JPS63312695A - 電子部品の位置決め制御装置 - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、例えばプリント基板の導電パターンと液晶表
示板の電極パターンを電気的に接続する際の位置決め時
に利用する電子部品の位置決め１１１ｔＩｌ装置に係わ
り、特に雨雪子部品の位置ずれ闇を高精度に検出する電
子部品の位置決め！１　ｆｉｌ装置に関する。

（従来の技術） 一般に、プリント基板の導電パターンと液晶表示板の電
極パターンを電気的に接続する場合、照明装置を用いて
前記電子部品の所定箇所を適宜な明るさに照明した後、
雨雪子部品のパターンの位置を検出しこれら両パターン
の位置から位置ずれ量を求めて電子部品を所定位置に移
動＄り御している。

ところで、従来、以上のような電子部品の位置決め制御
に際し、上記照明方式およびパターン位置検出手段等の
違いから幾つかの装置が開発されている。

その１つは、プリント基板および液晶表示板ごとに個別
に照明装置およびＩＴＶカメラを設置して個別に照明を
行い、かつ、個別にパターン位置を検出する方式である
。具体的には、一方の照明装置を用いて傾斜照明方式に
よりプリント基板の導電パターンを照らした後、一方の
ＩＴＶカメラでプリント基板の導電パターンを＠象して
パターン位置を検出する。同様に、他方の照明装置を用
いて同軸落射照明方式で液晶表示板の電極パターンを照
らした後、他方のＩＴＶカメラで液晶表示板のパターン
をｍｔａして電極パターンの位置を検出する。しかる後
、両パターンの位置から位置ずれ開を計算し、この位置
ずれ量に基づいてＸ−Ｙテーブルを駆動制御しプリント
基板および液晶表示板の何れか一方または両方を適切な
位置に設定する構成である。

しかし、この電子部品の位置決め制ｗＪ装置は、２台の
ＩＴＶカメラでそれぞれ別々の電子部品のパターンを観
察しているので、ＩＴＶカメラで撮像して得られたパタ
ーン撮像データの位置関係を調整する必要があり、補正
処理の複雑さは否めない。

他の１つは、プリント基板、液晶表示板ごとに個別に照
明装置を用い、かつ、１台のＩＴＶカメラを用いてパタ
ーン位置を検出する方式である。

すなわち、プリント基板の導電パターンと液晶表示板の
電極パターンを同−視野内で望むようにＩＴＶカメラを
設置した後、一方の照明装置を用いて傾斜照明方式によ
りプリント基板の導電パターンを照明し、かつ、他方の
照明装置を用いて同軸落射照明方式で液晶表示板の電極
パターンを照明し、前記ＩＴＶカメラで撮像されたパタ
ーン撮像データから両パターンの位置を検出し、これら
両パターンの位置から求めた位置ずれ量に基づいてＸ−
Ｙテーブルを駆動制御する構成である。

この電子部品の位置決め制御装置は、２つの照明装置を
用いて異なる照明方式により同時にプリント基板の導電
パターンと液晶表示板の電極パターンを照らし、１台の
ＩＴＶカメラで両パターンをａ像する構成であるので、
各パターンの色の違い等によって階調再現性が異なった
り、あるいは両前明方式の混在による反射光の相違によ
り、ＩＴＶカメラで１りられた撮像データのレベルが非
常に不安定な状態となり、この撮像レベルから求めた両
パターンの位置ずれ量に基づいて位置制御しても電子部
品を適切な位置に設定できない。これを解決するには２
つの照明装置の明るさを調整する必要があるが、各パタ
ーンの最初の設定位置に応じて上記影響が異なるために
その調整作業は非常に複雑である。

（発明が解決しようとする問題点） 従って、以上述べた前者の装置は、２台のＩＴＶカメラ
を用いてパターン撮像データを取得した後、２台のＩＴ
Ｖカメラで撮像しているために、データ処理時に２台の
ＩＴＶカメラの設置間隔相当分だけ距離を近ずけるデー
タ処理および２台のＩＴＶカメラの設置位置および方向
関係を処理し両パターンの位置ずれ量を計算する必要が
あるので、位置ずれ補正量に誤差を含む場合が多く、常
に確実にプリント基板および液晶表示板を適切な位置に
位置決めすることは難しい。

一方、後者の装置は、調整作業が煩雑であり、また、位
置決め精度が悪く信頼性に欠ける問題がある。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、各電子部品
のパターン位置を安定な状態で正確に検出し得、かつ、
照明装置の調整作業を行うことなく簡単なデータ処理に
より両パターンの位置ずれ昆を正確に取得できる電子部
品の位置決め制御装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明による電子部品の位置決め制ｔｌｌｌ装置は、互
いに異なる階調を持ったパターンが形成されている前記
第１および第２の電子部品と、同軸落射照明方式で前記
両型子部品のパターンの照明を行い、かつ、前記両型子
部品のパターンを同−視野内で望むように撮像８置を設
定してパターンを撮像するパターン撮像手段と、前記撮
像装置で撮像されたパターン撮像データを第１および第
２の電子部品のパターンごとに異なる二値化レベルで変
換して取込み、この二値化変換された前記パターン撮像
データのパターン位置から両パターンの位置ずれ日を求
める位置ずれ口取得手段とを備えたものである。

（作用） 従って、本願は、以上のような手段とすることにより、
第１の電子部品および第２の電子部品に形成された階調
の異なる両パターンを、１個の照明装置を用いて同軸落
剥照明方式で照らし、かつ、同−視野内に入るように１
個の廠像装置を設定して搬像する。この状態においてｍ
像装置で得られたパターン撮像データは各電子部品のパ
ターンごとに異なる二値化レベルを用いて二値化変換し
て取込むことにより、安定したレベル状態で各電子部品
のパターン位置を検出でき、かつ、これらのパターン位
置から正確に位置ずれ量を求めて電子部品の位置を制御
するものである。

（実茄例） 以下、本発明装置の一実施例について第１図を参照して
説明する。同図において１１は第１の電子部品としての
例えばプリント基板であって、このプリント基板１１は
種々の搬送手段によって所定位置に設定されるが、その
１つとして例えばベルトコンベア等の搬送系１２を用い
て所定間隔ごとに１枚ずつ運搬し所定位置に設定するも
のとプ”る。このプリント基板１１は、その端部に銅箔
等により接続用導電パターン１１ａが形成され、また、
導電パターン１１ａ以外の箇所例えば基板角部等に位置
検出用マーク１１ｂが形成される。

この位置検出用マーク１１ｂは、一般的には接続用導電
パターン１１ａと同一材料を用いて同一工程で形成する
ものと考えるべきであり、作業能率の面からもその方が
望ましい。なお、パターン位置の検出対象は前記接続用
導電パターン１１ａまたは位置検出用マーク１１ｂの何
れかを用いるので、ここではパターンと総称したときに
は何れかを含むものとする。

一方、第２の電子部品としての例えば液晶表示板１３は
Ｘ−Ｙテーブルを持った搬送系１４（例えばロボット）
に設置される。この液晶表示板１３は、通常、ＩＴＯ膜
により電極パターン１３ａが形成されるが、このときＩ
！穫パターン１３ａ以外の箇所に′Ｒ極極少ターン１３
ａ同様の形成手段を用いて同一工程段階でｔｉＬ置検比
検出用マーク１３ｂ成される。しかして、これらのプリ
ント基板１１の導電パターン１１ａと液晶表示板１３の
電極パターン１３ａとは材料ないしは製造手法等によっ
て色、パターンの大きさおよび光の質等が異なり、その
ｆｉａ果、異なる階調再現性を有するのが一般的である
。なお、パターン位置の検出対象は、電極パターン１３
ａまたは位置検出用マーク１３ｂの何れかを用いるもの
であり、同様にパターンと総称したときには何れかを含
むものとする。

１５は照明装置１５ａおよびＩＴＶカメラ等の搬像装置
１５ｂ等で構成されたパターンＲ像手段である。つまり
、この照明′＠置１５ａは同軸落射照明方式を用いてプ
リント基板１１の導電パターン１１ａ１位置検出用マー
ク１１ｂおよび液晶表示板１３の電極パターン１３ａ９
位置検出用マーク１３ｂ等を含む範囲を照射する。前記
撮像装置１５ｂは同−視野内に導電パターン１１ａと電
極パターン１３ａ１またはマークｌｌｂとマーク１３ｂ
が一緒に入るように設置されている。

１６はＩｉ像装置１５ｂから得られたアナログ羅像信号
をデジタル撮像データに変換するＡ１０変換回路であっ
て、ここで得られたデジタル撮像データはデータ処理制
御部１７に送出される。このデータ処理制御部１７は、
撮像データを所定の順序で順次格納する画像メモリ１７
ａ、この画像メモリ１７ａに格納された！ｌ像データを
二値化レベルで二値化変換する二値化回路１７ｂ、この
二値化変換回路１７ｂの出力からプリント基板１１のパ
ターン位置および液晶表示板１３のパターン位置を検出
し両パターン位置から位置ずれ量を求める位置ずれ聞取
得手段１７ｃおよび各構成部分を制御する制御部１７６
等で構成されている。なお、データ処理制御部１７は一
般的にはマイクロコンピュータまたはマイクロプロセッ
サ等を使用してプログラム的に処理するものとする。

次に、以上のよ“うに構成された電子部品の位置決め制
御装置の動作を説明する。先ず、人為的またはプログラ
ムデータに基づいて周期的にスタート信号が発生される
と、第２図に示すような処理手順に基づいて動作が行わ
れるが、このとき制御部１７ｄからのＩｌｌ　ＩＩＩ指
令を受けながら搬送系１２゜１４はそれぞれプリント基
板１１および液晶表示板１３を所定方向に搬送している
ものとする。このような状態においてスタート信号を受
番ブると、不要なデータ゛をクリアするイニシャライズ
処理を行った後（ステップＳ１）、制御部１７Ｃからプ
リント基板１１のパターン位置を最適に識別するための
二値化レベル設定信号を出力し、二値化回路１７ｂの二
値化レベルを設定する（ステップ８２）。しかる後、プ
リント基板１１が所定位置に到達したか否かを判断する
（ステップ８３）。

なお、プリント基板１１の所定位置到達の検出は従来周
知の種々の技術手段または藏像装ＭＩ５ｂで撮像された
マーク１１ｂからでも容易に検出できる。

ここで、プリント基板１１が所定位置に到達したと判断
すると、制御部１７ｄから＠像装置１５ｂに駆動制御信
号が出力される。この駆動制御信号を受けて撮像装置１
５ｂはプリント基板１１および液晶表示板１３のパター
ンを撮像し、そのｓｅａ信号はＡ１０変換回路１６で所
定ビット数のデジタルデータに変換し画像メモリ１７ａ
に記憶する（ステップ３４）。しかる後、画像メモリ１
７ａから例えばプリント基板１１に係わる撮像データを
読出した後、二値化回路１７ｂを用いて予め設定された
二値化レベルで二値化変換しプリント基板１１のパター
ン位置を検出する（ステップ８５）。

引き続き、次のステップＳ６において制御部１７ｄから
液晶表示板１３のパターンを最適に識別するための二値
化レベル設定信号を送出し、二値化回路１７ｂの二値化
レベルを設定する（ステップ８６）。しかる後、制御部
１７（ｊは液晶表示板１３が適正な位置に到達したか否
かを判断しくステップＳ７）、適正な位置に到達してい
ると判断した場合には撮像装置１５ｂを駆動１．ＩＪ１
１１シて同様にプリント基板１１．液晶表示板１３のパ
ターンをＮ８！シ、その撮像信号をＡＩＤ変換回路１６
でビット変換することによりデジタル撮像データを冑、
画像メモリ１７ａに記憶する（ステップ３８）。なお、
このステップｓ８の動作処理はステップＳ４で既に行っ
ているために省略してもよいが、ステップＳ４の処理中
に未だ液晶表示板１３が設定動作中である場合があるの
で、この場合にはステップＳ８の処理は省略できない。

しかる後、画像メモリ１７ａから液晶表示板１３に係わ
るＰｉ像データを読出した後、二値化回路１７ｂを用い
て予め設定された二値化レベルで二値化変換し、さらに
、位置ずれ日取得手段１７ｃにより液晶表示板１３のパ
ターン位置を検出する（ステップ３９）。

ステップＳ９においてプリント基板１１のパターン位置
と液晶春示板１３のパターン位置を得たならば、引ぎ続
き、両パターンの位置ずれ聞を計算しくステップ５１０
）、両パターンに位置ずれ世があれば制御部１７ｄから
指令を出力して例えば搬送系１４を用いて液晶表示板１
３をその位置ずれ世に応じて所定方向に移動させ（ステ
ップ５１１）、プリント基板１１の導電パターン１１ａ
と液晶表示板の電極パターン１３ａとが位置的に合致づ
るように制御する。

従って、以上のような実施例の構成によれば、予め１台
の＠像装置を定位置に設定し画定子部品のパターンを同
−視野内で望んでパターンデータを撮像するので、２台
の撮像装置を用いた従来装置のように位置関係および方
向等のデータ処理を行う必要がなくなり、データ処理の
１！！ｌ素化が図れ、かつ、正確に両パターンの位置を
求めることができる。また、同軸落射照明方式のみを用
いて画定子部品のパターンを照らし、かつ、各パターン
から生じる階調の相違はパターンごとに二値化レベルを
変えて撮像データを二値化変換するようにしたので、従
来のように同軸落射照明方式及び傾斜照明方式の光の混
在による弊害ないしはパターンの階調の相違に伴うパタ
ーンａｍデータのレベルの不安定ひ６いてはパターン位
置の不正確さを解決することができる。勿論、照明装置
および！ｌｉｌ像装置はそれぞれ１台ずつ用いるととも
にパターンごとに自助的に二値化レベルを変えて藏像デ
ータを二値化変換して取込むので、従来装置のような調
整作業等が省略でき、オンラインにて充分に適用し得る
装置を実現できる。

なお、上記実施例ではプリント基板１１の搬送系１２を
ベルトコンベアとし、液晶表示板１３の搬送系１４をＸ
−Ｙテーブルを持つたものとしたが、これらは互いに逆
の構成であってもよく、あるいは両搬送系１２．１４は
ともにＸ−Ｙテーブルを用いて行ってもよい。また、電
子部品はプリント基板１１および液晶表示板１３に限ら
ないことは言うまでもない。また、前記実施例では最初
にプリント基板１１のパターン位置を求めたが、最初に
液晶表示板１３のパターンを求めてもよい。

その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形
して実施できる。

［発明の効果コ 以上詳記したように本発明によれば、同軸落射照明を用
い、かつ、両パターンを同−視野内で望むように撮像装
置を設定し、この撮像装置で得られたパターンＩＩ像デ
ータをパターンごとに異なる二値化レベルで二値化変換
しパターン位置を求めるようにしたので、各電子部品の
パターン位置を安定な状態で正確に検出でき、照明装置
の調整作業がなくなり、簡単なデータ処理により両パタ
ーンの位置ずれ量を正確に取得できる電子部品の位置決
めυ）罪装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係わる電子部品の位置決
め制御！ＩＩＩの一実施例を説明するために示したもの
で、第１図は本発明装置の構成図、第２図は装置の動作
を説明する流れ図である。 １１・・・第１の電子部品（例えばプリント基板）、１
１ａ、１１ｂ・・・パターン、１３・・・第２の電子部
品（例えば液晶表示板）、１３ａ、１３ｂ・・・パター
ン、１５・・・パターン撮像手段、１５ａ・・・照明装
置、１５ｂ・・・撮像装置、１７・・・データ処理１／
Ｊ　ｔａｌ１部、１７ａ・・・・画像メモリ、１７ｂ・
・・二値化回路、１７ｃ・・・位置ずれ口取得手段、１
７ｄ・・・υ制御部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定のパターンが形成されている第１の電子部品と前記
   パターンと階調が異なるパターンが形成されている第２
   の電子部品の前記各パターンに対して同軸落射照明方式
   で照らし、かつ、前記各パターンを同一視野で望むよう
   に撮像装置を設定してパターンを撮像するパターン撮像
   手段と、前記撮像装置で撮像されたパターン撮像データ
   を前記各パターンごとに異なる二値化レベルで変換して
   取込み、この二値化変換された各パターン撮像データの
   パターン位置から両パターンの位置ずれ量を求める位置
   ずれ量取得手段と、この位置ずれ量取得手段によって取
   得された位置ずれ量に基づいて前記第１および第２の電
   子部品の一方または両方の設定位置を可変制御する制御
   部とを備えたことを特徴とする電子部品の位置決め制御
   装置。