JP2940738B2 - 部品のリード浮き検出方法及びそれを使用した部品装着装置 - Google Patents

部品のリード浮き検出方法及びそれを使用した部品装着装置

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JP2940738B2 JP4179837A JP17983792A JP2940738B2 JP 2940738 B2 JP2940738 B2 JP 2940738B2 JP 4179837 A JP4179837 A JP 4179837A JP 17983792 A JP17983792 A JP 17983792A JP 2940738 B2 JP2940738 B2 JP 2940738B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は吸着保持された部品のリ
ード浮きを検出する方法及び、吸着保持された部品を移
送して基板上の所定位置に自動的に装着する部品装着装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】吸着保持された部品のリードを検査して
基板上に装着する方法として、従来より種々の方法が提
案されている。その一例として特開平1−320000
号公報では、ロボットに把持された部品を下方より撮像
するカメラと、このカメラの光学軸に対し一定の角度を
持ったレーザースリット光源を設け、部品リードにレー
ザースリット光を投光して、正常なリードと浮き上がっ
たリードからの反射光の位置ずれを視覚認識する。そし
て、認識検査の結果、良品のみを基板上に装着してい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このようなリードの検
査方法では、リード浮きを相対評価することができるも
のの、スリット光が照射されたリード群全てが浮いてい
る場合に、浮き状態にあることを検出することが難しい
と考えられる。この点を考慮して本発明は、リードがあ
るべき位置からどれだけ浮いているかを絶対評価する方
法を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明では、吸着ノズル
の部品吸着面の上方に水平な基準面を設け、この基準面
に向け斜め下方から一定の傾斜角度でスリット光を照射
し、基準面から反射されるスリット光画像を認識して基
準高さを算出する。そして、部品吸着時には前記基準面
を取り除いて、吸着保持された部品のリードに向け前記
スリット光を照射し、このリードから反射されるスリッ
ト光画像を認識して各リード位置を算出し、前記基準高
さと算出した各リード位置間の距離と、あらかじめ算出
された、前記基準高さから部品のリードが位置すべき規
定距離とを比較して、リード浮きを検出する。また、本
検出方法を部品装着装置に用い、吸着保持した部品を移
送して基板上の所定位置に装着する間に部品のリード浮
きを検出し、認識結果に基づき装着動作を制御する。
【0005】
【作用】部品のリード浮きを、基準高さからの部品のリ
ード位置と、あらかじめ算出したその部品のあるべきリ
ード位置との変位量によって判定する。リード浮きと判
定された部品は、基板に装着されることがない。
【0006】
【実施例】本発明のリード浮き検出方法及びそれを使用
した部品装着装置の一実施例について図に基づいて説明
する。図1は本実施例における部品装着装置の主要な構
成を示す概略平面図である。部品装着装置1は、駆動軸
21を回転中心として間欠回転するインデックステーブ
ルの周縁に、等間隔に設けた複数個の部品装着ヘッド2
3からなるロータリーヘッド部2と、部品装着ヘッド2
3に部品を供給する部品供給部3、部品装着ヘッド23
が部品を装着すべき基板Pを水平移動可能に支持するX
Yテーブル部4、XYテーブル部4に基板Pを送り込む
ローダ5、XYテーブル部4から基板Pを受け取り次工
程に送り出すアンローダ6で構成されている。部品供給
部3は、図中左右に水平移動する部品搭載テーブル30
と、この上に整列載置された複数個の部品供給カセット
31からなる。そして、部品装着ヘッド23が部品供給
部3の部品を吸着保持し、XYテーブル部4上の基板P
に装着する間のいずれかの間欠停止位置(以下ステーシ
ョンと云う)に、部品を下方から撮像する撮像ユニット
7を設ける。
【0007】ここで本発明の主旨であるリード浮き検出
部について詳述する。図2は撮像ユニット7のスリット
光撮像状態を示す概略説明図、図3は同じく他のスリッ
ト光撮像状態を示す概略説明図であり、撮像ユニット7
は、XYテーブル70上に配置されたカメラ71、スリ
ット光源72からなっている。XYテーブル70は本実
施例では図1に示すように、ステーションCの真下にカ
メラ71を位置させるべく配置している。カメラ71は
XYテーブル70上に垂直姿勢で固定し、スリット光源
72は、図のようにカメラ71の撮像中心に向かい支持
ブロック73によって一定の傾斜角度に固定している。
スリット光はこの傾斜角度で斜め上方に照射される。2
4は部品装着ヘッド23の吸着ノズル先端部近くに、着
脱可能に取り付けられた基準反射板で、その反射面は水
平である。8はXYテーブル70を駆動させてカメラ7
1とスリット光源72を、ステーションCの、部品装着
ヘッドに吸着保持された部品Qの大きさに対応する位置
に移動させる制御部、9はカメラ71が取り込む画像を
認識する画像認識部である。また、制御部8は、画像認
識部9の認識結果に基づいて、リード浮きの検出された
部品を装着せずにステーションIで吸着を解除して廃棄
させるなど、装着動作も制御するものである。
【0008】本実施例の動作について図に基づいて説明
する。まず、部品装着ヘッド23の吸着ノズル先端近く
の所定位置に基準反射板24を取り付け、制御部8がイ
ンデックステーブル22を間欠回転させて、ステーショ
ンCにその部品装着ヘッド23を移送させる。基準反射
板24がステーションCに到達する前に制御部8は、X
Yテーブル70を、ステーションCに位置する部品装着
ヘッド23の下方のスリット光撮像位置に、カメラ71
が位置するように移動させる。図4はカメラ71のスリ
ット光撮像状態を表すもので、スリット光源72が斜め
下方よりスリット光を照射すると、カメラ71はその撮
像視野に図4の上側に示すようなスリット光の反射光画
像R0を取り込む。この反射光画像が画像認識部9に入
力され、画像認識部9はその重心を算出して基準高さと
し、かつこの重心を通るスリット光と平行な直線を高さ
基準線sとして記憶しておく。この高さ基準線sは、各
ステーションの部品装着ヘッド全てについて算出する。
【0009】次に、部品装着ヘッド23から基準反射板
24を取り外した後、制御部8は、ロータリーヘッド部
2のステーションAに位置する部品装着ヘッド23に、
所定の部品供給カセット31から部品Qを吸着して取り
上げさせ、吸着保持したままインデックステーブル22
を間欠回転させてステーションCに部品Qを移送させ
る。部品QがステーションCに到達する前に制御部8
は、XYテーブル70を移動させ、高さ基準線sを算出
したときと同じ位置にカメラ71を位置させる。スリッ
ト光源72が斜め下方よりスリット光を照射すると、カ
メラ71は、図4の下側に示すような部品リードの反射
光画像を取り込む。この反射光画像が画像認識部9に入
力され、画像認識部9は、個々のスリット光反射画像の
重心位置を認識する。
【0010】そして、リード浮き量を検出する際に、前
述した高さ基準線sから個々のスリット光反射光画像の
重心がどれだけ離れているかを算出し、あらかじめ自身
に入力されている、基準高さから部品のリードが位置す
べき規定距離とを比較して、許容範囲内に入っていない
場合にリード浮きと判定する。例えば、図5に示すよう
に、スリット光の傾斜角度θを45°とし、リードR1
が仕様通りの正常な位置にあるとすれば、基準反射板2
4の下面からリードR1の下面までの距離と、高さ基準
線sからリードR1のスリット光反射画像の重心位置ま
での距離h1は等しくなる。この距離h1を規定距離と
し、浮きの発生しているリードをR2とすると、規定距
離h1から、高さ基準線sからリードR2のスリット光反
射画像の重心位置までの距離h2を差し引いた距離が、
リードR2の浮き量と等しくなるため、この浮き量が許
容範囲内に入っていない場合にリード浮きと判定でき
る。
【0011】さらに制御部8は、部品Qの1辺から突出
するリードの画像取り込みが終了した後、部品装着ヘッ
ド23を90°づつ回転させ、前述と同様に画像認識部
9が個々のスリット光反射画像の位置を認識し、部品Q
の4辺のリード浮き量を検出して、その検出結果を制御
部8に伝達する。
【0012】制御部8は、画像認識手段9から受け取っ
た部品Qに関するリード浮き検出情報に基き、リード浮
き無しの場合には、ステーションFにおいて、XYテー
ブル部4を移動させ部品装着ヘッド23を基板P上の所
定位置に降下させ、部品Qの吸着を開放して装着させ
る。リード浮き有りの場合には、XYテーブル部4を移
動させることなく、当該部品Qを部品廃棄ステーション
Iまで移送し、ここで吸着開放して図示しない受け箱に
部品Qを投下する。
【0013】本実施例では、ロータリーヘッド方式の部
品装着装置に本リード浮き検出方法を適用する例につい
て述べたが、部品装着ヘッド23がXY移動するワンバ
イワン方式の部品装着装置にも、撮像ユニットを固定位
置として容易に適用可能である。
【0014】
【発明の効果】このように、部品のリード浮きを、基準
高さからの部品のリード位置と、あらかじめ算出したそ
の部品のあるべきリード位置との変位量によって判定す
るため、リード群全てが浮き傾向にあったとしても、相
対比較による誤判定を防ぐことができる。また、基準高
さ位置を認識及び記憶した後、部品リード位置認識時に
は基準反射板に焦点を合わせる必要がなく、常に部品リ
ードの下面に焦点を合わせておけばよいため、繁雑な焦
点変更を考慮しなくてよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における部品装着装置の主要
な構成を示す概略平面図である。
【図2】本実施例における撮像ユニットの概略正面図で
ある。
【図3】本実施例における撮像ユニットの異なる動作状
態を示す概略正面図である。
【図4】本実施例における撮像手段が取り込む部品画像
の説明図である。
【図5】本実施例におけるリード浮き検出を説明する要
部正面図である。
【符号の説明】
1 部品装着装置 2 ロータリーヘッド部 23 部品装着ヘッド 24 基準反射板 3 部品供給部 4 XYテーブル部 7 撮像ユニット 70 XYテーブル 71 カメラ 72 スリット光源 8 制御部 9 画像認識部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−151845(JP,A) 特開 平2−41000(JP,A) 特開 平2−33670(JP,A) 特開 平2−120900(JP,A) 特開 平2−74819(JP,A) 特開 平3−155700(JP,A) 特開 平3−208400(JP,A) 特開 平4−29007(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H05K 13/08

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吸着ノズルに吸着保持された部品のリー
    ドを、画像認識してリードの浮きを検出する際、 前記吸着ノズルの部品吸着面の上方に水平な基準面を設
    け、この基準面に向け斜め下方から一定の傾斜角度でス
    リット光を照射し、 前記基準面から反射されるスリット光画像を認識して基
    準高さを算出し、 部品吸着時には前記基準面を取り除いて、吸着保持され
    た部品のリードに向け前記スリット光を照射し、 前記リードから反射されるスリット光画像を認識して各
    リード位置を算出し、 前記基準高さと算出した各リード位置間の距離と、あら
    かじめ算出された、前記基準高さから部品のリードが位
    置すべき規定距離とを比較して、リード浮きを検出する
    ことを特徴とする部品のリード浮き検出方法。
  2. 【請求項2】 吸着保持した部品を移送して基板上の所
    定位置に装着する間に部品のリードを画像認識し、認識
    結果に基づき装着動作を制御する部品装着装置であっ
    て、請求項1に記載の部品のリード浮き検出方法を用い
    ることを特徴とする部品装着装置。
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