JP2000188500A - リード付き電子部品の位置補正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノズルで吸着する部分が取り外し可能な吸着
用蓋を介して実装するリード付き電子部品では、リード
と吸着用蓋が重なり、ウィンドウ内の投影データの明る
さの変化が小さく、リードを検出することが困難であ
り、検出精度が劣化してしまうのに加え、吸着用蓋に隠
れていないリードも検出しなくなる可能性があり、検査
の信頼性が低下する。 【解決手段】 吸着用蓋５３を有するリード付き電子部
品６０を吸着して撮像装置６２で画像データ６３を得て
リード位置６６を求め、検出されなかったリードｒがあ
るかどうかを判定し、リードｒが検出されていなかった
場合、予め与えられているリードｒの本数と実際に撮像
された本数を比較し、検出されなかったリードｒにおい
てその間を等分してそれらの平均から代表点６８の位置
を算出して部品中心６９を求め、２点を結ぶ直線の傾き
から位置補正をする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子部品実装設備に
おいて、基板に、リードを有する電子部品を装着する際
の位置補正方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子部品実装分野では、電子部品
を高速かつ高精度に回路基板に実装する技術が必要とさ
れている。このために、電子部品を撮像して得られる画
像データを高速に処理して、電子部品の位置・回転量を
正確に検出し、電子部品の実装位置・回転量の補正を行
う画像認識技術が取り入れられている。さらに、電子部
品の多リード・細密化が進むにつれ、電子部品の個々の
リードが基板のランド上に正確に装着されるようにする
ため、リード位置を検出し補正を行う技術が用いられる
ようになってきた。

【０００３】図５はリード付き電子部品２０を基板２２
に装着する様子を示したものである。リード付き電子部
品２０は、供給位置からノズル２１で吸着されて、基板
２２上へ移動する。そして、ノズル２１が回転ズレする
ことなくリード付き電子部品２０の中心２３を吸着した
場合、そのままノズル２１を基板２２の装置位置２４に
下降させると、図６および図７に示すように、リードｒ
がランド２６上にそれぞれ正確に装着されることにな
る。

【０００４】しかし、実際には図８に示すように、ノズ
ル２１が回転ズレすることなくリード付き電子部品２０
の中心２３を吸着するとは限らない。そこで、リード付
き電子部品２０の吸着姿勢を画像認識してリード付き電
子部品２０の中心と傾きを検出し、その情報をもとに補
正を行って基板２２に装着する必要がある。

【０００５】図９〜図１４は、画像認識によってリード
付き電子部品２０の中心と傾きを検出し、リード付き電
子部品２０の位置補正方法する様子を説明したものであ
る。

【０００６】まず、図９に示すようにリード付き電子部
品２０を撮像装置３１で撮像し、画像データ３２を得
る。次に図１０に示すように、上記で得られた画像デー
タ３２に一定間隔のサンプリング点３３を定める。これ
ら定めたサンプリング点３３で明るさを重みとしてリー
ド付き電子部品２０の重心を求め、それをリード付き電
子部品２０の画像パターン３４の粗く求めた中心（以下
「粗中心」という）３５とする。

【０００７】続いて、図１１に示すように、リードｒを
有する辺に対し、一定間隔のスキャンライン３６を定め
る。この定めたスキャンライン３６上で最初に大きく明
るさの変化があるエッジ点３７を求める。そして、隣り
合うエッジ点３７を結ぶ直線がなす角を求めθ１，θ
２，θ３，θ４などの角度を得る。これらの角度のうち
もっとも頻度の多い角度をリード付き電子部品２０の画
像パターン３４の粗く求めた傾き（以下「粗傾き」とい
う）とする。

【０００８】粗中心３５、粗傾きが求まった後、あらか
じめ与えられる部品のサイズを利用し、図１２に示すよ
うにリードｒ列の両端にウィンドウ４０を定める。この
ように定めたウィンドウ４０内の明るさを図１２に示す
ように投影して、投影データ４１を得る。得られたそれ
ぞれの投影データ４１において、明るさ変化の大きい位
置を求め、端点４２を検出する。

【０００９】続いて、検出した端点４２をもとに図１３
に示すようにウィンドウ４３を定め、定めたウィンドウ
４３内の明るさを図１３に示す方向に投影し、投影デー
タ４４を得る。得られた投影データ４４においてリード
ｒに相当するデータの山の位置を検出し、リード位置４
５を得る。次に図１４に示すように、それぞれ求まった
リード位置４５を平均し、リードｒ群の中心４６を求め
る。そして、求めたリードｒ群の中心４６を部品寸法ｈ
の半分（ｈ／２）ずらし、部品中心４７を得、これをノ
ズル２１の中心として必要な角度分だけリード付き電子
部品２０を回動させ正確な位置に位置補正する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、リード付き
電子部品２０の中には図１５に示すように、ノズル２１
で吸着する部分５１が嵌合部５２になっているため取り
外し可能な吸着用蓋５３を取り付けて実装する物があ
る。このようなリード付き電子部品２０の場合、図１６
に示すようにリードｒの後ろに吸着用蓋５３が重なり、
この重なり部分では、ウィンドウ５５内の投影データ５
６の中央付近のリードｒの明るさの変化が小さくなり、
リードｒを検出することが困難となる。そのため、上記
従来の検出方法では部品の中心や・傾きを求めることが
出来ない。

【００１１】また、吸着用蓋５３は取り付け位置が正確
でないためどのリードｒが隠れるかは部品毎に異なって
くる。そこで、端の数本のリードｒだけを検出するよう
にすると、検出する本数が減ることにより、分検出精度
が劣化してしまう。加えて、吸着用蓋５３に隠れていな
いリードｒも検出しなくなる可能性があり、リード曲が
りなどの検査の信頼性も低下することになる。

【００１２】そこで、本発明は、上記課題を解決し得る
リード付き電子部品の位置補正方法の提供を目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明における課題解決
手段は、リード付き電子部品の画像を撮像する第１行程
と、画像中のリードを検出する第２行程と、全てのリー
ドが検出されているかどうかを判定する第３行程と、検
出されなかったリードがある場合そのリード位置を推定
する第４行程と、推定したリードを含む全てのリード位
置からの部品の中心・傾きを計算する第５行程からなる
ものであり、リード付き電子部品を撮像装置で撮像し画
像データを得、次に、リード位置を検出する。ここで、
あらかじめ与えられたリード本数とリードピッチの情報
から検出されなかったリードがあるかどうかを判定し、
仮に、検出されないリードがあった場合、隣接する検出
されたリード位置から検出されなかったリード位置を算
出し、算出したリードを含めた全リード位置から部品の
中心・傾きを算出し、リード付き電子部品の位置補正を
確実に行う。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
リード付き電子部品の位置補正方法を、図１〜図４に基
づいて説明する。

【００１５】図２に示すように、リード付き電子部品６
０の画像を撮像する第１行程（画像入力行程ともいう）
として、吸着用蓋５３を有するリード付き電子部品６０
をノズル６１で吸着し、撮像装置６２で撮像し画像デー
タ６３を得る。

【００１６】次に、図３に示すように、画像データ６３
中のリードｒを検出する第２行程（リード位置検出行程
ともいう）として、得られた画像データ６３を従来法と
同様の方法で処理してリードｒの大まかの位置を求め、
ウィンドウ６４を設定する。ウィンドウ６４内の輝度を
リードｒの延びている方向に平均し、投影データ６５を
得る。そして、得られた投影データ６５の変化の大きな
山を検出し、リード位置６６を求める。

【００１７】次に図４に示すように、全てのリードｒが
検出されているかどうかを判定する第３行程（未検出リ
ード判定行程ともいう）として、検出されなかったリー
ドｒがあるかどうかを判定する。図の場合、あらかじめ
与えられているリードｒの本数（図では１５本）と実際
の撮像された本数を比較すると、吸着用蓋５３の影響
で、上側のリードが７本検出されなかったことが分か
る。ここで、どのリードｒが検出されなかったかを判定
する必要がある。

【００１８】そこで、検出されなかったリードｒがある
場合、そのリード位置を推定する第４行程（未検出リー
ド位置推定行程ともいう）に移る。すなわち、撮像装置
６２で検出されたリードｒにおいて、Ｌ１−Ｌ２、Ｌ２
−Ｌ３、Ｌ３−Ｌ４、Ｌ５−Ｌ６、Ｌ６−Ｌ７、Ｌ７−
Ｌ８間の距離をあらかじめ与えられたリードピッチで割
った場合、リードｒがある程度曲がっていたとしても全
て１前後の値となる。よって、その間には検出されなか
ったリードが存在しないと判定できる。しかし、Ｌ４−
Ｌ５間のリードｒは検出されていないので、Ｌ４−Ｌ５
間の距離をリードピッチで割ると、８前後の値となる。
よってＬ４−Ｌ５間には７本のリードｒが検出されなか
ったことが分かる。

【００１９】ところで、先に求めたように検出されなか
ったリードは７本であるから、Ｌ４−Ｌ５間に７本のリ
ードがあれば、上側の辺は全てのリードｒが検出された
と仮定できたことになる。そこで、仮定したリードｒを
含む全てのリード位置からリード付き電子部品６０の中
心・傾きを計算する第５行程（中心・傾き計算行程とも
いう）に移る。すなわち、この７本のリードｒにおい
て、Ｌ４−Ｌ５間を８等分した位置を推定リード６７の
位置とする。これにより上辺全てのリードが検出された
ことになるので、それらの平均から上辺の代表点６８の
位置を算出する。同様にして下辺の代表点６８を算出
し、それらの中点を部品中心６９とし、２点を結ぶ直線
の傾きを部品傾きとし、リード付き電子部品６０の位置
補正をする。

【００２０】勿論、検出されないリードｒがなかった場
合は、第４行程（未検出リード位置推定行程）から直接
第５行程（中心・傾き計算行程）へ進む。

【００２１】このように、本発明の実施の形態によれ
ば、ノズル６１で吸着する部分が嵌合部になっていて取
り外し可能な吸着用蓋５３を取り付けて実装するリード
付き電子部品６０である場合、撮像装置６２で検出され
ないリードｒがあっても、リード付き電子部品６０を撮
像装置６２で撮像し画像データ６３を得、撮像できたリ
ードｒ位置を検出し、あらかじめ与えられたリード本数
とリードピッチの情報から検出されなかったリードｒの
存在の有無を判定し、仮に、検出されないリードｒがあ
った場合、隣接する検出されたリード位置から検出され
なかったリード位置を算出し、算出したリードｒを含め
た全リード位置から部品の中心・傾きを算出し、リード
付き電子部品６０の位置補正をすることができ、製品の
信頼性を向上させるとともに安定した不良品検査が行え
る。

【００２２】

【発明の効果】以上のように、本発明は、リード付き電
子部品の画像を撮像する第１行程と、画像中のリードを
検出する第２行程と、全てのリードが検出されているか
どうかを判定する第３行程と、検出されなかったリード
がある場合そのリード位置を推定する第４行程と、推定
したリードを含む全てのリード位置からの部品の中心・
傾きを計算する第５行程からなるので、リードを覆い隠
す部材によって検出されなかったリードがあっても、こ
れを検出したリード位置から推定して確実にリードの位
置を算出し、算出したリードを含めた全リード位置か
ら、部品の中心・傾きを算出し、確実にリード付き電子
部品の位置補正をすることができ、製品の信頼性を向上
させることができるとともに安定した不良品検査が行え
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示すリード付き電子部品
の位置補正方法のフローチャートである。

【図２】同じくリード付き電子部品の撮像状態を示す説
明図である。

【図３】同じく画像データ中のリードを検出する際の説
明図である。

【図４】同じく検出されなかったリードがあるかどうか
を判定する際の説明図である。

【図５】従来のリード付き電子部品を基板に装着する前
の側面図である。

【図６】同じくリード付き電子部品を基板に装着し終え
た状態の側面図である。

【図７】同じく平面図である。

【図８】同じくリード付き電子部品が傾斜している場合
の平面図である。

【図９】同じくリード付き電子部品の撮像状態を示す説
明図である。

【図１０】同じく画像データに一定間隔のサンプリング
点を定めた状態の平面図である。

【図１１】同じくリードを有する辺に対し一定間隔のス
キャンラインを定めた状態の平面図である。

【図１２】同じくリード列の両端にウィンドウを定めた
状態の平面図である。

【図１３】同じく検出した端点をもとにウィンドウを定
めた状態の平面図である。

【図１４】同じく求まったリード位置を平均しリード群
の中心を求める状態の平面図である。

【図１５】同じく嵌合部を有するリード付き電子部品お
よびこれに吸着用蓋を取り付けた状態の平面図である。

【図１６】同じくリードに吸着用蓋が重なりウィンドウ
内の投影データの中央付近のリードの明るさの変化が小
さくなった状態の側面図である。

【符号の説明】

２０ リード付き電子部品 ２１ ノズル ２２ 基板 ２５ リード ２６ ランド ３１ 撮像装置 ３２ 画像データ ３３ サンプリング点 ３４ 画像パターン ３５ 粗く求めた中心 ３６ スキャンライン ３７ エッジ点 ４０ ウィンドウ ４１ 投影データ ４２ 端点 ４３ ウィンドウ ４４ 投影データ ４６ リード群の中心 ４７ 部品中心 ５３ 吸着用蓋 ６０ リード付き電子部品 ６１ ノズル ６２ 撮像装置 ６３ 画像データ ６４ ウィンドウ ６５ 投影データ ６６ リード位置 ６７ 推定リード ６８ 代表点 ６９ 部品中心 ｒ リード

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リード付き電子部品の画像を撮像する第
   １行程と、画像中のリードを検出する第２行程と、全て
   のリードが検出されているかどうかを判定する第３行程
   と、検出されなかったリードがある場合そのリード位置
   を推定する第４行程と、推定したリードを含む全てのリ
   ード位置からの部品の中心・傾きを計算する第５行程か
   らなるリード付き電子部品の位置補正方法。