JPH04332198A - Part mounting apparatus - Google Patents

Part mounting apparatus

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JPH04332198A
JPH04332198A JP3101118A JP10111891A JPH04332198A JP H04332198 A JPH04332198 A JP H04332198A JP 3101118 A JP3101118 A JP 3101118A JP 10111891 A JP10111891 A JP 10111891A JP H04332198 A JPH04332198 A JP H04332198A
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electronic component
lead
leads
center
data
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Toshimasa Hirate
利昌 平手
Fumiaki Takeuchi
文章 竹内
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

PURPOSE:To prevent damage of electronic parts and improve mounting tact time by forecastingly calculating a region where leads within part imaging screen exist to detect desired leads among the scanning lines of imaging means of only such region and by calculating center coordinates and gradient of the parts as a whole to carry out compensation of position. CONSTITUTION:A region of the part forecasting existence of electronic parts and leads among an imaging data, namely a video data of electronic parts is calculated with a measuring window calculating means 21. Only the predetermined number of leads on one side of an electronic part are effectively and independently detected only for such region with an IC lead detecting means 23 and moreover the center coordinates in the four directions of an electronic part are calculated by an IC center gradient calculating means 24 while recognition failure is prevented, even if deflection to the rotating direction of an electronic part is large. Thereafter, displacement of an electronic part is calculated by a mounting compensation data transmitting means 25 and the data obtained is transmitted to a mounting device controller 19.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

[発明の目的] [Purpose of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品等を基板に自
動的に且つ高速・高精度に実装する部品実装装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a component mounting apparatus for automatically mounting electronic components and the like on a board at high speed and with high precision.

【0002】0002

【従来の技術】従来、部品実装装置において、電子部品
等を基板上に実装する方法は、例えば図11に示す装置
構成により実現されていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a component mounting apparatus, a method for mounting electronic components and the like on a board has been realized, for example, by the apparatus configuration shown in FIG.

【0003】電子部品1を吸着する吸着ヘッド2と、こ
の吸着ヘッド2により吸着された電子部品1を機械的に
位置決めする位置決めステージ3、吸着ヘッド2にて吸
着された電子部品1のリード4を撮像する台1のカメラ
5と、プリント基板6上の基板マーク7を撮像する第2
のカメラ8と、第1及び第2のカメラ5,8を制御して
、電子部品1及びプリント基板6の位置を認識し、認識
データと基準データにより電子部品1及びプリント基板
6の補正データを演算する視覚認識コントローラ9と、
この視覚認識コントローラ9からの補正データを基に、
電子部品1及びプリント基板5の位置補正を相対的に行
なう実装機コントローラ10とから構成されている。
A suction head 2 that suctions the electronic component 1, a positioning stage 3 that mechanically positions the electronic component 1 that is suctioned by the suction head 2, and a positioning stage 3 that mechanically positions the electronic component 1 that is suctioned by the suction head 2. A camera 5 on the stand 1 that takes an image, and a second camera 5 that takes an image of the board mark 7 on the printed circuit board 6.
The camera 8 and the first and second cameras 5 and 8 are controlled to recognize the positions of the electronic component 1 and the printed circuit board 6, and to obtain correction data for the electronic component 1 and the printed circuit board 6 based on the recognition data and reference data. A visual recognition controller 9 that performs calculations;
Based on the correction data from this visual recognition controller 9,
It is composed of a mounting machine controller 10 that relatively corrects the positions of the electronic component 1 and the printed circuit board 5.

【0004】また、位置決めステージ3は、図12に示
すように、電子部品1を四方向から位置規制する規制ヘ
ッド11を有している。このように構成された部品実装
装置においては、電子部品1を梱包用ハードケース(図
示せず)から吸着ヘッド2で1個ずつ吸着し、一旦位置
決めステージ3上に載置し、規制ヘッド11で4方向か
ら電子部品1を挾込む。これにより、機械的に吸着ヘッ
ド2に対する電子部品1の吸着位置の補正(X,Y,Q
方向)を行なっていた。これをプリアライメントという
Further, as shown in FIG. 12, the positioning stage 3 has a regulating head 11 for regulating the position of the electronic component 1 from four directions. In the component mounting apparatus configured in this way, the electronic components 1 are picked up one by one by the suction head 2 from a packaging hard case (not shown), placed on the positioning stage 3, and then the regulating head 11 picks up the electronic components 1 one by one. The electronic component 1 is sandwiched from four directions. This mechanically corrects the suction position of the electronic component 1 with respect to the suction head 2 (X, Y, Q
direction). This is called prealignment.

【0005】このプリアライメント後、再び吸着ヘッド
2が電子部品1を吸着し、第1のカメラ5上に移動し、
そこで電子部品1と吸着ヘッド2との位置ズレを改めて
視覚認識によって取込み、高精度な補正データを実装機
コントローラ10に送信して実装を行なっていた。そこ
で、更に電子部品認識の従来の方法について述べる。図
13は、電子部品1の視覚認識方法をモデル化して示し
たもので、吸着ヘッド2に吸着固定された電子部品1を
第1のカメラ5で撮像した状態である。
After this pre-alignment, the suction head 2 again suctions the electronic component 1 and moves it onto the first camera 5.
Therefore, the positional misalignment between the electronic component 1 and the suction head 2 is once again captured by visual recognition, and highly accurate correction data is sent to the mounting machine controller 10 for mounting. Therefore, a conventional method for recognizing electronic components will be further described. FIG. 13 shows a model of the visual recognition method for the electronic component 1, in which the electronic component 1 suctioned and fixed to the suction head 2 is imaged by the first camera 5.

【0006】このように第1のカメラ5で電子部品1を
撮像した後、その画像データを視覚認識コントローラ9
内の画像メモリに記憶し、この記憶したすべての画像デ
ータについて2値化処理を行ない、しかる後に後述する
演算処理を行ない、撮像された像の2値化像の重心及び
傾度を算出していた。光学系が透過光の場合、電子部品
1上が暗く、その他が明るい状態に撮像される。
After imaging the electronic component 1 with the first camera 5 in this way, the image data is sent to the visual recognition controller 9.
All the stored image data was stored in the internal image memory, and all of the stored image data was binarized, and then the arithmetic processing described below was performed to calculate the center of gravity and slope of the binarized image of the captured image. . When the optical system uses transmitted light, the top of the electronic component 1 is imaged in a dark state and the rest is bright.

【0007】また、図13において、計測視野Aとは、
第1のカメラで撮像可能なすべての領域を示す。計測視
野Aの4隅の点を計測視野原点A1 ,端点A2 ,A
3 ,A4とする。この計測視野Aの原点A1  を始
点としてX軸に平行(=即ち、カメラの走査線に平行)
に2値化画像データを抽出する。これをY軸方向に順次
行っていく。ここで得られたデータは、図13の直線L
1 の様にリード4上であれば、鋸歯状に得られる。よ
って、リード4の1本1本の中心が検出される。この中
心からリード群全体の中心を算出していく。次に電子部
品1の1辺、即ちリード群の中心をリード部全ての中心
とすれば、この点は各リード中心の重心として算出可能
である。この作業を電子部品1の4辺全てに処理すれば
、その中心座標・傾度が検出される。
In addition, in FIG. 13, the measurement field of view A is
All areas that can be imaged by the first camera are shown. The four corner points of the measurement field of view A are the measurement field of view origin A1 , end point A2 , A
3, A4. Parallel to the X-axis starting from the origin A1 of this measurement field of view A (=parallel to the scanning line of the camera)
Extract the binarized image data. This is performed sequentially in the Y-axis direction. The data obtained here is the straight line L in Figure 13.
If it is on the lead 4 as in No. 1, a sawtooth shape can be obtained. Therefore, the center of each lead 4 is detected. The center of the entire lead group is calculated from this center. Next, if one side of the electronic component 1, that is, the center of the lead group, is taken as the center of all the lead parts, this point can be calculated as the center of gravity of each lead center. If this operation is performed on all four sides of the electronic component 1, its center coordinates and inclination will be detected.

【0008】図13においては、電子部品1のリード上
部に直線L1 を施すことによってリード中点O1 が
検出される。リード左部に直線L2 を施すことによっ
てリード中点O2 が検出される。同様に直線L3 、
L4 をリード下部、右部に施すことによってリード中
点O3 ,O4 が検出される。次に、これらのリード
中点O1 ,O2 ,O3 ,O4 から電子部品1の
重心位置である中心G、傾度θ1 ,θ2 の算出方法
を説明する。
In FIG. 13, a lead midpoint O1 is detected by drawing a straight line L1 above the lead of the electronic component 1. The lead midpoint O2 is detected by drawing a straight line L2 on the left side of the lead. Similarly, the straight line L3,
By applying L4 to the lower and right parts of the leads, the lead midpoints O3 and O4 are detected. Next, a method of calculating the center G, which is the center of gravity position of the electronic component 1, and the inclinations θ1 and θ2 from these lead midpoints O1, O2, O3, and O4 will be explained.

【0009】リード中点O1 ,O3 を結んで作った
直線を直線L、リード中点O2 ,O4 を結んで作っ
た直線を直線Mとすれば、この2直線の交点がIC計測
重心Gであり、この2直線のX軸・Y軸方向への傾きを
IC傾度θ1 ,θ2 として求めることが可能である
。算出式は以下の通りである。 リード部中点O1 〜O4 の座標を以下の様に定める
。 リード部中点O1   :  (xa,ya)リード部
中点O2   :  (xb,yb)リード部中点O3
   :  (xc,yc)リード部中点O4   :
  (xd,yd)直線Lの方程式    :  (X
−xa)×(yc−ya)=(xc−xa)×(Y−y
a) 直線Mの方程式    :  (X−xb)×(yd−
yb)=(xd−xb)×(Y−yb) IC計測重心Gの座標  :下記 IC傾度θ1 の値  :  θ1 =tan−1[(
yd−yb)/(xd−xb)] IC傾度θ2 の値  :  θ2 =tan−1[(
yc−ya)/(xc−xa)]
If the straight line connecting the lead midpoints O1 and O3 is a straight line L, and the straight line connecting the lead midpoints O2 and O4 is a straight line M, the intersection of these two straight lines is the IC measurement center of gravity G. , it is possible to obtain the inclinations of these two straight lines in the X-axis and Y-axis directions as IC inclinations θ1 and θ2. The calculation formula is as follows. The coordinates of the lead midpoints O1 to O4 are determined as follows. Lead midpoint O1: (xa, ya) Lead midpoint O2: (xb, yb) Lead midpoint O3
: (xc, yc) Lead midpoint O4 :
(xd, yd) Equation of straight line L: (X
-xa)×(yc-ya)=(xc-xa)×(Y-y
a) Equation of straight line M: (X-xb) x (yd-
yb) = (xd-xb) x (Y-yb) Coordinates of IC measurement center of gravity G: Value of IC inclination θ1 below: θ1 = tan-1 [(
yd-yb)/(xd-xb)] Value of IC slope θ2: θ2 = tan-1[(
yc-ya)/(xc-xa)]

【0010】尚最終的な電子部品の傾きはIC傾度θ1
 ,θ2 の平均値として実装機コントローラ10へ送
信される。
[0010]The final inclination of the electronic component is IC inclination θ1
, θ2 is sent to the mounting machine controller 10 as the average value.

【0011】以上の様な手段を用いて従来基板マークの
重心位置を検出し、その値とカメラ中心位置からのズレ
量を比較することにより、吸着ヘッド2と電子部品1の
位置ズレ量及び傾きを検出し、その位置ズレ補正しなが
ら実際のプリント基板6への装着を行ってきた。 [直線L,Mの交点,即ちIC中心座標G]X=(mb
−lb)/(la−ma) Y=(la×mb−lb×ma)/(la−ma)但し
、la,lb,ma,mbは la=(ya−yc)/(xa−xc)lb=(xa×
yc−xc×ya)/(xa−xc)ma=(yb−y
d)/(xb−xd)mb=(xb×yd−xd×yb
)/(xb−xd)以上がIC実装手順の従来方法であ
る。
By detecting the center of gravity position of the conventional board mark using the above-mentioned means and comparing the detected value with the amount of deviation from the camera center position, the amount of positional deviation and inclination of the suction head 2 and the electronic component 1 can be determined. has been detected and the actual mounting onto the printed circuit board 6 has been carried out while correcting the positional deviation. [Intersection of straight lines L and M, that is, IC center coordinates G]X=(mb
-lb)/(la-ma) Y=(la×mb-lb×ma)/(la-ma) However, la, lb, ma, mb are la=(ya-yc)/(xa-xc) lb =(xa×
yc-xc×ya)/(xa-xc)ma=(yb-y
d)/(xb-xd)mb=(xb×yd-xd×yb
)/(xb-xd) The above is the conventional method of IC mounting procedure.

【0012】ここで、第1のカメラ5で電子部品1を撮
像する前に位置決めステージを経由するのは、上記認識
方法が電子部品1のθ方向の回転ズレに対して弱い性質
があったからである。
Here, the reason why the electronic component 1 passes through the positioning stage before being imaged by the first camera 5 is that the above recognition method is weak against rotational deviation of the electronic component 1 in the θ direction. be.

【0013】即ち、図13において電子部品1が大きく
傾けばリード4を検出するための直線L1 〜L4 が
電子部品1の一辺全てのリード4を同時に走査出来なく
なってしまう。しかるに、直接梱包用ハードケースから
電子部品1を取りだした状態では、吸着ヘッド2に対し
て電子部品1はX−Y軸方向に加えてθ方向にも大きく
回転している可能性がある。そのため、上記位置決めス
テージ3が不可欠となってきている。
That is, in FIG. 13, if the electronic component 1 is tilted significantly, the straight lines L1 to L4 for detecting the leads 4 will not be able to scan all the leads 4 on one side of the electronic component 1 at the same time. However, when the electronic component 1 is taken out from the hard case for direct packaging, there is a possibility that the electronic component 1 is rotated significantly with respect to the suction head 2 not only in the X-Y axis direction but also in the θ direction. Therefore, the positioning stage 3 has become essential.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】近年、電子部品のリー
ド及びリードピッチは高密度化・多様化する傾向にある
。そのため、以下の述べるような2つの問題が生じてき
ている。
[Problems to be Solved by the Invention] In recent years, the leads and lead pitches of electronic components have tended to become denser and more diverse. Therefore, two problems have arisen as described below.

【0015】まず、第1に、電子部品のリード高密度化
によって、リード自身が極めて細く且つ薄くなってきて
いる。例えば、近年実用化されてきているTAB部品で
は、従来用いている位置決めステージで位置矯正すれば
、TABリードを曲げてしまいリードを破損してしまう
可能性が出てきた。
First, as the lead density of electronic components increases, the leads themselves are becoming extremely thin and thin. For example, with TAB parts that have been put into practical use in recent years, if the position is corrected using a conventionally used positioning stage, there is a possibility that the TAB leads will be bent and damaged.

【0016】更に、第2の問題として、電子部品の実装
タクトタイムの短縮が難しい点が上げられる。従来の位
置決めステージを介して、電子部品を実装する場合、電
子部品の矯正動作がタクトタイム全体の大きな部分を占
めていて、実装タクトタイムの短縮が不可能な状況にあ
る。上記のような問題点が生じるのは、電子部品認識用
画像処理アルゴリズムが電子部品の回転方向のズレに対
して認識力が低いからである。
Furthermore, a second problem is that it is difficult to shorten the takt time for mounting electronic components. When electronic components are mounted using a conventional positioning stage, the correction operation of the electronic components occupies a large portion of the entire takt time, making it impossible to shorten the mounting tact time. The above problem occurs because the image processing algorithm for electronic component recognition has a low ability to recognize deviations in the rotational direction of electronic components.

【0017】そこで、本発明は上記2つの問題点を解決
するためになされたもので、主として、電子部品そのハ
ードケースから取り出した後に位置決めステージを経由
することなく、たとえ電子部品が回転方向に対して大き
くズレていても直接電子部品認識用カメラで視覚認識を
可能とする機能を与えることによって、電子部品破損を
防ぎ、且つ実装タクトタイムの向上を図る部品実装装置
を提供することを目的とする。 [発明の構成]
Therefore, the present invention was made to solve the above two problems, and its main purpose is to eliminate the need to pass through a positioning stage after taking out the electronic component from its hard case, even if the electronic component is rotated in the direction of rotation. The purpose of the present invention is to provide a component mounting device that prevents damage to electronic components and improves mounting takt time by providing a function that enables direct visual recognition using a camera for electronic component recognition even if there is a large deviation in the electronic component. . [Structure of the invention]

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】そこで、上記目的を達成
するために、本発明は、電子部品等を視覚認識する手段
を有する部品実装装置において、電子部品等の画像を取
込む撮像手段と、この撮像手段から取込んだ画像を濃淡
画像データに変換し、この変換した濃淡画像テータを2
値化処理する画像処理手段を具備し、前記画像処理手段
は、少なくとも前記電子部品等の外径寸法に関するデー
タを記憶する記憶手段と、この記憶手段から、前記撮像
手段による部品撮像画面内中のリードの存在する領域を
予測算出して、その領域についてのみ撮像手段の走査線
に沿って、任意のリードを検出し、この検出された結果
を基に部品全体の中心座標及び傾度を算出する演算手段
とを有することを特徴とする部品実装装置を提供する。
[Means for Solving the Problems] Therefore, in order to achieve the above object, the present invention provides a component mounting apparatus having means for visually recognizing electronic components, etc., which includes an imaging means for capturing an image of the electronic components, etc.; The image captured from this imaging means is converted into grayscale image data, and this converted grayscale image data is converted into 2
The image processing means includes a storage means for storing at least data regarding the outer diameter dimension of the electronic component, etc., and an image of the part imaged by the imaging means from the storage means. A calculation that predicts and calculates the area where a lead exists, detects an arbitrary lead only in that area along the scanning line of the imaging means, and calculates the center coordinates and inclination of the entire part based on the detected results. Provided is a component mounting apparatus characterized by having means.

【0019】[0019]

【作用】このように構成された本発明の部品実装装置に
おいては、基板上に実装するリードを有する電子部品等
を画像として取込み、濃淡画像データに変換し、この変
換したデータを2値化処理するに際し、記憶した部品外
径寸法に関するデータを基に、部品撮像画面内のリード
の存在する領域を予測算出して、その領域についてのみ
撮像手段の走査線に沿って、任意のリードを検出し、こ
の検出された結果を基に、部品全体の中心座標及び傾度
を算出し、この算出値を基に電子部品等の位置補正を行
なう。
[Operation] The component mounting apparatus of the present invention configured as described above captures an electronic component having leads to be mounted on a board as an image, converts it into grayscale image data, and binarizes the converted data. When doing so, the area where the lead exists in the part imaging screen is predicted and calculated based on the stored data regarding the outside diameter of the part, and any lead is detected only in that area along the scanning line of the imaging means. Based on the detected results, the center coordinates and inclination of the entire component are calculated, and the position of the electronic component, etc. is corrected based on the calculated values.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を用い
て説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0021】本実施例は、図1に示すように、電子部品
の外形サイズを実装機コントローラ19から受信するI
Cデータ受信手段20と、このデータをもとにIC撮像
領域を予測する計測ウィンドウ算出手段21と、実際に
電子部品を撮像するIC撮像手段22と、その撮像画像
について電子部品のリードを検出するICリード検出手
段23と、検出されたリードそれぞれの中心から電子部
品自身の中心座標・傾度を算出するIC中心・傾度算出
手段24と、この算出された中心・傾度から電子部品を
プリント基板に実装するための補正データを算出し、実
装機コントローラ19に送信する実装補正データ送信手
段25とを有し、この実装補正データを基に、実装機コ
ントローラ19では吸着ヘッド(図示せず)を制御し、
相対的に電子部品とプリント基板との位置補正を行なう
In this embodiment, as shown in FIG.
C data receiving means 20, measurement window calculating means 21 for predicting the IC imaging area based on this data, IC imaging means 22 for actually imaging the electronic component, and detecting leads of the electronic component in the captured image. An IC lead detection means 23, an IC center/inclination calculation means 24 which calculates the center coordinates/inclination of the electronic component itself from the center of each detected lead, and an electronic component mounted on a printed circuit board based on the calculated center/inclination. The mounter controller 19 has a mounting correction data transmitting means 25 that calculates correction data for the mounter and sends it to the mounter controller 19, and the mounter controller 19 controls a suction head (not shown) based on this mounter controller 19. ,
The relative positions of electronic components and printed circuit boards are corrected.

【0022】このように構成されたものにおいては、ま
ず、ICデータ受信手段20により実装機コントローラ
19と通信を行ない、撮像する電子部品の外形サイズデ
ータ及び認識ICリード本数データを取り込む。
In the device configured as described above, first, the IC data receiving means 20 communicates with the mounting machine controller 19 to take in external size data of the electronic component to be imaged and data on the number of recognized IC leads.

【0023】次に、IC撮像手段22によって、吸着ヘ
ッド(図示せず)に吸着された電子部品を撮像する。こ
れは、例えばICリード上の映像データが鋸歯上のデー
タとして任意の記憶手段(図示せず)に記憶されること
を意味する。
Next, the IC imaging means 22 images the electronic component suctioned by the suction head (not shown). This means that, for example, the video data on the IC lead is stored in an arbitrary storage means (not shown) as data on the sawtooth.

【0024】次に、このデータをもとに計測ウィンドウ
算出手段21によって電子部品の撮像データ、即ち上記
任意の記憶手段に蓄えられた映像データの中で電子部品
及びそのリードが存在すると予測される部分の領域を算
出する。そして、この領域についてのみICリード検出
手段23によって、電子部品1辺における所定本数(=
ICリード認識本数)のリードのみを効率良く、個々に
独立して検出し、更にIC中心傾度算出手段24により
電子部品の回転方向へのズレが大きくても認識不良を防
止しながら電子部品の4方向中心座標を算出する。その
後、実装補正データ送信手段25によって、電子部品の
位置ズレ量を算出して実装機コントローラ19にデータ
送信する。次に電子部品をプリント基板上に実装するた
めの本実施例における視覚認識位置決め処理について、
図2及び図3を用いて説明する。
Next, based on this data, the measurement window calculation means 21 predicts the presence of electronic components and their leads in the electronic component imaging data, that is, the video data stored in the above-mentioned arbitrary storage means. Calculate the area of the part. Then, only for this area, the IC lead detection means 23 detects a predetermined number of leads (=
It efficiently and independently detects only the 4 leads of the electronic component (number of recognized IC leads), and furthermore, the IC center inclination calculation means 24 prevents recognition failure even if there is a large deviation in the rotational direction of the electronic component. Calculate the direction center coordinates. Thereafter, the mounting correction data transmitting means 25 calculates the amount of positional deviation of the electronic component and transmits the data to the mounting machine controller 19. Next, regarding the visual recognition positioning process in this example for mounting electronic components on a printed circuit board,
This will be explained using FIGS. 2 and 3.

【0025】まず、IC外形データを受信する(2−1
)。これは、認識処理しようとする電子部品について、
その外形サイズデータを認識条件として、実装機コント
ローラから受信する。
First, IC external shape data is received (2-1
). This is about the electronic component that you are trying to recognize.
The external size data is received from the mounting machine controller as a recognition condition.

【0026】受信データとしては、図3に示すように、
IC外形サイズC1〜C4 、リードピッチC5 ,C
6 、リードピン数、リード曲がり許容率、画素校正値
、リード本数、リード認識本数がある。ここで、リード
認識本数とは、電子部品のリードを認識する際に、同時
にリードチェックをかける本数である。
As shown in FIG. 3, the received data is as follows.
IC external size C1~C4, lead pitch C5, C
6. Number of lead pins, lead bending tolerance, pixel calibration value, number of leads, and number of recognized leads. Here, the number of leads to be recognized is the number of leads that are simultaneously checked when recognizing the leads of an electronic component.

【0027】次に、この受信したデータを基に、図4に
示すような計測視野D1 を算出する。この計測視野は
D1 、電子部品をカメラにて撮像した際、カメラ視野
内のおよそ存在する位置を示す領域で、電子部品の外形
サイズから自由に設定可能としている。次に、電子部品
を撮像する(2−2)。撮像により取込んだ画像データ
はA/D変換処理を行なった後、任意の記憶手段に記憶
される。
Next, based on the received data, a measurement visual field D1 as shown in FIG. 4 is calculated. This measurement field of view D1 is an area indicating the approximate position within the camera field of view when an electronic component is imaged by a camera, and can be freely set based on the external size of the electronic component. Next, the electronic component is imaged (2-2). Image data captured by imaging is subjected to A/D conversion processing and then stored in an arbitrary storage means.

【0028】次に、受信データを基に、図4に示すよう
なIC上部リード認識用計測ウィンドウD28を算出す
る。このウィンドウD28は、4点D29〜D32から
構成される四角形の領域である。このウィンドウD28
の4点D29〜D32の座標について、具体的な算出例
を以下に示す。 [計測ウィンドウ原点(D29:(X0,Y0)]X0
=255−(X1×r×α) Y0=240−(Y1×r×α) [計測ウィンドウ1点(D30:(X1,Y1)]X1
=255+(X1×r×α) Y1=240−(Y1×r×α) [計測ウィンドウ2点(D31:(X2,Y3)]X0
=255+(X1×r×α) Y0=240+(Y2×r×α) [計測ウィンドウ3点(D32:(X4,Y4)]X1
=255+(X1×r×α) Y1=240−(Y2×r×α) 但し、α/rについては以下の通り α:キャリブレーションデータ(画素校正値)r:ウィ
ンドウ安全率(1.0〜2.0)………ICサイズに対
するウィンドウの大きさの比を示すものである。 X1:IC外形サイズ(図3中C1 )  Y1:IC
外形サイズ(図3中C3 ) X2:IC外形サイズ(図3中C2 )  Y2:IC
外形サイズ(図3中C4 )
Next, a measurement window D28 for IC upper lead recognition as shown in FIG. 4 is calculated based on the received data. This window D28 is a rectangular area composed of four points D29 to D32. This window D28
A specific calculation example will be shown below regarding the coordinates of the four points D29 to D32. [Measurement window origin (D29: (X0, Y0)] X0
=255-(X1×r×α) Y0=240-(Y1×r×α) [Measurement window 1 point (D30: (X1, Y1)] X1
=255+(X1×r×α) Y1=240−(Y1×r×α) [Measurement window 2 points (D31: (X2, Y3)] X0
=255+(X1×r×α) Y0=240+(Y2×r×α) [Measurement window 3 points (D32: (X4, Y4)] X1
=255+(X1×r×α) Y1=240−(Y2×r×α) However, α/r is as follows: α: Calibration data (pixel calibration value) r: Window safety factor (1.0~ 2.0)...This shows the ratio of the window size to the IC size. X1: IC external size (C1 in Figure 3) Y1: IC
External size (C3 in Figure 3) X2: IC external size (C2 in Figure 3) Y2: IC
External size (C4 in Figure 3)

【0029】尚、本式はカメラ座標系を512×480
としている。即ち座標(255,240)はカメラ中心
座標を示す。
[0029] In this formula, the camera coordinate system is 512 x 480
It is said that That is, the coordinates (255, 240) indicate the camera center coordinates.

【0030】次に、この計測ウィンドウD28の上部か
らカメラの走査線に沿って映像データを抽出していく(
2−4)。この走査を続けて行くとやがてIC上辺のリ
ードの存在する領域に到達する。検出原理としては、走
査線に沿って抽出した映像データの変化からICリード
左右のエッジを検出して各ICリードの中心を算出する
。 なお、リードエッジ検出方法については、説明を省略す
る。
Next, video data is extracted from the top of this measurement window D28 along the scanning line of the camera (
2-4). If this scanning is continued, the area where the leads are located on the upper side of the IC will eventually be reached. The principle of detection is to calculate the center of each IC lead by detecting the left and right edges of the IC lead from changes in video data extracted along the scanning line. Note that a description of the lead edge detection method will be omitted.

【0031】ICリードを検出する際、先述のICリー
ド認識本数だけ検出する。今、図4において、ICリー
ド検出本数を6本に設定して認識を行った結果をモデル
化して示している(=走査線D6 ,D7 )。走査線
D6 で、IC上辺のリードを左端から6本、D7 で
リードを右端から6本検出している。両者の間、即ちI
C上辺中心付近のリードに関してはリードピッチチェッ
クのみを行なっている。走査線D6 ,D7 によって
検出されたそれぞれ6本のICリードの中心を図2中の
リード中心D18,D19と定めている。また、この中
ではリードが所定の本数(=ICリート認識本数)検出
出来なかった場合、または検出は出来たが、そのピッチ
が予め受信したデータと違う場合には、IC不良として
処理する(2−5)。
When detecting IC leads, only the number of recognized IC leads described above are detected. Now, in FIG. 4, the results of recognition performed with the number of detected IC leads set to six are shown as a model (=scanning lines D6, D7). Scanning line D6 detects six leads on the top side of the IC from the left end, and scanning line D7 detects six leads from the right end. between the two, i.e. I
Regarding the leads near the center of the upper side of C, only a lead pitch check is performed. The centers of each of the six IC leads detected by scanning lines D6 and D7 are defined as lead centers D18 and D19 in FIG. 2, respectively. In addition, if the predetermined number of leads (=the number of recognized IC leads) cannot be detected, or if the lead is detected but the pitch is different from the data received in advance, it is treated as an IC defect (2 -5).

【0032】本実施例では、以上と同様な処理を電子部
品の左辺、下辺、右辺についても行う(2−6〜2−1
1)。そして、これらの認識処理で検出されたリード中
心をリード中心D20,D21,D22,D23,D2
4,D25と定める。
In this embodiment, the same process as above is also performed on the left side, bottom side, and right side of the electronic component (2-6 to 2-1).
1). Then, the lead centers detected by these recognition processes are designated as lead centers D20, D21, D22, D23, D2.
4, set as D25.

【0033】次に、上記によって検出されたリード中心
D18〜D25から、撮像された電子部品の重心(IC
中心G)・傾度(IC傾度D26,D27の平均値)を
算出する(2−12)。 そこで算出方法を、以下に述べる。 (1)直線D14〜D17の算出 直線D14は、リード中心D18とD22の2点を通る
直線だから、 リード中心D18の座標:(x11,y11)リード中
心D22の座標:(x31,y31)とすると、D14
:(X−x11)×(y31−y11)=(x31−x
11)×(Y−y11) 直線D15は、リード中心D19とD23の2点を通る
直線だから、 リード中心D19の座標:(x12,y12)リード中
心D23の座標:(x32,y32)とすると、D15
:(X−x12)×(y32−y12)=(x32−x
12)×(Y−y12) 直線D16は、リード中心D20とD25の2点を通る
直線だから、 リード中心D20の座標:(x21,y21)リード中
心D25の座標:(x42,y42)とすると、D16
:(X−x21)×(y42−y21)=(x42−x
21)×(Y−y21) 直線D17は、リード中心D21とD24の2点を通る
直線だから、 リード中心D21の座標:(x22,y22)リード中
心D24の座標:(x41,y41)とすると、D17
:(X−x22)×(y41−y22)=(x41−x
22)×(Y−y22) (2)IC中心Gの座標算出
Next, from the lead centers D18 to D25 detected above, the center of gravity of the imaged electronic component (IC
The center G) and the slope (the average value of the IC slopes D26 and D27) are calculated (2-12). Therefore, the calculation method will be described below. (1) Calculation of straight lines D14 to D17 Since straight line D14 is a straight line passing through two points, lead centers D18 and D22, the coordinates of lead center D18: (x11, y11) and the coordinates of lead center D22: (x31, y31). , D14
:(X-x11)×(y31-y11)=(x31-x
11)×(Y-y11) Since the straight line D15 is a straight line passing through the two points of the lead centers D19 and D23, the coordinates of the lead center D19: (x12, y12) and the coordinates of the lead center D23: (x32, y32). D15
:(X-x12)×(y32-y12)=(x32-x
12)×(Y-y12) Since the straight line D16 is a straight line passing through the two points of the lead centers D20 and D25, the coordinates of the lead center D20: (x21, y21) and the coordinates of the lead center D25: (x42, y42). D16
:(X-x21)×(y42-y21)=(x42-x
21)×(Y-y21) Since the straight line D17 is a straight line passing through the two points of the lead centers D21 and D24, the coordinates of the lead center D21: (x22, y22) and the coordinates of the lead center D24: (x41, y41). D17
:(X-x22)×(y41-y22)=(x41-x
22)×(Y-y22) (2) Calculating the coordinates of the IC center G

【0034】上記(1)で求めた4直線(直線D14〜
D17)からそれぞれの交点を、点X1 (Xa,ya
)、X2 (xb,yb)、X3 (xc,yx)、X
4 (xd,yd)とする。この時、IC中心Gの座標
(x0,y0)は、上記4点の重心として算出すること
が出来る。 即ち、 x0=(xa+xb+xc+xd)/4y0=(ya+
yb+yc+yd)/4また、ICの回転角についても
下記の様に算出出来る。 IC傾度D26の値:tan−1[(Yd−Yb)/(
Xd−Xb)] IC傾度D27の値:tan−1[(Yc−Yd)/(
Xc−Xa)]
[0034] The four straight lines obtained in (1) above (straight line D14~
D17) to each intersection point, point X1 (Xa, ya
), X2 (xb, yb), X3 (xc, yx), X
4 (xd, yd). At this time, the coordinates (x0, y0) of the IC center G can be calculated as the center of gravity of the above four points. That is, x0=(xa+xb+xc+xd)/4y0=(ya+
yb+yc+yd)/4 Also, the rotation angle of the IC can be calculated as follows. Value of IC slope D26: tan-1 [(Yd-Yb)/(
Xd-Xb)] Value of IC slope D27: tan-1[(Yc-Yd)/(
Xc-Xa)]

【0035】IC重心・傾度計測の後、カメラの中心座
標との距離を算出して実装機コントローラに送信する(
2−13)。また、ICリード各辺検出時に異常が検出
されれば実装機コントローラに異常コードを送信する(
2−14)。
After measuring the IC center of gravity and inclination, calculate the distance from the center coordinates of the camera and send it to the mounting machine controller (
2-13). Additionally, if an abnormality is detected when detecting each side of the IC lead, an abnormality code is sent to the mounting machine controller (
2-14).

【0036】最後に、以上検出したIC重心中心GとI
C傾度(図示せず)とカメラの中心座標(255、23
9)との距離、角度を実装補正量として実装機コントロ
ーラに送信する(2−13)。なお、本実施例では、電
子部品を1つの視野で撮像した場合についてのみ記述し
たが、この他にICを視野分割して撮像した場合にも適
用可能である。次に、他の実施例について図面を用いて
説明する。
Finally, the IC center of gravity G and I detected above
C tilt (not shown) and camera center coordinates (255, 23
9) is sent to the mounting machine controller as a mounting correction amount (2-13). In this embodiment, only the case where an electronic component is imaged in one field of view has been described, but it is also applicable to the case where an IC is imaged in a divided field of view. Next, other embodiments will be described using the drawings.

【0037】図5乃至図9は、電子部品を分割視野で撮
像した場合をモデル化して示したものである。それぞれ
電子部品全体を撮像しておらず、電子部品の4隅をバラ
バラに撮像している。それぞれの視野において電子部品
4隅のリードを所定の本数検出する。例えば、図6乃至
図9では、走査線D2 ,D3 ,D6 ,D7 ,D
10,D11,D14,D15によって検出している。 求めたICリード(6本)から、その中心座標を検出す
る。これを示すのが、図6のリード中心D4 ,D5 
、図7のリード中心D8 ,D9 、図8のリード中心
D12,D13、図9のリード中心D16,D17であ
る。この後、全体の画像データを視覚認識コントローラ
内で合成して電子部品の中心座標を算出する。これをモ
デル化して示したのが、図10である。そして、IC中
心傾度算出手段によって、IC中心位置であるIC中心
Gを求め、カメラ中心D20の位置とのオフセット量を
補正データとして実装機コントローラに送信する。
FIGS. 5 to 9 are modeled illustrations of the case where an electronic component is imaged with a divided field of view. Each of them does not image the entire electronic component, but images the four corners of the electronic component separately. A predetermined number of leads at the four corners of the electronic component are detected in each field of view. For example, in FIGS. 6 to 9, scanning lines D2, D3, D6, D7, D
10, D11, D14, and D15. Detect the center coordinates of the determined IC leads (6 leads). This is illustrated by the lead centers D4 and D5 in Figure 6.
, lead centers D8 and D9 in FIG. 7, lead centers D12 and D13 in FIG. 8, and lead centers D16 and D17 in FIG. Thereafter, the entire image data is synthesized within the visual recognition controller to calculate the center coordinates of the electronic component. FIG. 10 shows this as a model. Then, the IC center gradient calculation means calculates the IC center G, which is the IC center position, and transmits the amount of offset from the position of the camera center D20 to the mounting machine controller as correction data.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、吸
着ヘッドが電子部品を梱包ケースから取出した状態で、
たとえ電子部品が傾いていても機械的にプリアライメン
トすることなく、直接視覚認識することが可能となるた
めに、プリアライメント動作によるリード損傷を防止す
る。又、このプリアライメント処理の削除により、電子
部品の基板への実装時間の短縮が達成される。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, when the suction head takes out the electronic component from the packaging case,
Even if the electronic component is tilted, direct visual recognition is possible without mechanical pre-alignment, thereby preventing lead damage due to pre-alignment operation. Moreover, by eliminating this pre-alignment process, the time required to mount electronic components onto a board can be shortened.

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

【図1】本発明の一実施例を示す概要構成図[Fig. 1] A schematic configuration diagram showing one embodiment of the present invention

【図2】本
発明の一実施例の制御を示すフロチャート
FIG. 2 is a flowchart showing control of an embodiment of the present invention.

【図3】本発
明の一実施例で用いられる電子部品の受信データを示す
[Fig. 3] A diagram showing received data of an electronic component used in an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例における位置補正方法をモデ
ル化した図
[Fig. 4] A diagram modeling a position correction method in an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の他の実施例を示すモデル化した図FIG. 5 is a modeled diagram showing another embodiment of the present invention.

【図
6】本発明の他の実施例を示すモデル化した図
FIG. 6 is a modeled diagram showing another embodiment of the present invention.

【図7】
本発明の他の実施例を示すモデル化した図
[Figure 7]
Modeled diagram showing another embodiment of the invention

【図8】本発
明の他の実施例を示すモデル化した図
FIG. 8 is a modeled diagram showing another embodiment of the present invention.

【図9】本発明の
他の実施例を示すモデル化した図
FIG. 9 is a modeled diagram showing another embodiment of the present invention.

【図10】本発明の他
の実施例における位置補正方法をモデル化した図
FIG. 10 is a diagram modeling a position correction method in another embodiment of the present invention.

【図11】従来の部品実装装置を示す概要構成図[Figure 11] Schematic configuration diagram showing a conventional component mounting device

【図1
2】従来の部品実装装置における位置決めステージを示
す概要構成図
[Figure 1
2] Schematic configuration diagram showing a positioning stage in a conventional component mounting apparatus

【図13】従来の電子部品の位置補正方法をモデル化し
た図
[Figure 13] A diagram modeling the conventional position correction method for electronic components

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…電子部品、4…リード、19…実装機コントローラ
、20…ICデータ受信手段、21…計測ウィンドウ算
出手段、22…IC撮像手段、23…ICリード検出手
段、24…IC中心・傾度算出手段、25…実装補正デ
ータ送信手段。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Electronic component, 4...Lead, 19...Mounter controller, 20...IC data receiving means, 21...Measurement window calculation means, 22...IC imaging means, 23...IC lead detection means, 24...IC center/inclination calculation means , 25... Mounting correction data transmission means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  リードを有する電子部品等を視覚確認
する手段を有する部品実装装置において、前記電子部品
等の画像を取込む撮影手段と、この撮像手段から取込ん
だ画像を濃淡画像データに変換し、この変換したデータ
を2値化処理する画像処理手段を具備し、前記画像処理
手段は少なくとも前記電子部品の外形寸法に関するデー
タを記憶手段と、この記憶手段から、前記撮像手段によ
る部品撮像画面内中リードの存在する領域を予測算出し
て、その領域についてのみ前記撮像手段の走査線に沿っ
て任意のリードを検出し、この検出された結果を基に、
部品全体の中心座標及び傾度を算出する演算手段とを有
することを特徴とする部品実装装置。
1. A component mounting apparatus having a means for visually confirming an electronic component or the like having a lead, comprising a photographing means for capturing an image of the electronic component or the like, and converting the image captured from the photographing means into grayscale image data. and an image processing means for binarizing the converted data, the image processing means storing at least data regarding the external dimensions of the electronic component, and a part image capturing screen by the imaging means from the storage means. Predicting and calculating the area where the inner and middle leads exist, detecting an arbitrary lead only in that area along the scanning line of the imaging means, and based on the detected result,
1. A component mounting apparatus comprising: arithmetic means for calculating center coordinates and inclination of the entire component.
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WO2006118018A1 (en) * 2005-04-28 2006-11-09 Toray Engineering Co., Ltd. Flip chip mounting shift inspecting method and mounting apparatus
JP2016004969A (en) * 2014-06-19 2016-01-12 富士機械製造株式会社 Component mounting machine

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006190849A (en) * 2005-01-07 2006-07-20 Juki Corp Part recognition method and apparatus thereof
JP4660205B2 (en) * 2005-01-07 2011-03-30 Juki株式会社 Component recognition method and apparatus
WO2006118018A1 (en) * 2005-04-28 2006-11-09 Toray Engineering Co., Ltd. Flip chip mounting shift inspecting method and mounting apparatus
JP2016004969A (en) * 2014-06-19 2016-01-12 富士機械製造株式会社 Component mounting machine

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