JPH02124404A - Apparatus for detecting position of part - Google Patents

Apparatus for detecting position of part

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JPH02124404A
JPH02124404A JP63318561A JP31856188A JPH02124404A JP H02124404 A JPH02124404 A JP H02124404A JP 63318561 A JP63318561 A JP 63318561A JP 31856188 A JP31856188 A JP 31856188A JP H02124404 A JPH02124404 A JP H02124404A
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routine
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circuit board
pattern
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嶋 好博
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誠治 柏岡
Takeshi Torino
鳥野 武
Kunio Suzuki
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Abstract

PURPOSE:To improve detecting accuracy and simplify the mechanism by employing two pickup devices, whereby the position of a board is detected by the first pickup device and, the position of a part is detected by the second pickup device. CONSTITUTION:When an electronic part 10 is irradiated from below by a reflecting plate 27, a correct silhouette image showing an outline of a lead wire of the part 10 can be picked up. After the position of the part 10 is detected through processing of an input image of a TV camera 30 which is provided for detection of the position of a part, the reflecting plate 27 is retracted to an original position. The deviation in a rotating direction of the part 10 is corrected by rotating a suction head 25, while the deviation in an (x, y) direction is corrected by moving a movable table 20 which moves a printed circuit board. Accordingly, the electronic part is mounted at a predeter mined position on the printed circuit board. A TV camera 34 for detecting the position of the printed circuit board picks up an image of the surface of the printed circuit board radiated by a projector 37, via an objective lens 35 and an eye lens 36. The position of a cross mark on the printed circuit board is detected by the camera 34 the view field of which is moved by the table 20.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は部品位置検出装置に関し、特に複数のリード線
を有する部品を基板上の所定の位置に高い位置精度で自
動的に搭載可能にする部品位置検出装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a component position detection device, and more particularly to a component position detection device that can automatically mount a component having a plurality of lead wires at a predetermined position on a board with high positional accuracy.

基板上の所定の位置に決められた姿勢で部品を搭載する
場合においては、部品を搭載位置に運ぶ部品保持装置へ
の部品の供給誤差が搭載位置の許容誤差範囲よりも充分
に小さければ、部品を供給して後、予め決められた数値
に従って保持装置を目標位置に移動させる単純な制御動
作で目的を達成できる。しかしながら、例えば、IC,
LSIの如く極めて狭い間隔で多数の細いリード線をも
つ電子部品を、これらのリード線に対応して形成された
プリント基板上の微細な配線端子上に正確に搭載する組
立作業の場合、各リード線と配線端子との間に許容され
る位置ずれの範囲が極めて小さいため、供給装置から保
持装置への部品供給誤差を上述した単純な制御を可能と
する範囲内に抑えることは極めて困難である。特にパッ
ケージの各辺にそれぞれ複数本のリード線をもつLSI
をプリント基板上に搭載する場合には、リード線の長平
方向の位置ずれ許容範囲がこれと直交する方向に延びる
リード線の幅によって制約されるため、保持装置への部
品供給に許容されるバラツキの範囲は極めて厳しく、こ
れを実現しようとすると部品供給装置と保持装置が複雑
かつ高価なものとなる。また、この方式によれば寸法、
形状の異なる多品種の部品自動組立への適合が困難であ
る。
When mounting a component at a predetermined position on a board in a determined posture, if the error in supplying the component to the component holding device that carries the component to the mounting position is sufficiently smaller than the tolerance range of the mounting position, the part The purpose can be achieved by a simple control operation that moves the holding device to the target position according to a predetermined value after supplying the holding device. However, for example, IC,
When assembling an electronic component such as an LSI that has many thin lead wires spaced at extremely narrow intervals, each lead must Since the range of positional deviation allowed between the wire and the wiring terminal is extremely small, it is extremely difficult to suppress the component feeding error from the feeding device to the holding device within a range that allows the simple control described above. . Especially LSIs that have multiple lead wires on each side of the package.
When mounting on a printed circuit board, the permissible range of positional deviation in the longitudinal direction of the lead wire is restricted by the width of the lead wire extending in the direction perpendicular to this, so the variation allowed in the supply of parts to the holding device is limited. The range is extremely strict, and if this is to be achieved, the parts feeding device and holding device will be complicated and expensive. Also, according to this method, the dimensions,
It is difficult to adapt to automatic assembly of many types of parts with different shapes.

従って本発明の目的は、基板上の所定位置に高い位置精
度で部品を搭載できるための部品位置検出装置を提供す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a component position detection device that allows components to be mounted at predetermined positions on a board with high positional accuracy.

かかる目的達成するために本発明は、複数のリード線を
有する部品を搭載すべき基板上の所定位置の上空に移動
するための部品移動手段と、移動した上記部品のリード
線に基板上から光を照射するための照射手段と、上記照
射手段により照射された光の透過光により上記部品のリ
ード線の少なくとも2つの部品領域を撮像するための撮
像手段と、上記部品のリード線の先端を含む検出すべき
少なくとも2つの特定領域の基準位置情報を記憶する記
憶手段と、上記記憶手段から読み出される検出すべき特
定領域の基準位置情報に応じて、上記撮像手段の撮像領
域を移動させる手段と、移動後に上記撮像手段により撮
像された撮像領域を上記部品のリード線の大きさまたは
間隔に基づいて分割し5分割された領域に存在する上記
リート線のうち先端に位置するり−1へ線の部品パター
ンの上記撮像手段からみた位置を検出する手段とを有す
ることを特徴とする。
In order to achieve such an object, the present invention provides a component moving means for moving a component having a plurality of lead wires to a predetermined position on a board on which it is to be mounted, and a component moving means for moving a component having a plurality of lead wires to a predetermined position on a board to be mounted, and a component moving means for moving a component having a plurality of lead wires to a predetermined position on a board to be mounted, and a light beam from above the board to the lead wires of the moved component. an irradiation means for irradiating the light, an imaging means for imaging at least two component areas of the lead wire of the component with transmitted light of the light irradiated by the irradiation means, and a tip of the lead wire of the component. storage means for storing reference position information of at least two specific areas to be detected; and means for moving the imaging area of the imaging means in accordance with the reference position information of the specific areas to be detected read from the storage means; After the movement, the imaging region imaged by the imaging means is divided based on the size or spacing of the lead wires of the component, and one of the lead wires located at the tip of the lead wires existing in the five divided regions is It is characterized by comprising means for detecting the position of the component pattern as seen from the imaging means.

以下、本発明の1実施例について図面を参照して詳細に
説明する。尚、この実施例は、プリント基板上の予め定
められた位置に、互いに大きさの異なる種類の電子部品
をそれぞれ複数個ずつ、連続的に搭載する自動組立装置
への本発明の適用例を示すものである。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. This embodiment shows an example in which the present invention is applied to an automatic assembly device that sequentially mounts a plurality of electronic components of different sizes at predetermined positions on a printed circuit board. It is something.

第1図は電子部品の搭載対象面となるプリント基板1の
概略的な構成を示す図であり、破線で囲んだ領域は微細
な配線パターンの形成領域を示している。この配線領域
には、電子部品のリード端子の配列に合致して、各リー
ド端子に接続される配線側の端子群が形成されている。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a printed circuit board 1, which is a surface on which electronic components are mounted, and the area surrounded by broken lines shows the area where a fine wiring pattern is formed. In this wiring area, a group of wiring-side terminals connected to each lead terminal is formed in accordance with the arrangement of the lead terminals of the electronic component.

第1図で2゜3.4で示す各矩形は、それぞれ大型IC
(以下、LSI部品という)、小型IC(以下、SSI
という)および抵抗素子(以下、R部品という)との接
続端子群の形成領域を示しており、この例では、プリン
ト基板1の上に18個のLSI部品と、36個のSSI
部品と、72個のR部品が搭載される。5はプリント基
板1を後述する自動組立装置のプリント基板移動テーブ
ル上に固定するためのピンの通し穴であり、プリント基
板の4隅の斜線部分68〜6bは、上記基板移動テーブ
ルに搭載されたプリント基板の位置ずれを修正する際の
プリント基板の基準位置を与えるクロスマークの形成領
域を示す。これら4つのクロスマークの位置および上述
した3種類の電子部品の各搭載位置は、組立装置の動作
シーケンスを制御するデータ処理装置に予め記憶されて
おり、データ処理装置で基板移動テーブルを数値制御す
ることによって、上記各部分を所定の位置に移動できる
ようになっている。
Each rectangle shown at 2°3.4 in Figure 1 is a large IC.
(hereinafter referred to as LSI parts), small ICs (hereinafter referred to as SSI parts),
) and resistance elements (hereinafter referred to as R components). In this example, 18 LSI components and 36 SSI components are mounted on the printed circuit board 1.
parts and 72 R parts are installed. Reference numeral 5 designates through holes for pins for fixing the printed circuit board 1 on a printed circuit board moving table of an automatic assembly device to be described later, and the diagonally shaded portions 68 to 6b at the four corners of the printed circuit board are holes for fixing the printed circuit board 1 on the printed circuit board moving table of an automatic assembly device to be described later. The area in which a cross mark is formed is shown to provide the reference position of the printed circuit board when correcting the positional deviation of the printed circuit board. The positions of these four cross marks and the mounting positions of the three types of electronic components mentioned above are stored in advance in a data processing device that controls the operation sequence of the assembly device, and the data processing device numerically controls the board movement table. This allows each of the above parts to be moved to a predetermined position.

第2図、第3図、第4図はそれぞれLSI部品、SSI
部品、R部品の形状を示す。この実施例で使用されるL
SI部品とSSI部品は、集積回路を内蔵するパッケー
ジ10の各辺に沿って、それぞれ複数本ずつのリード線
11を備え、一方、R部品はパッケージ1oの2つの辺
に沿ってそれぞれ複数本ずつのリード線11を備えた構
造となっている。LSI部品は、例えばパッケージの寸
法が21.6X21.6mmであり、リード線は幅0.
3mm、間隔0.762mmである。また、SSI部品
は10.4mm角のパッケージに輻0.43mmのリー
ド線が1.27mm間隔で配列され、R部品は17.5
X4.1rnm角のパッケージにQ、3mm間隔のリー
ド線が1.90mm間隔で配列されている。これらの電
子部品は、後述するように真空吸着ヘッドによって保持
され、撮像装置を利用したパターン認識処理によって位
置すれが補正された後、プリント基板上の所定位置に搭
載される。
Figures 2, 3, and 4 are LSI parts and SSI parts, respectively.
The shape of the part and R part is shown. L used in this example
The SI component and the SSI component each have a plurality of lead wires 11 along each side of the package 10 containing the integrated circuit, while the R component has a plurality of lead wires 11 each along the two sides of the package 1o. The structure includes lead wires 11. For example, the package size of an LSI component is 21.6 x 21.6 mm, and the lead wire has a width of 0.6 mm.
3 mm, and the interval is 0.762 mm. In addition, the SSI parts have lead wires with a radius of 0.43 mm arranged at 1.27 mm intervals in a 10.4 mm square package, and the R parts have 17.5 mm square leads.
Lead wires are arranged at 1.90 mm intervals in a 4.1 nm square package with Q, 3 mm intervals. These electronic components are held by a vacuum suction head as will be described later, and after positional displacement is corrected by pattern recognition processing using an imaging device, they are mounted at predetermined positions on the printed circuit board.

第5図はプリント基板上に搭載された電子部品のリード
線先端部の状態を示す。7はプリント基板1の表面に形
成された配線層、8は半田層、9は半田層の表面に塗布
されたペースト、]2はリート線11の先端部の上面に
盛られた迎え半E11層である。プリント基板上に位置
合せされた各部品は、吸着ヘッドの下降によるパッケー
ジ上面からの押圧によって、上記ペースト9を介してプ
リント基板側端子の半田層8の上に仮接着され、全ての
搭載に終えたプリント基板は組立装置からはすされ、加
熱炉に入れられて半田J58,12の溶融温度で熱処理
される。
FIG. 5 shows the state of the lead wire tip of an electronic component mounted on a printed circuit board. 7 is a wiring layer formed on the surface of the printed circuit board 1, 8 is a solder layer, 9 is a paste applied to the surface of the solder layer, ] 2 is a half E11 layer formed on the top surface of the tip of the Riet wire 11 It is. Each component aligned on the printed circuit board is temporarily bonded onto the solder layer 8 of the terminal on the printed circuit board side via the paste 9 by pressing from the top surface of the package as the suction head descends, and all components are mounted. The printed circuit board is removed from the assembly apparatus, placed in a heating furnace, and heat-treated at the melting temperature of solder J58, J12.

第6図は、上述したプリント基板と電子部品との組立て
作業を自動的に行なう本発明による組立装置の機械的部
分の構成を示す。図において、20はプリント基板1を
X+ y軸方向に移動させると共に2軸の回りに回転さ
せるための基板移動テーブル、22は前述した複数種類
の電子部品を各品種毎に所定の個数ずつ順次に供給する
部品供給装置、23は上記供給装置22から供給された
部品を先端部24に受は取り、これ髪真空吸着ヘッド2
5の直下の位nまで搬送するためのy軸方向に往復可能
なワークパレットである。図示されたワークパレットは
y軸回りに回転することによって異なる電子部品を取り
扱える構造になっている。真空吸着ヘッド25は、Z軸
方向の移動と2軸回りの回転を可能とする図示しない位
置決め装置によって跳動され、ワークパレット24から
受は取った部品のZ軸回りの回転ずれを修正した後、こ
れをプリンl−!(板1の表面に下降、搭載するよう動
作する。27はZ軸方向の移動装置28の先端部に取り
付けられた反射板であり、ワークパレット23が吸着ヘ
ット25への部品引渡しを終えて部品供給装置22の位
置に退避した後に、吸着ヘッド25とプリント基板1と
の間に挿入され、側面から入射する投光器29からの光
を上向きに反射させて電子部品10を下方より照射する
FIG. 6 shows the configuration of a mechanical part of an assembly apparatus according to the present invention that automatically performs the assembly work of the above-mentioned printed circuit board and electronic components. In the figure, 20 is a board moving table for moving the printed circuit board 1 in the X+Y axis directions and rotating it around two axes, and 22 is a board moving table for moving the printed circuit board 1 in the X+Y axis directions and rotating it around two axes. A component supply device 23 receives the components supplied from the supply device 22 at its tip 24, and transfers the components to the hair vacuum suction head 2.
This is a work pallet that can be reciprocated in the y-axis direction for conveying to the position n directly below 5. The illustrated work pallet has a structure in which different electronic components can be handled by rotating around the y-axis. The vacuum suction head 25 is moved by a positioning device (not shown) that enables movement in the Z-axis direction and rotation around two axes, and after correcting the rotational deviation around the Z-axis of the parts picked up from the work pallet 24, This is pudding! (It operates to descend and load onto the surface of the plate 1. Reference numeral 27 is a reflector plate attached to the tip of the moving device 28 in the Z-axis direction. After retracting to the position of the supply device 22, it is inserted between the suction head 25 and the printed circuit board 1, and the light from the projector 29 that enters from the side is reflected upward to illuminate the electronic component 10 from below.

30は吸着ヘッド25に保持された電子部品10の位置
検出のためのテレビカメラであり、電子部品のリード線
の像を対物レンズ31と接眼レンズ32とを介して入力
できるように、吸着ヘッド25の上方に位置している。
Reference numeral 30 denotes a television camera for detecting the position of the electronic component 10 held by the suction head 25. It is located above.

第5図で説明したように、電子部品のリード線11の先
端部の上面には迎え半田12が盛られているため、電子
部品の上方から照射すると、照明光が半田表面で曲面反
射してリード線の正しい外形を撮像できない。これに対
し、第6図の如く反射板27により電子部品10の下方
から照射すると、リード線外形の正しいシルエツト像を
撮像できる。尚、テレビカメラ30の入力映像が処理さ
れて電子部品10の位置検出が終ると、反射板27は元
の位置に退避し、電子部品10の回転方向の位置ずれが
吸着ヘッド25の回転即動により修正され、X+V方向
の位置ずれがプリント基板移動テーブル20の郵動によ
り修正された後、吸着ヘッド25が2軸に沿って下降し
、電子部品をプリント基板上の所定位置に搭載する。ま
た、1つの部品搭載が完了すると、吸着ヘッド25の直
下に次の部品搭載位置が来るように基板移動テーブル2
0が記動される。34はプリント基板の位置検出のため
のテレビカメラであり、投光器37で照射されたプリン
ト基板表面の像を対物レンズ35.接眼レンズ36を介
して撮像する。前述したプリント基板上のクロスマーク
6a〜6bの位置検出はこのテレビカメラ34によって
行なわれ、視野の移動は基板移動テーブル20によって
なされる。
As explained in FIG. 5, since the top surface of the tip of the lead wire 11 of the electronic component is filled with pick-up solder 12, when the illumination light is irradiated from above the electronic component, the illumination light is reflected by the curved surface of the solder surface. Unable to image the correct outline of the lead wire. On the other hand, if the electronic component 10 is irradiated from below using the reflector 27 as shown in FIG. 6, a correct silhouette image of the lead wire outline can be captured. Incidentally, when the input image of the television camera 30 is processed and the position detection of the electronic component 10 is completed, the reflection plate 27 is retracted to the original position, and the position shift in the rotational direction of the electronic component 10 is caused by the immediate rotation of the suction head 25. After the positional deviation in the X+V direction is corrected by the movement of the printed circuit board moving table 20, the suction head 25 descends along the two axes to mount the electronic component at a predetermined position on the printed circuit board. In addition, when one component mounting is completed, the substrate moving table 2 is moved so that the next component mounting position is directly below the suction head 25.
0 is written. 34 is a television camera for detecting the position of the printed circuit board, and an objective lens 35. An image is taken through the eyepiece lens 36. The positions of the cross marks 6a to 6b on the printed circuit board described above are detected by this television camera 34, and the field of view is moved by the board moving table 20.

既に述べたように、この自動組立装置は極めて微細な寸
法のリード線をもつ電子部品を対象としており、これら
のリード線をプリント基板上の配線端子に正確に位置合
せすることを要求されている。このため、レンズ系によ
り拡大した像がテレビカメラに入力される。この場合、
電子部品の全体像を撮像すると、パターン認識のための
映a信号のサンプリング間隔の関係から分解能が低下し
、リード線の位置合せに必要な高度の位置検出精度が得
られない。
As mentioned above, this automatic assembly equipment is intended for electronic components with lead wires of extremely minute dimensions, and is required to accurately align these lead wires with the wiring terminals on the printed circuit board. . Therefore, an image magnified by the lens system is input to the television camera. in this case,
When an entire image of an electronic component is captured, the resolution decreases due to the sampling interval of the video a signal for pattern recognition, making it impossible to obtain the high degree of position detection accuracy required for positioning the lead wires.

そこで本発明装置では、電子部品のリード線部分の像を
大きく拡大して撮像し、複数個所の撮像視野で、パター
ン認識処理を行なうことによって部品の位置を検出して
いる。第2図〜第4図中に斜線を施して示された領域1
3a、13b、13C1および13a  、13b’は
、上記吸着ヘッドに保持された部品の位置ずれ検出のた
めのパターン認識処理領域を示す。本実施例の場合、パ
ッケージの4つの辺にリード線をもつLSI部品とSS
I部品については、3箇所の特定の撮像領域13a、1
3b、13eでリード線を検出する。
Therefore, in the apparatus of the present invention, the position of the component is detected by greatly enlarging and capturing an image of the lead wire portion of the electronic component and performing pattern recognition processing in a plurality of imaging fields of view. Area 1 indicated by diagonal lines in Figures 2 to 4
3a, 13b, 13C1 and 13a, 13b' indicate pattern recognition processing areas for detecting positional deviation of the component held by the suction head. In the case of this example, an LSI component with lead wires on four sides of the package and an SS
For the I component, three specific imaging areas 13a, 1
Lead wires are detected at 3b and 13e.

撮像領域13aと13bは、X軸方向の2辺に配列され
たリード線のうちの最端部のもの118゜11bを含む
位置に設定され、他の1つの撮像領域13cは、上記リ
ード線11a、llbに近い側のy軸方向の辺の中央部
に設定される。撮像領域13aと13bで検出したリー
ド線11a。
The imaging areas 13a and 13b are set at positions including the endmost part 118° 11b of the lead wires arranged on two sides in the X-axis direction, and the other imaging area 13c is set at a position including the lead wire 11a at the end thereof. , llb is set at the center of the side in the y-axis direction on the side closer to llb. Lead wire 11a detected in imaging regions 13a and 13b.

11bの位置から部品のX軸方向と回転方向の位置ずれ
量が求まり、また、撮像領域13cで検出したリード線
のY座標から部品のy軸方向の位置ずれが求まる。一方
、y軸方向の2辺にのみリード線をもつR部品について
は、X軸方向に比較的大きな位置合せ誤差を許容できる
ために、第4図の如く、1つの辺の両端部に撮像領域1
3a13b′を設定し、それぞれの領域で検出した最端
リード線11a、llbの位置座標から、X軸。
The amount of positional deviation of the component in the X-axis direction and rotational direction is determined from the position 11b, and the positional displacement of the component in the y-axis direction is determined from the Y-coordinate of the lead wire detected in the imaging area 13c. On the other hand, for R parts that have lead wires only on two sides in the y-axis direction, a relatively large alignment error in the x-axis direction can be tolerated, so as shown in Figure 4, the imaging area is 1
3a13b' and the X-axis from the position coordinates of the endmost lead wires 11a and llb detected in each area.

y軸および回転方向の位置ずれを求める。Find the positional deviation in the y-axis and rotational direction.

撮像視野の変更は、吸着ヘッド25あるいは光学系を含
めたテレビカメラ30のいずれかをxy平面で移動させ
てもよいが、第6図の自動組立て装置では、上記吸着ヘ
ッドとテレビカメラの位rな固定し、対物レンズ31の
みをX軸、X軸方向に移動させる方式を採用している。
The imaging field of view may be changed by moving either the suction head 25 or the television camera 30 including the optical system in the xy plane, but in the automatic assembly device shown in FIG. A method is adopted in which the objective lens 31 is fixed and only the objective lens 31 is moved in the X-axis direction.

第7図は電子部品10.対物レンズ31.接眼レンズ3
2およびテレビカメラ30の撮像面30′の位置関係を
示したものであり、投光器29からの照射光29′が反
射板27で反射され、電子部品10を下方より照明して
いる。対物レンズ31が実線で示す位置にあるとき、撮
像領域A内のリード線の実像がP点に等倍の大きさで結
像され、これが接眼レンズ32で所定の倍率に拡大され
て撮像面30′に結像する。対物レンズ31が点線の位
置に移動すると、領域Bのリード線の拡大像が撮像され
る。このように対物レンズ31の移動によって撮像視野
を切り換える方式にすると、距離Rの視野の移動に対し
て、対物レンズの移動距離r = −Rで済む。それは
、被写体と対物レンズまでの匪賊a1、対物レンズと結
像面との距離をbi、結像面と接眼レンズとの距離をF
12、接眼レンズと撮像面との距離をb2とすると、簡
単な相似三角形の公然から、 R=r  (a x + b x )  / b xと
なる。ここで対物レンズは等倍であるため、b1/a1
=1であり、 R=2r となるからである。従って、テレビカメラ31あるいは
吸着ヘッド25を移動させる方式に比較して、撮像視野
の変更所要時間を短縮でき、また視野移動に伴なう位置
精度の低下を防ぐことができる。
Figure 7 shows electronic components 10. Objective lens 31. Eyepiece lens 3
2 and the imaging surface 30' of the television camera 30. Light 29' from the projector 29 is reflected by the reflector 27, illuminating the electronic component 10 from below. When the objective lens 31 is at the position indicated by the solid line, a real image of the lead wire in the imaging area A is formed at point P at the same size. ′. When the objective lens 31 moves to the position indicated by the dotted line, an enlarged image of the lead wire in area B is captured. If the imaging field of view is switched by moving the objective lens 31 in this manner, the movement distance of the objective lens can be r = -R for moving the field of view by a distance R. The distance between the subject and the objective lens is a1, the distance between the objective lens and the image plane is bi, and the distance between the image plane and the eyepiece is F.
12. If the distance between the eyepiece and the imaging surface is b2, then from the equation of simple similar triangles, R=r (ax + bx) / bx. Here, since the objective lens is the same magnification, b1/a1
=1, and R=2r. Therefore, compared to a method in which the television camera 31 or the suction head 25 is moved, the time required to change the imaging field of view can be shortened, and a decrease in positional accuracy due to movement of the field of view can be prevented.

第8図は自動組立装置の制御回路系の全体構成図であり
、40はプログラムに従ってシステム全体の動作シーケ
ンス制御と電子部品の位置合せのための各種の演算動作
を行なうデータ処理装置、41は上記データ処理装置に
接続されたメモリ装置、42は情帽バス43を介して上
記データ処理装置に接続されたオペレータ操作用の入出
力装置を示す、50はパターン検出回路であり、データ
処理装置40からの指令に応して2台のテレビカメラ3
0.34のいずれか一方を選択し、データ処理′JAj
[40から与えられた標準パターンと上記の選択された
テレビカメラからの入力映像との開でパターンマツチン
グ処理を実行する。1画面分のパターンマツチングの結
果は、パターン検出回路50に内蔵されるメモリに記し
てあり、このメモリの内容はデータ処理装置に読み込ま
れ、@子部品の位置検出のための演算に用いられる。パ
ターン検出回路50の詳細については第9図〜第12図
で後述する。
FIG. 8 is an overall configuration diagram of the control circuit system of the automatic assembly device, where 40 is a data processing device that performs various arithmetic operations for controlling the operation sequence of the entire system and aligning electronic components according to a program, and 41 is the data processing device described above. A memory device connected to the data processing device; 42 is an input/output device for operator operation connected to the data processing device via a bus 43; 50 is a pattern detection circuit; Two television cameras 3
0.34, data processing 'JAj
[Perform pattern matching processing between the standard pattern given from 40 and the input video from the selected television camera. The pattern matching results for one screen are recorded in the memory built into the pattern detection circuit 50, and the contents of this memory are read into the data processing device and used for calculations to detect the position of the child part. . Details of the pattern detection circuit 50 will be described later with reference to FIGS. 9 to 12.

51はプリント基板移動テーブル20の粁動回路、52
は部品供給装置22とワークパレット23の粁動回路、
53は反射板移動装置28の赴動回路、54は吸着ヘッ
ド25の真空吸着動作を制御するための回路、55は吸
着ヘット25を移動する位置決め装置25′の即動回路
、56はテレビカメラの対物レンズ31を移動する位置
決め装置31′の即動回路である。これらの回路51〜
56は情報パス43を介してデータ処理袋γt40に接
続され、データ処理装置から与えられる指令に応じて制
御対象を所定の方向に即動する。
51 is a moving circuit of the printed circuit board moving table 20, 52
is the movement circuit of the parts supply device 22 and the work pallet 23,
53 is a moving circuit for the reflection plate moving device 28, 54 is a circuit for controlling the vacuum suction operation of the suction head 25, 55 is an immediate action circuit for the positioning device 25' for moving the suction head 25, and 56 is a circuit for the television camera. This is a quick-acting circuit of a positioning device 31' that moves the objective lens 31. These circuits 51~
56 is connected to the data processing bag γt40 via the information path 43, and immediately moves the controlled object in a predetermined direction in response to a command given from the data processing device.

第9図にパターン検出回g50の全体構成を示す。この
パターン検出回路50は、データ処理装置40から与え
られた標準パターンとテレビカメラから入力される映像
内の各位置で切り出された部分パターンとを逐次比較し
、最も高い一致度を示す部分パターンの切り出し位置の
座標を求める形式のものがあるが、撮像視野内に同一形
状で映し出される複数のリード線のそれぞれの位置を精
度よく検出するため1次のような工夫がなされている。
FIG. 9 shows the overall configuration of the pattern detection circuit g50. This pattern detection circuit 50 successively compares the standard pattern given from the data processing device 40 and the partial patterns cut out at each position in the video input from the television camera, and selects the partial pattern showing the highest degree of matching. There is a type of method that determines the coordinates of the cutout position, but the first-order method is used to accurately detect the position of each of a plurality of lead wires that are projected in the same shape within the imaging field of view.

すなわち、(1)映像信号のサンプリング間隔を変える
ことにより、部分パターンとして切り出される映像領域
の大きさを可変にし、粗いパターンマツチングと精度の
高いパターンマツチングが選択的に行なえること、(2
)映像内に任意の大きさでパターンの探索領域を設定し
、探索領域内でのパターンマツチング結果のみを有効と
するようにしたこと、(3)撮像画面を複数の区画に分
割し、標準パターンと最も近い部分パターンの位置座標
が各区画毎に求まるようにしたことである。サンプリン
グ間隔、探j(領域の位置および大きさ、分割する区画
の大きさ等は、自動組立ての動作シーケンスのステップ
に応じて、全てデータ処理装置40から指令される。
That is, (1) by changing the sampling interval of the video signal, the size of the video area cut out as a partial pattern can be varied, and coarse pattern matching and highly accurate pattern matching can be selectively performed;
) Setting a pattern search area of any size in the video and validating only the pattern matching results within the search area; (3) dividing the imaging screen into multiple sections and standard The positional coordinates of the partial pattern closest to the pattern are determined for each section. The sampling interval, the position and size of the search area, the size of the sections to be divided, etc. are all commanded from the data processing device 40 in accordance with the steps of the automatic assembly operation sequence.

第9図において、60はカメラ同期信号60a、各種の
タイミング信号60b〜60fおよびテレビカメラの画
面走査点の位置座標信号60xyを発生するためのタイ
ミング制御回路であり、その詳細については第11図で
後述する。テレビカメラ30.34は上記タイミング信
号発生回路6゜から出力される水平および垂直の同期信
号60aに同期して画面をラスク走査し、映像信号30
s。
In FIG. 9, 60 is a timing control circuit for generating a camera synchronization signal 60a, various timing signals 60b to 60f, and a position coordinate signal 60xy of the screen scanning point of the television camera, the details of which are shown in FIG. This will be explained later. The television cameras 30 and 34 scan the screen in synchronization with the horizontal and vertical synchronization signals 60a output from the timing signal generation circuit 6°, and generate the video signal 30.
s.

34sをそれぞれ出力する。これらの映像信号は、デー
タ処理装置40からの制御信号Sで切り換わるスイッチ
SWによっていずれが一方が選択され、二値化回路61
に入力される。二値化回路61は、入力映像信号をデー
タ処理装置40からの制御信号44fによって指定され
る所定のしきい値と比較し、これを111 N、“OI
Iの二値信号61sに変換して映像メモリ62に供給す
る。
34s respectively. One of these video signals is selected by a switch SW which is changed over by a control signal S from the data processing device 40, and the video signal is sent to the binarization circuit 61.
is input. The binarization circuit 61 compares the input video signal with a predetermined threshold specified by the control signal 44f from the data processing device 40, and converts this into 111N, “OI
It is converted into a binary signal 61s of I and supplied to the video memory 62.

62は二次元的な画像を記憶するための映像メモリであ
り、走査gn−1本分の画像を順次シフトしながら記憶
し、撮像画面上で縦方向に並んだ位置関係にあるn個の
絵素の信号を並列的に出力する。63は上記映像メモリ
62からの出力信号を受けて、nXn’ ビットの二次
元部分パターンに変換して出力する部分パターン切り出
し回路である。映像メモリ62と部分パターン切り出し
回路63は、タイミング制御回路60から出力されるク
ロック信号60b、60cによって動作し、これらのク
ロック信号の周期を変えることによりサンプリング間隔
を変えて次々と部分パターンを切り出せるように構成さ
れている。その具体的構成については第10図で後述す
る。
Reference numeral 62 denotes a video memory for storing two-dimensional images, which stores images corresponding to gn-1 scans while sequentially shifting them, and stores n pictures arranged vertically on the imaging screen. Outputs raw signals in parallel. Reference numeral 63 denotes a partial pattern cutting circuit which receives the output signal from the video memory 62, converts it into a two-dimensional partial pattern of nXn' bits, and outputs it. The video memory 62 and the partial pattern cutout circuit 63 are operated by clock signals 60b and 60c output from the timing control circuit 60, and by changing the period of these clock signals, the sampling interval can be changed and partial patterns can be cut out one after another. It is configured as follows. Its specific configuration will be described later with reference to FIG.

64は上記部分パターンと照合すべきnXn’絵素の情
報からなる標準パターンを保持するためのレジスタであ
る。このレジスタの内容と部分パターン切り出し回路6
3の出力は、照合加算回路65により対応するビット毎
に比較照合され、内容的に一致したビットの合計数が部
分パターンと標準パターンとの一致度を示す信号65s
として出力される9回路65は切り出し回路63に同期
して動作するため、一致度信号65sは撮像画面の走査
に並行して次々と出力される。
Reference numeral 64 is a register for holding a standard pattern consisting of information of nXn' picture elements to be compared with the above partial pattern. Contents of this register and partial pattern extraction circuit 6
The output of No. 3 is compared and verified for each corresponding bit by a verification and addition circuit 65, and the total number of bits that match in content is a signal 65s indicating the degree of matching between the partial pattern and the standard pattern.
Since the nine circuits 65 output as 9 operate in synchronization with the extraction circuit 63, the coincidence degree signals 65s are output one after another in parallel with the scanning of the imaging screen.

65′は一致座標記憶用のレジスタ、66は一致度記憶
レジスタ、67は上記一致度記憶しジスタロ6a内容と
一致度信号65sとを比較し、−致度信号65gがレジ
スタ66の値よりも大きいときパルス信号67sを出力
する比較回路である。
65' is a register for storing matching coordinates, 66 is a matching degree storage register, and 67 is a matching degree storing register, and the content of the distal 6a is compared with the matching degree signal 65s, and - the matching degree signal 65g is greater than the value of the register 66. This is a comparator circuit that outputs a pulse signal 67s.

二のパルス信号67sは、タイミング制御回路60から
出力される一致度比較指示信号60sにより開かれるA
NDゲート68に入力されており、比較指示信号60s
の出力期間中のみANDゲート68を通過し、レジスタ
65′と66にデータ更新を可能とするパルス68sと
して入力される。
The second pulse signal 67s is an A signal that is opened by the coincidence degree comparison instruction signal 60s output from the timing control circuit 60.
It is input to the ND gate 68, and the comparison instruction signal 60s
The signal passes through the AND gate 68 only during the output period of , and is inputted to the registers 65' and 66 as a pulse 68s that enables data updating.

一致座標記憶用のレジスタ65′は、パルス68Sが入
力されたとき、タイミング制御回、160から出力され
ている位置座標60xyを記憶し、方、レジスタ66は
一致度信号65sを記憶する。
The register 65' for storing coincidence coordinates stores the position coordinates 60xy outputted from the timing control circuit 160 when the pulse 68S is input, and the register 66 stores the coincidence degree signal 65s.

上記位置座標信号60xyは撮像画面上の走査点のXY
座標を示しており、@93.63で切り出される部分パ
ターンの位置と特定の関係にある。従って、レジスタ6
5′と66には、一致度比較指示信号60sで特定され
る領域内において検出された標準パターンに最も近い部
分パターンの位置座標と両者の一致度が記憶されること
になる。
The position coordinate signal 60xy is the XY of the scanning point on the imaging screen.
It shows the coordinates and has a specific relationship with the position of the partial pattern cut out at @93.63. Therefore, register 6
5' and 66 store the positional coordinates of the partial pattern closest to the standard pattern detected within the area specified by the matching degree comparison instruction signal 60s and the degree of matching between the two.

70はデータ処理装【40からの指令に基づいて撮像両
面内にパターンの探索領域を設定すると共に、探索領域
を複数の区画に分割し、現在の走査点が探索領域内に入
っているとき、一致度比較指示信号70sと上記走査点
の属する区画のアドレス70xy (70x、y)を発
生する領域分割回路であり、その具体的構成については
第12図で後述する。この回路から出力されるアドレス
信号70xyは、アドレス切り換え回路71を介して一
致度メモミリフ2と座標メモリ73に与えられる。
A data processing device 70 sets a pattern search area on both sides of the image based on instructions from the data processing unit 40, and divides the search area into a plurality of sections, and when the current scanning point is within the search area, This is an area dividing circuit that generates a coincidence comparison instruction signal 70s and an address 70xy (70x, y) of the section to which the scanning point belongs, and its specific configuration will be described later with reference to FIG. The address signal 70xy output from this circuit is given to the coincidence degree memo 2 and the coordinate memory 73 via the address switching circuit 71.

−m度メモリ72はアドレス信号70xyに対応する記
憶領域を有し、探索領域における上記アドレスに対応す
る区画毎に部分パターンと析準パターンとの現時点まで
の最大一致度を記憶できるようになっている。すなわち
、メモリ72のアドレスされた記憶領域の内容は信号7
2sとして読み出され、照合加算回路65から次々と出
力される一致度信号65sと共に比較回路74に入力さ
れる。比較回路74は新しく求められた一致度65sの
方が大きいとパルス信号74sを出力する。このパルス
信号74gは一致度比較指示信号70sにより開閉制御
されるANDゲート75に入力されており、比較指示信
号70sの出力期間中のみANDゲート75から出力さ
れ、メモリ72.73のデータ更新を可能とするパルス
75Sになる。従って、一致度メモリ72はパルス信号
75sに応答して、アドレス信号70xyに対応する記
憶領域に信号65sで与えられる新たな一致度を記憶で
きる。
-m degree memory 72 has a storage area corresponding to the address signal 70xy, and is capable of storing the maximum degree of coincidence between the partial pattern and the analysis standard pattern up to the present moment for each section corresponding to the above address in the search area. There is. That is, the contents of the addressed storage area of memory 72 are
2s, and is input to the comparison circuit 74 together with the coincidence degree signal 65s successively outputted from the verification and addition circuit 65. The comparison circuit 74 outputs a pulse signal 74s if the newly determined degree of coincidence 65s is greater. This pulse signal 74g is input to an AND gate 75 whose opening/closing is controlled by the coincidence degree comparison instruction signal 70s, and is output from the AND gate 75 only during the output period of the comparison instruction signal 70s, making it possible to update the data in the memories 72 and 73. The pulse becomes 75S. Therefore, the coincidence degree memory 72 can store the new coincidence degree given by the signal 65s in the storage area corresponding to the address signal 70xy in response to the pulse signal 75s.

一方、座標メモリ73は、上記一致度メモリ72と同様
に、アドレス信号70xyに対応する座標記憶領域を有
し、上記パルス信号75sが与えられたとき、アドレス
された記憶領域にタイミング制御回路60から出力され
る座標データ6゜xyを記憶する。
On the other hand, the coordinate memory 73, like the coincidence degree memory 72, has a coordinate storage area corresponding to the address signal 70xy, and when the pulse signal 75s is applied, the timing control circuit 60 stores the coordinate memory area in the addressed storage area. Store the output coordinate data 6°xy.

画面走査はY方向の位置をずらしっつX方向に繰り返し
て行なわれるため、探索領域内における区画のアドレス
も上記画面走査に応じて次々と変わり、一画面走査終了
時点では全ての区画についての標準パターンと部分パタ
ーンとの最大一致度と部分パターンの位置座標がメモリ
72.73に記憶されることになる。
Since screen scanning is performed repeatedly in the X direction while shifting the position in the Y direction, the addresses of the sections within the search area also change one after another according to the above screen scanning, and at the end of one screen scan, the standard for all sections is The maximum degree of matching between the pattern and the partial pattern and the position coordinates of the partial pattern are stored in the memories 72 and 73.

第10図に映像メモリ62と部分パターン切り呂し回路
63の具体的回路構成の1例を示す。ここで映像メモリ
62は互いに縦続接続された0〜1本のシフトレジスタ
62−2〜62−nからなっている。初段のシフトレジ
スタ62−2の入力は二値化回路の出力61sであり、
この信号はそのまま部分パターン切り出し回路63に第
1人力1sとして入力され、各シフトレジスタの出力が
第2〜第nの入力信号2 s = n sとして切り呂
し回路に入力される。これらのシフトレジスタ62−2
〜62〜nは、それぞれ走査線1本分の情報を記憶でき
るメモリ容量を有し、出力1s〜nsが撮像画面で縦方
向に並んだ位置関係にあるn個の絵素信号となるように
構成されている。
FIG. 10 shows an example of a specific circuit configuration of the video memory 62 and the partial pattern cutting circuit 63. Here, the video memory 62 consists of 0 to 1 shift registers 62-2 to 62-n that are cascade-connected to each other. The input of the first stage shift register 62-2 is the output 61s of the binarization circuit,
This signal is directly input to the partial pattern cutout circuit 63 as the first manual input signal 1s, and the output of each shift register is inputted to the cutout circuit as the second to nth input signals 2s=ns. These shift registers 62-2
~62~n each has a memory capacity capable of storing information for one scanning line, and the outputs 1s~ns are n picture element signals arranged vertically on the imaging screen. It is configured.

部分パターン切り出し回路63は、それぞれn′ビット
の長さをもつn本のシフトレジスタ63−1〜63−n
から構成され、各シフトレジスタは映像メモリ62から
直列的に入力された信号をn′ビットの並列信号63s
と、して出力する。
The partial pattern extraction circuit 63 has n shift registers 63-1 to 63-n each having a length of n' bits.
Each shift register converts the signal input serially from the video memory 62 into an n'-bit parallel signal 63s.
and outputs.

映像メモリ62と部分パターン切り出し回路63の各シ
フトレジスタは、タイミング制御回路60から出力され
るクロック信号60bまたは60cによって情報シフト
動作を行なう。従って、例えば走査wAm本目毎に、映
像メモリ62の各シフトレジスタには1絵素間隔のクロ
ック信号60bを与え、切り出し回路63の各シフトレ
ジスタにはm絵素間隔のクロック信号60cを与えれば
、縦横にm絵素の間隔でサンプリングされたn×n′絵
素からなる圧縮された二次元部分パターンを得ることが
でき、各走査線で1絵素間隔のクロック信号60b、6
0cを与えれば、上記切り出し回路63から正規の大き
さの、二次元部分パターンが得られる。
Each shift register of the video memory 62 and the partial pattern cutout circuit 63 performs an information shifting operation in response to a clock signal 60b or 60c output from the timing control circuit 60. Therefore, for example, if each shift register of the video memory 62 is given a clock signal 60b with an interval of one picture element, and each shift register of the cutout circuit 63 is given a clock signal 60c with an interval of m picture elements, for every wAm-th scan, A compressed two-dimensional partial pattern consisting of n×n' picture elements sampled at an interval of m picture elements in the vertical and horizontal directions can be obtained, and each scanning line receives clock signals 60b and 6 at an interval of one picture element.
If 0c is given, a two-dimensional partial pattern of a normal size can be obtained from the cutout circuit 63.

第11図にタイミング制御回路60の具体的な回路構成
の1例を示す、この回路は走査点座標60xyとテレビ
カメラの同期信号60aを発生する第1回路部60Aと
、データ処理装!!40から与えられるパラメータに従
って探索範囲を設定し、クロック信号60b、60c、
一致度比較指示信号60gおよび探索終了信号60fを
発生する第2回路部60Bとからなっている。
FIG. 11 shows an example of a specific circuit configuration of the timing control circuit 60. This circuit includes a first circuit section 60A that generates scanning point coordinates 60xy and a synchronization signal 60a for a television camera, and a data processing device! ! The search range is set according to the parameters given from 40, and the clock signals 60b, 60c,
The second circuit section 60B generates a match comparison instruction signal 60g and a search end signal 60f.

第1回路部60Aは1絵素間隔に相当する周期で基準ク
ロック信号60dを発生する発振器80をイ丁し、この
クロックによりX座標カウンタ81を進ませる。カウン
タ81の周期は定数設定器82にセットされており、−
数構出回路83によリカウンタ81が周期に達したこと
を検出するとカウンタ81がリセットされる。こうして
、カウンタ81は所定の周期で繰返しカウントを行なう
The first circuit section 60A turns on an oscillator 80 that generates a reference clock signal 60d at a period corresponding to one pixel interval, and advances an X-coordinate counter 81 using this clock. The period of the counter 81 is set in the constant setter 82, and -
When the number output circuit 83 detects that the re-counter 81 has reached its cycle, the counter 81 is reset. In this way, the counter 81 repeatedly counts at a predetermined period.

−数構出回路83の出力60eliY座標カウンタ84
にクロックとして加えられ、周期を与える定数設定器8
5と一敦検畠回路86との組合わせにより、カウンタ8
4は所定の周期で繰返しカウントを行なう、87.88
はそれぞれ水平および垂直の同期信号発生回路であり、
これらの同期信号発生回路はX、Yの各座標カウンタ8
1,84の内容がそれぞれ所定値となったことを検出し
て、一定のタイミングおよび幅を持つ同期信号60aを
送力する。
- Output 60eli Y coordinate counter 84 of number output circuit 83
Constant setter 8 that is added as a clock to give the period
5 and the Ichitsu Kenbatake circuit 86, the counter 8
4 performs repeated counting at a predetermined period, 87.88
are horizontal and vertical synchronization signal generation circuits, respectively,
These synchronization signal generation circuits each have X and Y coordinate counters 8.
It is detected that the contents of 1 and 84 have reached predetermined values, respectively, and a synchronization signal 60a having a constant timing and width is transmitted.

第2回路部60Bは、データ処理装置40から信号44
aとして与えられる探索範囲の左端と右端のX座標XS
、XEを保持するレジスタ90と91、探索範囲の上端
と下端のY座標YS、YEを保持するレジスタ95と9
6.縦方向のサンプリング間隔を保持するレジスタ10
1、および横方向のサンプリング間隔を保持するレジス
タ105を含む。92.93は一数構比器であり、それ
ぞれレジスタ90.91の内容と第1回路部から与えら
れる走査点のX座標60xとが一致した時にパルスを出
力し、フリップ・フロップ94をセットおよびリセット
する。従って、フリップ・フロップ94はX座標が指定
された範囲内にあるときのみオンとなる。Y座標につい
ても同様に、上端。
The second circuit section 60B receives a signal 44 from the data processing device 40.
X coordinates XS of the left and right ends of the search range given as a
, registers 90 and 91 that hold XE, and registers 95 and 9 that hold the Y coordinates YS and YE of the upper and lower ends of the search range.
6. Register 10 that holds the vertical sampling interval
1, and a register 105 that holds the horizontal sampling interval. Reference numerals 92 and 93 denote one-number ratio devices, which output a pulse when the contents of the registers 90 and 91 match the X coordinate 60x of the scanning point given from the first circuit section, set the flip-flop 94, and set the flip-flop 94. Reset. Therefore, flip-flop 94 is turned on only when the X coordinate is within the specified range. Similarly for the Y coordinate, the upper end.

下端を与えるレジスタ95,96、−m検出器97.9
8によってフリップ・フロップ99をセット・リセット
し、指定範囲内のみでオンとなる信号を作り出す。尚、
−数構出塁98の出力は探索終了を示す信号60fとな
る。
registers 95, 96, -m detectors 97.9 giving the lower edge;
8 sets and resets the flip-flop 99 to produce a signal that is turned on only within a specified range. still,
- The output of the several bases on base 98 becomes a signal 60f indicating the end of the search.

100は第1回路部におけるX座標カウンタ81と同じ
クロック60dで動作するカウンタであり、その内容が
レジスタ101に保持されたサンプリング周期と一致す
ると、−数構出塁102の出力102の出力102gに
よってリセットされ、内容が零に戻る。従ってカウンタ
100はレジスタ101が保持する周期で繰返しカウン
タを行なう、103はカウンタ100の内容が零である
ことを検出する回路であり、1周期に1クロツクタイム
のみ出力がオンとなる。Y方向についても同様に、カウ
ンタ104、周期レジスタ105、−数構8器106、
ゼロ検出器107により、1周期に1水平走査線のみオ
ンとなる信号を作り出す。
100 is a counter that operates with the same clock 60d as the X-coordinate counter 81 in the first circuit section, and when its contents match the sampling period held in the register 101, it is reset by the output 102g of the output 102 of the -number on base 102. The contents return to zero. Therefore, the counter 100 repeatedly performs counting at the period held by the register 101. 103 is a circuit for detecting that the contents of the counter 100 are zero, and the output is turned on only for one clock time in one period. Similarly, for the Y direction, a counter 104, a period register 105, a number 8 unit 106,
The zero detector 107 produces a signal that turns on only one horizontal scanning line in one period.

111〜112はANDゲートであり、クロック信号6
0b、60cおよび一致度比較指示信号60sを作り出
す。すなわち、ANDゲート110はY方向の指定され
たサンプリング間隔ごとに基準クロック60dを1水平
走査期間出力し、このクロックは映像メモリ62のシフ
トクロック60bとなる。ANDゲート111は、さら
にX方向にもサンプリングされたクロックを出力し、こ
のクロックは部分パターン切り出し回路63のシフトク
ロック60cとなる。ANDゲート112は、フリップ
・フロップ113がセット状態にあり且つ走査点がX方
向とY方向の探索範囲内ある期間に限って、上記クロッ
ク760cを出力し。
111-112 are AND gates, and clock signal 6
0b, 60c and a match comparison instruction signal 60s are generated. That is, the AND gate 110 outputs the reference clock 60d for one horizontal scanning period at each specified sampling interval in the Y direction, and this clock becomes the shift clock 60b of the video memory 62. The AND gate 111 further outputs a clock sampled in the X direction, and this clock becomes the shift clock 60c of the partial pattern extraction circuit 63. The AND gate 112 outputs the clock 760c only while the flip-flop 113 is in the set state and the scanning point is within the search range in the X and Y directions.

これは一致度比較指示信号60gとなる。尚、フリップ
フロップ113はデータ処理装置40から与えられるス
タート指示信号44bによってセットされ、探索終了信
号60fによってリセットされるため、標準パターンと
部分パターンとのマツチングは、データ処理袋W40が
スタートを指示した1画面走査期間のみ実行されること
になる。
This becomes the coincidence degree comparison instruction signal 60g. Incidentally, since the flip-flop 113 is set by the start instruction signal 44b given from the data processing device 40 and reset by the search end signal 60f, matching between the standard pattern and the partial pattern is performed when the data processing bag W40 instructs the start. This will be executed only during one screen scanning period.

第12図に領域分割回路70の具体的回路構成の1例を
示す。
FIG. 12 shows an example of a specific circuit configuration of the area dividing circuit 70.

この回路はXアドレス制御部70AとYアドレス制御7
0Bとからなっており、120Xと120Yはそれぞれ
探索の開始点の座標Xs+ Ysを保持するためのレジ
スタ、121Xと121Yは分割される1つの区画のX
方向、Y方向の寸法d、、d1を保持するためのレジス
タ、122Xと122YはX方向、Y方向の区画の数n
2+ n工を保持するためのレジスタであり、これらの
各レジスタに保持されるパラメータは信号44cとして
データ処理装置40から送り込まれる。また、123X
、123Y、124X、124Y。
This circuit consists of an X address control section 70A and a Y address control section 70A.
0B, 120X and 120Y are registers for holding the coordinates Xs+Ys of the starting point of the search, and 121X and 121Y are the registers
122X and 122Y are registers for holding the direction, dimensions d in the Y direction, d1, and 122X and 122Y are the number n of sections in the X and Y directions.
The parameters held in each of these registers are sent from the data processing device 40 as a signal 44c. Also, 123X
, 123Y, 124X, 124Y.

125X、125Yは一致検出回路、126X。125X, 125Y are coincidence detection circuits, 126X.

126Y、127X、127Yはカウンタ、128X、
128Y、129はフリップ・フロップ、130X、1
30Y、131,134はANDゲート、132X、1
32Y、133X。
126Y, 127X, 127Y are counters, 128X,
128Y, 129 are flip-flops, 130X, 1
30Y, 131, 134 are AND gates, 132X, 1
32Y, 133X.

133YはORゲートをそれぞれ示している。133Y indicates an OR gate.

先ずXアドレス制御部70Aから動作説明すると、−数
棟出回路123xはタイミング制御回路60から出力さ
れた走査点のX座標60 xとレジスタ120Xに保持
された探索開始点の座jIAXsとを比較し、−4した
ときパルス信号140Xを出力する。このパルス信号は
、フリップ・フロップ128Xをセットすると共に、O
Rゲート・132X、133Xを介してカウンタ126
X。
First, to explain the operation starting from the X address control unit 70A, the -number output circuit 123x compares the X coordinate 60x of the scanning point output from the timing control circuit 60 with the locus jIAXs of the search start point held in the register 120X. , -4, a pulse signal 140X is output. This pulse signal sets flip-flop 128X and O
Counter 126 via R gate 132X, 133X
X.

127Xの値をそれぞれ零にリセットする。フリップ・
フロップ128Xがセット状態になると。
127X values are each reset to zero. Flip
When flop 128X becomes set.

その出力によりANDゲート130Xが開かれ、基本ク
ロック60dが次々とカウンタ126Xに入力されてカ
ウント動作が開始される。
The output opens the AND gate 130X, and the basic clocks 60d are successively input to the counter 126X to start counting.

−数棟出回路124Xは、上記カウンタ126Xの値が
レジスタ121Xに保持された1分割区画の横幅d、に
一致したとき、パルス信号141Xを出力する。このパ
ルス信号141Xはカウンタ127Xに入力されてカウ
ント値を1進めると共に、ORゲート132Xを介して
カウンタ126Xのリセット端子に与えられる。従って
、カウンタ127Xの内容は走査が横方向に何番目の区
画で行なわれているかを示す値となっており、この値は
区画のXアドレスを示す信号70xとして出力される。
- The multiple output circuit 124X outputs a pulse signal 141X when the value of the counter 126X matches the width d of one divided section held in the register 121X. This pulse signal 141X is input to the counter 127X, increments the count value by 1, and is applied to the reset terminal of the counter 126X via the OR gate 132X. Therefore, the content of the counter 127X is a value indicating which section in the horizontal direction is being scanned, and this value is output as a signal 70x indicating the X address of the section.

一致検出回路125Xは、上記カウンタ127Xの値と
レジスタ122Xに保持された区画のX方向の指定数n
8と比較し、一致したときパルス信号142Xを出力す
る。パルス信号142Xは。
The coincidence detection circuit 125X uses the value of the counter 127X and the designated number n of sections in the X direction held in the register 122X.
8, and when they match, a pulse signal 142X is output. The pulse signal 142X is.

ORゲート133Xを介してカウンタ127Xのリセッ
ト端子に入力され、その値を零に戻すと共に、フリップ
・フロップ128xをリセットし、ANDゲート130
Xを閉じて基本クロック60dの入力を阻止する。これ
らの動作は各水平走査線ごとに繰り返されるため、これ
によって探索領域内における分割区画のXアドレスを示
す信号70xが繰り返して出力される。
It is input to the reset terminal of counter 127X via OR gate 133X, returns its value to zero, resets flip-flop 128x, and outputs AND gate 130
X is closed to block input of the basic clock 60d. Since these operations are repeated for each horizontal scanning line, the signal 70x indicating the X address of the divided section within the search area is repeatedly output.

次にYアドレス制#70Bについて説明する。Next, Y address system #70B will be explained.

Yアドレス制御部では、データ処理装置40から検出動
作開始の指示信号44dが出力されたとき、フリップ・
フロップ129がセットされ、ANDゲート134が開
かれる。−数棟出回路123Yは、タイミング制御回路
60から出力された走査点のY座標60yとレジスタ1
20Yに保持された探m開始点の座標Ysとを比較し、
一致したときパルス信号140Yを出力する。このパル
ス信号140Yは、ORゲート132Y、133Yを介
してカウンタ126Y、127Yをリセットし、もしA
NDゲート134が開いていれば、これを介してフリッ
プ・フロップ128Yをセットする。
In the Y address control section, when the instruction signal 44d to start the detection operation is output from the data processing device 40, the flip
Flop 129 is set and AND gate 134 is opened. - The several output circuit 123Y receives the Y coordinate 60y of the scanning point output from the timing control circuit 60 and the register 1.
Compare the coordinate Ys of the search m starting point held at 20Y,
When they match, a pulse signal 140Y is output. This pulse signal 140Y resets the counters 126Y and 127Y via OR gates 132Y and 133Y, and if A
If ND gate 134 is open, it sets flip-flop 128Y.

これによって、ANDゲート130Yが開かれ、タイミ
ング制御部#&60から1水平走査線毎に出力されるキ
ャリイ信号60eが次々とカウンタ126Yに入力され
、カウント動作が開始される。
As a result, the AND gate 130Y is opened, and the carry signal 60e output from the timing control section #&60 for each horizontal scanning line is inputted one after another to the counter 126Y, and a counting operation is started.

−数構出回路124Yは、上記カウンタ126Yの値が
レジスタ121Yに保持された1分割区画の縦の@dよ
に一致したとき、パルス信号141Yを出力する。この
パルス信号はカウンタ127Yに入力されてカウント値
を1進めると共に、ORゲート132Yを介してカウン
タ126Yのリセット端子に入力され、その値をリセッ
トする。
- The number configuration circuit 124Y outputs a pulse signal 141Y when the value of the counter 126Y matches the vertical @d of one divided section held in the register 121Y. This pulse signal is input to the counter 127Y to increment the count value by 1, and is also input to the reset terminal of the counter 126Y via the OR gate 132Y to reset the value.

従って、カウンタ126Yは分割区画の縦幅に等しいカ
ウンタ値を周期としてカウンタ動作を繰り返し、走査点
がY方向の1つの区画から松の区画に移るたびにカウン
タ127Yにカウント動作させることになる。カウンタ
127Yの内容は走査が縦方向の何番目の区画で行なわ
れているかを示す値となっており、この値の区画のYア
ドレスを示す信号70yとして出力される。信号70y
はXアドレスを示す信号70xと共に、−軟度メモリ7
2.座標メモリ73に与えられる。
Therefore, the counter 126Y repeats the counter operation with a counter value equal to the vertical width of the divided section at a cycle, and causes the counter 127Y to perform a counting operation every time the scanning point moves from one section in the Y direction to the pine section. The content of the counter 127Y is a value indicating which section in the vertical direction is being scanned, and is output as a signal 70y indicating the Y address of the section having this value. Signal 70y
- Soft memory 7 along with signal 70x indicating the X address
2. It is applied to the coordinate memory 73.

−数構出回g125Yは、上記カウンタ127Yの値と
レジスタ122Yに保持された区画の縦方向の指定数n
1とを比較し、−Mしたときパルス信号142Yを出力
する。このパルス信号142YはORゲート133Yを
介してカウンタ127Yをリセットし、同時にフリップ
・フロップ128Y、129をリセットする。また、上
記パルス信号は指定されたパターン検出処理の終了信号
70eとしてデータ処理装ff140に送られる。
- Number of occurrences g125Y is the value of the counter 127Y and the designated number n of sections in the vertical direction held in the register 122Y.
1, and when it is -M, a pulse signal 142Y is output. This pulse signal 142Y resets the counter 127Y via the OR gate 133Y, and at the same time resets the flip-flops 128Y and 129. Further, the pulse signal is sent to the data processing device ff140 as a completion signal 70e of the designated pattern detection process.

フリップ・フロップ128Yはちょうど探索領域の1回
分の走査期間オン状態になっているため、その出力信号
とXアドレス制御部のANDゲート130xの出力信号
とのAND比力をANDゲート131から取り出すこと
により、−軟度比較指示信号70gが得られる。
Since the flip-flop 128Y is in the ON state for exactly one scanning period of the search area, by taking out the AND ratio of its output signal and the output signal of the AND gate 130x of the X address control section from the AND gate 131. , - A softness comparison instruction signal 70g is obtained.

次に、本発明の自動組立装置を制御するデータ処理装置
のプログラム動作について説明する。
Next, the program operation of the data processing device that controls the automatic assembly apparatus of the present invention will be explained.

第13図は1枚のプリント基板1の上に3種類の電子部
品(LSI、SSI、R)な、それぞれ複数個ずつ所定
の順序で搭載するための基本的な動作手順を示しており
、開始ルーチン300は、操作員がプリント基板1を移
動テーブル20に固定し、入力装置42から組立開始及
指令を入力することによって起動される。ルーチン30
2はプリント基板の位置補正を行なうためのものであり
、プリント基板に形成された穴5と移動テーブル20上
に設けられた位置合せ用のビンとの間に遊びによる位置
ずれ、あるいは製造誤差によるプリント配線の位置ずれ
を第1のテレビカメラ37を利用℃て検出し、プリント
配線の位置と向きを基準をxy軸に一致させる。この位
置補正が終るとルーチン310に進み、第1部品(例え
ばLS1部品)の処理に必要な各種のパラメータをセッ
トする。パラメータのセットは、複数種類の電子部品の
組立処理を共通のサブプログラムにより実行可能とする
ためのものであり、例えば電子部品の種類、個数、使用
する標準パターンの種類、撮像視野の位置関係、探索領
域および領域分割等を示す変数が第1部品に対応づけら
れる。311は全ての第1部品に対して搭載を終えたか
否かを判定するルーチンであり、処理すべき第1部品が
まだ残っていればルーチン312に進み、全て完了して
いればルーチン320に進む。ルーチン312ではワー
クパレット23から吸着ヘッドに第1部品を供給すると
共に、上記第1部品と接続されるプリント基板側の端子
群が吸着ヘッドの下に位置するように基板テーブル20
を移動する。基板移動テーブルの移動量は、電子部品の
種類毎に搭載順序に従って予めメモリ内に記憶しである
。これが終るとルーチン313に進み、吸着ヘッドに保
持された第1部品の位置検出と姿勢の補正を伴なう。次
いでルーチン314で部品の位置ずれを補正するために
基板移動テーブル20を移動し、ルーチン315で吸着
ヘッドを下降させて電子部品をプリント基板に搭載する
。ルーチン315が終ると判定ルーチン311に戻り、
所定個数の第1部品の搭載が終るまで以上の操作が繰り
返される。
Figure 13 shows the basic operating procedure for mounting multiple types of electronic components (LSI, SSI, R) on one printed circuit board 1 in a predetermined order. The routine 300 is started when the operator fixes the printed circuit board 1 on the moving table 20 and inputs an assembly start command from the input device 42. routine 30
Reference numeral 2 is for correcting the position of the printed circuit board, and there is no misalignment due to play between the hole 5 formed in the printed circuit board and the alignment bin provided on the moving table 20, or due to manufacturing error. The positional deviation of the printed wiring is detected using the first television camera 37, and the position and direction of the printed wiring are made to coincide with the reference x and y axes. When this position correction is completed, the routine proceeds to routine 310, where various parameters necessary for processing the first part (for example, the LS1 part) are set. The parameter set is to enable the assembly process of multiple types of electronic components to be executed by a common subprogram, and includes, for example, the type and number of electronic components, the type of standard pattern to be used, the positional relationship of the imaging field of view, Variables indicating the search area, area division, etc. are associated with the first part. 311 is a routine that determines whether or not all the first parts have been mounted. If there are still first parts to be processed, the process proceeds to routine 312; if all the first parts have been completed, the process proceeds to routine 320. . In routine 312, the first component is supplied from the work pallet 23 to the suction head, and the board table 20 is moved so that the terminal group on the printed circuit board side connected to the first component is located under the suction head.
move. The amount of movement of the substrate movement table is stored in advance in the memory according to the mounting order for each type of electronic component. When this is completed, the routine proceeds to routine 313, which involves detecting the position of the first component held by the suction head and correcting the posture. Next, in routine 314, the substrate moving table 20 is moved to correct the positional deviation of the component, and in routine 315, the suction head is lowered to mount the electronic component on the printed circuit board. When the routine 315 ends, the process returns to the determination routine 311.
The above operations are repeated until a predetermined number of first parts have been mounted.

ルーチン320〜325、およびルーチン330〜33
5は、それぞれ第2部品(例えばSSI部品)と第3部
品(例えばR部品)について同様の処理を示しており、
全ての第3部品について搭載が完了すると終了ルーチン
340に進み、入出力装置42に信号を出力して操作員
に処理の終了を報知する。尚、上述した各ルーチンにお
いて異常が検出された場合には、プログラムのシーケン
スは終了ルーチン340に進み、入出力装置42によっ
て異常の発生とその内容を操作員に報知する。
Routines 320-325 and routines 330-33
5 shows similar processing for the second part (for example, SSI part) and the third part (for example, R part), respectively,
When the mounting of all the third parts is completed, the process proceeds to an end routine 340, and a signal is output to the input/output device 42 to notify the operator of the end of the process. If an abnormality is detected in each of the above-mentioned routines, the program sequence proceeds to the end routine 340, and the input/output device 42 notifies the operator of the occurrence of the abnormality and its details.

プリント基板の位置補正ルーチン302の詳細を第14
図〜第16図を参照して説明する。プリント基板1の位
置補正は、プリント基板の4隅に形成されたクロスマー
ク6a〜6dの位置を第1のテレビカメラ34で順次に
検出し、各クロスマークの位置座標から、基板xy座標
系に対するプリント基板の位置ずれ量を求めることによ
って行なわれる。
The details of the printed circuit board position correction routine 302 are explained in the 14th section.
This will be explained with reference to FIGS. The position correction of the printed circuit board 1 is performed by sequentially detecting the positions of the cross marks 6a to 6d formed at the four corners of the printed circuit board with the first television camera 34, and calculating the position relative to the board xy coordinate system from the position coordinates of each cross mark. This is done by determining the amount of positional deviation of the printed circuit board.

第14図は1つのクロスマークの拡大図に示している。FIG. 14 shows an enlarged view of one cross mark.

クロスマーク部分6は基板上にプリントされた金属層か
らなり、テレビカメラには明るい領域として映し出され
る。基板移動テーブル20の原点に対する各クロスマー
クの中心7の標準的な位tを示すデータは予め記憶して
あり、データ処理装置40からの指令によって基板移動
テーブル20を上記位置データに基づいて移動させるこ
とにより、各停止位置での撮像視野を二点鎖線ン00で
示す位置に設定することができる。従って5例えば標準
的なりロスマークの中心位Tから所定の距離だけ隔てて
1図に示す如く2つの狭い探索領域x1〜Xx+’lx
〜y2を設定し、第1の探索領域(Xユ〜X2)では第
15図(A)に示す標準パターン201を用い、第2の
探索領域(y□〜yz)では第15図(B)に示す標準
パターン202を用いてパターンマツチングを行なえば
、各探索領域で検出された標準パターンとの最大−軟度
を示す部分パターン切り出し位置の座標から、実際のマ
ーク中心位置のX、Y座標を求めることができる。この
場合の各探索領域は、標準パターンと同一の特徴をもつ
パターンが1つしか存在しない範囲に設定できるため、
標パターン201゜202にサンプリングされない高分
解能のパターンを適用できる。
The cross mark portion 6 consists of a metal layer printed on the substrate and appears as a bright area on a television camera. Data indicating the standard position t of the center 7 of each cross mark with respect to the origin of the substrate moving table 20 is stored in advance, and the substrate moving table 20 is moved based on the above position data by a command from the data processing device 40. As a result, the imaging field of view at each stop position can be set to the position indicated by the two-dot chain line 00. Therefore, as shown in Figure 1, two narrow search areas x1 to Xx+'lx are separated by a predetermined distance from the center T of the standard loss mark
~y2 is set, and the standard pattern 201 shown in FIG. 15(A) is used in the first search area (Xyu~X2), and the standard pattern 201 shown in FIG. 15(B) is used in the second search area (y□~yz). If pattern matching is performed using the standard pattern 202 shown in , the X and Y coordinates of the actual mark center position can be calculated from the coordinates of the partial pattern cutting position showing the maximum softness with respect to the standard pattern detected in each search area. can be found. In this case, each search area can be set to a range where there is only one pattern with the same characteristics as the standard pattern, so
A high-resolution pattern that is not sampled can be applied to the target patterns 201 and 202.

第16図(A)は上述した方法によって4つのクロスマ
ーク6a〜6dt−順次に検出し、プリント基板の位置
ずれを補正するルーチン302の詳細なプログラムフロ
ーチャートである。このプログラムでは、ルーチン40
2でプリント基板を左下端のマーク6aの位置に移動し
、ルーチン404でマーク位置を検出する。これが終る
と判定ルーチン406で検出結果を判定し、マーク検出
が正常に終了していれば408に進み、マーク検出に失
敗していれば異常終了処理ルーチン436に進む。ルー
チン408〜412では上記と同様に、右下端マーク6
bの位置を検出する。右下端マーク6bについての位置
解出が正常に終了していれば、ルーチン414に進み、
左右のマークのX座標の差から回転ずれ量を算出する0
回転方向のずれ量が許容値以内であれば1判定ルーチン
416から422に進み、そうでなければ判定ルーチン
418に進んで既に行なった回転ずれ修正の回数につい
てチエツクする。もし規定の回数の修正を済ませていれ
ば、自動修正不能とみなして異常終了し、そうでなけれ
ば基板移動テーブル20に2軸回りの補正動作を行なわ
せ、ルーチン402に戻る。ルーチン422〜432で
は、402〜414と同様にして右上端マーク6eと左
上端マーク6dを検出する。全てのマークについて位置
検出が正常に終了すると1判定ルーチン432から43
4に進み、プリント基板を基準位置に一致させるための
X、Y方向のずれ量を算出し、これを補正する方向に基
板移動テーブル20を駆動する。このプログラム処理に
よって、プリント基板1は標準のxy座標系の原点に位
置したことになり、これを起点として基板移動テーブル
20を数値制御することにより、各部品搭載位置が吸若
ヘッド25の直下に順次に位置合せできる。
FIG. 16(A) is a detailed program flowchart of a routine 302 for sequentially detecting the four cross marks 6a to 6dt by the method described above and correcting the positional deviation of the printed circuit board. In this program, routine 40
In step 2, the printed circuit board is moved to the position of the mark 6a at the lower left end, and in routine 404, the mark position is detected. When this is completed, the detection result is determined in a determination routine 406. If the mark detection has ended normally, the process proceeds to 408, and if the mark detection has failed, the process proceeds to the abnormal termination processing routine 436. In routines 408 to 412, the lower right end mark 6 is
Detect the position of b. If the position resolution for the lower right end mark 6b has been successfully completed, the process advances to routine 414;
Calculate the amount of rotational deviation from the difference in the X coordinates of the left and right marks0
If the deviation amount in the rotational direction is within the allowable value, the process proceeds from 1 judgment routine 416 to 422; otherwise, the process proceeds to judgment routine 418, in which the number of rotational deviation corrections that have already been performed is checked. If the predetermined number of corrections have been completed, it is assumed that automatic correction is impossible and the process ends abnormally. If not, the substrate moving table 20 is caused to perform correction operations around two axes, and the process returns to routine 402. In routines 422 to 432, the upper right end mark 6e and the upper left end mark 6d are detected in the same manner as in steps 402 to 414. 1 judgment routine 432 to 43 when position detection is completed normally for all marks.
Proceeding to step 4, the amount of deviation in the X and Y directions for aligning the printed circuit board with the reference position is calculated, and the board moving table 20 is driven in a direction to correct this. Through this program processing, the printed circuit board 1 is located at the origin of the standard xy coordinate system, and by numerically controlling the board movement table 20 using this as the starting point, the mounting position of each component is placed directly below the suction head 25. Can be aligned sequentially.

第16図(B)は上記プログラムにおけるマーク位置検
出のためのルーチン404,414゜424および43
0に相当するサブプログラムの詳細フローチャートであ
る。このプログラムでは、開始ルーチン440で各種の
パラメータをイニシャライズした後、ルーチン442で
標準パターンの指定パラメータの番号を「0」にセット
する。
FIG. 16(B) shows the routines 404, 414, 424 and 43 for mark position detection in the above program.
2 is a detailed flowchart of a subprogram corresponding to 0. In this program, after initializing various parameters in a start routine 440, the number of the designated parameter of the standard pattern is set to "0" in a routine 442.

この番号が「0」のときは、ルーチン444で第1の探
索領域(X工〜X2)が指定され、ルーチン446で標
準パターン201を用いた精パターンマツチングが実行
される。つまり、第9図の信号44a、44に、44b
が出力される。パターン検出回路から終了信号60fが
出力されると、ルーチン448が実行され、信%44n
と44iが出力されてレジスタ65.66の内容がメモ
リ41に読み込まれる0次のルーチン450ではパター
ン番号を1だけ増やす、パターン番号が1以下であれば
、判定ルーチン452からルーチン444に戻り、標準
パターン202を用いて第2の探索領域(y工〜yz)
で上記と同様のパターンマツチングが行なわれる。第2
の探索領域でのパターンマツチングが完了していれば、
ルーチン454に進み、メモリ41に読み込まれた2つ
の一致度データが所定値以上が否か判定し、所定値以上
であれば、ルーチン456でクロスマークの中心位In
の計算を行なった後、終了ルーチン464に進む。もし
−軟度が規定値よりも小さければ、ルーチン458で二
値化しきい値の変更回数をチエツクする。二値化しきい
値はパターンマツチングの一致度に影響があり、既に規
定の回数の変更が済んでいれば、ルーチン460に進ん
で異常終了処理を行なう。そうでなければルーチン46
2で二値化しきい値を現在値よりもわずかに変更し。
When this number is "0", the first search area (X-work to X2) is specified in routine 444, and fine pattern matching using standard pattern 201 is executed in routine 446. In other words, the signals 44a and 44 in FIG.
is output. When the pattern detection circuit outputs the end signal 60f, the routine 448 is executed and the signal %44n is output.
and 44i are output and the contents of registers 65 and 66 are read into the memory 41. In the 0th order routine 450, the pattern number is incremented by 1. If the pattern number is 1 or less, the judgment routine 452 returns to the routine 444 and the standard Second search area (y-yz) using pattern 202
The same pattern matching as above is performed. Second
If pattern matching is completed in the search area,
Proceeding to routine 454, it is determined whether or not the two pieces of matching degree data read into the memory 41 are greater than or equal to a predetermined value.
After performing the calculation, the process proceeds to the termination routine 464. If the softness is less than the specified value, a routine 458 checks the number of times the binarization threshold has been changed. The binarization threshold has an influence on the matching degree of pattern matching, and if the change has already been made a predetermined number of times, the routine advances to routine 460 and abnormal termination processing is performed. Otherwise routine 46
2 changes the binarization threshold slightly from the current value.

ルーチン442に戻る。二値化しきい値の変更は信号4
4fとして出力するデータの値を変えることにより達成
される。
Return to routine 442. To change the binarization threshold, use signal 4.
This is achieved by changing the value of the data output as 4f.

第17図は第13図のルーチン312 (322゜33
2)の詳細なプログラムフローチャートである。このプ
ログラムでは、先ず供給装置22からワークパレット2
3に部品に供給しくルーチン427)、予め記憶されて
いる位置データに従って基板移動テーブル20を次の部
品搭載位置に移動させ(ルーチン474)、ワークパレ
ット23を所定距離だけ前進させる(ルーチン476)
FIG. 17 shows the routine 312 (322°33
2) is a detailed program flowchart. In this program, first, from the supply device 22 to the work pallet 2,
3, the substrate moving table 20 is moved to the next component mounting position according to pre-stored position data (routine 474), and the work pallet 23 is moved forward by a predetermined distance (routine 476).
.

ワークパレットは部品10が吸着ヘッド25の直下に来
た位置で停止する0次いで、吸着ヘッド25を初期位置
から所定距離だけ下降させ(ルーチン478)、吸着バ
ルブを開いて部品を吸着動作させる(ルーチン480)
。これが終ると5部品の下端がワークパレットの上面よ
り完全に離間゛する位置まで吸着ヘッドを上昇させ(ル
ーチン482)、ワークパレットを初期位置、すなわち
次の部品を受は取る位置まで戻す(ルーチン484)。
The work pallet stops when the component 10 is directly under the suction head 25.Next, the suction head 25 is lowered a predetermined distance from the initial position (routine 478), and the suction valve is opened to suck the component (routine 480)
. When this is completed, the suction head is raised to a position where the lower ends of the five parts are completely separated from the top surface of the work pallet (routine 482), and the work pallet is returned to the initial position, that is, the position where the next part is received (routine 484). ).

ワークパレットが退避すると、吸着ヘッド25を所定距
離下降させ(ルーチン486)、反射板27を部品の直
下に挿入する(ルーチン488)、このとき、吸着ヘッ
ドは部品のリード線11が対物レンズ31の焦点距離に
一致する位置で停止する。
When the work pallet is retracted, the suction head 25 is lowered a predetermined distance (routine 486), and the reflection plate 27 is inserted directly below the component (routine 488). Stops at the position that matches the focal length.

第18図は第13図の部品搭載ルーチン315の詳細な
プログラムフローチャートを示す。このプログラムでは
、反射板を初期位置に復帰させた後(ルーチン502)
、吸着ヘッド25をプリント基板の表面位置まで降下さ
せ(ルーチン504)、仮接着のための背圧が加わるよ
うに更に一定の距離だけ降下させ(ルーチン506)、
これが終ると初期位置に復帰させる(ルーチン508)
FIG. 18 shows a detailed program flowchart of the component mounting routine 315 of FIG. 13. In this program, after returning the reflector to its initial position (routine 502)
, the suction head 25 is lowered to the surface position of the printed circuit board (routine 504), and further lowered by a certain distance to apply back pressure for temporary bonding (routine 506);
When this is finished, return to the initial position (routine 508)
.

次に、第13図の部品位置補正ルーチン313(323
,333)の詳細なプログラム・フローチャートを第1
9図によって説明する。
Next, the component position correction routine 313 (323
, 333) is shown in the first part.
This will be explained with reference to Figure 9.

既に第2図〜第4図で説明したように、この実施例では
LSI部品とSSI部品については3箇所、R部品につ
いては2箇所の互いに位置の異なる撮像領域を設定し、
各撮像領域で検出したリード線の位は関係から吸着され
た電子部品の姿勢と位置ずれを判断するようにしている
。これらの領域の撮像は第2のテレビカメラ30で行な
われ、また、電子部品に位置ずれがあった場合にまは。
As already explained in FIGS. 2 to 4, in this embodiment, three different imaging regions are set for the LSI component and the SSI component, and two imaging regions are set for the R component.
Based on the relationship between the positions of the lead wires detected in each imaging area, the attitude and positional deviation of the picked-up electronic component is determined. Images of these areas are taken by the second television camera 30, and if there is a positional shift in the electronic components.

X、Y方向の位置ずれは載板移動テーブルでプリン1〜
JIs板を移動させることによって補正し、回転方向の
位置ずれのみを吸着ヘッドの回転動作によって補正する
ようにしている。
Positional deviations in the X and Y directions can be detected using the moving table.
The correction is made by moving the JIs plate, and only the positional deviation in the rotational direction is corrected by the rotational operation of the suction head.

第19図に示した部品位置補正ルーチンのプログラムは
、ルーチン522で第1検出位置1例えば撮像領域13
aに対物レンズ31を移動し、ルーチン524で最も端
に位置して撮像されたリード線Llaの位置を検出する
8次にルーチン526で第2検出位置、例えば撮像領域
13bに対物レンズ31を移動し、ルーチン528で最
も端に位置して撮像されたリード線11bの位置を検出
する。このようにして2本のリード線の位置が検出され
ると、ルーチン530において各リード線のX、Y座標
から電子部品のZ軸回りの回転ずれ量を求めることがで
きる。また第2図、第3図。
The program of the component position correction routine shown in FIG.
The objective lens 31 is moved to a position, and in routine 524 the position of the lead wire Lla imaged at the end is detected.8 Next, in routine 526, the objective lens 31 is moved to a second detection position, for example, the imaging area 13b. Then, in routine 528, the position of the lead wire 11b imaged at the end is detected. When the positions of the two lead wires are detected in this manner, the amount of rotational deviation of the electronic component around the Z axis can be determined from the X and Y coordinates of each lead wire in routine 530. Also, Figures 2 and 3.

第5図から理解できるように、リード線はクランク状に
折り曲げられているため長手方向、すなわちリード1i
lla、llbについてはy軸方向の長さにばらつきが
あるが、これと直交する軸方向には高い位置精度をもっ
ている。従って第1.第2の検出位置で検出された2つ
のリード線11a。
As can be understood from FIG. 5, the lead wire is bent into a crank shape, so the lead wire is
Although the lengths of lla and llb vary in the y-axis direction, they have high positional accuracy in the axial direction orthogonal to this. Therefore, the first. Two lead wires 11a detected at the second detection position.

11bのX座標は電子部品のX軸方向の正確な位置計算
に用いることができ、この計算をルーチン530で行な
う、ルーチン532では、前のルーチン530で求めた
回転方向ずれ量に応じて、吸着ヘッドの駆動装置を位置
ずれ補正方向に動作させる。判定ルーチン534では上
記補正量を予め定められた値と比較し、補正量が大きれ
ればルーチン522に戻って上述した動作を再度繰り返
し、そうでなければルーチン536に進む。ルーチン5
36では現在処理している部品の種類がR部品か否かを
判定する。R部品であればルーチン538に進み、既に
検出されている2本のリード線のY座標から部品のY座
標を算出し、終了ルーチン546に進む。LSI部品、
SSI部品の場合には、判定ルーチン536から540
,542に進み、第3検出位7213 cにおいてリー
ド線11cを検出し、そのY座標に基づいてルーチン5
44で部品の正確なY座標を計算する。
The X coordinate of 11b can be used to accurately calculate the position of the electronic component in the X-axis direction, and this calculation is performed in routine 530. In routine 532, the suction The head driving device is operated in the positional deviation correction direction. In the determination routine 534, the correction amount is compared with a predetermined value, and if the correction amount is large, the process returns to the routine 522 and repeats the above-described operation, and if not, the process proceeds to the routine 536. Routine 5
In step 36, it is determined whether the type of part currently being processed is an R part. If it is an R part, the routine advances to routine 538, where the Y coordinate of the component is calculated from the Y coordinates of the two lead wires that have already been detected, and the routine advances to end routine 546. LSI parts,
In the case of SSI parts, determination routines 536 to 540
, 542, the lead wire 11c is detected at the third detection position 7213c, and the routine 5 is executed based on the Y coordinate.
44, calculate the exact Y coordinate of the part.

以上の部品位置補正プログラムにおいて、リード線の位
置を検出するルーチン524,528゜542では、撮
像視野に含まれる同一形状の多数のリード線の中から特
定のり−ト線の中から特定のリード線を選択するための
工夫が必要となる。
In the above component position correction program, the routines 524, 528 and 542 for detecting the position of the lead wire detect a specific lead wire from among a large number of lead wires having the same shape included in the imaging field of view. It is necessary to devise ways to select the

そこで本発明では、第20図に示すように、先ずサンプ
リングによって広い範囲の特徴を圧縮させた粗い標準パ
ターンを用いて複数のリード線を検出する(ルーチン5
52)、この複数のリード線検出には、設定された探索
領域を複数の区画に分割し、各分割領域毎に標準パター
ンと画像から切り出した部品パターンとの最大−政変を
求める方式を採用する。このようにすれば、検出された
複数本のリード線の相対的な位置関係から、目標とする
最端のリード線を特定することができる。この粗い位置
検出ルーチン554で上記位置検出が成功したか否かを
判定し、不成功なら異常終了ルーチン560に進み、成
功していればルーチン556に進む。ルーチン556で
は、既に特定されているリード線の粗い位置データから
、クロスマークの検出で行なったと同様に狭い範囲の探
索領域を設定し、サンプリングのない精密な標準パター
ンを用いてパターンマツチングを実行する。
Therefore, in the present invention, as shown in FIG.
52) To detect multiple lead lines, a method is adopted in which the set search area is divided into multiple sections and the maximum change between the standard pattern and the part pattern cut out from the image is determined for each divided area. . In this way, the target endmost lead wire can be specified from the relative positional relationship of the plurality of detected lead wires. In this coarse position detection routine 554, it is determined whether or not the position detection has been successful. If unsuccessful, the process proceeds to an abnormal termination routine 560, and if successful, the process proceeds to a routine 556. In routine 556, a narrow search area is set from the coarse position data of the lead wires that have already been identified, similar to that used for cross mark detection, and pattern matching is performed using a precise standard pattern without sampling. do.

これによって目標とするリード線の正確なX、 Y座標
を求めることができる。ルーチン558は上記精位置検
出が成功したか否かを判定し、不成功なら異常終了ルー
チンに進み、そうでなければ終了ルーチン562に進む
This allows accurate X and Y coordinates of the target lead line to be determined. Routine 558 determines whether or not the precise position detection is successful, and if not, proceeds to an abnormal termination routine, otherwise proceeds to termination routine 562.

粗位置検出ルーチン552の詳細を第21図のサブプロ
グラム・フローチャートと第22図を参照して説明する
Details of the rough position detection routine 552 will be explained with reference to the subprogram flowchart of FIG. 21 and FIG. 22.

このプログラムでは、先ずルーチン602において、パ
ターンマツチングに使用する粗標準パターンを信号44
にとしてレジスタ64に設定する。
In this program, first, in routine 602, a coarse standard pattern used for pattern matching is determined by a signal 44.
It is set in the register 64 as .

使用する!!A準パターンは電子部品の種類と撮像領域
、すなわち第1〜第3のどの検出位置かによって異なる
が、その指定はこのサブプログラムに分岐する前にパラ
メータ設定により行なわれている。
use! ! The A quasi-pattern differs depending on the type of electronic component and the imaging area, that is, which of the first to third detection positions is selected, and is specified by parameter setting before branching to this subprogram.

例えばLSI部品の第2検出位置では、撮像領域13b
に第22図(A)、あるいは(B)の如くリード線が映
し出され、各リード線の先端部の位置を検出するための
標準パターンとして第23図のものが用いられる。この
標準パターン220は12X12絵素からなり、第22
図(A)に破線枠221で示す如く、リード線の先端部
と一致する特徴パターンを含んでいる。同様の標準パタ
ーンがリード線の種類毎に各検出位置に応じて用意され
ている。
For example, at the second detection position of the LSI component, the imaging area 13b
Lead wires are projected as shown in FIG. 22 (A) or (B), and the pattern shown in FIG. 23 is used as a standard pattern for detecting the position of the tip of each lead wire. This standard pattern 220 consists of 12×12 pixels, and the 22nd
As shown by a broken line frame 221 in Figure (A), it includes a characteristic pattern that matches the tip of the lead wire. Similar standard patterns are prepared for each type of lead wire and each detection position.

ルーチン604では、サンプリング間隔を指定するパラ
メータと撮像領域を複数の区画に分割するためのパラメ
ータを、それぞれ信号44a、信号44cとしてタイミ
ング制御回路60および領域分割回路70に出力する。
In the routine 604, a parameter specifying the sampling interval and a parameter for dividing the imaging area into a plurality of sections are output as signals 44a and 44c to the timing control circuit 60 and the area dividing circuit 70, respectively.

これによって1例えば第22図、(A)、(B)に示す
如く、区画210〜214に分割された探索領域が設定
される。区画に含まれるリード線の大きさ、間隔によっ
て決める。608はこのように分割された各区画毎に標
準パターンと最も一致する部分パターンの位置を検出す
るルーチンであり、これによってデータ処理装置40か
ら領域分割回路にスタートの指示信号44dが出力され
、パターン検出回路5oが動作する。領域分割回路が終
了信号70eを出力すると、ルーチン610によって座
標メモリ73と一致度メモリ72から各区画毎のデータ
を読み取る。これらのデータは、ルーチン612におい
て、一致度が所定の値を越えるものだけがリード線の候
補点データとして選択される。
As a result, a search area divided into sections 210 to 214 is set, for example, as shown in FIGS. 22(A) and 22(B). Determined by the size and spacing of the lead wires included in the section. 608 is a routine that detects the position of the partial pattern that most matches the standard pattern for each of the divided sections, whereby the data processing device 40 outputs a start instruction signal 44d to the area dividing circuit, and the pattern The detection circuit 5o operates. When the region dividing circuit outputs the end signal 70e, a routine 610 reads data for each section from the coordinate memory 73 and the coincidence degree memory 72. In routine 612, only those data whose degree of coincidence exceeds a predetermined value are selected as lead line candidate point data.

614は選択された候補点データの有無を判定するルー
チンであり、もし候補に該当するデータが全くなければ
ルーチン624に進み、二値化しきい値の変更が既に規
定回数だけ行なわれたか否かを判定する。この判定がし
きい値変更が規定回数終了していればルーチン626に
進んで異常終了処理とし、そうでなければルーチン62
8でしきい値を変え、ルーチン608からの処理を再度
行なう。リード線の候補点となるデータが存在する場合
には、ルーチン614から616に進み、候補点の位置
関係を調べる。ここでは、極めて接近した位置関係で2
以上の候補点が存在する場合、それらの中から最大一致
度をもつ1つの候補点を残し、他を消去する。これは区
画とリード線との位置関係によって、1つのリード線に
ついて2以上の区画でデータ登録が生じ得るからである
。ルーチン620では、このように整理された候補点の
中からX、Y座標の位置関係によって目標とするリード
線の有無を判定する。もし最端に位置した目標とするリ
ード線が見つかればル−チン622に進み、このリード
線の特定点の位置座標、例えば第22図のQ点の座標を
算出し、終了ルーチン630に進む。そうでなければル
ーチン624に進み、二値化しきい値を変更して再度パ
ターン検出を行なうか否かを判定する。
614 is a routine that determines whether or not there is selected candidate point data; if there is no data that corresponds to the candidate, the process proceeds to routine 624, and checks whether or not the binarization threshold has already been changed a specified number of times. judge. If this judgment indicates that the threshold value change has been completed the specified number of times, the process proceeds to routine 626 and is treated as an abnormal termination process; otherwise, the process proceeds to routine 626.
8, the threshold value is changed and the processing from routine 608 is performed again. If there is data that is a candidate point for a lead line, the routine proceeds from routine 614 to 616, and the positional relationship of the candidate points is examined. Here, two
If more than one candidate point exists, one candidate point with the maximum degree of coincidence is left among them, and the others are deleted. This is because data registration may occur in two or more sections for one lead wire depending on the positional relationship between the sections and the lead wire. In routine 620, the presence or absence of a target lead line is determined from among the candidate points arranged in this manner based on the positional relationship of the X and Y coordinates. If the target lead line located at the end is found, the routine proceeds to routine 622, where the position coordinates of a specific point on this lead line, for example, the coordinates of point Q in FIG. 22, are calculated, and the process proceeds to end routine 630. Otherwise, the process proceeds to routine 624, where it is determined whether or not to change the binarization threshold and perform pattern detection again.

次に、精位置検出ルーチン556の詳細を第24図のプ
ログラムフローチャートと第25図、第26図を参照し
て説明する。上述の粗位置検出ではサンプリングされた
粗い標準パターンを用いているため、求められた特定点
QのX、Y座標はサンプリング間隔に相当する誤差を含
む。そこで第25図の如(、点Qの座標と特定の位置関
係にあるX1〜X2+ Xy〜x*r yx〜yzを第
1.第2゜第3の探索領域に指定し、それぞれの領域で
第26図(A)、(B)、(C)に示す精密な標準パタ
ーンを用いた位置検出を行なう。これらの標準パターン
も12X12絵素からなっている。このようにすれば、
第1.第2の探索領域で求めたX座標の中心から点Qの
正確なX座標が求まり、また第3領域で求めたYsi標
から点Qの正確なY座標が求まる。
Next, details of the precise position detection routine 556 will be explained with reference to the program flowchart of FIG. 24 and FIGS. 25 and 26. Since the coarse position detection described above uses a sampled coarse standard pattern, the determined X and Y coordinates of the specific point Q include an error corresponding to the sampling interval. Therefore, as shown in FIG. Position detection is performed using precise standard patterns shown in Figures 26 (A), (B), and (C).These standard patterns also consist of 12 x 12 pixels.
1st. The accurate X coordinate of point Q is determined from the center of the X coordinate determined in the second search area, and the accurate Y coordinate of point Q is determined from the Ysi mark determined in the third search area.

第24図のプログラムでは、先ずルーチン642で、使
用する標準パターンを示すパラメータに番号「O」をセ
ットする。この番号が「0」のときは、ルーチン644
〜648において、例えば第26図(A)の標準パター
ン231を用い、探索領域をX1〜x2に指定したパタ
ーンマツチングを実行し、検出されたX、Y座標と一致
度データを番号に対応した所定のメモリ領域に登録する
ようデータ処理装置が動作する。上記パラメータはルー
チン650で+1される。判定ルーチン652はこの値
が1より大きいか否かを判定し、1より大きければルー
チン654に進み、そうでなければ644に戻る。これ
によって1番号「1」に対応して標準パターン232を
用い、X、〜X。
In the program shown in FIG. 24, first, in routine 642, a number "O" is set in a parameter indicating the standard pattern to be used. When this number is "0", routine 644
In steps 648 to 648, for example, using the standard pattern 231 in FIG. 26(A), pattern matching is performed with the search area specified as X1 to x2, and the detected The data processing device operates to register in a predetermined memory area. The above parameters are incremented by 1 in routine 650. Determination routine 652 determines whether this value is greater than 1, and if greater than 1, proceeds to routine 654, otherwise returns to 644. As a result, the standard pattern 232 is used corresponding to the number "1", and X, to X.

を探索領域とするパターンマツチングが実行される。Pattern matching is performed using the search area as the search area.

ルーチン654は2回のパターンマツチングにより得ら
れた一致度が所定値以上が否かを判定する。−軟度が低
ければルーチン660,662に進んで映像二値化のし
きい値を変更し、ルーチン642からの処理をやり直す
。高い一致度が得られれば、ルーチン654から656
に進み、2つのX座標からリード線の幅を検出する。こ
のリード幅はルーチン658で判定され、予め部品毎に
決っている標準値の許容範囲に収まっているか否かが判
定される。もし誤差が大き過ぎればルーチン660に進
み、映像の二値化しきい値を変える。
Routine 654 determines whether the degree of matching obtained by pattern matching twice is greater than or equal to a predetermined value. - If the softness is low, proceed to routines 660 and 662 to change the threshold for video binarization, and repeat the processing from routine 642. If a high match is obtained, routines 654 to 656
, and detect the width of the lead line from the two X coordinates. This lead width is determined in a routine 658, and it is determined whether or not it falls within an allowable range of standard values predetermined for each component. If the error is too large, routine 660 is entered to change the video binarization threshold.

許容範囲内にあればルーチン664,666に進み、第
3の探索範@y工〜y2で標準パターン233を用いた
パターンマツチングを実行する。
If it is within the allowable range, the process proceeds to routines 664 and 666, and pattern matching using the standard pattern 233 is executed in the third search range @y-y2.

このマツチング結果はルーチン668で判定され。This matching result is determined in routine 668.

高い一致度が得られていればルーチン670に進んでリ
ード線の中心点QのX、Y座標が計算される。次いでル
ーチン672において上記計算結果が撮像視野に対応し
た所定のメモリ領域に記憶され、終了ルーチン676に
進む。
If a high degree of coincidence is obtained, the routine proceeds to routine 670, where the X and Y coordinates of the center point Q of the lead line are calculated. Next, in routine 672, the calculation result is stored in a predetermined memory area corresponding to the imaging field of view, and the process proceeds to end routine 676.

尚、上記の説明は撮像領域13bのy軸方向に延びるリ
ード線の位置検出について述べたが、これとは逆向きあ
るいは直交関係にある第1.第3の撮像領域13a、1
3cにおいては第26図(D)に示す標準パターン23
4が必要となる。
In addition, although the above description describes the position detection of the lead wire extending in the y-axis direction of the imaging area 13b, the first lead wire that is in the opposite direction or orthogonal relationship thereto is detected. Third imaging area 13a, 1
3c, the standard pattern 23 shown in FIG. 26(D)
4 is required.

また第2.第3の撮像領域ではリード幅およびその中心
位置の計算に用いるX座標とYf′!i標が逆の関係に
なる。これらの事項については、第24図のプログラム
の個々のルーチンにおいて、その時点での部品の種類お
よび撮像領域を示すパラメータを参照して処理内容を決
めるようにすればよいため、このプログラムを複数種類
の部品の複数の撮像視野に共通に適用できる。また、第
26図と第15図の1lil$!!パターンは共用でき
る。
Also second. In the third imaging area, the X coordinate and Yf'! are used to calculate the lead width and its center position. The i mark has an inverse relationship. Regarding these matters, in each routine of the program shown in Fig. 24, the processing contents can be determined by referring to the parameters indicating the type of part and the imaging area at that time, so this program can be used in multiple types. can be commonly applied to multiple imaging fields of view of parts. Also, 1lil$ in Figures 26 and 15! ! Patterns can be shared.

第27図は1以上説明したプログラム制御による1個の
部品の吸着から基板上への搭載までの各部の動作をタイ
ムチャートに示したものである。
FIG. 27 is a time chart showing the operations of each part from picking up one part to mounting it on the board under the program control described above.

以上説明したように、本発明の自動組立装置では2台の
撮像装置を用い、第1の撮像装置で基板の位置検出を行
ない、第2の撮像装置で部品の位置検出を行なうように
している。互いに異なる高さに位置した検出対象に対し
て、このように2台の撮像装置を用いることによって、
焦点合せ作業が不要となり、処理時間の短縮と検出精度
の向上および撮像系位置合せ機構の簡単化が図れる。ま
た、本発明によれば部品の位置検出を複数の撮像視野で
行なった特徴検出の結果から求めるようにしているため
、大きさの異なる部品を同一の認識手法で位置検出でき
、特に対物レンズの移動によって撮像視野を切り換える
方式を採用した場合には、これらの認識処理を簡単な機
構で短詩Imに実現できる。この場合、第6図に示した
ように部品を背面から照明し、そのシルエツト像を撮漁
するようにすると、単に部品表面の曲面での光反射に起
因した部品形状の乱れを防止できるばかりでなく、部品
の背面にある基板表面の模様を遮蔽して部品のみ撮像で
きるため、パターンの誤認識を防止できる利点がある。
As explained above, the automatic assembly apparatus of the present invention uses two imaging devices, the first imaging device detects the position of the board, and the second imaging device detects the position of the component. . By using two imaging devices in this way for detection targets located at different heights,
Focusing work is no longer necessary, reducing processing time, improving detection accuracy, and simplifying the imaging system positioning mechanism. Furthermore, according to the present invention, the position of a component is determined from the results of feature detection performed in a plurality of imaging fields, so the position of components of different sizes can be detected using the same recognition method. If a method of switching the imaging field of view by movement is adopted, these recognition processes can be realized in a short poem with a simple mechanism. In this case, by illuminating the part from the back and photographing its silhouette image as shown in Figure 6, it is possible to simply prevent the part shape from being distorted due to light reflection on the curved surface of the part. Since the pattern on the surface of the board on the back of the component can be blocked and only the component can be imaged, it has the advantage of preventing misrecognition of the pattern.

尚、実施例では部品と基板との間に光反射板を挿入し、
投光器からの横方向の投射光が上記光反射板で上向きに
反射されて部品のシルエツト像が撮像されるようにした
が、この反射板は部品の位置検出時に挿入され部品搭載
時に吸着ヘッド直下から退避できればよいため、第6図
のワークパレット24を光反射板と兼用させ、要素27
.28を省略した構造としてもよい。
In addition, in the example, a light reflecting plate is inserted between the component and the board,
The horizontally projected light from the projector is reflected upward by the light reflecting plate to capture a silhouette image of the part, but this reflecting plate is inserted when detecting the position of the part, and is inserted from directly below the suction head when loading the part. As long as it can be evacuated, the work pallet 24 shown in FIG. 6 is used also as a light reflecting plate, and the element 27
.. It is also possible to have a structure in which 28 is omitted.

この場合、ワークパレットの部品受は部24を透明部材
で構成し、その内側に光源を内蔵するか、あるいは部品
受は部24の内側に反射板を取り付け、投光器29から
の光が上向きに反射すればよい。
In this case, the part 24 of the work pallet parts receiver is made of a transparent member, and a light source is built inside the part 24, or a reflector is attached to the inside of the part 24, so that the light from the projector 29 is reflected upward. do it.

実施例ではLSI等の電子部品をプリント基板上の端子
形成面に重ねる組立作業について述べているが、本発明
の特徴的な構成は、部品を基板上に設けた孔に差し込む
作業等、実施例以外の組立作業の自動化にも適用できる
こと明らかである。
The embodiment describes an assembly operation in which an electronic component such as an LSI is stacked on a terminal forming surface of a printed circuit board, but the characteristic configuration of the present invention is an assembly operation in which an electronic component such as an LSI is stacked on a terminal forming surface of a printed circuit board. It is clear that this method can also be applied to the automation of other assembly operations.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は電子部品が搭載されるプリント基板1の1例を
示す図、第2図、第3図および第4図はそれぞれ上記プ
リント基板に搭載される電子部品10の形状の1例を示
す図、第5図はプリント基板上の端子と電子部品のリー
ド線端部の接続状態を示す図、第6図はプリント基板上
に上記電子部品を自動的に搭載する装置の機構部を概略
的に示す斜視図、第7図は上記自動搭載装置の第1の撮
像装置の光学系を説明するための図、第8図は上記自動
搭載装置の制御系の全体構成を示すブロック図、第9図
は上記第8図におけるパターン検出回路50の具体的構
成の1例を示すブロック図、第10図は第9図における
映像メモリ62と部分パターン切り出し回路63の具体
的構成を示す図、第11図は第9図におけるタイミング
制御回路60の具体的構成を示す図、第12図は第9図
における領域分割回路70の具体的構成を示す図。 第13図は上記自動搭載装置の概略的な制御手順を示す
プログラム・フローチャート、第14図はプリント基板
1に形成されている位置決め用のクロスマークの形状と
撮像視野との関係を示す図、第15図(A)、(B)は
それぞれ上記クロスマークの位置検出に適用される標準
パターンを示す図、第16図(A)は第13図における
プリント基板り位置補正ルーチン302の詳細を示すプ
ログラム・フローチャート、第16図(B)は第16図
(A)におけるマーク位置検出ルーチン404の更に詳
細な手順を示すプログラム・フローチャート、第17図
は第13図における部品供給ルーチン312.の詳細を
示すプログラム・フローチャート、第18図は第13図
における部品搭載ルーチン315の詳細を示すプログラ
ム・フローチャート、第19図は第13図のルーチン3
13の詳細を示すプログラム・フローチャート、第20
図は第19図のリード線位置検出ルーチン524 (5
28,542)の詳細を示すプログラム・フローチャー
ト、第21図は第20図のリード線粗位置検出ルーチン
552の更に詳細な手順を示すプログラム・フローチャ
ート、第22図(A)、(B)は撮像視野に含まれるリ
ード線と領域分割との関係を説明するための図、第23
図は粗位置検出のために適用する標準パターンの1例を
、示す図、第24図は第20図のリード線精位置検出ル
ーチン556の更に詳細な手順を示すプログラム・フロ
ーチャート、第25図は上記精位置検出のために設定さ
れるパターン探索領域の説明図、第26図(A)〜(D
)はそれぞれ精位置検出のために適用される標準パター
ンの1例を示す図、第27図は上記自動搭載装置により
1つの電子部品が処理される期間内における主要素の動
るプリント基板、20はプリント基板移動テーブル、2
2は部品供給装置、23はワークパレット、25は部品
を保持するための真空吸着ヘッド、27は光反射板、3
0は部品位置検出用のテレビカメラ、34は基板位l検
出用のテレビカメラ、31.35は対物レンズ、32.
36は接眼レンズ、29.37は投光器である。 第7目 / tρC )へ 72昏口 第1夕目 (A) (B) 21/ 第17目 竿/3目
FIG. 1 shows an example of a printed circuit board 1 on which electronic components are mounted, and FIGS. 2, 3, and 4 each show an example of the shape of an electronic component 10 mounted on the printed circuit board. Figure 5 is a diagram showing the connection state between the terminal on the printed circuit board and the lead wire end of the electronic component, and Figure 6 is a schematic diagram of the mechanical part of the device that automatically mounts the electronic component on the printed circuit board. 7 is a diagram for explaining the optical system of the first imaging device of the automatic loading device, FIG. 8 is a block diagram showing the overall configuration of the control system of the automatic loading device, and FIG. 9 is a perspective view shown in FIG. 10 is a block diagram showing an example of a specific configuration of the pattern detection circuit 50 in FIG. 8, FIG. 12 is a diagram showing a specific configuration of the timing control circuit 60 in FIG. 9, and FIG. 12 is a diagram showing a specific configuration of the area dividing circuit 70 in FIG. 9. FIG. 13 is a program flowchart showing a schematic control procedure of the automatic mounting device, FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the shape of the positioning cross mark formed on the printed circuit board 1 and the imaging field of view, and FIG. 15(A) and 15(B) are diagrams each showing a standard pattern applied to detecting the position of the cross mark, and FIG. 16(A) is a program showing details of the printed circuit board position correction routine 302 in FIG. 13. - Flowchart: FIG. 16(B) is a program flowchart showing a more detailed procedure of the mark position detection routine 404 in FIG. 16(A), and FIG. 17 is a program flowchart showing a more detailed procedure of the mark position detection routine 404 in FIG. 13. 18 is a program flowchart showing details of the component mounting routine 315 in FIG. 13, and FIG. 19 is a program flowchart showing details of the component mounting routine 315 in FIG.
Program flowchart showing details of No. 13, No. 20
The figure shows the lead wire position detection routine 524 (5
28, 542), FIG. 21 is a program flowchart showing more detailed steps of the lead wire rough position detection routine 552 of FIG. 20, and FIGS. 22(A) and (B) are imaging Diagram 23 for explaining the relationship between lead lines included in the field of view and area division
The figure shows an example of a standard pattern applied for rough position detection, FIG. 24 is a program flowchart showing a more detailed procedure of the lead wire fine position detection routine 556 of FIG. 20, and FIG. An explanatory diagram of the pattern search area set for the above-mentioned precise position detection, FIGS. 26(A) to 26(D)
) are diagrams each showing an example of a standard pattern applied for precise position detection, and FIG. is a printed circuit board moving table, 2
2 is a parts supply device, 23 is a work pallet, 25 is a vacuum suction head for holding parts, 27 is a light reflection plate, 3
0 is a television camera for detecting component position, 34 is a television camera for detecting board position l, 31.35 is an objective lens, 32.
36 is an eyepiece lens, and 29.37 is a projector. To the 7th eye / tρC ) 72 Kokou 1st evening (A) (B) 21 / 17th rod / 3rd eye

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.複数のリード線を有する部品を搭載すべき基板上の
所定位置の上空に移動するための部品移動手段と、移動
した上記部品のリード線に基板上から光を照射するため
の照射手段と、上記照射手段により照射された光の透過
光により上記部品のリード線の少なくとも2つの部品領
域を撮像するための撮像手段と、上記部品のリード線の
先端を含む検出すべき少なくとも2つの特定領域の基準
位置情報を記憶する記憶手段と、上記記憶手段から読み
出される検出すべき特定領域の基準位置情報に応じて、
上記撮像手段の撮像領域を移動させる手段と、移動後に
上記撮像手段により撮像された撮像領域を上記部品のリ
ード線の大きさまたは間隔に基づいて分割し、分割され
た領域に存在する上記リード線のうち先端に位置するリ
ード線の部分パターンの上記撮像手段からみた位置を検
出する手段とを有することを特徴とする部品の位置検出
装置。
1. a component moving means for moving a component having a plurality of lead wires to a predetermined position on a board to be mounted; an irradiation means for irradiating the lead wires of the moved component with light from above the board; an imaging means for imaging at least two component regions of the lead wire of the component by transmitted light of the light irradiated by the irradiation means; and standards for at least two specific regions to be detected including the tips of the lead wires of the component; According to a storage means for storing position information and reference position information of a specific area to be detected read from the storage means,
means for moving the imaging region of the imaging means, and dividing the imaging region imaged by the imaging means after the movement based on the size or interval of the lead wires of the component, and the lead wires existing in the divided regions; A device for detecting the position of a component, comprising means for detecting the position of a partial pattern of the lead wire located at the tip thereof as seen from the imaging means.
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