JPH0623645B2 - 部品位置認識方法及び装置 - Google Patents

部品位置認識方法及び装置

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JPH0623645B2
JPH0623645B2 JP60247413A JP24741385A JPH0623645B2 JP H0623645 B2 JPH0623645 B2 JP H0623645B2 JP 60247413 A JP60247413 A JP 60247413A JP 24741385 A JP24741385 A JP 24741385A JP H0623645 B2 JPH0623645 B2 JP H0623645B2
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JP60247413A
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真弘 丸山
寛二 秦
英二 一天満谷
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は部品位置認識方法及び装置に関し、特にチップ
型電子部品などの部品を電子回路を構成する基板上に自
動装着する部品装着機において装着ヘッドにピックアッ
プされている部品の位置認識を行うのに好適に適用しう
る部品位置認識方法及び装置に関するものである。
従来の技術 部品装着機において従来用いられている部品位置認識装
置として第11図に示すものがある。この従来例は、装
着ヘッドの吸着ノズルaに光ファイバーを備えたリング
型照明具bが取付けられ、このリング型照明具bから照
射される光線によって得られる部品cの影像がテレビカ
メラなどの画像入力装置dに入力されるようになってい
る。
また、本出願人は先にリング型照明具の代わりに反射鏡
や乱反射照明体を取付け、これに照明具から光線を照射
してその反射光によって得られる前記部品の影像を画像
入力装置に入力するようにしたもの等も提案している。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記いずれの例においても画像入力装置
は固定設置されており、吸着ノズルにてビックアップさ
れた部品の大きさが例えば一辺が40mm程度と大型の部
品である場合、画像入力装置もその部品の大きさに対応
した認識領域を備えたものが必要となり、コスト高にな
るという問題がある。
そこで、画像入力装置を移動させて認識領域を広げるこ
とも考えられるが、その移動機構の動作精度によって認
識精度が規制されるため精度の高い認識ができないとい
う問題がある。さらに、光学レンズ等にて影像の倍率を
変えることによって認識領域を広げることも考えられる
が、これも精度上問題がある。
本発明はこのような問題点を解消することを目的とする
ものである。
問題点を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するため、部品に対して波長の
異なる光を選択的に照射し、その影像を光軸に対して4
5゜傾斜するとともに互いに平行に配置された光の波長
に応じて選択的に反射・透過性を持つ対のフィルタを通
して画像入力装置に入射させる部品位置認識方法を提供
するものである。
また、本発明は上記方法を実施するため、部品に対して
波長の異なる光を照射する光源部と、部品の影像を入射
されてその位置を認識する画像入力装置と、これら部品
と画像入力装置との間に介装された影像領域変換体とを
備え、前記影像領域変換体が、断面直角三角形状の中央
プリズムとその斜面に全体形状が倒立台形状となるよう
に重合された断面平行四辺形状の側面プリズムとからな
り、その中央プリズムの斜面と側面プリズムの外側斜面
に光の波長に応じて選択的に反射・透過性を持つフィル
タを設けて構成されていることを特徴とする部品位置認
識装置を提供するものである。
作用 本発明は上記した構成を有するので、部品の大きさが画
像入力装置の認識領域内である場合は、フィルタを透過
するような波長の光を部品に照射することによりそまま
部品位置を認識できる。一方、部品の大きさが認識領域
をはみ出している場合は、フィルタによつて反射される
ような波長の光を部品に照射すると、その影像が外側に
位置する一方のフィルタで直角に曲げられた後他方のフ
ィルタで再び直角に曲げられ、その結果影像がフィルタ
の配置間隔だけ平行移動して認識領域内に入ることにな
り、その平行移動量と認識された位置から部品の位置を
認識することができるのである。
実施例 以下、本発明の実施例について、第1図〜第10図を参
照しながら説明する。
第10図は電子部品装着機を示している。その部品供給
部1にはテープ状電子部品集合体2が多数並列配置さ
れ、各テープ状部品集合体2には一列状に多数個の電子
部品3(第1図及び第2図参照)が装入されている。こ
れらテープ状電子部品集合体2はX方向に間欠的に送り
出され、ピックアップ位置にある任意の部品3が装着作
業毎に装着ヘッド4によって選択的にピックアップされ
る。装着ヘッド4は吸引力にて部品3をピックアップ
し、次いでY方向に移動して部品位置認識装置5に達
し、ここで部品位置を認識された後、再びY方向に移動
して作業ライン6の作業位置に部品3を搬送し、ここで
基板7に部品3を装着する。装着ヘッド4の吸着ノズル
8はピックアップ時及び部品装着時にZ方向に昇降動す
る。装着ヘッド4のY方向の移動はヘッド移動手段9に
て制御され、基板7のX方向の移動は基板移動手段10
が配設されている。
前記基板7に対する部品3の装着位置は、装着ヘッド4
のY方向の位置と基板移動手段10のX方向の位置とを
予め定められたプログラムに従って決定することにより
定められるが、ピックアップ時などにおいて生ずる部品
3の位置ずれは前記部品位置認識装置5の位置認識デー
タに基づいて補正される。
装着ヘッド4にピックアップされている部品3の位置認
識を画像入力装置11によって行う部品位置認識装置5
は第1図〜第3図に示すように構成されている。装着ヘ
ッド4の下端部の吸着ノズル8の周囲に、内部で乱反射
して散乱光を生ずるポリアセタール樹脂(デュポン社商
標「ジュラコン」)などの材料からなる円錘状の乱反射
照明体12が配設されている。また、この乱反射照明体
12の外周面は粗面にされ、乱反射面に形成されてい
る。この乱反射照明体12の周囲には、この乱反射照明
体に向かって光線を照射する光ファイバー等を用いた照
明具13が複数個、適当間隔置きに配設され、照明具1
3から照射された光線が乱反射照明体12の外周面及び
内部で乱反射して生じた散乱光が吸着ノズル8に吸着さ
れた部品3に照射され、その影像が画像入力装置11に
入射するように構成されている。
前記照明具13の部には、この照明具13から出た光の
内、任意に選択された特定の波長の光を照射できるよう
に光源フィルタ14が配設されている。また、部品3と
画像入力装置11の間には光軸に沿って上下に一対の影
像領域変換体15a、15bが光軸に対して直交しかつ
互いに直交するように配設されている。両影像領域変換
体15a、15bは、それぞれ断面直角三角形状の中央
プリズム16a、16bとその両側の斜面に全体形状が
倒立台形状となるように重合された断面平行四辺形状の
側面プリズム17a、17bとからなり、中央プリズム
16a、16bの斜面と側面プリズム17a、17bの
外側斜面には光の波長に応じて選択的に反射・透過性を
持つフィルタ18a、18bが設けられている。
画像入力装置11はテレビジョンカメラを利用して、入
力された前記部品3の影像のX−Y平面における位置を
正確に認識できるように構成されている。
以上の構成において、照明具13から照射された光は光
源フィルタ14にて所定の波長の光だけが通過し、乱反
射照明体12内に入射して乱反射し、また一部の光線は
乱反射照明体11の表面で乱反射し、それらの散乱光に
よって生じた部品3の影像が影像領域変換体15a、1
5bを介して画像入力装置14に入力され、コントラス
トのある良好な影像により部品13の位置が確実に認識
される。具体的には部品3の2つの角部を認識すること
によって部品3の位置と姿勢を認識することができるの
である。
ところで、上記フィルタ18aは第4図における特性I
のフィルタ(以下、フィルタIと称す)にて構成され、
フィルタ18bは第4図における特性IIのフィルタ(以
下、フィルタIIと称す)にて構成され、フィルタ14は
照明具12から照射された光の内、第4図のA、B、
C、Dの範囲の波長の光(以下、それぞれ光A、光B、
光C、光Dと称す)を選択的に通過させて乱反射照明体
12に向かって照射するようにされているものとする。
この場合、照射される光とフィルタI、IIによる透過・
反射の関係は次表のようになる。表中、○は透過、×は
反射である。
従って、例えば部品3の認識すべき位置aが第5図に示
すように、交叉斜線で表示した画像入力装置11の認識
領域に対して斜線で表示した対角線方向に外れた領域に
位置している場合は、光源フィルタ14にて光Aを照射
すれば、影像がフィルタI、IIで反射するため、認識す
べき位置はa→a′′→a′と移動して認識領域内に位
置し、正確に位置認識でき、現実の認識すべき位置は平
行移動量と画像入力装置11による認識位置から算出で
きる。又、認識すべき位置bが第6図に示すように、認
識領域に対して斜線で表示した一方向(図では横方向)
の側方に外れた領域に位置している場合は、光Bを照射
すれば、影像がフィルタIで反射し、フィルタIIでは透
過するため、認識すべき位置はb→b′と移動して認識
領域内に位置する。同様に、認識すべき位置cが第7図
に示すように、認識領域に対して他方向(図では上下方
向)の側方に外れた領域に位置している場合は、光Cを
照射すれば、影像がフィルタIは透過し、フィルタIIで
反射するため、認識すべき位置はc→c′と移動して認
識領域内に位置する。また、認識すべき位置dが第8図
に示すように、認識領域内に位置している場合は、光D
を照射することによりフィルタI、IIとも透過し、その
ままの位置を認識できるのである。
なお、上記実施例では上下に一対の影像領域変換体15
a、15bを設け、4種の波長の異なった光を選択的に
照射するようにして面積で画像入力装置11の認識領域
の4倍の領域の位置認識を可能にしたものを例示した
が、一方向の両側にのみ認識領域を広げるだけでよい場
合は単一の影像領域変換体を設け、2種の波長の異なっ
た光を選択的に照射するようにすればよい。その場合、
広げた認識領域が正方形になるようにするためには、第
9図に示すように、画像入力装置の認識領域19が交叉
斜線で表示したように長方形のものを用いるとよい。さ
らに、単に一側にのみ認識領域を広げるだけでよい場合
は一対のフィルタを45゜傾斜させて平行に配置するだ
けでもよい。又、影像領域変換体の構造もプリズムを用
いたものに限らず、要するに45゜傾斜して互いに平行
なフィルタを一対以上備えていればよく、種々変更して
実施することが可能である。
発明の効果 本発明の部品装着機における部品位置認識方法及び装置
によれば、以上のように、部品の大きさが画像入力装置
の認識領域内である場合及び認識領域をはみ出している
場合に、それぞれに対応した波長の光を部品に照射する
だけで、認識領域内である場合は撮像をそのまま画像入
力装置に入射させて部品位置を認識でき、認識領域をは
み出している場合は影像をフィルタで反射させて平行移
動させ、認識領域内に入る影像に変換して画像入力装置
に入射させ、その平行移動量と認識された位置から部品
位置を認識でき、対のフィルタやそれを備えた影像領域
変換体等を部品と画像入力装置の間に介装するだけで、
認識領域の小さな安価な画像入力装置を用いて大きな部
品の位置を確実に認識することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の正面図、第2図は同側面
図、第3図は同斜視図、第4図はフィルタの特性図、第
5図〜第8図は作用説明図、第9図は他の実施例の説明
図、第10図は部品装着装置の斜視図、第11図は従来
の部品位置認識装置の正面図である。 3……部品 5……部品位置認識装置 11……画像入力装置 13……照明具 14……光源フィルタ 15a、15b……影像領域変換体 18a、18b……フィルタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H05K 13/08 B 8315−4E

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】部品の背面から光を照射し、その影像を画
    像入力装置に入射させて、部品の位置を認識する方法に
    おいて、 部品と前記画像入力装置の間に、光の波長に応じた選択
    的な反射・透過性を持つ一対のフィルタを、互いに平行
    に且つ入射光に対して斜めに配置し、 部品の大きさが前記画像入力装置の認識領域内に収まる
    場合には、フィルタを透過する波長の光を部品に照射
    し、 部品の大きさが前記画像入力装置の認識領域をはみ出す
    場合には、フィルタにより反射する波長の光を部品に照
    射し、認識領域に対して外側に配された第1のフィルタ
    により入射光を反射させた後、認識領域側に配された第
    2のフィルタにより入射光を更に反射させることによ
    り、入射光を認識領域側に平行移動させることを特徴と
    する 部品位置認識方法。
  2. 【請求項2】部品に対して背面から波長の異なる光を照
    射する光源部と、 部品の影像を入射されてその位置を認識する画像入力装
    置と、 部品と前記画像入力装置との間に介装された影像領域変
    換体とを備え、 前記影像領域変換体は、断面が二等辺三角形状である中
    央プリズムの斜面に、断面が平行四辺形状である側面プ
    リズムを重合し、その断面形状を倒立台形状としたもの
    であり、 前記中央プリズムの斜面と前記側面プリズムの外側斜面
    には光の波長に応じて選択的に反射・透過性を持つフィ
    ルタを設け、 前記影像領域変換体の上面及び下面が光軸と直交するよ
    う配置されたことを特徴とする 部品位置認識装置。
  3. 【請求項3】部品に対して背面から波長の異なる光を照
    射する光源部と、 部品の影像を入射されてその位置を認識する画像入力装
    置と、 部品と前記画像入力装置との間に光軸に沿って介装され
    た一対の影像領域変換体とを備え、 各々の影像領域変換体は、断面が二等辺三角形状である
    中央プリズムの斜面に、断面が平行四辺形状である側面
    プリズムを重合し、その断面形状を倒立台形状としたも
    のであり、 前記中央プリズムの斜面と前記側面プリズムの外側斜面
    には光の波長に応じて選択的に反射・透過性を持つフィ
    ルタを設け、 各々の影像領域変換体は、その上面及び下面が光軸と直
    交し、且つ互いに直交するよう配置されており、 且つ各々の影像領域変換体のフィルタは、光の波長に対
    する反射・透過性が異なるとともに、一部の重複する波
    長帯域において共通する反射・透過性を有することを特
    徴とする 部品位置認識装置。
JP60247413A 1985-11-05 1985-11-05 部品位置認識方法及び装置 Expired - Lifetime JPH0623645B2 (ja)

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JPH0760753B2 (ja) * 1987-12-07 1995-06-28 林時計工業株式会社 照明装置
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JPH07105637B2 (ja) * 1990-05-31 1995-11-13 三洋電機株式会社 部品装着装置
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