JPS62287108A - 電子部品位置測定方法 - Google Patents

電子部品位置測定方法

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Publication number
JPS62287108A
JPS62287108A JP61130174A JP13017486A JPS62287108A JP S62287108 A JPS62287108 A JP S62287108A JP 61130174 A JP61130174 A JP 61130174A JP 13017486 A JP13017486 A JP 13017486A JP S62287108 A JPS62287108 A JP S62287108A
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JP
Japan
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electronic component
board
image
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rows
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Pending
Application number
JP61130174A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Suzuki
健司 鈴木
Seiji Hata
清治 秦
Kenjiro Fujii
健二郎 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP61130174A priority Critical patent/JPS62287108A/ja
Publication of JPS62287108A publication Critical patent/JPS62287108A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 五 発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は面付は部品の自動実装技術に係り、特に、面付
は部品の位置を測定する電子部品位置測定方法に関する
〔従来の技術〕
面付は部品等の電子部品を自動的にプリント基板等に実
装する場合、ロボットハンドに保持した電子部品の位置
とこれを挿着するプリント基板の位置とを測定し、両者
の位置合せを行ないながら電子部品をプリント基板の所
定箇所に挿入する。
従来は、例えば第8図(b)に示すように、プリント基
板10所定箇所に立置決めマーク2を設けておき、プリ
ント基板1をカメラ等の視覚装置3で観察し、第8図(
a)に示すように、測定範囲4の枠内に入った位置決め
マーク2の位置を測定することで、電子部品との位置合
せを行なっている。
尚、従来の電子部品位置測定方法に関するものとして、
例えば特開昭60−1900号公報がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
基板に位置決めマークを付してその位置を測定するとい
う考えは、測定対象の位置が予め大まかに定まっており
、画像の中に固定した測定範囲内に測定対象が必ず入る
という事を前提としている。
しかし、上述した前提は、電子部品の小型化が進むと、
成立が困難になる。また、電子部品や基板の位置を機械
的に規制するには精度的な困難を伴うが、電子部品が小
型化すると益々位置規制を機械的に行なうことが不可能
になる。そこで、小型化が進む電子部品の自動挿着を促
進するにあたって、従来の方法とは別の、つまり、粗位
置決めを必要としない電子部品位置測定方法の開発が望
まれてきている。
本発明の目的は、粗位置決めが不要な電子部品位置測定
方法を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、視覚装置を備え、該視覚装置でとらえた電
子部品のピン列及び基板のランド列の画像に基づいて電
子部品を基板て自動挿着する電子部品自動搭載装置にお
いて、前記視覚装置がとらえた画像の中から電子部品の
ピン列形状に対応する固有パターンを抽出し、該抽出パ
ターン位置に基づいて電子部品と基板の当該挿入箇所と
の位置合せを行なうことで達成される。
〔作用〕
電子部品の画像を視覚装置でとらえ、該電子部品のピン
列の固有の形状(例えば、フラットパッケージICは、
4周に接点用ピン列かならぶ形状をしている。)を抽出
することで電子部品の位置が測定される。一方、基板の
ランド列を視覚装置でとらえ、画像中から前記電子部品
の形状に対応する形状のパターンを抽出し、該パターン
から基板の位置が測定される。これによシ、電子部品の
基板に対する相対位置が測定され、両者を立置合せする
ことで電子部品が基板の当該箇所にスムースに挿着され
る。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図乃至第7図を参照して
説明する。
以下の実施例の説明では、周囲四辺に接続用ビン列が突
設されたフラットパッケージICを基板に自動挿着する
場合について述べる。
フラットパッケージIC,または基板上のランドの画像
は、第2図に示されるようにピンや接点の部分が明るい
領域11となり、検出し易い。これらの領域11は、単
独では形状に特徴が無く、皆、同じ形をしているため識
別しにくい。また、画像内には図示しない基板配線など
、別のパターンも入るため識別は一層困難である。しか
し、全体として見ると、領域11の規則正しい配置に特
徴がある事がわかる。即ち、直線上に領域110重心(
×印で示す)が並んだ列が平行或いは直交している。そ
こで、本実施例では、第1図に示すように、フラットパ
ッケージIC1Oと基板12とを視覚装置13でとらえ
、フラットパッケージIC10のピン14の列、基板1
2のランド15の列を検出し、得られたピン列あるいは
ランド列から直線i6,17,18.19を求め、位置
合せを行なう。
第3図は電子部品搭載装置の外観図である。本装置は、
架台20.直交形ロボ、7 ) 21 、基板搬送部2
2、部品供給部23、画像処理部24を備えている。直
交形ロボット21はハンド25を有し、該ハンド25に
下向きに基板用カメラ26が、架台20の上部に上向き
にIC用カメラ27が取り付けられている。
基板搬送部22と部品供給部23は夫々基板とICの入
ったパレットとを供給し、一定位置に固定する。基板は
架台1上に固定され、ICはハンド25に真空吸着され
る。そこで、基板の固定位置を、基板用カメラ26でと
らえた画像から詳細は後述するように画像処理部24で
精密測定する。
一方、ハンド25がICをチャックした後、該ハンド2
5をIC用カメラ27上に(i置決めし、ハンド25に
対するrCの相対位置を詳細は後述するようにカメラ2
7からの画像に基づき画像処理部24で精密測定する。
この電子部品搭載装置の動作の概要を第4図のフローチ
ャートで説明する。
まず、基板が基板搬送部22により送られて来て一定立
置に機械的に固定される。次に、ハンド25が移動し、
基板上のランドを基板用カメラ26で撮ることができる
位置に停止される。次に、基板用カメラ26によりラン
ドを含む基板の画像が撮像され、該画像は後述するよっ
て画像処理部24で処理され、ランドの立置(X)+Y
(、+θL)がロボット座標系において求められる。
次に、ハンド25をパレット上に移動し、ICをチャッ
クする。次に、ハンド25をIC用カメラ27上に移動
し、ここでICの画像を撮像する。
この画像は、後述するように画像処理部24で処理され
、ICとハンドの位置ずれ(x、、yx、θr)がロボ
ット座標系において求められる。最後に、ハンド25を
(x、−x工、YL−Yl、θ、−θ1)に移動し、垂
直に降ろすと、ICがランド上に正しく搭載される。
上述した画像処理部での画像処理の詳細を、第5図のフ
ローチャートを参照して説明する。
まず、画像を入力し、第2図に示すように領域11が明
瞭となるように領域化を行なう。次に、すべての領域の
重心を求め、重心座標にHough K換をかける。
平面内の点集合の中に直線上に並ぶ部分集合がある時、
この直線を求める方法にHough変換がある。以下、
これを説明する。第6図に示す直線上の方程式は cosθ−X + sinθ#y−r = o    
 −−(1)で表わされる。この式かられかるように、
直線の方程式はrとθの2つのパラメータで表わす事が
できる。この直線上が点(XI ’yj )を通る条件
はcosθ倶x、+5in19 ly、 −r=o  
    −・・(2)である。これを、X1+ ’f 
lを定数としてr−θ空間に描くと第7図(b)に示す
ようになる。画面内のX−Y座標系を第7図(a)のよ
うに定義した場合−6sx<r< 23X、−180°
〈θく180°と、有限空間に納める事ができる。この
、座標空間からパラメータ空間への変換をHough変
換と呼ぶ。参考文献としては長尾真著「画像認識論」(
コロナ社)p72〜74が挙げられる。パラメータ空間
内の点は、座標空間内の直線に対応する。第7図(C)
のように、座標空間内に直線と見なし得る点列A、B。
C,D  がある時、その各点に対応するパラメータ空
間内の曲線A、B、C,Dは第7図(d)のように1点
Pに交わる。従って、パラメータ空間内で多くの曲線が
交わる点を探す事により、座標空間内の直線状点列と、
その直線の方程式を求める事ができる。曲線の交点を求
めるには、パラメータ空間を細かい格子状に区切ってお
き、各格子区間毎に曲線が通った回数をカウントし、回
数の多い区間が直線状点列に対応すると判定できる。
そこで、第5図に戻り、重心座標にRough変換を施
した後、パラメータ空間を細かい格子区間に区切り、曲
線通過回数が所定値より多い区間を抽出する。但し、所
定値は、−列毎のビン数、ランド接点数から予め定めて
おく。求まった区間の中央値(rl、θ、)(1=1.
2.・・・)を直線の・くラメータとする。こうして求
まった多数の直線のうち、ICビン列やランドの接点列
には一定の条件がある。
即ち、2本ずつの平行線をなし、かつ平行線の組どうし
は直交する。また平行線間の距離= d !/i一定値
になる等である。これらの条件に従って直線の中からビ
ン列または接点列だけを選別する。これで位置は求まっ
た事になるが、データとして利用するために、代表点の
座標の形で求める必要がある。そこで、ダjえば、平行
線の中線の交点(X。
Y)、及び中線の2等分線がX軸と成す角θを全体の座
標として求める。
尚、第4図の説明では、ランド及びICの位置はロボッ
ト座標系において求められるが、そのためには、まず視
覚座標系で求めてから、各カメラに固有の位置定数、光
学定数に基づき座標変換を行なう必要がある。
以上説明したように、本実施例によれば、立置測定対象
であるICまたはランドの像が画面内のどこにあっても
位置測定ができるので、ICやランドの像を画面内の測
定範囲に位置決けるために予め粗位置決めを行なう必要
がなく、また、粗位決めにより測定対象を測定範囲内に
収める事が困難な場合でも位置測定ができるという効果
がある。
〔発明の効果〕
本発明によれば、電子部品の固有形状に対応するパター
ンを撮影画像中から抽出して位置を測定するため、粗位
置決めが不要となり、また、機械的な固定機構に高精度
が不要となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の説明図、第2図はフラット
パッケージICの撮像画像図、第3図は電子部品搭載装
置の外観図、第4図は部品搭載処理フローチャート、第
5図は画像処理フローチャート、第6図は直線を定義す
るグラフ、第7図(a)。 (b) 、 (c) 、 (d)はハフ(Hough)
変換説明図、第8図(a)。 (b)は従来方式の説明図である。 10・・・フラットパッケージIC,11・・・領域、
12・・・基板、13・・・カメラ、14・・・ビン、
15・・・ランド、16.17,18.19・・・直線
、20・・・架台、21・・・直交形ロボット、22・
・・基板搬送部、23・・・部品供給部、24・・・画
像処理部、25・・・ハンド、26・・・基板用カメラ
、27・・・工C用カメラ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、視覚装置を備え、該視覚装置でとらえた電子部品の
    ピン列及び基板のランド列の画像に基づいて電子部品を
    基板に自動挿入する電子部品自動搭載装置において、前
    記視覚装置でとらえた画像の中から、電子部品のピン列
    の固有形状に対応する固有パターンを抽出し、該固有パ
    ターンの位置により電子部品の基板に対する位置を測定
    することを特徴とする電子部品位置測定方法。 2、画像をハフ変換して直線パターンを抽出し、直線パ
    ターンの組の中から所定条件を満たす組を前記固有パタ
    ーンとして抽出することを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の電子部品位置測定方法。
JP61130174A 1986-06-06 1986-06-06 電子部品位置測定方法 Pending JPS62287108A (ja)

Priority Applications (1)

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JP61130174A JPS62287108A (ja) 1986-06-06 1986-06-06 電子部品位置測定方法

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JP61130174A JPS62287108A (ja) 1986-06-06 1986-06-06 電子部品位置測定方法

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Publication Number Publication Date
JPS62287108A true JPS62287108A (ja) 1987-12-14

Family

ID=15027806

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JP61130174A Pending JPS62287108A (ja) 1986-06-06 1986-06-06 電子部品位置測定方法

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JP (1) JPS62287108A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01315986A (ja) * 1988-06-15 1989-12-20 Stanley Electric Co Ltd El素子の製造装置
JPH03104300A (ja) * 1989-09-19 1991-05-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ic実装装置及びその方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01315986A (ja) * 1988-06-15 1989-12-20 Stanley Electric Co Ltd El素子の製造装置
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