JPH0712517A - 部品実装機の制御装置 - Google Patents
部品実装機の制御装置Info
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- JPH0712517A JPH0712517A JP5158671A JP15867193A JPH0712517A JP H0712517 A JPH0712517 A JP H0712517A JP 5158671 A JP5158671 A JP 5158671A JP 15867193 A JP15867193 A JP 15867193A JP H0712517 A JPH0712517 A JP H0712517A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 部品吸着ヘッドの高速移動及び部品実装タク
トタイムの短縮化を実現した部品実装機の制御装置を提
供する。 【構成】 部品吸着ヘッド２に、吸着ノズル１及び部品
７を斜め上方から撮影するための撮像装置４を配備し、
該撮像装置４からの画像信号を画像処理回路５へ供給し
て、吸着ノズル１に対する部品７の相対的な位置ずれを
算出する。更に、該位置ずれを制御回路６へ供給して、
吸着ノズル１の部品実装時の位置及び姿勢を補正する。
トタイムの短縮化を実現した部品実装機の制御装置を提
供する。 【構成】 部品吸着ヘッド２に、吸着ノズル１及び部品
７を斜め上方から撮影するための撮像装置４を配備し、
該撮像装置４からの画像信号を画像処理回路５へ供給し
て、吸着ノズル１に対する部品７の相対的な位置ずれを
算出する。更に、該位置ずれを制御回路６へ供給して、
吸着ノズル１の部品実装時の位置及び姿勢を補正する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子部品等の各種部品
を吸着ノズルにより吸着保持して所定位置に実装する部
品実装機において、吸着ノズルに吸着された部品の位置
ずれに応じて吸着ノズルの部品実装時の位置及び回転角
度を補正するための制御装置に関するものである。
を吸着ノズルにより吸着保持して所定位置に実装する部
品実装機において、吸着ノズルに吸着された部品の位置
ずれに応じて吸着ノズルの部品実装時の位置及び回転角
度を補正するための制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子部品を対象とした部品実装機は、図
８に示す如くプリント基板(91)の搬送レール(92)が敷設
された機台(90)上に、Ｘ軸テーブル(31)及びＹ軸テーブ
ル(32)からなる駆動機構(３)を装備し、該駆動機構(３)
によって吸着ヘッド(21)をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動
させると共に、吸着ヘッド(21)に内蔵した回転機構によ
って、吸着ノズル(１)を回転させるものである。上記部
品実装機においては、駆動機構(３)によって吸着ヘッド
(２)を部品供給部(９)まで移動させて、吸着ノズル(１)
によって部品(７)を吸着保持した後、該部品(７)をプリ
ント基板(91)上の所定位置まで移動させ、更に前記回転
機構によって部品(７)の向きを変えた上で、該部品(７)
をプリント基板(91)上に実装する。
８に示す如くプリント基板(91)の搬送レール(92)が敷設
された機台(90)上に、Ｘ軸テーブル(31)及びＹ軸テーブ
ル(32)からなる駆動機構(３)を装備し、該駆動機構(３)
によって吸着ヘッド(21)をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動
させると共に、吸着ヘッド(21)に内蔵した回転機構によ
って、吸着ノズル(１)を回転させるものである。上記部
品実装機においては、駆動機構(３)によって吸着ヘッド
(２)を部品供給部(９)まで移動させて、吸着ノズル(１)
によって部品(７)を吸着保持した後、該部品(７)をプリ
ント基板(91)上の所定位置まで移動させ、更に前記回転
機構によって部品(７)の向きを変えた上で、該部品(７)
をプリント基板(91)上に実装する。
【０００３】ところで、部品供給部(９)の部品(７)を吸
着ノズル(１)によって吸着保持する際、吸着ノズル(１)
に対する部品(７)の相対位置や姿勢にある程度の誤差
(以下、単に位置ずれと言う)が生じることは避け難いか
ら、部品(７)をプリント基板(91)上に実装する際には、
位置ずれを考慮に入れて、吸着ノズル(１)の位置及び回
転角度を補正する必要がある。そこで下記の如く、吸着
ノズル(１)に保持された部品(７)をＣＣＤカメラ等によ
って撮影し、画像処理によって前記位置ずれを算出する
ことが行なわれる。
着ノズル(１)によって吸着保持する際、吸着ノズル(１)
に対する部品(７)の相対位置や姿勢にある程度の誤差
(以下、単に位置ずれと言う)が生じることは避け難いか
ら、部品(７)をプリント基板(91)上に実装する際には、
位置ずれを考慮に入れて、吸着ノズル(１)の位置及び回
転角度を補正する必要がある。そこで下記の如く、吸着
ノズル(１)に保持された部品(７)をＣＣＤカメラ等によ
って撮影し、画像処理によって前記位置ずれを算出する
ことが行なわれる。
【０００４】従来の吸着ヘッド(21)は、図９に示す如く
ヘッド本体(11)の下端部に吸着ノズル(１)を具え、該吸
着ノズル(１)の周囲にはリング状照明具(42)が配備され
ている。又、ヘッド本体(11)の側方には、吸着ノズル
(１)に保持された部品(７)を裏面から撮影するための撮
像装置(40)が下向きに配備されている。更に、ヘッド本
体(11)の下方には、固定ベース(43)に沿って往復動可能
な可動ミラー(44)が、撮像装置(40)の下方には固定ミラ
ー(45)が夫々４５度の傾斜で対向配備され、図中に破線
で示す如く部品(７)から撮像装置(40)へ至る光路を形成
している。
ヘッド本体(11)の下端部に吸着ノズル(１)を具え、該吸
着ノズル(１)の周囲にはリング状照明具(42)が配備され
ている。又、ヘッド本体(11)の側方には、吸着ノズル
(１)に保持された部品(７)を裏面から撮影するための撮
像装置(40)が下向きに配備されている。更に、ヘッド本
体(11)の下方には、固定ベース(43)に沿って往復動可能
な可動ミラー(44)が、撮像装置(40)の下方には固定ミラ
ー(45)が夫々４５度の傾斜で対向配備され、図中に破線
で示す如く部品(７)から撮像装置(40)へ至る光路を形成
している。
【０００５】部品(７)が吸着されていない状態では、吸
着ノズル(１)の下端面が撮像装置(40)によって撮影さ
れ、部品(７)が吸着された状態で、該部品(７)の裏面が
撮像装置(40)によって撮影される。そして、これらの画
像が図示省略する画像処理回路へ送られる。これによっ
て、吸着ノズル(１)の下端面の中心点のＸ−Ｙ座標が算
出されると共に、部品(７)裏面の中心点のＸ−Ｙ座標と
回転角度θが算出され、更にこれらのデータに基づい
て、吸着ノズル(１)に対する部品(７)のＸ方向及びＹ方
向のずれΔＸ、ΔＹと回転角度のずれΔθが算出され
る。
着ノズル(１)の下端面が撮像装置(40)によって撮影さ
れ、部品(７)が吸着された状態で、該部品(７)の裏面が
撮像装置(40)によって撮影される。そして、これらの画
像が図示省略する画像処理回路へ送られる。これによっ
て、吸着ノズル(１)の下端面の中心点のＸ−Ｙ座標が算
出されると共に、部品(７)裏面の中心点のＸ−Ｙ座標と
回転角度θが算出され、更にこれらのデータに基づい
て、吸着ノズル(１)に対する部品(７)のＸ方向及びＹ方
向のずれΔＸ、ΔＹと回転角度のずれΔθが算出され
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが従来の部品実
装機においては、Ｘ方向及びＹ方向に駆動される吸着ヘ
ッド(21)に可動ミラー(44)及び固定ミラー(45)を内蔵し
ているから、吸着ヘッド(21)の重量が嵩み、吸着ヘッド
(21)の高速移動に支障があった。又、吸着ノズル(１)に
よって部品(７)を吸着保持し、或いはプリント基板(91)
上に部品(７)を実装する際には、可動ミラー(44)を吸着
ノズル(１)の下方位置から退避させる必要があり、この
無駄な動作によって部品実装のタクトタイムが長くなる
問題があった。更には、吸着ノズル(１)の撮影は、部品
(７)の保持されていない状態で行なわねばならないか
ら、部品(７)の位置算出とは別の処理によって吸着ノズ
ル(１)の位置を算出せねばならず、計算能率が悪い問題
があった。本発明の目的は、従来の可動ミラー及び固定
ミラーを省略出来る部品実装機の制御装置を提供し、こ
れによって上記問題点を一挙に解決することである。
装機においては、Ｘ方向及びＹ方向に駆動される吸着ヘ
ッド(21)に可動ミラー(44)及び固定ミラー(45)を内蔵し
ているから、吸着ヘッド(21)の重量が嵩み、吸着ヘッド
(21)の高速移動に支障があった。又、吸着ノズル(１)に
よって部品(７)を吸着保持し、或いはプリント基板(91)
上に部品(７)を実装する際には、可動ミラー(44)を吸着
ノズル(１)の下方位置から退避させる必要があり、この
無駄な動作によって部品実装のタクトタイムが長くなる
問題があった。更には、吸着ノズル(１)の撮影は、部品
(７)の保持されていない状態で行なわねばならないか
ら、部品(７)の位置算出とは別の処理によって吸着ノズ
ル(１)の位置を算出せねばならず、計算能率が悪い問題
があった。本発明の目的は、従来の可動ミラー及び固定
ミラーを省略出来る部品実装機の制御装置を提供し、こ
れによって上記問題点を一挙に解決することである。
【０００７】
【課題を解決する為の手段】本発明に係る部品実装機の
制御装置は、吸着ノズル(１)及び吸着ノズル(１)に吸着
された部品(７)を斜め上方から撮影することが可能な撮
像装置(４)と、該撮像装置(４)からの画像信号に基づい
て、吸着ノズル(１)に対する部品(７)の相対的な位置ず
れを算出する演算手段と、算出された位置ずれに応じて
吸着ノズル(1)の部品実装時の位置を補正する制御手段
とを具えている。
制御装置は、吸着ノズル(１)及び吸着ノズル(１)に吸着
された部品(７)を斜め上方から撮影することが可能な撮
像装置(４)と、該撮像装置(４)からの画像信号に基づい
て、吸着ノズル(１)に対する部品(７)の相対的な位置ず
れを算出する演算手段と、算出された位置ずれに応じて
吸着ノズル(1)の部品実装時の位置を補正する制御手段
とを具えている。
【０００８】ここで演算手段は、吸着ノズル(１)の画像
に基づいて該吸着ノズル(１)の先端面の中心点のＸ−Ｙ
座標を算出する第１演算部と、吸着ノズル(１)に吸着さ
れた部品(７)の画像に基づいて該部品(７)の表面にて対
向する２頂点のＸ−Ｙ座標を算出する第２演算部と、両
演算部の算出結果に基づいて吸着ノズル(１)に対する部
品(７)のＸ方向及びＹ方向のずれΔＸ、ΔＹと回転角度
のずれΔθを算出する第３演算部とから構成される。
に基づいて該吸着ノズル(１)の先端面の中心点のＸ−Ｙ
座標を算出する第１演算部と、吸着ノズル(１)に吸着さ
れた部品(７)の画像に基づいて該部品(７)の表面にて対
向する２頂点のＸ−Ｙ座標を算出する第２演算部と、両
演算部の算出結果に基づいて吸着ノズル(１)に対する部
品(７)のＸ方向及びＹ方向のずれΔＸ、ΔＹと回転角度
のずれΔθを算出する第３演算部とから構成される。
【０００９】又、吸着ノズル(１)の外周面には、必要に
応じて、部品(７)の表面との間で画像の区別を可能とす
るための処理、例えば白色テープ(12)の巻回等が施され
る。
応じて、部品(７)の表面との間で画像の区別を可能とす
るための処理、例えば白色テープ(12)の巻回等が施され
る。
【００１０】更に制御装置は、吸着ノズル(１)の先端部
及び吸着ノズル(１)に吸着された部品(７)を含む限定さ
れた領域に光を照射すべき照明具(41)を具えている。
及び吸着ノズル(１)に吸着された部品(７)を含む限定さ
れた領域に光を照射すべき照明具(41)を具えている。
【００１１】
【作用】本発明に係る部品実装機の制御装置において
は、吸着ノズル(１)及び吸着ノズル(１)に吸着された部
品(７)が撮像装置(４)によって斜め上方から撮影される
から、従来の可動ミラーや固定ミラーは不要となる。撮
像装置(４)からの画像信号は演算手段に入力されて、吸
着ノズル(１)に対する部品(７)の相対的な位置ずれが算
出される。
は、吸着ノズル(１)及び吸着ノズル(１)に吸着された部
品(７)が撮像装置(４)によって斜め上方から撮影される
から、従来の可動ミラーや固定ミラーは不要となる。撮
像装置(４)からの画像信号は演算手段に入力されて、吸
着ノズル(１)に対する部品(７)の相対的な位置ずれが算
出される。
【００１２】この際、必要に応じて吸着ノズル(１)の外
周に白色テープ(12)を巻回することによって、或いはこ
の様な表面処理を施すことなく、吸着ノズル(１)の画像
と部品(７)の画像が識別される。又この際、照明具(41)
によって、吸着ノズル(１)の先端部及び吸着ノズル(１)
に吸着された部品(７)を含む限定された領域を照明すれ
ば、下記の画像処理や画像認識が容易となる。例えば、
撮像装置(４)からの画像信号に対し、例えば水平線検出
及び垂直線検出等の画像処理を施すことによって、吸着
ノズル(１)の先端面の中心点のＸ−Ｙ座標を算出するこ
とが出来る。又、撮像装置(４)からの画像に基づいて、
部品(７)の頂点部分(角部)を検出するパターンマッチン
グ等の画像認識を行なうことによって、部品(７)表面の
対向する２頂点のＸ−Ｙ座標を算出することが出来る。
そして、両算出結果に基づいて吸着ノズル(１)に対する
部品(７)のＸ方向及びＹ方向のずれΔＸ、ΔＹと回転角
度のずれΔθが算出される。
周に白色テープ(12)を巻回することによって、或いはこ
の様な表面処理を施すことなく、吸着ノズル(１)の画像
と部品(７)の画像が識別される。又この際、照明具(41)
によって、吸着ノズル(１)の先端部及び吸着ノズル(１)
に吸着された部品(７)を含む限定された領域を照明すれ
ば、下記の画像処理や画像認識が容易となる。例えば、
撮像装置(４)からの画像信号に対し、例えば水平線検出
及び垂直線検出等の画像処理を施すことによって、吸着
ノズル(１)の先端面の中心点のＸ−Ｙ座標を算出するこ
とが出来る。又、撮像装置(４)からの画像に基づいて、
部品(７)の頂点部分(角部)を検出するパターンマッチン
グ等の画像認識を行なうことによって、部品(７)表面の
対向する２頂点のＸ−Ｙ座標を算出することが出来る。
そして、両算出結果に基づいて吸着ノズル(１)に対する
部品(７)のＸ方向及びＹ方向のずれΔＸ、ΔＹと回転角
度のずれΔθが算出される。
【００１３】これらのずれデータは部品吸着ヘッド(２)
の駆動機構(３)へ制御信号として供給されて、吸着ノズ
ル(１)の部品実装時の位置及び姿勢が補正される。
の駆動機構(３)へ制御信号として供給されて、吸着ノズ
ル(１)の部品実装時の位置及び姿勢が補正される。
【００１４】
【発明の効果】本発明に係る表面実装機の制御装置によ
れば、従来の可動ミラー及び固定ミラーを用いることな
く、部品実装時の部品吸着ヘッドの位置及び姿勢を補正
出来るから、従来よりも部品吸着ヘッドの高速移動、タ
クトタイムの短縮が可能となる。
れば、従来の可動ミラー及び固定ミラーを用いることな
く、部品実装時の部品吸着ヘッドの位置及び姿勢を補正
出来るから、従来よりも部品吸着ヘッドの高速移動、タ
クトタイムの短縮が可能となる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明を電子部品の実装機に実施した
一例につき、図面に沿って詳述する。図１は電子部品実
装機の概略構成を示しており、従来と同様にＸ軸テーブ
ル及びＹ軸テーブルからなる駆動機構(３)に部品吸着ヘ
ッド(２)が取り付けられている。尚、部品吸着ヘッド
(２)には、部品(７)の吸着動作及び実装動作に際して吸
着ノズル(１)を上下動させる昇降機構が連繋している
が、該昇降機構は従来と同一構成であるので、説明及び
図示を省略する。
一例につき、図面に沿って詳述する。図１は電子部品実
装機の概略構成を示しており、従来と同様にＸ軸テーブ
ル及びＹ軸テーブルからなる駆動機構(３)に部品吸着ヘ
ッド(２)が取り付けられている。尚、部品吸着ヘッド
(２)には、部品(７)の吸着動作及び実装動作に際して吸
着ノズル(１)を上下動させる昇降機構が連繋している
が、該昇降機構は従来と同一構成であるので、説明及び
図示を省略する。
【００１６】部品吸着ヘッド(２)には、吸着ノズル(１)
を具えたヘッド本体(11)が昇降可能且つ回転可能に配備
されると共に、該ヘッド本体(11)に対して傾斜する姿勢
で、撮像装置(４)及び照明具(41)が固定されている。撮
像装置(４)は、水平面に対してφ＝２０°〜６０°の範
囲で傾斜して、その視野が吸着ノズル(１)及び吸着ノズ
ル(１)に保持された部品(７)に向けられている。又照明
具(41)は、水平面に対して１０°以下の傾斜角度で設置
され、吸着ノズル(１)の先端部及び部品(７)を含む限ら
れた領域を照明する。
を具えたヘッド本体(11)が昇降可能且つ回転可能に配備
されると共に、該ヘッド本体(11)に対して傾斜する姿勢
で、撮像装置(４)及び照明具(41)が固定されている。撮
像装置(４)は、水平面に対してφ＝２０°〜６０°の範
囲で傾斜して、その視野が吸着ノズル(１)及び吸着ノズ
ル(１)に保持された部品(７)に向けられている。又照明
具(41)は、水平面に対して１０°以下の傾斜角度で設置
され、吸着ノズル(１)の先端部及び部品(７)を含む限ら
れた領域を照明する。
【００１７】尚、吸着ノズル(１)の先端部には白色テー
プ(12)が巻回され、吸着ノズル(１)の画像と部品(７)の
画像の識別を容易なものとしている。
プ(12)が巻回され、吸着ノズル(１)の画像と部品(７)の
画像の識別を容易なものとしている。
【００１８】撮像装置(４)からの画像信号は画像処理回
路(５)へ供給されて、後述の如く吸着ノズル(１)に対す
る部品(７)のＸ方向及びＹ方向のずれΔＸ、ΔＹと、回
転角度のずれΔθが算出される。該算出結果は制御回路
(６)へ送出され、該制御回路(６)によって駆動機構(３)
及び部品吸着ヘッド(２)に対する位置ずれ補正信号Ｃ
１、Ｃ２が作成される。該補正信号Ｃ１、Ｃ２によっ
て、部品吸着ヘッド(２)のＸ方向及びＹ方向の位置が補
正されると共に、吸着ノズル(１)の回転角度が補正され
ることになる。
路(５)へ供給されて、後述の如く吸着ノズル(１)に対す
る部品(７)のＸ方向及びＹ方向のずれΔＸ、ΔＹと、回
転角度のずれΔθが算出される。該算出結果は制御回路
(６)へ送出され、該制御回路(６)によって駆動機構(３)
及び部品吸着ヘッド(２)に対する位置ずれ補正信号Ｃ
１、Ｃ２が作成される。該補正信号Ｃ１、Ｃ２によっ
て、部品吸着ヘッド(２)のＸ方向及びＹ方向の位置が補
正されると共に、吸着ノズル(１)の回転角度が補正され
ることになる。
【００１９】図３は、撮像装置(４)によって撮影された
画像中に所定大のウインドウＷを設定している様子を表
わしており、該ウインドウ内の画像データに対して後述
の画像処理を施す。先ず、吸着ノズル(１)の先端面の中
心点のＸ′−Ｙ′座標を算出する。吸着ノズルに巻回さ
れた白色テープ(12)の両側の垂直線ｆ、ｇを検出するた
めに、前記画像データに対し、Ｋｉｒｓｃｈフィルター
を用いた垂直線検出マスクを施して、該マスクの出力デ
ータを垂直方向(Ｚ方向)に加算する。ここで、白色テー
プ(12)の表面からは高輝度のデータが得られるから、該
加算結果は図５の如きヒストグラムで表わされることに
なる。図示の如く、吸着ノズルに巻回された白色テープ
(12)の垂直線ｆ、ｇで高いピークが現われ、該ピーク位
置によってこれら垂直線ｆ、ｇの水平位置の座標が求ま
る。
画像中に所定大のウインドウＷを設定している様子を表
わしており、該ウインドウ内の画像データに対して後述
の画像処理を施す。先ず、吸着ノズル(１)の先端面の中
心点のＸ′−Ｙ′座標を算出する。吸着ノズルに巻回さ
れた白色テープ(12)の両側の垂直線ｆ、ｇを検出するた
めに、前記画像データに対し、Ｋｉｒｓｃｈフィルター
を用いた垂直線検出マスクを施して、該マスクの出力デ
ータを垂直方向(Ｚ方向)に加算する。ここで、白色テー
プ(12)の表面からは高輝度のデータが得られるから、該
加算結果は図５の如きヒストグラムで表わされることに
なる。図示の如く、吸着ノズルに巻回された白色テープ
(12)の垂直線ｆ、ｇで高いピークが現われ、該ピーク位
置によってこれら垂直線ｆ、ｇの水平位置の座標が求ま
る。
【００２０】又、吸着ノズルに巻回された白色テープ(1
2)の下端の円周線ｅを検出するために、前記画像データ
に対し、Ｋｉｒｓｃｈフィルターを用いた水平線検出マ
スクを施す。白色テープ(12)の下端の円周線ｅは、図３
の画像においては前記撮像装置(４)の傾斜角度φだけ直
径線を中心に回転して、縦横比がｓｉｎφ：１の楕円線
となっている。従って、前記水平線検出マスクの出力を
水平方向に加算する際、前記楕円線上のデータを前記円
周線上に移した上で、加算処理を施す。該加算結果は図
６の如きヒストグラムで表わされる。図示の如く、吸着
ノズルに巻回された白色テープ(12)の下端の円周線ｅ
(ｃ−ｄ線)を境にしてピークが生じており、この境によ
って円周線ｅの垂直位置の座標が求まる。
2)の下端の円周線ｅを検出するために、前記画像データ
に対し、Ｋｉｒｓｃｈフィルターを用いた水平線検出マ
スクを施す。白色テープ(12)の下端の円周線ｅは、図３
の画像においては前記撮像装置(４)の傾斜角度φだけ直
径線を中心に回転して、縦横比がｓｉｎφ：１の楕円線
となっている。従って、前記水平線検出マスクの出力を
水平方向に加算する際、前記楕円線上のデータを前記円
周線上に移した上で、加算処理を施す。該加算結果は図
６の如きヒストグラムで表わされる。図示の如く、吸着
ノズルに巻回された白色テープ(12)の下端の円周線ｅ
(ｃ−ｄ線)を境にしてピークが生じており、この境によ
って円周線ｅの垂直位置の座標が求まる。
【００２１】上記の如く求められた白色テープ(12)の垂
直線ｆ、ｇの水平座標と円周線ｅの垂直座標から、垂直
線ｆ、ｇと円周線ｅの交点であるｃ点及びｄ点のＸ′−
Ｙ′座標が求まり、更にｃ点及びｄ点の中点の座標を計
算することによって、吸着ノズル(１)の先端の中心座標
が求まることになる。
直線ｆ、ｇの水平座標と円周線ｅの垂直座標から、垂直
線ｆ、ｇと円周線ｅの交点であるｃ点及びｄ点のＸ′−
Ｙ′座標が求まり、更にｃ点及びｄ点の中点の座標を計
算することによって、吸着ノズル(１)の先端の中心座標
が求まることになる。
【００２２】次に図３の如く撮影された部品(７)の画像
に基づいて、該部品(７)の表面の対向する２頂点ａ及び
ｂの座標を算出する。図４(ａ)に示す如く部品(７)の一
方の頂点ａ及び該頂点から伸びる２本の稜線ｈ、ｉを表
わす第１のテンプレート(８)と、部品(７)の他方の頂点
ｂ及び該頂点から伸びる２本の稜線ｊ、ｋを表わす第２
のテンプレート(81)を予め登録しておき、部品(７)の画
像に対して第１及び第２テンプレート(８)(81)によるパ
ターンマッチングを実行して、２つの頂点ａ、ｂの位置
を求める。尚、パターンマッチングにおいては、図４
(ａ)及び(ｂ)にハッチングで示す角度領域β(例えば２
０°)をマッチング範囲として、部品(７)の姿勢に多少
の回転角度のずれが存在する場合にも、パターンマッチ
ングによる頂点ａ、ｂの探索を可能としている。
に基づいて、該部品(７)の表面の対向する２頂点ａ及び
ｂの座標を算出する。図４(ａ)に示す如く部品(７)の一
方の頂点ａ及び該頂点から伸びる２本の稜線ｈ、ｉを表
わす第１のテンプレート(８)と、部品(７)の他方の頂点
ｂ及び該頂点から伸びる２本の稜線ｊ、ｋを表わす第２
のテンプレート(81)を予め登録しておき、部品(７)の画
像に対して第１及び第２テンプレート(８)(81)によるパ
ターンマッチングを実行して、２つの頂点ａ、ｂの位置
を求める。尚、パターンマッチングにおいては、図４
(ａ)及び(ｂ)にハッチングで示す角度領域β(例えば２
０°)をマッチング範囲として、部品(７)の姿勢に多少
の回転角度のずれが存在する場合にも、パターンマッチ
ングによる頂点ａ、ｂの探索を可能としている。
【００２３】この様にして部品(７)の２つの頂点ａ、ｂ
の座標が求まると、これらの座標値と、予め判明してい
る部品(７)の外形寸法とに基づいて、図３に示すウイン
ドウのＸ′−Ｙ′座標における部品(７)の２次元画像を
算出する。ここで、２つの頂点ａ、ｂの中点の座標値が
部品(７)の中心位置の座標値となる。
の座標が求まると、これらの座標値と、予め判明してい
る部品(７)の外形寸法とに基づいて、図３に示すウイン
ドウのＸ′−Ｙ′座標における部品(７)の２次元画像を
算出する。ここで、２つの頂点ａ、ｂの中点の座標値が
部品(７)の中心位置の座標値となる。
【００２４】この結果、図３のＸ′−Ｙ′座標における
吸着ノズル(１)の位置と、部品(７)の位置及び姿勢が判
明したことになる。Ｘ′−Ｙ′座標は水平面に対して前
記撮像装置(４)の傾斜角度φだけ回転しているから、こ
れを水平面上のＸ−Ｙ座標に変換して、図７に示す如く
Ｘ−Ｙ座標における吸着ノズル(１)の位置と部品(７)の
位置及び姿勢を算出する。そして、これらの算出データ
に基づいて、吸着ノズル(１)に対する部品(７)のＸ方向
及びＹ方向のずれΔＸ、ΔＹと、回転角度のずれΔθが
得られるのである。
吸着ノズル(１)の位置と、部品(７)の位置及び姿勢が判
明したことになる。Ｘ′−Ｙ′座標は水平面に対して前
記撮像装置(４)の傾斜角度φだけ回転しているから、こ
れを水平面上のＸ−Ｙ座標に変換して、図７に示す如く
Ｘ−Ｙ座標における吸着ノズル(１)の位置と部品(７)の
位置及び姿勢を算出する。そして、これらの算出データ
に基づいて、吸着ノズル(１)に対する部品(７)のＸ方向
及びＹ方向のずれΔＸ、ΔＹと、回転角度のずれΔθが
得られるのである。
【００２５】これらのずれデータは図１の如く制御回路
(６)へ供給され、ずれΔＸ及びΔＹに基づいて駆動機構
(３)のＸ軸テーブル及びＹ軸テーブルに対する補正信号
Ｃ１が作成される共に、ずれΔθに基づいて部品吸着ヘ
ッド(２)に内蔵せる回転機構に対する補正信号Ｃ２が作
成される。
(６)へ供給され、ずれΔＸ及びΔＹに基づいて駆動機構
(３)のＸ軸テーブル及びＹ軸テーブルに対する補正信号
Ｃ１が作成される共に、ずれΔθに基づいて部品吸着ヘ
ッド(２)に内蔵せる回転機構に対する補正信号Ｃ２が作
成される。
【００２６】図２は、上述の原理に基づく部品実装機の
制御動作を表わしている。先ず、ステップＳ１にて部品
供給部(９)の部品(７)を吸着ノズル(１)に吸着し、駆動
機構(３)によって所定の実装位置まで移動させる。この
過程において、ステップＳ２では、吸着ノズル(１)の先
端の中心位置を算出し、更にステップＳ３にて、部品
(７)の２頂点ａ及びｂの位置を算出する。
制御動作を表わしている。先ず、ステップＳ１にて部品
供給部(９)の部品(７)を吸着ノズル(１)に吸着し、駆動
機構(３)によって所定の実装位置まで移動させる。この
過程において、ステップＳ２では、吸着ノズル(１)の先
端の中心位置を算出し、更にステップＳ３にて、部品
(７)の２頂点ａ及びｂの位置を算出する。
【００２７】続いてステップＳ４にて、前記算出データ
に基づいて部品(７)の２次元座標を算出した後、ステッ
プＳ５にて位置ずれデータΔＸ、ΔＹ、Δθを算出す
る。そして、ステップＳ６にてこれらの位置ずれデータ
ΔＸ、ΔＹ、Δθに基づいて、部品実装時の部品(７)の
位置及び姿勢を補正する。
に基づいて部品(７)の２次元座標を算出した後、ステッ
プＳ５にて位置ずれデータΔＸ、ΔＹ、Δθを算出す
る。そして、ステップＳ６にてこれらの位置ずれデータ
ΔＸ、ΔＹ、Δθに基づいて、部品実装時の部品(７)の
位置及び姿勢を補正する。
【００２８】吸着ノズル(１)に保持された部品(７)がプ
リント基板(91)の所定の実装位置上方に到達した時点で
は既に上記の処理が終了しており、該時点で図２のステ
ップＳ７に移行し、部品吸着ヘッド(２)の下降によって
部品(７)がプリント基板(91)上に実装される。
リント基板(91)の所定の実装位置上方に到達した時点で
は既に上記の処理が終了しており、該時点で図２のステ
ップＳ７に移行し、部品吸着ヘッド(２)の下降によって
部品(７)がプリント基板(91)上に実装される。
【００２９】上記表面実装機においては、従来の可動ミ
ラー及び固定ミラーが省略されているから、部品吸着ヘ
ッド(２)が軽量であり、部品吸着ヘッド(２)の高速移動
が可能である。又、可動ミラーを移動させる工程がない
から、部品実装タクトタイムの短縮化が図られる。更に
は、吸着ノズル(１)と部品(７)が同時に撮影されて、画
像処理等によって位置ずれが算出されるから、演算処理
の能率も良好である。
ラー及び固定ミラーが省略されているから、部品吸着ヘ
ッド(２)が軽量であり、部品吸着ヘッド(２)の高速移動
が可能である。又、可動ミラーを移動させる工程がない
から、部品実装タクトタイムの短縮化が図られる。更に
は、吸着ノズル(１)と部品(７)が同時に撮影されて、画
像処理等によって位置ずれが算出されるから、演算処理
の能率も良好である。
【００３０】上記実施例の説明は、本発明を説明するた
めのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定
し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本
発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲
に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは
勿論である。上記実施例では、各実装工程で毎回、吸着
ノズル(１)の先端の中心位置を算出しているが、例えば
これを実装ラインの稼働開始時に１回だけ行なって、そ
の計算結果をメモリに登録しておき、その後はメモリか
らデータを読み出して、位置ずれを算出する方法も採用
可能である。
めのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定
し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本
発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲
に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは
勿論である。上記実施例では、各実装工程で毎回、吸着
ノズル(１)の先端の中心位置を算出しているが、例えば
これを実装ラインの稼働開始時に１回だけ行なって、そ
の計算結果をメモリに登録しておき、その後はメモリか
らデータを読み出して、位置ずれを算出する方法も採用
可能である。
【図１】本発明に係る部品実装機の概略構成を示す図で
ある。
ある。
【図２】部品吸着から部品実装までの処理を表わすフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図３】吸着ノズル及び部品の画像を示す図である。
【図４】パターンマッチングに用いるテンプレートを示
す図である。
す図である。
【図５】垂直線検出に用いるヒストグラムである。
【図６】水平線検出に用いるヒストグラムである。
【図７】吸着ノズルと部品の位置ずれを示す平面図であ
る。
る。
【図８】部品実装機の斜視図である。
【図９】従来の吸着ヘッドの構成を示す正面図である。
【符号の説明】 (１) 吸着ノズル (11) ヘッド本体 (12) 白色テープ (２) 部品吸着ヘッド (３) 駆動機構 (４) 撮像装置 (５) 画像処理回路 (６) 制御回路 (７) 部品
Claims (4)
- 【請求項１】 部品(７)を吸着保持した吸着ノズル(１)
を移動させて該部品(７)を所定位置に実装する部品実装
機において、吸着ノズル(１)及び吸着ノズル(１)に吸着
された部品(７)を斜め上方から撮影することが可能な撮
像装置(４)と、該撮像装置(４)からの画像信号に基づい
て吸着ノズル(１)に対する部品(７)の相対的な位置ずれ
を算出する演算手段と、算出された位置ずれに応じて吸
着ノズル(１)の部品実装時の位置を補正する制御手段と
を具えたことを特徴とする部品実装機の制御装置。 - 【請求項２】 演算手段は、吸着ノズル(１)の画像に基
づいて該吸着ノズル(１)の先端面の中心点のＸ−Ｙ座標
を算出する第１演算部と、吸着ノズル(１)に吸着された
部品(７)の画像に基づいて該部品(７)の表面にて対向す
る２頂点のＸ−Ｙ座標を算出する第２演算部と、両演算
部の算出結果に基づいて吸着ノズル(１)に対する部品
(７)のＸ方向及びＹ方向のずれΔＸ、ΔＹと回転角度の
ずれΔθを算出する第３演算部とから構成される請求項
１に記載の制御装置。 - 【請求項３】 吸着ノズル(１)の外周面には、部品(７)
の表面との間で画像の区別を可能とするための処理が施
されている請求項１に記載の制御装置。 - 【請求項４】 吸着ノズル(１)の先端部及び吸着ノズル
(１)に吸着された部品(７)を含む限定された領域に光を
照射すべき照明具(41)を具えている請求項１又は請求項
３に記載の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15867193A JP3358847B2 (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 部品実装機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15867193A JP3358847B2 (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 部品実装機の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0712517A true JPH0712517A (ja) | 1995-01-17 |
| JP3358847B2 JP3358847B2 (ja) | 2002-12-24 |
Family
ID=15676824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15867193A Expired - Fee Related JP3358847B2 (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 部品実装機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3358847B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003083712A (ja) * | 2001-09-10 | 2003-03-19 | Denso Corp | ハニカム構造体の位置認識方法 |
| JP2013149672A (ja) * | 2012-01-17 | 2013-08-01 | Samsung Techwin Co Ltd | 電子部品実装装置 |
| JP2015152475A (ja) * | 2014-02-17 | 2015-08-24 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 変位検出装置、基板処理装置、変位検出方法および基板処理方法 |
| JP2016134560A (ja) * | 2015-01-21 | 2016-07-25 | Juki株式会社 | 実装装置、荷重検出方法及びそのプログラム |
| JP2017083257A (ja) * | 2015-10-27 | 2017-05-18 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 変位検出装置および変位検出方法ならびに基板処理装置 |
| CN113310403A (zh) * | 2021-04-02 | 2021-08-27 | 深圳市世宗自动化设备有限公司 | 相机对针方法、装置及系统 |
| CN114538088A (zh) * | 2022-02-11 | 2022-05-27 | 珠海市运泰利自动化设备有限公司 | 基于飞拍的高速高精度取放料方法 |
-
1993
- 1993-06-29 JP JP15867193A patent/JP3358847B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003083712A (ja) * | 2001-09-10 | 2003-03-19 | Denso Corp | ハニカム構造体の位置認識方法 |
| JP2013149672A (ja) * | 2012-01-17 | 2013-08-01 | Samsung Techwin Co Ltd | 電子部品実装装置 |
| KR101522286B1 (ko) * | 2012-01-17 | 2015-05-21 | 삼성테크윈 주식회사 | 전자 부품 실장 장치 |
| JP2015152475A (ja) * | 2014-02-17 | 2015-08-24 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 変位検出装置、基板処理装置、変位検出方法および基板処理方法 |
| JP2016134560A (ja) * | 2015-01-21 | 2016-07-25 | Juki株式会社 | 実装装置、荷重検出方法及びそのプログラム |
| JP2017083257A (ja) * | 2015-10-27 | 2017-05-18 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 変位検出装置および変位検出方法ならびに基板処理装置 |
| US10402997B2 (en) | 2015-10-27 | 2019-09-03 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Displacement detecting apparatus, displacement detecting method and substrate processing apparatus |
| CN113310403A (zh) * | 2021-04-02 | 2021-08-27 | 深圳市世宗自动化设备有限公司 | 相机对针方法、装置及系统 |
| CN114538088A (zh) * | 2022-02-11 | 2022-05-27 | 珠海市运泰利自动化设备有限公司 | 基于飞拍的高速高精度取放料方法 |
| CN114538088B (zh) * | 2022-02-11 | 2024-02-13 | 珠海市运泰利自动化设备有限公司 | 基于飞拍的高速高精度取放料方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3358847B2 (ja) | 2002-12-24 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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