JP2899121B2 - 電子部品のリード線の断面像取得方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品のリード線の
長手方向と直交する断面像を取得する方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】電子部品には、本体からリード線が延び
出させられたものがある。コネクタ，リレー，フラット
パッケージ型電子部品等がその例である。この種の電子
部品はプリント基板等の対象物に装着されて電子回路を
構成するのであり、そのために対象物にはリード線を接
続すべき位置が予め設定されている。しかし、電子部品
本体の保持ヘッドによる保持位置やリード線の本体に対
する取付け位置にずれがあったり、リード線に曲がり等
があれば、リード線を所定の接続位置に精度良く接続す
ることができない。

【０００３】そのため従来からリード線の位置ずれや曲
がりを検出し、リード線に接続不可能なほどの位置ずれ
がある場合にはその電子部品を廃棄したり、リード線の
曲がりを矯正する等、適宜の処理が行われるようにされ
ている。例えば、特開平２−１９９９００号公報に記載
のリード線検出装置は、発光器および受光器を有し、保
持ヘッドにより保持されて移動中の電子部品のリード線
１本ずつに順次光を当て、その反射光に基づいてリード
線の垂直方向（電子部品の移動方向と直角な方向）およ
び水平方向（移動方向）の各位置を検出するようにされ
ている。リード線の垂直方向の位置が違えば受光器の受
光範囲が異なって検出電圧が異なることから垂直方向の
位置がわかり、それら電圧の平均値とリード線の各々に
ついて得られた出力電圧とを比較し、設定値以上の差が
あるか否かにより接続不可能なほどの位置ずれがあるか
を判定することができる。また、リード線からの光の反
射により得られる検出電圧と電子部品の移動の経過時間
とが対応付けて記憶され、光の照射位置を原点とするリ
ード線の水平方向位置が検出され、それに基づいて水平
方向の位置ずれが検出されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このようにリード線の
垂直方向および水平方向の各位置を検出することができ
れば、それらを合わせることによりリード線の長手方向
と直交する切断平面による断面の像を得ることができ
る。本発明は、上記公報に記載の方法とは異なる方法に
より、電子部品のリード線の長手方向と直交する切断平
面による断面像を取得する方法を提供することを課題と
して為されたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のリード線断面像
取得方法は、上記の課題を解決するために、電子部品の
本体に設けられたリード線の長手方向と直交する切断平
面による断面の像を、その切断平面内の３方向以上から
リード線の像を撮像して得たデータを処理することによ
って取得することを要旨とするものである。

【０００６】

【作用】リード線の長手方向と直交する切断平面内にお
いてリード線の像を得るとき、方向によって得られる像
が異なるが、３方向以上から得られた像の共通部分がリ
ード線の断面像であり、切断平面内において像を得る方
向が多いほど正確な断面像を得ることができる。

【０００７】

【発明の効果】このように本発明の断面像取得方法によ
れば、リード線の長手方向と直交する断面像を得ること
ができ、その断面像に基づいて、例えば、リード線の水
平面内における位置誤差や回転角度誤差を算出し、プリ
ント基板への装着時にそれら誤差を修正したり、誤差が
過大な場合には電子部品を廃棄する等、種々の処理を行
うことが可能となる。

【０００８】また、リレーのように、複数本のリード線
が本体の端面から直角に、かつ複数列に並んで延び出さ
せられた電子部品の場合、リード線の長手方向に平行な
切断平面内においてリード線が複数列に並ぶこととなる
が、複数本のリード線が互に重なり、従来の像取得方法
では、像を取得できないリード線が生ずる。それに対
し、本発明の像取得方法によれば、リード線の断面像を
得るために、その長手方向と直交する切断平面内の３方
向以上から像を取得するため、リード線がある方向にお
いて別のリード線と重なっていて像を取得することがで
きなくても、別の方向においては重ならず、像を取得す
ることができ、異なる方向から得た３個以上の像に基づ
いて全部のリード線の断面像を得ることができる。この
効果は、複数本のリード線が本体の端面から直角に延び
出させられた電子部品に限らず、複数本のリード線が、
その長手方向と直交する切断平面内において複数列に並
ぶ電子部品について同様に得ることができる。

【０００９】さらに、リレーやコネクタのように、全部
のリード線が本体の外周縁内に位置する電子部品の場
合、リード線がその長手方向において本体に隠れてしま
うため、リード線の長手方向と直交する切断平面内にお
ける断面像を、長手方向から取得することは本体に妨げ
られて困難であるのに対し、本発明の像取得方法は上記
切断平面内においてリード線の像を得るため、像の取得
が本体に妨げられることがなく、断面像を得ることがで
きる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図４において１０はトレイであり、電子部
品１２が多数収容されている。この電子部品１２は、ブ
ロック状の本体１４の一面から、その面に対して直角に
４本のリード線１６が突設されて成るリレーであり、チ
ャック１８によりトレイ１０から取り出され、撮像装置
２０によりリード線１６の水平方向の像を撮像された
後、水平位置誤差および回転角度誤差が修正されてプリ
ント基板２２に装着される。プリント基板２２には、４
本のリード線１６の各々が挿入される挿入穴２４が設け
られている。また、チャック１８は、図示しない移動装
置により、水平面内において互に直交するＸ軸方向およ
びＹ軸方向に移動させられ、昇降装置により昇降させら
れるとともに、回転駆動装置により垂直軸線まわりに回
転させられる。

【００１１】撮像装置２０は、図５および図６に示すよ
うに、テーブル３０を有している。テーブル３０は垂直
な軸３２に取り付けられ、図示しない回転駆動装置によ
り垂直軸線まわりに回転させられる。このテーブル３０
上には、レーザダイオード３４が設けられており、水平
な光を照射するようにされている。レーザダイオード３
４が照射した光はレンズ３６により拡散され、レンズ３
８により平行光線に変えられる。レンズ３８は、電子部
品１２の回転角度の如何を問わず、４本のリード線１６
の全部に当たる平行光線を発する大きさとされており、
この平行光線はレンズ４０，４２によりリニアイメージ
センサ４４の感光範囲に収まる幅の光に変えられる。リ
ニアイメージセンサ４４は、図３に示すように一直線上
に並んだ多数の感光素子４６を有し、各感光素子４６の
感光の有無により異なる信号を制御装置５０に供給す
る。

【００１２】制御装置５０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ
およびそれらを接続するバスを有するコンピュータを主
体とするものであり、電子部品１２のプリント基板２２
への装着を制御する。この制御装置５０は、リニアイメ
ージセンサ４４から供給される信号に基づいて感光素子
４６の各々と対応付けて感光の有無を表すデータを作成
する。本実施例では、このデータは１ビットで作られ、
ビットデータは感光素子４６が感光する場合には１とさ
れ、感光しない場合には０とされる。感光素子４６が感
光するのは、レンズ３８と４０との間にリード線１６が
なく、光を遮らない場合であり、一方、感光しないのは
リード線１６があって光を遮る場合であり、０のビット
データはリード線１６の存在を示し、１のビットデータ
はリード線１６がないことを意味する。

【００１３】電子部品１２のプリント基板２２への装着
時にチャック１８はトレイ１０から電子部品１２を取り
出し、プリント基板２２へ搬送する。チャック１８は電
子部品１２の本体１４を把持し、電子部品１２はリード
線１６が本体１４から下方へ垂直に延び出す姿勢で搬送
される。チャック１８は、搬送の途中で撮像装置２０上
に停止し、図５および図６に示すように、リード線１６
の先端部がレンズ３８と４０との間に位置し、レンズ３
８から照射される平行光線を遮る位置へ下降する。この
状態で撮像装置２０が図５に示す位置から１８０度回転
させられ、１度回転する毎にリード線１６の像が撮像さ
れる。撮像装置２０が回転し、リード線１６に対する位
置が変われば、リード線１６の光を遮る位置が変わり、
リニアイメージセンサ４４において感光する素子４６が
変わる。

【００１４】１本のリード線１６を例に取って図３に示
す。斜線を施した感光素子４６が感光していない素子４
６であり、斜線の施されていない感光素子４６が感光し
た素子４６であって、撮像装置２０の回転角度θが０度
の場合には、リード線１６の長辺に対応する部分の感光
素子４６が感光せず、４５度の場合にはリード線１６の
長辺と短辺との両方に対応する部分の感光素子４６が感
光せず、９０度の場合にはリード線１６の短辺に対応す
る部分の感光素子４６が感光しない。制御装置５０は、
この感光結果に基づき、回転角度毎に多数の感光素子４
６の各々についてビットデータを作成し、回転角度θと
対応付けてメモリに格納する。垂直方向に延びるリード
線１６に対して水平方向の光を照射してリード線１６を
水平面で切断し、その水平面内において１８０の方向か
ら水平な一次元の投影像を得るのである。なお、感光素
子４６のうち、一部が感光する感光素子４６について
は、その感光中心が感光している場合（感光素子４６の
半分以上が感光している場合）に感光しているとする。

【００１５】撮像装置２０が１８０度回転し、１８０個
の一次元像が得られたならば、制御装置５０はそれらの
像に基づいてリード線１６の断面像を求める。この像
は、一次元像を二次元の座標面上に投影し、その座標面
をリード線１６が存在する画素と存在しない画素とに分
けることにより求められる。

【００１６】図２に回転角度が４５度の場合に得られた
一次元像を例に取って説明する。リニアイメージセンサ
４４は撮像面が電子部品１２に平行な状態でその中心線
のまわりを回転させられ、座標面の中心とリニアイメー
ジセンサ４４の中心とを結ぶ直線はリニアイメージセン
サ４４に対して常に直角となる。この直線とＸ軸との成
す角度が撮像装置２０の回転角度である。そして、リニ
アイメージセンサ４４を構成する感光素子４６のうち、
リード線１６に遮られて感光しない素子４６であって、
感光する素子４６に隣接する素子４６の中心を通り、リ
ニアイメージセンサ４４に対して直角な線が座標面をリ
ード線１６が存在する部分と存在しない部分とに区切る
境界線である。回転角度が４５度の場合、図２に示す点
Ｐ₁ ，Ｐ₂ ，Ｐ₃ ，Ｐ₄ ，Ｐ₅ ，Ｐ₆ がリード線１６が
存在する部分と存在しない部分との境界となる感光素子
４６の中心であり（図中、リニアイメージセンサ４４の
斜線を施された部分がリード線１６が存在する部分であ
る）、これら境界点を通り、傾斜角度が４５度の直線Ｌ
₁ 〜Ｌ₆ が座標面をリード線１６の有無で区切る境界線
であって、境界線Ｌ₁ とＬ₂ ，Ｌ₃ とＬ₄ ，Ｌ₅ とＬ₆
との間にそれぞれ中心が含まれる画素がリード線１６の
存在を表す画素，含まれない画素がリード線１６の不存
在を表す画素とされる。各画素毎にリード線１６の存
在，不存在を表すデータが作成されるが、このデータは
１ビットで作成され、断面像を求める前に予め０、すな
わちリード線１６が存在することを表すデータとされて
おり、リード線１６の不存在を表す画素に対応するビッ
トデータが１とされる。

【００１７】回転角度θが０度の場合には、図１に左下
がりの斜線を施した領域内の画素がリード線１６の存在
を表す画素である。また、４５度の場合には、右下がり
の斜線を施した領域内の画素がリード線１６の存在を表
す画素であり、９０度の場合には点が付された領域内の
画素がリード線１６の存在を表す画素である。ビットデ
ータは、一旦、リード線１６の不存在を表すデータ１と
されれば、その同じ画素が、他の回転角度において得ら
れた一次元像について画素を分けた場合にリード線１６
の存在を表す画素とされても、０に戻されることはな
い。したがって、１８０個の一次元像の全部に基づいて
座標面を構成する画素のデータを処理した後、ビットデ
ータが０のまま残った画素の集合がリード線１６の断面
像を表すこととなる。１８０個の一次元像を座標面上に
投影することにより得られる投影像の共通部分がリード
線１６の断面像なのである。このように多数の回転角度
においてリード線１６の一次元像を撮像し、それらの像
に基づいて断面像を得るようにすれば、４本のリード線
１６の各々の位置にずれがあっても、各リード線１６の
断面像を精度良く得ることができる。

【００１８】上記のようにして４本のリード線１６の断
面像を求めたならば、それらの像の各々と、ずれのない
正規の断面像とを比較し、４本のリード線１６の各々に
ついて水平方向の位置誤差ΔＸ，ΔＹおよび回転角度誤
差Δθを算出し、更にそれらの平均を求め、リード線１
６の位置ずれ修正量とする。そして、電子部品１２のプ
リント基板２２への装着時には、プリント基板２２の基
準マークが読み取られ、プリント基板２２の水平位置誤
差ΔＸ，ΔＹおよび回転角度誤差Δθが算出され、チャ
ック１８の水平方向の移動量ならびに回転位置がリード
線１６の位置誤差ならびにプリント基板２２の位置誤差
を修正すべく補正される。したがって、リード線１６に
本体１４に対する位置ずれがあっても挿入穴２４に挿入
することができ、位置ずれの検出，修正を行わず、リー
ド線１６を挿入穴２４に挿入できない電子部品１２を廃
棄する場合に比較して装着率を向上させることができ
る。

【００１９】このように本実施例の断面像取得方法によ
れば、電子部品１２の４本のリード線１６の断面像を得
ることができ、リード線１６に位置ずれがあってもプリ
ント基板２２に装着することができる。また、この電子
部品１２は、４本のリード線１６の全部が本体１４の外
周縁内にあり、リード線１６の長手方向に平行に光を照
射してリード線１２の投影像を得ることは本体１４に妨
げられて困難であるのに対し、本実施例の方法によれ
ば、このような電子部品１２であっても容易にリード線
１２の断面像（リード線の長手方向の特定位置における
投影像と考えることができる）を得ることができる。

【００２０】なお、上記実施例においてリード線１６の
一次元像，断面像を規定する感光素子，画素のデータ
は、リード線１６の不存在を表す場合に１、存在を表す
場合に０とされるようになっていたが、逆でもよく、ま
た、明るさを階調で表す複数ビットのデータとしてもよ
い。リード線１６の有無が互に異なるデータで表されれ
ばよいのである。

【００２１】また、上記実施例においてリード線１６の
断面像は画素のデータとして得られるようになっていた
が、式で求めてもよい。前述のように座標面のリード線
１６が存在する領域を区切る境界線を回転角度毎に求
め、全部の境界線の交点から断面像を得ることができる
のである。

【００２２】さらに、上記実施例においてはリード線１
６の断面像を正規の断面像と比較してその位置誤差を算
出するようにされていたが、プリント基板２２の挿入穴
２４の像を撮像し、その像を基準としてリード線１６の
位置誤差を検出してもよい。

【００２３】また、上記実施例においては撮像装置２０
が回転させられてリード線１６の一次元像が角度を変え
て得られるようにされていたが、電子部品１２を回転さ
せて像を得るようにしてもよい。

【００２４】さらにまた、上記実施例においてはチャッ
ク１８の水平面内におけるＸ軸方向およびＹ軸方向の移
動、昇降ならびに回転によって電子部品１２のプリント
基板２２への装着およびリード線１６の位置ずれの修正
が行われるようになっていたが、それらは、プリント基
板２２の搬送位置決め装置や電子部品１２の供給装置
等、他の装置の移動，昇降，回転により行われるように
してもよい。

【００２５】また、上記実施例においては撮像装置２０
が１台設けられていたが、複数台の撮像装置２０をチャ
ック１８の中心線を中心として適宜の角度間隔を隔てて
設け、角度の異なる一次元像を得るようにしてもよい。
このようにすれば撮像装置の回転角度を小さくすること
ができ、撮像時間を短縮することができる。

【００２６】さらに、電子部品１２に照射する光は平行
光とされていたが、光源を点とする放射光としてもよ
い。この場合にはリード線の断面像を求める際に、座標
面を区切る境界線を一点に収束するように設定する。

【００２７】さらにまた、リード線１６の一次元像を得
る方向は、１８０個に限らず、３方向以上、適宜に設定
すればよい。

【００２８】また、上記実施例においては、リード線１
６が垂直方向に延び、一次元像として水平方向の像を得
る場合を例に取って説明したが、リード線１６が水平方
向等、他の方向に延びる場合にも本発明の方法によって
断面像を取得することができる。

【００２９】さらに、上記実施例においては、リード線
１６の水平位置誤差および回転角度誤差を検出し、プリ
ント基板２２への装着時にそれら誤差を修正するように
されていたが、それら誤差の検出に基づいてリード線１
６の位置誤差を矯正するようにしてもよく、あるいは誤
差が大きく、修正しても挿入穴２４に挿入できない場合
には廃棄する等、取得した断面像は種々の用途に使用す
ることができる。

【００３０】その他、特許請求の範囲を逸脱することな
く、当業者の知識に基づいて種々の変形，改良を施した
態様で本発明を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例である方法によるリード線
の断面像の取得を説明する図である。

【図２】 上記リード線の切断平面内における１方向に
おいて得られた一次元像に基づいて投影像を取得する場
合を説明する図である。

【図３】 上記リード線について得られる一次元像の例
を示す図である。

【図４】 上記リード線を有する電子部品をプリント基
板に装着する装着装置を概略的に示す図である。

【図５】 上記リード線の水平な一次元像を撮像する撮
像装置を示す平面図である。

【図６】 上記撮像装置を示す正面図である。

【符号の説明】

１２ 電子部品 １６ リード線 ２０ 撮像装置 ２２ プリント基板 ２４ 挿入穴 ５０ 制御装置

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子部品の本体に設けられたリード線の
   長手方向と直交する切断平面による断面の像を、その切
   断平面内の３方向以上からリード線の像を撮像して得た
   データを処理することによって取得することを特徴とす
   る電子部品のリード線の断面像取得方法。