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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verfahren und eine Vorrichtung, um mit einer Bildaufnahmevorrichtung
ein Bild eines Objektes aufzunehmen und eine Kante des Objekts basierend
auf Bilddaten, welche das aufgenommene Bild repräsentieren, zu detektieren.
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Diskussion
des Standes der Technik
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Es ist weithin Praxis, eine Form,
Abmessung und/oder Position eines Objektes durch Beleuchten einer
Rück- oder
Vorderseite des Objekts zu detektieren und davon ein Schattenbild
aufzunehmen. Außerdem
wird auch praktiziert, eine Vorderseite eines Objekts zu beleuchten
und ein Bild von der Vorderseite des Objekts (nachfolgend als das "Vorderseiten-Bild" bezeichnet) aufzunehmen.
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Das vorgenannte Schattenbild-Aufnahmeverfahren
erfordert es, dass eine Beleuchtungseinrichtung hinter dem Objekt
vorgesehen ist. Somit ist der Freiheitsgrad der Bildaufnahmevorrichtung
gering. Außerdem
kann man nur eine äußerste Form bzw.
Kontur des Objektes erhalten, obwohl in gewissen Fällen andere
Merkmale des Objekts benötigt werden
können.
Mittlerweile kann das vorgenannte Vorderseiten-Bildaufnahmeverfahren dahingehend an
einem Problem leiden, dass eine Kante des Vorderseiten-Bildes unscharf
ist und folglich eine Form, eine Abmessung oder eine Position des
Objekts nicht mit hoher Genauigkeit detektiert werden kann.
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DE
41 31 365 beschreibt einen Aufbau, um die Position der
Kante von Oberflächen-Flor auf einem sich
bewegenden Gewebe zu erfassen, wobei sich die Dicke des Flors abrupt ändert, wobei
der Aufbau zumindest zwei Leuchtstrahler über dem Gewebe auf beiden Seiten
der Flor-Kante aufweist. Jeder gibt ein Lichtbündel ab, um auf dem Gewebe
bei dem Flor-Kantenbereich aufzutreffen, wobei sich ein Lichtbündel-Querschnitt quer
zu der Richtung der Materialbewegung erstreckt. Die Lichtbündel stehen
einander gegenüber,
auf einer parallelen Projektion zu der Bewegungsrichtung und unter
einem gleich großen Winkel
relativ zu der Gewebeebene. Zumindest eine Videokamera erfasst den
Kantenbereich des Gewebes abwechselnd von dem Licht von der einen
Lichtquelle oder von der anderen. Die Bildsignale von der Kamera
werden für
das eine und das andere Bild gespeichert. Die gespeicherten Bildsignale
können
an einen Computer weitergeleitet werden und voneinander subtrahiert
werden, so dass die Signaldifferenz die Position der Flor-Kante
ergibt.
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DE
42 33 384 beschreibt einen Aufbau, bei dem ein Profilabschnitt
sukzessive mittels einer Anzahl von Lichtquellen beleuchtet wird
und die Reflexionen von einer Kamera detektiert werden. Jede Beleuchtung
von der Kamera resultiert in einer Anzahl von Datensätzen, die
Information über
die Konturen des Profilabschnittes und die Schatten enthalten. Das
Profil wird anhand der Konturen der ersten Dimension, das heißt der Breite,
und anhand der Konturen der Schatten der zweiten Dimension, das
heißt der
Höhe, identifiziert.
Die Datensätze
werden mit Hilfe eines Algorithmus in einem Computer zu einer Einheit
verknüpft,
um eine Profil-Detektion zu ermöglichen.
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JP
03 099250 beschreibt eine Montagezustands-Erkennungsvorrichtung,
bei der eine Beleuchtungseinrichtung mit Hilfe einer Beleuchtungs-Wechselschaltung
beleuchtet wird und eine Kamera ein Schaltungssubstrat aufnimmt,
das ein Chip-Element enthält,
um ein Bildsignal auszugeben. Das Bildsignal wird über eine
A/D-Wandlerschaltung in Bildspeichern abgespeichert. Dann wird mit
Hilfe eines Befehls einer Steuerschaltung eine Beleuchtungsschaltung
von der Schaltung ausgeschaltet und wird eine Be leuchtungseinrichtung
beleuchtet bzw. angeschaltet. Die Vorrichtung nimmt das Substrat
erneut auf und ein Bildsignal wird in den Speichern gespeichert.
Eine Subtraktionsschaltung liest einen Schattenbild-Datensatz für eine Subtraktion
aus und die Ergebnisse werden in einem Bildspeicher gespeichert.
Eine Projektionsschaltung liest einen Bilddatensatz des Speichers
aus, um eine Mittelpunkt-Koordinate, eine Neigung und dergleichen
des Teils mit Hilfe einer Projektionsverarbeitung zu erkennen. Ein Fenster
wird für
einen Schatten eines nicht erkannten Teils gesetzt, um einen Vorgang
für eine
erneute Erkennung auszuführen.
JP 03 099251 beschreibt
eine vergleichbare Vorrichtung.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, womit
eine Kante eines Objekts genau detektiert werden kann.
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Gemäß einem ersten Gesichtspunkt
stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Detektieren
einer Kante einer Oberfläche
eines Objekts bereit, wie in Patentanspruch 1 festgelegt.
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Zwischen einem Vorderseiten-Bild
eines Objekts und einem Bild von einem Abschnitt einer Umgebung
des Objekts, der von einem Testlicht nicht beleuchtet wird, das
heißt
einem Bild eines beschatteten Abschnittes der Umgebung, gibt es
gewöhnlich einen
signifikanten Unterschied bezüglich
der optischen Eigenschaften (beispielsweise Helligkeit oder Farbton).
Deshalb ist es möglich,
falls das Vorderseiten-Bild des Objektes und das Bild des beschatteten Abschnittes
der Umgebung gleichzeitig aufgenommen werden, durch Beleuchten der
Vorderseite des Objektes und durch Aufnehmen des Vorderseiten-Bildes
des Objektes einen Abschnitt einer Kante des Objekts, welcher dem
beschatteten Abschnitt der Umgebung entspricht (das heißt einen
Abschnitt der Kante, der eine Grenze zwischen dem Objekt und dem
beschatteten Abschnitt festlegt) genau zu detektieren. Zu diesem
Zweck ist es jedoch erforderlich, das Objekt in einer relativ zu
einer Normalen zu einer Objekt-Oberfläche, deren Kante detektiert
werden soll, geneigten Richtung zu beleuchten und dementsprechend
nur einen Abschnitt der Umgebung des Objekts, der sich auf einer
Seite der beschatteten Objekt-Oberfläche befindet, zu beleuchten.
Folglich wird gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
ein Objekt in jeder ausgewählten
Richtung aus einer Mehrzahl von verschiedenen Richtungen beleuchtet, wird
ein Bild des Objekts und des beschatteten Abschnittes der Umgebung
in diesem Zustand aufgenommen und werden die jeweils durch Beleuchten des
Objekts in den verschiedenen Richtungen aufgenommenen Bilder durch
Synthese aufgebaut. Somit kann eine Kante eines vorbestimmten Abschnittes des
Objekts detektiert werden. Beispielsweise kann man für den Fall,
dass eine Objekt-Oberfläche,
deren Kante detektiert werden soll, eine rechteckförmige Oberfläche darstellt,
wenn das Objekt in jeder von zwei Richtungen beleuchtet wird, die
in einer Ebene liegen, welche eine von zwei diagonalen Linien der rechteckförmigen Oberfläche enthält und senkrecht zu
der Oberfläche
ist, in Bezug auf die eine diagonale Linie so geneigt ist, dass
die beiden Richtungen jeweils Komponenten aufweisen, von denen jede
parallel zu der einen diagonalen Linie ist und die einander gegenüber liegen,
eine gesamte Kante der rechteckförmigen
Oberfläche,
welche den vier Seiten des Rechtecks entspricht, zu detektieren.
Außerdem kann
für den
Fall, dass eine Vorderseite eines Objekts zumindest eine Stufe aufweist,
jedes Bild des Objekts und von dessen Umgebung eine Mehrzahl von
Kanten enthalten. In dem letztgenannten Fall kann ebenfalls eine
beliebige dieser Kanten des Objekts durch Auswählen geeigneter Richtungen,
in denen das Objekt jeweils beleuchtet wird, vollständig detektiert
werden.
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Bevorzugte Merkmale einer Vorrichtung
gemäß der Erfindung
sind in den abhängigen
Patentansprüchen
2 bis 7 festgelegt.
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Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt
stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Detektieren einer
Kante einer Oberfläche
eines Objekts bereit, wie in Patentanspruch 8 festgelegt.
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Bevorzugte Merkmale eines Verfahrens
gemäß der Erfindung
sind in den abhängigen
Patentansprüchen
9 bis 13 festgelegt.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die vorgenannten und andere Ziele,
Merkmale, Vorteile und deren technische und gewerbliche Bedeutung
gemäß der vorliegenden
Erfindung werden anhand eines Studiums der nachfolgenden ausführlichen
Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung,
wenn diese gemeinsam mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet
werden, besser verstanden werden, worin:
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1 eine
Vorderansicht eines Systems zum Montieren von elektrischen Bauelementen
darstellt, welches ein Kantendetektionsverfahren ausführt, auf
das die vorliegende Erfindung Anwendung findet;
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2 eine
Draufsicht des Systems zum Montieren von elektronischen Bauelementen
darstellt;
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3 eine
Seitenansicht im Querschnitt eines relevanten Abschnittes des Montagesystems darstellt;
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4 eine
vergrößerte Ansicht
des in der 3 gezeigten
relevanten Abschnittes ist;
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5 eine
schematische Ansicht einer Steuervorrichtung des Montagesystems
ist;
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6 eine
Ansicht ist, um eine Weise zu erläutern, in welcher das Montagesystem
ein Bild aufnimmt und die Bilddaten verarbeitet;
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7 ein
Flussdiagramm ist, das ein Bilddaten-Verarbeitungsprogramm darstellt,
das von dem Montagesystem ausgeführt
wird; und
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8 eine
Ansicht ist, um eine Richtung zu erklären, in der ein Lichtstrahl
emittiert wird, um ein anderes Kantendetektionsverfahren gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung auszuführen.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ein System zum Montieren von elektrischen Bauelementen
(EC), auf das die vorliegende Erfindung Anwendung findet, ist in
den 1 und 2 gezeigt. Das vorliegende
EC-Montagesystem hat im Wesentlichen denselben Aufbau wie das System, das
in der japanischen Patentschrift Nr. 6-291490 offenbart ist. Als
Erstes wird ein allgemeiner Aufbau des EC-Montagesystems kurz beschrieben
und dann werden nur relevante Abschnitte desselben im Detail beschrieben.
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In der 1 bezeichnet
das Bezugszeichen 10 ein Untergestell, auf dem eine Mehrzahl
von Säulen 12 stehen.
Ein ortsfester Rahmen 14 ist an den Säulen 12 befestigt
und trägt
ein Bedienfeld etc. Wie in der 2 gezeigt,
ist auf dem Untergestell 10 auch ein Karten-Fördermittel
bzw. -Transportband 18 vorgesehen, das eine Leiterplatine 16 als
Substrat in einer X-Achsenrichtung transportiert (das heißt nach links
und nach rechts, wie in den 2 und 3 gezeigt). Der Ausdruck "Leiterplatine" wird so verwendet,
dass sich dieser sowohl auf eine "verdrahtete" Leiterplatine bezieht, auf der keine
ECs montiert sind, als auch auf eine "Schaltungs"-Leiterplatine,
auf der ECs montiert sind. Die Leiterplatine 16, die von
dem Platinen-Fördermittel 18 transportiert
wird, wird mit Hilfe einer Platinen-Positionierungs- und -Tragvorrichtung,
nicht gezeigt, bei einer im Voraus festgelegten Position positioniert
und getragen bzw. gehalten.
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Eine fördermittelartige EC-Zuführeinrichtung 20 und
eine ablageartige EC-Zuführeinrichtung 22 sind
auf beiden Seiten des Platinen-Fördermittels 18 in
einer Y-Achsenrichtung senkrecht zu der X-Achsenrichtung auf einer
horizontalen Ebene vorgesehen. Die fördermittelartige EC-Zuführeinrichtung 20 umfasst
eine Anzahl von Speiseapparaten 24, die in der X-Achsenrichtung
angeordnet sind. Jeder Speiseapparat 24 führt ein
EC-Trägerband
zu. Das EC-Trägerband
beinhaltet ein Band, das ein EC bzw. elektrisches Bauelement aufnimmt
und eine Anzahl von EC-Aufnahmetaschen
aufweist, die in regelmäßigen Abständen in
dessen Längsrichtung
angeordnet sind und jeweils eine Anzahl von ECs tragen, die in den
Taschen aufgenommen sind; ein Abdeckband, das an dem Aufnahmeband
anhaftet, um jeweilige Öffnungen
der Taschen zu verschließen,
so dass zum Zeitpunkt einer Zufuhr des EC-Trägerbandes verhindert ist, dass
die ECs aus den Taschen herausspringen. Jeder Speiseapparat 24 speist
das EC-Trägerband
mit einem vorbestimmten Abstand in der Y-Achsenrichtung, während zugleich
das Abdeckband von dem EC-Aufnahmeband abgelöst wird. Somit wird jedes EC
einem EC-Zuführabschnitt
von jedem Speiseapparat 24 als EC-Zuführposition der fördermittelartigen
EC-Zuführeinrichtung 20 zugeführt.
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Die ablageartige EC-Zuführeinrichtung 22 umfasst
eine Anzahl von Ablagen bzw. Ablagekästen, von denen jeder eine
Mehrzahl von ECs enthält. Wie
in der 2 gezeigt, beinhaltet
die Zuführeinrichtung 24 eine
Anzahl von Ablage-Aufnahmekästen 26,
von denen jeder eine Mehrzahl von Ablagen aufnimmt. Die Ablage-Aufnahmekästen 26 werden
von jeweiligen Trage- bzw. Halteelementen, nicht gezeigt, abgestützt und
werden sequenziell mittels einer Hebe- und Absenkeinrichtung und
einer Bewegungseinrichtung, die beide nicht gezeigt sind und die
in einer der Säulen 12 vorgesehen
sind, zu einer im Voraus festgelegten EC-Zuführposition bewegt. Die EC-Zuführposition
wird im Voraus bei einer Position festgelegt, die sich näher bei
dem Platinen-Fördermittel 18 befindet
als bei einer Warteposition, bei der die Kästen 26 in einem in
vertikaler Richtung gestapelten Zustand warten. Oberhalb eines Kastens 26,
der bei der EC-Zuführposition
positioniert ist, ist ein vorbestimmter Kopf-Bewegungsraum für einen
später
zu beschreibenden Montagekopf 60 vorgesehen, um ECs aus
den Ablagen von dem einen Kasten 26 zu bewegen und aufzunehmen
bzw. zu greifen. Jeder Kasten 26, der eine Ablage auf nimmt,
die ein oder mehrere ECs, die als Nächstes zugeführt werden
sollen, aufbewahrt, wird in einer horizontalen Richtung von der Warteposition
zu der EC-Zuführposition
bewegt, wo der eine Kasten 26 das EC oder die ECs zuführt. Nachdem
die Zufuhr des EC oder der ECs von dem einen Kasten 26 beendet
ist, wird der eine Kasten 26 in horizontaler Richtung zurück bewegt
zu der Warteposition, bevor der nächste Kasten 26 zu
der EC-Zuführposition
bewegt wird, und wird dieser dann zurückgeholt (das heißt nach
oben bewegt) zu einem Warteraum, der oberhalb der Warteposition
vorgesehen ist.
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ECs 28 (1), die von der fördermittelartigen EC-Zuführeinrichtung 20 und/oder
der ablageartigen EC-Zuführeinrichtung 22 zugeführt werden, werden
mit Hilfe einer EC-Montageeinrichtung 30, die auf dem Untergestell 10 vorgesehen
ist, auf der Leiterplatine 16 montiert. Wie in der 1 gezeigt, sind zwei Führungsschienen 32,
die sich in der X-Achsenrichtung erstrecken, auf dem Untergestell 10 zu
beiden Seiten des Platinen-Fördermittels 18 in der
Y-Achsenrichtung
vorgesehen und sitzt ein X-Achsen-Gleitelement 34 mittels
jeweiliger Führungsblöcke 36 auf
den Führungsschienen 32,
so dass das X-Achsen-Gleitelement 34 in
der X-Achsenrichtung bewegbar ist.
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Wie in der 2 gezeigt, weist das X-Achsen-Gleitelement 34 eine
Länge auf,
die sich von der fördermittelartigen
EC-Zuführeinrichtung 20 zu
der ablageartigen Einrichtung 22 über das Platinen-Fördermittel 18 erstreckt,
und sind zwei Muttern 38 (von denen in der 3 nur eine Mutter 28 gezeigt
ist) an dem X-Achsen-Gleitelement 34 befestigt.
Die zwei Muttern 38 stehen jeweils in einem Gewindeeingriff mit
zwei Kugelumlaufspindeln 40. Wenn die beiden Kugelumlaufspindeln 40 mit
Hilfe von zwei X-Achsen-Servomotoren 42 jeweils synchron
zueinander gedreht werden, wird das X-Achsen-Gleitelement 34 in
der X-Achsenrichtung bewegt.
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Auf dem X-Achsen-Gleitelement 34 ist
ein Y-Achsen-Gleitelement 44 vorgesehen, so dass das Y-Achsen-Gleitelement 44 in
der Y-Achsenrichtung senkrecht zu der X-Achsenrichtung auf der horizontalen
Ebene bewegbar ist. Wie in der 3 gezeigt, weist
das X-Achsen-Gleitelement 34 eine vertikale Oberfläche 46 auf,
an der eine Kugelumlaufspindel 48, die sich in der Y-Achsenrichtung
erstreckt, befestigt ist, und eine Mutter 50, die an dem
Y-Achsen-Gleitelement 44 befestigt ist, steht in einem
Gewindeeingriff mit der Kugelumlaufspindel 48. Wenn die
Kugelumlaufspindel 48 mit Hilfe eines Y-Achsen-Servomotors 52,
der in der 2 gezeigt
ist, über
Zahnräder 54, 56 gedreht
wird, wird das Y-Achsen-Gleitelement 44 in der Y-Achsenrichtung bewegt und
gleichzeitig von einem Paar von Führungsschienen 58 geführt.
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Wie in der 3 gezeigt, trägt das Y-Achsen-Gleitelement 44 einen
Montagekopf 60, so dass der Kopf 60 relativ zu
dem Y-Achsen-Gleitelement 44 bewegbar ist. Der Montagekopf 60 umfasst
einen Düsenhalter 64,
der in vertikaler Richtung bewegbar ist und der drehbar ist, und
eine Saugdüse 62 ist
an dem Halter 64 angebracht, so dass die Düse 62 von
dem Halter 64 abgenommen werden kann. Die Saugdüse 62 legt
einen Unterdruck an ein EC 28 an und hält dasselbe 28 auf diese Weise.
Die Saugdüse 62 umfasst
eine Rückplatte 63 mit
einer dunklen Oberfläche,
die für
das von der Düse 62 gehaltene
EC 28 einen dunklen Hintergrund bereitstellt. Der Montagekopf 60 trägt außerdem eine
Bild-Koordinaten-Markierungskamera
(F-Markierungskamera) 66 (2), die
jeweilige Bilder von Bild-Koordinaten-Markierungen (F-Markierungen)
als Positions-Referenzmarkierungen
aufnimmt, die auf der Leiterplatine 16 vorgesehen sind,
und zwar in einer solchen Weise, dass die F-Markierungskamera 66 relativ
zu dem Kopf 60 nicht bewegbar ist. Die F-Markierungskamera 66 ist eine
CCD-Kamera (Charged-Coupled Device) mit einer Matrix von CCDs, die
eine Bildaufnahme-Oberfläche festlegen.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt,
sind jeweils zwei Beleuchtungseinrichtungen 70 und zwei
EC-Kameras 72, die jeweils als Bildaufnahmeeinrichtung dienen,
an dem X-Achsen-Gleitelement 34 befestigt. Eine der beiden
Beleuchtungseinrichtungen 70 und eine der beiden EC-Kameras 72 sind
zwischen der fördermittelartigen
EC-Zuführeinrichtung 20 und
dem Platinen-Fördermittel 18 vorgesehen;
und die andere Beleuchtungseinrichtung 70 und die andere
EC-Kamera 72 sind zwischen der ablageartigen EC-Zuführeinrichtung 22 und
dem Platinen-Fördermittel 18 vorgesehen.
Jeweilige Halterungen zum Befestigen der beiden Beleuchtungseinrichtungen 70 an
dem X-Achsen-Gleitelement 34 sind nur für ein leichteres Verständnis nicht
gezeigt. Die eine Beleuchtungseinrichtung 70 und die eine
EC-Kamera 72 sind auf einem Abschnitt des X-Achsen-Gleitelements 34 zwischen
der fördermittelartigen
EC-Zuführeinrichtung 20 und
dem Platinen-Fördermittel 18 vorgesehen; und
die andere Beleuchtungseinrichtung 70 und die andere EC-Kamera 72 sind
auf einem anderen Abschnitt des X-Achsen-Gleitelements 34 zwischen
der ablageartigen EC-Zuführeinrichtung
und dem Platinen-Fördermittel 18 vorgesehen.
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Wie in der 4 gezeigt, weist jede der beiden Beleuchtungseinrichtungen 70 eine
hohle halbkugelförmige
Form auf und ist nach oben hin geöffnet. Jede der beiden Beleuchtungseinrichtungen 70 ist
so angeordnet, dass sich eine Mitte eines Kreises, der von dem oberen
offenen Ende der hohlen Halbkugel festgelegt wird, sich oberhalb
einer entsprechenden Kamera der beiden EC-Kameras 72 befindet.
Eine Mehrzahl von Licht emittierenden Dioden (LEDs) 74 sind
auf einer Innenseite der hohlen Halbkugel angeordnet, so dass die
LEDs 74 im Wesentlichen gleichmäßig über die Innenoberfläche verteilt sind.
Diese LEDs 74 sind im Voraus in eine Mehrzahl von Beleuchtungsbereichen
unterteilt, die jeweils mit einer Mehrzahl von Schaltern 76 (5) verbunden sind, so dass
sämtliche
der LEDs 74 von jedem der Beleuchtungsbereiche gleichzeitig
an- und ausgeschaltet werden, und zwar unabhängig von den LEDs 74 des
anderen Beleuchtungsbereichs oder der anderen Beleuchtungsbereiche.
Bei der vorliegenden Ausführungsform
ist jeder Beleuchtungsbereich ein kleiner streifenartiger Bereich
mit einem breiten Erhöhungswinkel und
einem schmalen Azimut-Winkel, wenn man dies von dem von der Saugdüse 62 gehaltenen
EC 28 aus betrachtet. Genauer gesagt, umfasst jeder Beleuchtungsbereich
fünf LEDs 64 in
dessen Breiten-Erhöhungswinkel
und zwei LEDs 74 in dessen schmalem Azimut-Winkel, das
heißt
insgesamt 10 LEDs 74. Somit wirken zehn LEDs 74 miteinander
zusammen, um eine Beleuchtungseinheit auszubilden, die mit einem
Schalter 76 verbunden ist.
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Weil jede Beleuchtungseinrichtung 70,
wie vorstehend beschrieben, nach oben hin geöffnet ist, ist die Innenoberfläche der
hohlen Halbkugel dem EC 28 als Objekt, dessen Bild aufgenommen werden soll,
zugewandt. Jede Beleuchtungseinrichtung 70, die als Lichtquelle
wirkt, weist in deren Boden bzw. unteren Ende eine kreisförmige Öffnung 78 auf.
Unterhalb von jeder der beiden Beleuchtungseinrichtungen 70 ist
eine entsprechende der beiden EC-Kameras 72 vorgesehen,
so dass die eine EC-Kamera 72 in vertikaler Richtung nach
oben gerichtet ist, so dass die eine EC-Kamera 72 ein Bild
des oberhalb der jeweiligen Beleuchtungseinrichtung 70 positionierten ECs 28 durch
die Öffnung 78 hindurch
aufnehmen kann. Jede der beiden EC-Kameras 72 ist als CCD-Kamera
bereitgestellt und wirkt mit einer entsprechenden der beiden Beleuchtungseinrichtungen 70 zusammen,
um eine Beleuchtungs- und Bildaufnahmeeinrichtung 80 bereitzustellen,
die ein Bild des ECs 28 aufnimmt.
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Das vorliegende EC-Montagesystem
umfasst eine Steuereinrichtung 100, die in der 5 gezeigt ist. Die Steuereinrichtung 100 wird
im Wesentlichen mit Hilfe eines Computers bereitgestellt, der eine
zentrale Prozessoreinheit (CPU) 102, einen Festwertspeicher
(ROM) 104, einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 106 und
einen Bus umfasst, der diese Elemente 102, 104, 106 miteinander
verbindet. Eine Bildeingabe-Schnittstelle 110 ist
mit dem Bus 118 verbunden und die F-Markierungskamera 66 und die
beiden EC-Kameras 72 sind mit der Bildeingabe-Schnittstelle 110 verbunden.
Eine Servo-Schnittstelle 112 ist ebenfalls mit dem Bus 108 verbunden und
die X-Achsen-Servomotoren 42,
der Y-Achsen-Servomotor 52, ein Z-Achsen-Servomotor 113, der
den Düsenhalter 64 und
die Saugdüse 72 anhebt und
absenkt, und ein θ- Achsen-Servomotor 114,
der den Halter und die Düse 62 dreht,
sind mit der Servo-Schnittstelle 112 verbunden.
Außerdem
sind mit dem Bus 108 auch eine Digitaleingabe-Schnittstelle 115 und
eine Digitalausgabe-Schnittstelle 116 verbunden und sind
das Platinen-Fördermittel 18,
die fördermittelartige
und die ablageartige EC-Zuführeinrichtung 20, 22 sowie
die anderen Abschnitte der EC-Montageeinrichtung 30, die über die
vorstehend beschriebenen Servomotoren hinausgehen, mit der Digitalausgabe-Schnittstelle 116 verbunden.
Außerdem
sind die Beleuchtungseinrichtungen 70 über die Schalter 70 mit
der Schnittstelle 116 verbunden.
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Das ROM 104 speichert verschiedene
Steuerprogramme, einschließlich
eines EC-Montageprogramms,
das von dem Computer dazu verwendet wird, um die ECs 28 auf
der Leiterplatine 16 zu montieren, und eines Bildverarbeitungsprogramms,
das später
beschrieben werden wird.
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Als Nächstes wird der Betrieb des
EC-Montagesystems, das wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist,
beschrieben werden. Weil der EC-Montage-Betrieb des vorliegenden
Systems im Detail in der vorstehend angeführten japanischen Patentschrift Nr.
6-291490 beschrieben
ist, wird der EC-Montage-Betrieb nur kurz beschrieben und wird ein
Bildverarbeitungs-Betrieb des vorliegenden Systems im Detail beschrieben
werden.
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Bei dem EC-Montagevorgang wird/werden zunächst das
X-Achsen-Gleitelement 34 und/oder das Y-Achsen-Gleitelement 44 bewegt,
um den Montagekopf 60 zu der EC-Zuführposition
der fördermittelartigen
oder ablageartigen EC-Zuführeinrichtung 20, 22 zu
transportieren, wo der Montagekopf 60 oder die Saugdüse 62 ein
EC 28 hält,
das von der Zuführeinrichtung 20, 22 zugeführt wird.
Nachdem die Saugdüse 62 abgesenkt
wird und in Berührung
gelangt ist mit dem EC 28, und zwar mittels einer Hebe- und
Absenkeinrichtung, welche den Z-Achsen-Servomotor 113 als
Antriebsquelle beinhaltet, wird ein Unterdruck an die Düse 62 angelegt,
so dass die Düse 62 das
EC 28 ansaugt und hält
und anschließend
wird die Düse 62 nach
oben bewegt.
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Der Montagekopf 60 oder
die Saugdüse 62, welche
das EC 28 hält,
wird entlang einer geraden Linie, welche zwischen der EC-Zuführposition
der fördermittelartigen
oder ablageartigen EC-Zuführeinrichtung 20 oder 22 und
einer im Voraus festgelegten EC-Montagestelle
auf der Leiterplatine 16 verbindet, von der EC-Zuführposition
zu der EC-Montageposition bewegt. Während dieser Bewegung hält der Montagekopf 60 bei
einer Position oberhalb entweder von einer der beiden Beleuchtungs-
und Bildaufnahmeeinrichtungen 80 an, die bei einem Abschnitt des
X-Achsen-Gleitelements 34 zwischen der EC-Zuführposition
und der EC-Montagestelle befestigt ist. Wo auch immer sich die EC-Zuführstelle
auf der fördermittelartigen
oder ablageartigen EC-Zuführeinrichtung 20, 22 befindet
oder wo auch immer sich die EC-Montagestelle auf der Leiterplatine 16 befinden
wird, muss sich der Montagekopf 60 in der Y-Achsenrichtung auf
dem X-Achsen-Gleitelement 34 bewegen und diese Stelle passieren,
um eine der beiden Beleuchtungs- und Bildaufnahmeeinrichtungen 80 von
der EC-Zuführposition
zu der EC-Montagestelle zu bewegen. Deshalb wird der Montagekopf 60 bei
der Position oberhalb von der einen Beleuchtungs- und Bildaufnahmeeinrichtung 80 angehalten.
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Zu diesem Zeitpunkt wählt die
Steuereinrichtung 100 entsprechend dem Bildverarbeitungsprogramm,
das in dem ROM 104 gespeichert ist, geeignete LEDs der
LEDs 74 der Beleuchtungseinrichtung 70 der vorstehend
angeführten
einen Beleuchtungs- und
Bildaufnahmeeinrichtung 80 aus, betätigt die ausgewählten LEDs 74,
um einen Lichtstrahl zu dem EC 28 hin zu emittieren, das
von der Saugdüse 62 gehalten
wird, und betätigt
die EC-Kamera 72 der einen Einrichtung 80, um
ein Bild von einer Vorderseite des EC 28 und einer Umgebung
des EC 28 jedes Mal dann aufzunehmen, wenn geeignete LEDs 74 ausgewählt und
betätigt
werden, um einen Lichtstrahl zu dem EC 28 hin zu emittieren.
Nachdem sämtliche Bildaufnahmevorgänge von
einem EC 28 abgeschlossen sind, wird der Montagekopf 60 zu
der EC-Montageposition bewegt, wo das EC 28 gehalten wird,
um so auf der Leiterplatine 16 montiert zu werden. Während dieser
Bewegung des Montagekopfs 60 verarbeitet die Steuereinrich tung 100 Sätze von Bilddaten,
welche die Bilder repräsentieren,
die von dem EC 28 aufgenommen werden, und detektiert eine
Kante des EC 28. Außerdem
bestimmt die Steuereinrichtung 100 auf der Grundlage der
detektierten Kante des EC 28 einen oder mehrere Positionsfehler des
EC 28 relativ zu der Saugdüse 62, betätigt dann auf
der Grundlage der bestimmten Positionsfehler des EC 28 den θ-Achsen-Servomotor 114,
um den Düsenhalter 64 zu
drehen, sowie die X-Achsen- und Y-Achsen-Servomotoren 42, 52,
um den Montagekopf 60 zu bewegen, so dass das von der Düse 62 gehaltene
EC 28 bei der EC-Montagestelle auf der Leiterplatine 16 genau
montiert wird. Als Nächstes werden
die Vorgänge
des EC-Montagesystems gemäß dem Bildverarbeitungsprogramm
beschrieben werden.
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Sämtliche
der LEDs 74 von jeder der beiden Beleuchtungseinrichtungen 70 sind
in eine Mehrzahl von im Voraus bestimmten Beleuchtungsbereichen unterteilt,
was von dem EC 28 abhängt,
das von der Saugdüse 62 gehalten
wird. Wie in der 6 gezeigt,
steuert die Steuereinrichtung 100 die LEDs 74 von
jeder der beiden vorbestimmten Beleuchtungsbereiche sequenziell
an, um einen Lichtstrahl zu dem EC 28 hin zu emittieren.
Die 6 zeigt das EC 28 und
die Beleuchtungseinrichtung 70 mit der Oberseite nach unten,
und zwar nur aus Gründen
eines einfacheren Verständnisses.
Das Bildverarbeitungsprogramm beinhaltet für eine Sorte und/oder eine
Form von jedem EC 28 Steuerdaten, um die LEDs 74 in eine
Mehrzahl von vorbestimmten Beleuchtungsbereichen zu unterteilen
und die Beleuchtungsbereiche sequenziell anzusteuern, um einen Lichtstrahl
in einer vorbestimmten Reihenfolge zu emittieren. Bei der vorliegenden
Ausführungsform
sind, weil das EC 28 eine rechteckförmige Oberfläche aufweist,
die LEDs 74 in vier Beleuchtungsbereiche unterteilt, die
jeweils Lichtstrahlen zu dem EC 28 in einer vorbestimmten von
vier Richtungen emittieren, die senkrecht zu den vier Seiten der
rechteckförmigen
Oberfläche
stehen. Wenn ein erster der vier Beleuchtungsbereiche angesteuert
wird, um einen Lichtstrahl zu emittieren, wird ein Schatten des
EC 28 in einem Abschnitt einer Umgebung des EC 28 ausgebildet,
der sich auf einer Seite gegenüber
liegend dem ersten Beleuchtungsbereich befindet, so dass die EC-Kamera 72 ein
Bild 120 des EC 28 und ein Bild 122 des
beschatteten Abschnittes der Umgebung des EC 28 aufnimmt.
In der 6 wird das Bild 120 des
EC 28 mit einer gestrichelten Linie angedeutet, weil ein
Bild des anderen Abschnittes der Umgebung des EC 28, der
anders ist als der beschattete Abschnitt, beleuchtet werden kann,
und kann eine Grenze zwischen diesem Bild und dem Bild 120 des
EC 28 unscharf sein. Somit ist das Bild 122 des
beschatteten Abschnittes im Vergleich zu dem Bild 120 des
EC 28 und zu dem Bild des anderen Abschnittes der Umgebung
derselben 28 signifikant dunkel. Ein Satz von Bilddaten,
welche das so aufgenommene Bild mit den Bildern 120, 122 repräsentiert,
wird in einem Bild-Pufferspeicher
des RAM 106 des Computers gespeichert. Dann wird in vergleichbarer
Weise ein zweiter, ein dritter und ein vierter Beleuchtungsbereich
sequenziell angesteuert, um einen Lichtstrahl zu dem EC 28 hin
zu emittieren, so dass die EC-Kamera 72 ein Bild des EC 28 aufnimmt,
das von dem jeweiligen zweiten, dritten bzw. vierten Beleuchtungsbereich
beleuchtet ist, und so dass jeweilige Sätze von Bilddaten, welche die
so aufgenommen Bilder repräsentieren,
in jeweiligen Bild-Pufferspeichern des RAM 106 gespeichert
werden.
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Als Nächstes werden die vier Sätze von
Bilddaten miteinander überlagert,
um ein einziges synthetisch aufgebautes Bild zu erzeugen. Bei der
vorliegenden Ausführungsform
kann, weil das EC 28 und die EC-Kamera 72 nicht
relativ zueinander bewegt werden, während die vier Bilder des EC 28 aufgenommen
werden, ein synthetisch aufgebautes Bild in einfacher Weise dadurch
erzeugt werden, dass die vier Bilder miteinander überlagert
werden. In der Tat, wie in dem unteren Abschnitt der 6 dargestellt, wird ein
synthetisch aufgebautes Bild erzeugt, das beinhaltet (i) ein dunkles
Bild als einen Satz von vier beschatteten Abschnittsbildern 122,
die von den vier Bildaufnahmevorgängen erhalten werden, und (ii)
ein Lichtbild der rechteckförmigen
Oberfläche
des EC 28, das von dem dunklen Bild umgeben ist. Eine Grenze
zwischen dem dunklen Bild und dem hellen Bild wird als gesamthafte
Kante der rechteckförmigen
Oberfläche
des EC 28 detektiert und basierend auf der detektierten
Kante des EC 28 werden Positionsfehler (das heißt ein Drehstellungsfehler
und zwei Mitten-Positionsfehler)
des EC 28 relativ zu der Saugdüse 62 bestimmt. Der
Drehstellungs fehler ist ein Fehler eine Drehbewegung oder ein Winkelfehler des
EC 28 relativ zu der Düse 62 um
eine Achsenlinie der Düse 62;
und die beiden Mitten-Positionsfehler sind jeweils Fehler einer
vorbestimmten Mittenposition des EC 28 relativ zu der Düse 62 in
der X-Achsen- und Y-Achsenrichtung. Basierend auf den so bestimmten
Positionsfehlern des EC 28 steuert die Steuereinrichtung 100 den θ-Achsen-Servomotor 114 als
Antriebsquelle der Dreheinrichtung, um den Düsenhalter 64 und die
Saugdüse 62 zu
drehen, um den Drehstellungsfehler zu korrigieren, und steuert die
X-Achsen- und Y-Achsen-Servomotoren 42, 52 an,
um den Montagekopf 60 zu bewegen, um die Mitten-Positionsfehler
zu korrigieren, so dass das EC 28 genau auf der Leiterplatine 16 montiert
wird.
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Als Nächstes wird das Bildverarbeitungsprogramm
unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm gemäß der 7 beschrieben werden. Dieses Programm
wird während
des Betriebs des EC-Montagesystems iterativ ausgeführt.
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Als Erstes beurteilt die Steuereinrichtung 100 bei
dem Schritt S1 (nachfolgend einfach als S1 bezeichnet; dies gilt
auch für
die anderen Schritte), ob ein Flag F auf F = 0 gesetzt ist. In einem
ersten Kontrollzyklus verbleibt gemäß diesem Programm das Flag
bzw. Kennzeichenbit F bei F = 0 und wird bei S1 eine positive Entscheidung
getroffen. Dann geht die Steuerung über zu S2, um zu bestimmen,
ob ein Bild des EC mit Hilfe der EC-Kamera 72 aufgenommen
werden kann. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird in einem Zustand,
in welchem der Montagekopf 60 bei der Position rechts oberhalb
entweder von einer der beiden Beleuchtungs- und Bildaufnahmeeinrichtungen 80 angehalten
wird, ein Stoppsignal erzeugt und beurteilt die Steuereinrichtung 100,
wenn das Stoppsignal erzeugt ist, dass ein Bild des EC 28 aufgenommen
werden kann. Falls kein Stoppsignal erzeugt wird, wird bei S2 eine
negative Beurteilung getroffen und bricht der aktuelle Steuerzyklus
entsprechend diesem Programm ab. Falls andererseits das Stoppsignal
erzeugt wird, schreitet die Steuerung mit S3 fort, um das Flag bzw. Kennzeichenbit
F auf F = 1 zu ändern.
In jedem der nachfol genden Steuerzyklen werden gemäß diesem Programm
S2 und S3 solange übersprungen,
bis sämtliche
Operationen für
das aktuelle EC 28 beendet sind.
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Als Nächstes steuert die Steuereinrichtung 100 bei
S4 einen Beleuchtungsbereich, n (= 1, 2, 3, 4) der vorstehend erläuterten
vorbestimmten Beleuchtungsbereiche, welche einer sequenziellen Zahl entsprechen,
an, n, um einen Lichtstrahl zu emittieren. In dem aktuellen Steuerzyklus
ist die sequenzielle Zahl n gleich einem Anfangswert, das heißt 1. Somit
wird der erste Beleuchtungsbereich angesteuert, um einen Lichtstrahl
zu dem EC 28 hin zu emittieren, und wird bei S5 die EC-Kamera 72 betätigt, um
ein Bild des EC 28 und von dessen Umgebung aufzunehmen.
Ein Satz von Bilddaten, welche das so aufgenommene Bild repräsentieren,
wird in einem Bild-Pufferspeicher
des RAM 106 gespeichert und entspricht der sequenziellen
Zahl n = 1. Bei S6 addiert die Steuereinrichtung 100 zu
der aktuellen sequenziellen Zahl n eins hinzu, um so die Zahl n
zu aktualisieren. Bei S7 beurteilt die Steuereinrichtung 100,
ob die sequenzielle Zahl n größer ist
als eine Gesamtzahl N von sämtlichen
der Beleuchtungsbereiche. Bei der vorliegenden Ausführungsform
sind die LEDs 74 von jeder Beleuchtungseinrichtung 70 in vier
Beleuchtungsbereiche unterteilt, so dass die Gesamtzahl N gleich
4 ist. Deshalb sind, falls S4, S5 und S6 viermal wiederholt werden,
sämtliche
der Bildaufnahmevorgänge
beendet und wird bei S7 eine positive Beurteilung getroffen. Dann
baut die Steuereinrichtung 100 bei S8 die vier Sätze von
Bilddaten, welche die so aufgenommenen vier Bilder repräsentieren,
synthetisch auf und erzeugt ein synthetisch aufgebautes Bild, wie
in der 6 gezeigt. Bei
S9 verarbeitet die Steuereinrichtung 100 das so erhaltene synthetisch
aufgebaute Bild. Genauer gesagt, detektiert die Steuereinrichtung 100 eine
gesamthafte Kante einer rechteckförmigen Oberseite des EC 28, bestimmt
basierend auf der so detektierten Kante einen Drehstellungsfehler
und einen Mitten-Positionsfehler des EC 28 relativ zu der
Saugdüse 62 und
erzeugt auf der Grundlage der so bestimmten Fehlerkorrektur-Drehstellungsdaten,
die einen korrekten Drehstellungswinkel anzeigen, um welchen die
Düse 62 gedreht
wird, sowie Korrektur-Bewegungsdaten, die die Größen einer jeweiligen Bewegung
anzeigen, um die der Montagekopf 60 in der X-Achsen- und Y- Achsenrichtung bewegt
wird. Dann werden bei S10 das Flag bzw. Kennzeichenbit F und die
sequenzielle Zahl n zurückgesetzt
auf deren Anfangswerte, das heißt
auf F = 0 bzw. auf n = 0. Somit sind für ein EC 28 sämtliche
Vorgänge
beendet.
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Aus der vorstehenden Beschreibung
ergibt sich, dass bei der vorliegenden Ausführungsform die Saugdüse 62 einen
Objekthalter bildet, der ein Objekt hält; dass die Mehrzahl von Beleuchtungsbereichen von
jeder der beiden Beleuchtungseinrichtungen 70 eine Mehrzahl
von Beleuchtungseinrichtungen bereithält, von denen jede einen Lichtstrahl
zu dem Objekt in einer entsprechenden Richtung von einer Mehrzahl
von verschiedenen Richtungen emittiert; dass jede der beiden EC-Kameras 72 eine
Bildaufnahmeeinrichtung bildet; dass ein Abschnitt der Steuereinrichtung 100,
welcher S1 bis S7 bei dem Bildverarbeitungsprogramm ausführt, eine
Steuereinrichtung bildet, welche die Beleuchtungseinrichtungen und
die Bildaufnahmeeinrichtung steuert; und dass ein Abschnitt der
Steuereinrichtung 100, welcher S8 bis S10 des Bildverarbeitungsprogramms ausführt, eine
Bildverarbeitungseinrichtung darstellt, welche eine Mehrzahl von
Sätzen
von Bilddaten verarbeitet, welche die jeweils von der Bildaufnahmeeinrichtung
aufgenommenen Bilder repräsentiert.
Bei der vorliegenden Ausführungsform
umfasst jede der beiden Beleuchtungseinrichtungen 70 viele
LEDs 74 und dient diese folglich als vier Beleuchtungseinrichtungen,
die jeweils einen Lichtstrahl zu dem EC 28 hin als das
Objekt in einer entsprechenden Richtung der vier Richtungen emittiert.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform
kann jede der beiden Beleuchtungs- und Bildaufnahmeeinrichtungen 80 eine
Vorderseite des EC 28 beleuchten und ein Vorderseiten-Bild
desselben 28 aufnehmen und kann die Steuereinrichtung 100 basierend
auf dem so aufgenommenen Vorderseiten-Bild eine scharfe Kante des
EC 28 aufnehmen. Somit kann die Genauigkeit der Bestimmung
einer Abmessung und/oder einer Position des EC 28 ausreichend
verbessert werden. Weil außerdem
die Vorderseite des EC 28 beleuchtet wird, wird der Freiheitsgrad
der Beleuchtungseinrichtung 70 nicht abgesenkt.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform
emittiert jede der beiden Beleuchtungseinrichtungen 70 einen
Lichtstrahl direkt von den LEDs 74 zu dem EC 28.
Die LEDs 74 können
jedoch mit einer Diffusions- bzw. Zerstreuungsscheibe bedeckt sein,
so dass ein relativ gleichmäßiger Lichtstrahl
von der Zerstreuungsscheibe zu dem EC 28 emittiert wird.
Außerdem kann
jede Beleuchtungseinrichtung 70 durch eine entsprechende
Beleuchtungseinrichtung ersetzt werden, welche eine Mehrzahl von
Licht emittierenden Einrichtungen beinhaltet, von denen jede eine Punkt-Lichtquelle
aufweist, die einen Lichtstrahl ausgehend von einem Punkt ausstrahlt,
und ein optisches System, das eine Linse bzw. ein Objektiv beinhaltet,
die bzw. das den Lichtstrahl in parallele Lichtstrahlen wandelt.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform
weist jeder der unterteilten Bereiche von jeder Beleuchtungseinrichtung
eine Form auf, die einen breiten Höhenwinkel und einen schmalen
Azimut-Winkel aufweist. Jeder unterteilte Bereich kann jedoch eine
unterschiedliche Form aufweisen. Beispielsweise kann jeder unterteilte
Bereich eine Form aufweisen, die einen breiten Azimut-Winkel und
einen schmalen Höhenwinkel
aufweist, oder eine Form mit einem Höhen- und einem Azimut-Winkel,
die im Wesentlichen gleich sind.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform
ist jeder der Beleuchtungsbereiche durch einen entsprechenden der
unterteilten Bereiche realisiert und sind sämtliche der LEDs 74,
die zu demselben unterteilten Bereich gehören, mit einem gemeinsamen
Schalter 76 verbunden, so dass sämtliche der LEDs 74 gleichzeitig
an- und ausgeschaltet werden können.
Die Größe von jedem
unterteilten Bereich kann jedoch kleiner sein als die Größe von jedem
Beleuchtungsbereich, so dass eine Mehrzahl von unterteilten Bereichen
miteinander zusammenwirken können,
um einen Beleuchtungsbereich zu bilden. In dem letzten Fall kann,
falls die Art und Weise einer Verknüpfung von zwei oder mehr unterteilten
Bereichen geändert werden
kann, dann der Freiheitsgrad in Bezug auf die Auswahl einer Position
und/oder einer Größe von jedem
Beleuchtungsbereich erhöht
werden. Außerdem genießt die letztgenannte
Vorgehensweise dahingehend einen Vorteil, dass jeder Beleuchtungseinrichtung 70 ein
einfacherer Aufbau zuteil wird als für eine Beleuchtungseinrichtung,
die eine Mehrzahl von LEDs verwendet, von denen jede unabhängig von den
anderen LEDs an- und ausgeschaltet wird. Bei der letztgenannten
Weise kann jeder unterteilte Bereich mit Hilfe einer Matrix bzw.
regelmäßigen Anordnung
von LEDs 74 bereitgestellt werden, die unter einem Höhenwinkel
angeordnet sind, und mittels einer regelmäßigen Anordnung von LEDs 74,
die in einem Azimut-Winkel angeordnet sind, oder mit Hilfe einer Matrix
von LEDs 74, welche dieselbe Anzahl (das heißt zwei)
von LEDs 74 sowohl unter dem Höhenwinkel als auch unter dem
Azimut-Winkel aufweisen. Dies funktioniert, ohne dass dies betont
werden sollte, so dass jede der beiden Beleuchtungseinrichtungen 70 durch
eine Beleuchtungseinrichtung ersetzt werden kann, welche eine Mehrzahl
von LEDs verwendet, von denen jede unabhängig von den anderen LEDs an-
und ausgeschaltet werden kann.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform
sind die vier Beleuchtungsbereiche so vorbestimmt, um einen Lichtstrah
in jeweiligen Richtungen im Wesentlichen senkrecht zu den vier Seiten
der rechtwinkligen Oberseite des EC 28 zu emittieren. Die
jeweiligen Formen und/oder jeweiligen Positionen der Beleuchtungsbereiche
und/oder die Gesamtzahl der Beleuchtungsbereiche kann jedoch geändert werden.
Beispielsweise kann bei der vorliegenden Ausführungsform das EC 28 mit
der rechteckförmigen Oberseite
von zwei Beleuchtungsbereichen beleuchtet werden, von denen jeder
einen Lichtstrahl in einer entsprechenden Richtung von den beiden
Richtungen emittiert, die, und zwar in einer Ebene, welche eine
von zwei diagonalen Linien bzw. Diagonalen der rechteckförmigen Oberfläche enthält und die
senkrecht zu der Oberfläche
steht, in Bezug auf die eine Diagonale geneigt ist, so dass die
beiden Richtungen jeweils Komponenten aufweisen, die jeweils parallel zu
der einen Diagonalen sind und die einander gegenüber liegen. In diesem Fall
nimmt, wenn das EC 28 von jedem der beiden Beleuchtungsbereiche
in einer entsprechenden Richtung von den beiden Richtungen beleuchtet
wird, die EC-Kamera 72 ein Bild von zwei beschatteten Abschnitten
einer Umgebung des EC 28 auf, das zwei Seiten der rechteckförmigen Oberfläche entspricht,
die sich auf einer Seite des EC 28 gegenüber liegend
von dem jeweiligen einen Beleuchtungsbereich befindet. Somit kann
die Gesamtzahl von Bildaufnahmevorgängen verringert werden. In
diesem Fall wird bevorzugt, dass jeder Beleuchtungsbereich einen
schmalen bzw. kleinen Höhenwinkel
und einen breiten Azimut-Winkel aufweist.
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Die vorstehende Beschreibung bezieht
sich auf ein EC bzw. elektrisches Bauelement 28, das eine
einfache Form in Form eines Parallelepipeds aufweist und dessen
rechteckförmige
Oberseite im Wesentlichen dessen Umriss festlegt. Bei der vorliegenden
Ausführungsform,
welche die Beleuchtungs- und Bildaufnahmeeinrichtungen 80 verwendet,
kann jedoch die Steuereinrichtung 100 eine Kante eines EC 28 detektieren,
das eine kubische Form aufweist, bei welchem sich die Kante innerhalb
von dessen Umriss befindet, beispielsweise eines verpackten EC,
das PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier; kunststoff-verdrahteter Chip-Träger) bezeichnet
wird und das Y-förmige
Zuleitungen aufweist, die von Vorderseiten eines Hauptkörpers von
demselben vorstehen, so dass jeweilige Endabschnitte der Zuleitungen innerhalb
einer Außenkontur
des Hauptkörpers
liegen.
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Die 8 zeigt
ein Objekt 130 (dieses Objekt kann, muss jedoch nicht ein
EC sein), das eine Mehrzahl von Oberflächen aufweist (beispielsweise zwei
Oberflächen),
deren Kanten detektiert werden sollen. Eine Kante von einer beliebigen
dieser Oberflächen
des Objekts 130 kann unter Verwendung der Beleuchtungs-
und Bildaufnahmeeinrichtungen 80 detektiert werden. Eine
Kante 134 der Unterseite des Objekts 130 kann
durch Beleuchten des Objekts 130 mit parallelen Lichtstrahlen 132,
die von LEDs 74 emittiert werden, detektiert werden, die
sich in einem Beleuchtungsbereich befinden, der einen großen bzw.
hohen Höhenwinkel
aufweist, wenn man diesen von dem Objekt 130 aus betrachtet;
und eine Kante 136 der Oberseite des Objekts 130 kann
durch Beleuchten des Objekts 130 mit parallelen Lichtstrahlen 138 detektiert
werden, die von LEDs 64 emittiert wurden, die sich in einem
Beleuchtungsbereich befinden, der einen kleinen bzw. niedrigen Höhenwinkel aufweist.
Die Kante 136 der Oberseite kann durch Beleuchten des Objekts 130 mit
den parallelen Lichtstrahlen 132 detektiert werden, die
von dem Beleuchtungsbereich mit dem hohen Höhenwinkel emittiert werden.
Somit kann eine beliebige Kante eines Objekts durch Auswählen eines
Beleuchtungsbereichs mit einem geeigneten Höhenwinkel, wenn man diesen
von dem Objekt 130 aus betrachtet, detektiert werden. In
diesem Fall wird bevorzugt, dass der Höhenwinkel von jedem Beleuchtungsbereich
schmal bzw. klein ist. Das Objekt 130 wird auf einer Trägerfläche eines
Trägerelements,
in der 8 nicht gezeigt, platziert.
Das Trägerelement
kann die in der 1 gezeigte
Leiterplatine 16 sein. In diesem Fall kann die F-Markierungskamera 66 dazu
verwendet werden, um ein Bild des Objekts und von dessen Umgebung
aufzunehmen, und kann eine Beleuchtungseinrichtung ähnlich zu
den Beleuchtungseinrichtungen 70 dazu verwendet werden,
um das von dem Trägerelement
getragene Objekt 130 zu beleuchten.