JP3993107B2 - Component recognition data creation method and creation apparatus, and component recognition data creation program - Google Patents

Description

等の寸法入力用の判定基準項目を備えた内容にする。
【０００６】
次に、ＱＦＰ部品を認識する場合のデータ作成の様子を説明する。
図３９は、ＱＦＰ部品２１の外観形状を示した図である。ＱＦＰ部品２１は等間隔で並んだ電極２２が上下左右の辺にそれぞれ配された形状をしている。このような上下左右の辺に等間隔の電極２２が配された部品を認識する場合、リード型部品用のアルゴリズムを使用して電極２２の検出を行う。このアルゴリズムを使用する場合には、図３９に示すように、ＱＦＰ部品２１の部品寸法Ｌ１，Ｗ１、リード外形Ｌｔ，Ｗｔ、電極の幅ｈ１，電極の間隔Ｐｔ、電極数Ｎｕ，Ｎｄ，Ｎｌ，Ｎｒのデータが必要となる。即ち、ＱＦＰ部品２１を認識するための部品認識用基準データとしては、使用するリード型部品用のアルゴリズムの指定の他に、

等の寸法入力用の判定基準項目を備えた内容にする。
【０００７】
更に、部品認識用基準データには、上記の判定基準項目の他にも、撮像するカメラの視野サイズを切り替えるためのカメラ番号Ｃｎや、電子部品を照明する際の照明角度や照明の強さを切り替えるための照明コード番号Ｌｃ等、が必要となる場合もある。
【０００８】
上記の例から明かなように、部品認識処理に必要となる判定基準項目は、電極検出に使用するアルゴリズムによって異なるが、従来では、入力する判定基準項目として、予め、▲１▼部品寸法 ：Ｌ１，Ｌ２，Ｗ１，Ｗ２、▲２▼リード外形：Ｌｔ，Ｗｔ、▲３▼電極寸法 ：ｄ１，ｄ２，ｈ１，ｈ２，Ｐｔ、▲４▼電極数 ：Ｎｕ，Ｎｄ，Ｎｌ，Ｎｒ、▲５▼カメラ番号Ｃｎ、▲６▼照明コード番号Ｌｃ等のように、全ての判定基準項目を盛り込んだ定型のデータ入力フォームを採用することで、使用するアルゴリズムが異なる全ての電子部品に対して共通のサイズのデータ入力フォームを利用できるようにしている。
【０００９】
ところで、従来、これらの各判定基準項目への必要データの入力は、全て人手によって設定されていた。即ち、入力作業者は、認識対象となる電子部品と部品種毎に示されたデータシート（図示せず）とを見比べて、最適な認識アルゴリズムを選択し、この選択された認識アルゴリズムに応じて所定位置の寸法を見本の電子部品から実測することで、必要な寸法等の入力を行っていた。
【００１０】
ところが、作業者が全ての入力を行う従来の方法では、作業者にかかる負担が大きく、また、部品形状等の誤認によって間違った部位の寸法データ等を入力してしまう虞があった。
そこで、このような問題の発生を防止するべく、電子部品のボディ寸法や、装備されている各電極の配列寸法等の実測データを入力すると、その入力データに基づいて、装置がその電子部品の形状を作図して示すものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００２−２４８０４号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特許文献１に開示のように、作業者の入力データの示す部品形状を装置が作図する構成であれば、作図された形状と現品とを見比べることで、形状の誤認による過誤の有無を簡単に判定することができ、作業の信頼性向上と、処理の迅速化を図ることが可能になる。
【００１３】
ところが、上記の特許文献１の技術を利用したとしても、作業者にボディや電極配列の寸法の実測という処理が委ねられているため、例えば、図３９に示したように、多数の電極を有する複雑な構造の電子部品の場合には、電極の寸法測定に多くの時間を要したり、ノギス等の測定工具を使った測定時の読取誤差等が入力データの正確さを損なう虞があった。
【００１４】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、例えば、部品実装装置等における電子部品の自動認識処理に必要な部品データを、電子部品の形状の複雑さを意識することなく、正確且つ迅速に作成することができる部品認識データ作成方法及び作成装置、並びに部品認識データ作成プログラムを提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための、本発明に係る請求項１記載の部品認識データ作成方法は、電子部品を撮像した画像データから該電子部品を認識する装置に適用され前記電子部品の認識条件が記録された部品認識データを作成する部品認識データ作成方法であって、前記電子部品の外観情報の入力と、該入力された外観情報に基づく前記電子部品の撮像を行い、撮像して得られた画像データから前記電子部品のボディ及び電極の特徴項目を測定して前記電子部品の部品種を特定し、該特定された部品種に適応する認識アルゴリズムを予め用意した認識アルゴリズム群から選定し、該選定された認識アルゴリズムによる認識処理に必要とされる部品形状データを自動的に抽出する部品認識データ作成方法において、前記電子部品を撮像した画像データに対して、前記電子部品の特定部位の画像領域に、該特定部位と等価な他の特定領域における画像領域を貼り付け、前記特定部位の情報欠落を補完することを特徴とする。
【００１６】
この部品認識データ作成方法によれば、作業者が電子部品の外観情報について入力すると、電子部品を撮像して、得られた画像データの解析と、入力された外観情報とに基づいて、電極やボディの特徴項目を測定することで部品種を特定し、この電子部品に適応する認識アルゴリズムを選定し、選定した認識アルゴリズムによる認識処理に必要とされる部品形状データが自動的に抽出される。即ち、作業者の行う入力は、電子部品の外観上の特徴項目に対する入力という簡単な操作だけで済み、手間のかかる寸法の実測が不要になるだけでなく、専門知識が必要となる認識アルゴリズムの選択等も不要になる。このように、作業時の作業者への負担が大幅に軽減され、電子部品の自動認識処理に必要な部品認識用基準データを、電子部品の形状の複雑さを意識することなく、正確且つ迅速に作成することができる。
また、この部品認識データ作成方法によれば、例えば、単に撮像条件の調整等だけでは一部の電極の画像領域が不鮮明になってしまう場合に、同様の電極が鮮明に写っている部分を、不鮮明部分に貼り付けて補完することで、簡単に必要な部位全域を鮮明な画像にすることができ、画像データの解析によるボディや電極の測定・検出が容易になる。これにより、鮮明な画像を撮像することが難しい複雑構造の電子部品の場合でも、比較的に容易に、正確な部品認識データを作成することが可能となる。
【００１７】
請求項２記載の部品認識データ作成方法は、前記入力する電子部品の外観情報が、電子部品のボディの色、電極の形状のうち少なくともいずれかであることを特徴とする。
【００１８】
この部品認識データ作成方法によれば、入力する電子部品の外観情報が、電子部品のボディの色、電極の形状のうち少なくともいずれかであることにより、簡単な入力項目だけで部品種を特定することができる。
【００２１】
請求項３記載の部品認識データ作成方法は、前記電子部品の撮像を、カラー画像として撮像すると共に、前記電子部品の背景を該電子部品の外観色成分を含まない色に設定することを特徴とする。
【００２２】
この部品認識データ作成方法によれば、背景色を電子部品の外観色成分を含まない色に設定することで、実際の電子部品の色に拘わらず、その電子部品のボディや電極の輪郭を確実且つ精度よく抽出できるようになり、撮像した画像データからの電子部品の形状解析が容易になる。
【００２３】
請求項４記載の部品認識データ作成方法は、前記部品認識データが、前記電子部品の撮像時に、該電子部品に応じて適切な照明条件が確保されるように、前記電子部品の照明光の照射条件が含まれていることを特徴とする。
【００２４】
請求項５記載の部品認識データ作成方法によれば、部品認識データに適切な照明条件が記録されていることにより、電子部品を撮像の際に安定して良好な画像データを得ることができ、画像データの解析を容易にできる。
【００２５】
請求項５記載の部品認識データ作成方法は、前記電子部品を撮像した画像データから電子部品の特徴項目を測定する手順が、前記画像データから電子部品の外形を検出するステップと、前記電子部品の外形から検出した傾き量を前記画像データに対して回転補正するステップと、電子部品の電極を検出するステップと、電子部品のボディを検出するステップと、検出された電極のうち、隣接する電極の電極間距離及び電極形状を平均化するステップと、前記検出したボディとの位置関係に基づいて隣接する電極を整列させるステップと、を有することを特徴とする。
【００２６】
この部品認識データ作成方法によれば、画像データから電子部品の外形を検出し、電子部品の外形から検出した傾き量を画像データに対して回転補正し、電子部品の電極を検出し、電子部品のボディを検出し、検出された電極のうち隣接する電極の電極間距離及び電極形状を平均化し、検出したボディとの位置関係に基づいて隣接する電極を整列させることで、画像データから電子部品の特徴項目が測定される。従って、電子部品の特徴項目が正確に測定され、信頼性が向上する。
【００２７】
請求項６記載の部品認識データ作成装置は、電子部品を撮像した画像データから該電子部品を認識する装置に適用され前記電子部品の認識条件が記録された部品認識データを作成する部品認識データ作成装置であって、前記電子部品の外観情報を入力する入力手段と、前記電子部品を撮像する撮像手段と、撮像して得られた画像データから前記電子部品のボディ及び電極の特徴項目を測定して前記電子部品の部品種を特定し、該特定された部品種に適応する認識アルゴリズムを予め用意した認識アルゴリズム群から選定する認識アルゴリズム選定手段と、前記選定された認識アルゴリズムによる認識処理に必要とされる部品形状データを自動的に抽出する部品形状データ抽出手段と、前記電子部品を撮像した画像データに対して、前記電子部品の特定部位の画像領域に、該特定部位と等価な他の特定領域における画像領域を貼り付け、前記特定部位の情報欠落を補完する補完手段とを備えたことを特徴とする。
【００２８】
この部品認識データ作成装置によれば、作業者が入力手段により電子部品の外観情報について入力すると、撮像手段が電子部品を撮像して、得られた画像データの解析と、入力された外観情報とに基づいて、電極やボディの特徴項目を測定することで部品種を特定し、この電子部品に適応する認識アルゴリズムを認識アルゴリズム選定手段により選定し、選定した認識アルゴリズムによる認識処理に必要とされる部品形状データが部品形状データ抽出手段により自動的に抽出される。即ち、作業者の行う入力は、電子部品の外観上の特徴項目に対する入力という簡単な操作だけで済み、手間のかかる寸法の実測が不要になるだけでなく、専門知識が必要となる認識アルゴリズムの選択等も不要になる。このように、作業時の作業者への負担が大幅に軽減され、電子部品の自動認識処理に必要な部品認識用基準データを、電子部品の形状の複雑さを意識することなく、正確且つ迅速に作成することができる。
【００２９】
請求項７記載の部品認識データ作成装置は、前記電子部品を前記特定された部品種に適応する最適な入射光方向及び入射光強度で照明する照明手段を備えたことを特徴とする。
【００３０】
この部品認識データ作成装置によれば、照明手段により電子部品を最適な入射光方向及び入射光強度で照明することで、適正な照明による鮮明画像の撮像が容易になり、結果的に、画像データの解析によるボディや電極の測定精度を向上させることができる。
【００３１】
請求項８記載の部品認識データ作成装置は、前記撮像手段がカラースキャナからなり、該カラースキャナが、電子部品の背景を該電子部品の外観色成分を含まない色に設定する背面カバーを備えたことを特徴とする。
【００３２】
この部品認識データ作成装置によれば、背面カバーの色を撮像する部品の色成分を有しない色に設定することにより、撮像後に画像処理にて画像データの背景部分を除去し、部品のみを抽出することが容易に行え、この場合には、部品認識が簡単かつ確実に行えるようになる。
【００３３】
請求項９記載の部品認識データ作成プログラムは、電子部品を撮像した画像データから該電子部品を認識する装置に適用され前記電子部品の認識条件が記録された部品認識データを、プログラムされたコンピュータによって作成する部品認識データ作成プログラムであって、前記電子部品の外観情報の入力と、該入力された外観情報に基づく前記電子部品の撮像を行うステップと、撮像して得られた画像データから前記電子部品のボディ及び電極の特徴項目を測定して前記電子部品の部品種を特定するステップと、該特定された部品種に適応する認識アルゴリズムを予め用意した認識アルゴリズム群から選定するステップと、該選定された認識アルゴリズムによる認識処理に必要とされる部品形状データを自動的に抽出するステップと、前記電子部品を撮像した画像データに対して、前記電子部品の特定部位の画像領域に、該特定部位と等価な他の特定領域における画像領域を貼り付け、前記特定部位の情報欠落を補完するステップとを実行することを特徴とする。
【００３４】
この部品認識データ作成プログラムによれば、作業者からの電子部品の外観情報についての入力を受けて、電子部品の撮像、得られた画像データの解析、入力された外観情報とに基づく部品種の特定を行い、この電子部品に適応する認識アルゴリズムを選定し、選定した認識アルゴリズムによる認識処理に必要とされる部品形状データを自動的に抽出する。これにより、作業者の行う入力は、電子部品の外観上の特徴項目に対する入力という簡単な操作だけで済み、手間のかかる寸法の実測が不要になるだけでなく、専門知識が必要となる認識アルゴリズムの選択等も不要になる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る部品認識データ作成方法及び作成装置、並びに部品認識データ作成プログラムの実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１は部品認識用基準データを用いて電子部品の認識処理を行い実装する電子部品実装装置の斜視図、図２は図１に示す電子部品実装装置の認識処理の説明図で、図３は部品認識データ作成装置の概略構成図、図４は図３に示す部品認識データ作成装置による処理手順を示すフローチャートである。
【００３６】
図１に示した電子部品実装装置１００は、基台１０の上面中央に回路基板１２のガイドレール１４が設けられている。このガイドレール１４の搬送ベルトによって、回路基板１２は、一端側のローダ部１６から電子部品の実装位置１８に、また、実装位置１８から他端側のアンローダ部２０に搬送される。基台１０の上方の両側部には、Ｙテーブル２２，２４が設けられ、これらの２つのＹテーブル２２，２４間には、Ｘテーブル２６が懸架されている。
【００３７】
また、Ｘテーブル２６には、移載ヘッド２８が取り付けられている。Ｘテーブル２６上の移載ヘッド２８は、図示せぬＸＹロボットによる制御で、Ｘ軸方向の任意位置に移動可能であり、Ｘテーブル２６自体は前記ＸＹロボットによる制御でＹ軸方向の任意位置に移動可能になっていて、これにより移載ヘッド２８がＸ−Ｙ平面内の任意位置に移動可能になっている。
【００３８】
移載ヘッド２８は、例えば、抵抗チップやチップコンデンサ等の電子部品が供給されるパーツフィーダ３０、又はＳＯＰやＱＦＰ等のＩＣやコネクタ等の比較的大型の電子部品が供給されるパーツトレイ３２から所望の電子部品を吸着ノズル３４により吸着すると、図２に示すように、一旦、部品認識位置５１に移動して、部品認識位置５１に装備されている後述の認識装置３６により電子部品の吸着姿勢を検出した後、回路基板１２の上方の実装位置５２に移動することで、回路基板１２の所定位置に電子部品を装着できるように構成されている。
【００３９】
このような電子部品の実装動作は、予め設定された実装プログラムに基づいて図示しない制御装置（メインコントローラ）により制御される。なお、制御装置には、図示しない操作パネルによりテータ入力が可能である。
【００４０】
ここで、実装プログラムとは、電子部品実装装置１００が実装する電子部品の上方を有するＮＣ情報に対して、実装順序を組み替えて作成した組み替えデータを、上記のＸＹロボットや移載ヘッド２８のノズル等を駆動するための命令形態に変換したプログラムである。
この実装プログラムの作成に当たっては、各電子部品の実装位置等の情報が記録されているＮＣ情報と、各電子部品の電極形状等の情報が登録されている部品データとを用いて、作業者からの入力を伴って行われる。このように作成された実装プログラムを制御装置が実行することで、電子部品の回路基板への実装が行われる。
【００４１】
パーツフィーダ３０は、ガイドレール１４の両端部に多数個並設されており、各パーツフィーダ３０には、例えば、抵抗チップやチップコンデンサ等の電子部品が収容されたテープ状の部品ロールがそれぞれ取り付けられている。また、パーツトレイ３２は、ガイドレール１４と直交する方向が長尺となるトレイ３２ａが計２個載置可能で、各トレイ３２ａは部品の供給個数に応じてガイドレール１４側にスライドして、Ｙ方向の部品取り出し位置を一定位置に保つ構成となっている。このトレイ３２ａ上には，ＱＦＰ等の電子部品が載置される。
【００４２】
認識装置３６は、ガイドレール１４に位置決めされた回路基板１２の側部の部品認識位置５１に配置されている。この認識装置３６は、部品認識位置５１に移動した移載ヘッド２８の吸着ノズル３４に保持されている電子部品を内蔵の電子部品撮像装置によって撮像し、その画像データを予め入力された部品認識用基準データに基づいて解析することで、吸着されている電子部品を認識し、且つ、吸着ノズル３４に吸着された電子部品の２次元的な位置ずれ（吸着姿勢）を検出する。この検出結果に基づいて、電子部品の位置ずれをキャンセルする動作制御が、移載ヘッド２８においてなされる。
【００４３】
図３に示すように、この第１の実施の形態の部品認識データ作成装置５５は、前記認識装置３６で使用する部品認識用基準データを作成するもので、認識対象となる電子部品５７の現物を撮像して画像データを得る撮像手段としての電子部品撮像装置６１と、この電子部品撮像装置６１が撮像する電子部品５７に照明光を照射する照明装置６２と、作業者が認識対象の電子部品５７を特定するための識別用データの入力に使用するキーボードやマウス等の入力手段６３と、電子部品撮像装置６１によって撮像した画像データや入力手段６３から入力されたデータに基づいて所定のデータ解析処理を実施して認識装置３６の認識処理に必要な部品認識用基準データを自動生成する情報処理装置（コンピュータ）６４と、この情報処理装置６４に接続されて情報処理装置６４における処理内容や入力データ等の表示を行う表示装置６５とを備えた構成である。
【００４４】
電子部品実装装置１００の部品部品認識位置５１に装備される認識装置３６は、図３に示した電子部品撮像装置６１、照明装置６２、情報処理装置６４等を備えた構成であるので、部品認識データ作成装置５５を認識装置３６として機能させることができる。
【００４５】
情報処理装置６４は、電子部品撮像装置６１，照明装置６２，入力手段６３，表示装置６５等の情報処理装置６４に接続される各周辺機器の動作を制御する周辺機器制御部６６と、電子部品撮像装置６１から入力される画像データや入力手段６３から入力指示される識別用データ等の入力データを管理する入力データ制御部６７と、入力データ制御部６７が受け取った入力データに基づいて、所定の解析処理を実施して部品認識用基準データを生成したり、前記表示装置６５への表示画像の制御を行う認識処理制御部６８とを有している。ここで、情報処理装置６４には、詳細は後述するが、特定された部品種に適応する認識アルゴリズム群が予め記憶され、これらのアルゴリズムから適切なアルゴリズムを選定する認識アルゴリズム選定手段と、認識アルゴリズムによる認識処理に必要とされる部品形状データを自動的に抽出する部品形状データ抽出手段とが備えられている。
【００４６】
つまり、本実施の形態の部品認識データ作成装置５５は、認識装置３６の自動認識処理に必要な部品認識用基準データを、予め設定した判定基準項目に対して入力手段６３から入力される識別用データと、電子部品撮像装置６１から入力される電子部品の画像データから自動生成する。
【００４７】
入力手段６３から入力する判定基準項目は、表示装置６５に表示するようになっている。
本実施の形態の場合、判定基準項目には、認識対象となる電子部品の電極の形状、電極接地面形状、ボディの色等の外観上の特徴項目を割り当てている。
更に、特徴項目に対する識別用データの入力方式を、予め上記特徴項目毎に設定した識別用データ候補群を選択可能に表示装置６５上に表示し、表示装置６５上に表示された識別用データ候補群からプルダウンメニューによって該当する識別用データを選択指定する選択入力方式にしている。
【００４８】
情報処理装置６４の認識処理制御部６８は、予め認識対象の電子部品毎にボディや電極の配置等に関する各種の寸法データ等を格納した部品データベースと、電子部品の画像データからボディや電極の位置を検出する認識アルゴリズムを電子部品の形状分類等に基づいて格納したアルゴリズムデータベースと、電子部品の画像データの解析処理や部品認識用基準データの生成処理に必要なプログラムを格納したプログラム記憶部とを備えていて、作業者が入力手段６３を介して選択入力した識別用データと、電子部品撮像装置６１によって電子部品現物を撮像した画像データの解析とからその電子部品の電極やボディの寸法・位置を自動・半自動で検出して、該電子部品の部品種を特定すると共に、この特定した部品種に適応する認識アルゴリズムを予め用意した認識アルゴリズム群から選定し、該認識アルゴリズムによる認識処理に必要とされる部品の各部寸法等の部品認識用基準データを自動的に抽出する。
【００４９】
本実施の形態の部品認識データ作成装置５５における具体的な処理手順を、図４に示した。
図４に示すように、まず、認識対象となる電子部品の電極の形状、電極接地面形状、ボディの色等の外観上の特徴項目を、表示装置６５の選択入力画面に表示し、これらの特徴項目への入力を完了させる（ステップ３０１、以降はＳ３０１と略記する）。すると、その入力データに基づいて、予め設定しておいた判断基準に基づいて、前記電子部品撮像装置６１における撮影条件を決定する（Ｓ３０２）。次いで、Ｓ３０２で決定した撮影条件に基づいて照明装置６２を作動させて、電子部品撮像装置６１に電子部品現物を撮像させる（Ｓ３０３）。次いで、撮像した画像データを認識処理制御部６８が解析して、ボディの寸法や、各電極の配置及び寸法を検出する（Ｓ３０４）。次いで、検出した各部の寸法データに基づいて、その部品の認識処理に必要なデータを集めた部品認識用基準データを決定し、生成する（Ｓ３０５）。
生成した部品認識用基準データは、表示装置６５に表示すると共に、所定の記憶装置に記憶され、必要に応じて、情報処理装置６４に接続されたプリンタ等にハードコピーとして出力可能である。
【００５０】
以上の第１の実施の形態の部品認識データ作成装置５５による部品認識用基準データの具体的な作成例を、図面に基づいてより詳細に説明する。
部品認識用基準データの作成にあたり、まず図５（ａ）に示すように、外観上の特徴項目である部品サイズ９８ａ、ボディの色９８ｂ、電極タイプ（形状）９８ｃ、電極接地面形状９８ｄ等を割り当てた判定基準項目９８を有する選択入力画面９９上で、識別用データを選択入力する。選択入力画面９９で、符号１０２で示す選択入力欄は、判定基準項目９８のボディの色９８ｂに対するもので、選択した「黒」が、作業者の入力した識別用データである。
ボディの色は電極とボディがどの程度のコントラストを有しているかの目安にする。部品を撮像すると電極部分は明るくなるが、それに比較してボディがどのように映るかが分かる程度に予め設定する必要がある。入力の方法は色見本から同等のものを選択する方法でも構わないが、前述の条件が分かる程度に、例えば以下の７種の中から選択する。
【００５１】
（１） 黒
（２） 光沢のない濃い色
（３） 光沢のある濃い色
（４） 赤・黄系統の色
（５） 緑系統の色
（６） 青系統の色
（７） 白
【００５２】
ボディ色の黒か白かは、コントラストを明確に知るために適している。光沢がある場合は、光の加減により濃い色でも高い輝度で映る場合があるため、光沢がない場合と分別するほうが望ましい。また、照明に単色のＬＥＤを使用する場合は照明の色によって明るさが異なるため、図６に示すように、照明装置６２として三原色（赤・緑・青）の発光体（ＬＥＤ）を分別装備した構成とする方が望ましい。
【００５３】
ボディの色分けとして、７種の例を挙げたが、部品における光沢の有無等で鮮明画像の撮影が困難にならないように、適度の選択肢が装備されていれば、色分けの選択しの数は、上記実施の形態に限らない。
【００５４】
次に、図５（ａ）の１０３，１０４に示すような選択肢を選択するか、図５（ｂ），（ｃ）のような簡略図形による選択画面から相当するものを選択する方式で、電極の形状を入力する。
電極の形状は、コントラストを知る目安になる上、電極の位置関係を推測することにも役立つ。
【００５５】
一般的な角チップ抵抗・コンデンサ／ＱＦＰ・ＢＧＡ等パッケージの種類から電極の形状が限定される場合は、パッケージの種類を選択することにより電極の形状を入力する方式としてもかまわないが、名称の不明な部品や選択肢にない場合には入力できなくなってしまうので、本実施の形態に例示のように、具体的な電極タイプや電極接地面形状を、選択候補の中から選択指定する方式の方が、作業者にかかる負担を軽減することができる。
【００５６】
図７の（ａ）〜（ｉ）に示す９種の電極タイプは、図５（ｂ）に示した電極タイプ選択画面における各電極タイプの選択候補を拡大表示したものである。また、図８は、図５（ｃ）に示した電極接地形状選択画面における各電極接地形状の選択候補を拡大表示したものである。
【００５７】
図７に示すように、（ａ）の電極タイプは、一体型の角チップコンデンサ部品のように電極とボディが一体になっているタイプ、（ｂ）の電極タイプは、装着面型で半固定抵抗等のようにボディの装着面上に電極が形成されているタイプ、（ｃ）の電極タイプは、Ｌ型でアルミ電解コンデンサ部品のようにボディの内側から外側に向かって電極がＬ字型に出ているタイプ、（ｄ）の電極タイプは、逆Ｌ型でＬ型とは逆にボディの内側に向かって電極が出ているタイプ、（ｅ）の電極タイプは、側面型でＱＦＰ部品のようにボディの側面から外側に向かって電極が出ているタイプ、（ｆ）の電極タイプは、Ｊ型でＰＬＣＣ部品のようにボディ側面から内側に電極がＪ字型に出ているタイプ、（ｇ）の電極タイプは、挿入型で基板のスルーホールに電極を挿入するタイプ、（ｈ）の電極タイプは、ボール型でＢＧＡ部品のように電極がボール状（例えば半球状）になっているタイプ、（ｉ）の電極タイプは、柱型でＣＣＧＡ部品のように柱状に伸びた電極を表面実装するタイプを指す。
【００５８】
ほとんどの電子部品の電極は、以上のいずれかのタイプに属する。部品によってはこれらが組み合わさったものも存在するが、この場合は電極の数が最も多いタイプのものを選択する。これらの電極タイプには電極の基板との接地面の形状が特定されるものもあるが、特定できないものもあるので、その場合には、図８（ａ）に示すように平面であるか、あるいは図８（ｂ）に示すように湾曲面であるかを選択する。
【００５９】
なお、電子部品撮像装置６１は、ＣＣＤカメラを用いて構成することができ、異なる視野寸法（分解能）を複数用意する場合には、図５（ａ）の１０１に示すように大まかな部品のサイズを入力することで視野寸法を特定する。即ち、視野寸法の異なるＣＣＤカメラを複数用意しておき、どちらのカメラを使用して撮像するかを切り換えて設定する。
以上のように、表示装置６５に表示される選択入力画面で、部品の外観上の特徴を選択入力する。
【００６０】
以下、図９に示すような部品に対し、部品認識用基準データを生成する場合を例に挙げて、本実施の形態における処理手順を説明する。
まず、図５（ａ）のような選択入力画面から部品の特徴を選択入力する。
入力項目１０１では、部品の寸法が４ｍｍ以下なので「〜４ｍｍ」を選択する。入力項目１０２ではボディ１２１が暗い色なので「光沢のない濃い色」を選択する。入力項目１０３では電極１２２がボディと一体になっているので「一体型」を選択する。入力項目１０４では部品コーナーが丸く接地面が湾曲になるので「湾曲面」を選択する。
【００６１】
部品の外観上の特徴が入力できたので、次に部品を撮像し、図１０に示す画像データ１３１を得る。この場合、前述の特徴入力にて部品の寸法が４ｍｍ以下と入力されたので、それに適したカメラの視野寸法を選択し撮像する。得られる画像データ１３１では、電極部分に相当する電極パターン１３２の部分のみが輝度の高いデータとして撮像される。前述の入力項目１０２にてボディの色は「光沢のない濃い色」と入力されているので電極の検出としてはボディを気にせず輝度の高い部分が電極であると判断できる。
そこで、撮像画像に対して２値化処理を行い、電極パターン１３２の位置・寸法を抽出する。抽出の方法は、電極の形状に応じた方法を個別にとることが好ましいが、同一の方法であっても構わない。
【００６２】
次に、ボディ部分を特定する。この画像の場合ボディ部分は明るくないのでボディ部分の判別は困難である。しかし、前述の入力項目１０３で電極のタイプが「一体型」と入力されているので、電極パターン１３２の内側の点線部１３３がボディ部分と推定できる。このようにしてボディと電極の測定が出来る。
【００６３】
次に、得られたボディと電極の位置・寸法から部品認識用基準データを決定する。前述の入力項目９３で電極のタイプが「一体型」であり、検出された電極の位置・寸法から認識アルゴリズムは箱型のタイプ（図示せず）が適当であると判断できる。
箱型では縦・横の外形寸法Ｗ１，Ｌ１の寸法を設定しなければならないので、Ｗ１には電極パターン１３２の縦幅を、Ｌ１には電極パターン１３２の間隔＋横幅を設定する。また、撮像条件は、部品の撮像前に決定されているものを設定する。以上で部品認識用基準データが完成する。
【００６４】
以上説明した第１の実施の形態の部品認識データ作成装置５５では、作業者が電子部品の外観上の特徴項目について、表示装置６５に表示される識別用データ候補群から該当するデータを選択入力すると、情報処理装置６４が電子部品撮像装置６１によって撮像された部品現物の画像データの解析を行い、選択入力された外観上の特徴データと、画像データの解析結果とに基づいて、電極やボディの寸法・位置を自動・半自動で測定・検出することで、この電子部品に適応する認識アルゴリズムを選定し、選定した認識アルゴリズムによる認識処理に必要とされるボディの形状・寸法、電極の配置や形状や寸法等の各種の識別用データが自動的に抽出される。
即ち、作業者の行う入力は、電子部品の外観上の特徴項目に対する選択入力という簡単な操作だけで済み、手間のかかる寸法の実測が不要になるだけでなく、専門知識が必要となる認識アルゴリズムの選択等も不要になる。従って、作業時の作業者への負担が大幅に軽減され、電子部品の自動認識処理に必要な部品認識用基準データを、電子部品の形状の複雑さを意識することなく、正確且つ迅速に作成することができる。
【００６５】
（第２の実施の形態）
図１１は本発明に係る部品認識データ作成装置の第２の実施の形態の概略構成を示したもので、図１２は本実施形態の部品認識データ作成装置が部品認識用基準データを生成する際の処理手順を示している。
この第２の実施の形態の部品認識データ作成装置７１は、部品実装装置を用いずに製造ラインとは独立して設置されたシステムで実現しており、電子部品をカラー画像として撮像し、その際、背景を電子部品の外観色に対する色成分を有しない所定の色に設定する背景処理機能を備えたことを特徴とするものである。
【００６６】
図１１に示すように、電子部品のカラー撮影用として、ここでは一例として電子部品撮像装置にフラットベッド型のカラースキャナ７２を使用している。また、カラースキャナ７２には、撮像面を照射する照明機構が予め組み込まれているため、第１の実施の形態に示したような専用の照明装置６２は配備していない。そして、入力手段６３、情報処理装置６４、表示装置６５に関しては、第１の実施の形態と同様である。但し、電子部品をカラー撮影することを前提としており、撮影画像から電子部品のボディの色を認識可能であるため、図５（ａ）に示す外観の特徴項目として、ボディ色の入力は省略するようにしている。
【００６７】
この第２の実施の形態では、図１２に示す手順で部品認識用基準データを生成する。
即ち、図１３に示す選択入力画面に従って、電極のタイプや電極設置面形状を選択入力する（Ｓ３１１）。すると、カラースキャナ７２による撮像を行い（Ｓ３１２）、情報処理装置６４の認識処理制御部６８がカラースキャナ７２から得たカラー画像を解析することで、画像データの示す電子部品のボディの色を検出する（Ｓ３１３）。次いで、先に入力された電極に関する選択入力データと検出したボディの色からボディの輪郭を推定して、ボディの寸法や、電極の配置・寸法を検出して（Ｓ３１４）、その検出結果に基づいてその電子部品の認識に必要な部品認識用基準データを決定する。
【００６８】
図１２に示した処理手順を、具体的な図示例で、説明すると以下の通りである。
まず、図１３に示すような選択入力画面から前述の第１の実施の形態の場合と同様に電極のタイプ、接地面の形状を入力する。但し、本実施の形態では、撮像装置としてカラースキャナが採用されていて、カラースキャナの場合、画像入力サイズを自由に設定可能なので部品の大まかな寸法を入力する必要も無い。また、カラー画像が撮像できるため、カラー画像を処理しボディの色を抽出することが可能であり、ボディの色を選択入力する必要も無く、入力作業の簡略化が図られる。
【００６９】
部品を撮像するには、図１４に示すように、カラースキャナ７２の読み取り面１５２上に部品１５３を載置して撮像する。その際、カラースキャナ７３の読み取り面１５２の上方には背面カバー１５４を配置する。背面カバー１５４の色は、例えば黒色を好適に用いることができる。また、背面カバー１５４の天面を傾斜させることにより、カラースキャナ７３の照明光を撮像系に戻すことが防止できる。さらに、背面カバー１５４の色を撮像する部品の色成分を有しない色（例えば青色や赤色）にし、一般にテレビ放送等で活用されているクロマキー技術（特定の色を切り抜いて他の映像と合成する技術）を応用して、撮像後に画像処理にて背景部分を除去し、部品のみを抽出する方法を用いてもよい。この場合には、部品認識が簡単かつ確実に行える。
【００７０】
以下、図１５に示すようなボディが赤色の部品１６１を一例として説明する。まず、図１３に示す選択入力画面から部品の特徴として、電極タイプに「装着面型」、接地面形状に「平面」を設定する。次に、部品をカラースキャナ７２の読み取り面１５２上に載置して撮像し、図１６（ａ）に示すような画像データ１７１を得る。
【００７１】
そして、背景は、撮像側の面が青色にされた背面カバー１５４を使用することで、青色に設定する。青色の背景として取得した画像データ１７１に対して、まず画像データ１７１から青色成分のデータを削除した画像データ１７２を作成する。画像データ１７２には部品１６１以外の情報は入っていないので、この画像データ１７２の画素中で最も出現頻度の高い色を算出するとボディ１７３の赤色が抽出される。画像解析によって、この赤色を示すパターンの位置・寸法を測定すると、図１６（ｂ）に示すように、ボディ１７３の部分が測定できる。次に、図１６（ｃ）に示すように、画像データ１７２からボディ１７３の赤色成分を削除した画像データ１７４を作成する。得られた画像データ１７４には電極の情報しか存在しないので、電極パターン１７５の位置・寸法を測定することができる。
【００７２】
次に、得られたボディと電極の位置・寸法から、部品認識用基準データが決定される。
電極のタイプが「装着面型」であり、検出された電極位置・寸法から認識アルゴリズムは内部電極型のタイプ（図示せず）が適当であると判断できる。また、内部電極型では、ボディ寸法Ｌ１，Ｗ１、外形寸法Ｌｔ、電極寸法ｄ１，ｄ２，ｈ１，ｈ２、電極数Ｎ１，Ｎｒを設定しなければならない。ボディ寸法Ｌ１，Ｗ１は画像データ１７２から測定したボディの寸法を設定する。外形寸法Ｌｔは、画像データ１７４から測定した電極パターン１７５の間隔＋電極横幅から設定する。電極寸法ｄ１，ｄ２，ｈ１，ｈ２も電極パターン１７５の寸法から設定する。電極数Ｎ１，Ｎｒは、部品中心に対し左右に１つずつの電極パターン１７５なので、それぞれ１を設定する。また、撮像条件は、部品の寸法が分かっているので相応のカメラの視野寸法を設定すると同時に、ボディの色や電極形状から最適な照明条件を決定し設定する。以上で部品認識用基準データが完成する。
【００７３】
以上説明した第２の実施の形態の部品認識データ作成装置７１においては、背景色を適宜に選択することで、実際の電子部品の色に拘わらず、その電子部品のボディや電極の輪郭を鮮明に撮像できるようになり、撮像した画像データからの電子部品の形状解析が容易になり、電子部品の外観認識が容易になる。
【００７４】
また、撮像した画像データの解析によって、ボディの色を作業者が入力する必要がなくなり、作業者の負担を更に軽減することができる。
【００７５】
（第３の実施の形態）
図１７は本発明に係る部品認識データ作成装置の第３実施の形態で使用する照明装置の照射スポットを示す平面図、図１８は図１７のＡ−Ａ線に沿う照明装置の断面図、図１９は第３の実施の形態の部品認識データ作成装置における照明装置の照明動作の制御手順を示すフローチャートである。
【００７６】
この第３の実施の形態の電子部品撮像装置は、電子部品の撮像時に、その電子部品の外観特徴部に適切な照明が確保されるように、電子部品の外観特徴に応じて照明光の照射位置が可変に構成された照明装置７３を備えたことを特徴としたもので、照明装置以外の構成は、例えば、第１の実施の形態の部品認識データ作成装置５５と共通でよい。
【００７７】
この照明装置７３は、図示のように、照射角度が異なるように、角筒９１内の上部開口内周、上部内周、底部内周に、それぞれに、発光素子ＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３を配設することにより構成されている。発光素子ＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３は、何れも、発光色が赤色のＬＥＤである。そして、最上部の上部開口内周に配列された発光素子ＬＥＤ１は、照射面９３に位置する電子部品に対して約１０度の傾斜角θ１で照明光を照射し、その下の角筒上部寄りに配列された発光素子ＬＥＤ２は照射面９３に位置する電子部品に対して約４５度の傾斜角θ２で照明光を照射し、角筒の底部内周に配列された発光素子ＬＥＤ３は照射面９３に位置する電子部品に対して約８０度の傾斜角θ３で照明光を照射する。
なお、発光素子ＬＥＤ１は、ミラー９５を用いて照射方向を変えている。また、図１７において、符号９４は照明光を照射したスポットを示している。この照明装置７３によれば、撮像する部品形状に応じて、使用する発光素子を変更することで、部品形状に応じた適切な照明状態を得ることができる。
【００７８】
この第３の実施の形態の部品認識データ作成装置では、前述した第１又は第２の実施の形態と同様に、作業者が電子部品の電極タイプ等の外観上の特徴項目についての選択入力を済ませると、その選択入力された情報に基づいて、部品の撮像に最適な照明条件を決定する。
【００７９】
照明条件の決定は、例えば、ボディ色７種×電極タイプ９種×接地面形状２種等の複数の設定値を予め用意しておき、その中から条件に合うものを選択する方式でもよいが、本実施の形態では、図１９のフローチャートに示すように、電極タイプとボディの色によって各ＬＥＤの照明条件を設定する。
【００８０】
まず、電極タイプが装着面型であるか否かによって場合分けして（Ｓ３２１）、電極タイプが装着面型で且つボディ色が光沢有りの場合には、ＬＥＤ１のみをＯＮにした照明を行う（Ｓ３３１，Ｓ３３２）。
【００８１】
電極タイプが装着面型でも、ボディ色が光沢無しの場合には、Ｓ３２２に進んで、ＬＥＤ２のＯＮを決定した後、照明条件の選定処理を続け、電極タイプがＬ型で且つ接地面形状が湾曲面の場合には、更にＬＥＤ１もＯＮに決定する（Ｓ３２３，Ｓ３４１，Ｓ３４２）。Ｓ３４１で電極タイプがＬ型ではないと判定された場合、及びＳ３４１で接地面形状が湾曲面ではない（即ち、平坦面）と判定された場合は、ＬＥＤ１はＯＮにならず、ＬＥＤ２のみがＯＮの照明条件となる。
【００８２】
Ｓ３２１で、挿入型、ボール型、柱型の何れかに判定された場合は、Ｓ３５１で更に電極タイプの判定を受け、挿入型以外のものはＳ３５２に進んでボディ色の判定を受け、ボディ色が白の場合は、次のＳ３５３に進んでＬＥＤ３のみをＯＮに決定した照明条件を得る。
Ｓ３５１で挿入型と判定された部品、或いはＳ３５２でボディ色が黒と判定された部品は、何れもＳ３６１に進んで、ＬＥＤ１のみをＯＮに決定した照明条件を得る。
【００８３】
以上のように図１９のフローチャートで照明条件を設定した理由を、具体的な電子部品について最適な照明条件を設定したケースを例にして説明する。
ここでは、図２０に示すような水晶発振子部品に対して照明条件を設定する。この部品のボディ１８１は光沢のある黒である。この場合、最初の入力ではボディの色が光沢のある濃い色、電極タイプは装着面型、接地面形状は平面を選択する。
図１９に示すフローチャートに従って照明条件を決定すると、ＬＥＤ１のみＯＮとなる。電極はボディの内側にあるため、ボディと電極のコントラストがない場合には電極を検出することはできない。また、ボディは黒であるが、光沢があるためにＬＥＤ２やＬＥＤ３をＯＮにするとボディが光ってしまい電極とのコントラストが悪くなってしまう。そのためＬＥＤ１のみＯＮとなる。
【００８４】
更に、図２１の（ａ）下側平面図、（ｂ）側面図、（ｃ）正面図を示すようなコネクタ部品で、電極１９１がＬ字に曲げられた構造の電子部品の場合について説明する。この場合、最初の入力はボディの色が光沢のない濃い色、電極タイプはＬ型、接地面形状は湾曲面を選択する。そして、図１９に示すフローチャートに従って照明条件を決定すると、ＬＥＤ１，ＬＥＤ２がＯＮになる。
電極１９１はボディから外に出ているため電極とボディとのコントラストはＬＥＤ２のみで十分であるが、電極の接地面が湾曲であるためＬＥＤ２だけでは実際の電極１９１よりも小さく映ってしまう。そのためＬＥＤ１をＯＮすることで電極１９１の側面も光らせて実際の電極幅通りに撮像することが可能になる。
【００８５】
以上に説明した第３の実施の形態では、認識対象の電子部品のボディのサイズや、電極の配置等に応じて、更には、部品のボディの色や艶の有無等に応じて、照明光の照射位置を調整することで、電極の配列部等部品の要所に撮影に十分な照明状態を確保することが容易になり、適正な照明による鮮明画像の撮像が可能となり、結果的に、画像データの解析によるボディや電極の測定精度を向上させることができる。
【００８６】
なお、実際の照明条件を決定するフローは、光学的な理論や実際に部品データを設定した実績から決定するのが望ましく、照明の配置やレンズ等の光学条件の変更があった場合には、適宜、フローを最適化すればよい。
【００８７】
（第４の実施の形態）
図２２は、本発明に係る部品認識データ作成装置の第４の実施の形態における画像データの解析処理時のフローチャートである。
この実施の形態では、上記の各実施の形態の場合と同様に、電子部品の外観上の特徴項目である電極タイプや、電極設置面形状について選択入力をすると、これらの情報をもとに撮像した画像データの解析を開始して、ボディと電極の位置・寸法を検出する。
但し、画像データの解析は、図２２に示したように、まず、撮像された部品画像から部品の外形を検出し（Ｓ３７１）、次いで、部品の傾きを検出し（Ｓ３７２）、次いで、部品の傾き分だけ画像を回転して傾きを補正し（Ｓ３７３）、次いで、電極パターンを検出し（Ｓ３７４）、次いで、ボディを検出する（Ｓ３７５）。更に、類似寸法の電極パターンを平均化し（Ｓ３７６）、その平均化の結果に基づいて、電極パターンを整列する（Ｓ３７７）。
【００８８】
図２２の処理について、図２３に示すようなＳＯＰ部品を例に説明する。
まず、部品の特徴入力はボディの色を「黒」、電極タイプ「側面型」、接地面形状が「平面」に設定する。そして、部品を撮像し、図２４に示すような画像データ２１１を得る。図２２のＳ３７２の部品の傾き検出では、この画像データ２２１において図２５に示すように種々の方向（角度）に画素輝度値を投影した投影データ２２１を算出する。すると、部品の電極に対応する画素輝度が高いことから、投影データ２２１には２つのピークが出現する。この投影データ２２１において一定値以上のピーク間距離２２２を算出すると、そのピーク間距離２２２は、部品傾きと同じ方向（角度）に投影した場合が一番短くなる。従って、この一番短くなるピーク間距離２２２を算出することにより、部品の傾きを検出することができる。
【００８９】
上記方法により、部品の傾きが得られたので、以降の解析の演算を簡便にするため、画像を回転補正して部品に傾きの無い状態の画像を得る（上記のＳ３７３）。図２６に回転補正後の画像データ２３１を示す。
【００９０】
この画像データ２３１に対して、２値化処理を行うと、図２７に示す画像データ２４１のようになる。ボディの色は黒なので、この画像データ２４１には電極パターン２４２のみが抽出される（上記のＳ３７４）。なお、このときに、仮にノイズが検出されていても、データ作成時にノイズ成分は検出対象から除外されるため別段問題はない。
【００９１】
次にボディを検出する（上記のＳ３７５）。
ボディの色は「黒」と入力されており、画像データ２３１からは直接的に検出することはできない。しかし、電極タイプは「側面型」なので、電極パターン２４２の内側に位置していることになる。そこで、電極パターン２４２を例えば部品中央付近から検索すると、上下方向は電極パターン２４２を検出して電極パターン２４２の内側が分かる。左右方向に関しては対象のものが存在しないので、上下での端までとし、推定ボディ２４３を決定する。
なお、上下左右にリードがあるＱＦＰ部品等は、同様の方法で実際のボディの位置が推定できるが、本実施例のようなＳＯＰ部品の場合はリードのない方向は推定が困難である。しかし、実際のボディと大きさが異なっても実質的な処理に影響を及ぼさないため、図示のように便宜的に最大電極幅に設定してもよく、また、予め部品毎に設定されているデータを参照して設定してもよい。
【００９２】
以上の処理により電極とボディの検出が完了したが、この時点で検出された電極パターン２４２は、測定誤差から大きさにばらつきを有している。そこで、上記のＳ３７６の平均化処理では、隣接する電極同士をグループ化し、各グループで電極間距離を平均化して、同一グループに対する電極間距離を一定の寸法に設定する。例えば、画像データ２４１の縦・横方向に電極をサーチして、処理隣接距離内の電極をグループ化し、そのグループの電極に対する電極間距離、あるいは電極サイズを平均化する。そして、次のＳ３７７で、ボディとの位置関係から同一列に並んでいると思われる電極パターン２４２を整列させ、ボディ・電極の測定を終了する。
【００９３】
このように、画像データの解析によって部品の電極パターンの検出する場合、電極パターンの検出前に、画像データの傾きの補正を行うことで、後の演算処理が簡便となり、処理時間の短縮を図ることができる。
【００９４】
（第５の実施の形態）
図２８は、本発明に係る部品認識データ作成装置の第５の実施の形態における画像データの解析処理時のフローチャートである。
この第５実施の形態の画像データ解析の特徴は、認識対象の電子部品の画像データを取得した際に、その電子部品の特定部位の映像が不鮮明で、既に処理済みの他の電子部品の画像データ中に前記特定部位の鮮明映像が存在する場合に、他の画像データ中の特定部位の鮮明映像をコピーして、特定部位の不鮮明映像部に貼り付ける画像処理によって、特定部位の不鮮明を解消する点である。
【００９５】
図２８に示したフローチャートでは、撮像した電子部品の一部の電極が不鮮明部位となっていて、検出できない場合に、同種の検出済みの電極を不鮮明部位にコピーすることで、全ての電極を検出可能にした例を示しているが、不鮮明部位は電極に限るものではなく、例えば、ボディの複雑な凹凸の一部が不鮮明で、その不鮮明部位を解消するような場合にも、本実施の形態の技術思想は適用可能である。
【００９６】
図２８のフローチャートの処理手順は、まず、撮像された部品画像からボディと電極を自動的に検出し（Ｓ３８１）、その結果、検出されない電極がある場合には、類似の電極が自動検出時に検出されているか否かを判定し（Ｓ３８２，Ｓ３８３）、検出済みの鮮明画像による電極パターンが存在している場合には、作業者が部品認識データ作成装置の入力手段を操作して、その検出済みの電極パターンを検出不可能になっている不鮮明部位上にコピーする形で電極の存在を教示する（Ｓ３８４）ことで、画像の不鮮明に起因していた電極の検出不能状態を解消する。
なお、検出済みの鮮明画像による電極パターンが存在していない場合には、その部分の電極の輪郭形状等を、作業者が直接画像への書き込み編集することで、検出不能状態を解消する（Ｓ３８５）。
【００９７】
次に、以上の第５の実施の形態における処理の具体例を、図２９に部品裏面を示すようなＢＧＡ部品を例に説明する。
部品の外観上の特徴入力は、第１の実施の形態の場合と同様で、ボディの色を「緑系統の色」、電極タイプを「ボール型」、接地面形状を「湾曲面」に設定する。部品の外観上の特徴入力が済むと、現物部品の撮像による画像データの取得が成される。この場合に、上記の第４の実施の形態で示した画像の傾き補正を行う。この画像データ２６１には、例えば、照明の当たり具合や電極の酸化の具合によて、多少暗めに（不鮮明に）映る電極２６２が存在するとする。
【００９８】
このような状態の画像データ２６１に対して、上記のＳ３８１のボディ及び電極の自動検出処理が実行される。すると、ボディの色は「緑系統の色」であるから、背景の「黒」と多少の輝度差（コントラスト）がある。そこで、図３１のように外側から画像中央に向け四方からエッジ検出を行うと、ボディのエッジ２７１が検出できる。
次に、ボディのエッジ２７１をサンプリングし、図３２に示すような輝度のヒストグラムを作成する。図３２において、縦軸は頻度、横軸は輝度を示している。
このヒストグラムには、ボディに相当する輝度のピーク２８１と、電極に相当する輝度のピーク２８２が現れる。
【００９９】
そこで、この両者の２分の３の輝度２８３を２値化処理のしきい値に設定し、２値化処理を行うことで、図３３に示すような２値化画像が得られる。この２値化画像により電極を抽出することができる。但し、図３０で多少暗めに映っていた電極２９１は検出されない。
【０１００】
このように検出できない電極がある場合は、作業者の画像編集操作によって、検出できない電極を教示する。その場合に、単純に位置と大きさを直接書き込む方法もあるが、少しでも作業者の負担を軽減するため、また、書き込みの精度によっては、後工程における不整合の発生を防止するため、本実施の形態では、Ｓ３８４に示すように、既に検出された他の同種の電極の情報を活用することで、簡単・確実に未検出電極の教示を行う。
【０１０１】
まず、検出された電極の大きさのヒストグラムを作成すると、図３４に示すようなヒストグラムが得られ、ピーク３０１を検出すると数の多い、サイズが小さい方の電極の大きさが求められる。
【０１０２】
更に、図３５（ａ）、（ｂ）に示すように、電気接点である個々のボールから縦横それぞれの方向に最も近い電極までの距離をヒストグラムにし、それぞれのピークを求めると、Ｘ，Ｙ方向のボールの配置ピッチ３１１，３１２が求められる。この得られた配置ピッチ３１１，３１２を用いて、検出されなかった電極を作業者が画像編集のコピー処理によって追加する。この追加編集は次のようにして行う。
まず、図３６のように、検出されなかったサイズの小さい方の電極を追加する。つまり、図３６（ａ）に示すように、既に検出されている電極３２１を選択し、図３６（ｂ）に示すように、それを追加したい場所へドラッグ＆ドロップする。このとき、選択された電極は、前述の方法で配置ピッチが既知となっているので、そのピッチに従ってグリッド上のみ移動可能させることで、位置合わせが簡単かつ正確に行えるようになる。
【０１０３】
次に、図３７のように、検出されなかったサイズの大きい方の電極も、画像編集のコピー処理によって追加する。
サイズの大きい方の電極は、配置ピッチを求めていないので、およその位置でドラッグ＆ドロップによりコピーする。この場合、正確な位置にコピーすることが困難となるが、部品実装装置での装着動作時の認識処理では、数が多くサイズの小さい方の電極が認識対象として選ばれることが多いので、特に問題になることはない。また、画像編集に拡大表示する機能を設けることにより、上記したコピーや移動等の編集時の精度を向上することができる。
【０１０４】
また、未検出により追加したい電極が、既に検出されている電極に対して、その向きが９０度単位で異なっている場合等は、コピー元の電極を回転させる機能を持たせることで簡単にして追加することができる。さらに、追加したい電極が、既に検出されている電極とは全く異なる場合は、画像上の数点をマウス等により指示することで、電極の外周形状を教示して追加する。
以上のようにして全ての電極の教示を完了すると、これらの情報より認識アルゴリズムを決定し、それに必要な寸法データを決定することで部品認識用基準データが簡単に作成できる。
【０１０５】
以上の第５実施の形態の部品認識データ作成装置においては、例えば、電子部品撮像装置の撮影条件の調整等だけでは、一部の電極の映像が不鮮明になってしまうような場合に、同様の電極が鮮明に写っている部分を、不鮮明部分にコピーすることで、簡単に必要な部位全域が鮮明な画像を得ることができ、画像データの解析によるボディや電極の測定・検出を容易にできる。
即ち、人手による画像編集作業が必要になるが、編集作業自体は単純なコピー作業であるため、作業者への負担は軽く、画像上で電極の位置・寸法を修正指示することによって簡単、且つ、正確に電極の寸法が測定できる。このため、鮮明な画像を撮像することが難しい複雑構造の電子部品の場合でも、比較的に容易に、正確な部品認識用基準データを作成することが可能となる。
【０１０６】
【発明の効果】
本発明の部品認識データ作成方法及び作成装置並びに部品認識データ作成プログラムによれば、作業者が電子部品の外観情報を入力すると、この外観情報に基づく電子部品の撮像を行い、得られた画像データから電子部品のボディ及び電極の特徴項目を測定する。この測定結果から電子部品の部品種を特定して、特定された部品種に適応する認識アルゴリズムを予め用意した認識アルゴリズム群から選定し、該選定された認識アルゴリズムによる認識処理に必要とされる部品形状データを自動的に抽出するようにした。即ち、作業者の行う入力は、電子部品の外観上の特徴項目に対する入力という簡単な操作だけで済み、手間のかかる寸法の実測が不要になるだけでなく、専門知識が必要となる認識アルゴリズムの選択等も不要になる。従って、認識作業時の作業者への負担が大幅に軽減され、電子部品の自動認識処理に必要な部品認識データを、電子部品の形状の複雑さを意識することなく、正確且つ迅速に作成することができる。
【０１０７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る部品認識データ作成装置で作成した部品認識用基準データで実装する電子部品の認識処理を行う電子部品実装装置の斜視図である。
【図２】図１に示した電子部品実装装置における認識処理位置の説明図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の部品認識データ作成装置の概略構成図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態の部品認識データ作成装置における処理手順を示すフローチャートである。
【図５】作業者が入力を行う選択入力画面の構成説明図であって、（ａ）は判定基準項目を有する選択入力画面、（ｂ）は電極の形状を示す画面、（ｃ）は電極の装着面の形状を示す画面の説明図である。
【図６】照明装置として三原色の発光体を分別装備した構成を示すブロック図である。
【図７】電子部品の電極タイプの選択候補を（ａ）〜（ｉ）で示す選択入力画面の拡大図である。
【図８】電子部品の電極接地形状の選択候補を（ａ），（ｂ）で示す選択入力画面の拡大図である。
【図９】ボディと電極が一体型の電子部品の平面図である。
【図１０】図９に示した電子部品を撮像した画像データである。
【図１１】部品認識データ作成装置の第２の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。
【図１２】部品認識データ作成装置が部品認識用基準データを生成する際の処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第２の実施の形態の部品認識データ作成装置における選択入力画面の説明図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態の部品認識データ作成装置で使用しているカラースキャナの説明図で、（ａ）は撮像時の側面図、（ｂ）は撮像時の正面図である。
【図１５】第２の実施の形態の部品認識データ作成装置で処理する電子部品の平面図である。
【図１６】図１５に示す電子部品の画像データに対する処理手順の説明図である。
【図１７】照明装置による照射スポットを示す平面図である。
【図１８】図１７のＡ−Ａ線に沿う照明装置の断面図である。
【図１９】照明装置の照明動作の制御手順を示すフローチャートである。
【図２０】照明条件の設定例に使用した水晶発振子部品の形状説明図で、（ａ）は下面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。
【図２１】照明条件の設定例に使用したコネクタ部品の形状説明図で、（ａ）は下面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。
【図２２】本発明に係る部品認識データ作成装置の第４の実施の形態における画像データの解析処理時のフローチャートである。
【図２３】第４の実施の形態の画像データの解析処理例で使用するＳＯＰ部品の上面図である。
【図２４】図２３に示した電子部品を撮像した画像データの傾きの説明図である。
【図２５】画像データの傾きを検出する方法の説明図である。
【図２６】画像データの傾きを補正した状態の説明図である。
【図２７】傾きを補正した画像データから電極パターンやボディを検出する方法の説明図である。
【図２８】本発明に係る部品認識データ作成装置の第５の実施の形態における画像データの解析処理時のフローチャートである。
【図２９】第５の実施の形態で処理するＢＧＡ部品の形状説明図である。
【図３０】図２９に示した電子部品の画像データの説明図である。
【図３１】エッジ抽出処理によってボディの輪郭を検出した状態の説明図である。
【図３２】図３１に示した画像データに対する輝度のヒストグラムである。
【図３３】図３０に示した画像データを２値化処理した画像の説明図である。
【図３４】図３３の画像データにおける電極の大きさのヒストグラムである。
【図３５】図３３の画像データにおけるボールから最短距離の電極までの距離のヒストグラムである。
【図３６】検出されなかった電極を追加する操作を示す説明図で（ａ）は既に検出されている電極を選択する様子、（ｂ）は電極を追加したい場所へドラッグ＆ドロップする様子を示す説明図である。
【図３７】検出されなかった電極をコピー処理によって追加する様子を示す説明図である。
【図３８】角形チップ部品の外観形状を示す平面図である。
【図３９】ＱＦＰ部品の外観形状を示す平面図である。
【符号の説明】
３６ 認識装置
５５ 部品認識データ作成装置
６１ 電子部品撮像装置
６２ 照明装置
６３ 入力手段
６４ 情報処理装置
６５ 表示装置
６６ 周辺機器制御部
６７ 入力データ制御部
６８ 認識処理制御部
７１ 部品認識データ作成装置
７２ 電子部品撮像装置
７３ 照明装置
９８ 判定基準項目
９８ａ 部品サイズ
９８ｂ ボディの色
９８ｃ 電極タイプ
９８ｄ 電極接地面形状
９９ 選択入力画面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a component recognition data creation method and creation apparatus for creating component recognition data in which component information used for mounting electronic components is recorded, and a component recognition data creation program, and particularly to simplify the creation of component recognition data. It is related to the technology.
[0002]
[Prior art]
In component mounting equipment that mounts electronic components on a circuit board, the positioning accuracy of electronic components on the circuit board has improved as multi-electrode and finer electronic components and high-density mounting on the circuit board have progressed. It is an important issue. In order to improve the positioning accuracy of electronic components, it is necessary to accurately recognize the type of electronic component to be mounted, the orientation and end position of each electrode of the electronic component during the mounting process. An automatic recognition process using image data has been introduced for recognition of electronic components.
[0003]
This automatic recognition process analyzes image data obtained by imaging an electronic component, and collates it with reference data for component recognition prepared in advance. The detected information is used for position correction at the time of mounting.
[0004]
The reference data for component recognition used in the automatic recognition process is the arrangement and size of each equipped electrode for each component to be recognized, designation of an algorithm for detecting each electrode from image data, etc. Consists of.
[0005]
Below, the structure of the reference data for component recognition is demonstrated as one specific example.
First, a description will be given of how data is created when a rectangular chip component is recognized.
FIG. 38 is a diagram showing the external shape of the square chip component 11.
The rectangular chip component 11 has a shape in which the electrodes 12 are arranged on the left and right sides. When recognizing such a component having the electrodes 12 on the left and right, the image data analysis algorithm for the square chip component is used to identify the electrodes 12. Perform detection. When this algorithm is used, as shown in FIG. 38, data of component dimensions L1 and W1 of the square chip component 11 and electrode lengths d1 and d2 are required. That is, as the component recognition reference data for recognizing the square chip component 11, in addition to specifying the algorithm to be used,

The contents should be provided with the criteria items for dimension input such as.
[0006]
Next, how data is created when a QFP component is recognized will be described.
FIG. 39 is a view showing the external shape of the QFP component 21. The QFP component 21 has a shape in which electrodes 22 arranged at equal intervals are arranged on the upper, lower, left and right sides, respectively. In the case of recognizing a component in which the equally spaced electrodes 22 are arranged on the upper, lower, left and right sides, the electrode 22 is detected using an algorithm for lead type components. When this algorithm is used, as shown in FIG. 39, the component dimensions L1, W1 of the QFP component 21, the lead outlines Lt, Wt, the electrode width h1, the electrode interval Pt, the number of electrodes Nu, Nd, Nl, Nr data is required. That is, as reference data for component recognition for recognizing the QFP component 21, in addition to specifying an algorithm for the lead type component to be used,

The contents should be provided with the criteria items for dimension input such as.
[0007]
Further, in the reference data for component recognition, in addition to the above-mentioned determination reference items, the camera number Cn for switching the field of view size of the camera to be imaged, the illumination angle and the intensity of illumination when illuminating the electronic component are included. In some cases, an illumination code number Lc or the like for switching is required.
[0008]
As is clear from the above example, the criterion items required for the component recognition process differ depending on the algorithm used for electrode detection. Conventionally, as a criterion item to be input, (1) component dimensions: L1 in advance. , L2, W1, W2, (2) Lead outline: Lt, Wt, (3) Electrode dimensions: d1, d2, h1, h2, Pt, (4) Number of electrodes: Nu, Nd, Nl, Nr, (5) By adopting a standard data input form that incorporates all criteria items, such as camera number Cn, (6) lighting code number Lc, etc., a common size for all electronic components that use different algorithms You can use the data entry form.
[0009]
  By the way, conventionally, the input of necessary data to each of these criteria items has been set manually. In other words, the input worker can use the electronic parts to be recognized and the data sheet shown for each part type.(Not shown)Thus, the optimum recognition algorithm is selected, and the required dimensions and the like are input by actually measuring the dimensions at a predetermined position from the sample electronic component in accordance with the selected recognition algorithm.
[0010]
However, in the conventional method in which the operator performs all inputs, the burden on the operator is large, and there is a possibility that the dimension data of the wrong part may be input due to misidentification of the part shape or the like.
Therefore, in order to prevent the occurrence of such a problem, when the actual measurement data such as the body dimensions of the electronic parts and the arrangement dimensions of the respective electrodes provided are input, the device is based on the input data. One that draws and shows a shape has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
[0011]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-24804
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
As disclosed in the above-mentioned Patent Document 1, if the device is configured to draw the part shape indicated by the operator's input data, the figure can be compared with the actual product to check whether there is an error due to the misidentification of the shape. This makes it possible to easily make a determination, and it becomes possible to improve work reliability and speed up the processing.
[0013]
However, even if the technique of the above-mentioned Patent Document 1 is used, the process of measuring the dimensions of the body and the electrode array is entrusted to the operator. For example, as shown in FIG. In the case of electronic components with a complicated structure, it may take a lot of time to measure the dimensions of the electrodes, or reading errors during measurement using a measuring tool such as calipers may impair the accuracy of the input data. .
[0014]
The present invention has been made in view of such conventional problems. For example, component data necessary for electronic component automatic recognition processing in a component mounting apparatus or the like is conscious of the complexity of the shape of the electronic component. It is an object of the present invention to provide a component recognition data creation method and creation apparatus and a component recognition data creation program that can be created accurately and quickly.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the component recognition data creation method according to claim 1 of the present invention is applied to an apparatus for recognizing an electronic component from image data obtained by imaging the electronic component, and the recognition condition of the electronic component is recorded. A component recognition data creation method for creating the recognized component recognition data, wherein the image is obtained by inputting the appearance information of the electronic component and imaging the electronic component based on the input appearance information. The feature items of the body and electrode of the electronic component are measured from the data to identify the component type of the electronic component, and a recognition algorithm adapted to the identified component type is selected from a recognition algorithm group prepared in advance, and the selection is performed. Parts shape data required for recognition processing by the recognized recognition algorithm is automatically extractedIn the component recognition data creation method, for the image data obtained by imaging the electronic component, an image region in another specific region equivalent to the specific region is pasted on the image region of the specific region of the electronic component, and the specific region To compensate for missing informationIt is characterized by that.
[0016]
  According to this component recognition data creation method, when the operator inputs the appearance information of the electronic component, the electronic component is imaged, and based on the analysis of the obtained image data and the input appearance information, the electrodes and By measuring the feature items of the body, the part type is specified, a recognition algorithm adapted to the electronic part is selected, and part shape data required for recognition processing by the selected recognition algorithm is automatically extracted. In other words, the input performed by the operator is only a simple operation of inputting the feature item on the appearance of the electronic component, and not only the time-consuming measurement of the dimension is unnecessary, but also a recognition algorithm that requires specialized knowledge. There is no need for selection. In this way, the burden on the worker during work is greatly reduced, and the reference data for component recognition necessary for the automatic recognition processing of electronic components can be accurately and quickly performed without being conscious of the complexity of the shape of the electronic components. Can be created.
  In addition, according to this component recognition data creation method, for example, when the image area of some electrodes becomes unclear simply by adjusting the imaging conditions, the portion where the same electrodes are clearly visible, By pasting and complementing the unclear part, it is possible to easily form a clear image of the entire necessary region, and the measurement and detection of the body and electrodes by the analysis of the image data becomes easy. As a result, even in the case of an electronic component having a complicated structure where it is difficult to capture a clear image, accurate component recognition data can be created relatively easily.
[0017]
The component recognition data creation method according to claim 2 is characterized in that the input appearance information of the electronic component is at least one of a body color and an electrode shape of the electronic component.
[0018]
According to this component recognition data creation method, the appearance information of the input electronic component is at least one of the body color of the electronic component and the shape of the electrode, so that the component type is specified only with a simple input item. be able to.
[0021]
  Claim 3The component recognition data creation method is characterized in that the electronic component is imaged as a color image, and the background of the electronic component is set to a color that does not include the appearance color component of the electronic component.
[0022]
According to this component recognition data creation method, by setting the background color to a color that does not include the appearance color component of the electronic component, the body of the electronic component and the contour of the electrode can be reliably obtained regardless of the actual electronic component color. In addition, it becomes possible to extract with high accuracy, and the shape analysis of the electronic component from the captured image data becomes easy.
[0023]
  Claim 4The component recognition data creating method includes an illumination condition of the illumination light of the electronic component so that the component recognition data ensures an appropriate illumination condition according to the electronic component when the electronic component is imaged. It is characterized by.
[0024]
According to the component recognition data creation method of claim 5, by recording an appropriate illumination condition in the component recognition data, it is possible to stably obtain good image data when imaging the electronic component, Image data can be easily analyzed.
[0025]
  Claim 5In the component recognition data creation method, the procedure for measuring the feature item of the electronic component from the image data obtained by imaging the electronic component is detected from the step of detecting the outer shape of the electronic component from the image data and the outer shape of the electronic component. A step of rotationally correcting the tilt amount with respect to the image data; a step of detecting an electrode of the electronic component; a step of detecting a body of the electronic component; and a distance between electrodes of adjacent electrodes among the detected electrodes; The method includes the steps of averaging electrode shapes and aligning adjacent electrodes based on the positional relationship with the detected body.
[0026]
According to this component recognition data creation method, the outer shape of the electronic component is detected from the image data, the tilt amount detected from the outer shape of the electronic component is rotationally corrected with respect to the image data, the electrode of the electronic component is detected, and the electronic component is detected. Of the detected electrodes, the distance between the electrodes of the adjacent electrodes and the electrode shape of the detected electrodes are averaged, and the adjacent electrodes are aligned based on the positional relationship with the detected body. The characteristic items of are measured. Therefore, the feature item of the electronic component is accurately measured, and the reliability is improved.
[0027]
  Claim 6The component recognition data creation device is a component recognition data creation device that is applied to a device for recognizing an electronic component from image data obtained by imaging the electronic component and creates component recognition data in which recognition conditions for the electronic component are recorded. Input means for inputting appearance information of the electronic component, imaging means for imaging the electronic component, and measuring the feature items of the body and electrode of the electronic component from the image data obtained by imaging, the electronic component A recognition algorithm selecting means for selecting a recognition algorithm adapted to the specified component type from a group of recognition algorithms prepared in advance, and a component shape required for recognition processing by the selected recognition algorithm Part shape data extraction means for automatically extracting data;The image data obtained by imaging the electronic component is pasted with an image region in another specific region equivalent to the specific part to the image region of the specific part of the electronic component to compensate for the lack of information in the specific part. With supplementary meansIt is characterized by that.
[0028]
According to this component recognition data creation device, when an operator inputs the appearance information of the electronic component by the input means, the image pickup means images the electronic component, analyzes the obtained image data, and inputs the appearance information. Based on the above, it is necessary to identify the part type by measuring the feature items of the electrode and body, select the recognition algorithm that is suitable for this electronic part by the recognition algorithm selection means, and is required for recognition processing by the selected recognition algorithm The part shape data is automatically extracted by the part shape data extracting means. In other words, the input performed by the operator is only a simple operation of inputting the feature item on the appearance of the electronic component, and not only the time-consuming measurement of the dimension is unnecessary, but also a recognition algorithm that requires specialized knowledge. There is no need for selection. In this way, the burden on the worker during work is greatly reduced, and the reference data for component recognition necessary for the automatic recognition processing of electronic components can be accurately and quickly performed without being conscious of the complexity of the shape of the electronic components. Can be created.
[0029]
  Claim 7The component recognition data creation apparatus includes an illuminating unit that illuminates the electronic component with an optimal incident light direction and incident light intensity adapted to the specified component type.
[0030]
According to this component recognition data creation device, by illuminating the electronic component with the optimal incident light direction and incident light intensity by the illumination means, it becomes easy to capture a clear image with appropriate illumination. As a result, the image data The measurement accuracy of the body and the electrode can be improved by analyzing the above.
[0031]
  Claim 8The component recognition data creation apparatus according to the present invention is characterized in that the imaging means is a color scanner, and the color scanner includes a back cover for setting the background of the electronic component to a color that does not include the appearance color component of the electronic component. To do.
[0032]
According to this component recognition data creation device, by setting the color of the back cover to a color that does not have the color component of the component to be imaged, the background portion of the image data is removed by image processing after imaging, and only the component is extracted In this case, component recognition can be performed easily and reliably.
[0033]
  Claim 9The component recognition data creation program is applied to a device for recognizing an electronic component from image data obtained by imaging the electronic component, and component recognition data in which the recognition condition of the electronic component is recorded is created by a programmed computer. A data creation program, the step of inputting appearance information of the electronic component, imaging the electronic component based on the input appearance information, and the body of the electronic component from the image data obtained by imaging A step of measuring a feature item of the electrode to identify a component type of the electronic component, a step of selecting a recognition algorithm adapted to the identified component type from a group of recognition algorithms prepared in advance, and the selected recognition algorithm To automatically extract part shape data required for recognition processingAnd pasting an image area in another specific area equivalent to the specific part to the image area of the specific part of the electronic component for the image data obtained by imaging the electronic component to compensate for the lack of information in the specific part Steps to doIt is characterized by performing.
[0034]
According to this component recognition data creation program, the input of the external information of the electronic component from the operator is received, the electronic component is imaged, the obtained image data is analyzed, and the component type based on the input external information is selected. Identification is performed, a recognition algorithm adapted to the electronic component is selected, and component shape data required for recognition processing by the selected recognition algorithm is automatically extracted. As a result, the input performed by the operator is only a simple operation of inputting the feature items on the external appearance of the electronic component, and not only the time-consuming actual measurement of the dimension is required, but also a recognition algorithm that requires specialized knowledge. This also eliminates the need for selection.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a component recognition data creation method and creation device and a component recognition data creation program according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view of an electronic component mounting apparatus that performs electronic component recognition processing using the component recognition reference data, FIG. 2 is an explanatory diagram of the recognition processing of the electronic component mounting apparatus shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the component recognition data creation device, and FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure by the component recognition data creation device shown in FIG.
[0036]
In the electronic component mounting apparatus 100 shown in FIG. 1, a guide rail 14 for the circuit board 12 is provided at the center of the upper surface of the base 10. The circuit board 12 is transported from the loader portion 16 at one end side to the mounting position 18 of the electronic component by the transport belt of the guide rail 14 and from the mounting position 18 to the unloader portion 20 at the other end side. Y tables 22 and 24 are provided on both sides above the base 10, and an X table 26 is suspended between the two Y tables 22 and 24.
[0037]
A transfer head 28 is attached to the X table 26. The transfer head 28 on the X table 26 can be moved to an arbitrary position in the X axis direction by control by an XY robot (not shown), and the X table 26 itself can be moved to an arbitrary position in the Y axis direction by control by the XY robot. Thus, the transfer head 28 can be moved to an arbitrary position in the XY plane.
[0038]
The transfer head 28 is, for example, from a parts feeder 30 to which electronic parts such as a resistor chip and a chip capacitor are supplied, or from a parts tray 32 to which relatively large electronic parts such as an IC and a connector such as SOP and QFP are supplied. When a desired electronic component is picked up by the suction nozzle 34, as shown in FIG. 2, it temporarily moves to the component recognition position 51, and the electronic device picks up the posture by the recognition device 36 described later installed in the component recognition position 51. Then, the electronic component can be mounted at a predetermined position on the circuit board 12 by moving to a mounting position 52 above the circuit board 12.
[0039]
Such electronic component mounting operation is controlled by a control device (main controller) (not shown) based on a preset mounting program. Note that the controller can be used for data input through an operation panel (not shown).
[0040]
Here, the mounting program refers to the recombination data created by rearranging the mounting order with respect to the NC information having the upper part of the electronic component mounted by the electronic component mounting apparatus 100, and the nozzles of the XY robot and the transfer head 28 described above. It is a program converted into an instruction form for driving the etc.
In creating this mounting program, the operator uses NC information in which information such as the mounting position of each electronic component is recorded and component data in which information such as the electrode shape of each electronic component is registered. This is done with input. When the control device executes the mounting program created in this way, the electronic component is mounted on the circuit board.
[0041]
A large number of parts feeders 30 are arranged in parallel at both ends of the guide rail 14, and each part feeder 30 is attached with a tape-like part roll containing electronic parts such as resistor chips and chip capacitors, for example. It has been. In addition, the part tray 32 can be loaded with a total of two trays 32a whose length is perpendicular to the guide rail 14, and each tray 32a slides toward the guide rail 14 according to the number of parts supplied. The component takeout position in the Y direction is kept constant. On the tray 32a, electronic parts such as QFP are placed.
[0042]
The recognition device 36 is disposed at a component recognition position 51 on the side of the circuit board 12 positioned on the guide rail 14. This recognition device 36 images an electronic component held by the suction nozzle 34 of the transfer head 28 moved to the component recognition position 51 by a built-in electronic component imaging device, and the image data is used for component recognition inputted in advance. By analyzing based on the reference data, the sucked electronic component is recognized, and a two-dimensional displacement (suction posture) of the electronic component sucked by the suction nozzle 34 is detected. Based on this detection result, the transfer head 28 performs operation control for canceling the positional deviation of the electronic component.
[0043]
As shown in FIG. 3, the component recognition data creation device 55 according to the first embodiment creates component recognition reference data used by the recognition device 36, and the actual electronic component 57 to be recognized. An electronic component imaging device 61 as an imaging means for capturing image data, an illumination device 62 for illuminating the electronic component 57 imaged by the electronic component imaging device 61, and an electronic component to be recognized by an operator A predetermined data analysis based on input means 63 such as a keyboard and a mouse used for inputting identification data for specifying 57, image data taken by the electronic component imaging device 61, and data inputted from the input means 63 An information processing device (computer) 64 that automatically generates part recognition reference data necessary for the recognition processing of the recognition device 36 by executing the processing, and the information processing device 64 It is continued with a configuration that includes a display device 65 for displaying such as the processing contents and input data in the information processing apparatus 64.
[0044]
The recognizing device 36 provided at the component recognizing position 51 of the electronic component mounting apparatus 100 includes the electronic component imaging device 61, the illumination device 62, the information processing device 64, etc. shown in FIG. The data creation device 55 can function as the recognition device 36.
[0045]
The information processing device 64 includes a peripheral device control unit 66 that controls operations of peripheral devices connected to the information processing device 64 such as an electronic component imaging device 61, an illumination device 62, an input unit 63, and a display device 65, and an electronic component. An input data control unit 67 that manages input data such as image data input from the imaging device 61 and identification data input from the input unit 63, and a predetermined data based on the input data received by the input data control unit 67 And a recognition processing control unit 68 for generating component recognition reference data and controlling a display image on the display device 65. Here, although the details will be described later, a recognition algorithm group adapted to the specified component type is stored in advance in the information processing device 64, and a recognition algorithm selecting means for selecting an appropriate algorithm from these algorithms, a recognition algorithm Component shape data extraction means for automatically extracting the component shape data required for the recognition processing by the computer.
[0046]
That is, the component recognition data creation device 55 of the present embodiment uses the component recognition reference data necessary for the automatic recognition processing of the recognition device 36 for identification input from the input means 63 with respect to a predetermined criterion item. It is automatically generated from the data and image data of the electronic component input from the electronic component imaging device 61.
[0047]
Determination criterion items input from the input means 63 are displayed on the display device 65.
In the present embodiment, appearance characteristic items such as the shape of the electrode of the electronic component to be recognized, the shape of the electrode ground plane, and the color of the body are assigned to the determination reference item.
Further, the identification data input method for the feature item is displayed on the display device 65 so that a group of identification data candidates set in advance for each of the feature items can be selected, and the identification data candidate displayed on the display device 65 is displayed. A selection input method is used in which the corresponding identification data is selected and specified from a group by a pull-down menu.
[0048]
The recognition processing control unit 68 of the information processing device 64 includes a parts database that stores various dimension data relating to the arrangement of the body and electrodes for each electronic component to be recognized in advance, and the positions of the bodies and electrodes from the image data of the electronic parts. An algorithm database that stores a recognition algorithm for detecting an image based on the shape classification of the electronic component, and a program storage unit that stores a program necessary for the analysis processing of the image data of the electronic component and the generation processing of the reference data for component recognition The size and position of the electrodes and body of the electronic component based on the data for identification selected by the operator via the input means 63 and the analysis of the image data obtained by capturing the actual electronic component by the electronic component imaging device 61 Automatically and semi-automatically to identify the component type of the electronic component and the recognition algorithm adapted to this identified component type Selected from previously prepared recognition algorithm groups the prism, automatically extracts the component recognizing reference data various dimensions of parts required for recognition processing by the recognition algorithm.
[0049]
FIG. 4 shows a specific processing procedure in the component recognition data creation device 55 of the present embodiment.
As shown in FIG. 4, first, feature items on the appearance such as the shape of the electrode of the electronic component to be recognized, the shape of the electrode ground plane, and the color of the body are displayed on the selection input screen of the display device 65. The input to the feature item is completed (step 301, hereinafter abbreviated as S301). Then, based on the input data, the photographing condition in the electronic component imaging device 61 is determined on the basis of a preset criterion (S302). Next, the illumination device 62 is operated based on the imaging condition determined in S302, and the electronic component imaging device 61 images the actual electronic component (S303). Next, the recognition processing control unit 68 analyzes the captured image data, and detects the dimensions of the body and the arrangement and dimensions of each electrode (S304). Next, based on the detected dimension data of each part, component recognition reference data obtained by collecting data necessary for the component recognition processing is determined and generated (S305).
The generated reference data for component recognition is displayed on the display device 65, stored in a predetermined storage device, and can be output as a hard copy to a printer or the like connected to the information processing device 64 as necessary.
[0050]
A specific example of creating the component recognition reference data by the component recognition data creation device 55 according to the first embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
In creating the reference data for component recognition, first, as shown in FIG. 5A, the component size 98a, the body color 98b, the electrode type (shape) 98c, the electrode ground plane shape 98d, etc., which are feature items in appearance, are shown. On the selection input screen 99 having the assigned criterion item 98, the identification data is selected and input. On the selection input screen 99, the selection input field denoted by reference numeral 102 is for the body color 98b of the determination criterion item 98, and the selected “black” is the identification data input by the operator.
The body color is a measure of how much contrast the electrode and body have. When the part is imaged, the electrode portion becomes brighter, but it is necessary to set it in advance to the extent that it can be seen how the body appears. The input method may be a method of selecting an equivalent one from color samples, but is selected from the following seven types to the extent that the above-mentioned conditions can be understood.
[0051]
(1) Black
(2) Dark color with no gloss
(3) Glossy dark color
(4) Red / yellow color
(5) Green color
(6) Blue color
(7) White
[0052]
Whether the body color is black or white is suitable for clearly knowing the contrast. When there is gloss, it may be reflected with high brightness even if it is a dark color due to the light intensity. In addition, when a single color LED is used for illumination, the brightness varies depending on the color of the illumination. Therefore, as shown in FIG. 6, three primary color (red, green, and blue) light emitters (LEDs) are separately provided as the illumination device 62. It is preferable to adopt the configuration described above.
[0053]
Seven examples of body color coding have been given, but if there are appropriate choices so that it is not difficult to capture clear images due to the presence or absence of gloss in the parts, the number of color coding choices is: The present invention is not limited to the above embodiment.
[0054]
Next, the electrodes are selected by selecting an option as shown by 103 and 104 in FIG. 5A or by selecting a corresponding one from a selection screen using simplified figures as shown in FIGS. 5B and 5C. Enter the shape.
The shape of the electrode is a guideline for knowing the contrast, and is useful for estimating the positional relationship of the electrodes.
[0055]
When the shape of the electrode is limited by the type of package such as general square chip resistor / capacitor / QFP / BGA, the electrode shape may be input by selecting the package type. If there is no unknown part or option, it will be impossible to input. Therefore, as shown in this embodiment, the method of selecting and specifying a specific electrode type and electrode ground plane shape from selection candidates. However, the burden on the worker can be reduced.
[0056]
The nine types of electrodes shown in FIGS. 7A to 7I are obtained by enlarging and displaying the selection candidates for each electrode type on the electrode type selection screen shown in FIG. 5B. FIG. 8 is an enlarged view of selection candidates for each electrode ground shape on the electrode ground shape selection screen shown in FIG.
[0057]
As shown in FIG. 7, the electrode type (a) is a type in which the electrode and the body are integrated, such as an integrated square chip capacitor component, and the electrode type (b) is semi-fixed with a mounting surface type. The type in which electrodes are formed on the mounting surface of the body, such as resistors, etc. The electrode type (c) is L-shaped, and the electrodes are L-shaped from the inside to the outside like aluminum electrolytic capacitor parts. The electrode type shown in (d) is the reverse L type, and the electrode is protruding toward the inside of the body as opposed to the L type. The electrode type (e) is the side type and is a QFP component. The type in which the electrode protrudes from the side of the body to the outside as shown in Fig. 2, the electrode type of (f) is the J type, and the type in which the electrode protrudes from the side of the body to the inside like the PLCC part, The electrode type in (g) is an insertion type and a through hole in the board Electrode insertion type, (h) electrode type is ball type and BGA parts are electrodes in ball shape (eg hemisphere), (i) electrode type is column type and CCGA parts This refers to the type in which the electrodes extending in a columnar shape are surface-mounted.
[0058]
Most electronic component electrodes belong to one of these types. Some components are combined, but in this case, the type having the largest number of electrodes is selected. Some of these electrode types specify the shape of the ground contact surface with the substrate of the electrode, but some cannot be specified. In that case, as shown in FIG. Alternatively, it is selected whether it is a curved surface as shown in FIG.
[0059]
Note that the electronic component imaging device 61 can be configured using a CCD camera. When a plurality of different visual field dimensions (resolutions) are prepared, as shown in 101 of FIG. The visual field size is specified by inputting. That is, a plurality of CCD cameras having different visual field dimensions are prepared, and which camera is used for imaging is set by switching.
As described above, on the selection input screen displayed on the display device 65, the feature on the appearance of the part is selected and input.
[0060]
Hereinafter, the processing procedure in the present embodiment will be described by taking as an example a case where reference data for component recognition is generated for a component as shown in FIG.
First, the feature of a part is selected and input from a selection input screen as shown in FIG.
In the input item 101, since the dimension of the part is 4 mm or less, “˜4 mm” is selected. In the input item 102, since the body 121 is a dark color, “dense and dark color” is selected. In the input item 103, since the electrode 122 is integrated with the body, “integrated type” is selected. In the input item 104, since the part corner is round and the ground contact surface is curved, “curved surface” is selected.
[0061]
Since the appearance characteristics of the part can be input, the part is imaged next to obtain image data 131 shown in FIG. In this case, since the dimension of the part is input as 4 mm or less in the above-described feature input, a suitable visual field dimension of the camera is selected and imaged. In the obtained image data 131, only the portion of the electrode pattern 132 corresponding to the electrode portion is imaged as data with high luminance. In the above-described input item 102, the body color is input as “dense and dark color”, so that it can be determined that the high brightness portion is the electrode without worrying about the body.
Therefore, binarization processing is performed on the captured image, and the position / dimension of the electrode pattern 132 is extracted. The extraction method is preferably an individual method according to the shape of the electrode, but may be the same method.
[0062]
Next, the body part is specified. In the case of this image, the body part is not bright, so it is difficult to distinguish the body part. However, since the electrode type is input as “integrated” in the input item 103 described above, the dotted line portion 133 inside the electrode pattern 132 can be estimated as the body portion. In this way, the body and electrode can be measured.
[0063]
  Next, reference data for component recognition is determined from the obtained positions and dimensions of the body and electrodes. In the input item 93 described above, the electrode type is “integrated”, and the recognition algorithm is a box type from the position / dimension of the detected electrode.(Not shown)Can be determined to be appropriate.
  In the box type, the vertical and horizontal outer dimensions W1 and L1 must be set. Therefore, the vertical width of the electrode pattern 132 is set in W1, and the interval + horizontal width of the electrode pattern 132 is set in L1. In addition, as the imaging conditions, those determined before imaging of the part are set. Thus, the reference data for component recognition is completed.
[0064]
In the component recognition data creation device 55 of the first embodiment described above, the operator selects and inputs corresponding data from the identification data candidate group displayed on the display device 65 for the feature items on the appearance of the electronic component. Then, the information processing device 64 analyzes the image data of the actual part imaged by the electronic component imaging device 61, and based on the feature data on the appearance that has been selected and input and the analysis result of the image data, the electrode and body By automatically and semi-automatically measuring and detecting the size and position of the sensor, a recognition algorithm suitable for this electronic component is selected, and the body shape and dimensions required for recognition processing by the selected recognition algorithm, electrode placement, Various identification data such as shapes and dimensions are automatically extracted.
In other words, the input performed by the operator is only a simple operation of selecting and inputting the feature item on the appearance of the electronic component, and not only does the measurement of the time-consuming measurement become unnecessary, but also a recognition algorithm that requires specialized knowledge. This also eliminates the need for selection. Therefore, the burden on the operator during work is greatly reduced, and the reference data for component recognition necessary for automatic recognition processing of electronic components can be created accurately and quickly without being conscious of the complexity of the shape of the electronic components. can do.
[0065]
(Second Embodiment)
FIG. 11 shows a schematic configuration of the second embodiment of the component recognition data creating apparatus according to the present invention. FIG. 12 shows a case where the component recognition data creating apparatus of the present embodiment generates reference data for component recognition. The processing procedure of is shown.
The component recognition data creation device 71 of the second embodiment is realized by a system that is installed independently of the production line without using a component mounting device, picks up an electronic component as a color image, and In this case, a background processing function for setting the background to a predetermined color having no color component with respect to the appearance color of the electronic component is provided.
[0066]
As shown in FIG. 11, a flatbed color scanner 72 is used in an electronic component imaging device as an example for color imaging of electronic components. In addition, since the illumination mechanism for illuminating the imaging surface is incorporated in the color scanner 72 in advance, the dedicated illumination device 62 as shown in the first embodiment is not provided. The input unit 63, the information processing device 64, and the display device 65 are the same as those in the first embodiment. However, since it is assumed that the electronic part is color-photographed and the body color of the electronic part can be recognized from the photographed image, the input of the body color is omitted as a feature item of the appearance shown in FIG. I am doing so.
[0067]
In the second embodiment, the component recognition reference data is generated according to the procedure shown in FIG.
That is, according to the selection input screen shown in FIG. 13, the electrode type and the electrode installation surface shape are selected and input (S311). Then, imaging is performed by the color scanner 72 (S312), and the recognition processing control unit 68 of the information processing apparatus 64 analyzes the color image obtained from the color scanner 72, thereby detecting the color of the body of the electronic component indicated by the image data. (S313). Next, the body contour is estimated from the selection input data relating to the electrodes inputted in advance and the detected body color, and the dimensions of the body and the arrangement and dimensions of the electrodes are detected (S314). The reference data for parts recognition necessary for the recognition of the electronic parts is determined.
[0068]
The processing procedure shown in FIG. 12 will be described below with a specific illustrated example.
First, the electrode type and the shape of the ground plane are input from the selection input screen as shown in FIG. 13 as in the case of the first embodiment described above. However, in the present embodiment, a color scanner is employed as the imaging device, and in the case of a color scanner, the image input size can be freely set, so that it is not necessary to input the rough dimensions of the parts. Further, since a color image can be captured, it is possible to extract the color of the body by processing the color image, it is not necessary to select and input the color of the body, and the input work can be simplified.
[0069]
In order to image the component, the component 153 is placed on the reading surface 152 of the color scanner 72 as shown in FIG. At that time, a back cover 154 is disposed above the reading surface 152 of the color scanner 73. As the color of the back cover 154, for example, black can be suitably used. Further, by tilting the top surface of the back cover 154, it is possible to prevent the illumination light of the color scanner 73 from returning to the imaging system. Further, the color of the back cover 154 is changed to a color that does not have the color component of the component that captures the image (for example, blue or red), and chroma key technology generally used in television broadcasting or the like (a specific color is cut out and synthesized with another video) (Technology) may be applied, and a method of removing the background portion by image processing after imaging and extracting only parts may be used. In this case, component recognition can be performed easily and reliably.
[0070]
Hereinafter, a component 161 having a red body as shown in FIG. 15 will be described as an example. First, from the selection input screen shown in FIG. 13, “mounting surface type” is set as the electrode type and “plane” is set as the ground surface shape as the characteristics of the part. Next, the component is placed on the reading surface 152 of the color scanner 72 and picked up to obtain image data 171 as shown in FIG.
[0071]
The background is set to blue by using the back cover 154 whose imaging side surface is blue. For the image data 171 acquired as a blue background, first, image data 172 is created by deleting the blue component data from the image data 171. Since information other than the component 161 is not included in the image data 172, the red color of the body 173 is extracted when the color having the highest appearance frequency among the pixels of the image data 172 is calculated. When the position / dimension of the pattern showing the red color is measured by image analysis, the portion of the body 173 can be measured as shown in FIG. Next, as shown in FIG. 16C, image data 174 is created by deleting the red component of the body 173 from the image data 172. Since only the electrode information exists in the obtained image data 174, the position / dimension of the electrode pattern 175 can be measured.
[0072]
  Next, reference data for component recognition is determined from the obtained positions and dimensions of the body and the electrodes.
  The electrode type is "mounting surface type", and the recognition algorithm is the type of internal electrode type from the detected electrode position and dimensions(Not shown)Can be determined to be appropriate. In the internal electrode type, the body dimensions L1, W1, the outer dimension Lt, the electrode dimensions d1, d2, h1, h2, and the number of electrodes N1, Nr must be set. The body dimensions L1 and W1 set the body dimensions measured from the image data 172. The outer dimension Lt is set from the distance between the electrode patterns 175 measured from the image data 174 + the electrode lateral width. The electrode dimensions d1, d2, h1, and h2 are also set from the dimensions of the electrode pattern 175. The number of electrodes N1 and Nr is set to 1 for each of the electrode patterns 175 on the left and right of the component center. In addition, since the dimensions of the parts are known, the imaging conditions are set by determining the optimal illumination conditions based on the color of the body and the electrode shape as well as setting the field size of the corresponding camera. Thus, the reference data for component recognition is completed.
[0073]
In the component recognition data creation device 71 of the second embodiment described above, the body color of the electronic component and the outline of the electrode are clear regardless of the actual color of the electronic component by appropriately selecting the background color. Therefore, it is possible to easily analyze the shape of the electronic component from the captured image data, and to easily recognize the appearance of the electronic component.
[0074]
Also, by analyzing the captured image data, it is not necessary for the operator to input the body color, and the burden on the operator can be further reduced.
[0075]
(Third embodiment)
FIG. 17 is a plan view showing an irradiation spot of the illumination device used in the third embodiment of the component recognition data creation device according to the present invention, and FIG. 18 is a sectional view of the illumination device along the line AA in FIG. 19 is a flowchart showing the control procedure of the illumination operation of the illumination device in the component recognition data creation device of the third embodiment.
[0076]
The electronic component imaging apparatus according to the third embodiment irradiates illumination light in accordance with the external feature of the electronic component so that appropriate illumination is secured to the external feature of the electronic component when imaging the electronic component. The illumination device 73 is configured to be variable in position, and the configuration other than the illumination device may be the same as that of the component recognition data creation device 55 of the first embodiment, for example.
[0077]
As shown in the drawing, the illumination device 73 is provided with light emitting elements LED1, LED2, and LED3 on the inner periphery of the upper opening, the inner periphery of the upper portion, and the inner periphery of the bottom portion, respectively, so that the irradiation angles are different. It is comprised by doing. The light emitting elements LED1, LED2, and LED3 are all LEDs whose emission color is red. The light emitting elements LED1 arranged on the inner periphery of the uppermost upper opening irradiate the electronic components located on the irradiation surface 93 with illumination light at an inclination angle θ1 of about 10 degrees, and are close to the upper part of the lower rectangular tube. The light emitting element LED2 arranged on the irradiation surface irradiates the electronic components located on the irradiation surface 93 with illumination light at an inclination angle θ2 of about 45 degrees, and the light emitting element LED3 arranged on the inner periphery of the bottom of the rectangular tube has the irradiation surface 93. Illumination light is irradiated to the electronic component located at a tilt angle θ3 of about 80 degrees.
In addition, light emitting element LED1 changes the irradiation direction using the mirror 95. FIG. In FIG. 17, reference numeral 94 denotes a spot irradiated with illumination light. According to the illumination device 73, an appropriate illumination state corresponding to the component shape can be obtained by changing the light emitting element to be used according to the component shape to be imaged.
[0078]
In the component recognition data creation device of the third embodiment, as in the first or second embodiment described above, an operator selects and inputs an external feature item such as an electrode type of an electronic component. After the completion, the optimum illumination condition for imaging the part is determined based on the selected and input information.
[0079]
For example, the illumination condition may be determined by preparing a plurality of setting values such as 7 types of body colors × 9 types of electrode types × 2 types of ground plane shapes in advance, and selecting one that meets the conditions from among them. In this embodiment, as shown in the flowchart of FIG. 19, the illumination conditions for each LED are set according to the electrode type and the color of the body.
[0080]
First, depending on whether or not the electrode type is a mounting surface type (S321), when the electrode type is the mounting surface type and the body color is glossy, illumination is performed with only the LED 1 ON ( S331, S332).
[0081]
Even if the electrode type is the mounting surface type, if the body color is not glossy, the process proceeds to S322, and after the LED 2 is determined to be ON, the illumination condition selection process is continued, the electrode type is the L type, and the ground plane shape is In the case of a curved surface, the LED 1 is also determined to be ON (S323, S341, S342). If it is determined in S341 that the electrode type is not L-shaped, and if it is determined in S341 that the ground plane shape is not a curved surface (that is, a flat surface), LED1 is not turned on and only LED2 is turned on. Lighting conditions.
[0082]
If the insertion type, ball type, or pillar type is determined in S321, the determination of the electrode type is further received in S351, and those other than the insertion type proceed to S352 to receive the body color determination. Is white, the process proceeds to the next S353 to obtain the illumination condition in which only the LED 3 is determined to be ON.
Any part determined to be an insertion type in S351 or a part whose body color is determined to be black in S352 proceeds to S361 to obtain an illumination condition in which only LED1 is determined to be ON.
[0083]
The reason why the illumination condition is set in the flowchart of FIG. 19 as described above will be described by taking as an example the case where the optimum illumination condition is set for a specific electronic component.
Here, the illumination conditions are set for the crystal oscillator component as shown in FIG. The body 181 of this part is glossy black. In this case, at the first input, the body color is selected to be a glossy dark color, the electrode type is a mounting surface type, and the grounding surface shape is a plane.
When the illumination condition is determined according to the flowchart shown in FIG. 19, only the LED 1 is turned on. Since the electrode is inside the body, the electrode cannot be detected when there is no contrast between the body and the electrode. Moreover, although the body is black, since it is glossy, when the LED 2 or LED 3 is turned on, the body shines and the contrast with the electrode deteriorates. Therefore, only LED1 is turned on.
[0084]
Further, a description will be given of the case of an electronic component having a structure in which the electrode 191 is bent in an L shape, as shown in FIG. 21A (a) lower plan view, (b) side view, and (c) front view. . In this case, the first input is a dark body color with no gloss, the electrode type is L, and the ground plane shape is a curved surface. Then, when the illumination condition is determined according to the flowchart shown in FIG. 19, LED1 and LED2 are turned on.
Since the electrode 191 is out of the body, only the LED 2 is sufficient for the contrast between the electrode and the body. However, since the ground surface of the electrode is curved, the LED 2 alone appears smaller than the actual electrode 191. Therefore, when the LED 1 is turned on, the side surface of the electrode 191 is also illuminated, and an image can be taken according to the actual electrode width.
[0085]
In the third embodiment described above, the illumination light depends on the size of the body of the electronic component to be recognized, the arrangement of the electrodes, etc., and further depending on the color and gloss of the body of the component. By adjusting the irradiation position, it becomes easy to secure a sufficient illumination state for photographing at the key parts of the electrode array part and the like, and it becomes possible to capture a clear image with appropriate illumination. The measurement accuracy of the body and electrodes can be improved by analyzing the image data.
[0086]
In addition, it is desirable to determine the flow for determining the actual illumination conditions from the optical theory and the actual results of actually setting the component data.If there is a change in the illumination conditions or the optical conditions such as the lens, What is necessary is just to optimize a flow suitably.
[0087]
(Fourth embodiment)
FIG. 22 is a flowchart at the time of image data analysis processing in the fourth embodiment of the component recognition data creation apparatus according to the present invention.
In this embodiment, as in the case of each of the above-described embodiments, when an input is made regarding the electrode type and the electrode installation surface shape, which are characteristic items on the appearance of the electronic component, imaging is performed based on the information. The analysis of the image data is started, and the positions and dimensions of the body and electrodes are detected.
However, in the analysis of the image data, as shown in FIG. 22, first, the external shape of the component is detected from the captured component image (S371), then the inclination of the component is detected (S372), and then the component The image is rotated by the amount of inclination to correct the inclination (S373), then the electrode pattern is detected (S374), and then the body is detected (S375). Further, the electrode patterns having similar dimensions are averaged (S376), and the electrode patterns are aligned based on the averaged result (S377).
[0088]
The processing of FIG. 22 will be described using an SOP component as shown in FIG. 23 as an example.
First, for the feature input of the parts, the body color is set to “black”, the electrode type “side surface type”, and the ground plane shape to “plane”. Then, the part is imaged to obtain image data 211 as shown in FIG. 22, projection data 221 obtained by projecting pixel luminance values in various directions (angles) is calculated in the image data 221 as shown in FIG. Then, since the pixel brightness corresponding to the electrode of the component is high, two peaks appear in the projection data 221. When a peak-to-peak distance 222 of a certain value or more is calculated in this projection data 221, the peak-to-peak distance 222 is the shortest when projected in the same direction (angle) as the component tilt. Accordingly, the inclination of the component can be detected by calculating the shortest peak-to-peak distance 222.
[0089]
Since the inclination of the component is obtained by the above method, the image is rotated and corrected to obtain an image with no inclination of the component in order to simplify the subsequent analysis operation (S373 above). FIG. 26 shows the image data 231 after the rotation correction.
[0090]
When binarization processing is performed on the image data 231, image data 241 shown in FIG. 27 is obtained. Since the color of the body is black, only the electrode pattern 242 is extracted from the image data 241 (S374 described above). At this time, even if noise is detected, there is no particular problem because the noise component is excluded from the detection target at the time of data creation.
[0091]
Next, the body is detected (S375 above).
The body color is input as “black” and cannot be directly detected from the image data 231. However, since the electrode type is “side surface type”, it is located inside the electrode pattern 242. Therefore, when the electrode pattern 242 is searched from, for example, the vicinity of the center of the component, the electrode pattern 242 is detected in the vertical direction, and the inside of the electrode pattern 242 is known. Since there is no target object in the left-right direction, the estimated body 243 is determined by assuming the end up and down.
It should be noted that the actual position of the body can be estimated by the same method for QFP parts having leads on the top, bottom, left and right, but in the case of an SOP part such as this embodiment, it is difficult to estimate the direction without leads. However, even if the size is different from the actual body, it does not affect the substantial processing. Therefore, the maximum electrode width may be set for the sake of convenience as shown in the drawing, and is set in advance for each part. It may be set with reference to data.
[0092]
Although the detection of the electrode and the body is completed by the above processing, the electrode pattern 242 detected at this time varies in size from the measurement error. Therefore, in the averaging process of S376 described above, adjacent electrodes are grouped, the distance between the electrodes is averaged in each group, and the distance between the electrodes for the same group is set to a constant dimension. For example, the electrodes are searched in the vertical and horizontal directions of the image data 241, the electrodes within the processing adjacent distance are grouped, and the distance between the electrodes or the electrode size with respect to the electrodes of the group is averaged. Then, in next S377, the electrode patterns 242 that are supposed to be arranged in the same column from the positional relationship with the body are aligned, and the measurement of the body / electrode is completed.
[0093]
As described above, when the electrode pattern of a component is detected by analyzing the image data, correction of the inclination of the image data is performed before the detection of the electrode pattern, thereby simplifying the subsequent arithmetic processing and shortening the processing time. be able to.
[0094]
(Fifth embodiment)
FIG. 28 is a flowchart at the time of image data analysis processing in the fifth embodiment of the component recognition data creation apparatus according to the present invention.
The feature of the image data analysis of the fifth embodiment is that when the image data of the electronic component to be recognized is acquired, the image of the specific part of the electronic component is unclear and the image of another electronic component that has already been processed When there is a clear image of the specific part in the data, the clear image of the specific part is eliminated by image processing that copies the clear video of the specific part in the other image data and pastes it on the unclear video part of the specific part It is a point to do.
[0095]
In the flowchart shown in FIG. 28, when some of the electrodes of the imaged electronic component are unclear and cannot be detected, all the electrodes are detected by copying the detected electrode of the same type to the unclear portion. Although an example is shown, the unclear part is not limited to the electrode. For example, the present embodiment is also applicable to a case where a part of the complex unevenness of the body is unclear and the unclear part is eliminated. The technical idea is applicable.
[0096]
In the processing procedure of the flowchart of FIG. 28, first, the body and the electrode are automatically detected from the captured part image (S381), and as a result, if there is an electrode that is not detected, a similar electrode is detected at the time of automatic detection. (S382, S383), and if there is an electrode pattern based on a detected clear image, the operator operates the input means of the component recognition data creation device to detect that electrode pattern. The presence of the electrode is taught by copying the electrode pattern onto the unclear region where the undetectable electrode pattern is undetectable (S384), thereby eliminating the undetectable state of the electrode caused by unclear image.
If there is no electrode pattern based on the detected clear image, the undetectable state is eliminated by the operator directly writing and editing the contour shape of the electrode in that portion (S385). ).
[0097]
Next, a specific example of the processing in the fifth embodiment will be described by taking a BGA component whose component back surface is shown in FIG. 29 as an example.
The feature input on the appearance of the parts is the same as in the first embodiment, the body color is set to “green color”, the electrode type is set to “ball type”, and the ground plane shape is set to “curved surface” To do. When the feature input on the appearance of the part is completed, the image data is acquired by imaging the actual part. In this case, the inclination correction of the image shown in the fourth embodiment is performed. In this image data 261, for example, it is assumed that there is an electrode 262 that appears slightly dark (unclearly) due to the lighting condition or the degree of oxidation of the electrode.
[0098]
For the image data 261 in such a state, the body and electrode automatic detection processing in S381 is executed. Then, since the color of the body is “green color”, there is a slight luminance difference (contrast) from “black” in the background. Therefore, when edge detection is performed from four directions from the outside toward the center of the image as shown in FIG. 31, the edge 271 of the body can be detected.
Next, the body edge 271 is sampled, and a luminance histogram as shown in FIG. 32 is created. In FIG. 32, the vertical axis represents frequency and the horizontal axis represents luminance.
In this histogram, a luminance peak 281 corresponding to the body and a luminance peak 282 corresponding to the electrode appear.
[0099]
Therefore, a binarized image as shown in FIG. 33 is obtained by setting the luminance 283 of the half of both to the threshold value of the binarization process and performing the binarization process. An electrode can be extracted from the binarized image. However, the electrode 291 that appears slightly dark in FIG. 30 is not detected.
[0100]
When there is an electrode that cannot be detected as described above, the electrode that cannot be detected is taught by an image editing operation by the operator. In this case, there is a simple method of writing the position and size directly. However, in order to reduce the burden on the operator as much as possible, and depending on the accuracy of writing, to prevent the occurrence of inconsistencies in the subsequent process, In the embodiment, as shown in S384, undetected electrodes are taught easily and reliably by utilizing information of other types of electrodes that have already been detected.
[0101]
First, when a histogram of the size of the detected electrode is created, a histogram as shown in FIG. 34 is obtained. When the peak 301 is detected, the size of the electrode having a larger number and a smaller size is obtained.
[0102]
Further, as shown in FIGS. 35 (a) and 35 (b), when the distance from each ball as an electrical contact to the closest electrode in the vertical and horizontal directions is represented as a histogram and the respective peaks are obtained, the X and Y directions are obtained. Ball arrangement pitches 311 and 312 are obtained. Using the obtained arrangement pitches 311 and 312, the operator adds an electrode that has not been detected by a copy process of image editing. This additional editing is performed as follows.
First, as shown in FIG. 36, an electrode having a smaller size that was not detected is added. That is, as shown in FIG. 36 (a), the already detected electrode 321 is selected, and as shown in FIG. 36 (b), it is dragged and dropped to the place where it is desired to be added. At this time, since the arrangement pitch of the selected electrode is known by the above-described method, the alignment can be performed easily and accurately by moving only on the grid according to the pitch.
[0103]
Next, as shown in FIG. 37, the larger-sized electrode that has not been detected is also added by the image editing copy process.
Since the arrangement pitch of the electrode having the larger size is not obtained, it is copied by drag and drop at an approximate position. In this case, it is difficult to copy to the correct position, but in the recognition process during the mounting operation in the component mounting apparatus, the electrode having the larger number and the smaller size is often selected as the recognition target. There is no problem. Further, by providing a function for enlarging and displaying in image editing, it is possible to improve the accuracy during editing such as copying and moving described above.
[0104]
Also, if the direction of the electrode to be added due to undetection differs from that of the already detected electrode by 90 degrees, it can be simplified by providing a function to rotate the copy source electrode. Can be added. Furthermore, when the electrode to be added is completely different from the already detected electrode, the peripheral shape of the electrode is taught and added by indicating several points on the image with a mouse or the like.
When the teaching of all the electrodes is completed as described above, the recognition algorithm is determined from these pieces of information, and the dimension data necessary for the determination algorithm is determined, whereby the component recognition reference data can be easily created.
[0105]
In the component recognition data creation device of the fifth embodiment described above, for example, when the image of a part of the electrodes becomes unclear only by adjusting the shooting conditions of the electronic component imaging device, the same By copying the part where the electrode is clearly visible to the unclear part, it is possible to easily obtain a clear image of the entire necessary part, and it is easy to measure and detect the body and electrode by analyzing the image data .
In other words, manual image editing work is required, but since the editing work itself is a simple copy work, the burden on the operator is light and simple by instructing correction of the position and dimensions of the electrodes on the image, and The dimensions of the electrode can be measured accurately. For this reason, even in the case of an electronic component having a complicated structure in which it is difficult to capture a clear image, accurate component recognition reference data can be generated relatively easily.
[0106]
【The invention's effect】
According to the component recognition data creation method and creation device and the component recognition data creation program of the present invention, when an operator inputs appearance information of an electronic component, the image data obtained by imaging the electronic component based on the appearance information is obtained. Measure the characteristic items of the body and electrode of the electronic component. A component required for recognition processing using the selected recognition algorithm by identifying the component type of the electronic component from the measurement result, selecting a recognition algorithm adapted to the specified component type from a group of recognition algorithms prepared in advance. Shape data was automatically extracted. In other words, the input performed by the operator is only a simple operation of inputting the feature item on the appearance of the electronic component, and not only the time-consuming measurement of the dimension is unnecessary, but also a recognition algorithm that requires specialized knowledge. There is no need for selection. Therefore, the burden on the worker during the recognition work is greatly reduced, and the part recognition data necessary for the automatic recognition process of the electronic part is created accurately and quickly without being aware of the complexity of the shape of the electronic part. be able to.
[0107]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an electronic component mounting apparatus that performs recognition processing of an electronic component to be mounted with reference data for component recognition created by a component recognition data creation device according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a recognition processing position in the electronic component mounting apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a component recognition data creation device according to the first embodiment of this invention.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a processing procedure in the component recognition data creation device according to the first embodiment of this invention.
FIGS. 5A and 5B are configuration explanatory diagrams of a selection input screen on which an operator performs input, in which FIG. 5A is a selection input screen having a determination criterion item, FIG. 5B is a screen showing the shape of an electrode, and FIG. It is explanatory drawing of the screen which shows the shape of the mounting surface.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration in which light emitters of three primary colors are separately installed as a lighting device.
FIG. 7 is an enlarged view of a selection input screen showing selection candidates of electrode types of electronic components as (a) to (i).
FIG. 8 is an enlarged view of a selection input screen showing selection candidates for the electrode grounding shape of the electronic component as (a) and (b).
FIG. 9 is a plan view of an electronic component in which a body and an electrode are integrated.
10 is image data obtained by imaging the electronic component shown in FIG. 9;
FIG. 11 is a block diagram showing a schematic configuration of a second embodiment of a component recognition data creation device.
FIG. 12 is a flowchart illustrating a processing procedure when the component recognition data creation device generates reference data for component recognition.
FIG. 13 is an explanatory diagram of a selection input screen in the component recognition data creation device according to the second embodiment of this invention.
FIGS. 14A and 14B are explanatory diagrams of a color scanner used in the component recognition data creation apparatus according to the second embodiment of the present invention, in which FIG. 14A is a side view during imaging, and FIG. 14B is a front view during imaging; It is.
FIG. 15 is a plan view of an electronic component processed by the component recognition data creation device of the second embodiment.
16 is an explanatory diagram of a processing procedure for image data of the electronic component shown in FIG.
FIG. 17 is a plan view showing an irradiation spot by the illumination device.
18 is a cross-sectional view of the lighting device along the line AA in FIG.
FIG. 19 is a flowchart showing a control procedure of the lighting operation of the lighting device.
20A and 20B are diagrams illustrating the shape of a crystal oscillator part used in an example of setting illumination conditions, in which FIG. 20A is a bottom view, FIG. 20B is a side view, and FIG.
FIG. 21 is an explanatory diagram of the shape of a connector part used in an example of setting illumination conditions, in which (a) is a bottom view, (b) is a side view, and (c) is a front view.
FIG. 22 is a flowchart at the time of image data analysis processing in the fourth embodiment of the component recognition data creation apparatus according to the present invention;
FIG. 23 is a top view of the SOP component used in the image data analysis processing example of the fourth embodiment;
24 is an explanatory diagram of an inclination of image data obtained by imaging the electronic component shown in FIG.
FIG. 25 is an explanatory diagram of a method for detecting the inclination of image data.
FIG. 26 is an explanatory diagram of a state in which the inclination of image data is corrected.
FIG. 27 is an explanatory diagram of a method of detecting an electrode pattern and a body from image data whose inclination is corrected.
FIG. 28 is a flowchart at the time of image data analysis processing in the fifth embodiment of the component recognition data creation apparatus according to the present invention;
FIG. 29 is an explanatory diagram of the shape of a BGA component processed in the fifth embodiment.
30 is an explanatory diagram of image data of the electronic component shown in FIG. 29. FIG.
FIG. 31 is an explanatory diagram of a state in which the contour of a body is detected by edge extraction processing.
32 is a luminance histogram for the image data shown in FIG. 31;
33 is an explanatory diagram of an image obtained by binarizing the image data illustrated in FIG.
34 is a histogram of electrode sizes in the image data of FIG. 33. FIG.
35 is a histogram of the distance from the ball to the shortest distance electrode in the image data of FIG. 33. FIG.
FIGS. 36A and 36B are diagrams illustrating an operation of adding an electrode that has not been detected, in which FIG. 36A shows a state in which an already detected electrode is selected, and FIG. 36B shows a state in which the electrode is dragged and dropped to a place where the electrode is to be added. It is explanatory drawing.
FIG. 37 is an explanatory diagram showing a state where an electrode that has not been detected is added by a copy process;
FIG. 38 is a plan view showing the external shape of a square chip component.
FIG. 39 is a plan view showing the external shape of a QFP component.
[Explanation of symbols]
36 recognition device
55 Parts recognition data creation device
61 Electronic component imaging device
62 Illumination device
63 Input means
64 Information processing equipment
65 Display device
66 Peripheral device controller
67 Input data control unit
68 Recognition processing controller
71 Component recognition data creation device
72 Electronic component imaging device
73 Lighting equipment
98 criteria items
98a Part size
98b Body color
98c electrode type
98d Electrode ground plane shape
99 Selection input screen

Claims (9)

A component recognition data creation method for creating component recognition data that is applied to an apparatus for recognizing an electronic component from image data obtained by imaging the electronic component and in which recognition conditions for the electronic component are recorded,
Input the appearance information of the electronic component and image the electronic component based on the input appearance information,
Measure the feature items of the body and electrode of the electronic component from the image data obtained by imaging to identify the component type of the electronic component,
Select a recognition algorithm suitable for the identified component type from a group of recognition algorithms prepared in advance,
In a part recognition data creation method for automatically extracting part shape data required for recognition processing by the selected recognition algorithm ,
For image data obtained by imaging the electronic component, an image region in another specific region equivalent to the specific part is pasted on an image region of the specific part of the electronic component to compensate for lack of information in the specific part Component recognition data creation method characterized by   2. The component recognition data creation method according to claim 1, wherein the input appearance information of the electronic component is at least one of a body color and an electrode shape of the electronic component. 3. The component recognition according to claim 1, wherein the electronic component is imaged as a color image, and the background of the electronic component is set to a color that does not include an appearance color component of the electronic component. Data creation method. The component recognition data includes an irradiation condition of illumination light of the electronic component so that an appropriate illumination condition is ensured according to the electronic component when the electronic component is imaged. The component recognition data creation method according to any one of claims 1 to 3. The procedure of measuring the feature item of the electronic component from the image data obtained by imaging the electronic component,
Detecting the outer shape of the electronic component from the image data;
Rotationally correcting the amount of inclination detected from the outer shape of the electronic component with respect to the image data;
Detecting an electrode of an electronic component;
Detecting the body of the electronic component;
Of the detected electrodes, averaging the interelectrode distance and electrode shape of adjacent electrodes;
Aligning adjacent electrodes based on the positional relationship with the detected body;
Claim 1 parts recognition data preparing method according to any one of claims 4, characterized in that it comprises a. A component recognition data creation device that creates component recognition data that is applied to a device that recognizes an electronic component from image data obtained by imaging the electronic component and that records the recognition conditions of the electronic component,
Input means for inputting appearance information of the electronic component;
Imaging means for imaging the electronic component;
A recognition algorithm prepared in advance by identifying feature items of the body and electrodes of the electronic component from the image data obtained by imaging, identifying the component type of the electronic component, and adapting to the identified component type A recognition algorithm selection means for selecting from a group;
Component shape data extraction means for automatically extracting component shape data required for recognition processing by the selected recognition algorithm;
Complementing the image data obtained by imaging the electronic component by adding an image region in another specific region equivalent to the specific part to the image region of the specific part of the electronic component, and complementing the lack of information in the specific part comprising the means parts products recognition data creation device. 7. The component recognition data creation device according to claim 6, further comprising illumination means for illuminating the electronic component with an optimal incident light direction and incident light intensity adapted to the specified component type . The imaging means comprises a color scanner, the color scanner, according to claim 6 or claim and further comprising a rear cover to set the background of the electronic component to the color that does not include the external color component of the electronic component 7 The component recognition data creation device described. A component recognition data creation program for creating, by a programmed computer, component recognition data applied to a device for recognizing an electronic component from image data obtained by imaging the electronic component and recording the recognition condition of the electronic component,
  Inputting the appearance information of the electronic component, and imaging the electronic component based on the input appearance information;
  Measuring the feature items of the body and electrodes of the electronic component from the image data obtained by imaging, and identifying the component type of the electronic component;
  Selecting a recognition algorithm adapted to the identified component type from a group of recognition algorithms prepared in advance;
  Automatically extracting part shape data required for recognition processing by the selected recognition algorithm;
  A step of pasting an image area in another specific area equivalent to the specific part to an image area of the specific part of the electronic component with respect to image data obtained by imaging the electronic component, and supplementing the lack of information of the specific part And a component recognition data creation program.

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