JPH0824232B2

JPH0824232B2 - チップ部品表裏判定装置

Info

Publication number: JPH0824232B2
Application number: JP1135056A
Authority: JP
Inventors: 昌和森本
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1989-05-29
Filing date: 1989-05-29
Publication date: 1996-03-06
Anticipated expiration: 2011-03-06
Also published as: US5099522A; JPH031600A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、チップ部品表裏判定装置に関し、詳しく
は、チップ化された抵抗やコンデンサ、集積抵抗、集積
コンデンサ、そしてダイオード,ICなどの半導体チップ
部品等を基板にマウンタを用いて自動実装する場合にお
いて、マウンタの手前でその部品の表裏を短時間に検出
して表側（或は裏側でも可）のチップ部品のみを効率よ
く供給出来るような部品供給システムの表裏判定装置に
関する。

［従来の技術］従来の部品自動実装装置の部品供給システムとして
は、内部が渦巻き状になっている円形のパーツフィーダ
に所定の周波数で振動を加えてチップ部品を周辺部まで
移送し、周辺部からロボット等の部品ハンドリング位置
へと送り込むものが知られている。

このようなシステムでは、チップ部品の排出口の手前
でチップ部品の表裏を判定して、裏となっているものに
ついては排除し、供給しないようにしている。これは、
例えば、パーツフィーダの部品送り口付近に設けられた
爪等を作用させ、裏返しの部品をフィーダ内部に戻すよ
うな処理をすることで行われる。

この場合の従来のチップ部品の表裏判定は、例えば、
チップ部品の表裏面の反射状態の相違を判別することに
より行われ、部品送り速度との関係でホトセンサ（反射
型センサ）を３個配列して、これらセンサのいずれかの
表裏の検出信号で表裏判定を行い、判定の信頼性を上げ
ている。

［解決しようとする課題］自動実装をするような装置では、ハンドリング処理が
向上するにつれて、多くのチップ部品を短時間に送りこ
むことが必要になるが、従来のようにシリアルな状態で
３箇所或はそれ以上の箇所において表裏判定してチップ
部品を供給するチップ部品フィーダにあっては、送り制
御のばらつきで表裏検出が出来ないことがある。また、
１回の裏判定では信頼性が低下して自動実装に向かな
い。

この発明は、このような従来技術の問題点を解決する
ものであって、短時間にチップ部品の表裏判定ができ、
その供給効率を向上させることができるチップ部品表裏
判定装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］このような目的を達成するためのこの発明のチップ部
品表裏判定装置の特徴は、表裏で反射率の相違する複数
のチップ部品を一列に配列するマガジンと、一列の配列
に沿った少なくとも１ラインのイメージをチップ部品１
個が複数の画素に割り当てられる関係で電気信号に変換
するイメージセンサと、このイメージセンサからの１ラ
インの電気信号をサンプリングして１ライン分をデジタ
ル値の多階調データに変換するA/D変換回路と、このA/D
変換回路の各多階調データについて所定の閾値と比較す
ることで反射率の相違に応じて所定以上の反射率に相当
する多階調データ数量あるいは所定以下の反射率に相当
する多階調データ数量を得てこれを所定の基準数と比較
することで表裏を判定する判定手段とを備えるものであ
る。

［作用］このように、一列分のチップ部品のイメージをイメー
ジセンサで同時に得て、チップ部品の表裏判定処理を一
列分同時に行うことから部品１個当たりの表裏判定に要
する時間が非常に短くなり、効率のよい表裏判定ができ
る。しかも、１ラインごとのデータ処理になるので多く
の部品についての表裏判定のデータ処理あるいはその処
理回路が単純になる上に、表裏の判定結果と１ライン上
の実際の部品の位置との関係付けが簡単にできる。

また、従来のように１回の表裏判定を１つのホトセン
サで行う場合には、判定結果が１ビットとなって、１対
１の対応関係で行われるのに対し、イメージセンサの画
素を１部品に対して複数個（或は多数）割り当てること
により、多階調データを画素対応に発生させることがで
きるので、所定以上の反射率に相当する多階調データ１
つについて１ビットの判定結果を割当てれば、あるいは
所定以下の反射率に相当する多階調データ１つについて
１ビットの判定結果を割当てれば複数ビットの合計で表
裏判定することが可能であり、表裏判定の信頼性を向上
させることができる。

［実施例］以下、この発明の一実施例について図面を参照して詳
細に説明する。

第１図は、この発明のチップ部品表裏判定装置を適用
した一実施例のチップ部品表裏検出部の概要図であり、
第２図は、その表裏判定処理装置の構成を示すブロック
図である。

第１図において、１はマガジンであり、2,2,2・・・
・は、マガジン１に縦横に所定のピッチで等間隔に配列
されたチップ部品である。これらチップ部品２は、例え
ば、横の列には40個程度、縦の列には80個程度収納され
ていて、図において、黒塗りで示すものが裏となって収
納されたチップ部品であり、それはチップ部品２からの
反射がない状態を示している。また、白く示すものが表
となっているもので、反射がある状態を示している。な
お、チップ部品２は、表裏で反射率が相違していて、こ
の例では、表側の反射率が高い状態にある。

ここで、マガジン１は、Ｙ方向移動台３上に所定の基
準に合わせて位置決めされて載置されている。そして、
その上部にはカメラ４に内蔵されてリニアイメージセン
サ（以下一次元CCD）５（第２図参照）が設けられてい
る。一次元CCD5の配置は、Ｘ方向にその素子のラインが
一致していて、Ｙ方向移動台３の移動方向に直交し、チ
ップ部品２の横一列に対応するようになっている。

6,6,6・・・は、照明光源であって、マガジン１の表
面に均一な照明を行うように複数個がチップ部品２の横
列（Ｘ方向）に沿って設けられている。

このような構成において、Ｙ方向移動台３は、後述す
るCPU（マイクロプロセッサ）11（第２図参照）の制御
でＹ方向にピッチ送りされ、その送り量は、１つの部品
について複数個（例えば、２回）のイメージが採れるよ
うに微少送りされて２回のイメージ採取が終了した後に
マガジン１の縦方向（Ｙ方向）のチップ部品２の配列間
隔に対応して所定量だけ送られ、次の横一列の部品イメ
ージが採取されるように送り制御される。その結果とし
て順次Ｙ方向送りが繰り返され、配列されたすべてのチ
ップ部品２がスキャンされる。

ここで、Ｙ方向移動台３に載置されたマガジン１と一
次元CCD5との位置関係は、第２図に示すように、まず、
最初の横一例の40個のチップ部品の映像がすべて一次元
CCD5の受光面７（第２図参照）にカメラのレンズ系８
（第２図参照）を通して結像するように位置付けられ、
Ｙ方向移動台３がピッチ送りされるごとに、次の横一列
が一次元CCD5の受光面７に結像するように制御されると
ともに、横一列の部品については、隣接したラインで複
数回そのイメージが採取されるように制御される。

第２図は、このような制御を行ってマガジン１に収納
されたチップ部品２の表裏を判定する表裏判定処理装置
10であって、Ｙ方向移動台３は、CPU11により入出力（I
/O）インタフェース16を介して制御され、所定量ピッチ
送りされる。一次元CCD5により検出される一列,40個の
チップ部品2,2,2・・・のイメージ信号は、アンプ12で
増幅されてA/D変換器13へ加えられる。A/D変換器13は、
そのイメージ信号をサンプリングして、例えば、256階
調のデジタル値に変換してデジタル化し、サンプリング
した各デジタルデータ（一列のチップ部品２）の映像を
フレームメモリ14へと送出する。その結果、フレームメ
モリ14に横一列分のイメージデータが記憶される。な
お、フレームメモリ14の記憶開始と一次元CCD5からの読
出し信号の最初の位置とを一致させるために、一次元CC
D5からの同期信号がフレームメモリ14に入力されてい
る。また、このフレームメモリ14は、横一列について複
数回採取されたイメージデータが１マガジン分記憶可能
な容量を有している。

次に、記憶されたこれらのデジタルデータは、CPU11
により読出されてメモリ15に記憶された表裏判定処理プ
ログラム15aに従って処理され、各チップ部品につてい
その位置と表裏の判定結果とがI/Oインタフェース16を
介して外部へと出力される。なお、チップ部品２のマガ
ジン１上の部品の位置は、部品位置アドレスとして管理
され、これによりチップ部品２のマガジン１上の位置が
示される。また、白／黒の判定結果は、例えば、１ビッ
トのHIGHレベル（表）,LOWレベル（裏）の信号として出
力される。

出力された位置データ（チップ部品の位置アドレス）
と表裏の判定結果とは、チップ部品をハンドリングする
ハンドリング装置等へと送られ、表となっているチップ
部品のみがピックアップされて基板等の実装に供される
ことになる。また、裏となった部品は、元のホッパ等に
戻されて再びマガジン１に収納されて表裏判定の対象と
なる。

ところで、前記のチップ部品の位置アドレスである
が、これは、例えば、マガジン１の縦横の列に対応する
Ｘ方向のアドレスとＹ方向のアドレスとで構成され、CP
U11がＹ方向移動台３のピッチ送りに応じて次の一列に
移動したときにＹ方向のアドレスが更新され、それがチ
ップ部品２のＹ方向の位置アドレスとなり、一次元CCD5
の40個のイメージデータを処理して、その順序に応じて
得られた順番がＸ方向のアドレスとして与えられる。

また、CPU11の表裏判定処理としては、40個のチップ
部品に対応してA/D変換されたイメージデータデータ
（各画素に対応して得られる多階調データ一列分）につ
いて一定の閾値を設定し、表裏及び部品の境界を判定す
ることにより行うことができる。

例えば、一次元CCD5の受光面７上の画素数を4096と
し、横一列の40個の部品の配列長を120センチ程度と
し、横方向の間隔を部品と同じ幅と仮定すれば、4096/8
0で１チップ部品当たり51画素程度が対応することにな
る。また、一次元CCD5からの映像をA/D変換する階調を
前記のように256階調とすれば、その明暗が256の分解能
で表現され、これを所定の基準閾値と比較して判定すれ
ば、反射のあるところとないところとの判定ができ、そ
の反射のあるところの数量、すなわち、基準閾値と比較
した結果得られる、基準閾値以上の多階調データの数量
につていある基準数量の閾値と比較判定すれば、表裏関
係と部品の位置とがそれぞれ算出される。

このように、１部品について複数の画素（できるだけ
多くの画素）を対応させて判定するようにしているの
で、表裏判定の信頼性を向上させることができる。しか
も、この実施例では、横一列の部品のイメージを複数回
（例えば２回）採るようにしているので、数量、すなわ
ち、基準閾値と比較した結果得られる、基準閾値以上の
多階調データの数量等はそれぞれの和等によることがで
き、さらに前記の判定がより正確にできる。

以上説明してきたが、実施例では、一次元イメージセ
ンサを使用しているが、これは、二次元イメージセンサ
であってもよい。二次元イメージセンサ等を使用すれ
ば、横一列について、複数回スキャンすることも不要と
なり、また、１回のイメージで複数列の部品のイメージ
を検出することができる。なお、縦横の部品配列数、イ
メージセンサの画素数は、判定するチップ部品の大きさ
等により適宜選択することができる。

実施例では、チップ部品の表を基準として判定してい
るが、これは、反射率の大きな面が裏であるような場合
には、裏を基準として判定してもよい。また、反射がな
い方を検出してもよい。

［発明の効果］この発明にあっては、一列分のチップ部品のイメージ
をイメージセンサで同時に得て、チップ部品の表裏判定
処理を一列分同時に行うことから部品１個当たりの表裏
判定に要する時間が非常に短くなり、効率のよい表裏判
定ができる。しかも、１ラインごとのデータ処理になる
ので多くの部品についての表裏判定のデータ処理あるい
はその処理回路が単純になる上に、表裏の判定結果と１
ライン上の実際の部品の位置との関係付けが簡単にでき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のチップ部品表裏判定装置を適用し
た一実施例のチップ部品表裏検出部の概要図、第２図
は、その表裏判定処理装置の構成を示すブロック図であ
る。１……マガジン、２……チップ部品、３……Ｙ方向移動
台、４……リニアイメージセンサカメラ（一次元CC
D）、５……照明光源、６……レンズ、７……受光面、1
0……表裏判定処理装置、11……CPU、12……アンプ、13
……A/D変換器、14……フレームメモリ、15……メモ
リ、16……入出力インタフェース。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表裏で反射率の相違する複数のチップ部品
を一列に配列するマガジンと、前記一例の配列に沿った
少なくとも１ラインのイメージを前記チップ部品１個が
複数の画素に割り当てられる関係で電気信号に変換する
イメージセンサと、このイメージセンサからの前記１ラ
インの電気信号をサンプリングして前記１ライン分をデ
ジタル値の多階調データに変換するA/D変換回路と、こ
のA/D変換回路の各前記多階調データについて所定の閾
値と比較することで前記反射率の相違に応じて所定以上
の反射率に相当する前記多階調データ数量あるいは所定
以下の反射率に相当する前記多階調データ数量を得てこ
れを所定の基準数と比較することで前記表裏を判定する
判定手段とを備えるチップ部品表裏判定装置。