等で構成された半透明吸着７χルを採用する
こともできる。この半透明吸着ノズルは、入射光を適度
に散乱させる性質を持ち、吸着ノズルに平行な光線を生
じるから、吸着ノズルの先端面よりも小さな外形のチッ
プ部品を吸着保持した場合であっても半透明吸着ノズル
先端面は暗部とならず、小形チップ部品の外形が暗部と
なった静止画像を取り込むことができる。

第５図及び第６図はマークビンの変形例であり、第５図
の変形例はマークビン２０の先端面のみを大きな円板状
部２１として、マークビンの外周面の影の影響を無くし
たものである。第６図の変形例は、マークビン２０を半
透明セラミック、アセタール・ポリコマ−樹脂等の半透
明樹脂、半透明ガラスで構成し、先端面に第６図（Ｂ）
のように黒色の十字マーク２２あるいは同図（Ｃ）の黒
色丸マーク２３を施したもので、対応する吸着７ズル４
の位置をより正確に表示できる。

なお、上記実施例では、部品及びマークビン先端面を暗
部として画像取り込みする場合を示したが、部品及びマ
ークビン２０先端面を明部とし、装着ヘッドの昇降部３
と本体部２の下面を無反射処理し背景を暗部として画像
取り込みを実行しても良い。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の部品位置認識装置によれ
ば、吸着ノズルに対応するマークビンを一定間隔離間さ
せて装着ヘッドに設け、該マークビンと前記吸着ノズル
で吸着された部品とをカメラによって同一画面内に写す
構成としたので、画面内のマークピンから吸着ノズル位
置を割り出し、吸着ノズルに対する吸着部品位置が適正
かどうかを認識できる。このため、カメラと吸着ノズル
の画像取り込み時の位置関係のずれに影響されないで部
品の姿勢、位置の高い認識精度が得られる。

さらに、カメラに対して装着ヘッドを停止させることな
く画像取り込みができ、画像取り込み時間の短縮化を図
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る部品位置認ｎ装置の実施例であっ
て主要構成部分の拡大側断面図、ｔ５２図は実施例の全
体構成を示す正面図、第３図は実施例における吸着ノズ
ル及びマークピンの配置を示す底面図、ｆ５４図はカメ
ラで得られた靜止画像よりチップ部品位置の適否を判別
する場合の説明図、第５図（Ａ）はマークピンの変形例
の正面図、第５図（Ｂ）は同底面図、第６図（Ａ）はマ
ークピンの他の変形例の正面図、ｖＪ６図（Ｂ）、（Ｃ
）は他の変形例におけるマークピン先端面のマークをそ
れぞれ示す底面図である。 １・・・装着ヘッド、２・・・本体部、３・・・昇降部
、４・・・吸着ノズル、５・・・Ｘ−Ｙテーブル、６，
７・・・反射面、９・・・リング光源、１０・・・カメ
ラ、１５・・・チップ部品、２０・・・マークピン。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）装着ヘッドの吸着ノズルで吸着された部品の位置
   認識を、該部品を写した画像を用いて行う部品位置認識
   装置において、前記吸着ノズルに対応するマークピンを
   一定間隔離間させて前記装着ヘッドに設け、該マークピ
   ンと前記吸着ノズルで吸着された部品とをカメラによっ
   て同一画面内に写すことを特徴とする部品位置認識装置
   。
2. （２）前記装着ヘッドが複数本の吸着ノズルを有し、各
   吸着ノズルに対応してマークピンがそれぞれ配置されて
   いる請求項１記載の部品位置認識装置。