JPH06260794A - 電子部品の位置認識方法および位置認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子部品であるＩＣのリードピッチが狭い場
合でも、カメラの視野角を小さくすることなく部品の位
置を精度良く検出する。 【構成】 ロボットヘッド１５に吸着固定してＩＣ１１
を搬送する途中で、ＣＣＤカメラ１６によりその平面形
状を撮像する。その撮像イメージデータに基づいて、視
覚認識コントローラ１８により、領域設定行程，画像処
理行程およびデータ抽出行程を経てＩＣ１１の位置を検
出し、この結果に基づいてＩＣ１１の装着位置を補正す
る。このとき、画像処理により得られた二値化画素デー
タを処理領域内においてリードの先端部を追跡すると共
に、その先端部の画素データを抽出してそれらの重心位
置を求めることによりＩＣ１１の中心位置Ｏおよび傾き
角度θを求めるので、リードピッチが狭い場合でも、カ
メラ１６の視野角を小さくすることなく精度良く検出で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＩＣ等の複数のリード
部を有してなる電子部品を撮影して得られるイメージデ
ータに基いてその電子部品の位置を正確に認識する電子
部品の位置認識方法および位置認識装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ＩＣ等の電子部品をプリント基
板に自動実装する装置においては、装着すべき電子部品
をロボットヘッドに吸着固定した状態でプリント基板上
まで搬送すると共に、その電子部品をプリント基板のあ
らかじめ決められた装着部位に正しく装着する必要があ
る。

【０００３】近年、ＩＣ等の電子部品の小形化が進むに
伴ってプリント基板上の実装密度も高くなり、電子部品
を装着するにあたっては高い位置精度が要求されてきて
いる。この場合、ロボットヘッドとこれに吸着された電
子部品の相対位置がずれることを考慮して、移送する途
中の電子部品をＣＣＤカメラ等により撮影し、その撮像
データから基準位置に対する電子部品の吸着固定位置の
ずれを正確に検出し、その検出結果に基いて装着位置を
補正するようにしている。

【０００４】このように電子部品の位置を認識する方法
として、例えば、次に示すような方法がある。すなわ
ち、電子部品として、例えば図１１に示すようなＱＦＰ
（QuadFlat Package ）タイプのＩＣ１を考える。この
ＩＣ１は、ＩＣチップを樹脂により封止した偏平矩形状
のパッケージ部２と、その４辺部に導出された多数のリ
ード線部３ａないし３ｄにより構成されている。ＩＣ１
は、図示しないロボットヘッドに吸着固定された状態
で、電子部品認識用カメラによりその平面形状が撮影さ
れるようになっている。

【０００５】次に、撮影されたＩＣ１の画像をＡ／Ｄ変
換し、撮影画面をＸ，Ｙ方向でメッシュ状に分割した多
数の要素からなるイメージデータとして画像メモリに記
憶する。画像メモリに記憶された各要素を所定レベルで
比較し、ＩＣ１部分と背景部分とのデータに区分してＩ
Ｃ１の有無に対応した二値化データを得る。

【０００６】次に、ＩＣ１のサイズに応じて撮影画面の
Ｘ，Ｙ軸方向にそれぞれ平行な抽出線４，５および抽出
線６，７を設定する。抽出線４ないし７は、それぞれＩ
Ｃ１のリード線部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのリード線ｐ
を全て横切るように設定される。これらの抽出線４ない
し７上に位置する要素についてそれぞれの二値化データ
を走査すると、リード線ｐの存在の有無で二値化データ
が変化する。変化する走査データに基いて演算を行うこ
とにより、各抽出線４ないし７上のリード線部３ａない
し３ｄの中点ＭａないしＭｄの座標が求まる。

【０００７】各中点ＭａないしＭｄの座標値から、ＩＣ
１において対向する中点ＭａとＭｃとを通る直線ｍおよ
び中点ＭｂとＭｄとを通る直線ｎの式が求まる。ＩＣ１
の位置を代表する中心位置Ｏは、直線ｍおよびｎの交点
座標として得られ、ＩＣ１のＸ−Ｙ平面上での傾きθ
は、Ｘ軸に対する直線ｍの傾きθ１とＹ軸に対する直線
ｎの傾きθ２との平均値として得られる。

【０００８】ＩＣ１の中心位置Ｏおよび傾きθが得られ
ると、これらのデータをロボットヘッドに与えると、プ
リント基板の所定位置との相対的な位置のずれを補正す
ることができ、ＩＣ１をプリント基板の正しい位置に実
装することができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年の技術
進歩により、ＱＦＰなどのような異形の電子部品におい
ては、そのリードのピッチを狭くしたものが製品化され
全体として高密度化の傾向が顕著となってきている。こ
れに伴って、前述のような電子部品の位置認識において
は、リードピッチが狭くなることにより、そのリードエ
ッジの検出が正確に行えなくなる不具合が発生する。

【００１０】すなわち、電子部品認識用カメラの画素レ
ート（実距離とカメラ画素の幅寸法との比）に対して、
検出対象となる電子部品のリード部のピッチが狭くなる
と、イメージデータを二値化処理したときにリード部の
幅寸法に対してリード部に対応する画素データの個数が
少なくなって解像度が低下するため、全体としてリード
エッジが正確に検出できなくなるのである。つまり、本
来リードエッジが存在するはずの画素データが解像度の
粗さに起因してリード部が存在しない画素データとして
認識されるため、検出する寸法精度が低下してしまうの
である。

【００１１】このような不具合に対して、例えば、カメ
ラの撮影倍率を大きくして、リードピッチに対する解像
度を上昇させると、逆にカメラの視野角が小さくなるこ
とにより、視野内に撮影可能な電子部品の寸法が小さく
なっていくので、認識しようとする電子部品の大きさに
対する制約が厳しくなる不具合がある。

【００１２】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、電子部品を撮影する撮像手段の視野角
を低下させないで、リードピッチが狭い電子部品につい
てもその位置を正確に認識できるようにした電子部品の
位置認識方法とその装置を提供するにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の電子部品の位置
認識方法は、位置認識対象となる複数のリード部を有す
る電子部品のリード部の存在位置を検出するために、そ
の電子部品の外形寸法に関する部品データに基いて処理
領域を設定する領域設定行程と、前記電子部品の平面形
状を撮影する撮像手段からのイメージデータに基いて、
その各画素信号を基準値で判別することによりその電子
部品の存在の有無に対応して二値化された画素データを
得る画像処理行程と、前記処理領域において前記画像処
理行程にて得られた画素データに基いて前記電子部品の
リード部の存在状態に対応する画素データを抽出するデ
ータ抽出行程と、このデータ抽出行程により抽出された
画素データの存在位置に基いて、前記処理領域内におけ
る前記電子部品の各リード部の重心位置に相当するリー
ド位置データを求め、このリード位置データと前記部品
データとに基いて前記電子部品の存在位置を認識する位
置検出行程とから構成したところに特徴を有する。

【００１４】また、本発明の電子部品の位置認識装置
は、位置認識対象となる複数のリード部を有した電子部
品の外形寸法に関する部品データに基いて前記電子部品
のリード部の存在位置を検出するための処理領域を設定
する領域設定手段と、前記電子部品の平面形状を撮影し
てイメージデータとして出力する撮像手段と、この撮像
手段によるイメージデータに基いてその各画素信号を基
準値で判別することによりその電子部品の存在の有無に
対応して二値化された画素データを得る画像処理手段
と、前記処理領域において前記画像処理手段により得ら
れた画素データに基いて前記電子部品のリード部の存在
状態に対応する画素データを抽出するデータ抽出手段
と、このデータ抽出手段により抽出された画素データの
存在位置に基いて、前記処理領域内における前記電子部
品の各リード部の重心位置に相当するリード位置データ
を求め、このリード位置データと前記部品データとに基
いて前記電子部品の存在位置を認識する位置検出手段と
から構成したところに特徴を有する。

【００１５】また、前記電子部品の位置認識方法におい
て、前記画像処理行程とデータ抽出行程との間に、その
画像処理行程にて得られた二値化された画素データのそ
れぞれについてその画素データが前記電子部品の存在を
示すデータであるときにその周囲に隣接する８個の画素
データを同データと同じ値となるように書き換える膨張
処理を所定回数実行する膨張処理行程と、この膨張処理
行程にて得られた画素データののそれぞれについてその
画素データの周囲に隣接する８個の画素データのうちひ
とつでも前記電子部品の非存在を示すデータであるとき
にその画素データを前記電子部品の非存在を示すデータ
に書き換える収縮処理を所定回数実行する収縮処理行程
とを設けると良い。

【００１６】そして、前記電子部品の位置認識装置にお
いて、画像処理手段にて得られた二値化された画素デー
タのそれぞれについてその画素データが前記電子部品の
存在を示すデータであるときにその周囲に隣接する８個
の画素データを同データと同じ値となるように書き換え
る膨張処理を所定回数実行する膨張処理手段と、この膨
張処理手段により得られた画素データののそれぞれにつ
いてその画素データの周囲に隣接する８個の画素データ
のうちひとつでも前記電子部品の非存在を示すデータで
あるときにその画素データを前記電子部品の非存在を示
すデータに書き換える収縮処理を所定回数実行する収縮
処理手段とを設けて構成することもできる。

【００１７】

【作用】請求項１記載の電子部品の位置認識方法によれ
ば、領域設定行程は、電子部品の外形寸法に関する部品
データに基いて、位置認識対象となる複数のリード部を
有する電子部品のリード部の存在位置を検出するための
処理領域を設定する。一方、画像処理行程においては、
電子部品の平面形状を撮影する撮像手段からのイメージ
データに基いて、その各画素信号を基準値で判別するこ
とによりその電子部品の存在の有無に対応して二値化さ
れた画素データを得る。

【００１８】この後、データ抽出行程では、上述のよう
にして得られた二値化された画素データに対して、先に
設定した処理領域内の画素データのうちの電子部品のリ
ード部の存在状態に対応する画素データを抽出するよう
になり、続く位置検出行程において、抽出された画素デ
ータの存在位置に基いて、前記処理領域内における前記
電子部品の各リード部の重心位置に相当するリード位置
データを求め、このリード位置データと前記部品データ
とに基いて前記電子部品の存在位置を認識するようにな
る。

【００１９】これにより、位置を認識しようとする電子
部品のリード部のピッチが狭い場合でも、リード部のエ
ッジ検出ではなく、リード部の存在する画素データの面
積の重心を求めて電子部品の位置を認識するので、撮像
手段の視野角を低下させることなくリード部の位置を正
確に認識することができるようになる。

【００２０】請求項２記載の電子部品の位置認識装置に
よれば、領域設定手段は、電子部品の外形寸法に関する
部品データに基いて、位置認識対象となる複数のリード
部を有する電子部品のリード部の存在位置を検出するた
めの処理領域を設定する。一方、画像処理手段は、電子
部品の平面形状を撮影する撮像手段からのイメージデー
タに基いて、その各画素信号を基準値で判別することに
よりその電子部品の存在の有無に対応して二値化された
画素データを得る。

【００２１】この後、データ抽出手段により、上述のよ
うにして得られた二値化された画素データに対して、先
に設定した処理領域内の画素データのうちの電子部品の
リード部の存在状態に対応する画素データを抽出し、位
置検出手段により、抽出された画素データの存在位置に
基いて、前記処理領域内における前記電子部品の各リー
ド部の重心位置に相当するリード位置データを求め、こ
のリード位置データと前記部品データとに基いて前記電
子部品の存在位置を認識するようになる。

【００２２】これにより、位置を認識しようとする電子
部品のリード部のピッチが狭い場合でも、リード部のエ
ッジ検出ではなく、リード部の存在する画素データの面
積の重心を求めて電子部品の位置を認識するので、撮像
手段の視野角を低下させることなくリード部の位置を正
確に認識することができるようになる。

【００２３】請求項３記載の電子部品の位置認識方法に
よれば、前述の領域設定行程および画像処理行程を経た
後、膨張処理行程において、前記画像処理行程にて得ら
れた二値化された画素データのそれぞれについてその画
素データが前記電子部品の存在を示すデータであるとき
にその周囲に隣接する８個の画素データを同データと同
じ値となるように書き換える膨張処理を所定回数実行
し、続いて収縮処理行程において、膨張処理行程にて得
られた画素データののそれぞれについてその画素データ
の周囲に隣接する８個の画素データのうちひとつでも前
記電子部品の非存在を示すデータであるときにその画素
データを前記電子部品の非存在を示すデータに書き換え
る収縮処理を所定回数実行して画素データを処理した
後、データ抽出行程および位置検出行程を経てリード位
置データを得るようになる。

【００２４】これにより、画像処理行程で得られた画素
データに、本来リード部が存在する画素データであるは
ずであるのに非存在の画素データとなっていた部分がリ
ード部が存在する画素データに復元することができるよ
うになり、位置を認識しようとする電子部品のリード部
のピッチが狭い場合でも、リード部の存在する画素デー
タを正確に抽出してその面積の重心により電子部品の位
置を正確に認識することができる。

【００２５】請求項４記載の電子部品の位置認識装置に
よれば、膨張処理手段および収縮処理手段を設けて上述
と同様の行程を実施するので、上述同様にして、画像処
理行程で得られた画素データに、本来リード部が存在す
る画素データであるはずであるのに非存在の画素データ
となっていた部分がリード部が存在する画素データに復
元することができるようになり、位置を認識しようとす
る電子部品のリード部のピッチが狭い場合でも、リード
部の存在する画素データを正確に抽出してその面積の重
心により電子部品の位置を正確に認識することができ
る。

【００２６】

【実施例】以下、本発明をＩＣの実装装置に適用した場
合の第１の実施例について図１ないし図６を参照しなが
ら説明する。図４に示すように、本実施例において実装
される位置認識対象としての電子部品であるＱＦＰ（;
Quad Flat Package ）タイプのＩＣ１１は、ＩＣチップ
が封入された矩形状の樹脂パッケージ部１２と、その各
辺部に外側に向けて導出された多数のリード線Ｐを有す
るリード線部１３ａないし１３ｄを有する構成となって
いる。この場合、ＩＣ１１はリードピッチが狭く、つま
り各リード線Ｐは狭い間隔で多数配置されている。そし
て、このようなＩＣ１１は、図１に示すようにプリント
基板１４の所定位置に装着されるものである。

【００２７】次に、電子部品の装着装置の要部を概略的
に示した図１において、上述のＩＣ１１は、ロボットヘ
ッド１５により吸着固定された状態で図示しない駆動制
御機構によりプリント基板１４上に搬送される。ロボッ
トヘッド１５による搬送経路の途中には撮像手段として
のＩＣ認識用ＣＣＤカメラ１６が配設されており、上方
から照明されたＩＣ１１の平面形状を下方にて撮影する
ようになっている。

【００２８】また、プリント基板１４はその設置位置を
基板認識用ＣＣＤカメラ１７により撮像するようになっ
ている。この場合、ＣＣＤカメラ１７はプリント基板１
４に配設された基板認識マークＡの部分を撮像してその
位置を検出するようになっている。

【００２９】上記ＣＣＤカメラ１６および１７は視覚認
識コントローラ１８に接続され、撮影された画像データ
を後述するように処理する。視覚認識コントローラ１８
は実装機コントローラ１９を介してロボットヘッド１５
に駆動信号を出力して駆動制御を行なう。実装機コント
ローラ１９は、ＩＣ１１の装着に関するデータ入力部が
設けられており、それらのデータを受け付けると共に、
視覚認識コントローラ１８から与えられる制御信号に基
づいて図示しない駆動機構を駆動制御するものである。

【００３０】さて、制御系統のブロック構成を示す図２
において、上記した視覚認識コントローラ１８は、実装
機コントローラ１９からのデータを入力するＩＣデータ
の受信部２０，この受信部２０及びＣＣＤカメラ１６，
１７からのイメージデータを受け付けてそれらのデータ
に基づいて各種の演算処理を実行する演算処理部２１，
そして演算処理部２１により演算された結果に基づいて
制御信号を送信する送信部２２から構成される。

【００３１】上述の演算処理部２１は、内部にメモリ２
１ａを有すると共に、図３に示すような機能ブロックと
して構成されている。すなわち、領域設定手段としての
処理領域設定部２３は、指定されたＩＣ１１のデータと
メモリ２１ａ内に記憶したデータに基いてＩＣ１１の撮
影されたデータの処理領域を設定するようになってい
る。画像処理手段としての画像処理部２４は、ＣＣＤカ
メラ１６，１７により撮影したＩＣ１１のイメージデー
タに基いて各画素信号を基準値で判別して二値化された
画素データを演算により求めるものである。

【００３２】データ抽出手段としてのリード追跡部２５
は、得られた画素データに基いてＩＣ１１のリード部１
３ａないし１３ｄの先端部を後述のように追跡して抽出
するようになっている。そして、位置検出手段としての
部品位置検出部２６は、リード追跡部２５により得られ
たリード部１３ａないし１３ｄの先端部のデータに基い
てＩＣ１１の中心位置Ｏおよび所定方向からの傾き角度
θを演算により求めるようになっている。位置補正量算
出部２７は、部品位置検出部２６により求めたＩＣ１１
のデータに応じて装着位置を補正するための位置補正デ
ータを実装機コントローラ１９に出力するものである。

【００３３】次に、本実施例の作用について図５および
図６も参照しながら説明する。電子部品の実装を行なう
際には、実装するプリント基板１４及び各電子部品の外
形サイズのデータや実装条件などが予め実装機コントロ
ーラ１９に入力されている。そこで、ＩＣ１１の実装を
行なう際には、実装機コントローラ１９からＩＣ１１の
外形サイズデータが視覚認識コントローラ１８に送信さ
れる。

【００３４】視覚認識コントローラ１８においては、Ｉ
Ｃ１１の外形サイズデータがデータ受信部２０を介して
演算処理部２１に入力される。演算処理部２１において
は、次のようにして各種の演算処理を実行する。なお、
ＣＣＤカメラ１７によるプリント基板１４の位置認識と
その位置制御は、プリント基板１４に設けられた位置認
識マークＡを撮像してそのイメージデータに基づいて視
覚認識コントローラ１８により所定位置に移動制御する
ようになっている。

【００３５】演算処理部２１においては、処理領域設定
部２３により、外形形状データおよびメモリ２１ａ内に
記憶しているデータに基いてＩＣ１１のリード線部１３
ａないし１３ｄの画像処理すべき領域を算出する処理領
域設定行程を実行する。この場合、設定される処理領域
２８ａないし２８ｄは、各実装機においてそれぞれＩＣ
１１のずれ量の経験値と部品外形サイズから算出される
ようになっている。

【００３６】次に、画像処理部２４において、位置認識
用ＣＣＤカメラ１６により撮像されたＩＣ１１の平面形
状のイメージデータ（図４参照）を入力し、このイメー
ジデータをＡ／Ｄ変換して１画素当たり例えば８ビット
で２５６階調のデジタルデータにしてメモリ２１ａに記
憶する。続いて、この記憶したデジタルデータの各画素
について、ＩＣ１１の有無に応じた二値化データに変換
する画像処理行程を実施し、その二値化データを画素デ
ータとして再びメモリ２１ａに記憶する。このとき、各
画素データは、ＩＣ１１の存在する画素部分が暗データ
「０」，背景部分の画素部分が明データ「１」となるシ
ルエット状のイメージとなる。

【００３７】次に、リード追跡部２５は、前述のように
して設定された処理領域２８ａ内で二値化データに基い
てデータ抽出行程を実行する。図５に示すように、例え
ば、処理領域２８ａにおいて、ＩＣ１１が存在する部分
の画素データは暗データ「０」として示され、背景部分
は明データ「１」として示されている。この処理領域２
８ａ内で、Ｘ軸方向に画素データを抽出していってデー
タ値が「０」となった部分の位置を追跡開始点Ｑとして
記憶する。

【００３８】このとき、画素データの抽出処理は、図４
に示す画素データ抽出線２９ａ（他の処理領域２８ｂな
いし２８ｄについては画素データ抽出線２９ｂないし２
９ｄを利用する）に沿って実行され、その画素データ抽
出線２９ａを処理領域２８ａ内で外側（図５中上部）順
次内側（同図中下方）に向かって順次移動することによ
り追跡開始点Ｑを検出するようになっている。

【００３９】次に、追跡開始点Ｑの画素データの位置を
基準にして、Ｙ軸方向にリード線Ｐのエッジに相当する
画素データの存在位置を抽出していく。このとき、追跡
開始点Ｑの画素データに対してその画素と隣接する８個
の画素データｒ１ないしｒ８の中に連結成分としてリー
ド線Ｐの存在を表す暗データ「０」が含まれているか否
かを検出しながらＹ軸方向に移動していく。

【００４０】この場合、追跡開始点Ｑに隣接する８個の
画素データｒ１ないしｒ８のうち、画素データｒ４，
５，６に暗データ「０」が検出されるので、暗データ
「０」が検出された画素データについてはさらにその画
素データに隣接する８個の画素データについても連結成
分があるか否かを検出することになる。

【００４１】これにより、追跡開始点ＱのＸ軸方向の位
置よりも左側に存在する暗データ「０」を確実に検出す
ることができ、リードエッジが存在するときにはこれを
得ることができる。なお、図５の場合においては、リー
ド線Ｐが画面上においてＸ，Ｙ軸方向に沿った位置に配
置されているので、図示のように追跡開始点ＱからＹ軸
方向に移動したときに画素データがそれよりも左側の位
置で検出されることはない。

【００４２】このようにして、追跡開始点Ｑを起点とし
て所定の追跡領域内で暗データ「０」が検出される位置
を求めていくと、図５に示すような画素データが抽出さ
れることになる。そして、リード線Ｐの先端部分につい
て例えば５×４個の画素データを検出することができる
（図５中斜線で示す）。この場合、Ｙ軸方向への追跡領
域はそのＩＣ１１のリード線Ｐの幅に応じて設定された
カウンタの値に応じて決まっており、例えば、リード線
Ｐの幅が狭いときにはカウンタ値を増やすように設定さ
れ、広いときにはカウンタ値を減らすように設定され
る。

【００４３】なお、図５に示す場合には、ＩＣ１１が角
度ずれをおこしていない状態を示しており、図６に示す
ように、ＩＣ１１が角度ずれをおこしているとき（実際
のＩＣ１１の存在する位置を図中に細実線で示す）に
は、追跡開始点Ｑが設定された位置に対して、抽出され
る暗データ「０」を示す画素データは、図示のように、
リード線Ｐが傾いた位置に応じてその存在領域（図中、
太実線で囲まれた部分の領域）を確実に検出することが
できる。つまり、追跡開始点Ｑの位置は、リードエッジ
としては不完全な位置であるのに対して、隣接する８個
の画素データｒ１ないしｒ８の連結成分を検出する抽出
行程を経ることによりリードＰが存在する位置の画素デ
ータを精度良く検出することができる。

【００４４】次に、部品位置検出部２６において、追跡
領域内で抽出された画素データに基いて、それらの全て
の画素データの位置から重心の位置を求め、その位置を
リード線Ｐのリード位置として検出する。また、同様に
して求めた、処理領域２８ｂないし２８ｄのリード位置
のデータに基いて、各リード線部１３ａないし１３ｄの
中点ＭａないしＭｄの座標を求める（図４参照）。

【００４５】得られた中点ＭａないしＭｄのうち、各リ
ード線部１３ａないし１３ｄの対向する辺部に対応す
る、中点ＭａとＭｃとを通る直線Ｌ１および中点Ｍｂと
Ｍｄとを通る直線Ｌ２を演算により求めると、これらの
直線Ｌ１およびＬ２が交差する点をＩＣ１１の中心位置
Ｏとして求めることができる。また、画面上における座
標軸であるＸ軸と直線Ｌ１との傾き角度θ１を求めると
共に、Ｙ軸と直線Ｌ２との傾き角度θ２を求め、これら
の傾き角度θ１およびθ２の平均値を求めてＩＣ１１の
傾き角度θを求める。

【００４６】以上のようにして検出されたＩＣ１１の中
心点Ｏおよび傾きθのデータから、ＩＣ１１の所定の装
着位置に対するずれ量がわかり、位置補正量算出部２７
においては、これらのデータに基いてそのずれ量を補正
するように演算処理を行なって位置制御信号を生成す
る。この位置制御信号は送信部２２を介して実装機コン
トローラ１９に送信され、ロボットヘッド１５の移動位
置が制御されるようになる。

【００４７】この結果、ＩＣ１１はロボットヘッド１５
により吸着固定された時点では所定の装着位置に対して
中心点Ｏおよび傾きθで示される位置にずれていたもの
が、プリント基板１４上に移動されるまでの間に所定の
装着位置に補正され、確実にプリント基板１４に装着さ
れるようになる。

【００４８】このような本実施例によれば、電子部品と
してのＩＣ１１をＣＣＤカメラ１６により撮影したイメ
ージデータに基いて、視覚認識コントローラ１８の演算
処理部２１においてリード線部１３ａないし１３ｄのリ
ード線Ｐの各先端部をリード追跡部２５により追跡する
と共に、リード線Ｐが存在する暗データ「０」を有する
画素データを抽出して、それらの重心位置を求めること
により各リード線部１３ａないし１３ｄの中点Ｍａない
しＭｄを求めるようにしたので、リード線Ｐのリードピ
ッチが狭い場合でも、ＣＣＤカメラ１６の視野角を小さ
くすることなく、精度良くＩＣ１１の中心位置Ｏおよび
傾きθを求めることができる。

【００４９】図７ないし図１０は本発明の第２の実施例
を示すもので、以下、第１の実施例と異なる部分につい
て説明する。図７は、演算部２１の処理機能を表した図
で、第１の実施例と異なる部分は、リード追跡部２５に
代えて膨張処理手段としての膨張処理部３０および収縮
処理手段としての収縮処理部３１を設けて構成したとこ
ろである。すなわち、本実施例においては、第１の実施
例とは異なり、ＩＣ１１のリード線Ｐのリードピッチが
狭い場合に、膨張処理部３０により膨張処理行程を行う
と共に、収縮処理部３１により収縮処理行程を実施する
ことによりＩＣ１１の中心位置Ｏおよび傾き角度θを精
度良く検出しようとするもので、以下に、これらの行程
について、図８ないし図１０を参照して説明する。

【００５０】まず、第１の実施例と同様にして、処理領
域設定部２３によりＩＣ１１の各リード線部１３ａない
し１３ｄに対する処理領域２８ａないし２８ｄを設定
し、画像処理部２４により、ＣＣＤカメラ１６により撮
影したＩＣ１１のイメージデータからリード線部１３ａ
ないし１３ｄのリード線Ｐが存在する位置の画素が暗デ
ータ「０」となる画素データを得る。

【００５１】このとき、実際のリード線部１３ａに対し
て実際に得られる画素データには、リード線Ｐの外形に
正確に対応しないリード欠けの画素データが含まれる場
合がある。そして、画素の大きさに対してリード線Ｐの
幅が狭いことから、そのようなリード欠けの画素データ
があるとリード線Ｐのエッジが精度良く検出できなくな
るのである。例えば、リード線Ｐの実際の外形線に対し
て、画像処理部２４により得られる画素データから、図
８に太実線で囲まれた部分に示すような外形線が検出さ
れる。つまり、実際のリード線Ｐ１，Ｐ２に対して、リ
ード欠けを起こして明データ「１」となる画素データｋ
１ないしｋ１３などが発生してしまうのである。

【００５２】したがって、そのまま得られた画素データ
に基いてリードエッジを検出すると、検出処理を行うラ
インに沿った部分にこのようなリード欠けの画素データ
ｋ１ないしｋ１３などが存在するとリードエッジの検出
精度が低下して正確なＩＣ１１の中心位置Ｏが検出でき
なくなるのである。そこで、本実施例においては、膨張
処理行程および収縮処理行程を経ることにより、より正
確なリードエッジを得ることができる画素データに復元
するのである。

【００５３】すなわち、膨張処理部３０においては、膨
張処理行程として、図８に示す処理領域２８ａ内の各画
素データについて、各画素の画素データが暗データ
「０」であるときには、その画素Ｔを中心として隣接す
る８個の画素データｔ１ないしｔ８の画素データを全て
暗データ「０」に書き換える処理を実行する。例えば、
図８において、処理領域２８ａの左上の画素Ｔにおいて
は、明データ「１」であるので、隣接する８個の画素デ
ータｔ１ないしｔ８についてはそのままの画素データと
して書き換え処理は行わない。また、リード線Ｐ１の上
端部の画素Ｔ１については、暗データ「０」であるの
で、隣接する８個の画素データｔ１ないしｔ８の全てを
暗データ「０」に書き換える。

【００５４】このようにして、処理領域２８ａ内の全て
の画素に対して上述の膨張処理を行うと、図９に斜線領
域Ｗ１およびＷ２で示すような膨張領域を得ることがで
き、これにより、図８に示したリード線Ｐ１およびＰ２
の外形形状に比べてリード欠けの部分が解消されている
のがわかる。

【００５５】次に、収縮処理部３１においては、収縮処
理行程として、処理領域２８ａ内の膨張処理された各画
素データについて、その画素Ｔを中心として隣接する８
個の画素データｔ１ないしｔ８の画素データのうちひと
つでも明データ「１」が存在する場合には、その画素Ｔ
の画素データを明データ「１」に書き換える処理を実行
する。つまり、これは、上述した膨張処理行程の逆の処
理を行うのである。

【００５６】このようにして、処理領域２８ａ内の全て
の画素に対して上述の収縮処理を行うと、図１０に斜線
領域Ｄ１およびＤ２で示すような収縮領域を得ることが
できる。この結果、図８に示したリード線Ｐ１およびＰ
２の外形形状に比べてリード欠けの画素データｋ１ない
しｋ１３のうち、ｋ５，ｋ６，ｋ７，ｋ１１，ｋ１２が
消失してリード線Ｐ１あるいはＰ２が存在する画素デー
タとして復元されているのがわかる。

【００５７】このようにして得られた画素データに基い
て、部品位置算出部２６および位置補正量算出部２７に
て、第１の実施例と同様に演算処理を実行することによ
り、画像処理部２４にて得られた画素データに基くＩＣ
１１の中心位置Ｏおよび傾き角度θの検出データよりも
正確なデータを得ることができる。なお、上述の説明で
は、膨張および収縮の処理行程を各１回ずつ実施した場
合であるが、２回以上実施することにより、さらに精度
良く画素データを復元することができる。

【００５８】このような第２の実施例によれば、膨張処
理部３０および収縮処理部３１により画像処理部２４に
より得られた画素データを膨張処理行程および収縮処理
行程を行ってＩＣ１１の外形をより正確に検出すること
ができるようになり、ＩＣ１１の中心位置Ｏおよび傾き
角度θを精度良く検出することができる。

【００５９】なお、上記各実施例においては、ロボット
ヘッド１５によるＩＣ１１の吸着固定状態で、ＩＣ１１
の位置をＣＣＤカメラ１６により撮像するようにした
が、これに限らず、例えば、ＩＣ１１の搬送途中経路に
認識ステージを設けて一旦この認識ステージにＩＣ１１
を載置し、ここでＣＣＤカメラによりＩＣ１１の位置を
認識するようにしても良い。

【００６０】さらに、上記実施例においては、ＩＣ１１
の移動途中でロボットヘッド１５を駆動制御することに
よりＩＣ１１の位置補正を行なうようにしたが、これに
限らず、例えば、プリント基板１４側で装着位置の補正
をするようにしても良いし、或は中心位置の補正のみ若
しくは傾きのみをプリント基板１４側で補正するように
し、さらには認識ステージにおいて位置補正をするよう
にしても良い。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電子部品
の位置認識方法および位置認識装置によれば次のような
効果を得ることができる。すなわち、請求項１記載の電
子部品の位置認識方法によれば、領域設定行程において
電子部品のリード部の存在位置を検出するための処理領
域を設定し、画像処理行程にて二値化された画素データ
に基いて、データ抽出行程にて、電子部品のリード部の
存在状態に対応する画素データを抽出し、位置検出行程
により、その画素データの存在位置に基いて処理領域内
における前記電子部品の各リード部の重心位置に相当す
るリード位置データを求め、このリード位置データと前
記部品データとに基いて前記電子部品の存在位置を認識
するようにしたので、リード部のエッジを検出する従来
と異なり、リード部が存在する領域の画素データに基い
てそれらの重心位置からリード部の位置を求めることに
より、リードピッチが狭い場合でも、撮像手段の視野角
を小さくすることなく精度良く電子部品の位置を検出す
ることができるという優れた効果を奏する。

【００６２】請求項２記載の電子部品の位置認識装置に
よれば、上述の各行程を実施する手段により構成してい
るので、リード部のエッジを検出する従来と異なり、リ
ード部が存在する領域の画素データに基いてそれらの重
心位置からリード部の位置を求めることにより、リード
ピッチが狭い場合でも、撮像手段の視野角を小さくする
ことなく精度良く電子部品の位置を検出することができ
るという優れた効果を奏する。

【００６３】請求項３記載の電子部品の位置認識方法に
よれば、領域設定行程において電子部品のリード部の存
在位置を検出するための処理領域を設定し、画像処理行
程にて二値化された画素データに基いて、膨張処理行程
にて、二値化された画素データのそれぞれについてその
画素データが前記電子部品の存在を示すデータであると
きにその周囲に隣接する８個の画素データを同データと
同じ値となるように書き換える膨張処理を所定回数実行
し、この後、収縮処理行程にて、各画素データの周囲に
隣接する８個の画素データのうちひとつでも前記電子部
品の非存在を示すデータであるときにその画素データを
前記電子部品の非存在を示すデータに書き換える収縮処
理を所定回数実行し、位置検出行程により、その画素デ
ータの存在位置に基いて処理領域内における前記電子部
品の各リード部の重心位置に相当するリード位置データ
を求め、このリード位置データと前記部品データとに基
いて前記電子部品の存在位置を認識するようにしたの
で、リード部のエッジを検出する従来と異なり、リード
部が存在する領域の画素データにリード欠け画素データ
がある場合でもこれを復元した画素データを得ることが
でき、それらの重心位置からリード部の位置を求めるこ
とにより、リードピッチが狭い場合でも、撮像手段の視
野角を小さくすることなく精度良く電子部品の位置を検
出することができるという優れた効果を奏する。

【００６４】請求項４記載の電子部品の位置認識装置に
よれば、上述の各行程を実施する手段により構成してい
るので、リード部のエッジを検出する従来と異なり、リ
ード部が存在する領域の画素データにリード欠け画素デ
ータがある場合でもこれを復元した画素データを得るこ
とができ、それらの重心位置からリード部の位置を求め
ることにより、リードピッチが狭い場合でも、撮像手段
の視野角を小さくすることなく精度良く電子部品の位置
を検出することができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す全体構成の概略図

【図２】制御系統のブロック構成図

【図３】演算処理部の機能ブロック図

【図４】ＩＣのイメージと処理行程を示す図

【図５】ＩＣのリード部の画像処理状態を説明する図
（その１）

【図６】ＩＣのリード部の画像処理状態を説明する図
（その２）

【図７】本発明の第２の実施例を示す図３相当図

【図８】ＩＣのリード部の画像処理状態を説明する図
（その１）

【図９】ＩＣのリード部の画像処理状態を説明する図
（その２）

【図１０】ＩＣのリード部の画像処理状態を説明する図
（その３）

【図１１】従来例を示す図４相当図

【符号の説明】

１１はＩＣ（電子部品）、１３ａないし１３ｄはリード
線部（リード部）、１４はプリント基板、１５はロボッ
トヘッド、１６はＩＣ認識用ＣＣＤカメラ（撮像手
段）、１７は基板認識用ＣＣＤカメラ、１８は視覚認識
コントローラ、１９は実装機コントローラ、２０は受信
部、２１は演算処理部、２２は送信部、２３は処理領域
設定部（領域設定手段）、２４は画像処理部（画像処理
手段）、２５はリード追跡部（データ抽出手段）、２６
は部品位置検出部（位置検出手段）、２７は位置補正量
算出部、２８ａないし２８ｄは処理領域、３０は膨張処
理部（膨張処理手段）、３１は収縮処理部（収縮処理手
段）である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 位置認識対象となる複数のリード部を有
   する電子部品のリード部の存在位置を検出するために、
   その電子部品の外形寸法に関する部品データに基いて処
   理領域を設定する領域設定行程と、 前記電子部品の平面形状を撮影する撮像手段からのイメ
   ージデータに基いて、その各画素信号を基準値で判別す
   ることによりその電子部品の存在の有無に対応して二値
   化された画素データを得る画像処理行程と、 前記処理領域において前記画像処理行程にて得られた画
   素データに基いて前記電子部品のリード部の存在状態に
   対応する画素データを抽出するデータ抽出行程と、 このデータ抽出行程により抽出された画素データの存在
   位置に基いて、前記処理領域内における前記電子部品の
   各リード部の重心位置に相当するリード位置データを求
   め、このリード位置データと前記部品データとに基いて
   前記電子部品の存在位置を認識する位置検出行程とから
   なる電子部品の位置認識方法。
2. 【請求項２】 位置認識対象となる複数のリード部を有
   した電子部品の外形寸法に関する部品データに基いて前
   記電子部品のリード部の存在位置を検出するための処理
   領域を設定する領域設定手段と、 前記電子部品の平面形状を撮影しイメージデータとして
   出力する撮像手段と、 この撮像手段によるイメージデータに基いてその各画素
   信号を基準値で判別することによりその電子部品の存在
   の有無に対応して二値化された画素データを得る画像処
   理手段と、 前記処理領域において前記画像処理手段により得られた
   画素データに基いて前記電子部品のリード部の存在状態
   に対応する画素データを抽出するデータ抽出手段と、 このデータ抽出手段により抽出された画素データの存在
   位置に基いて、前記処理領域内における前記電子部品の
   各リード部の重心位置に相当するリード位置データを求
   め、このリード位置データと前記部品データとに基いて
   前記電子部品の存在位置を認識する位置検出手段とから
   なる電子部品の位置認識装置。
3. 【請求項３】 位置認識対象となる複数のリード部を有
   する電子部品のリード部の存在位置を検出するために、
   その電子部品の外形寸法に関する部品データに基いて処
   理領域を設定する領域設定行程と、 前記電子部品の平面形状を撮影する撮像手段からのイメ
   ージデータに基いて、その各画素信号を基準値で判別す
   ることによりその電子部品の存在の有無に対応して二値
   化された画素データを得る画像処理行程と、 この画像処理行程にて得られた二値化された画素データ
   のそれぞれについてその画素データが前記電子部品の存
   在を示すデータであるときにその周囲に隣接する８個の
   画素データを同データと同じ値となるように書き換える
   膨張処理を所定回数実行する膨張処理行程と、 この膨張処理行程にて得られた画素データののそれぞれ
   についてその画素データの周囲に隣接する８個の画素デ
   ータのうちひとつでも前記電子部品の非存在を示すデー
   タであるときにその画素データを前記電子部品の非存在
   を示すデータに書き換える収縮処理を所定回数実行する
   収縮処理行程と、 前記処理領域において前記収縮処理行程にて得られた画
   素データに基いて前記電子部品のリード部の存在状態に
   対応する画素データを抽出するデータ抽出行程と、 このデータ抽出行程により抽出された画素データの存在
   位置に基いて、前記処理領域内における前記電子部品の
   各リード部の重心位置に相当するリード位置データを求
   め、このリード位置データと前記部品データとに基いて
   前記電子部品の存在位置を認識する位置検出行程とから
   なる電子部品の位置認識方法。
4. 【請求項４】 位置認識対象となる複数のリード部を有
   した電子部品の外形寸法に関する部品データに基いて前
   記電子部品のリード部の存在位置を検出するための処理
   領域を設定する領域設定手段と、 前記電子部品の平面形状を撮影しイメージデータとして
   出力する撮像手段と、 この撮像手段によるイメージデータに基いてその各画素
   信号を基準値で判別することによりその電子部品の存在
   の有無に対応して二値化された画素データを得る画像処
   理手段と、 この画像処理手段にて得られた二値化された画素データ
   のそれぞれについてその画素データが前記電子部品の存
   在を示すデータであるときにその周囲に隣接する８個の
   画素データを同データと同じ値となるように書き換える
   膨張処理を所定回数実行する膨張処理手段と、 この膨張処理手段により得られた画素データののそれぞ
   れについてその画素データの周囲に隣接する８個の画素
   データのうちひとつでも前記電子部品の非存在を示すデ
   ータであるときにその画素データを前記電子部品の非存
   在を示すデータに書き換える収縮処理を所定回数実行す
   る収縮処理手段と、 前記処理領域において前記収縮処理手段にて得られた画
   素データに基いて前記電子部品のリード部の存在状態に
   対応する画素データを抽出するデータ抽出手段と、 このデータ抽出手段により抽出された画素データの存在
   位置に基いて、前記処理領域内における前記電子部品の
   各リード部の重心位置に相当するリード位置データを求
   め、このリード位置データと前記部品データとに基いて
   前記電子部品の存在位置を認識する位置検出手段とから
   なる電子部品の位置認識装置。