JPH06334390A

JPH06334390A - 部品認識装置

Info

Publication number: JPH06334390A
Application number: JP5116107A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Fukushima; 秀明福島; Yoshiaki Ikeda; 善紀池田; Benzo Aomoto; 辯三青本
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1993-05-18
Filing date: 1993-05-18
Publication date: 1994-12-02
Anticipated expiration: 2016-10-29
Also published as: JP3222982B2

Abstract

(57)【要約】【目的】電子部品の種類によらず撮像装置に良好な像
が撮像されるようにする。【構成】吸着ノズル（１２）に吸着された電子部品
（４）の種類により、該部品（４）が認識ステ−ション
に達した時にＣＰＵ（２８）はＲＡＭ（２９）の該部品
（４）の種類のパーツライブラリデータより照明のデー
タを読み出し照明回路（３１）を介して各照明ブロック
（２３）の明るさを調節する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吸着ノズルに吸着され
た電子部品に照明を当てて得られる像を撮像装置で撮像
し前記部品の前記ノズルに対する位置を認識する部品認
識装置に関す

【０００２】る。

【従来の技術】此種、電子部品自動装着装置では特開平
３−９４５００号公報に開示されたように、吸着ノズル
に取り出された電子部品には光源より発せられる光が拡
散板に拡散されて照射されその透過像が撮像カメラによ
り撮像され、吸着ノズルに対する電子部品の位置ずれが
認識されている。そして該位置ずれが角度補正及びＸＹ
方向の補正がされて該部品はプリント基板の装着すべき
位置に装着すべき角度で装着される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来技術
では常に同じ状態の光が光源より発せられると電子部品
の種類によって、撮像カメラに撮像される像が正確なも
のとならないことがある。例えば、直方体形状の電子部
品では図１０に示すように下方に余計な光が反射されず
はっきりとした輪郭の像となるが、同じ光が照射された
場合に円筒形状の電子部品では図９に示すように横方向
から光が当ると部品の下半分の上方からみた最外形より
内側の部分に光が当り、輪郭がはっきりせず正確な位置
の認識ができなくなるという欠点がある。また、円筒形
状の電子部品に合わせた光を直方体形状の電子部品に照
射したのでは光量が少なすぎてはっきりした像が得られ
ないという欠点がある。

【０００４】そこで、本発明は電子部品の種類によらず
撮像装置に良好な像が撮像されるようにすることを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため、吸着ノズルに
吸着された電子部品に照明部により照明を当てて得られ
る像を撮像装置で撮像し前記部品の前記ノズルに対する
位置を認識する部品認識装置において、前記照明部の光
量を部品種に応じて調節する調節手段を設けたものであ
る。

【０００６】また、吸着ノズルに吸着された電子部品に
照明を当てて得られる像を撮像装置で撮像し前記部品の
前記ノズルに対する位置を認識する部品認識装置におい
て、電子部品を照明する光源となる複数の照明ブロック
と、部品種に応じて前記照明ブロック毎の光量を調節す
る調節手段を設けたものである。

【０００７】

【作用】請求項１の構成によれば、調節手段は部品種に
応じて照明部の光量を調節する。請求項２の構成によれ
ば、調節手段ば部品種に応じて照明ブロック毎の光量を
調節する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面に基づき
詳述する。図２において、（１）はＸ軸サーボモータ
（２）及びＹ軸サーボモータ（３）の駆動によりＸ方向
及びＹ方向に移動されるＸＹテーブルで、チップ状電子
部品（４）（以下チップ部品（４）という。）が装着さ
れるプリント基板（５）が載置される。

【０００９】（６）は部品供給装置（７）が多数並設さ
れる部品供給台で、部品供給サーボモータ（８）の駆動
によるボールネジ（９）の回動により、ガイド（１０）
に案内されて図２の左右方向に移動される。（１１）は
下面に前記チップ部品（４）を前記部品供給装置（７）
より取り出し搬送する吸着ノズル（１２）が複数個設け
られた吸着ヘッド部（１３）が多数その周縁に設置され
るロータリテーブルで、図示しないモータの回動により
図示しないインデックスユニットを介して、間欠回動さ
れる。吸着ヘッド部（１３）は間欠回動ピッチに対応し
て設けられている。

【００１０】（Ｉ）はチップ部品（４）を部品供給装置
（７）より取り出す吸着ステーションである。（ＩＩ）
は吸着ノズル（１２）に吸着されているチップ部品
（４）の状態を部品認識装置（１６）により認識する認
識ステーションである。（ＩＩＩ）はチップ部品（４）
に対する回転補正を行うノズル回転補正ステーション
で、前記認識装置（１６）での認識結果を基に部品
（４）の角度が装着角度となるようノズル回動装置（１
７）により補正してノズル（１２）を回動させる。

【００１１】（ＩＶ）は前記ノズル回転補正ステーショ
ン（ＩＩＩ）での作業終了後のチップ部品（４）をプリ
ント基板（５）上へ装着する装着ステーションであり、
これらより電子部品自動装着装置が構成させている。次
に部品認識装置（１６）について図１及び図３に基づき
説明する。（２０）は前記各吸着ノズル（１２）の周径
部に設けられたアクリル製の拡散板で、（２１）は各ヘ
ッド部（１３）毎に該ノズル（１２）の上部に該ノズル
（１２）全てにわたって覆って設けられたアクリル製の
拡散板である。

【００１２】該拡散板（２０）（２１）はその上面部に
塗装が施され反射面となされ、その内部は導光層となさ
れまた下面はざら面になされており、横方向からの光が
該反射面で乱反射しさらに下面で拡散されてチップ部品
（４）に照射される。（２２）は前記拡散板（２０）
（２１）に光を照射する照明部であり、該照明部（２
２）は１０個の照明ブロック（２３）に分けられてい
る。各照明ブロック（２３）には発光するＬＥＤ（２
４）が複数個配置されており、後述する照明回路（３
１）により各ブロック（２３）毎にＬＥＤ（２４）の明
るさが調整できまた各ブロック（２３）毎に点灯及び消
灯が制御可能になされている。

【００１３】該照明ブロック（２３）のうちロータリテ
ーブル（１１）の外側の下側のものが照明ブロック（２
３Ａ）（２３Ｂ）（２３Ｃ）（図１の部品（４）を吸着
しているノズル（１２）側）でありこれらの上部に照明
ブロック（２３Ｄ）（２３Ｅ）（２３Ｆ）がある。照明
ブロック（２３）のうちロータリテーブル（１１）の内
側の下側のものが照明ブロック（２３Ｇ）（２３Ｈ）で
あり、これらの上部に照明ブロック（２３Ｉ）（２３
Ｊ）が取り付けられている。

【００１４】（２６）は吸着ノズル（１２）に吸着され
たチップ部品（４）の前記照明部（２２）の照明による
拡散板（２０）（２１）からの光の透過像を撮像する撮
像カメラである。電子部品自動装着装置の制御ブロック
について図４に基づき説明する。（２７）はＣＰＵ（２
８）に接続されたインターフェースで、認識処理回路
（３２）を介して前記撮像カメラ（２６）が接続されて
いる。認識処理回路（３２）は撮像カメラ（２６）の撮
像した像に基づき認識処理を行う。（２９）は記憶装置
としてのＲＡＭで、前記各吸着ノズル（１２）のセンタ
ー位置データ、ＮＣデータ及びパーツライブラリデータ
等が記憶されている。（３０）はチップ部品（４）の装
着動作に係わるプログラムを記憶するＲＯＭである。前
記インターフェース（２７）には照明回路（３１）が接
続されＣＰＵ（２８）は該回路（３１）を制御すること
により各照明ブロック（２３）の明るさを変化させ、点
灯及び消灯させることができる。

【００１５】ＲＡＭ（８２）に格納されている前記各デ
ータについて説明する。ＮＣデータは図５に示されるよ
うに、部品（４）の装着順序を示すステップ毎にプリン
ト基板（５）上への装着位置（Ｘ座標データ、Ｙ座標デ
ータ）、装着方向を示す装着角度データ（θ角度）及び
部品品種（以下「品種」という。）が格納される。コン
トロールコマンドの「Ｅ」はステップの終了を示す。

【００１６】パーツライブラリデータは図６乃至図８に
示されるように、部品品種毎に、部品（４）の厚さを示
す部品厚データ、外形寸法（部品Ｘサイズ、部品Ｙサイ
ズ）及び照明部（２２）の各照明ブロック（２３）の明
るさ（点灯消灯を含む）の状態の種類を示す「照明」の
データが格納されている。品種「Ｒ１」は断面の形状が
図９に示すように円である円筒形状のチップ部品（４）
であり（図９の２点鎖線は円の中心を通る水平線であ
る。）、照明のデータは「Ａ」が格納されている。円筒
形状の部品の場合には部品厚データは省略される。

【００１７】品種「Ｒ２」は断面形状が図１０の直方体
形状のチップ部品（４）である。以上のような構成によ
り、以下動作について説明する。先ず、プリント基板
（５）がＸＹテーブル（１）上に載置されると部品供給
部サーボモータ（８）の駆動により部品供給台（６）が
移動され、ＮＣデータのステップ「１」の品種「Ｒ１」
を供給する部品供給装置（７）が吸着ステーション
（Ｉ）に待機される。ロータリテーブル（１１）の回動
により、吸着ヘッド部（１３）が吸着ステーション
（Ｉ）に移動し、品種「Ｒ１」を取り出すべき吸着ノズ
ル（１２）が該ステ−ションの部品取出し位置に停止し
吸着ヘッド部（１３）の下降により吸着ノズル（１２）
は部品（４）を取り出す。

【００１８】次に、部品（４）を吸着した吸着ノズル
（１２）はロータリテーブル（１１）の回動により認識
ステーション（ＩＩ）に移動する。該認識ステーション
（ＩＩ）ではノズル（１２）に吸着された部品（４）が
図６のパーツライブラリデータで照明のデータが「Ａ」
であることをＣＰＵ（２８）は読み出し、該データによ
り示される状態（ＲＡＭ（２９）の他の領域に格納され
ている。）に、合わせ照明ブロック（２３Ｇ）（２３
Ｈ）及びその下方のブロック（２３Ｉ）（２３Ｊ）を消
灯させその他のロータリテーブル（１１）の外側の照明
ブロック（２３）（図１の上側）を点灯させる。これに
より拡散板（２０）（２１）が照明され該拡散板（２
０）（２１）の下面より光が照射され前記認識ステ−シ
ョン（ＩＩ）に達したチップ部品（４）の透過光が撮像
カメラ（２６）に撮像される。このときロータリテーブ
ル（１１）の内側の照明ブロック（２３）が消灯されて
いることからＬＥＤ（２４）の光が遠くから来て広がっ
て部品（４）の下方に当り図９のように入射して部品下
方に当り反射する光の量が少なくなり、また部品（４）
を吸着していない吸着ノズル（１２）に当り反射してか
ら部品（４）の下方に同様に当る光の量も少なくなり、
円筒形状の部品（４）の良好な透過像が撮像カメラ（２
６）に撮像され、該像に基づき認識処理回路（３２）が
チップ部品（４）の吸着ノズル（１２）に対する位置ず
れ等が認識される。

【００１９】次に該品種「Ｒ１」のチップ部品（４）は
ノズル回転補正ステ−ションに達し、該認識結果を補正
してノズル回動装置（１７）によりＮＣデータに合わせ
角度位置決めする。次に、該部品（４）は装着ステ−シ
ョンにてプリント基板（５）のＸＹテ−ブル（１）の移
動によりＮＣデータの示す位置に吸着ヘッド部（１３）
の下降により装着される。

【００２０】次に、上記、ステップ「１」の部品（４）
を吸着しているノズル（１２）が、認識ステーション
（ＩＩ）に停止すると、次のノズル（１２）が吸着ステ
ーション（Ｉ）に停止して、ＮＣデータのステップ
「２」に示される品種「Ｒ２」の部品（４）をステップ
「１」の場合と同様にして吸着する。該「Ｒ２」の部品
（４）が認識ステ−ションに達すると、パーツライブラ
リデータより照明のデータ「Ｂ」が読み込まれる。「Ｒ
２」の部品（４）は直方体形状であるが比較的小型の部
品であり、拡散板（２１）は明るくしなくともよいので
照明ブロック（２３Ｄ）（２３Ｅ）（２３Ｆ）（２３
Ｉ）（２３Ｊ）が暗く点灯され、その他の照明ブロック
（２３）は明るく点灯される。

【００２１】このとき照明ブロック（２３Ｇ）（２３
Ｈ）（２３Ｉ）（２３Ｊ）が点灯されていて部品（４）
を吸着していない吸着ノズル（１２）に当たって反射す
る光及び吸着ノズル（１２）に吸着されている部品
（４）に遠いため広がってきて図１０のように入射する
光は部品（４）の側面に当っても下方には反射しないの
で該光は透過像に影響しない。

【００２２】こうして照明された状態でチップ部品
（４）の透過像が前述と同様にして認識される。以下同
様にしてプリント基板（５）に該部品（４）は装着され
る。次に、ＮＣデータのステップ「３」の部品（４）が
吸着ステ−ションにて同様に吸着され認識ステ−ション
に移動する。

【００２３】該部品（４）は品種「Ｒ３」であり、図８
のパーツライブラリデータより照明のデータが「Ｃ」で
あることが読み出される。該部品（４）は大型の部品
（４）であり、拡散板（２０）のみならず拡散板（２
１）も透過像の背景になるため拡散板（２０）及び拡散
板（２１）の明るさが略同じになるような明るさに各照
明ブロック（２３）のＬＥＤ（２４）が調節された明る
さで発光するようＣＰＵ（２８）は照明回路（３１）を
制御する。

【００２４】このようにして照明された状態でチップ部
品（４）の認識が前述と同様にしてなされ、その後同様
にしてプリント基板（５）に該部品（４）の装着が行わ
れる。尚、本実施例はチップ部品（４）に対して上方か
らの光が照射されその透過像を撮像して部品認識がなさ
れるものであったが、下方より部品（４）の下面に光を
照射しその反射像を撮像カメラで撮像する場合にも部品
（４）の品種に合わせて照明ブロックの明るさを調整す
ることにより部品品種毎に最適な照明の条件とすること
ができる。

【００２５】また、円筒形状の部品（４）の場合図１に
示す程度の小さな部品の場合には拡散板（２１）を暗く
なるように例えば図３の上側の照明ブロック（２３）を
暗く発光させるなどして各照明ブロック（２３）の明る
さを調整してもよい。さらに、本実施例でパーツライブ
ラリデータに格納されていた照明のデータは本実施例に
示すようなＮＣデータのステップ毎に例えばコントロー
ルコマンドの欄に該データを格納するようにしてもよ
い。

【００２６】さらにまた、パーツライブラリデータの照
明のデータはそれ自体では各照明ブロック（２３）の明
るさがどのようなものかわからずＲＡＭ（２９）の他の
領域に該データに対応して各ブロック（２３）をどのよ
うに調整するかが格納されているものであるが、パーツ
ライブラリデータの中に直接ブロック（２３）毎の状態
を示すデータを格納するようにしてもよい。

【００２７】また、本実施例では認識ステ−ションにて
は照明部（２２）の各照明ブロック（２３）の明るさの
状態は１つのみで１回のみ撮像カメラ（２６）により撮
像されたのであるが、チップ部品（４）によってその部
分毎に何回かに分けて撮像するような場合（例えば大き
な部品であるなど）、その１部分を撮像するのに最良と
なる状態に各ブロック（２３）の明るさを調整するよう
にして、停止している間に撮像するごとに各ブロックの
明るさの状態を変えるようにしてもよい。

【００２８】また、撮像した像に応じて最良の照明状態
となるようＣＰＵ（２８）が各ブロック（２３）の明る
さを調節し再度撮像して確認するようにして最良の条件
となるように制御するようにしてもよい。さらに、照明
ブロック（２３）は本実施例では１０個に分けたのであ
るが、これより少なくてもよいし、あるいはもっと多く
分割して明るさを制御できるようにしてもよく、例えば
ＬＥＤ毎に明るさを制御できるようにしてもよい。ま
た、光源はＬＥＤでなくとも光ファイバーや面光源など
であってもブロックに分けて明るさを制御するようにで
きる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明は電子部品の種類に
応じて各照明ブロックの明るさが調整でき部品認識のた
めその像を撮像する際に最良の状態にすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の照明部及び吸着ヘッドを下方より見た
図である。

【図２】本発明を適用せる電子部品自動装着装置の平面
図である。

【図３】本発明を適用せる部品認識装置の側面図であ
る。

【図４】本発明の制御ブロック図である。

【図５】ＮＣデータを示す図である。

【図６】パーツライブラリデータを示す図である。

【図７】パーツライブラリデータを示す図である。

【図８】パーツライブラリデータを示す図である。

【図９】円筒部品に光が照射する状態を示す図である。

【図１０】直方体形状の部品に光が照射する状態を示す
図である。

【符号の説明】

（４）チップ状電子部品（１２）吸着ノズル（１４）認識装置（１６）部品認識装置（２２）照明部（２３）照明ブロック（２６）撮像カメラ（２８）ＣＰＵ（調節手段）（３１）照明回路（調節手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸着ノズルに吸着された電子部品に照明
部により照明を当てて得られる像を撮像装置で撮像し前
記部品の前記ノズルに対する位置を認識する部品認識装
置において、前記照明部の光量を部品種に応じて調節す
る調節手段を設けたことを特徴とする部品認識装置。
【請求項２】吸着ノズルに吸着された電子部品に照明
を当てて得られる像を撮像装置で撮像し前記部品の前記
ノズルに対する位置を認識する部品認識装置において、
電子部品を照明する光源となる複数の照明ブロックと、
部品種に応じて前記照明ブロック毎の光量を調節する調
節手段を設けたことを特徴とする部品認識装置。