JPH0273700A - 電子部品自動搭載方法 - 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〕 本発明は電子部品のプリント基板への自動搭載方法に係
り、特に、フラットパッケージＩＣ等の面付は部品の自
動搭載方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の電子部品の自動搭載方法として、特開昭６２−８
６７８９号公報記載の技術が知られている。この従来技
術では、チャックに把持された面付は部品をＴＶ力、メ
ラ等で撮像し、この画像情報を処理して面付は部品の各
側部に夫々−列に設けられた接点（リード）列の中央位
置を求め、各側部の接点列の中央位置から今度はこの面
付は部品の中心位置と回転方向とを求め、この情報に基
づいてプリント基板の接点パターンに面付は部品の接点
が整合する様に該面付は部品をロボットで移動し、各接
点の接続を行なっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来技術では、電子部品の画像から、接点列の
中央位置を求める際、接点列を横断する仮想的測定線を
設定し、この仮想的測定線上における明るさの変化点を
求め、２つの変化点に挟まれた明るい領域の中点を接点
位置とし、各接点位置の平均値を接点列の中央位置とし
ている。仮想点測定線は、おおよその見当で設定しても
、該仮想測定線は接点列の全接点を横断する。これは、
機械的チャックにより電子部品を把持すると、電子部品
の姿勢が略一定となり、粗位置決めができているためで
ある。つまり、従来技術では、チャックに把持された電
子部品の姿勢が略一定であることを前提条件とし、この
電子部品の正確な姿勢を画像処理で得る様にしている。

電子部品を機械的に把持することは、その把持の段階で
、電子部品のリード（接点）を曲げる危険性をもってい
る。このため、機械的手段に頼ることは、あまり好まし
いことではない。そこで、真空吸着等を利用して電子部
品をロボットの手に吸着させる方法が考えられるが、こ
のようにすると、電子部品のパレットからロボットの手
により取り出した電子部品の姿勢が一定にならず、仮想
的測定線を設定できないので、上記従来技術を適用でき
なくなってしまう。

本発明の課題は、仮想的測定線を設定せずに接点列の中
央位置を求め、電子部品のパレットからの取り出しに機
械的手段を使用しなくても済む電子部品自動搭載方法を
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題は、プリント基板搬送装置と、電子部品を収納
したパレットと、電子部品をパレット内から取り出して
プリント基板に搭載するロボットとを備えて成る電子部
品自動搭載装置におい壬、直線状に並んだ複数の接点を
持つ電子部品をプリント基板上に搭載するに際し、取り
出した電子部品を目隠し板を背景として撮像し得られた
電子部品の画像を処理して電子部品の位置と回転方向を
求めるとき、接点列を構成する各接点の画像の重心を結
ぶ直線を求め、該直線上における画像の明るさ変化点を
求め、２つの変化点に挟まれた明るい領域の中点を接点
位置とし、各接点位置の平均値を当該接点列の中央位置
として、当該電子部品の位置と回転方向を求めることで
、達成される。

〔作用〕

本発明の自動搭載方法によれば、仮想的測定線を設定す
るのではなく、接点列を構成する各接点の画像の重心か
ら接点列を横断する直線を求めているので、パレットか
ら取り出された電子部品の姿勢が粗位置決めされていな
くても、当該電子部品の正確な位置及び回転方向が求ま
る。これにより１機械的手段を使用せずに、例えば真空
吸着法を採用したロボットを使用でき、自動搭載時に接
点の曲がりが生ずることがなくなり、また、自動搭載装
置の簡略化等が図れる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第５図は１本発明の一実施例に係る自動搭載方法を適用
した自動搭載装置の外観図である。この自動搭載装置で
は、まず、基板搬送機１がプリント基板２を一定位置に
固定する。このプリント基板２には、接点パターン２α
が印刷されている。ロボット３はＸ方向Ｙ方向に移動す
る真空吸着チャック６を備え、パレット４上の電子部品
５の一つをチャック６で取り出す。そして、ロボット３
は取り出した電子部品５をＴＶカメラ７の真上に来る位
置まで移動し、静止させる。第６図は、このときの状態
を説明する図である。ＴＶカメラ７は、チャック乙の中
心軸と光軸が同一方向となるように上向きに固定しであ
る。チャック６には、暗色の目隠し板９が取り付けられ
、ＴＶカメラ７が電子部品５の像のみを撮像するように
なっている。

ＴＶカメラ７による電子部品５の撮像時には、チャック
６は、その中心軸がＴＶカメラ７０光軸と一致し、電子
部品５とＴＶカメラ７の距離が常に一定となる位置で静
止し、ＴＶカメラ７は電子部品５の画像を真下から撮像
する。

ＴＶカメラ７で得られた電子部品５の画像は、第５図に
示す画像処理装置８に送られ、画像処理装置８はこの画
像データを処理してチャック６に吸着されている電子部
品５の位置ずれと回転ずれを後述する様に求め、ロボッ
ト３にとのズレ情報を送る。ロボット３は、画像処理装
置８からのズし情報に従って、チャック乙に吸着されて
いる電子部品５の姿勢を補正し、電子部品５の側部に突
設された各接点が基板２の接点パターン２ａに整合する
様に搭載する。プリント基板２への電子部品５の搭載が
終了すると、基板搬送機１は、搭載済みのプリント基板
を排出し、新たなプリント基板２を同じ位置に固定し、
同様の動作を繰り返して、電子部品５をこの新たなプリ
ント基板２に搭載する。

第７図は、電子部品の位置と回転方向を求める方法の原
理説明図である。第７図には、−列６個の矩形２０が、
正方形上に配列されている。各矩形２０は、電子部品５
０４辺の夫々に６個ずつ突設された接点の画像である。

この接点の画像の並びかたから、電子部品５の中心Ｏの
位置座標（Ｘ、Ｙ）と、電子部品５の回転方向を示すベ
クトルＤを次の手順で求める。

先ず、各辺の一列６個の接点列の中央位置を夫失点α１
ｂｌｃｌｄとしたとき、その接点列の中央位置ａ、ｂ、
ｃ、ｄの座標（μｍ１　＄１１　）、　（”ｔ　＋　１
’！　）１（μ１．ν、）、（、。、ν４）を求める。

そして、中央位置α、Ｃを接続する直線−と、中央位置
す、ｔｉ、を接続する直線ｆを求め、直線−０ｆの交点
を電子部品５の中央位置ｏ　（ｘ、ｙ）とし、直線−１
ｆの２等分線りから電子部品５の回転方向を算出する。

次に、接点列の中央位置α〜ｄの求め方を、第１図から
第４図を診照して説明する。

第２図は、Ｘ子部品の２値化画像である。第２図の画像
に係る電子部品は、暗色の略正方形のパッケージ部分と
、４辺に夫々−列に突設された６個の接点（リード）・
とから成る。第６図に示す目隠し板９により背景が遮断
された電子部品のみの２値化画像は、接点箇所が明るく
、その他の部分は暗くなりている。この一連の接点画像
２０から、各列の接点列中央位置を求める。そこで、先
ず。

第３図に示す様に、各接点画像の重心位置（×印）を求
める。重心の求め方はどの様な方法でも良く、本発明は
その方法を問わない。尚、この重心の求め方は本発明の
本旨ではないので、説明は省略するが、例えば、特開昭
５９−１５４５７４号公報記載の方法かある。

次に、各接点列の接点画像の重心を結ぶ直線（第３図の
破線２１、以下リード列中心線という。）を次の様にし
て求める。

先ず、直線方程式を αｘ＋ｂｙ＋ｃ＝Ｏ Ｍ　＝　１ で表す。このとき、ある点（χ＋、ｙ＋）からの距離１
α句＋７１ｙ＋”ｃｌ に閾値りを設定しておく。ここで、閾値りは、与えられ
た直線上に重心が存在するか否かの判定に使用する。従
って、同一直線上の２つの重心の距離の最小値より小さ
い値にする。

第１図は、リード列中心線の算出方法の手順を示すフロ
ーチャートである。先ず、任意の２つの重心（Ｘ、　、
　Ｙ、　）、　（ｘｔ　、　Ｙ、）　　を抽出しくステ
ップ、５１）、この２点を通る直線ａｌｘ”ｂｌ　ｙ”
ｃ　＝０を求める（ステップＳ２）。次に、ｌ　ａｚＩ
＋ｂｙｉ＋ｃｌａＤなる重心（Ｘｉ、Ｙｉ）を全て求め
る（ステップ５３）ｅ−直線上に並ぶ重心の数ル（本実
施列ではル＝６）は既知であるため、ステップＳ３で求
まった重心数を所定数ルと比較しくステップＳ４）、重
心数が所定数１有る場合には、その直線ａ＋よ＋ｂｌｙ
＋。＝０を登１＃（ステップ５５）する。そして、重心
群からステップＳ３で求まった重心と最初の２つの重心
を除き（ステップＳ６）、重心が残っていれば（ステッ
プＳ７）、ステップ５１に戻り、同様の処理を繰り返す
。ステップＳ４において、所定数に満たない場合は、第
３図に一点鎖線で示す様な複数の接点列に亘る直線を選
んだことが原因と考えられ、ステップＳ１に戻って別の
２つの重心を選択して同様の処理を繰り返す。

以上の様にしてリード列中心線が求まると、次に、第４
図に示す様に、このリード列中心線上における明るさの
変化点（Ｘ印）を求める。この点は、２値画像での接点
面１＃２０の境界に対応する点である。そして、明るい
領域つまり接点画像２ｏを挟む２つの変化点の中点（○
印）を求め、これを当該接点の位置とする。接点列を構
成する各接点の夫々の位置が決ｔ−）たら、全位置、本
実施例では６個の接点位置の平均位置（◎印）を求める
。

これを、第７図で説明した接点列中央位置Ｃとし同様に
して各接点列中央位置α、ｂ、ｄを求め、電子部品の位
置Ｏと回転方向を示すベクトルＤを求める。

このように、電子部品の画像から、接点列の中央位置を
算出するに必要な中心線を求める為、チャックに吸着し
た電子部品の姿勢がどの様な姿勢であってもかまわなく
なり、自動搭載装置の電子部品把持手段の選択の自由度
が向上し、装置の構成も簡単にすることが可能となる。

し発明の効果〕 本発明によれば、電子部品自動搭載装置の構成が簡単に
なり、また、電子部品搭載時の事故等によるリードの曲
がりの発生が無くなるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る電子部品搭載方法のう
ちのリード列中心線の算出手順を示すフローチャート、
第２図は電子部品の２値化画像を示す図、第３図はリー
ド列中心線の説明図、第４図は接点列中央位置の求め方
の説明図、第５図は自動搭載装置の外観図、第６図はチ
ャックに吸着した電子部品とＴＶ左カメラ位置関係を示
す図、第７図は電子部品の部品位置と回転方向を求める
説明図である。 １・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
基板搬送機２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・プリント基板６・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・　ロボット４・・・・・・・・
・・・・・・・・囲・・・・パレット５・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・電子部品６・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・吸着式チ
ャック７・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・カメラ８・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・画ｌ処理装置９・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・目隠し板２０・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・接点画像２１　・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・リード列中心線α
、ｂ、ｃ、ｃｌ・・・接点列中央位置０　・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・電子部品位置Ｄ　・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・回転方向を示す
ベクトル代理人　弁理士　小　川　勝　男 牙１図 毫２図 柴５図 蟹５図 ４４図 ｉＧ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．プリント基板搬送装置と、電子部品を収納したパレ
   ットと、電子部品をパレット内から取り出してプリント
   基板に搭載するロボットとを備えて成る電子部品自動搭
   載装置において、直線状に並んだ複数の接点を持つ電子
   部品をプリント基板上に搭載するに際し、取り出した電
   子部品を目隠し板を背景として撮像し得られた電子部品
   の画像を処理して電子部品の位置と回転方向を求めると
   き、接点列を構成する各接点の画像の重心を結ぶ直線を
   求め、該直線上における画像の明るさ変化点を求め、２
   つの変化点に挟まれた明るい領域の中点を接点位置とし
   、各接点位置の平均値を当該接点列の中央位置として、
   当該電子部品の位置と回転方向を求めることを特徴とす
   る電子部品自動搭載方法。