JP4781298B2 - 部品ライブラリデータ作成方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品を部品認識カメラにより撮像した画像を認識処理装置で認識処理し、この認識処理結果に基づいて当該電子部品の特徴を表す部品ライブラリデータを作成する部品ライブラリデータ作成方法に関する。

電子部品装着装置は、特許文献１などに開示されているが、一般に電子部品の特徴を表す部品ライブラリデータを作成する際には、当該電子部品を部品認識カメラで撮像する必要がある。
特開２００５−１３６２７６号公報

しかし、電子部品が大きくて、部品認識カメラの撮像範囲に収まらない場合には、分割撮像して、その画像を合成することで、対処してきた。この場合、精度の高いＸＹテーブルを用いて、電子部品を移動させては当該電子部品の一部を撮像しを繰り返し、この位置精度が高い状態で撮像された複数枚の画像の合成を行って、その合成された画像を認識処理装置で認識処理し、この認識処理結果に基づいて当該電子部品の特徴を表す部品ライブラリデータを作成していた。

そこで本発明は、電子部品を分割撮像するため、電子部品と部品認識カメラとの相対的位置合わせをするための位置合わせ手段が精度の高いものである必要がない部品ライブラリデータ作成方法を提供することを目的とする。

このため本発明は、電子部品を部品認識カメラにより撮像した画像を認識処理装置で認識処理し、この認識処理結果に基づいて当該電子部品の特徴を表す部品ライブラリデータを作成する部品ライブラリデータ作成方法であって、
画面上の所定のマークと電子部品を載置したマーキング治具に付された所定のマークとを相対的位置合わせをしては前記マーキング治具上の電子部品の一部を前記部品認識カメラで撮像しを繰り返して電子部品の全体を撮像し、
これらの各撮像結果から各撮像画面における前記マーキング治具の各マークの位置を検出し、
これらの検出された各マークの位置に基づいてマーキング治具中心と各撮像画面における画像の中心との関係を求め、
前記両者の関係から複数枚に分割して撮像された画像を１枚の画像に合成し、
この合成された画像を前記認識処理装置で認識処理した認識処理結果に基づいて当該電子部品の特徴を表す部品ライブラリデータを作成する
ことを特徴とする。

本発明は、電子部品を分割撮像するため、電子部品と部品認識カメラとの相対的位置合わせをするための位置合わせ手段が精度の高いものである必要がない部品ライブラリデータ作成方法を提供することができる。

以下、添付図面を参照して、電子部品装着装置と独立した部品ライブラリデータ作成装置１について、説明する。図１及び図２において、２は基礎台で、この基礎台２上にＸ軸モータ３ＸによりＸ方向に移動するＸテーブル３及びＹ軸モータ４ＹによりＹ方向に移動するＹテーブル４とが設けられる。

そして、前記Ｙテーブル４上に平面視矩形状を呈して四隅に２個ずつの円形状マークＪＭが付されたマーキング治具５を載置固定する。更に、図２に示すように、このマーキング治具５上の中央部に部品ライブラリデータを作成するための電子部品６を載置する。８は部品認識カメラで、前記マーキング治具５上に載置固定された電子部品６を撮像する。

なお、前記電子部品６を載置したマーキング治具５をＸテーブル３及びＹテーブル４で水平方向に移動させて、撮像したい電子部品６の所定箇所と部品認識カメラ８との相対的位置合わせをする実施形態に限らず、部品認識カメラ８を水平方向に移動できる構成にすることも可能で、少なくとも電子部品６か部品認識カメラ８のいずれかを水平方向に移動できればよい。

次に、図３の部品ライブラリデータ作成装置１の制御ブロック図について説明する。１０は電子部品装着装置の電子部品の取出し及び装着に係る動作を統括制御する制御装置としてのＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）、１１は記憶装置としてのＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）と、１２はＲＯＭ（リ−ド・オンリー・メモリ）で、ＣＰＵ１０は前記ＲＡＭ１１に記憶されたデータに基づき、前記ＲＯＭ１２に格納されたプログラムに従い、部品ライブラリデータ作成装置１の種々の動作に関連してインターフェース１３及び駆動回路１４を介してＸ軸モータ３Ｘ及びＹ軸モータ４Ｙを制御する。

１５はインターフェース１３を介して前記ＣＰＵ１０に接続される認識処理装置で、前記部品認識カメラ８により撮像されて取込まれた画像の認識処理を行い、ＣＰＵ１０に処理結果が送出される。即ち、ＣＰＵ１０は、部品認識カメラ８に撮像された画像を認識処理するように指示を認識処理装置１５に出力すると共に認識処理結果を認識処理装置１５から受取るものである。

尚、前記部品認識カメラ８より撮像された画像は表示装置としてのモニター１６に表示される。そして、前記モニター１６には種々のタッチパネルスイッチ１７が設けられ、作業者がタッチパネルスイッチ２７を操作することにより、種々の指示を行うことができる。

次に、図４に示すフローチャートに基づいて、部品ライブラリデータの作成について説明する。初めに、作業者が前記マーキング治具５上の電子部品６を前記部品認識カメラ８を用いて撮像する前に、モニター１６に映されているマーキング治具５及び電子部品６を見て、電子部品６が部品認識カメラ８の撮像範囲内に収まっているかどうかを判定して、作業者が一括（全体）で撮像するか又は分割撮像するかを判定する。

次に、電子部品６が大きくて、作業者が分割撮像すると判定すると、撮像しようとする部品認識カメラ８の画面で、マークＪＭが指定位置となるように前記Ｘテーブル３及びＹテーブル４を移動させるように、モニター１６上のタッチパネルスイッチ１７を押圧操作することにより指示する。すると、ＣＰＵ１０が前記Ｘ軸モータ３Ｘ及びＹ軸モータ４Ｙを制御して、指定位置へ移動させるように制御する。

即ち、図５における電子部品６の左上隅（撮像範囲ＳＡ１）を撮像すべく、モニター１６の画面上に示した円形状のマークＧＭ内にマーキング治具５の左上のマークＪＭがそれぞれ収まるように移動させる。そして、図６に示すように、凡その位置を合わせたら、モニター１６に設けられたタッチパネルスイッチ１７の１つである取込スイッチ部１７Ａを押圧操作することにより、電子部品６の左上隅を撮像する。次に、この撮像された画像を認識処理装置１５が認識処理し、ＣＰＵ１０がこの認識処理結果に基づいてＣＰＵ１０はマーキング治具５の左上のマークＪＭの位置を検出しＲＡＭ１１に格納する。

以下同様に、図５における電子部品６の右上隅（撮像範囲ＳＡ２）を撮像すべく、モニター１６上のタッチパネルスイッチ１７を押圧操作することにより指示すると、ＣＰＵ１０が前記Ｘ軸モータ３Ｘ及びＹ軸モータ４Ｙを制御して、マーキング治具５の右上のマークＪＭが指定位置となるように前記Ｘテーブル３及びＹテーブル４を移動させ、モニター１６の画面上に示した右上のマークＧＭ内にマーキング治具５の右上のマークＪＭがそれぞれ収まるように移動する。そして、図７に示すように、凡その位置を合わせたら、モニター１６に設けられたタッチパネルスイッチ１７の１つである取込スイッチ部１７Ａを押圧操作することにより、電子部品６の右上隅を撮像する。次に、この撮像された画像を認識処理装置１５が認識処理し、ＣＰＵ１０がこの認識処理結果に基づいてＣＰＵ１０はマーキング治具５の右上のマークＪＭの位置を検出しＲＡＭ１１に格納する。

以下同様に、図５における電子部品６の右下隅（撮像範囲ＳＡ３）を撮像すべく、モニター１６上のタッチパネルスイッチ１７を押圧操作することにより指示して、図８に示すように、モニター１６の画面上に示した右下のマークＧＭ内にマーキング治具５の右下のマークＪＭがそれぞれ収まるように移動させて、電子部品６の右下隅を撮像し、この撮像された画像を認識処理装置１５が認識処理し、ＣＰＵ１０がこの認識処理結果に基づいてＣＰＵ１０はマーキング治具５の右下のマークＪＭの位置を検出しＲＡＭ１１に格納する。更に、図５における電子部品６の左下隅（撮像範囲ＳＡ４）を撮像すべく、モニター１６上のタッチパネルスイッチ１７を押圧操作することにより指示して、図９に示すように、モニター１６の画面上に示した左下のマークＧＭ内にマーキング治具５の左下のマークＭがそれぞれ収まるように移動させて、電子部品６の左下隅を撮像し、この撮像された画像を認識処理装置１５が認識処理し、ＣＰＵ１０がこの認識処理結果に基づいてＣＰＵ１０はマーキング治具５の左下のマークＪＭの位置を検出しＲＡＭ１１に格納する。

以上のように、大きな電子部品を４枚に分割撮像して、各撮像画面からマーキング治具５の左上、右上、右下及び左下の各マークＪＭを位置検出結果から１枚の画像を合成する。

即ち、作業者がモニター１６上のタッチパネルスイッチ１７を押圧操作することにより画像の合成を指示すると、ＣＰＵ１０は画像を合成することとなる。この場合、マーキング治具５の中心と各マークＪＭの位置は予めＲＡＭ１１に格納されており、ＣＰＵ１０はマーキング治具５の中心から２つのマークＪＭの平均位置のベクトルＡがわかるので、また分割された各画像における画像中心（カメラ中心）からの撮像されたマーキング治具５の各マークＪＭ位置がわかるのでベクトルＢがわかり、マーキング治具５中心からカメラ中心がわかりベクトルＣを算出できる（図１０参照）。

従って、この４枚の画像を合成する場合の合成中心（マーキング治具５の中心）と各撮像画面でのカメラ中心（画像中心）の関係を求めることができるので、図１１に示すように、正しい合成ができることとなる。

以上のように、４枚の画像を合成した後、次にこの合成された画像を認識処理装置１５が認識処理し、この認識処理結果に基づいて、ＣＰＵ１０は当該電子部品６の特徴を表す部品ライブラリデータを作成する。即ち、ＲＯＭ１２に格納された作成プログラムに従い、部品ライブラリデータが作成される。

この作成に際して、図３に示すような電子部品にあっては、電子部品のＸ方向及びＹ方向の外形寸法、Ｘ方向及びＹ方向のモールド寸法、リードの幅、リードの長さ、リードのピッチ、リードの本数などに関する部品ライブラリデータを作成することとなる。ＣＰＵ１０はこの作成された部品ライブラリデータをＲＡＭ１１に格納させ、また作業者は記憶媒体にも格納させ、この記憶媒体を介して、電子部品装着装置のＲＡＭ（図示せず）にこの部品ライブラリデータを格納する。

そして、作業者は、電子部品装着装置において、認識テストをする。即ち、当該電子部品を部品供給ユニットから吸着ノズルが取り出して部品認識カメラが撮像して、認識処理装置が認識処理し、当該電子部品の部品ライブラリデータが適切なものかどうかをテストする。適切であれば、オフラインライブラリ教示は終了するが、適切なものでない場合には、部品ライブラリデータの一部修正作業を行う。

なお、本実施形態では、電子部品６のＸＹ方向への移動は、Ｘテーブル３及びＹテーブル４をＸ軸モータ３Ｘ及びＹ軸モータ４Ｙの駆動により行ったが、モータを用いることなく、簡易的なＸＹテーブルを使用し、ハンドル等を用いて、Ｘレール、Ｙレール上を手動で移動させてもよい。即ち、本発明によれば、ＸＹテーブルの移動位置が正確にわからなくとも、マーキング治具のマークの位置を認識して、画像の合成ができるものである。

以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。

部品ライブラリデータ作成装置の正面図である。 電子部品を載置したマーキング治具の平面図である。 制御ブロック図である。 フローチャートを示す図である。 電子部品を載置したマーキング治具と４つの撮像範囲との関係を示す図である。 １枚目の分割撮像画面を示す図である。 ２枚目の分割撮像画面を示す図である。 ３枚目の分割撮像画面を示す図である。 ４枚目の分割撮像画面を示す図である。 マーキング治具中心とカメラ中心との関係を示す図である。 ４枚の画像を合成した結果を示す図である。

符号の説明

１ 部品ライブラリデータ作成装置
２ 基礎台
３ Ｘテーブル
４ Ｙテーブル
５ マーキング治具
６ 電子部品
８ 部品認識カメラ
１０ ＣＰＵ
１１ ＲＡＭ
１５ 認識処理装置
ＪＭ マーク
ＧＭ マーク

Claims (1)

1. 電子部品を部品認識カメラにより撮像した画像を認識処理装置で認識処理し、この認識処理結果に基づいて当該電子部品の特徴を表す部品ライブラリデータを作成する部品ライブラリデータ作成方法であって、
   画面上の所定のマークと電子部品を載置したマーキング治具に付された所定のマークとを相対的位置合わせをしては前記マーキング治具上の電子部品の一部を前記部品認識カメラで撮像しを繰り返して電子部品の全体を撮像し、
   これらの各撮像結果から各撮像画面における前記マーキング治具の各マークの位置を検出し、
   これらの検出された各マークの位置に基づいてマーキング治具中心と各撮像画面における画像の中心との関係を求め、
   前記両者の関係から複数枚に分割して撮像された画像を１枚の画像に合成し、
   この合成された画像を前記認識処理装置で認識処理した認識処理結果に基づいて当該電子部品の特徴を表す部品ライブラリデータを作成する
   ことを特徴とする部品ライブラリデータ作成方法。

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