JP4565465B2 - Component suction posture identification method and component suction posture identification system - Google Patents
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Description
本発明は、吸着ノズルに吸着した部品をカメラで撮像し、画像処理技術によって該部品の吸着姿勢が“正常吸着”か“斜め吸着”かを識別する部品吸着姿勢識別方法及び部品吸着姿勢識別システムに関する発明である。 The present invention relates to a component suction posture identification method and a component suction posture identification system for imaging a component sucked by a suction nozzle with a camera and identifying whether the suction posture of the component is “normal suction” or “oblique suction” by image processing technology. It is invention regarding.
一般に、電子部品実装機においては、吸着ノズルに部品を吸着し、この部品を回路基板上に移送して回路基板の所定位置に実装するようにしている。更に、吸着ノズルに吸着した部品を撮像するカメラを設置して、このカメラで撮像した部品画像によって部品の種類を確認したり、吸着ノズルに対する部品の吸着位置のずれを補正するようにしている。 In general, in an electronic component mounting machine, a component is sucked by a suction nozzle, and the component is transferred onto a circuit board and mounted at a predetermined position on the circuit board. Furthermore, a camera that captures an image of the component picked up by the suction nozzle is installed, and the type of the component is confirmed based on the component image picked up by the camera, or the shift of the suction position of the component with respect to the suction nozzle is corrected.
ところで、通常は、図7(a)に示すように、吸着ノズル1に部品2が水平に吸着された状態になるが、図7(b)に示すように、何らかの原因で吸着ノズル1に部品2が斜めに吸着された状態になることがある。このような“斜め吸着”は実装不良の原因となるため、特許文献1(特開平6−216584号公報)に示すように、“斜め吸着”を検出する手段として光センサを用い、吸着ノズル1に吸着した部品2の両側に、光センサの発光素子3と受光素子4とをその光軸5が正常な吸着姿勢の部品2の下面よりも僅かに低い位置を通過するように配置したものがある。このものは、図7(a)に示すように、部品2の吸着姿勢が“正常吸着”であれば、光軸5が部品2で遮断されないが、図7(b)に示すように、部品2の吸着姿勢が“斜め吸着”である場合は、その部品2の下部で光軸5が遮断されることで、“斜め吸着”が検出されるようになっている。
しかしながら、上記従来技術では、“斜め吸着”を検出する手段として、光センサ(発光素子3と受光素子4)を設ける必要があり、その分、コストアップする欠点がある。しかも、斜め吸着を検出できる部品の厚み寸法(高さ寸法)が光センサの高さ位置(光軸5の高さ位置)で決まるため、厚み寸法が異なる複数種類の部品の中から部品を順次選択して吸着する電子部品実装機に対しては、この光センサによる斜め吸着検出方法は適用できない。また、1種類の部品のみを吸着する場合でも、その部品の厚み寸法に応じて光センサの高さ位置を調整する必要があり、その高さ調整作業が面倒であるという欠点もある。
However, in the above prior art, it is necessary to provide an optical sensor (
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、部品の斜め吸着を検出するシステムをソフトウエアの変更・追加のみで安価に構成できると共に、部品の厚み寸法(高さ寸法)が異なっても、調整作業を必要とせず、様々な厚み寸法の部品の斜め吸着を自動的に検出できる部品吸着姿勢識別方法及び部品吸着姿勢識別システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances. Therefore, the object of the present invention is to be able to configure a system for detecting oblique suction of a component at low cost only by changing or adding software, and the thickness dimension of the component ( An object of the present invention is to provide a component suction posture identification method and a component suction posture identification system that can automatically detect oblique suction of components of various thickness dimensions without requiring adjustment work even if the height dimensions are different.
一般に、電子部品実装機は、吸着ノズルに吸着した部品を撮像するカメラを備えていることに着目し、本発明は、このカメラの出力信号を画像処理して部品の吸着姿勢が少なくとも“正常吸着”か“斜め吸着”かを識別するようにしたものである。 In general, an electronic component mounting machine is provided with a camera that captures an image of a component sucked by a suction nozzle, and the present invention performs image processing on an output signal of the camera so that the suction posture of the component is at least “normal suction” "Or" diagonal adsorption ".
具体的には、請求項1,5のように、予め、想定される正常な吸着姿勢の部品画像の外形線と交差するシークラインを当該正常な吸着姿勢の部品画像の4方向にそれぞれ複数本ずつ設定すると共に、当該正常な吸着姿勢の部品画像の外形線と前記各シークラインとの交点を理想エッジ位置として記憶しておき、カメラで撮像した実際の部品画像の外形線と前記各シークラインとの交点を測定エッジ位置として認識し、前記各シークラインの測定エッジ位置と前記理想エッジ位置とのずれ量(以下「測定−理想エッジずれ量」という)に方向性(+・−)を持たせて、各シークラインの測定−理想エッジずれ量を合計して、この合計値が判定しきい値以下であるか否かで、該部品の吸着姿勢が“正常吸着”か“斜め吸着”かを識別するようにしても良い。この方法は、斜め吸着の部品画像と正常な吸着姿勢の部品画像とで、部品画像の外形サイズが異なることを利用して、斜め吸着を検出するものである。この斜め吸着検出方法は、光センサ等の追加を必要とせず、現状の電子部品実装機に対してもソフトウエアの変更・追加のみで対応できるため、部品の斜め吸着を検出するシステムを安価に構成できる。しかも、部品の厚み寸法(高さ寸法)が異なっても、カメラの高さ位置の調整作業を必要とせず、様々な厚み寸法の部品の斜め吸着を自動的に検出できる。
Specifically, as in
この場合、カメラで撮像した部品画像の外形サイズを認識する手段としてシークラインを用いる。具体的には、予め想定される正常な吸着姿勢の部品画像の外形線と交差するシークラインを当該正常な吸着姿勢の部品画像の4方向にそれぞれ複数本ずつ設定すると共に、当該正常な吸着姿勢の部品画像の外形線と各シークラインとの交点を理想エッジ位置として記憶しておき、カメラで撮像した実際の部品画像の外形線と各シークラインとの交点を測定エッジ位置として認識し、各シークラインの測定エッジ位置と理想エッジ位置とのずれ量(以下「測定−理想エッジずれ量」という)に方向性(+・−)を持たせて、各シークラインの測定−理想エッジずれ量を合計して、この合計値が判定しきい値以下であるか否かで、部品の吸着姿勢が“正常吸着”か“斜め吸着”かを識別するようにすると良い。 In this case, Ru used search lines as means for recognizing the external size of the component image taken by the camera. Specifically, it sets the search lines intersecting the outline of the part image of normal suction attitude envisioned pre Me by each of the plurality present in the four directions of the component image of the normal sucking posture, the normal adsorption The intersection of the outline of the component image of the posture and each seek line is stored as an ideal edge position, and the intersection of the outline of the actual part image captured by the camera and each seek line is recognized as the measurement edge position. The amount of deviation between the measured edge position of each seek line and the ideal edge position (hereinafter referred to as “measurement—ideal edge deviation amount”) is given directionality (+/−), and the measurement of each seek line—the ideal edge deviation amount. It is preferable to identify whether the suction posture of the component is “normal suction” or “oblique suction” based on whether the total value is equal to or less than the determination threshold value .
吸着ノズルに対する部品の吸着位置がXY方向にずれても、正常な吸着姿勢であれば、部品画像の外形サイズは変化しないため、測定−理想エッジずれ量の合計値が小さくなる。これに対して、斜め吸着であれば、部品画像の外形サイズが変化するため、測定−理想エッジずれ量の合計値が大きくなる。従って、測定−理想エッジずれ量の合計値が判定しきい値以下であるか否かで、部品の吸着姿勢が“正常吸着”か“斜め吸着”かを識別することができる。 Even if the suction position of the component with respect to the suction nozzle is deviated in the XY direction, if the suction posture is normal, the external size of the component image does not change, so the total value of the measurement-ideal edge deviation amount becomes small. On the other hand, in the case of oblique suction, the total size of the measurement-ideal edge deviation amount increases because the external size of the component image changes. Therefore, whether the suction posture of the component is “normal suction” or “oblique suction” can be identified based on whether or not the total value of the measurement-ideal edge deviation amount is equal to or less than the determination threshold value.
また、請求項2,6のように、予め、想定される正常な吸着姿勢の部品画像の外形線と交差するシークライン上の輝度の変化パターン(以下「基準輝度変化パターン」という)を演算しておき、カメラで撮像した実際の部品画像の外形線と交差するシークライン上の輝度の変化パターンを前記基準輝度変化パターンと比較して両者が実質的に同一であるか否かを判定することで、実際の部品画像のシークライン上の輝度の変化パターンが部品の1面のみの輝度の変化パターンに相当するか、部品の2面に跨がる輝度の変化パターンに相当するかを判別して、部品の吸着姿勢が“正常吸着”か“斜め吸着”かを識別するようにしても良い。正常な吸着姿勢であれば、カメラで撮像した部品画像は、当該部品の1面(下面)のみの画像であるが、斜め吸着であれば、カメラで撮像した部品画像は、当該部品の2面以上が写された陰影のある画像となる。従って、部品画像の外形線と交差するシークライン上の輝度の変化パターンが、部品の1面のみの輝度の変化パターンに相当するか、部品の2面に跨がる輝度の変化パターンに相当するかを判別すれば、部品の吸着姿勢が“正常吸着”か“斜め吸着”かを識別することができる。
In addition, as described in
この場合、請求項3,7のように、予め想定される正常な吸着姿勢の部品画像の外形線と交差する複数本のシークラインを当該部品画像の中心線に関して対称な位置に設定し、対称な位置関係にあるシークライン上の輝度の変化パターンを比較することで該シークライン上の輝度の変化パターンが部品の1面のみの輝度の変化パターンに相当するか、部品の2面に跨がる輝度の変化パターンに相当するかを判別して部品の吸着姿勢が“正常吸着”か“斜め吸着”かを識別するようにすると良い。上述したように、斜め吸着であれば、カメラで撮像した部品画像は、当該部品の2面以上が写された陰影のある画像となるため、対称な位置関係にある2本のシークラインについて考えると、一方のシークラインが重なる部品画像の面と異なる面に他方のシークラインが重なったり、一方のシークラインが部品の2面に跨がって重なることがある。従って、対称な位置関係にあるシークライン上の輝度の変化パターンを比較して、両者が実質的に同一であるか否かを判定すれば、部品の吸着姿勢が“正常吸着”か“斜め吸着”かを識別することができる。
In this case, as in
また、上述した部品画像の外形サイズのチェックによる部品吸着姿勢識別方法(請求項1,5)とシークライン上の輝度の変化パターンのチェックによる部品吸着姿勢識別方法(請求項2,3,6,7)とを組み合わせて実施しても良い(請求項4,8)。
Further, the component suction posture identification method by checking the external size of the component image described above (
例えば、部品画像の外形サイズのチェックで“斜め吸着”の可能性ありと判定(一次診断)された場合に、シークライン上の輝度の変化パターンのチェックによって“斜め吸着”の有無を確定診断する方法が考えられる(一次診断と確定診断の順番を逆にしても良い)。 For example, if it is determined that there is a possibility of “oblique suction” (primary diagnosis) by checking the external size of the component image, the presence / absence of “oblique suction” is confirmed by checking the luminance change pattern on the seek line. A method is conceivable (the order of primary diagnosis and confirmed diagnosis may be reversed).
この場合、部品画像の外形サイズのチェックの判定基準を少し厳しくすることで、部品画像の外形サイズのチェックによる“斜め吸着”の検出感度を高めながら、部品画像の外形サイズのチェックで“正常吸着”を“斜め吸着”と誤判定することを、シークライン上の輝度の変化パターンのチェックによって防止でき、“斜め吸着”の誤判定防止と検出感度向上とを両立できる利点がある。 In this case, by slightly tightening the criteria for checking the external size of the component image, the detection sensitivity of “diagonal suction” by checking the external size of the component image is increased, and “normal suction” is checked by checking the external size of the component image. Can be prevented by checking the luminance change pattern on the seek line, and there is an advantage that it is possible to achieve both prevention of erroneous determination of “oblique adsorption” and improvement of detection sensitivity.
或は、上記2種類の部品吸着姿勢識別方法を用いて、いずれか一方の方法で“斜め吸着”と判定されたときに、そのまま“斜め吸着”と判断するようにしても良い。 Alternatively, using the above-described two types of component suction posture identification methods, when “diagonal suction” is determined by any one of the methods, it may be determined as “oblique suction” as it is.
この場合、部品画像の外形サイズのチェックの判定基準と、シークライン上の輝度の変化パターンのチェックの判定基準を、それぞれ“正常吸着”を“斜め吸着”と誤判定しないように緩和することで、“正常吸着”を“斜め吸着”と誤判定することを防止しながら、一方の部品吸着姿勢識別方法では検出できない“斜め吸着”を、他方の部品吸着姿勢識別方法によって検出でき、“斜め吸着”の誤判定防止と検出感度向上とを両立できる利点がある。 In this case, the criteria for checking the external size of the component image and the criteria for checking the luminance change pattern on the seek line are all relaxed so that “normal suction” is not erroneously determined as “oblique suction”. , While preventing "normal suction" from being erroneously determined as "oblique suction", "diagonal suction" that cannot be detected by one component suction posture identification method can be detected by the other component suction posture identification method. There is an advantage that both the prevention of misjudgment and improvement of detection sensitivity can be achieved.
以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した2つの実施例1,2を説明する。 Hereinafter, two Examples 1 and 2, which embody the best mode for carrying out the present invention, will be described.
本発明の実施例1を図1乃至図5に基づいて説明する。まず、図1に基づいて電子部品実装機全体の概略構成を説明する。X軸スライド11は、X軸ボールねじ12によってX軸方向(図1の左右方向)にスライド移動可能に設けられ、このX軸スライド11に対して、Y軸スライド13がY軸ボールねじ14によってY軸方向(図1の紙面垂直方向)にスライド移動可能に設けられている。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, a schematic configuration of the entire electronic component mounting machine will be described with reference to FIG. The X-axis slide 11 is provided so as to be slidable in the X-axis direction (left-right direction in FIG. 1) by the
Y軸スライド13には、吸着ヘッド15が設けられ、この吸着ヘッド15に昇降可能に設けられた吸着ホルダ16に吸着ノズル17が下向きに取り付けられている。吸着ホルダ16の下面には、吸着ノズル17に吸着した部品18の背景を明るくするためのバックライト19が設けられている。
The Y-
X軸スライド11には、吸着ノズル17に吸着した部品18を一対の反射鏡20,21を介して撮像するCCDカメラ等のカメラ22が下向きに設けられている。このカメラ22で撮像した部品画像によって、吸着ノズル17に対する部品18の吸着位置のずれを補正するようにしている。
The X-axis slide 11 is provided with a
一方の反射鏡20は、吸着ノズル17に吸着した部品18の下方に位置するように設けられ、この反射鏡20の下方には、吸着ノズル17に吸着した部品18を下方から照明するためのフロントライト23が設けられている。この反射鏡20は、フロントライト23の光を上方に透過させるようにハーフミラー処理が施されている。
One reflecting
この電子部品実装機の制御装置は、吸着ノズル17に吸着した部品18をカメラ22で撮像し、画像処理技術によって該部品18の吸着姿勢が少なくとも“正常吸着”か“斜め吸着”かを識別する。本実施例では、2つの斜め吸着検出方法(部品画像の外形サイズのチェックとシークライン上の輝度の変化パターンのチェック)とを組み合わせて、部品18の吸着姿勢が“正常吸着”か“斜め吸着”かを識別する。以下、この2つの斜め吸着検出方法を説明する。
The control device of the electronic component mounting machine takes an image of the
[部品画像の外形サイズのチェック]
このチェック方法は、斜め吸着の部品画像と正常な吸着姿勢の部品画像とで、部品画像の外形サイズが異なることを利用して、斜め吸着を検出する方法である。
図2に示すように、カメラ22で撮像した部品画像の外形サイズを認識する手段としてシークラインSを用いる。予め想定される正常な吸着姿勢の部品画像の外形線と直角に交差する複数本のシークラインSを当該部品画像の中心線に関して対称な位置に設定する。各シークラインSの長さを同一にすると共に、正常な吸着姿勢の部品画像の外形線と各シークラインSとの交点が各シークラインSの中点に位置するように各シークラインSを配置する。正常な吸着姿勢の部品画像の外形線と各シークラインSとの交点は、“理想エッジ位置”として記憶される。
[Checking the external size of part images]
This check method is a method of detecting oblique suction by utilizing the fact that the component image has a different external size between the oblique suction component image and the normal suction posture component image.
As shown in FIG. 2, the seek line S is used as means for recognizing the external size of the component image captured by the
図3に示すように、カメラ22で撮像した実際の部品画像をシークラインSと重ね合わせてディスプレーの画面に表示し、実際の部品画像の外形線と各シークラインSとの交点を“測定エッジ位置”として認識する。この処理は、シークラインSを一定ピッチで細かく分割して、それぞれの分割点における輝度を演算し、輝度が大きく変化する分割点を“測定エッジ位置”と判定する。
As shown in FIG. 3, the actual part image captured by the
そして、各シークラインSの測定エッジ位置と理想エッジ位置とのずれ量(以下「測定−理想エッジずれ量」という)を演算する。この際、各シークラインSの測定−理想エッジずれ量に方向性(+・−)を持たせて、全てのシークラインSの測定−理想エッジずれ量を合計し、この合計値を判定しきい値と比較して、部品18の吸着姿勢が“正常吸着”か“斜め吸着”かを識別する。
Then, a deviation amount between the measurement edge position and the ideal edge position of each seek line S (hereinafter referred to as “measurement—ideal edge deviation amount”) is calculated. At this time, the direction of the measurement of each seek line S-ideal edge deviation amount is given directionality (+/-), the measurement of all seek lines S-ideal edge deviation amount is summed, and the total value is determined. Compared with the value, whether the suction posture of the
吸着ノズル17に対する部品18の吸着位置がXY方向にずれても、正常な吸着姿勢であれば、部品画像の外形サイズは変化しないため、測定−理想エッジずれ量の合計値が小さくなる。これに対して、斜め吸着であれば、部品画像の外形サイズが変化するため、測定−理想エッジずれ量の合計値が大きくなる。従って、測定−理想エッジずれ量の合計値が判定しきい値以下であるか否かで、部品18の吸着姿勢が“正常吸着”か“斜め吸着”かを識別することができる。
Even if the suction position of the
[シークライン上の輝度の変化パターンのチェック]
このチェック方法は、カメラ22で撮像した部品画像の外形線と交差するシークラインS上の輝度の変化パターンに基づいて部品18の吸着姿勢が“正常吸着”か“斜め吸着”かを識別する方法である。このシークラインS上の輝度の変化パターンは、シークラインSを一定ピッチで細かく分割して、それぞれの分割点における輝度を演算して作成する(図4参照)。
[Check brightness change pattern on seek line]
This check method is a method for discriminating whether the suction posture of the
図2に示すように、正常な吸着姿勢であれば、カメラ22で撮像した部品画像は、当該部品の1面(下面)のみの画像であるが、図3に示すように、斜め吸着であれば、カメラ22で撮像した部品画像は、部品18の2面以上が写された陰影のある画像となる。従って、部品画像の外形線と交差するシークラインS上の輝度の変化パターンが、部品18の1面のみの輝度の変化パターンに相当するか、部品18の2面に跨がる輝度の変化パターンに相当するかを判別すれば、部品18の吸着姿勢が“正常吸着”か“斜め吸着”かを識別することができる。
As shown in FIG. 2, in the normal suction posture, the component image captured by the
本実施例1では、予め想定される正常な吸着姿勢の部品画像の外形線と交差する複数本のシークラインSを当該部品画像の中心線に関して対称な位置に設定し、図4(a)、(b)に示すように、対称な位置関係にあるシークラインS上の輝度の変化パターンを比較することで、部品18の吸着姿勢が“正常吸着”か“斜め吸着”かを識別する。上述したように、斜め吸着であれば、カメラ22で撮像した部品画像は、部品18の2面以上が写された陰影のある画像となるため(図3参照)、対称な位置関係にある2本のシークラインSについて考えると、一方のシークラインSが重なる部品画像の面と異なる面に他方のシークラインSが重なったり、一方のシークラインSが部品18の2面に跨がって重なることがある。従って、対称な位置関係にあるシークラインS上の輝度の変化パターンを比較して、両者が実質的に同一であるか否かを判定すれば、部品18の吸着姿勢が“正常吸着”か“斜め吸着”かを識別することができる。図4(a)、(b)は、対称な位置関係にあるシークラインS上の輝度の変化パターンが異なる例を示している。
In the first embodiment, a plurality of seek lines S intersecting with the outline of the component image in the normal suction posture assumed in advance are set at symmetrical positions with respect to the center line of the component image, and FIG. As shown in (b), by comparing the luminance change patterns on the seek line S having a symmetrical positional relationship, it is identified whether the suction posture of the
尚、予め想定される正常な吸着姿勢の部品画像の各シークラインS上の輝度の変化パターン(以下「基準輝度変化パターン」という)を演算して記憶しておき、カメラ22で撮像した実際の部品画像の各シークラインS上の輝度の変化パターンを演算して、実際の部品画像の各シークラインS上の輝度の変化パターンを上記基準輝度変化パターンと比較して両者が実質的に同一であるか否かを判定することで、部品18の吸着姿勢が“正常吸着”か“斜め吸着”かを識別するようにしても良い。
Note that a luminance change pattern (hereinafter referred to as a “reference luminance change pattern”) on each seek line S of a part image of a normal suction posture assumed in advance is calculated and stored, and an actual image captured by the
本実施例1では、電子部品実装機の制御装置は、図5の部品吸着姿勢識別プログラムを実行することで、上記2つの斜め吸着検出方法(部品画像の外形サイズのチェックとシークライン上の輝度の変化パターンのチェック)とを組み合わせて、部品18の吸着姿勢が“正常吸着”か“斜め吸着”かを識別する。この制御装置の機能が特許請求の範囲でいう画像処理手段としての役割を果たす。
In the first embodiment, the control device of the electronic component mounting machine executes the component suction posture identification program shown in FIG. 5, thereby performing the above two diagonal suction detection methods (checking the external size of the component image and the luminance on the seek line). In combination with the change pattern check), it is identified whether the suction posture of the
図5の部品吸着姿勢識別プログラムが起動されると、まずステップ101で、部品画像外形サイズチェックプログラムを実行することで、上述した方法でカメラ22で撮像した部品画像の外形サイズ(測定エッジ位置)を認識して、これを正常な吸着姿勢の部品画像の外形サイズ(理想エッジ位置)と比較することで、該部品18の吸着姿勢が斜め吸着の可能性があるか否かを判定する(一次診断)。
When the component suction posture identification program of FIG. 5 is started, first, in
この際、“斜め吸着”の検出感度を向上させるために部品画像の外形サイズのチェックの判定基準を厳しくすると、部品18の寸法ばらつきや形状ばらつきによって“正常吸着”を“斜め吸着”と誤判定する可能性がある(つまり“斜め吸着”と判定されても、実際には“正常吸着”である場合がある)。そこで、本実施例1では、部品画像の外形サイズのチェックの判定基準を少し厳しくすることで、“斜め吸着”の可能性の有無を一次診断し、その結果、“斜め吸着”の可能性ありと判定された場合に、シークライン上の輝度の変化パターンのチェックによって“斜め吸着”の有無を確定診断するようにしている。
At this time, if the criteria for checking the external size of the component image is tightened in order to improve the detection sensitivity of “oblique suction”, “normal suction” is erroneously determined as “oblique suction” due to the dimensional variation or shape variation of the
部品画像の外形サイズのチェック後、ステップ102に進み、部品画像の外形サイズのチェック結果が“斜め吸着”の可能性ありか否かを判定し、“斜め吸着”の可能性がなければ、ステップ106に進み、最終的に“正常吸着”と判定する。 After checking the external size of the component image, the process proceeds to step 102, where it is determined whether or not the check result of the external size of the component image is “diagonal suction”. Proceed to 106 and finally determine “normal adsorption”.
これに対して、ステップ102で、部品画像の外形サイズのチェック結果が“斜め吸着”の可能性ありと判定されれば、ステップ103に進み、シークライン上の輝度変化パターンチェックプログラムを実行することで、上述した方法でカメラ22で撮像した部品画像の外形線と交差するシークライン上の輝度の変化パターンに基づいて部品18の吸着姿勢が“正常吸着”か“斜め吸着”かを識別する。
On the other hand, if it is determined in
次のステップ104で、シークライン上の輝度変化パターンのチェック結果が“正常吸着”か否かを判定し、「Yes」と判定されれば、ステップ106に進み、最終的に“正常吸着”と判定する。一方、シークライン上の輝度変化パターンのチェックでも、“斜め吸着”と判定されれば、ステップ105に進み、最終的に“斜め吸着”と判定する。
In the
以上説明した本実施例1では、電子部品実装機が吸着ノズル17に対する部品18の吸着位置のずれを補正する手段として、吸着ノズル17に吸着した部品18を撮像するカメラ22を備えていることに着目し、このカメラ22の出力信号を画像処理して部品18の吸着姿勢が“正常吸着”か“斜め吸着”かを識別する機能を持たせるようにしたので、光センサ等の追加を必要とせず、現状の電子部品実装機に対してもソフトウエアの変更・追加のみで対応することができて、部品18の斜め吸着を検出するシステムを安価に構成できる。しかも、部品18の厚み寸法(高さ寸法)が異なっても、カメラ22の高さ位置の調整作業を必要とせず、様々な厚み寸法の部品の斜め吸着を自動的に検出できる。
In the first embodiment described above, the electronic component mounting machine includes the
更に、本実施例1では、部品画像の外形サイズのチェックによって“斜め吸着”の可能性の有無を一次診断し、その結果、“斜め吸着”の可能性ありと判定された場合に、シークライン上の輝度の変化パターンのチェックによって“斜め吸着”の有無を確定診断するようにしたので、部品画像の外形サイズのチェックの判定基準を少し厳しくすることで、部品画像の外形サイズのチェックによる“斜め吸着”の検出感度を高めながら、部品画像の外形サイズのチェックで“正常吸着”を“斜め吸着”と誤判定することを、シークライン上の輝度の変化パターンのチェックによって防止でき、“斜め吸着”の誤判定防止と検出感度向上とを両立できる利点がある。 Further, in the first embodiment, the presence / absence of “diagonal adsorption” is primarily diagnosed by checking the external size of the component image. As a result, if it is determined that there is the possibility of “diagonal adsorption”, the seek line By checking the brightness change pattern above, the existence of “diagonal suction” is confirmed and diagnosed. By making the criteria for checking the size of the component image a little stricter, While increasing the detection sensitivity of “diagonal suction”, it is possible to prevent erroneous determination of “normal suction” as “oblique suction” by checking the external size of the component image by checking the luminance change pattern on the seek line. There is an advantage that it is possible to achieve both prevention of erroneous determination of “adsorption” and improvement of detection sensitivity.
尚、シークライン上の輝度の変化パターンのチェックによって“斜め吸着”の可能性の有無を一次診断し、その結果、“斜め吸着”の可能性ありと判定された場合に、部品画像の外形サイズのチェックによって“斜め吸着”の有無を確定診断するようにしても良い。 In addition, by checking the change pattern of the luminance on the seek line for the primary diagnosis of the possibility of “diagonal adsorption”, if it is determined that there is a possibility of “diagonal adsorption”, the external size of the component image The presence or absence of “oblique adsorption” may be confirmed by checking the above.
本発明の実施例2では、図6の部品吸着姿勢識別プログラムを実行することで、上記2つの斜め吸着検出方法(部品画像の外形サイズのチェックとシークライン上の輝度の変化パターンのチェック)のいずれか一方の方法で“斜め吸着”と判定されたときに、そのまま“斜め吸着”と判断するようにしている。 In the second embodiment of the present invention, by executing the component suction posture identification program of FIG. 6, the two oblique suction detection methods (check of the external size of the component image and check of the luminance change pattern on the seek line) are performed. When it is determined as “oblique adsorption” by any one of the methods, it is determined as “oblique adsorption” as it is.
図5の部品吸着姿勢識別プログラムが起動されると、まずステップ201で、部品画像外形サイズチェックプログラムを実行し、次のステップ202で、部品画像の外形サイズのチェック結果が“斜め吸着”であるか否かを判定し、「Yes」と判定されれば、ステップ206に進み、最終的に“斜め吸着”と判定する。
When the component suction posture identification program of FIG. 5 is started, first, in
これに対して、部品画像の外形サイズのチェック結果が“正常吸着”であれば、ステップ203に進み、シークライン上の輝度変化パターンチェックプログラムを実行し、次のステップ204で、シークライン上の輝度変化パターンのチェック結果が“斜め吸着”であるか否かを判定し、「Yes」と判定されれば、そのままステップ206に進み、最終的に“斜め吸着”と判定する。このシークライン上の輝度変化パターンのチェック結果が“正常吸着”でれば、ステップ205に進み、最終的に“正常吸着”と判定する。 On the other hand, if the result of checking the external size of the component image is “normal suction”, the process proceeds to step 203 to execute the luminance change pattern check program on the seek line. It is determined whether or not the check result of the luminance change pattern is “diagonal adsorption”. If “Yes” is determined, the process proceeds to step 206 as it is, and finally “diagonal adsorption” is determined. If the check result of the luminance change pattern on the seek line is “normal adsorption”, the process proceeds to step 205 and finally “normal adsorption” is determined.
以上説明した本実施例2では、2つの斜め吸着検出方法(部品画像の外形サイズのチェックとシークライン上の輝度の変化パターンのチェック)のいずれか一方の方法で“斜め吸着”と判定されたときに、そのまま“斜め吸着”と判断するようにしたので、部品画像の外形サイズのチェックの判定基準と、シークライン上の輝度の変化パターンのチェックの判定基準を、それぞれ“正常吸着”を“斜め吸着”と誤判定しないように緩和することで、“正常吸着”を“斜め吸着”と誤判定することを防止しながら、一方の斜め吸着検出方法では検出できない“斜め吸着”を、他方の斜め吸着検出方法によって検出でき、“斜め吸着”の誤判定防止と検出感度向上とを両立できる利点がある。 In the second embodiment described above, it is determined as “oblique suction” by one of the two oblique suction detection methods (checking the external size of the component image and checking the luminance change pattern on the seek line). At that time, it was judged as “diagonal suction” as it is, so the judgment criteria for checking the external size of the component image and the judgment criteria for checking the luminance change pattern on the seek line were set to “normal suction”. By relaxing so as not to misdetermine “diagonal adsorption”, “normal adsorption” is prevented from being misidentified as “diagonal adsorption”, while “diagonal adsorption” that cannot be detected by one diagonal adsorption detection method is reduced. It can be detected by the oblique adsorption detection method, and there is an advantage that both the prevention of erroneous determination of “oblique adsorption” and the improvement of detection sensitivity can be achieved.
本発明は、上記実施例1,2に限定されず、2つの斜め吸着検出方法(部品画像の外形サイズのチェックとシークライン上の輝度の変化パターンのチェック)のいずれか一方のみを用いて、部品の吸着姿勢が“正常吸着”か“斜め吸着”かを識別するようにしても良い。 The present invention is not limited to the first and second embodiments described above, and uses only one of two oblique suction detection methods (checking the external size of a component image and checking the luminance change pattern on the seek line), You may make it identify whether the adsorption | suction attitude | position of components is "normal adsorption | suction" or "oblique adsorption".
11…X軸スライド、13…Y軸スライド、17…吸着ノズル、18…部品、19…バックライト、20,21…反射鏡、22…カメラ、23フロントライト、S…シークライン DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... X-axis slide, 13 ... Y-axis slide, 17 ... Adsorption nozzle, 18 ... Parts, 19 ... Back light, 20, 21 ... Reflector, 22 ... Camera, 23 front light, S ... Seek line
Claims (8)
前記カメラで撮像した実際の部品画像の外形線と前記各シークラインとの交点を測定エッジ位置として認識し、前記各シークラインの測定エッジ位置と前記理想エッジ位置とのずれ量(以下「測定−理想エッジずれ量」という)に方向性を持たせて、各シークラインの測定−理想エッジずれ量を合計して、この合計値が判定しきい値以下であるか否かで、前記部品の吸着姿勢が“正常吸着”か“斜め吸着”かを識別することを特徴とする部品吸着姿勢識別方法。 In a component suction posture identification method for imaging a component sucked by a suction nozzle with a camera and identifying whether the suction posture of the component is at least “normal suction” or “oblique suction” by image processing technology, A plurality of seek lines intersecting the outline of the component image in the suction posture are set in each of the four directions of the component image in the normal suction posture, and the outline of the component image in the normal suction posture and each seek line are set. Is stored as an ideal edge position,
The intersection between the outline of the actual part image captured by the camera and each seek line is recognized as a measurement edge position, and the amount of deviation between the measurement edge position of each seek line and the ideal edge position (hereinafter referred to as “measurement− (Referred to as “ideal edge deviation amount”), the direction of each of the seek lines is summed up—the ideal edge deviation amount is summed, and whether or not the total value is below the judgment threshold value A component suction posture identification method for identifying whether the posture is “normal suction” or “oblique suction”.
対称な位置関係にあるシークライン上の輝度の変化パターンを比較することで該シークライン上の輝度の変化パターンが前記部品の1面のみの輝度の変化パターンに相当するか、前記部品の2面に跨がる輝度の変化パターンに相当するかを判別して前記部品の吸着姿勢が“正常吸着”か“斜め吸着”かを識別することを特徴とする部品吸着姿勢識別方法。 In a component suction posture identification method for imaging a component sucked by a suction nozzle with a camera and identifying whether the suction posture of the component is at least “normal suction” or “oblique suction” by image processing technology, Set multiple seek lines that intersect the outline of the component image in the suction orientation to a symmetrical position with respect to the center line of the component image,
Whether the luminance change pattern on the seek line corresponds to the luminance change pattern of only one surface of the component by comparing the luminance change patterns on the seek line having a symmetrical positional relationship, or two surfaces of the component part products suction attitude identifying how to characterized in that the suction attitude of the component to determine whether corresponding to the change pattern of straddles brightness to identify or "normal suction" or "obliquely adsorbed" to.
請求項2又は3に記載の部品吸着姿勢識別方法を用いて前記部品の吸着姿勢が“正常吸着”か“斜め吸着”かを識別する工程と、
前記2つの工程の識別結果の組み合わせに基づいて前記部品の吸着姿勢が“正常吸着”か“斜め吸着”かを最終的に識別する工程と
を含む部品吸着姿勢識別方法。 Identifying whether the component suction posture is “normal suction” or “oblique suction” using the component suction posture identification method according to claim 1;
Identifying whether the component suction posture is “normal suction” or “oblique suction” using the component suction posture identification method according to claim 2;
And finally identifying whether the component suction posture is “normal suction” or “oblique suction” based on a combination of the identification results of the two steps.
前記画像処理手段は、予め想定される正常な吸着姿勢の部品画像の外形線と交差する複数本のシークラインを設定すると共に、当該正常な吸着姿勢の部品画像の外形線と前記各シークラインとの交点を理想エッジ位置として記憶しておき、
前記カメラで撮像した実際の部品画像の外形線と前記各シークラインとの交点を測定エッジ位置として認識し、前記各シークラインの測定エッジ位置と前記理想エッジ位置とのずれ量(以下「測定−理想エッジずれ量」という)に方向性を持たせて、各シークラインの測定−理想エッジずれ量を合計して、この合計値が判定しきい値以下であるか否かで、前記部品の吸着姿勢が“正常吸着”か“斜め吸着”かを識別することを特徴とする部品吸着姿勢識別システム。 A component that includes a camera that captures an image of a component adsorbed by the adsorption nozzle, and an image processing unit that performs image processing on the output signal of the camera and identifies whether the component adsorption posture is at least “normal adsorption” or “oblique adsorption” In the suction posture identification system,
The image processing means sets a plurality of seek lines that intersect with the contour line of the component image in the normal suction posture assumed in advance, and the contour line of the component image in the normal suction posture and each seek line Is stored as an ideal edge position,
The intersection between the outline of the actual part image captured by the camera and each seek line is recognized as a measurement edge position, and the amount of deviation between the measurement edge position of each seek line and the ideal edge position (hereinafter referred to as “measurement− (Referred to as “ideal edge deviation amount”), the direction of each of the seek lines is summed up—the ideal edge deviation amount is summed, and whether or not the total value is below the judgment threshold value A component suction posture identification system that identifies whether the posture is “normal suction” or “oblique suction”.
前記画像処理手段は、予め、想定される正常な吸着姿勢の部品画像の外形線と交差するシークライン上の輝度の変化パターン(以下「基準輝度変化パターン」という)を演算しておき、前記カメラで撮像した実際の部品画像の外形線と交差するシークラインを設定し、実際の部品画像のシークライン上の輝度の変化パターンを前記基準輝度変化パターンと比較して両者が実質的に同一であるか否かを判定することで、実際の部品画像のシークライン上の輝度の変化パターンが前記部品の1面のみの輝度の変化パターンに相当するか、前記部品の2面に跨がる輝度の変化パターンに相当するかを判別して、前記部品の吸着姿勢が“正常吸着”か“斜め吸着”かを識別することを特徴とする部品吸着姿勢識別システム。 A component that includes a camera that captures an image of a component adsorbed by the adsorption nozzle, and an image processing unit that performs image processing on the output signal of the camera and identifies whether the component adsorption posture is at least “normal adsorption” or “oblique adsorption” In the suction posture identification system,
The image processing means calculates in advance a luminance change pattern (hereinafter referred to as “reference luminance change pattern”) on a seek line that intersects an outline of a component image in a normal suction posture that is assumed. in setting the search lines intersecting the outline of the actual component image captured, it is substantially the same both in comparison with the actual part image search lines on the brightness said reference luminance change patterns change pattern By determining whether or not the luminance change pattern on the seek line of the actual component image corresponds to the luminance change pattern of only one surface of the component, or the luminance across the two surfaces of the component to determine whether the corresponding to the change pattern, the component suction posture identification system the suction posture of the component is characterized in that identifying whether "normal suction" or "oblique adsorption".
前記画像処理手段は、予め想定される正常な吸着姿勢の部品画像の外形線と交差する複数本のシークラインを当該部品画像の中心線に関して対称な位置に設定し、
対称な位置関係にあるシークライン上の輝度の変化パターンを比較することで該シークライン上の輝度の変化パターンが前記部品の1面のみの輝度の変化パターンに相当するか、前記部品の2面に跨がる輝度の変化パターンに相当するかを判別して前記部品の吸着姿勢が“正常吸着”か“斜め吸着”かを識別することを特徴とする部品吸着姿勢識別システム。 A component that includes a camera that captures an image of a component adsorbed by the adsorption nozzle, and an image processing unit that performs image processing on the output signal of the camera and identifies whether the component adsorption posture is at least “normal adsorption” or “oblique adsorption” In the suction posture identification system,
The image processing means sets a plurality of seek lines that intersect with the outline of the component image of a normal suction posture assumed in advance at positions symmetrical with respect to the center line of the component image,
Whether the luminance change pattern on the seek line corresponds to the luminance change pattern of only one surface of the component by comparing the luminance change patterns on the seek line having a symmetrical positional relationship, or two surfaces of the component part products suction attitude identification system that is characterized in that suction attitude of the component to determine whether corresponding to the change pattern of straddles brightness to identify or "normal suction" or "obliquely adsorbed" to.
請求項6又は7に記載の部品吸着姿勢識別システムを用いて前記部品の吸着姿勢が“正常吸着”か“斜め吸着”かを識別する手段と、
前記2つの手段の識別結果の組み合わせに基づいて前記部品の吸着姿勢が“正常吸着”か“斜め吸着”かを最終的に識別する手段と
を含む部品吸着姿勢識別システム。 Means for identifying whether the component suction posture is "normal suction" or "oblique suction" using the component suction posture identification system according to claim 5;
Means for identifying whether the suction posture of the component is “normal suction” or “oblique suction” using the component suction posture identification system according to claim 6 or 7;
And a means for finally identifying whether the suction posture of the component is “normal suction” or “oblique suction” based on a combination of the identification results of the two means.
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