JPH071840B2 - 電子部品の自動組み込み装置 - Google Patents
電子部品の自動組み込み装置Info
- Publication number
- JPH071840B2 JPH071840B2 JP60284984A JP28498485A JPH071840B2 JP H071840 B2 JPH071840 B2 JP H071840B2 JP 60284984 A JP60284984 A JP 60284984A JP 28498485 A JP28498485 A JP 28498485A JP H071840 B2 JPH071840 B2 JP H071840B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lead
- printed board
- image
- electronic component
- hole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プリント板への各種電子部品の自動組み込み
を行う装置に係り、特に本体部分とリードとの位置関係
にバラツキの多い部品や取付穴の加工精度の低いプリン
ト板を用いる場合に好適な自動組み込み装置に関する。
を行う装置に係り、特に本体部分とリードとの位置関係
にバラツキの多い部品や取付穴の加工精度の低いプリン
ト板を用いる場合に好適な自動組み込み装置に関する。
プリント板に各種電子部品（IC,コンデンサ，抵抗器
等）を自動的にロボツト等を用いて組み込む場合、各電
子部品のリードの位置とプリント板の取付穴との相対的
な位置の対応関係が問題となる。この位置の補正を行う
従来装置の第１の従来例として、プリント板の背面側に
ホトアレイからなるホトセンサを配置し、一方、プリン
ト板の表面側に反射ミラーを配置し、プリント板の取付
穴を通過した光をホトセンサにより受光し、受光位置の
ホトダイオードの信号を論理“1"として単なるスルーホ
ールとリード用ホールを区別するようにしたものが知ら
れている（特公昭55-38070号公報参照）。
等）を自動的にロボツト等を用いて組み込む場合、各電
子部品のリードの位置とプリント板の取付穴との相対的
な位置の対応関係が問題となる。この位置の補正を行う
従来装置の第１の従来例として、プリント板の背面側に
ホトアレイからなるホトセンサを配置し、一方、プリン
ト板の表面側に反射ミラーを配置し、プリント板の取付
穴を通過した光をホトセンサにより受光し、受光位置の
ホトダイオードの信号を論理“1"として単なるスルーホ
ールとリード用ホールを区別するようにしたものが知ら
れている（特公昭55-38070号公報参照）。
また、第２の従来例として３個または４個の光フアイバ
束の受光軸をプリント板の取付穴に面して配置し、プリ
ント板の穴の中心位置を検出するようにしたものが知ら
れている（特開昭57-18392号公報）。
束の受光軸をプリント板の取付穴に面して配置し、プリ
ント板の穴の中心位置を検出するようにしたものが知ら
れている（特開昭57-18392号公報）。
一般に、プリント板への電子部品の実装に当つて自動組
み込みロボツトを用いる場合、第７図に示すように、挿
入ヘツド14により電子部品15の本体部15aを挾持し、リ
ード15bをプリント板19の取付穴19aに挿入して行われ
る。ここで、問題となるのは、挿入ヘツド14の位置とプ
リント板19の取付穴19aの位置とが制御動作上一致して
いたとしても、実際の電子部品のリードの位置が個々の
部品によつて区々である場合が多いという点である。そ
の結果、リードと取付穴とが対応せず、その都度位置合
せを余儀なくされるという問題が起こる。この点に関
し、上記第1,第２の従来例はいずれも何ら配慮していな
い。
み込みロボツトを用いる場合、第７図に示すように、挿
入ヘツド14により電子部品15の本体部15aを挾持し、リ
ード15bをプリント板19の取付穴19aに挿入して行われ
る。ここで、問題となるのは、挿入ヘツド14の位置とプ
リント板19の取付穴19aの位置とが制御動作上一致して
いたとしても、実際の電子部品のリードの位置が個々の
部品によつて区々である場合が多いという点である。そ
の結果、リードと取付穴とが対応せず、その都度位置合
せを余儀なくされるという問題が起こる。この点に関
し、上記第1,第２の従来例はいずれも何ら配慮していな
い。
また、使用量が比較的少ないDIP,SIP型部品以外の複数
（３個以上）のリードを持つ部品は組込工程の終りでプ
リント板上に実装されるため、挿入ヘツドによる部品リ
ードチヤツクは既に実装された他部品と挿入ヘツドの干
渉が問題となり、部品リード先端の矯正は不可能とな
る。このため、部品挿入時点での部品のリード位置補正
が必要である。
（３個以上）のリードを持つ部品は組込工程の終りでプ
リント板上に実装されるため、挿入ヘツドによる部品リ
ードチヤツクは既に実装された他部品と挿入ヘツドの干
渉が問題となり、部品リード先端の矯正は不可能とな
る。このため、部品挿入時点での部品のリード位置補正
が必要である。
そこで、本発明は、寸法精度の悪い電子部品であつても
プリント板の取付穴との相対位置のずれを正確に修正可
能な自動組み込み装置を提供することを目的とする。
プリント板の取付穴との相対位置のずれを正確に修正可
能な自動組み込み装置を提供することを目的とする。
上記問題点を解決するために、本発明は、電子部品のチ
ヤツクしてプリント板の指定穴にリードを挿入するロボ
ツトの挿入ヘツドと、前記電子部品のリードと前記プリ
ント板の指定穴に同一位置から双方に光軸を定めた光学
系と、該光学系からの各画像を画像信号に変換するテレ
ビジヨンカメラと、該テレビジヨンカメラからの各画像
信号から前記リードと前記プリント板の指定穴との位置
誤差を算出しその位置誤差を修正する補正指令を前記挿
入ヘツドに出力する修正制御装置とを有し、前記リード
を前記プリント板の指定穴に自動的に挿入する電子部品
の自動組み込み装置において、前記挿入ヘツドと前記光
学系と１台のテレビジヨンカメラとを前記ロボツトの先
端に組み込み、前記光学系が光の入射方向を前記リード
を前記プリント板の指定穴のそれぞれに動転可能に支持
されたプリズムでなり、前記修正制御装置に前記リード
と前記プリント板の指定穴との相対的位置誤差を算出す
る画像処理手段を設けたことを特徴とするものである。
ヤツクしてプリント板の指定穴にリードを挿入するロボ
ツトの挿入ヘツドと、前記電子部品のリードと前記プリ
ント板の指定穴に同一位置から双方に光軸を定めた光学
系と、該光学系からの各画像を画像信号に変換するテレ
ビジヨンカメラと、該テレビジヨンカメラからの各画像
信号から前記リードと前記プリント板の指定穴との位置
誤差を算出しその位置誤差を修正する補正指令を前記挿
入ヘツドに出力する修正制御装置とを有し、前記リード
を前記プリント板の指定穴に自動的に挿入する電子部品
の自動組み込み装置において、前記挿入ヘツドと前記光
学系と１台のテレビジヨンカメラとを前記ロボツトの先
端に組み込み、前記光学系が光の入射方向を前記リード
を前記プリント板の指定穴のそれぞれに動転可能に支持
されたプリズムでなり、前記修正制御装置に前記リード
と前記プリント板の指定穴との相対的位置誤差を算出す
る画像処理手段を設けたことを特徴とするものである。
上記本発明の構成によれば、光学系が電子部品のリード
とプリント板の取付穴との間に介在し、同一位置にてリ
ードの先端画像と取付穴画像を光学的に認識し、その画
像情報から相互の位置ずれをとらえ、そのずれ分だけ挿
入ヘツドの位置を修正するものであるから、容易かつ正
確に位置合わせを行うことができる。したがつて、リー
ド位置の寸法精度の悪い電子部品であつても、個別的に
位置決めが可能となり、正確な取付け作業が可能とな
る。
とプリント板の取付穴との間に介在し、同一位置にてリ
ードの先端画像と取付穴画像を光学的に認識し、その画
像情報から相互の位置ずれをとらえ、そのずれ分だけ挿
入ヘツドの位置を修正するものであるから、容易かつ正
確に位置合わせを行うことができる。したがつて、リー
ド位置の寸法精度の悪い電子部品であつても、個別的に
位置決めが可能となり、正確な取付け作業が可能とな
る。
以下、本発明の一実施例を第１図〜第６図により説明す
る。
る。
第１図に本発明に係る自動組み込み装置の構成をブロッ
ク図で示し、第２図に全体構造図を示す。制御装置１は
各装置全体を管理するものであり、入力装置２を介して
あらかじめ管理に必要な制御情報が制御装置１内の記憶
部に入力されている。また、出力装置３により制御装置
１による各装置の管理状態を把持することができる。制
御装置１による制御対象は五つの部力に分けられる。そ
れらはロボツト５およびその駆動装置４、ロボツトアー
ムに取付けられた光学装置６、プリント板位置決め装置
７、部品供給装置22、そしてプリズム16を含む画像処理
装置８である。
ク図で示し、第２図に全体構造図を示す。制御装置１は
各装置全体を管理するものであり、入力装置２を介して
あらかじめ管理に必要な制御情報が制御装置１内の記憶
部に入力されている。また、出力装置３により制御装置
１による各装置の管理状態を把持することができる。制
御装置１による制御対象は五つの部力に分けられる。そ
れらはロボツト５およびその駆動装置４、ロボツトアー
ムに取付けられた光学装置６、プリント板位置決め装置
７、部品供給装置22、そしてプリズム16を含む画像処理
装置８である。
第３図は前述した装置の動作フローチヤートであり、第
４図の本発明による２画像取込み機構図と合わせて説明
する。
４図の本発明による２画像取込み機構図と合わせて説明
する。
プリント板19が位置決めされると（ステツプ100）、挿
入ヘツド14により部品15がチヤツクされ（ステツプ10
1）、プリント板19の挿入穴19a位置まで移動される（ス
テツプ102）。次いで、まず部品15のリード15bの先端か
らその軸方向に指向した画像をプリズム16を介してITV
カメラ18により取込む（ステツプ103）。取込まれたリ
ード画像12（第６図）は画像処理装置８に送られる。一
方、プリズム16はその位置で反転され（ステツプ10
4）、プリント板19の挿入穴をその貫通方向に指向した
画像をIVTカメラ18に取込む（ステツプ105）。取込まれ
た挿入穴画像13（第６図）は画像処理装置８に送られ
る。
入ヘツド14により部品15がチヤツクされ（ステツプ10
1）、プリント板19の挿入穴19a位置まで移動される（ス
テツプ102）。次いで、まず部品15のリード15bの先端か
らその軸方向に指向した画像をプリズム16を介してITV
カメラ18により取込む（ステツプ103）。取込まれたリ
ード画像12（第６図）は画像処理装置８に送られる。一
方、プリズム16はその位置で反転され（ステツプ10
4）、プリント板19の挿入穴をその貫通方向に指向した
画像をIVTカメラ18に取込む（ステツプ105）。取込まれ
た挿入穴画像13（第６図）は画像処理装置８に送られ
る。
画像処理については第５図を用いて後述するが、（ステ
ツプ106）では取込まれた二つの画像に基づいて、部品1
5のリード先端とプリント板19の挿入穴19aとの相互位置
誤差δｙ（または、δｘ）を計算し、挿入ヘツド14の位
置（すなわち、部品15のリード15bの先端位置）を挿入
穴19aに一致させるべく、挿入ヘツド14の移動方向，移
動量を決定する（ステツプ107）。決定された補正量は
挿入ヘツド14のロボツト駆動装置４に与えられ、挿入ヘ
ツド14が目的位置まで移動させる（ステツプ108）。次
いで、部品15とプリント板19との間にあるプリズム16を
移動させ（ステツプ109）、その後部品15のリード15bを
挿入穴19aに挿入すべく下降させ（ステツプ110）、挿入
動作を終了する（ステツプ111）。
ツプ106）では取込まれた二つの画像に基づいて、部品1
5のリード先端とプリント板19の挿入穴19aとの相互位置
誤差δｙ（または、δｘ）を計算し、挿入ヘツド14の位
置（すなわち、部品15のリード15bの先端位置）を挿入
穴19aに一致させるべく、挿入ヘツド14の移動方向，移
動量を決定する（ステツプ107）。決定された補正量は
挿入ヘツド14のロボツト駆動装置４に与えられ、挿入ヘ
ツド14が目的位置まで移動させる（ステツプ108）。次
いで、部品15とプリント板19との間にあるプリズム16を
移動させ（ステツプ109）、その後部品15のリード15bを
挿入穴19aに挿入すべく下降させ（ステツプ110）、挿入
動作を終了する（ステツプ111）。
次に、二つの画像（リード画像12および挿入穴画像13）
の画像処理アルゴリズムについて第５図により説明す
る。すなわち、プリズム16を介してITVカメラ10により
取込まれた二つの顔図が画像が入力されると（ステツプ
200,201）、それぞれアナログ信号から２値信号に変換
され（ステツプ202,203）、次いで、雑音除去のために
フイルタにかけられる（ステツプ204,205）。次いで、
各画像についての特徴量の抽出処理（ステツプ206,20
7）され、各特徴量により相互の画像間演算が施される
（ステツプ208）。演算結果は、第６図に示すように、
リード画像12と挿入穴画像13とが同一モニタ画面上に重
ねて表示され、その誤差を視認することができる。ちな
みに、第６図はリード位置と挿入穴位置とが互にずれて
いる状態を示している。11はCRTモニタの背景部を示し
ており、目視しやすいように背景を暗くするとともに、
はみ出たリード画像12の部分を白色で表示し、挿入穴画
像13と重なる部分について黒く表示してある。ただし、
表示の方法はこれにこだわるものではない。次いで、二
つの画像を重畳した場合の特徴量の抽出が行われ（ステ
ツプ210）、これに基づきリード15bの位置と挿入穴19a
の位置との相対的誤差が計算され（ステツプ211）、補
正量が算出され（ステツプ212）、その後は第３図の
（ステツプ108）にもどつて位置修正が実行される。
の画像処理アルゴリズムについて第５図により説明す
る。すなわち、プリズム16を介してITVカメラ10により
取込まれた二つの顔図が画像が入力されると（ステツプ
200,201）、それぞれアナログ信号から２値信号に変換
され（ステツプ202,203）、次いで、雑音除去のために
フイルタにかけられる（ステツプ204,205）。次いで、
各画像についての特徴量の抽出処理（ステツプ206,20
7）され、各特徴量により相互の画像間演算が施される
（ステツプ208）。演算結果は、第６図に示すように、
リード画像12と挿入穴画像13とが同一モニタ画面上に重
ねて表示され、その誤差を視認することができる。ちな
みに、第６図はリード位置と挿入穴位置とが互にずれて
いる状態を示している。11はCRTモニタの背景部を示し
ており、目視しやすいように背景を暗くするとともに、
はみ出たリード画像12の部分を白色で表示し、挿入穴画
像13と重なる部分について黒く表示してある。ただし、
表示の方法はこれにこだわるものではない。次いで、二
つの画像を重畳した場合の特徴量の抽出が行われ（ステ
ツプ210）、これに基づきリード15bの位置と挿入穴19a
の位置との相対的誤差が計算され（ステツプ211）、補
正量が算出され（ステツプ212）、その後は第３図の
（ステツプ108）にもどつて位置修正が実行される。
このように、複数（３以上）のリードを持つ低精度部品
15や第７図で示されるように部品のボデイ中心とリード
中心に位置ずれがある部品をプリント板に自動組み込み
する装置において、挿入穴と部品リードの相互位置誤差
を両者を相対した状態で検出し、一方を他方に合致する
よう補正させるため、安定した部品自動組み込みが可能
となる。
15や第７図で示されるように部品のボデイ中心とリード
中心に位置ずれがある部品をプリント板に自動組み込み
する装置において、挿入穴と部品リードの相互位置誤差
を両者を相対した状態で検出し、一方を他方に合致する
よう補正させるため、安定した部品自動組み込みが可能
となる。
また、ロボツトアームに挿入ヘツドと光学装置を取付け
たことにより、挿入ヘツドの停止した任意位置で部品リ
ード先端と挿入穴の両者を１台のITVカメラで画像認識
でき、装置構成が単純なものとなる。
たことにより、挿入ヘツドの停止した任意位置で部品リ
ード先端と挿入穴の両者を１台のITVカメラで画像認識
でき、装置構成が単純なものとなる。
以上述べたように、光学系が電子部品のリードとプリン
ト板の取付穴との間に介在し、同一位置にてリードの先
端画像と取付穴画像を光学的に認識し、その画像情報か
ら相互の位置ずれをとらえてずれ分だけ修正するもので
あるから容易に、かつ、正確に位置合せを行うことがで
きる。それによつてリード位置の寸法精度の悪い電子部
品であつても個々の部分について個別的に位置修正で
き、正確な取付作業が可能となる。
ト板の取付穴との間に介在し、同一位置にてリードの先
端画像と取付穴画像を光学的に認識し、その画像情報か
ら相互の位置ずれをとらえてずれ分だけ修正するもので
あるから容易に、かつ、正確に位置合せを行うことがで
きる。それによつてリード位置の寸法精度の悪い電子部
品であつても個々の部分について個別的に位置修正で
き、正確な取付作業が可能となる。
第１図は本発明に係る実施例を示すブロック図、第２図
は本発明による装置概略図、第３図は本発明による装置
動作フローチヤート、第４図は本発明による２画像取込
み機構図、第５図は本発明による画像処理フローチヤー
ト、第６図は本発明による画像処理内容説明図、第７図
は部品ボデイとリードの位置関係図である。 １……制御装置、２……入力装置、３……出力装置、４
……ロボツト駆動装置、５……ロボツト、６……光学装
置、７……プリント板位置決め装置、８……画像処理装
置、９……CRT（モニター）、10……ITVカメラ、11……
CRT背景画像、12……部品リード先端画像、13……プリ
ント板挿入穴画像、14……挿入ヘツド、15……部品、16
……プリズム、17……プリズム反転機構、18……ITVカ
メラ、19……プリント板、20……照明灯、21……CRT
（モニター）、22……部品供給装置。
は本発明による装置概略図、第３図は本発明による装置
動作フローチヤート、第４図は本発明による２画像取込
み機構図、第５図は本発明による画像処理フローチヤー
ト、第６図は本発明による画像処理内容説明図、第７図
は部品ボデイとリードの位置関係図である。 １……制御装置、２……入力装置、３……出力装置、４
……ロボツト駆動装置、５……ロボツト、６……光学装
置、７……プリント板位置決め装置、８……画像処理装
置、９……CRT（モニター）、10……ITVカメラ、11……
CRT背景画像、12……部品リード先端画像、13……プリ
ント板挿入穴画像、14……挿入ヘツド、15……部品、16
……プリズム、17……プリズム反転機構、18……ITVカ
メラ、19……プリント板、20……照明灯、21……CRT
（モニター）、22……部品供給装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−233899（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−103700（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−112684（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−171198（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−17195（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】電子部品をチヤックしてプリント板の指定
穴にリードを挿入するロボットの挿入ヘッドと、前記電
子部品のリードと前記プリント板の指定穴に同一位置か
ら双方に光軸を定めた光学系と、該光学系からの各画像
を画像信号に変換するテレビジョンカメラと、該テレビ
ジョンカメラからの各画像信号から前記リードと前記プ
リント板の指定穴との位置誤差を算出しその位置誤差を
修正する補正指令を前記挿入ヘツドに出力する修正制御
装置とを有し、前記リードを前記プリント板の指定穴に
自動的に挿入する電子部品の自動組み込み装置におい
て、前記挿入ヘッドと前記光学系と１台のテレビジョン
カメラとを前記ロボットの先端に組み込み、前記光学系
が光の入射方向を前記リードと前記プリント板の指定穴
のそれぞれに動転可能に支持されたプリズムでなり、前
記修正制御装置に前記リードと前記プリント板の指定穴
との相対的位置誤差を算出する画像処理手段を設けたこ
とを特徴とする電子部品の自動組み込み装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60284984A JPH071840B2 (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | 電子部品の自動組み込み装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60284984A JPH071840B2 (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | 電子部品の自動組み込み装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62143497A JPS62143497A (ja) | 1987-06-26 |
| JPH071840B2 true JPH071840B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=17685626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60284984A Expired - Lifetime JPH071840B2 (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | 電子部品の自動組み込み装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH071840B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2956842B2 (ja) * | 1988-01-20 | 1999-10-04 | 株式会社東芝 | 位置決め装置 |
| JP2803221B2 (ja) * | 1989-09-19 | 1998-09-24 | 松下電器産業株式会社 | Ｉｃ実装装置及びその方法 |
| JP5531945B2 (ja) * | 2010-12-22 | 2014-06-25 | パナソニック株式会社 | 部品実装装置及び部品実装方法 |
| EP3032932B1 (en) | 2013-08-07 | 2017-11-22 | Fuji Machine Mfg. Co., Ltd. | Lead position detecting apparatus and component inserting machine |
| JP6331335B2 (ja) * | 2013-10-31 | 2018-05-30 | セイコーエプソン株式会社 | 制御装置、ロボット、ロボットシステム及び制御方法 |
| JP6368275B2 (ja) * | 2015-04-17 | 2018-08-01 | ヤマハ発動機株式会社 | 部品実装機、部品実装方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5717195A (en) * | 1980-07-07 | 1982-01-28 | Nippon Electric Co | Device for automatically inserting part |
| JPS59112684A (ja) * | 1982-12-20 | 1984-06-29 | 富士通株式会社 | チツプ部品の位置合せ方法 |
| JPS59171198A (ja) * | 1983-03-18 | 1984-09-27 | 株式会社日立製作所 | 多足電子部品のリ−ド線検出方法 |
| JPS60103700A (ja) * | 1983-11-11 | 1985-06-07 | 株式会社日立製作所 | 部品の位置決め装置 |
| JPS60233899A (ja) * | 1984-05-02 | 1985-11-20 | 日立電子株式会社 | 部品搭載装置 |
-
1985
- 1985-12-18 JP JP60284984A patent/JPH071840B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62143497A (ja) | 1987-06-26 |
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