JPH05198994A - 部品装着方法及び装置 - Google Patents
部品装着方法及び装置Info
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
- H05K13/08—Monitoring manufacture of assemblages
- H05K13/081—Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
- H05K13/0812—Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines the monitoring devices being integrated in the mounting machine, e.g. for monitoring components, leads, component placement
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- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
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- Y10T29/49124—On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
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-
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 部品及びマニピュレータの位置又はこれらの
相対位置を正確に求め、部品をプリント回路板に正しく
装着できるようにする。 【構成】 部品41の位置を撮像装置25で求めて、マニピ
ュレータ23により部品をプリント回路板２上に装着する
方法及びこの方法を実施するのに好適な装置であって、
部品41及びマニピュレータ23に結合させた基準部材37を
撮像装置25により撮像する。この撮像した画像からマニ
ピュレータに対する部品の位置を直接求めることができ
る。撮像装置に対するマニピュレータ部品の位置も求め
ることができる。
相対位置を正確に求め、部品をプリント回路板に正しく
装着できるようにする。 【構成】 部品41の位置を撮像装置25で求めて、マニピ
ュレータ23により部品をプリント回路板２上に装着する
方法及びこの方法を実施するのに好適な装置であって、
部品41及びマニピュレータ23に結合させた基準部材37を
撮像装置25により撮像する。この撮像した画像からマニ
ピュレータに対する部品の位置を直接求めることができ
る。撮像装置に対するマニピュレータ部品の位置も求め
ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、部品をプリント回路板
に装着する方法であって、部品を運ぶマニピュレータを
撮像装置に対して変位させ、部品を撮像装置の像視野内
に持たらし、その後部品の位置を撮像装置によって求め
てから、部品をマニピュレータによってプリント回路板
上の正しい位置に置く部品装着方法に関するものであ
る。本発明は撮像装置及びこの撮像装置に対する少なく
とも１個のマニピュレータを具えている部品装着装置に
も関するものである。
に装着する方法であって、部品を運ぶマニピュレータを
撮像装置に対して変位させ、部品を撮像装置の像視野内
に持たらし、その後部品の位置を撮像装置によって求め
てから、部品をマニピュレータによってプリント回路板
上の正しい位置に置く部品装着方法に関するものであ
る。本発明は撮像装置及びこの撮像装置に対する少なく
とも１個のマニピュレータを具えている部品装着装置に
も関するものである。
【０００２】
【従来の技術】前述したような部品装着方法及び装置は
ドイツ国特許Ａ13546216号から既知である。この既知の
方法では電子部品（チップ）を供給装置によって部品供
給位置に移送する。この部品供給位置にて、制御系によ
り制御されるマニピュレータが過小圧力で部品をピック
アップし、この部品を撮像装置の像視野内に動かす。次
いで撮像装置により部品を撮像する。この撮像した画像
を画像信号プロセッサにてこのプロセッサに記憶させて
ある部品のモデル画像と比較し、ｘ及びｙ方向のずれ及
びｚ軸を中心とする角度のずれを計算する。ｘ及びｙ方
向を規定するｘ軸及びｙ軸は部品を装着すべきプリント
回路板に対して平行な平面内にある。ｚ軸はこの平面に
対して垂直の方向であり、マニピュレータの回転軸と一
致する。前記ずれを計算した後に、これを考慮して部品
をマニピュレータにより或る角度回転させて、プリント
回路板上の所望位置に置く。部品撮像中には撮像装置に
対するマニピュレータの位置を前もって知る必要があ
る。マニピュレータの位置は制御系により求められる。
しかし、マニピュレータが撮像中に撮像位置に対して所
定の速度で動いている場合には、撮像瞬時にマニピュレ
ータの位置を制御系によって正確に求めることができな
い。
ドイツ国特許Ａ13546216号から既知である。この既知の
方法では電子部品（チップ）を供給装置によって部品供
給位置に移送する。この部品供給位置にて、制御系によ
り制御されるマニピュレータが過小圧力で部品をピック
アップし、この部品を撮像装置の像視野内に動かす。次
いで撮像装置により部品を撮像する。この撮像した画像
を画像信号プロセッサにてこのプロセッサに記憶させて
ある部品のモデル画像と比較し、ｘ及びｙ方向のずれ及
びｚ軸を中心とする角度のずれを計算する。ｘ及びｙ方
向を規定するｘ軸及びｙ軸は部品を装着すべきプリント
回路板に対して平行な平面内にある。ｚ軸はこの平面に
対して垂直の方向であり、マニピュレータの回転軸と一
致する。前記ずれを計算した後に、これを考慮して部品
をマニピュレータにより或る角度回転させて、プリント
回路板上の所望位置に置く。部品撮像中には撮像装置に
対するマニピュレータの位置を前もって知る必要があ
る。マニピュレータの位置は制御系により求められる。
しかし、マニピュレータが撮像中に撮像位置に対して所
定の速度で動いている場合には、撮像瞬時にマニピュレ
ータの位置を制御系によって正確に求めることができな
い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した方法及び装置
の欠点は、撮像装置に対するマニピュレータの位置が期
待値からずれている場合に、撮像装置に対する部品の位
置を良好に求めることができず、誤った補償が行われる
と云うことにある。例えば、部品がマニピュレータによ
り偏心してピックアップされる場合、ｚ軸を中心とする
回転によってｘ及びｙ方向にずれを生ずることになる。
撮像装置に対するマニピュレータの位置がわかれば、こ
れらのずれはプリント回路板に部品を装着する間に補正
することができる。この位置が正確にわからなければ、
これらのずれは補正することができない。
の欠点は、撮像装置に対するマニピュレータの位置が期
待値からずれている場合に、撮像装置に対する部品の位
置を良好に求めることができず、誤った補償が行われる
と云うことにある。例えば、部品がマニピュレータによ
り偏心してピックアップされる場合、ｚ軸を中心とする
回転によってｘ及びｙ方向にずれを生ずることになる。
撮像装置に対するマニピュレータの位置がわかれば、こ
れらのずれはプリント回路板に部品を装着する間に補正
することができる。この位置が正確にわからなければ、
これらのずれは補正することができない。
【０００４】本発明の目的は部品及びマニピュレータの
位置を正確に求めて、部品をプリント回路板上に正しく
装着できるようにする部品装着方法を提供することにあ
る。
位置を正確に求めて、部品をプリント回路板上に正しく
装着できるようにする部品装着方法を提供することにあ
る。
【０００５】さらに本発明の目的はマニピュレータに対
する部品の位置を正確に求めて、部品をプリント回路板
上に正しく装着できるようにする部品装着方法を提供す
ることにある。
する部品の位置を正確に求めて、部品をプリント回路板
上に正しく装着できるようにする部品装着方法を提供す
ることにある。
【０００６】本発明のさらに他の目的は従来装置の欠点
を除去し得るように適切に構成配置した部品装着装置を
提供することにある。
を除去し得るように適切に構成配置した部品装着装置を
提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は前記最初に述べ
た目的を達成するために、前記部品及び前記マニピュレ
ータに結合させた基準部材を前記撮像装置によって撮像
し、その後この撮像した画像から撮像装置に対する部品
及びマニピュレータの位置を求めることを特徴とする。
た目的を達成するために、前記部品及び前記マニピュレ
ータに結合させた基準部材を前記撮像装置によって撮像
し、その後この撮像した画像から撮像装置に対する部品
及びマニピュレータの位置を求めることを特徴とする。
【０００８】上記撮像装置に他する部品及びマニピュレ
ータの位置を撮像装置に対する期待位置と比較する。次
いで、これらの位置のずれを考慮しながらマニピュレー
タをプリント回路板の上方に動かしてから、部品をプリ
ント回路板上の所望位置に装着する。
ータの位置を撮像装置に対する期待位置と比較する。次
いで、これらの位置のずれを考慮しながらマニピュレー
タをプリント回路板の上方に動かしてから、部品をプリ
ント回路板上の所望位置に装着する。
【０００９】さらに本発明は前記２番目に述べた目的を
達成するために、前記部品及び前記マニピュレータに結
合させた基準部材を撮像装置によって撮像し、その後こ
の撮像した画像からマニピュレータに対する部品の位置
を求めることを特徴とする。
達成するために、前記部品及び前記マニピュレータに結
合させた基準部材を撮像装置によって撮像し、その後こ
の撮像した画像からマニピュレータに対する部品の位置
を求めることを特徴とする。
【００１０】斯かるマニピュレータに対する部品の相対
位置を期待相対域位置と比較し、これからｘ及びｙ方向
のずれと、ｚ軸を中心とする角度のずれを計算する。次
いで、これらのずれを考慮しながらマニピュレータをプ
リント回路板上方の所望位置に動かしてから、部品をプ
リント回路板上の所望位置に装着する。撮像装置に対す
るマニピュレータの位置は、撮像中に部品及び基準部材
が撮像装置の像視野内に入るようにする必要がある。こ
の方法では撮像装置の正確な位置は問題にならない。
位置を期待相対域位置と比較し、これからｘ及びｙ方向
のずれと、ｚ軸を中心とする角度のずれを計算する。次
いで、これらのずれを考慮しながらマニピュレータをプ
リント回路板上方の所望位置に動かしてから、部品をプ
リント回路板上の所望位置に装着する。撮像装置に対す
るマニピュレータの位置は、撮像中に部品及び基準部材
が撮像装置の像視野内に入るようにする必要がある。こ
の方法では撮像装置の正確な位置は問題にならない。
【００１１】なお、欧州特許Ａ２−0350850 号には、カ
メラをマニピュレータに接続して、部品と、カメラに沿
って動くと共にマークを付けてある背景とを提供する方
法及び装置が開示されている。この装置ではカメラに対
するマニピュレータの位置がはっきりとわかり、カメラ
に対する部品位置の代りにマニピュレータに対する部品
の位置を求めることは問題にしていない。この装置の欠
点はマニピュレータを変位させるときに常にカメラもマ
ニピュレータと一緒に動くことにある。カメラの重量は
マニピュレータを迅速に動かす際にその位置決めを不正
確にする。他の欠点は、多数のマニピュレータを使用す
る場合には、各マニピュレータに別々のカメラを設ける
必要があるために装置が極めて高価となると云うことに
ある。
メラをマニピュレータに接続して、部品と、カメラに沿
って動くと共にマークを付けてある背景とを提供する方
法及び装置が開示されている。この装置ではカメラに対
するマニピュレータの位置がはっきりとわかり、カメラ
に対する部品位置の代りにマニピュレータに対する部品
の位置を求めることは問題にしていない。この装置の欠
点はマニピュレータを変位させるときに常にカメラもマ
ニピュレータと一緒に動くことにある。カメラの重量は
マニピュレータを迅速に動かす際にその位置決めを不正
確にする。他の欠点は、多数のマニピュレータを使用す
る場合には、各マニピュレータに別々のカメラを設ける
必要があるために装置が極めて高価となると云うことに
ある。
【００１２】そこで、本発明の好適例では、前記マニピ
ュレータが運ぶ部品及びマニピュレータに結合させた基
準部材が撮像装置の像視野を経て移動している間に前記
撮像装置が撮像するようにする。
ュレータが運ぶ部品及びマニピュレータに結合させた基
準部材が撮像装置の像視野を経て移動している間に前記
撮像装置が撮像するようにする。
【００１３】このようにすれば、プリント回路板上への
部品の装着速度が速くなる。マニピュレータは任意の所
望速度で撮像装置の像視野を経て動かすことができる。
部品の装着速度が速くなる。マニピュレータは任意の所
望速度で撮像装置の像視野を経て動かすことができる。
【００１４】本発明はさらに前記第３番目に述べた目的
を達成する目的のために、前記部品装着装置において、
当該装置に前記マニピュレータに結合させた基準部材を
設けたことを特徴とする。この基準部材の位置はマニピ
ュレータに対して固定されている。従って、基準部材の
位置を撮像装置によって求めれば、マニピュレータの位
置がわかる。基準部材に対する部品の位置も求めること
ができ、この際マニピュレータに対する部品の位置がわ
かる。
を達成する目的のために、前記部品装着装置において、
当該装置に前記マニピュレータに結合させた基準部材を
設けたことを特徴とする。この基準部材の位置はマニピ
ュレータに対して固定されている。従って、基準部材の
位置を撮像装置によって求めれば、マニピュレータの位
置がわかる。基準部材に対する部品の位置も求めること
ができ、この際マニピュレータに対する部品の位置がわ
かる。
【００１５】さらに本発明の好適例では、多数のマニピ
ュレータを設け、前記基準部材をこれら全てのマニピュ
レータに結合させた共通の基準部材とする。多数のマニ
ピュレータを使用することにより、部品をプリント回路
板に装着し得る速度が向上する。全てのマニピュレータ
に共通の基準部材を用いることは全てのマニピュレータ
に基準部材を簡単に結合させることができると云う利点
がある。
ュレータを設け、前記基準部材をこれら全てのマニピュ
レータに結合させた共通の基準部材とする。多数のマニ
ピュレータを使用することにより、部品をプリント回路
板に装着し得る速度が向上する。全てのマニピュレータ
に共通の基準部材を用いることは全てのマニピュレータ
に基準部材を簡単に結合させることができると云う利点
がある。
【００１６】本発明の他の好適例では前記基準部材を平
板とし、この平板に少なくとも１つのマークを付けるよ
うにする。マークは黒色の平板に白色の正方形に設け
て、良好なコントラストが得られるようにする。このよ
うにすれば安価な基準部材が得られ、これは例えばドイ
ツ国特許Ａ１3546216 号に記載されているような既存の
部品装着装置に簡単に取付けることができる。
板とし、この平板に少なくとも１つのマークを付けるよ
うにする。マークは黒色の平板に白色の正方形に設け
て、良好なコントラストが得られるようにする。このよ
うにすれば安価な基準部材が得られ、これは例えばドイ
ツ国特許Ａ１3546216 号に記載されているような既存の
部品装着装置に簡単に取付けることができる。
【００１７】本発明のさらに他の好適例では、基準部材
が多数の脚部を具えるようにする。このような基準部材
は、少なくとも１個の光源と、この光源と共働する光セ
ンサとを具えている撮像装置も具えており、しかも接続
ワイヤを有している部品を装着するのに適している装置
に好適である。マニピュレータに結合させた基準部材の
脚部及び部品の接続ワイヤは種々の瞬時に光センサの方
向における光源からの光ビームを遮えぎる。このよう
に、光ビームを遮えぎる瞬時からマニピュレータに対す
る部品の位置を求めることができる。このような撮像装
置は米国特許第4553843 号から既知である。
が多数の脚部を具えるようにする。このような基準部材
は、少なくとも１個の光源と、この光源と共働する光セ
ンサとを具えている撮像装置も具えており、しかも接続
ワイヤを有している部品を装着するのに適している装置
に好適である。マニピュレータに結合させた基準部材の
脚部及び部品の接続ワイヤは種々の瞬時に光センサの方
向における光源からの光ビームを遮えぎる。このよう
に、光ビームを遮えぎる瞬時からマニピュレータに対す
る部品の位置を求めることができる。このような撮像装
置は米国特許第4553843 号から既知である。
【００１８】
【実施例】以下本発明を実施例につき説明するが、それ
ぞれの図における同一部分を示すものには同じ参照番号
を付して示してある。図１及び図２はプリント回路板に
部品を装着する本発明による装置１の側面及び平面図を
それぞれ示す。これらの図における参照番号２はプリン
ト回路板を示し、これには下側に部品３を既に設けてあ
る。これらの部品３はそれぞれの接続線でプリント回路
板２における穴に据え付けられている。プリント回路板
２はキャリヤ５によって支持される。プリント回路板２
の上側にはまだ部品は装着されていない。プリント回路
板２の上側に装着する部品は、表面取付けするのに好適
な部品、即ちPLCC, QFP, SOT等の如き所謂SMD とする
か、又はプリント回路板２の穴に挿入すべき接続線を有
している部品とすることができる。これらの部品は相対
的に狭い間隔で正確な方法でプリント回路板２に装着し
なければならない。装着すべき部品はリール７に巻いた
包装テープ９内に既知の方法にてパックされている。包
装テープ９はコンパートメント付きの支持テープ11と、
被覆テープ13とを具えている。被覆テープ13を支持テー
プ11から剥して、コンパートメント内に収容されている
部品を部品供給位置15にて支持テープ11から取出すこと
ができる。これらの部品を部品供給位置15から取出し
て、移送機構17によってプリント回路板２の上に置く。
移送機構17はｘ方向に変位可能なスライド19と、スライ
ドとしても構成され、且つｙ方向に変位可能なピックア
ップ装置21とを具えている。ピックアップ装置21は多数
のマニピュレータ23を具えており、これらのマニピュレ
ータは過小圧力によって部品をピックアップでき、しか
もｘ及びｙ方向に対して垂直のＺ軸を中心に各々回転可
能である。プリント回路板２に部品を装着するのに好適
な斯様な装置１については欧州特許第92292 号により一
層詳細に説明されている。マニピュレータ23を部品供給
位置15のパターンに対応するパターンでピックアップ装
置21内に位置させるため、これらのマニピュレータ23は
部品を同時にピックアツプすることができる。部品装着
装置はさらに撮像装置25も具えており、これを部品供給
位置15とプリント回路板２との間に位置させる。撮像装
置25は既知のビデオカメラ、フラッシュガン及び光学系
（これは図示してない）を具えている。撮像装置25のカ
メラにより、このカメラの上に位置する像視野27内に存
在する物体を撮像することができる。
ぞれの図における同一部分を示すものには同じ参照番号
を付して示してある。図１及び図２はプリント回路板に
部品を装着する本発明による装置１の側面及び平面図を
それぞれ示す。これらの図における参照番号２はプリン
ト回路板を示し、これには下側に部品３を既に設けてあ
る。これらの部品３はそれぞれの接続線でプリント回路
板２における穴に据え付けられている。プリント回路板
２はキャリヤ５によって支持される。プリント回路板２
の上側にはまだ部品は装着されていない。プリント回路
板２の上側に装着する部品は、表面取付けするのに好適
な部品、即ちPLCC, QFP, SOT等の如き所謂SMD とする
か、又はプリント回路板２の穴に挿入すべき接続線を有
している部品とすることができる。これらの部品は相対
的に狭い間隔で正確な方法でプリント回路板２に装着し
なければならない。装着すべき部品はリール７に巻いた
包装テープ９内に既知の方法にてパックされている。包
装テープ９はコンパートメント付きの支持テープ11と、
被覆テープ13とを具えている。被覆テープ13を支持テー
プ11から剥して、コンパートメント内に収容されている
部品を部品供給位置15にて支持テープ11から取出すこと
ができる。これらの部品を部品供給位置15から取出し
て、移送機構17によってプリント回路板２の上に置く。
移送機構17はｘ方向に変位可能なスライド19と、スライ
ドとしても構成され、且つｙ方向に変位可能なピックア
ップ装置21とを具えている。ピックアップ装置21は多数
のマニピュレータ23を具えており、これらのマニピュレ
ータは過小圧力によって部品をピックアップでき、しか
もｘ及びｙ方向に対して垂直のＺ軸を中心に各々回転可
能である。プリント回路板２に部品を装着するのに好適
な斯様な装置１については欧州特許第92292 号により一
層詳細に説明されている。マニピュレータ23を部品供給
位置15のパターンに対応するパターンでピックアップ装
置21内に位置させるため、これらのマニピュレータ23は
部品を同時にピックアツプすることができる。部品装着
装置はさらに撮像装置25も具えており、これを部品供給
位置15とプリント回路板２との間に位置させる。撮像装
置25は既知のビデオカメラ、フラッシュガン及び光学系
（これは図示してない）を具えている。撮像装置25のカ
メラにより、このカメラの上に位置する像視野27内に存
在する物体を撮像することができる。
【００１９】図３は本願人の出願による欧州特許出願公
開明細書ＥＰ−Ａ1-0434156 号（出願第90203353.9号）
に詳細に記載されているような装置に相当するピックア
ップ装置21を示す。各円筒状のマニピュレータ23は中心
線29を中心に回転可能であり、これらのマニピュレータ
はフレーム33に接続したホルダ31内に同軸的に配置す
る。各マニピュレータ23には同軸的に位置するチャネル
35を設けてあり、このチャネル内に過小圧力を発生させ
て、マニピュレータ23が部品をピックアップできるよう
になっている。ピックアップ装置21には基準部材37も設
ける。この基準部材37はピックアップ装置21のフレーム
33に設けたノッチであり、このノッチは本来黒く、その
上に白のマーク39を付ける（図４参照）。マニピュレー
タ23に対するマーク39の位置を測定し、それを制御系
（図示せず）に記憶させる。
開明細書ＥＰ−Ａ1-0434156 号（出願第90203353.9号）
に詳細に記載されているような装置に相当するピックア
ップ装置21を示す。各円筒状のマニピュレータ23は中心
線29を中心に回転可能であり、これらのマニピュレータ
はフレーム33に接続したホルダ31内に同軸的に配置す
る。各マニピュレータ23には同軸的に位置するチャネル
35を設けてあり、このチャネル内に過小圧力を発生させ
て、マニピュレータ23が部品をピックアップできるよう
になっている。ピックアップ装置21には基準部材37も設
ける。この基準部材37はピックアップ装置21のフレーム
33に設けたノッチであり、このノッチは本来黒く、その
上に白のマーク39を付ける（図４参照）。マニピュレー
タ23に対するマーク39の位置を測定し、それを制御系
（図示せず）に記憶させる。
【００２０】次に装置１の作動を簡単に説明する。マニ
ピュレータ23と一緒に移送機構17を制御系によって部品
供給位置の上方に持たらす。過小圧力でマニピュレータ
23により部品を同時か、又は１個づつピックアップす
る。次いでマニピュレータ23を撮像装置25のカメラ上方
の像視野27を経てｙ方向に変位させる。マニピュレータ
23が撮像装置25のカメラの像視野27内に存在する瞬時に
フラッシュガンをトリガさせて、マニピュレータが保持
している部品及びマニピュレータの近くに位置する基準
部材37の一部分を撮像する。移送機構17及びマニピュレ
ータ23と、撮像装置25のカメラ及びフラッシュガンの移
動は制御系により制御する。このようにして各部品毎に
撮像する。各マニピュレータ23を撮像装置25の像視野27
内で停止させなくてもマニピュレータ23が撮像装置25の
上を動いている間に部品を撮像するために、マニピュレ
ータ23により保持される各部品及び基準部材37の一部分
を短時間で撮像することができる。これにより各部品に
減速力及び加速力がかからなくなるために、これらの力
により部品がマニピュレータ23に対して変位することが
回避される。
ピュレータ23と一緒に移送機構17を制御系によって部品
供給位置の上方に持たらす。過小圧力でマニピュレータ
23により部品を同時か、又は１個づつピックアップす
る。次いでマニピュレータ23を撮像装置25のカメラ上方
の像視野27を経てｙ方向に変位させる。マニピュレータ
23が撮像装置25のカメラの像視野27内に存在する瞬時に
フラッシュガンをトリガさせて、マニピュレータが保持
している部品及びマニピュレータの近くに位置する基準
部材37の一部分を撮像する。移送機構17及びマニピュレ
ータ23と、撮像装置25のカメラ及びフラッシュガンの移
動は制御系により制御する。このようにして各部品毎に
撮像する。各マニピュレータ23を撮像装置25の像視野27
内で停止させなくてもマニピュレータ23が撮像装置25の
上を動いている間に部品を撮像するために、マニピュレ
ータ23により保持される各部品及び基準部材37の一部分
を短時間で撮像することができる。これにより各部品に
減速力及び加速力がかからなくなるために、これらの力
により部品がマニピュレータ23に対して変位することが
回避される。
【００２１】基準部材37を平板として構成し、これをフ
レーム33に固着し、この平板に対比背景に対するマーク
を付け、この平板をマニピュレータ23の中心線29に対し
て直角の方向に向けることもできる。
レーム33に固着し、この平板に対比背景に対するマーク
を付け、この平板をマニピュレータ23の中心線29に対し
て直角の方向に向けることもできる。
【００２２】図５は部品41と、フレーム33に固着した基
準部材37の一部分とを撮像した図式的な画像を示す。部
品41の接続面43及び基準部材37のマーク39をはっきり見
ることができる。制御系には撮像装置25のカメラが装置
１に対してどこに位置し、基準部材37がマニピュレータ
23に対してどこに位置するのかを記憶させ、又制御系に
は部品41のモデル画像も記憶させる。撮像した瞬時にお
ける撮像装置25のカメラに対する基準部材37の位置は撮
像した画像から求めることができ、その後にマニピュレ
ータ23の位置も求めることができる。撮像した瞬時にお
ける撮像装置25のカメラに対する部品41の位置もこの画
像から求めることができる。撮像装置25のカメラに対す
るマニピュレータ23の位置及びカメラに対する部品41の
位置がわかれば、マニピュレータ23に対する部品の位置
が結果として暗黙のうちにわかる。しかしこの相対位置
は別々に計算する必要はない。次いで制御系によりマニ
ピュレータ23が実行すべき回転角度及び変位量を求め
て、部品41がプリント回路板２の所望位置に装着される
ようにする。
準部材37の一部分とを撮像した図式的な画像を示す。部
品41の接続面43及び基準部材37のマーク39をはっきり見
ることができる。制御系には撮像装置25のカメラが装置
１に対してどこに位置し、基準部材37がマニピュレータ
23に対してどこに位置するのかを記憶させ、又制御系に
は部品41のモデル画像も記憶させる。撮像した瞬時にお
ける撮像装置25のカメラに対する基準部材37の位置は撮
像した画像から求めることができ、その後にマニピュレ
ータ23の位置も求めることができる。撮像した瞬時にお
ける撮像装置25のカメラに対する部品41の位置もこの画
像から求めることができる。撮像装置25のカメラに対す
るマニピュレータ23の位置及びカメラに対する部品41の
位置がわかれば、マニピュレータ23に対する部品の位置
が結果として暗黙のうちにわかる。しかしこの相対位置
は別々に計算する必要はない。次いで制御系によりマニ
ピュレータ23が実行すべき回転角度及び変位量を求め
て、部品41がプリント回路板２の所望位置に装着される
ようにする。
【００２３】ビデオカメラの代わりに、例えばリニアＣ
ＣＤカメラ、ホトカメラ又はレーザスキャナの如き他の
既知の撮像装置を使用することができる。
ＣＤカメラ、ホトカメラ又はレーザスキャナの如き他の
既知の撮像装置を使用することができる。
【００２４】図６Ａはプリント回路板57の穴55に接続ワ
イヤ53で部品51を装着するのに好適な本発明による装置
50の第２実施例を示す。この装置50に似ているが、本発
明の主たる特徴部分（基準部材65）を有していない装置
は本願人の出願に係る欧州特許出願公開明細書 Ep-A2-0
432848号（出願第90203234.1号）に詳細に記載されてい
る。装置50はグリッパ63によって部品をピックアップで
きるマニピュレータ61を設けてあるロボット59を具えて
いる。マニピュレータ61には基準部材として作用する３
つの脚部65を設ける。ロボット59は制御系67により制御
される。制御系67にはコンピュータ69によりロボット59
によって実行させる動きについての情報を与える。装置
50には７個の光源と７個の光センサを具えている撮像装
置71（図６Ｂ，図６Ｃ）も設ける。光源が放つ光ビーム
は、この光源と共働する光センサにより検出される。装
置50の作動は次の通りである。マニピュレータ61が保持
した部品51をロボット59により撮像装置71を経て動か
す。マニピュレータ61の脚部65が光ビーム101,102 及び
103 を遮えぎるため、光センサは一時的に光を受光しな
くなる。このように光ビームが遮えぎられる瞬時をコン
ピュータに記憶させる。部品51の接続ワイヤ53が光ビー
ム104, 105及び106 を遮えぎる瞬時もコンピュータに記
憶させる。光ビーム107 が遮られるのは、接続ワイヤ53
の内の１本のワイヤが長過ぎる場合だけであり、この場
合にはコンピュータ69がアラーム信号を与える。マニピ
ュレータ61に対する部品51の位置は、光ビーム101 〜10
6 が遮られた瞬時によりコンピュータ69によって計算す
る。これは欧州特許出願公開明細書EP-A2-0432848 (出
願第90203234.1号) 又は前記米国特許第4553843 号に記
載されているのと同じようにして行なうことができる。
プリント回路板57の位置、穴55の位置及びマニピュレー
タ61に対する部品51の期待位置はコンピュータ69に記憶
させる。
イヤ53で部品51を装着するのに好適な本発明による装置
50の第２実施例を示す。この装置50に似ているが、本発
明の主たる特徴部分（基準部材65）を有していない装置
は本願人の出願に係る欧州特許出願公開明細書 Ep-A2-0
432848号（出願第90203234.1号）に詳細に記載されてい
る。装置50はグリッパ63によって部品をピックアップで
きるマニピュレータ61を設けてあるロボット59を具えて
いる。マニピュレータ61には基準部材として作用する３
つの脚部65を設ける。ロボット59は制御系67により制御
される。制御系67にはコンピュータ69によりロボット59
によって実行させる動きについての情報を与える。装置
50には７個の光源と７個の光センサを具えている撮像装
置71（図６Ｂ，図６Ｃ）も設ける。光源が放つ光ビーム
は、この光源と共働する光センサにより検出される。装
置50の作動は次の通りである。マニピュレータ61が保持
した部品51をロボット59により撮像装置71を経て動か
す。マニピュレータ61の脚部65が光ビーム101,102 及び
103 を遮えぎるため、光センサは一時的に光を受光しな
くなる。このように光ビームが遮えぎられる瞬時をコン
ピュータに記憶させる。部品51の接続ワイヤ53が光ビー
ム104, 105及び106 を遮えぎる瞬時もコンピュータに記
憶させる。光ビーム107 が遮られるのは、接続ワイヤ53
の内の１本のワイヤが長過ぎる場合だけであり、この場
合にはコンピュータ69がアラーム信号を与える。マニピ
ュレータ61に対する部品51の位置は、光ビーム101 〜10
6 が遮られた瞬時によりコンピュータ69によって計算す
る。これは欧州特許出願公開明細書EP-A2-0432848 (出
願第90203234.1号) 又は前記米国特許第4553843 号に記
載されているのと同じようにして行なうことができる。
プリント回路板57の位置、穴55の位置及びマニピュレー
タ61に対する部品51の期待位置はコンピュータ69に記憶
させる。
【００２５】マニピュレータ61により実行させる変位量
は、その位置からマニピュレータ61に対する部品の期待
位置及びプリント回路板57における穴55の位置からの実
際の位置のずれを計算して、部品51をプリント回路板57
に装着する際に、接続ワイヤ53をプリント回路板57の穴
55の内に挿入できるようにする。マニピュレータ61に対
するプリント回路板57の位置は部品51を正しく装着する
ために正確に知る必要がある。マニピュレータ61及びプ
リント回路板57に対する撮像装置71の正確な位置は知る
必要がない。その理由は、この位置はマニピュレータ及
びプリント回路板57に対する部品51の位置を決めるのに
は役立たないからである。
は、その位置からマニピュレータ61に対する部品の期待
位置及びプリント回路板57における穴55の位置からの実
際の位置のずれを計算して、部品51をプリント回路板57
に装着する際に、接続ワイヤ53をプリント回路板57の穴
55の内に挿入できるようにする。マニピュレータ61に対
するプリント回路板57の位置は部品51を正しく装着する
ために正確に知る必要がある。マニピュレータ61及びプ
リント回路板57に対する撮像装置71の正確な位置は知る
必要がない。その理由は、この位置はマニピュレータ及
びプリント回路板57に対する部品51の位置を決めるのに
は役立たないからである。
【００２６】部品及びマニピュレータに結合させた基準
部材の画像は、撮像装置に対するマニピュレータ及び部
品の位置を決定したり、マニピュレータに対する部品の
位置を決定したりするのに用いられる。これら２つの方
法は上述した装置に用いることがてきる。撮像装置に対
する位置を決定する場合には、装着装置に対する撮像装
置の位置を正確に知る必要がある。
部材の画像は、撮像装置に対するマニピュレータ及び部
品の位置を決定したり、マニピュレータに対する部品の
位置を決定したりするのに用いられる。これら２つの方
法は上述した装置に用いることがてきる。撮像装置に対
する位置を決定する場合には、装着装置に対する撮像装
置の位置を正確に知る必要がある。
【図１】本発明による部品装着装置の一例を示す側面図
である。
である。
【図２】図１に示す装置の平面図である。
【図３】部品装着装置における多数のマニピュレータを
有するピックアップ装置を示す斜視図である。
有するピックアップ装置を示す斜視図である。
【図４】図３のピックアップ装置の底面図である。
【図５】本発明による方法の実施により撮像した部品及
び基準部材の画像を示す図である。
び基準部材の画像を示す図である。
【図６】本発明に適用する撮像装置の一例を示す斜視
図、平面図及び側面図である。
図、平面図及び側面図である。
１ 部品装着装置 ２ プリント回路板 ３ 電気回路部品 ５ キャリヤ ７ 部品送給リール 15 部品供給位置 17 移送機構 19 スライド 21 ピックアップ装置 23 マニピュレータ 25 撮像装置 27 像視野 31 ホルダ 33 フレーム 37 基準部材 39 マーク 41 部品
フロントページの続き (72)発明者 アントニウス コルネリス マリア ヒー レス オランダ国 5621 ベーアー アインドー フェンフルーネバウツウェッハ １
Claims (7)
- 【請求項１】 部品をプリント回路板に装着する方法で
あって、部品を運ぶマニピュレータを撮像装置に対して
変位させ、部品を撮像装置の像視野内に持たらし、その
後部品の位置を撮像装置によって求めてから、部品をマ
ニピュレータによってプリント回路板上の正しい位置に
置く部品装着方法において、前記部品及び前記マニピュ
レータに結合させた基準部材を前記撮像装置によって撮
像し、その後この撮像した画像から撮像装置に対する部
品及びマニピュレータの位置を求めることを特徴とする
部品装着方法。 - 【請求項２】 部品をプリント回路板に装着する方法で
あって、部品を運ぶマニピュレータを撮像装置に対して
変位させ、部品を撮像装置の像視野内に持たらし、その
後部品の位置を撮像装置によって求めてから、部品をマ
ニピュレータによってプリント回路板上の正しい位置に
置く部品装着方法において、前記部品及び前記マニピュ
レータに結合させた基準部材を撮像装置によって撮像
し、その後この撮像した画像からマニピュレータに対す
る部品の位置を求めることを特徴とする部品装着方法。 - 【請求項３】 前記マニピュレータが運ぶ部品及びマニ
ピュレータに結合させた基準部材が撮像装置の像視野を
経て移動している間に前記撮像装置が撮像することを特
徴とする請求項１又は２に記載の方法。 - 【請求項４】 撮像装置及びこの撮像装置に対して変位
させることができ、且つ部品を運ぶ少なくとも１個のマ
ニピュレータを具え、部品をプリント回路板に装着する
部品装着装置において、当該装置に前記マニピュレータ
に結合させた基準部材を設けたことを特徴とする部品装
着装置。 - 【請求項５】 多数のマニピュレータを設け、前記基準
部材をこれら全てのマニピュレータに結合させた共通の
基準部材としたことを特徴とする請求項４に記載の部品
装着装置。 - 【請求項６】 前記基準部材を平板とし、この平板に少
なくとも１つのマークを付けたことを特徴とする請求項
４又は５に記載の部品装着装置。 - 【請求項７】 前記基準部材が多数の脚部を具えている
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の部品装着装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP91201206 | 1991-05-21 | ||
| NL91201206:9 | 1991-05-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05198994A true JPH05198994A (ja) | 1993-08-06 |
Family
ID=8207658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4127409A Pending JPH05198994A (ja) | 1991-05-21 | 1992-05-20 | 部品装着方法及び装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5216804A (ja) |
| EP (1) | EP0514975A1 (ja) |
| JP (1) | JPH05198994A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2010000589A (ja) * | 2008-06-23 | 2010-01-07 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | ロボットシステム |
| JP2010155329A (ja) * | 2009-01-05 | 2010-07-15 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | ワーク保持位置姿勢計測システムおよびワーク搬送システム |
| JP2010188454A (ja) * | 2009-02-17 | 2010-09-02 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | ワーク搬送システム |
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| JP2554431B2 (ja) * | 1992-11-05 | 1996-11-13 | ヤマハ発動機株式会社 | 実装機の部品吸着状態検出装置 |
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- 1992-05-12 EP EP92201352A patent/EP0514975A1/en not_active Ceased
- 1992-05-20 JP JP4127409A patent/JPH05198994A/ja active Pending
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5216804A (en) | 1993-06-08 |
| EP0514975A1 (en) | 1992-11-25 |
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