JPH03103719A - 電子部品装着機における電子部品認識装置 - Google Patents
電子部品装着機における電子部品認識装置Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
品吸着ノズルに吸着されている電子部品のシルエットを
下方から撮像するための、電子部品装着機における背景
装置に関するものである。
する。第7図は電子部品装着機(以下単に装着機と呼称
する)の概略外観を示す。
品供給テーブル1と、電子部品(以下、単に部品ともい
う〉をプリント基板に装着する装着ヘッドを備えたイン
デックスユニット2と、プリント基板を乗せたxyテー
ブル3と、これらの動作を有機的に制御する制御装置(
図示せず)の4つの要素で構成されている。
び位置関係を斜視図として示す。部品供給テーブル1l
,:は、電子部品をテープ内に保有し、これを連続的に
供給するテープフイーダ4が多数装着されており、制御
装置からの命令に応じて部品供給テーブル1が移動して
部品吸着ステーションに所要のテープフイーダ4が持ち
来たされるようになっている。
)によって割り出された角度だけインデックステーブル
5を駆動軸6を介して回勅する。インデックステーブル
5には、部品装着を司る複数個の装着ヘッド7が回勅自
在及び回動軸方向に上下摺勅自在に設けられている。装
着ヘッド7の下方先端部には部品を真空吸着するための
ノズル8が備えられている。ノズル8に吸着された部品
9はxyテーブル3上のプリント基板上に搭載される前
に、朶ラー10を介して視覚カメラ11′ELび画像f
i理装置12によって吸着姿勢を撮像認識され、所望の
姿勢からの角度ずれ量Δθ及びxy方向の位置ずれ量Δ
X,Δyを予め補正される。
図である。今、図において、吸着ステーション■に位置
せしめられたテーブフイーダ4の真上に来たある特定の
電子部品装着ヘッドA(以下ヘッドAと呼ぶ)に注目し
て部品装置の過程を説明する。ヘッドA(7)は、上下
動作を司る図示しないカムリンク機構によって下降しテ
ープフィーダ4上に配置用意された部品9を真空吸着し
再び上昇する。ヘッドAは、インデックステーブルの間
欠回勅によって、(図の場合30度ピッチの間欠回勅)
、吸着ステーションのからステーション■、ステーショ
ン■からステーション■へと回勅され、それぞれのステ
ーションで通常0.1秒から0.3秒程度の短時間停留
する。ヘッドAがステーション■に停留すると、ステー
ション■の下方にセットされている撮像カメラ11及び
画像処理装置12によって部品9の吸着姿勢が定量的に
いわゆる視覚認識され、プリント基板に装着される所望
の座標x,y,角度θに対するずれ量ΔX,Δy,Δθ
が測定される。プリント基板に部品9が装着されるとき
の角度姿勢θは、上記Δθに対する補正を含めて、ステ
ーション■で付与される。すなわち、ステーション■で
は、軸端に摩擦円板18を有する角度位置決め用モータ
16を下降させて、摩擦円板18をヘッドAの上部に取
付けられている摩擦円板15に接触させて所要角度だけ
該モータ16を回わすことにより、上記の角度姿勢の付
与を行う。
制御される。モータ16を含む上記角度付与機構は、ス
テーション■でのヘッドAの停留時間内に摩擦円板15
と18の接近一接触→回勅一離脱の動作ができるように
上下移動可能になっている。ステーション■においては
、上記ステーション■での部品の角度付与が通正であっ
たか否かが部品チェック用撮像カメラ11及び画像処理
装置によってチェックされ、適正である場合はステーシ
ョン■において、予めxyテーブル3によって前記ΔX
,Δyに対する補正値も含めて移動位置決めされている
プリント基板13上の所定の位置にヘッドが降下し看板
する。この状態でノズル8内の真空が大気状態に戻され
て、部品9が開放され、つぎの動作でノズル8のみが上
昇し、プリント基板13への部品装着が完了する。部品
角度付与が適正でなかった場合は装着動作を行わず、部
品をステーション■において、部品受け皿14に排出し
、ヘッドAは再びテープフィーダが配設されている吸着
ステーション■に戻って以上と同様の動作を制御装置の
命令に従って再び実行する。
を行っており、従って、部晶装着勅作は、インデックス
テーブルの間欠回動ピッチに相当する高速度で実行され
ることになる。
来方式を示す。部品の撮像に際しては部品の輪郭を鮮明
に得る必要があるが、一般に部品は白いもの、黒いもの
等各種の色調がある上、形状も多様なため、照明による
部品の浮き上げは困難であるから、部品を照明はせずに
部品の背景を明るく照明し、その中に部品をシルエット
状に浮き上がらせて白黒のコントラストの強い像を得る
ようにしている。このため、第11図の例は、部品装着
ヘッド7の吸着ノズル8に白色様の背景円板21を取付
、これを照明光源19によって、部品9に光が直接当た
らないよう遮蔽板20によってカバーしつつ照明してい
る。照明によって白色様に反射する背景円板21の中に
シルエットとして浮き上がった部品の像は反射ミラー1
0によって光路を変えられた後、カメラ11によって撮
像される。第12図(a) , (b) . (C)は
、撮像された各種電子部品のシルエット画像の例を示す
。
、部品装着へッド7を透明材で構成し、かつ吸着ノズル
8の背部に白色状の不透明ガラス様物体22を配設し、
これをヘッド7の上方に設置された照明用光源19から
の光によって白色状に輝かせて部品の背景を作り出すよ
うにしている。
構成に係る上記従来技術は、部品を直接照明するものに
比較して、それなりの効果は認められるが、次のような
工学上の問題点或いは欠点がある。
次の問題点がある。
ヘッド7の動作域内に配設せねばならないので、動作域
に余分な空間的スペースをとることになり、装置が大型
になり、また、万が一、装着ヘッド7が故障または誤動
作して、ヘッド部分が落下またはヘッドそのものが下降
した場合には、照明系,光学系,及びヘッドそのものが
破損し、重大な故障となる。
光が当たらなぬようにしながら背景円板21のみに光を
照射することが相当むずかしく、遮蔽板20の配設設計
に多くの困難を要するのみならず、部品9の多様性のた
め、同じ設計の背景板や照明系を用いたのでは不確定性
が常につきまとう。
着ノズルのみでは吸着動作を実行できぬため、多くの場
合,同一ヘッドに自動切り替え式の複数の吸着ノズルを
配設するが、第11図の方式では、背景円板21が例え
ば部品サイズの2〜3倍の寸法を必要とするため、ノズ
ルを互に近接するのが困難となり、ヘッドのノズル設置
部の寸法がかなり大きく重くなり、強度上、装着機その
ものが大型かつ高価となる。
問題点がある。
く、かつ重量増となり、(3)と同様の不利益がある。
、一般にこの種材料は強度的に弱く、且つヘッド7は回
転するので、光源やその給電系の組込み構成もかなり煩
雑なものとなる。
解決するものであって、照明用光源の配置を装着ヘッド
動作域内にすることを必要とせず、また装着ヘッドの故
障により部品やヘッドが落下しても光源系が損傷を受け
ず、電子部品への直接照明光の遮蔽が容易であり、ヘッ
ドの複ノズル化への対応も容易であり、装着ヘッドの重
量増や強度低下を招かない、電子部品装着機における電
子部品盪像用背景装置を}是イ共することを目的として
いる。
ノズル軸線に直角方向或いは略直角方向に側面から入射
した光を乱反射,拡散もしくは拡散により下面から出す
背景板と、そのように光を入射させる照明手段を備える
。
印加によって励起し自己発光する背景板を用いる。
り背景板下面から出る光は、吸着ノズル下端に吸着され
ている電子部品を背後から(上方から)照らし、これを
下方から見ると、背景板下面が一様な背景となって電子
部品がシルエットとして映し出される。
る背景板も、同様に電子部品をシルエットとして映し出
す一様に輝く背景を与える。
より説明する。
大図である。同図に示されているように、電子部品装着
ヘッド7の下端には電子部品吸着ノズル8の上部の周り
に位置する背景板23が設けられている。照明用の光源
19は、背景板23の略側方に不図示の静止部材で支持
され、遮蔽板20によって光は背景板23の側部へのみ
照射されるようになっている。
に示すように、全体が平面的にみて円形の箱状を呈し、
内面が光学的に乱反射面24を構成しており、光源19
から背景板の透明な側方のガラ様体部25を透過して進
入した光が内面の乱反射面24に当たって乱反射し、下
方へ透過し、部品9を裏側から照明するようになってい
る。したがって撮像カメラ1】で部品9を下から見ると
、背景板23は光の色(例えば昼光色)を帯びた明るい
一様な背景をなし、部品9はこの背景板23をバックに
くっきりした黒色のシルエットとして撮像される。
。本実施例においては、第3図に示されているような透
明箱状の背景板23の内部に微細な乱反射部材が充満さ
れている。したがって第1図の光源19から背景板23
へ側方から入射した光は乱反射部材で乱反射し、部品9
を背後から一様に照明する。乱反射部材は、第4図に示
されているように、多数の反射面を有する他面ガラス様
多面体26.27で構成することができる。
向に配置されているが、必ずしもこの位置ではなく、略
直角から照射するようにしても同様の効果が得られる。
向の或る長さに対応する弧状もしくは弧状配列の光源で
もよい。後者の光源の場合、第1図における入射用ガラ
ス様体部25はそれに対応する周方向長さを有するもの
とする。
自己発光する背景板23を用いた実施例を示す。この実
施例は、第6図に示されているように、内部が中空のガ
ラス様箱体の内部に液体又4よ固体の例えば蛍光物質等
の発光物質,或はLED素子等の発光半導体等から成る
発光体33を充満又は内壁に塗布してあり、この発光体
33に光(レーザ光或は紫外光線等)、或いは電気エネ
ルギを印加して発光させ、第1〜4図に関して述べたも
のと同様に部品9をその背後から照明するようにしたも
のである。
れている。なお、本例は、電気エネルギを印加する例で
あるが、光線或はレーザ光を印加するときは、これを部
品装着ノズル8の軸に対して直角或は略直角方向から背
景板23に照射するように実施される。背景板23の発
光体33Cは、′s6図に示されているように、電線3
2及び接点31を介して外部から電気エネルギが印加さ
れるようになっている。他方、第5図に示されているよ
うに、接点31に対応して可動接点29が配置され、こ
の接点は装着ヘッド7が撮像ステーションに来るたびに
、カム或は適当な駆動手段で背景板23側の接点31に
接触するようになっている。この可動接点29は、電源
の1端に接続されており、電源28の他端は装着ヘッド
7を担持しているインデックステーブルに対する転がり
式電気接点30に接続されて電気回路が構成ざれている
。
この回路によって発光体33に電荷を作用させ、発光体
が電気エネルギによって発光し、一様な撮像背景ができ
る。
板23に代えて、半透明の光散乱性のプラスチック様の
一体材料で背景板を構成し、この背景板は側方から、点
状の或は円周方向にある長さをもつ光源によって照射し
ても、該一体材料内での光の散乱により、下方から見て
一様に明るく光る背景を得ることができる。
した透明箱体でもよい。
外の側方に設けることができる。このため、ヘッド動作
域C余分なスペースを要しないので電子部品装着機が大
型化しない。万、装着ヘッドが落下もしくは降下しても
下方に光源がないので、それを破損する事故は起らない
。光源によって電子部品が直接照射されるのを防ぐこと
が容易である。光源および光通路を装着ヘッド毎に設け
る要はないので、装着ヘッドの大型化や重量増を来たさ
ず、また装着ヘッドの複雑化や強度低下を招かず、光源
の保守も容易である。カメラを従来よりも電子部品に接
近させることが出来るので映像がより鮮明になり、部品
の画像認識精度を向上させ得る。自己発光する背景板を
用いた場合にも、上記と同様の効果があり、特に電気エ
ネルギによる発光の場合は、光源がないため、光源から
の不要な光の遮蔽や洩れ対策が不要であって光学的なノ
イズがない上に、光源ランプの寿命切れや、光源のよご
れ対策や清掃が殆んど不要となるため、信頼性が著しく
向上する。
装着ノズル近傍の光学系の拡大立面図、第2図及第3図
は背景板のそれぞれ異る実施例を示す断面図、第4図は
第3図に用いる微小な乱反射多面体の実施例を示す立面
図、第5図は他の実施例に対応した回路の実施例を示す
図、第6図は第5図に示されている背景板の拡大断面図
である。第7図〜13図は従来例を示す図で、第7図は
電子部品装着機の斜視図、第8図は要部全体を示す斜視
図、第9図はその模式的平面図、第10図はその作用を
説明するための部分拡大立面図、第11図は電子部吸着
ノズル近傍の光学系の拡大立面図、第12図(a)(b
) , (c)は電子部品のシルエット像の例を示す平
面図、第13図は他の光学系の例を示す立面図である。 7・・・電子部品装着ヘッド 8・・・電子部品吸着ノズル 9・・・電子部品 11・・・撮像カメラ19・
・・照明用光源 20・・・遮光板23・・・背景
板 24・・・乱反射面26.27・・・多面
ガラス様多面体 33・・・自己発光体 第 5 図 第 6 図 第 7 図 tZ・゜・U巴伏イ\店明カラス様体
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 電子部品装着機の部品装着ヘッドの下部に突出して
いる部品吸着ヘッドの下端に吸着されている電子部品を
下方からシルエットとして撮像するための背景装置であ
って、部品装着ヘッドの下端において部品吸着ヘッドの
周りに配置され、側面から入射する光を乱反 射,拡散もしくは散乱により下面から出す背景板と、該
背景板に側方から吸着ノズルの軸線と直角もしくは略直
角に光を入射させる照明手段と、からなることを特徴と
する電子部品装着機における電子部品撮像用背景装置。 2 背景板は内部が空洞である箱状体であり、その内面
が乱反射面を構成している請求項1記載の電子部品装着
機における電子部品撮像用背景装置。 3 背景板は内部が空洞である箱状体であり、その空洞
内には、複数の反射面を有する微細なガラス様多面体が
多数封入されている請求項1記載の電子部品装着機おけ
る電子部品撮像用背景装置。 4 背景板は光散乱性の中実な一体材料よりなる請求項
1記載の電子部品装着機おける電子部品撮像用背景装置
。 5 背景板は内部が空洞である箱状体であり、その空洞
内に光散乱性の懸濁液が封入されている請求項1記載の
電子部品装着機おける電子部品撮像用背景装置。 6 電子部品装着機の部品装着ヘッドの下部に突出して
いる部品吸着ヘッドの下端に吸着されている電子部品を
下方からシルエットとして撮像するための背景装置であ
って、部品装着ヘッドの下端において部品吸着ヘッドの
周りに配置され、電気エネルギーの印加又は光もしくは
紫外光の入射により励起されて自己発光する背景板と,
該背景板に電気エネル ギーを印加する手段又は該背景板の側方から吸着ノズル
の軸線と直角もしくは略直角方向に光もしくは紫外光を
入射させる手段とからなる電子部品装着機おける電子部
品撮像用背景装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1241136A JP2912392B2 (ja) | 1989-09-18 | 1989-09-18 | 電子部品装着機における電子部品認識装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1241136A JP2912392B2 (ja) | 1989-09-18 | 1989-09-18 | 電子部品装着機における電子部品認識装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03103719A true JPH03103719A (ja) | 1991-04-30 |
JP2912392B2 JP2912392B2 (ja) | 1999-06-28 |
Family
ID=17069814
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1241136A Expired - Lifetime JP2912392B2 (ja) | 1989-09-18 | 1989-09-18 | 電子部品装着機における電子部品認識装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2912392B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009002679A (ja) * | 2007-06-19 | 2009-01-08 | Tateyama Machine Kk | 工具欠陥検査装置 |
-
1989
- 1989-09-18 JP JP1241136A patent/JP2912392B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009002679A (ja) * | 2007-06-19 | 2009-01-08 | Tateyama Machine Kk | 工具欠陥検査装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2912392B2 (ja) | 1999-06-28 |
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