JPH0770874B2 - 部品の位置検出方法 - Google Patents

部品の位置検出方法

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JPH0770874B2
JPH0770874B2 JP2034245A JP3424590A JPH0770874B2 JP H0770874 B2 JPH0770874 B2 JP H0770874B2 JP 2034245 A JP2034245 A JP 2034245A JP 3424590 A JP3424590 A JP 3424590A JP H0770874 B2 JPH0770874 B2 JP H0770874B2
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和隆 池田
正治 杭ノ瀬
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works 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、主として面実装用の部品を画像入力装置によ
って撮像し、画像入力装置により得られた画像に基づい
て、画像上での基準点に対する部品の位置ずれや、画像
上での基準軸に対する部品の傾きを検出するようにした
部品の位置検出方法に関するものである。
【従来の技術】
一般に、部品を回路基板に自動的に装着する際には、フ
ィーダなどによって供給された部品を、移送装置の吸着
ヘッドによって吸着して取り出し、回路基板に設定され
た実装位置まで部品を吸着したまま移送して装着するよ
うになっている。このような装着方法では、吸着ヘッド
と部品との相対位置が必ずしも一定しないから、吸着ヘ
ッドと部品との相対位置に基づいて、回路基板上の実装
位置に対する装着ヘッドの相対位置を補正する必要があ
る。とくに、部品としてリードの本数が非常に多い面実
装用の部品を用いるような場合には、隣接するリード間
のピッチが小さく、わずかに位置がずれても誤配線につ
ながるから、位置補正を正確に行う必要がある。そこ
で、移送装置による部品の移送過程で吸着ヘッドに対す
る部品の位置と傾きとを検出し、検出された部品の位置
および傾きに応じて移送中の部品の位置と傾きとのずれ
を補正して実装位置に正確に位置合わせをすることが考
えられている。 このような部品の位置検出方法としては、特開昭63−88
896号公報に示された方法がある。すなわち、画像入力
装置により部品を撮像し、部品から突設された2本のリ
ードの先端縁の中心を通る直線の画像上の基準軸に対す
る傾きを求めて、部品の傾きとし、また、隣合う2辺に
それぞれ突設された2本のリードの中心線の交点を部品
の中心と認定して、画像上の基準点に対する部品の中心
位置の変位を求めるのである。ここに、画像入力装置の
視野は、部品の全体を撮像できる大きさに設定されてい
る。
【発明が解決しようとする課題】
ところで、画像入力装置において用いられている現行の
撮像素子は、1素子当たりの画素数および単位面積当た
りの画素数に限界があるから、上述したように部品の全
体を画像入力装置によって撮像すると、分解能が低くな
る、分解能の制限によって部品の傾きや位置を正確に検
出できなくなるという問題が生じる。 本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、現
行の画像入力装置を用いながらも分解能を高くすること
ができて、部品の傾きや位置を正確に検出できるように
した部品の位置検出方法を提供しようとするものであ
る。
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、部品を画像入
力装置により撮像し、画像入力装置により得られた画像
上での基準点に対する部品の中心位置と上記画像上での
基準軸に対する部品の傾きとを求める部品の位置検出方
法において、部品は、画像入力装置により撮像される面
が矩形状であって、少なくとも隣合う2辺の各辺につい
てそれぞれ等間隔で複数本のリードが列設されたパッケ
ージを有し、画像入力装置は、リードが列設されたパッ
ケージの2辺の交差するコーナと、このコーナからパッ
ケージの各辺について数えてそれぞれ半数より多い本数
のリードの先端縁と、部品の中心とが撮像できる大きさ
で、かつ部品の全体を撮像できる大きさよりは小さい視
野を有し、画像入力装置により得られた画像について、
パッケージの各辺に設けたリードのうち少なくとも半数
本のリードの代表点を通る各直線の上記基準軸に対する
傾きをそれぞれ求めるとともに両傾きの平均の傾きを部
品の傾きとし、パッケージの各辺の中点を通り上記基準
軸に対してそれぞれ上記平均の傾きを有する各直線にそ
れぞれ直交する一対の直線の交点を求めて部品の中心位
置としているのである。
【作用】
上記方法によれば、画像入力装置の視野を、部品のほぼ
4分の1程度の面積を撮像できる程度の大きさに設定す
ればよいから、現行の画像入力装置を用いながらも分解
能を高めることができ、部分の傾きや位置の検出精度が
高まるのである。また、画像内でパッケージの各辺のリ
ードのうち少なくとも半数本のリードの代表点を通るよ
うな2直線を求め、各直線について画像の基準軸に対す
る傾きを求め、両傾きの平均を部品の傾きとするから、
多数本のリードから得た情報の平均化によってリードの
曲がりなどの影響を低減することができ、傾きの検出精
度が高くなる。しかも、リードから位置情報を得るか
ら、パッケージのように成形時の寸法公差やバリなどの
影響によって検出誤差の生じやすい部分を用いる場合に
比較すると、検出精度の低下が少なく、かつ1台の画像
入力装置を用いるだけで精度のよい位置検出が行なえる
のである。
【実施例】
本実施例では部品1が面実装用であって、直方体状のパ
ッケージ1aの4周にそれぞれ複数本のリード1bが突設さ
れているものとする。部品1を回路基板3に実装すると
きには、第1図の位置で、部品1のフィーダやトレー
から移送装置の吸着ヘッド2によって吸着して取り出
し、第1図の位置まで移送して回路基板3の実装位置
に装着する。また、吸着ヘッド2による移送過程の位
置において、ITVカメラ等の画像入力装置4によって部
品1を撮像し、リード1bなどの画像に基づいて部品1の
位置と傾きとを求めるとともに、求めた位置および傾き
に応じて回路基板3の実装位置に合致するように部品1
の位置および傾きを補正するのである。画像入力装置4
により得られた画像の処理、および吸着ヘッド2の位置
補正は、制御装置5により行われる。 画像入力装置4の視野Vは、第2図に示すように、部品
1の一部分(約4分の1)が撮像できる程度の大きさに
設定されている。すなわち、画像入力装置4の視野Vに
は、部品1の中心Oと、リード1bが突設された隣合う2
辺の間のコーナと、このコーナから各辺について数えて
各辺のリード1bの総本数の半数より多い本数のリード1b
の先端縁とが含まれる。 このようにして得られた画像に基づいて、まず、各辺の
両端のリード1bの先端縁の中心を結ぶ直線の中点を求め
る。すなわち、各辺のリード1bの総本数は、あらかじめ
与えることができるから、奇数本(2n+1)であれば、
コーナから数えて(n+1)本目のリード1bの先端縁の
中心の座標を求め、偶数本(2n)であれば、コーナから
数えて(n)本目と(n+1)本目とのリード1bの先端
縁の中心の座標を求める。こうして各辺について求めた
座標をそれぞれ(xa,ya)、(xb,yb)とする。また、一
方の辺について各リード1bの先端縁の中点a1,a2,…,an
の座標に最小二乗法を適用して、リード1bの先端縁に沿
う直線laを求め、画像の基準軸(水平軸)に対する直線
laの角度θaを求める。同様にして、他方の辺について
も各リード1bの先端縁の中点b1,b2,…,bnの座標に基づ
いて、画像の基準軸(垂直軸)に対する直線lbの角度θ
bを求める。すなわち、ここでは各リード1bの代表点と
して、リード1bの先端縁の中点a1,a2,……,an、b1,b2,
……,bnを用いている。このようにして得られた角度θ
a,θbの平均値θ[=(θa+θb)/2]を部品1の傾
きとするものである。さらに、画像の各基準軸に対して
それぞれ傾きθを有する直線に直交し、かつ(xa,y
a)、(xb,yb)をそれぞれ通る直線の交点を求め、この
交点の座標(x0,y0)を部品1の中心Oとする。以上の
ようにして、部品1の中心Oの座標((x0,y0)と、部
品の傾きθとを求めることができるから、これらの値を
用いて部品1の位置を補正することができるのである。
上記動作について第3図にまとめて示す。
【発明の効果】
本発明では上述のように、部品を画像入力装置により撮
像し、画像入力装置により得られた画像上での基準点に
対する部品の中心位置と上記画像上での基準軸に対する
部品の傾きとを求める部品の位置検出方法において、部
品は、画像入力装置により撮像される面が矩形状であっ
て、少なくとも隣合う2辺の各辺についてそれぞれ等間
隔で複数本のリード線が列設されたパッケージを有し、
画像入力装置は、リードが列設されたパッケージの2辺
の交差するコーナと、このコーナからパッケージの各辺
について数えてそれぞれ半数より多い本数のリードの先
端縁と、部品の中心とが撮像できる大きさで、かつ部品
の全体を撮像できる大きさよりは小さい視野を有し、画
像入力装置により得られた画像について、パッケージの
各辺に設けたリードのうち少なくとも半数本のリードの
代表点を通る各直線の上記基準軸に対する傾きをそれぞ
れ求めるとともに両傾きの平均の傾きを部品の傾きと
し、パッケージの各辺の中点を通り上記基準軸に対して
それぞれ上記平均の傾きを有する各直線にそれぞれ直交
する一対の直線を交点を求めて部品の中心位置としてい
るものであり、画像入力装置の視野を、部品のほぼ4分
の1程度の面積を撮像できる程度の大きさに設定すれば
よいから、現行の画像入力装置を用いながらも分解能を
高めることができ、部品の傾きや位置の検出精度が高ま
るという利点を有し、また、画像内でパッケージの各辺
のリードのうち少なくとも半数本のリードの代表点を通
るような2直線を求め、各直線について画像の基準軸に
対する傾きを求め、両傾きの平均を部品の傾きとするか
ら、多数本のリードから得た情報の平均化によってリー
ドの曲がりなどの影響を低減することができ、傾きの検
出精度が一層高くなるという効果がある。しかも、リー
ドから位置情報を得るから、パッケージのように成形時
の寸法公差やバリなどの影響によって検出誤差の生じや
すい部分を用いる場合に比較すると、検出精度の低下が
少なく、かつ1台の画像入力装置を用いるだけで精度の
よい位置検出が行なえるという利点を有するのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例における部品の移送過程を示す
動作説明図、第2図および第3図は同上の動作説明図で
ある。 1……部品、1a……パッケージ、1b……リード、2……
吸着ヘッド、3……回路基板、4……画像入力装置、5
……制御装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】部品を画像入力装置により撮像し、画像入
    力装置により得られた画像上での基準点に対する部品の
    中心位置と上記画像上での基準軸に対する部品の傾きと
    を求める部品の位置検出方法において、部品は、画像入
    力装置により撮像される面が矩形状であって、少なくと
    も隣合う2辺の各辺についてそれぞれ等間隔で複数本の
    リード線が列設されたパッケージを有し、画像入力装置
    は、リードが列設されたパッケージの2辺の交差するコ
    ーナと、このコーナからパッケージの各辺について数え
    てそれぞれ半数より多い本数のリードの先端縁と、部品
    の中心とが撮像できる大きさで、かつ部品の全体を撮像
    できる大きさよりは小さい視野を有し、画像入力装置に
    より得られた画像について、パッケージの各辺に設けた
    リードのうち少なくとも半数本のリードの代表点を通る
    各直線の上記基準軸に対する傾きをそれぞれ求めるとと
    もに両傾きの平均の傾きを部品の傾きとし、パッケージ
    の各辺の中点を通り上記基準軸に対してそれぞれ上記平
    均の傾きを有する各直線にそれぞれ直交する一対の直線
    を交点を求めて部品の中心位置とすることを特徴とする
    部品の位置検出方法。
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