JP2776860B2 - 電子部品装着装置及び装着方法 - Google Patents
電子部品装着装置及び装着方法Info
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- component
- electronic component
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- H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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- H05K13/08—Monitoring manufacture of assemblages
- H05K13/081—Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
- H05K13/0815—Controlling of component placement on the substrate during or after manufacturing
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- Y10T29/49002—Electrical device making
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- Operations Research (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、小型電子部品をプリントを基板上に装着す
る電子部品装着装置及び装着方法に関する。
る電子部品装着装置及び装着方法に関する。
従来の電子部品装着装置では、プリント基板の電子部
品を装着するX,Y,θの各座標と部品種類を製作図面など
から読みとり、データ作成装置（図省略）を用いて、オ
ペレータ自身がキーボードから手動で入力し、装着手順
NCデータを作成していた。また、多品種多量生産規模の
ユーザーでは、CADデータが用いられることもあり、そ
の場合はデータ作成装置に直接部品データを転送してい
た。
品を装着するX,Y,θの各座標と部品種類を製作図面など
から読みとり、データ作成装置（図省略）を用いて、オ
ペレータ自身がキーボードから手動で入力し、装着手順
NCデータを作成していた。また、多品種多量生産規模の
ユーザーでは、CADデータが用いられることもあり、そ
の場合はデータ作成装置に直接部品データを転送してい
た。
この種公知例としては、特開昭62-144392，特開昭62-
62590号などのものがある。
62590号などのものがある。
上記従来技術においては、オペレータ自身が装着手順
NCデータを各ロット毎にデータ作成装置のキーボードか
ら入力していたため、非常に人手が掛かつていた。特
に、ロツト規模が小さく、ロツト数の多い生産形態で
は、このNCデータ作成作業は、非常に煩雑であり、これ
らに対する省力化については配慮がされていなかつた。
なお、プリント基板の設計CADデータを利用すれば、NC
データ作成作業を少しは軽減できるが、ロツト規模の小
さい場合にはCADデータがない場合が多くこの技術は適
用できず、さらにCADデータから部品のX,Y,θ座標を得
ても、そのプリント基板がXYテーブル上へセツトされた
時のセツト誤差のため、XYテーブル上の正確なX,Y,θ座
標を得ることはできず、装着誤差が生じ易い。
NCデータを各ロット毎にデータ作成装置のキーボードか
ら入力していたため、非常に人手が掛かつていた。特
に、ロツト規模が小さく、ロツト数の多い生産形態で
は、このNCデータ作成作業は、非常に煩雑であり、これ
らに対する省力化については配慮がされていなかつた。
なお、プリント基板の設計CADデータを利用すれば、NC
データ作成作業を少しは軽減できるが、ロツト規模の小
さい場合にはCADデータがない場合が多くこの技術は適
用できず、さらにCADデータから部品のX,Y,θ座標を得
ても、そのプリント基板がXYテーブル上へセツトされた
時のセツト誤差のため、XYテーブル上の正確なX,Y,θ座
標を得ることはできず、装着誤差が生じ易い。
また、プリント基板の型式を読み取り、データフアイ
ルから組込データを選択するものでは、あらかじめプリ
ント基板に対する組込データを備えていることが条件と
なり、組込データを予め準備しておく手間がかかると共
に、組込データのないプリント基板には対応できないと
いう欠点がある。
ルから組込データを選択するものでは、あらかじめプリ
ント基板に対する組込データを備えていることが条件と
なり、組込データを予め準備しておく手間がかかると共
に、組込データのないプリント基板には対応できないと
いう欠点がある。
本発明の目的は、各ロツト毎にオペレータがキーボー
ドから装着手順NCデータを入力する手間を省き、各種プ
リント基板に対し自動的に部品組込データを作成するこ
とのできる電子部品装着装置及び装着方法を得ることに
ある。
ドから装着手順NCデータを入力する手間を省き、各種プ
リント基板に対し自動的に部品組込データを作成するこ
とのできる電子部品装着装置及び装着方法を得ることに
ある。
本発明の他の目的は、装着誤差なく電子部品をプリン
ト基板上に装着することのできる電子部品装着装置及び
装着方法を得ることにある。
ト基板上に装着することのできる電子部品装着装置及び
装着方法を得ることにある。
本発明の更に他の目的は、各種プリント基板に対する
組込データをデータフアイルなどに予め準備しておく必
要のない電子部品装着装置及び装着方法を得ることにあ
る。
組込データをデータフアイルなどに予め準備しておく必
要のない電子部品装着装置及び装着方法を得ることにあ
る。
上記目的を達成するため本発明は、電子部品を供給す
る部品供給部と、該部品供給部からの電子部品をXYテー
ブル上のプリント基板の所定位置に載置する部品装着部
と、前記XYテーブルの上方に設けられ前記プリント基板
の配線パターン及び部品情報を撮影するカメラと、プリ
ント基板に印刷されている全てのパッドパターンに相当
する既知パターンと電子部品の種類を表示する既知の文
字パターンとを記憶しており、前記カメラで撮影した画
像を処理して前記既知パターンに一致するプリント基板
上の文字パターンとパッドパターンとを認識し、それに
よって前記認識した電子部品の取付位置及び取付角度を
決定する画像処理装置とを備え、この画像処理装置はプ
リント基板へ装着すべき多数の電子部品に対してそれら
電子部品の種類と取付位置及び取付角度の認識を連続し
て行うものとし、当該画像処理装置からの情報を基に所
定の電子部品をプリント基板上の所定位置に所定の取付
角度で連続して装着する電子部品装着装置にある。
る部品供給部と、該部品供給部からの電子部品をXYテー
ブル上のプリント基板の所定位置に載置する部品装着部
と、前記XYテーブルの上方に設けられ前記プリント基板
の配線パターン及び部品情報を撮影するカメラと、プリ
ント基板に印刷されている全てのパッドパターンに相当
する既知パターンと電子部品の種類を表示する既知の文
字パターンとを記憶しており、前記カメラで撮影した画
像を処理して前記既知パターンに一致するプリント基板
上の文字パターンとパッドパターンとを認識し、それに
よって前記認識した電子部品の取付位置及び取付角度を
決定する画像処理装置とを備え、この画像処理装置はプ
リント基板へ装着すべき多数の電子部品に対してそれら
電子部品の種類と取付位置及び取付角度の認識を連続し
て行うものとし、当該画像処理装置からの情報を基に所
定の電子部品をプリント基板上の所定位置に所定の取付
角度で連続して装着する電子部品装着装置にある。
本発明の他の特徴は、電子部品を供給する部品供給部
と、該部品供給部からの電子部品をXYテーブル上のプリ
ント基板の所定位置に載置する部品装着部と、前記XYテ
ーブルの上方に設けられ、前記プリント基板の配線パタ
ーン及び配線パターン近傍の部品情報を撮影するカメラ
と、該カメラにより撮影した画像を処理し、部品情報を
表示する文字パターンから装着すべき電子部品の種類を
認識し、かつその部品近傍のパッドパターンの座標を求
めて装着すべき電子部品の装着位置及び装着姿勢を認識
する画像処理装置とを備え、この画像処理装置はプリン
ト基板へ装着すべき多数の電子部品に対してそれら電子
部品の種類と取付位置及び取付角度の認識を連続して行
うものとし、当該前記画像処理装置からの情報を基に所
定の電子部品をプリント基板上の所定位置に所定の姿勢
で連続して装着する電子部品装着装置にある。
と、該部品供給部からの電子部品をXYテーブル上のプリ
ント基板の所定位置に載置する部品装着部と、前記XYテ
ーブルの上方に設けられ、前記プリント基板の配線パタ
ーン及び配線パターン近傍の部品情報を撮影するカメラ
と、該カメラにより撮影した画像を処理し、部品情報を
表示する文字パターンから装着すべき電子部品の種類を
認識し、かつその部品近傍のパッドパターンの座標を求
めて装着すべき電子部品の装着位置及び装着姿勢を認識
する画像処理装置とを備え、この画像処理装置はプリン
ト基板へ装着すべき多数の電子部品に対してそれら電子
部品の種類と取付位置及び取付角度の認識を連続して行
うものとし、当該前記画像処理装置からの情報を基に所
定の電子部品をプリント基板上の所定位置に所定の姿勢
で連続して装着する電子部品装着装置にある。
本発明の他の特徴は、電子部品を供給する部品供給部
と、該部品供給部からの電子部品をテーブル上のプリン
ト基板の所定位置に載置する部品装着部と、前記プリン
ト基板上の配線パターン及び配線パターン近傍の部品情
報を撮影するカメラと、該カメラにより撮影した画像を
処理し、前記プリント基板に装着すべき多数の電子部品
の装着位置及び装着姿勢を連続して認識すると共にこの
認識した多数の電子部品のプリント基板への装着手順を
決める装着手順プログラムを作成する画像処理装置とを
備え、前記画像処理装置からの情報を基にプリント基板
上に所定の電子部品を順次所定位置に所定姿勢で装着す
る電子部品装着装置にある。
と、該部品供給部からの電子部品をテーブル上のプリン
ト基板の所定位置に載置する部品装着部と、前記プリン
ト基板上の配線パターン及び配線パターン近傍の部品情
報を撮影するカメラと、該カメラにより撮影した画像を
処理し、前記プリント基板に装着すべき多数の電子部品
の装着位置及び装着姿勢を連続して認識すると共にこの
認識した多数の電子部品のプリント基板への装着手順を
決める装着手順プログラムを作成する画像処理装置とを
備え、前記画像処理装置からの情報を基にプリント基板
上に所定の電子部品を順次所定位置に所定姿勢で装着す
る電子部品装着装置にある。
本発明の他の特徴は、プリント基板上の配線パターン
及び配線パターン近傍の部品情報を撮影し、この撮影し
た画像から部品情報を表示する文字パターンとその文字
パターン近傍のパッドパターンを認識し、前記文字パタ
ーンから装着すべき電子部品の種類を、前記パッドパタ
ーンから装着すべき電子部品の装着位置及び装着姿勢を
認識し、この認識をプリント基板に装着すべき多数の電
子部品に対して連続的に行った後、前記認識した情報を
基に所定の電子部品をプリント基板上の所定位置に所定
の姿勢で連続して装着する電子部品装着方法にある。
及び配線パターン近傍の部品情報を撮影し、この撮影し
た画像から部品情報を表示する文字パターンとその文字
パターン近傍のパッドパターンを認識し、前記文字パタ
ーンから装着すべき電子部品の種類を、前記パッドパタ
ーンから装着すべき電子部品の装着位置及び装着姿勢を
認識し、この認識をプリント基板に装着すべき多数の電
子部品に対して連続的に行った後、前記認識した情報を
基に所定の電子部品をプリント基板上の所定位置に所定
の姿勢で連続して装着する電子部品装着方法にある。
本発明の他の特徴は、プリント基板上の配線パターン
及び配線パターン近傍の部品種類の情報を撮影し、この
撮影した画像から部品情報を表示する文字パターンとそ
の文字パターン近傍のパッドパターンを認識し、前記文
字パターンから装着すべき電子部品の種類を、前記パッ
ドパターンから装着すべき電子部品の装着位置及び装着
姿勢を認識し、この認識をプリント基板に装着すべき多
数の電子部品に対して連続的に行った後、前記認識した
情報を基に装着すべき多数の電子部品のプリント基板へ
の装着手順を決定し、次にプリント基板上に所定の電子
部品を所定の順序で順次所定位置に所定の姿勢で装着す
る電子部品装着方法にある。
及び配線パターン近傍の部品種類の情報を撮影し、この
撮影した画像から部品情報を表示する文字パターンとそ
の文字パターン近傍のパッドパターンを認識し、前記文
字パターンから装着すべき電子部品の種類を、前記パッ
ドパターンから装着すべき電子部品の装着位置及び装着
姿勢を認識し、この認識をプリント基板に装着すべき多
数の電子部品に対して連続的に行った後、前記認識した
情報を基に装着すべき多数の電子部品のプリント基板へ
の装着手順を決定し、次にプリント基板上に所定の電子
部品を所定の順序で順次所定位置に所定の姿勢で装着す
る電子部品装着方法にある。
本発明の他の特徴は、プリント基板を作成した時のCA
D情報に基づいて、装着すべき多数の電子部品の装着手
順に大まかな装着位置を認識すると共に、前記プリント
基板上の配線パターン及び該配線パターン近傍の部品種
類の情報を撮影し、この画像を処理してプリント基板に
装着すべき多数の電子部品の正確な装着位置及び装着姿
勢を連続して認識し、次にプリント基板上に所定の電子
部品を所定の順序で順次所定位置に所定の姿勢で装着す
る電子部品装着方法にある。
D情報に基づいて、装着すべき多数の電子部品の装着手
順に大まかな装着位置を認識すると共に、前記プリント
基板上の配線パターン及び該配線パターン近傍の部品種
類の情報を撮影し、この画像を処理してプリント基板に
装着すべき多数の電子部品の正確な装着位置及び装着姿
勢を連続して認識し、次にプリント基板上に所定の電子
部品を所定の順序で順次所定位置に所定の姿勢で装着す
る電子部品装着方法にある。
本発明の他の特徴は、プリント基板上の配線パターン
及び配線パターン近傍の部品情報を撮影し、一方プリン
ト基板上に印刷されている全てのパッドパターンに相当
する既知のパッドパターンと電子部品を表示する既知の
文字パターンを記憶しておき、前記撮影した画像から前
記既知の文字パターンに一致する文字パターンを認識
し、かつその文字パターン近傍で前記既知のパッドパタ
ーンに一致するパッドパターンを認識し、前記認識した
文字パターンから装着すべき電子部品の種類を、前記パ
ッドパターンから装着すべき電子部品の装着位置及び装
着姿勢を認識し、この認識をプリント基板に装着すべき
多数の電子部品に対して連続的に行った後、前記認識し
た情報を基に所定の電子部品をプリント基板上の所定位
置に所定の姿勢で連続して装着する電子部品装着方法に
ある。
及び配線パターン近傍の部品情報を撮影し、一方プリン
ト基板上に印刷されている全てのパッドパターンに相当
する既知のパッドパターンと電子部品を表示する既知の
文字パターンを記憶しておき、前記撮影した画像から前
記既知の文字パターンに一致する文字パターンを認識
し、かつその文字パターン近傍で前記既知のパッドパタ
ーンに一致するパッドパターンを認識し、前記認識した
文字パターンから装着すべき電子部品の種類を、前記パ
ッドパターンから装着すべき電子部品の装着位置及び装
着姿勢を認識し、この認識をプリント基板に装着すべき
多数の電子部品に対して連続的に行った後、前記認識し
た情報を基に所定の電子部品をプリント基板上の所定位
置に所定の姿勢で連続して装着する電子部品装着方法に
ある。
本発明の他の特徴は、電子部品を供給する部品供給部
と、該部品供給部からの電子部品をXYテーブル上のプリ
ント基板の所定位置に載置する部品装着部と、前記XYテ
ーブル上方に設けられ前記プリント基板の配線パターン
及び部品情報を撮影するカメラと、プリント基板に印刷
されている全てのパッドパターンに相当する既知パター
ンと電子部品の種類を表示する既知の文字パターンとを
記憶する記憶手段と、前記カメラで撮影した画像を処理
して前記記憶手段に記憶されている既知パターンに一致
するプリント基板上の文字パターンと該文字パターン近
傍のパッドパターンとを認識する手段と、それによって
前記認識した電子部品の取付位置及び取付角度を決定す
る画像処理装置とを備え、この画像処理装置はプリント
基板へ装着すべき多数の電子部品に対してそれら電子部
品の種類と取付位置及び取付角度の認識を連続的に行う
ものとし、当該画像処理装置からの情報を基に所定の電
子部品をプリント基板上の所定位置に所定の取付角度で
連続して装着する電子部品装着装置にある。
と、該部品供給部からの電子部品をXYテーブル上のプリ
ント基板の所定位置に載置する部品装着部と、前記XYテ
ーブル上方に設けられ前記プリント基板の配線パターン
及び部品情報を撮影するカメラと、プリント基板に印刷
されている全てのパッドパターンに相当する既知パター
ンと電子部品の種類を表示する既知の文字パターンとを
記憶する記憶手段と、前記カメラで撮影した画像を処理
して前記記憶手段に記憶されている既知パターンに一致
するプリント基板上の文字パターンと該文字パターン近
傍のパッドパターンとを認識する手段と、それによって
前記認識した電子部品の取付位置及び取付角度を決定す
る画像処理装置とを備え、この画像処理装置はプリント
基板へ装着すべき多数の電子部品に対してそれら電子部
品の種類と取付位置及び取付角度の認識を連続的に行う
ものとし、当該画像処理装置からの情報を基に所定の電
子部品をプリント基板上の所定位置に所定の取付角度で
連続して装着する電子部品装着装置にある。
プリント基板には、部品が装着される位置にほぼ方形
の一対のパツト（電極）とこれの数分の１の細線からな
る配線パターンがあり、そのパツト近傍には部品種類を
表す文字あるいは記号が印刷されている。
の一対のパツト（電極）とこれの数分の１の細線からな
る配線パターンがあり、そのパツト近傍には部品種類を
表す文字あるいは記号が印刷されている。
本発明ではこれらのパツドパターンと文字（記号）パ
ターンとを記憶しておき、カメラによりプリント基板を
撮影し、画像処理をして一対のパツトを識別することに
より、電子部品を装着する位置のX,Y,θの各座標を求め
る。さらに、パツト近傍にある文字あるいは記号を認識
し、装着すべき部品種類を明らかにする。これらのデー
タを基に、プリント基板への各電子部品の装着手順NCデ
ータを自動的に作成し、このデータを基に、プリント基
板上に所定の電子部品を所定の順序で順次所定位置に所
定の姿勢で装着していくことができる。
ターンとを記憶しておき、カメラによりプリント基板を
撮影し、画像処理をして一対のパツトを識別することに
より、電子部品を装着する位置のX,Y,θの各座標を求め
る。さらに、パツト近傍にある文字あるいは記号を認識
し、装着すべき部品種類を明らかにする。これらのデー
タを基に、プリント基板への各電子部品の装着手順NCデ
ータを自動的に作成し、このデータを基に、プリント基
板上に所定の電子部品を所定の順序で順次所定位置に所
定の姿勢で装着していくことができる。
本発明は、特に、ロツト規模が小さく、ロツト数が多
い場合に対応して、実際のプリント基板の配線パターン
を内蔵の視覚装置（カメラ）で認識して、自動的に電子
部品の装着手順NCデータを自ら作成するものである。
い場合に対応して、実際のプリント基板の配線パターン
を内蔵の視覚装置（カメラ）で認識して、自動的に電子
部品の装着手順NCデータを自ら作成するものである。
本発明は、プリント基板を載置して位置決めするXYテ
ーブルの上部に、プリント基板の全部あるいは部分を撮
影するカメラを配置し、順次とりこんだプリント基板の
配線パターンとその近傍にある文字あるいは記号を撮影
し、その画像から電子部品装着位置のX,Y,θ座標と部品
種類を画像処理装置を用いて認識するものである。
ーブルの上部に、プリント基板の全部あるいは部分を撮
影するカメラを配置し、順次とりこんだプリント基板の
配線パターンとその近傍にある文字あるいは記号を撮影
し、その画像から電子部品装着位置のX,Y,θ座標と部品
種類を画像処理装置を用いて認識するものである。
以下、本発明の具体的実施例を図面により説明する。
第１図は本発明の電子部品装着装置を示す全体図であ
る。本発明の電子部品装着装置には、電子部品プリント
基板に装着するための装着手順NCデータ作成手段が組込
まれている。この装着手順NCデータ作成手段は、プリン
ト基板２を撮影する工業用カメラ12と該カメラにより撮
影された画像を処理し、装着すべき電子部品の種類とプ
リント基板２へと装着位置及び装着姿勢を認識する画像
処理装置とを有し、各電子部品のプリント基板への装着
手順を決めるアルゴリズムを含んでいる。特にこのアル
ゴリズムはプリント基板への全電子部品の装着時間が最
短になるように装着手順を決めるデータ最適編集プログ
ラム作成手段を備えている。
る。本発明の電子部品装着装置には、電子部品プリント
基板に装着するための装着手順NCデータ作成手段が組込
まれている。この装着手順NCデータ作成手段は、プリン
ト基板２を撮影する工業用カメラ12と該カメラにより撮
影された画像を処理し、装着すべき電子部品の種類とプ
リント基板２へと装着位置及び装着姿勢を認識する画像
処理装置とを有し、各電子部品のプリント基板への装着
手順を決めるアルゴリズムを含んでいる。特にこのアル
ゴリズムはプリント基板への全電子部品の装着時間が最
短になるように装着手順を決めるデータ最適編集プログ
ラム作成手段を備えている。
プリント基板２は、搬入コンベア３により搬入され、
XYテーブル４の上に載置される。そして後方にある部品
供給テーブル５上の部品供給装置６から装着されるべき
電子部品が順次、インデツクス回転円板７にある複数の
装着ヘツド８にて吸着され、吸着された電子部品は第２
図に示すように、装着位置９でコントローラ10に従つて
作成された装着手順プログラム通りにプリント基板２上
に装着される。XYテーブルの下流側には搬出コンベア11
が設けられており、全ての電子部品が装着されたプリン
ト基板２を搬出する。XYテーブル４の上部にはプリント
基板２の全部あるいは一部を撮影するカメラ12が設けら
れており、この画像はコントローラ10内にある画像処理
装置13にオンラインで転送される。
XYテーブル４の上に載置される。そして後方にある部品
供給テーブル５上の部品供給装置６から装着されるべき
電子部品が順次、インデツクス回転円板７にある複数の
装着ヘツド８にて吸着され、吸着された電子部品は第２
図に示すように、装着位置９でコントローラ10に従つて
作成された装着手順プログラム通りにプリント基板２上
に装着される。XYテーブルの下流側には搬出コンベア11
が設けられており、全ての電子部品が装着されたプリン
ト基板２を搬出する。XYテーブル４の上部にはプリント
基板２の全部あるいは一部を撮影するカメラ12が設けら
れており、この画像はコントローラ10内にある画像処理
装置13にオンラインで転送される。
カメラ12は第２図に示すように、インデツクス回転円
板７の装着位置９の外側でかつXYテーブル４の上方に設
置されている。すなわち、カメラは基板ガイド14a,14b
に固定されているプリント基板２の上部に位置し、プリ
ント基板を撮影する。なお、カメラの位置は、XYテーブ
ルの上部であれば何処でもよく、部品検出用視覚認識装
置のものを光学系を切換えて使用してもよい。上述した
電子部品装着装置１においては、装着手順NCデータがま
だ作成されていないプリント基板２が搬入コンベア３に
より搬入されると、XYテーブル４上に載置され、まずカ
メラ12でプリント基板２上の全てのプリント配線パター
ンを撮影する。第３図はプリント基板２上の一部を配線
パターン15をカメラで撮影した図で、配線パターン15
は、方形のパツト（電極）16と、細線の導通パターン17
からなつており、パツト近傍には、電子部品の種類や特
性を表わす文字あるいは記号18が印刷されている。第３
図において、対になつているパツト16により、その中間
位置16aで装着位置のX,Y座標を求めることができ、さら
に、２個の対になつているパツトが水平位置にあること
により、装着角度θが０°方向であることを認識でき
る。また、３端子（図中の記号Q209）の場合も、そのパ
ツト配列から、装着するX,Y,θの各座標を同様に求める
ことができる。さらに有極性のある電子部品の取付けに
おいては、パツト近傍に＋あるいは−等の記号を印刷し
ておくことによりその記号を認識して、その装着角度を
求めることが可能である。なお、上記X,Y,θの各座標デ
ータを認識する手法の詳細例としては実開昭62-55370号
に記載されたものなどが利用できる。
板７の装着位置９の外側でかつXYテーブル４の上方に設
置されている。すなわち、カメラは基板ガイド14a,14b
に固定されているプリント基板２の上部に位置し、プリ
ント基板を撮影する。なお、カメラの位置は、XYテーブ
ルの上部であれば何処でもよく、部品検出用視覚認識装
置のものを光学系を切換えて使用してもよい。上述した
電子部品装着装置１においては、装着手順NCデータがま
だ作成されていないプリント基板２が搬入コンベア３に
より搬入されると、XYテーブル４上に載置され、まずカ
メラ12でプリント基板２上の全てのプリント配線パター
ンを撮影する。第３図はプリント基板２上の一部を配線
パターン15をカメラで撮影した図で、配線パターン15
は、方形のパツト（電極）16と、細線の導通パターン17
からなつており、パツト近傍には、電子部品の種類や特
性を表わす文字あるいは記号18が印刷されている。第３
図において、対になつているパツト16により、その中間
位置16aで装着位置のX,Y座標を求めることができ、さら
に、２個の対になつているパツトが水平位置にあること
により、装着角度θが０°方向であることを認識でき
る。また、３端子（図中の記号Q209）の場合も、そのパ
ツト配列から、装着するX,Y,θの各座標を同様に求める
ことができる。さらに有極性のある電子部品の取付けに
おいては、パツト近傍に＋あるいは−等の記号を印刷し
ておくことによりその記号を認識して、その装着角度を
求めることが可能である。なお、上記X,Y,θの各座標デ
ータを認識する手法の詳細例としては実開昭62-55370号
に記載されたものなどが利用できる。
以上述べたように、プリント基板の配線パターンのパ
ツド配列とその近傍にある文字あるいは記号を電子部品
装着装置内のカメラと画像処理装置にて、認識すること
により、電子部品の装着する位置のX,Y,θの各座標と部
品の種類を求めることができ、これらのデータを基に接
着手順NCデータが自動的に作成する。装着手順を決める
にあたつては、全電子部品の取付時間が最小になるよう
にするのがよい。例えば、同種の電子部品を連続的に装
着するようにすれば部品供給テーブルの動作時間を０に
できる。また、XYテーブルの動作量が最小となるように
して、次の部品を装着することにより、XYテーブルの動
作時間を最小にできる。これらのことを考慮して最適な
装着手順を決定する。この結果データ作成装置のキーボ
ードから手動で、NCデータを作成するというような手間
が省け、特に、多種少量でロツト数の多い場合、ロツト
規模の割には、NCデータの作成に、多大の人手がかかつ
ていたが、本装置によれば装置自身がNCデータを自動的
に作成するので、省力化の効果は極めて大きい。また、
実物のプリント基板そのものからNCデータを作成するの
で、プリント基板のでき具合に影響されないという効果
もある。
ツド配列とその近傍にある文字あるいは記号を電子部品
装着装置内のカメラと画像処理装置にて、認識すること
により、電子部品の装着する位置のX,Y,θの各座標と部
品の種類を求めることができ、これらのデータを基に接
着手順NCデータが自動的に作成する。装着手順を決める
にあたつては、全電子部品の取付時間が最小になるよう
にするのがよい。例えば、同種の電子部品を連続的に装
着するようにすれば部品供給テーブルの動作時間を０に
できる。また、XYテーブルの動作量が最小となるように
して、次の部品を装着することにより、XYテーブルの動
作時間を最小にできる。これらのことを考慮して最適な
装着手順を決定する。この結果データ作成装置のキーボ
ードから手動で、NCデータを作成するというような手間
が省け、特に、多種少量でロツト数の多い場合、ロツト
規模の割には、NCデータの作成に、多大の人手がかかつ
ていたが、本装置によれば装置自身がNCデータを自動的
に作成するので、省力化の効果は極めて大きい。また、
実物のプリント基板そのものからNCデータを作成するの
で、プリント基板のでき具合に影響されないという効果
もある。
なお、部品を装着しようとするプリント基板に対し
て、そのプリント基板を作成した時のCAD情報がある場
合には、そのCAD情報に基づいて装着すべき部品の装着
手順を決めてもよい。すなわち、プリント基板への配線
パターンの作画順序と同一の順序となるようにXYテーブ
ルを順次移動させれば、一般にXYテーブルの動作時間を
最短にできる。またそのCAD情報により装着すべき部品
のおおよその装着位置も認識できる。したがつて、CAD
情報に基づいて装着すべき部品の装着手順とおおまかな
装着位置を認識し、カメラからの画像を処理して装着す
べき部品の正確な装着位置及び装着姿勢を認識するよう
にすれば、効率的に装着手順プログラムを作成すること
ができる。
て、そのプリント基板を作成した時のCAD情報がある場
合には、そのCAD情報に基づいて装着すべき部品の装着
手順を決めてもよい。すなわち、プリント基板への配線
パターンの作画順序と同一の順序となるようにXYテーブ
ルを順次移動させれば、一般にXYテーブルの動作時間を
最短にできる。またそのCAD情報により装着すべき部品
のおおよその装着位置も認識できる。したがつて、CAD
情報に基づいて装着すべき部品の装着手順とおおまかな
装着位置を認識し、カメラからの画像を処理して装着す
べき部品の正確な装着位置及び装着姿勢を認識するよう
にすれば、効率的に装着手順プログラムを作成すること
ができる。
次に、第４図により本発明装置によるXYθの各座標を
求める具体例を説明する。
求める具体例を説明する。
まず、一対のパツト部を２値化し、第４図のようなパ
ターンを得た後、画面全体について、左上の画素から順
次、走査線を走らせ、画素の変化点を抽出する。その点
が、第４図中のai（ｉ＝１〜16）であり、変化点の抽出
と同時に、各点のXY座標は、プリント基板の原点と、XY
テーブル４の移動量とカメラ12内の座標から求められ
る。これらの点から、NCデータの装着位置XYθは、次の
様にして求める。
ターンを得た後、画面全体について、左上の画素から順
次、走査線を走らせ、画素の変化点を抽出する。その点
が、第４図中のai（ｉ＝１〜16）であり、変化点の抽出
と同時に、各点のXY座標は、プリント基板の原点と、XY
テーブル４の移動量とカメラ12内の座標から求められ
る。これらの点から、NCデータの装着位置XYθは、次の
様にして求める。
これらの点から、パツトの各４隅に相当する点a1，
a2，a3，a4，a13，a14，a15，a16の８点を選出し、これ
ら各点のXiYi座標により、装着位置Ａ点（X0，Y0）を次
式から算出する。
a2，a3，a4，a13，a14，a15，a16の８点を選出し、これ
ら各点のXiYi座標により、装着位置Ａ点（X0，Y0）を次
式から算出する。
X0＝（X1＋X2＋X3＋X4＋X13＋X14＋X15＋X16）/8 Y0＝（Y1＋Y2＋Y3＋Y4＋Y13＋Y14＋Y15＋Y16）/8 ここに、（Xi，Yi）は、a1点のXY座標である。
θ座標は、一般に45°ピツチの４方向のみであるので下
記の判定を順次実施して求める。
記の判定を順次実施して求める。
（ｉ） ８点のうちＹ座標のほとんど同じものが４点づ
つ２組あれば、θ座標は０°方向である。
つ２組あれば、θ座標は０°方向である。
（ii） ８点のうち、Ｘ座標のほとんど同じものが４点
づつ２組あれば、θ座標は90°方向である。
づつ２組あれば、θ座標は90°方向である。
（iii） 上記（ｉ），（ii）に該当しない場合には、
第５図に示す座標変換を施す。具体的には、下式により
新らしい座標（Xai，Yai）を求める。
第５図に示す座標変換を施す。具体的には、下式により
新らしい座標（Xai，Yai）を求める。
（iii−１） ８点のうち、新座標にてYa座標のほとん
ど同じものが４点づつ２組あれば、θ座標は45°方向で
ある。
ど同じものが４点づつ２組あれば、θ座標は45°方向で
ある。
（iii−２） ８点のうち、新座標にてXa座標のほとん
ど同じものが４点づつ２組あれば、θ座標は−45°方向
である。
ど同じものが４点づつ２組あれば、θ座標は−45°方向
である。
なお、有極性の部品については、前述した通り、あ
るいは記号を認識することにより、方向を認識する。
るいは記号を認識することにより、方向を認識する。
また、θ座標を求める別の手法としては、取付角度を
示した記号や図号などを文字パターンの近傍に表示して
おき、画像処理によつて取付角度を認識するようにすれ
ば、何度の取付角度であつても迅速に認識できる。
示した記号や図号などを文字パターンの近傍に表示して
おき、画像処理によつて取付角度を認識するようにすれ
ば、何度の取付角度であつても迅速に認識できる。
以上により、XYθの各座標を配線パターンのパツド部
形状から求めることができる。
形状から求めることができる。
次に、XYθの各座標を求める別の例を以下説明する。
これは視覚認識の一手法であるパターンマツチング法
を適用する方法である。パツド形状は部品の形状に対し
て１対１で対応しており、また部品形状の種類も約数10
種類である。そこで、プリント基板上にて、まず文字を
先に認識し、装着部品の形状を明らかにする。その後、
第６図に示すような予め、記憶している部品形状に応じ
たパツドの既知パターン19を、第４図の一対のパツドに
パターンマツチングさせる。パターンマツチング法によ
れば、像と既知パターンの重ね合せにより、像のXY座標
を求めることができる。その点は、第４図のB1（Xb1，Y
b1），B2（Xb2，Yb2）である。この２点が求まれば、次
式により装着位置Ａ点（X0，Y0）を算出できる。
を適用する方法である。パツド形状は部品の形状に対し
て１対１で対応しており、また部品形状の種類も約数10
種類である。そこで、プリント基板上にて、まず文字を
先に認識し、装着部品の形状を明らかにする。その後、
第６図に示すような予め、記憶している部品形状に応じ
たパツドの既知パターン19を、第４図の一対のパツドに
パターンマツチングさせる。パターンマツチング法によ
れば、像と既知パターンの重ね合せにより、像のXY座標
を求めることができる。その点は、第４図のB1（Xb1，Y
b1），B2（Xb2，Yb2）である。この２点が求まれば、次
式により装着位置Ａ点（X0，Y0）を算出できる。
また、θについては、前述したθ座標の求め方と同じ
手法で求めることができる。
手法で求めることができる。
以上により、X,Y,θの各座標を配線パターンのパツド
部形状から求めることが可能となる。
部形状から求めることが可能となる。
本発明によれば、プリント基板上の配線パターン及び
配線パターン近傍の部品情報を撮影し、この撮影した画
像から部品情報を表示する文字パターンとその文字パタ
ーン近傍のパッドパターンを認識し、前記文字パターン
から装着すべき電子部品の種類を、前記パッドパターン
から装着すべき電子部品の装着位置及び装着姿勢を認識
し、この認識をプリント基板に装着すべき多数の電子部
品に対して連続的に行った後、この認識情報を基に所定
の電子部品をプリント基板上の所定位置に所定の姿勢で
連続して装着するようにしているので、各種プリント基
板に対し自動的に、プリント基板に装着すべき多数の電
子部品の組込データを作成することができ、各ロット毎
にオペレータ自身がキーボードから手動で入力して装着
手順NCデータを作成するといった手間を省き大幅な省力
化を達成できると共に、誤入力も防止できる効果があ
る。
配線パターン近傍の部品情報を撮影し、この撮影した画
像から部品情報を表示する文字パターンとその文字パタ
ーン近傍のパッドパターンを認識し、前記文字パターン
から装着すべき電子部品の種類を、前記パッドパターン
から装着すべき電子部品の装着位置及び装着姿勢を認識
し、この認識をプリント基板に装着すべき多数の電子部
品に対して連続的に行った後、この認識情報を基に所定
の電子部品をプリント基板上の所定位置に所定の姿勢で
連続して装着するようにしているので、各種プリント基
板に対し自動的に、プリント基板に装着すべき多数の電
子部品の組込データを作成することができ、各ロット毎
にオペレータ自身がキーボードから手動で入力して装着
手順NCデータを作成するといった手間を省き大幅な省力
化を達成できると共に、誤入力も防止できる効果があ
る。
また、本発明によれば、各種プリント基板に対して自
動的に装着手順プログラムを作成するので、各種プリン
ト基板に対する組込データを予めデータファイルなどに
準備しておく必要はなく、しかもどんな種類のプリント
基板が入ってきても対応可能となる効果がある。
動的に装着手順プログラムを作成するので、各種プリン
ト基板に対する組込データを予めデータファイルなどに
準備しておく必要はなく、しかもどんな種類のプリント
基板が入ってきても対応可能となる効果がある。
さらに、プリント基板をXYテーブル上にセットした状
態で撮影し画像処理をするようにしているので、XYテー
ブル上における電子部品の正確な装着位置及び装着姿勢
（X,Y,θ座標）を求めることができ、したがって装着誤
差なく電子部品をプリント基板上に装着できる効果があ
る。
態で撮影し画像処理をするようにしているので、XYテー
ブル上における電子部品の正確な装着位置及び装着姿勢
（X,Y,θ座標）を求めることができ、したがって装着誤
差なく電子部品をプリント基板上に装着できる効果があ
る。
第１図は本発明の電子部品装着装置の実施例を示す斜視
図、第２図は第１図のＡ方向からXYテーブルを見た図、
第３図はプリント基板上の一部をカメラで撮影した図、
第４図は一対のパツト部に対する部品取付位置で画像処
理で求める具体例を説明する図、第５図はθ座標を求め
る具体例を示す線図、第６図はパツドの既知パターンの
一例を示す図である。 １……電子部品装着装置、２……プリント基板、３……
搬入コンベア、４……XYテーブル、５……部品供給テー
ブル、６……部品供給装置、７……インデツクス回転円
板、８……装着ヘツド、９……装着位置、10……コント
ローラ、11……搬出コンベア、12……カメラ、13……画
像処理装置、14a,14b……基板ガイド、15……配線パタ
ーン、16……パツト、17……導通パターン、18……文字
あるいは記号、19……既知パターン。
図、第２図は第１図のＡ方向からXYテーブルを見た図、
第３図はプリント基板上の一部をカメラで撮影した図、
第４図は一対のパツト部に対する部品取付位置で画像処
理で求める具体例を説明する図、第５図はθ座標を求め
る具体例を示す線図、第６図はパツドの既知パターンの
一例を示す図である。 １……電子部品装着装置、２……プリント基板、３……
搬入コンベア、４……XYテーブル、５……部品供給テー
ブル、６……部品供給装置、７……インデツクス回転円
板、８……装着ヘツド、９……装着位置、10……コント
ローラ、11……搬出コンベア、12……カメラ、13……画
像処理装置、14a,14b……基板ガイド、15……配線パタ
ーン、16……パツト、17……導通パターン、18……文字
あるいは記号、19……既知パターン。
フロントページの続き (72)発明者 藤代 恵介 静岡県清水市村松390番地 株式会社日 立製作所清水工場内 (56)参考文献 特開 昭62−297035（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−179600（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−144392（ＪＰ，Ａ)
Claims (14)
- 【請求項１】電子部品を供給する部品供給部と、該部品
供給部からの電子部品をXYテーブル上のプリント基板の
所定位置に載置する部品装着部と、前記XYテーブルの上
方に設けられ前記プリント基板の配線パターン及び部品
情報を撮影するカメラと、プリント基板に印刷されてい
る全てのパッドパターンに相当する既知パターンと電子
部品の種類を表示する既知の文字パターンとを記憶して
おり、前記カメラで撮影した画像を処理して前記既知パ
ターンに一致するプリント基板上の文字パターンとパッ
ドパターンとを認識し、それによって前記認識した電子
部品の取付位置及び取付角度を決定する画像処理装置と
を備え、この画像処理装置はプリント基板へ装着すべき
多数の電子部品に対してそれら電子部品の種類と取付位
置及び取付角度の認識を連続して行うものとし、当該画
像処理装置からの情報を基に所定の電子部品をプリント
基板上の所定位置に所定の取付角度で連続して装着する
ことを特徴とする電子部品装着装置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、前記画像
処理装置は、認識した多数の電子部品のプリント基板へ
の装着手順を決めるアルゴリズムを有することを特徴と
する電子部品装着装置。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項または第２項におい
て、前記画像処理装置は、前記カメラからの画像を処理
して、装着すべき電子部品のXYテーブル上におけるＸ座
標、Ｙ座標及びθ座標を求めることを特徴とする電子部
品装着装置。 - 【請求項４】特許請求の範囲第３項において、前記画像
処理装置から得られた装着すべき電子部品の種類データ
及び該電子部品を装着する位置のX,Y,θの各座標データ
から、プリント基板全体への電子部品の装着時間が最短
になるように電子部品の装着手順を決めるデータ最適編
集プログラム作成手段を備えていることを特徴とする電
子部品装着装置。 - 【請求項５】特許請求の範囲第２項において、CADに基
づいてプリント基板を作成した時のCAD情報により、XY
テーブルを順次移動させる手段を有し、前記画像処理装
置からの情報に基づき電子部品を所定位置に装着するこ
とを特徴とする電子部品装着装置。 - 【請求項６】電子部品を供給する部品供給部と、該部品
供給部からの電子部品をXYテーブル上のプリント基板の
所定位置に載置する部品装着部と、前記XYテーブルの上
方に設けられ、前記プリント基板の配線パターン及び配
線パターン近傍の部品情報を撮影するカメラと、該カメ
ラにより撮影した画像を処理し、部品情報を表示する文
字パターンから装着すべき電子部品の種類を認識し、か
つその部品近傍のパッドパターンの座標を求めて装着す
べき電子部品の装着位置及び装着姿勢を認識する画像処
理装置とを備え、この画像処理装置はプリント基板へ装
着すべき多数の電子部品に対してそれら電子部品の種類
と取付位置及び取付角度の認識を連続して行うものと
し、当該前記画像処理装置からの情報を基に所定の電子
部品をプリント基板上の所定位置に所定の姿勢で連続し
て装着することを特徴とする電子部品装着装置。 - 【請求項７】特許請求の範囲第６項において、前記画像
処理装置は、プリント基板へ装着すべき全ての電子部品
を認識し、それらの電子部品のプリント基板への装着手
順を装着時間が最短となるようにデータ最適編集プログ
ラムにより決定することを特徴とする電子部品装着装
置。 - 【請求項８】電子部品を供給する部品供給部と、該部品
供給部からの電子部品をテーブル上のプリント基板の所
定位置に載置する部品装着部と、前記プリント基板上の
配線パターン及び配線パターン近傍の部品情報を撮影す
るカメラと、該カメラにより撮影した画像を処理し、前
記プリント基板に装着すべき多数の電子部品の装着位置
及び装着姿勢を連続して認識すると共にこの認識した多
数の電子部品のプリント基板への装着手順を決める装着
手順プログラムを作成する画像処理装置とを備え、前記
画像処理装置からの情報を基にプリント基板上に所定の
電子部品を順次所定位置に所定姿勢で装着することを特
徴とする電子部品装着装置。 - 【請求項９】特許請求の範囲第８項において、前記画像
処理装置では、そのプリント基板を作成した時のCAD情
報に基づいて装着すべき部品の装着手順とおおまかな装
着位置を認識し、前記カメラからの画像を処理して装着
すべき部品の正確な装着位置及び装着姿勢を認識するこ
とを特徴とする電子部品装着装置。 - 【請求項１０】プリント基板上の配線パターン及び配線
パターン近傍の部品情報を撮影し、この撮影した画像か
ら部品情報を表示する文字パターンとその文字パターン
近傍のパッドパターンを認識し、前記文字パターンから
装着すべき電子部品の種類を、前記パッドパターンから
装着すべき電子部品の装着位置及び装着姿勢を認識し、
この認識をプリント基板に装着すべき多数の電子部品に
対して連続的に行った後、前記認識した情報を基に所定
の電子部品をプリント基板上の所定位置に所定の姿勢で
連続して装着することを特徴とする電子部品装着方法。 - 【請求項１１】プリント基板上の配線パターン及び配線
パターン近傍の部品種類の情報を撮影し、この撮影した
画像から部品情報を表示する文字パターンとその文字パ
ターン近傍のパッドパターンを認識し、前記文字パター
ンから装着すべき電子部品の種類を、前記パッドパター
ンから装着すべき電子部品の装着位置及び装着姿勢を認
識し、この認識をプリント基板に装着すべき多数の電子
部品に対して連続的に行った後、前記認識した情報を基
に装着すべき多数の電子部品のプリント基板への装着手
順を決定し、次にプリント基板上に所定の電子部品を所
定の順序で順次所定位置に所定の姿勢で装着することを
特徴とする電子部品装着方法。 - 【請求項１２】プリント基板を作成した時のCAD情報に
基づいて、装着すべき多数の電子部品の装着手順と大ま
かな装着位置を認識すると共に、前記プリント基板上の
配線パターン及び該配線パターン近傍の部品種類の情報
を撮影し、この画像を処理してプリント基板に装着すべ
き多数の電子部品の正確な装着位置及び装着姿勢を連続
して認識し、次にプリント基板上に所定の電子部品を所
定の順序で順次所定位置に所定の姿勢で装着することを
特徴とする電子部品装着方法。 - 【請求項１３】プリント基板上の配線パターン及び配線
パターン近傍の部品情報を撮影し、一方プリント基板上
に印刷されている全てのパッドパターンに相当する既知
のパッドパターンと電子部品を表示する既知の文字パタ
ーンを記憶しておき、前記撮影した画像から前記既知の
文字パターンに一致する文字パターンを認識し、かつそ
の文字パターン近傍で前記既知のパッドパターンに一致
するパッドパターンを認識し、前記認識した文字パター
ンから装着すべき電子部品の種類を、前記パッドパター
ンから装着すべき電子部品の装着位置及び装着姿勢を認
識し、この認識をプリント基板に装着すべき多数の電子
部品に対して連続的に行った後、前記認識した情報を基
に所定の電子部品をプリント基板上の所定位置に所定の
姿勢で連続して装着することを特徴とする電子部品装着
方法。 - 【請求項１４】電子部品を供給する部品供給部と、該部
品供給部からの電子部品をXYテーブル上のプリント基板
の所定位置に載置する部品装着部と、前記XYテーブル上
方に設けられ前記プリント基板の配線パターン及び部品
情報を撮影するカメラと、プリント基板に印刷されてい
る全てのパッドパターンに相当する既知パターンと電子
部品の種類を表示する既知の文字パターンとを記憶する
記憶手段と、前記カメラで撮影した画像を処理して前記
記憶手段に記憶されている既知パターンに一致するプリ
ント基板上の文字パターンと該文字パターン近傍のパッ
ドパターンとを認識する手段と、それによって前記認識
した電子部品の取付位置及び取付角度を決定する画像処
理装置とを備え、この画像処理装置はプリント基板へ装
着すべき多数の電子部品に対してそれら電子部品の種類
と取付位置及び取付角度の認識を連続的に行うものと
し、当該画像処理装置からの情報を基に所定の電子部品
をプリント基板上の所定位置に所定の取付角度で連続し
て装着することを特徴とする電子部品装着装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1002733A JP2776860B2 (ja) | 1989-01-11 | 1989-01-11 | 電子部品装着装置及び装着方法 |
| KR1019890019173A KR920003404B1 (ko) | 1989-01-11 | 1989-12-21 | 전자부품 장착장치 및 장착방법 |
| US07/461,313 US5079834A (en) | 1989-01-11 | 1990-01-05 | Apparatus for and method of mounting electronic components |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1002733A JP2776860B2 (ja) | 1989-01-11 | 1989-01-11 | 電子部品装着装置及び装着方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02184100A JPH02184100A (ja) | 1990-07-18 |
| JP2776860B2 true JP2776860B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=11537527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1002733A Expired - Lifetime JP2776860B2 (ja) | 1989-01-11 | 1989-01-11 | 電子部品装着装置及び装着方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5079834A (ja) |
| JP (1) | JP2776860B2 (ja) |
| KR (1) | KR920003404B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010147396A (ja) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Seiko Instruments Inc | 作業装置、及び作業プログラム |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5249349A (en) * | 1991-01-24 | 1993-10-05 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Parts mounting device |
| JPH04256338A (ja) * | 1991-02-08 | 1992-09-11 | Nec Corp | 集積回路の自動レイアウト方式 |
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