JPH0724360B2 - 部品の位置補正方法 - Google Patents
部品の位置補正方法Info
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- JPH0724360B2 JPH0724360B2 JP2039263A JP3926390A JPH0724360B2 JP H0724360 B2 JPH0724360 B2 JP H0724360B2 JP 2039263 A JP2039263 A JP 2039263A JP 3926390 A JP3926390 A JP 3926390A JP H0724360 B2 JPH0724360 B2 JP H0724360B2
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Description
本発明は、主として面実装用の部品を回路基板の実装位
置に正確に位置決めできるように部品の位置を補正する
部品の位置補正方法に関するものである。
置に正確に位置決めできるように部品の位置を補正する
部品の位置補正方法に関するものである。
一般に、面実装用の部品などの部品を回路基板に自動的
に装着する際には、フィーダによって供給された部品
を、移送装置の吸着ヘッドに吸着して取り出し、回路基
板に設定された実装位置まで部品を吸着したまま移送し
て装着するようにしている。このような装着方法では、
吸着ヘッドと部品との相対位置が必ずしも一定しないか
ら、吸着ヘッドと部品との位置関係に応じて、回路基板
上の実装位置に対する吸着ヘッドの位置を補正する必要
がある。とくに、部品としてリードの本数が非常に多い
面実装用の部品では、隣接するリード間のピッチが小さ
く、位置がわずかにずれるだけでも誤配線につながるか
ら、補正量は正確に求めなければならない。そこで、移
送装置による部品の移送過程で吸着ヘッドに対する部品
の相対位置を検出し、検出された部品の位置に応じて移
送中の部品の位置ずれを補正して実装位置に正確に位置
合わせをすることが考えられている。 このような部品の位置補正方法としては、特開昭62−12
0099号公報に示されるように、部品の対角線上に位置す
る２つのコーナ付近の画像をそれぞれ撮像できるように
離間して配設された２台の画像入力装置を用い、部品を
微小回転させたときの部品の両画像上での位置の変化を
検出することにより、吸着ヘッドに対する部品の相対位
置を求めることが考えられている。
に装着する際には、フィーダによって供給された部品
を、移送装置の吸着ヘッドに吸着して取り出し、回路基
板に設定された実装位置まで部品を吸着したまま移送し
て装着するようにしている。このような装着方法では、
吸着ヘッドと部品との相対位置が必ずしも一定しないか
ら、吸着ヘッドと部品との位置関係に応じて、回路基板
上の実装位置に対する吸着ヘッドの位置を補正する必要
がある。とくに、部品としてリードの本数が非常に多い
面実装用の部品では、隣接するリード間のピッチが小さ
く、位置がわずかにずれるだけでも誤配線につながるか
ら、補正量は正確に求めなければならない。そこで、移
送装置による部品の移送過程で吸着ヘッドに対する部品
の相対位置を検出し、検出された部品の位置に応じて移
送中の部品の位置ずれを補正して実装位置に正確に位置
合わせをすることが考えられている。 このような部品の位置補正方法としては、特開昭62−12
0099号公報に示されるように、部品の対角線上に位置す
る２つのコーナ付近の画像をそれぞれ撮像できるように
離間して配設された２台の画像入力装置を用い、部品を
微小回転させたときの部品の両画像上での位置の変化を
検出することにより、吸着ヘッドに対する部品の相対位
置を求めることが考えられている。
上述した部品の位置補正方法では、２台の画像入力装置
の相対位置が部品の実装位置の決定要素に含まれている
から、両画像入力装置の相対位置の実際の値と演算用の
データとして与える値との誤差が、部品の実装位置の精
度にそのまま反映されることになる。したがって、部品
の位置や向きを正確に判定するには、両画像入力装置の
位置関係を正確に設定することが必要になる。その結
果、部品の大きさに合わせて両画像入力装置の位置を調
節すると、その都度、正確な調整が要求されることにな
り、作業効率が非常に悪いという問題がある。 この問題を解決するには、１台の画像入力装置で部品の
全体を撮像することが考えられる。しかしながら、画像
入力装置において用いられている現行の撮像素子は、１
素子当たりの画素数および単位面積当たりの画素数に限
界があるから、１台の画像入力装置で部品の全体を撮像
すると、２台の画像入力装置で部品の２つのコーナ付近
を撮像する場合に比較すれば、分解能が格段に低下し、
分解能による制約を受けて正確な位置決めが行えなくな
るという問題が生じる。 本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、１
台の画像入力装置で高い分解能が得られるようにするこ
とにより部品の位置補正の精度を高くし、回路基板上の
実装位置に部品を正確に位置決めできるようにする部品
の位置補正方法を提供しようとするものである。
の相対位置が部品の実装位置の決定要素に含まれている
から、両画像入力装置の相対位置の実際の値と演算用の
データとして与える値との誤差が、部品の実装位置の精
度にそのまま反映されることになる。したがって、部品
の位置や向きを正確に判定するには、両画像入力装置の
位置関係を正確に設定することが必要になる。その結
果、部品の大きさに合わせて両画像入力装置の位置を調
節すると、その都度、正確な調整が要求されることにな
り、作業効率が非常に悪いという問題がある。 この問題を解決するには、１台の画像入力装置で部品の
全体を撮像することが考えられる。しかしながら、画像
入力装置において用いられている現行の撮像素子は、１
素子当たりの画素数および単位面積当たりの画素数に限
界があるから、１台の画像入力装置で部品の全体を撮像
すると、２台の画像入力装置で部品の２つのコーナ付近
を撮像する場合に比較すれば、分解能が格段に低下し、
分解能による制約を受けて正確な位置決めが行えなくな
るという問題が生じる。 本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、１
台の画像入力装置で高い分解能が得られるようにするこ
とにより部品の位置補正の精度を高くし、回路基板上の
実装位置に部品を正確に位置決めできるようにする部品
の位置補正方法を提供しようとするものである。
上記目的を達成するために、請求項１では、回路基板上
の実装位置まで部品を移送する過程で画像入力装置によ
り部品の一部分を複数箇所撮像し、画像入力装置により
得られた複数の部分画像に基づいて回路基板上の実装位
置に対する部品の位置を補正す部品の位置補正方法にお
いて、画像入力装置の視野を部品の一部分の画像である
部分画像が得られる所定の大きさに設定し、隣接する一
対の部分画像の一部が重複するようにして画像入力装置
と部品との相対位置が異なる複数の部分画像を撮像し、
いずれか一つの部分画像に基準座標平面を設定するとと
もに、隣接する一対の部分画像における重複した部分の
各部分画像上での位置に基づいて両部分画像の相対位置
を求めることにより、部品上の所望位置の基準座標平面
上での座標を求め、求めた座標に基づいて部品の位置を
算出するようにしているのである。 請求項２では、画像入力装置に、分解能が等しい複数の
撮像素子と、視野を複数領域に分割し分割された各領域
をそれぞれ各撮像素子に振り分けて入力するスプリッタ
とを設けている。
の実装位置まで部品を移送する過程で画像入力装置によ
り部品の一部分を複数箇所撮像し、画像入力装置により
得られた複数の部分画像に基づいて回路基板上の実装位
置に対する部品の位置を補正す部品の位置補正方法にお
いて、画像入力装置の視野を部品の一部分の画像である
部分画像が得られる所定の大きさに設定し、隣接する一
対の部分画像の一部が重複するようにして画像入力装置
と部品との相対位置が異なる複数の部分画像を撮像し、
いずれか一つの部分画像に基準座標平面を設定するとと
もに、隣接する一対の部分画像における重複した部分の
各部分画像上での位置に基づいて両部分画像の相対位置
を求めることにより、部品上の所望位置の基準座標平面
上での座標を求め、求めた座標に基づいて部品の位置を
算出するようにしているのである。 請求項２では、画像入力装置に、分解能が等しい複数の
撮像素子と、視野を複数領域に分割し分割された各領域
をそれぞれ各撮像素子に振り分けて入力するスプリッタ
とを設けている。
請求項１の方法によれば、部品の一部分を撮像した複数
の部分画像を用いるのであって、隣接する一対の部分画
像の一部に重複する部分が存在するように各部分画像を
撮像することによって、部分画像を合成する際に重複部
分を参照して各部分画像間の正確な位置合わせが行える
ようにしているのである。すなわち、１台の画像入力装
置で部品の一部分を撮像することにより、高い分解能が
得られるようにし、しかも、部品の各部分を撮像した部
分画像間の位置関係が正確に求められるようにし、部品
上の任意の部分の間の相対位置を正確に測定できるよう
にしているのである。その結果、１台の画像入力装置で
高い分解能が得られ、しかも、部品の位置補正の精度が
高くなるのである。 さらに、隣接する一対の部分画像の一部を重複させ、い
ずれか一つの部分画像に基準座標平面を設定し、隣接す
る一対の部分画像における重複した部分の各部分画像上
での位置に基づいて両部分画像の相対位置を求めること
により、部品上の所望位置の基準座標平面上での座標を
求めているから、各部分画像を得た画像入力装置の位置
精度とは無関係に画像のみによって部品の各部の位置を
精度よく算出することができ、隣接する一対の部分画像
について重複部分が形成されるように画像入力装置の位
置を設定すれば画像入力装置の正確な位置決めが不要で
あるという利点を有している。 請求項２では、１台の画像入力装置に複数の撮像素子を
設け、画像入力装置の視野をスプリッタにより各撮像素
子に振り分けて撮像するから、画像入力装置の視野に対
する画素数を増加させたことになり、分解能を高めるこ
とができるのであって、結果的に、部品の位置測定の精
度が高くなるのである。
の部分画像を用いるのであって、隣接する一対の部分画
像の一部に重複する部分が存在するように各部分画像を
撮像することによって、部分画像を合成する際に重複部
分を参照して各部分画像間の正確な位置合わせが行える
ようにしているのである。すなわち、１台の画像入力装
置で部品の一部分を撮像することにより、高い分解能が
得られるようにし、しかも、部品の各部分を撮像した部
分画像間の位置関係が正確に求められるようにし、部品
上の任意の部分の間の相対位置を正確に測定できるよう
にしているのである。その結果、１台の画像入力装置で
高い分解能が得られ、しかも、部品の位置補正の精度が
高くなるのである。 さらに、隣接する一対の部分画像の一部を重複させ、い
ずれか一つの部分画像に基準座標平面を設定し、隣接す
る一対の部分画像における重複した部分の各部分画像上
での位置に基づいて両部分画像の相対位置を求めること
により、部品上の所望位置の基準座標平面上での座標を
求めているから、各部分画像を得た画像入力装置の位置
精度とは無関係に画像のみによって部品の各部の位置を
精度よく算出することができ、隣接する一対の部分画像
について重複部分が形成されるように画像入力装置の位
置を設定すれば画像入力装置の正確な位置決めが不要で
あるという利点を有している。 請求項２では、１台の画像入力装置に複数の撮像素子を
設け、画像入力装置の視野をスプリッタにより各撮像素
子に振り分けて撮像するから、画像入力装置の視野に対
する画素数を増加させたことになり、分解能を高めるこ
とができるのであって、結果的に、部品の位置測定の精
度が高くなるのである。
本実施例では、部品１が面実装用であって、直方体状の
パッケージ1aの４周にそれぞれ複数本のリード1bが突設
されているものとする（第３図参照）。部品１を回路基
板３に実装するときには、第１図の位置で部品１をフ
ィーダやトレーから移送装置の吸着ヘッド２に吸着して
取り出し、第１図の位置まで移送して回路基板３の実
装位置に装着する。また、吸着ヘッド２による移送過程
の位置において、ITVカメラ等の画像入力装置４によ
って部品１を撮像し、リード1bなどの画像に基づいて吸
着ヘッド２に対する部品１の位置を検出するとともに、
求めた位置に応じて回路基板３上の実装位置に合致する
ように部品１の位置を補正する。画像入力装置４により
得られた画像の処理や吸着ヘッド２の補正は、制御装置
５により行われる。 画像入力装置４は、第２図に示すように、たとえば４台
のITVカメラ６と、ITVカメラ６に結合されたスプリッタ
７とにより構成されている。各ITVカメラ６はそれぞれ
１個の撮像素子を備えた通常の構成を有し、光軸が互い
に平行になるように配列されている。各ITVカメラ６の
光軸を互いに平行にしているのは、各ITVカメラ６の光
軸が互いに傾斜しているものとすると、各ITVカメラ６
により得られる画像間で光軸の傾きに対する補正が必要
になり、処理が面倒になるからである。スプリッタ７
は、入射した光線束を分割して各ITVカメラ６に振り分
けて入射させるようにする装置であって、第２図に示す
ように、部品１に対置される対物レンズ８、対物レンズ
８を通して入射した光線束を２つに分離する第１ハーフ
ミラー９、第１ハーフミラー９により分離された光線束
をさらに２つに分離する第２ハーフミラー10、第２ハー
フミラー10で分離された光線束が各ITVカメラ６に入射
されるように向きを変えるミラー11などにより構成され
る。すなわち、スプリッタ７では、視野を４つの領域に
分割し、各領域が各ITVカメラ６で撮像されるようにす
る。たとえば、画像入力装置１の視野Ｖが第４図のよう
であるとすれば、視野Ｖを第４図に一点鎖線で示すよう
に縦横それぞれ２等分して得た４つの領域Da〜Ddを、各
ITVカメラ６によりそれぞれ撮像するのである。このよ
うに、４台のITVカメラ６を用いたことにより、同一の
分解能のITVカメラを１台用いて同一の視野Ｖを得る場
合に比較すれば、４倍の分解能を得ることができるので
ある。 ここに、各ITVカメラ６は光軸が互いに平行となるよう
に配置されているから、スプリッタ７を用いずにITVカ
メラ６を配列すると、各ITVカメラ６の視野、各ITVカメ
ラ６の外形、部品１までの距離などの関係によって、各
領域Da〜Ddの間に隙間が形成されることがある。一方、
本実施例では、上記構成のスプリッタ７を用いているか
ら、第１ハーフミラー９、第２ハーフミラー10、ミラー
11などの傾き角度を調節すれば、各領域Da〜Ddの位置を
調節することにより各領域Da〜Ddの間に隙間のない視野
Ｖを形成することができるのである。 ところで、位置補正に必要な部品１の位置としては、吸
着ヘッド２の中心位置と部品１の中心位置との間の位置
関係と、画像上で設定されている基準座標軸に対する部
品１の傾きとを求めればよい。部品１の中心位置を求め
るには、種々の手法が考えられているが、たとえば、パ
ッケージ1aの対角線の交点とて求める方法や、パッケー
ジ1aの相対向する辺の中点同士を結ぶ２直線の交点とし
て求める方法などがある。また、部品１の傾きを求める
には、たとえば、パッケージ1aの各辺のリード1bの先端
縁に沿う直線の基準座標軸に対する傾きを求める方法
や、パッケージ1aの相対向する辺の中点同士を結ぶ直線
の基準座標軸に対する傾きを求める方法などがある。い
ずれの方法も、なるべく距離の離れた部位の座標に基づ
いて演算を行うほうが高い精度が得られるから、パッケ
ージ1aの各辺の両端付近で所定部位の座標を求める必要
がある。 一方、本実施例では、画像入力装置４の視野Ｖは、部品
１の一部分（約４分の１）が撮像できる程度の大きさに
設定して部分画像を得るようにしてある。したがって、
画像入力装置４に対する部品１の相対位置を変更しなけ
れば、パッケージ1aの各辺の両端付近の画像を得ること
ができないのであって、パッケージ1aの両端付近での所
定部位の座標を求められないことになる。そこで、部品
１と画像入力装置４との相対位置を変更した複数枚の部
分画像を撮像し、部分画像の位置関係に基づいて所定部
位の座標を求めるようにするのである。ここに、吸着ヘ
ッド２は、部品１の装着位置を調節するために位置制御
が精度よく行えるように構成されているから、部品１と
画像入力装置４との相対位置の変更には、画像入力装置
４を固定して吸着ヘッド２の位置を調節する。部分画像
の位置関係は部品１の実装位置への位置決めの精度に影
響するから、部分画像の位置関係は正確に求めなければ
ならない。 この要求を満たすために、本発明では以下の手法を用い
ている。すなわち、第４図および第５図に示すように、
隣接する部分画像P1,P2の一部分が互いに重複するよう
にして部品１と画像入力装置４との相対位置を変更す
る。各部分画像P1,P2にはそれぞれ部分画像P1,P2の中で
の座標平面を設定し、各部分画像P1,P2の中の水平方向
の座標軸および垂直方向の座標軸はそれぞれ互いに平行
にする。また、各部分画像P1,P2の中での原点を、各部
分画像P1,P2の同じ位置に設定する。たとえば、各部分
画像P1,P2の左上角を原点とする。 以下の説明では、第３図の点Ａと点Ｂとの間の変位を求
めるものとする。まず、部分画像P1の座標平面を基準座
標平面とし、部分画像P1の中で部分画像P2との重複部分
における所定部位（斜線部のリード1bに着目している）
の座標を（x12,y12）とし、部分画像P2の中での同じ部
位の座標を（x21,y21）とする。座標を求める部位とし
ては、部品１のリード1bの先端縁の中点や、リード1bの
中心点などが望ましい。必ずしもこれに限定されるもの
ではない。また、重複部分は部品１の形状をあらかじめ
ティーチングしておくことにより、パターンマッチング
などの周知の手法を用いて自動的に検出させることがで
きる。ここで、 u12＝x12−x21 v12＝y12−y21 とすれば、（u12,v12）は、部分画像P1に対する部分画
像P2の変位に相当する。したがって、部分画像P2の中で
点Ｂの座標が（x2,y2）であるとすれば、点Ｂの基準座
標に対する座標は、（u12＋x2,v12＋y2）になる。一
方、部分画像P1の中での点Ａの座標が（x1,y1）である
ものとすれば、点Ａと点Ｂとの間の変位（Δx,Δｙ）
は、次のようになる。 Δｘ＝（u12＋x2）−x1 ＝x12−x21＋x2−x1 ＝（x12−x1）＋（x2−x21） … Δｙ＝（v12＋y2）−y1 ＝y12−y21＋y2−y1 ＝（y12−y1）＋（y2−y21） … 以上のように、部分画像P1において、他方の部分画像P2
と重複する部分の中の所定部位の座標と、目的とする部
位の座標との変位をそれぞれ求め（，式における各
括弧内の演算に相当する）、両変位を加算すれば、変位
（Δx,Δｙ）を求めることができるのである。 上記説明では、一対の部分画像P1,P2についてのみ説明
したが、部品１の全体を得るには、４枚の部分画像が必
要であるから、他の部分画像についても上述したような
演算を行う。パッケージ1aからのリード1bの突出量が一
定であるものとし、パッケージ1aの各辺の両端部に設け
た各一対のリード1bの先端縁の中点間の変位を求めれ
ば、部品１の傾きを知ることができる。また、上述した
ように、部分画像を組み合わせることにより、部品１の
上の任意の部位の座標を、部分画像P1に設定された基準
座標平面上で求めることができるから、部品１の中心な
どの所定位置と吸着ヘッド２の基準位置とのずれによっ
て、部品１の位置を知ることができるのである。ここに
おいて、部品１の中心位置や傾きは、パッケージ1aのど
の辺に着目するかによって異なる値になる場合があるか
ら、すべての辺について求めた結果の平均値を求めるよ
うにすれば、誤差をより小さくすることができる。以上
の動作を、第６図にまとめて示す。このような動作によ
り、１台のITVカメラで部品１の全体を撮像する場合に
比較して、約16倍の分解能が得られるのである。 上記実施例では、画像入力装置４として４台のITVカメ
ラ６を用いた例を示したが、ITVカメラ６の台数は限定
されるものではない。また、部分画像を部品１の約４分
の１の大きさとしているが、さらに多数の部分画像を用
いるようにして分解能を高めてもよい。
パッケージ1aの４周にそれぞれ複数本のリード1bが突設
されているものとする（第３図参照）。部品１を回路基
板３に実装するときには、第１図の位置で部品１をフ
ィーダやトレーから移送装置の吸着ヘッド２に吸着して
取り出し、第１図の位置まで移送して回路基板３の実
装位置に装着する。また、吸着ヘッド２による移送過程
の位置において、ITVカメラ等の画像入力装置４によ
って部品１を撮像し、リード1bなどの画像に基づいて吸
着ヘッド２に対する部品１の位置を検出するとともに、
求めた位置に応じて回路基板３上の実装位置に合致する
ように部品１の位置を補正する。画像入力装置４により
得られた画像の処理や吸着ヘッド２の補正は、制御装置
５により行われる。 画像入力装置４は、第２図に示すように、たとえば４台
のITVカメラ６と、ITVカメラ６に結合されたスプリッタ
７とにより構成されている。各ITVカメラ６はそれぞれ
１個の撮像素子を備えた通常の構成を有し、光軸が互い
に平行になるように配列されている。各ITVカメラ６の
光軸を互いに平行にしているのは、各ITVカメラ６の光
軸が互いに傾斜しているものとすると、各ITVカメラ６
により得られる画像間で光軸の傾きに対する補正が必要
になり、処理が面倒になるからである。スプリッタ７
は、入射した光線束を分割して各ITVカメラ６に振り分
けて入射させるようにする装置であって、第２図に示す
ように、部品１に対置される対物レンズ８、対物レンズ
８を通して入射した光線束を２つに分離する第１ハーフ
ミラー９、第１ハーフミラー９により分離された光線束
をさらに２つに分離する第２ハーフミラー10、第２ハー
フミラー10で分離された光線束が各ITVカメラ６に入射
されるように向きを変えるミラー11などにより構成され
る。すなわち、スプリッタ７では、視野を４つの領域に
分割し、各領域が各ITVカメラ６で撮像されるようにす
る。たとえば、画像入力装置１の視野Ｖが第４図のよう
であるとすれば、視野Ｖを第４図に一点鎖線で示すよう
に縦横それぞれ２等分して得た４つの領域Da〜Ddを、各
ITVカメラ６によりそれぞれ撮像するのである。このよ
うに、４台のITVカメラ６を用いたことにより、同一の
分解能のITVカメラを１台用いて同一の視野Ｖを得る場
合に比較すれば、４倍の分解能を得ることができるので
ある。 ここに、各ITVカメラ６は光軸が互いに平行となるよう
に配置されているから、スプリッタ７を用いずにITVカ
メラ６を配列すると、各ITVカメラ６の視野、各ITVカメ
ラ６の外形、部品１までの距離などの関係によって、各
領域Da〜Ddの間に隙間が形成されることがある。一方、
本実施例では、上記構成のスプリッタ７を用いているか
ら、第１ハーフミラー９、第２ハーフミラー10、ミラー
11などの傾き角度を調節すれば、各領域Da〜Ddの位置を
調節することにより各領域Da〜Ddの間に隙間のない視野
Ｖを形成することができるのである。 ところで、位置補正に必要な部品１の位置としては、吸
着ヘッド２の中心位置と部品１の中心位置との間の位置
関係と、画像上で設定されている基準座標軸に対する部
品１の傾きとを求めればよい。部品１の中心位置を求め
るには、種々の手法が考えられているが、たとえば、パ
ッケージ1aの対角線の交点とて求める方法や、パッケー
ジ1aの相対向する辺の中点同士を結ぶ２直線の交点とし
て求める方法などがある。また、部品１の傾きを求める
には、たとえば、パッケージ1aの各辺のリード1bの先端
縁に沿う直線の基準座標軸に対する傾きを求める方法
や、パッケージ1aの相対向する辺の中点同士を結ぶ直線
の基準座標軸に対する傾きを求める方法などがある。い
ずれの方法も、なるべく距離の離れた部位の座標に基づ
いて演算を行うほうが高い精度が得られるから、パッケ
ージ1aの各辺の両端付近で所定部位の座標を求める必要
がある。 一方、本実施例では、画像入力装置４の視野Ｖは、部品
１の一部分（約４分の１）が撮像できる程度の大きさに
設定して部分画像を得るようにしてある。したがって、
画像入力装置４に対する部品１の相対位置を変更しなけ
れば、パッケージ1aの各辺の両端付近の画像を得ること
ができないのであって、パッケージ1aの両端付近での所
定部位の座標を求められないことになる。そこで、部品
１と画像入力装置４との相対位置を変更した複数枚の部
分画像を撮像し、部分画像の位置関係に基づいて所定部
位の座標を求めるようにするのである。ここに、吸着ヘ
ッド２は、部品１の装着位置を調節するために位置制御
が精度よく行えるように構成されているから、部品１と
画像入力装置４との相対位置の変更には、画像入力装置
４を固定して吸着ヘッド２の位置を調節する。部分画像
の位置関係は部品１の実装位置への位置決めの精度に影
響するから、部分画像の位置関係は正確に求めなければ
ならない。 この要求を満たすために、本発明では以下の手法を用い
ている。すなわち、第４図および第５図に示すように、
隣接する部分画像P1,P2の一部分が互いに重複するよう
にして部品１と画像入力装置４との相対位置を変更す
る。各部分画像P1,P2にはそれぞれ部分画像P1,P2の中で
の座標平面を設定し、各部分画像P1,P2の中の水平方向
の座標軸および垂直方向の座標軸はそれぞれ互いに平行
にする。また、各部分画像P1,P2の中での原点を、各部
分画像P1,P2の同じ位置に設定する。たとえば、各部分
画像P1,P2の左上角を原点とする。 以下の説明では、第３図の点Ａと点Ｂとの間の変位を求
めるものとする。まず、部分画像P1の座標平面を基準座
標平面とし、部分画像P1の中で部分画像P2との重複部分
における所定部位（斜線部のリード1bに着目している）
の座標を（x12,y12）とし、部分画像P2の中での同じ部
位の座標を（x21,y21）とする。座標を求める部位とし
ては、部品１のリード1bの先端縁の中点や、リード1bの
中心点などが望ましい。必ずしもこれに限定されるもの
ではない。また、重複部分は部品１の形状をあらかじめ
ティーチングしておくことにより、パターンマッチング
などの周知の手法を用いて自動的に検出させることがで
きる。ここで、 u12＝x12−x21 v12＝y12−y21 とすれば、（u12,v12）は、部分画像P1に対する部分画
像P2の変位に相当する。したがって、部分画像P2の中で
点Ｂの座標が（x2,y2）であるとすれば、点Ｂの基準座
標に対する座標は、（u12＋x2,v12＋y2）になる。一
方、部分画像P1の中での点Ａの座標が（x1,y1）である
ものとすれば、点Ａと点Ｂとの間の変位（Δx,Δｙ）
は、次のようになる。 Δｘ＝（u12＋x2）−x1 ＝x12−x21＋x2−x1 ＝（x12−x1）＋（x2−x21） … Δｙ＝（v12＋y2）−y1 ＝y12−y21＋y2−y1 ＝（y12−y1）＋（y2−y21） … 以上のように、部分画像P1において、他方の部分画像P2
と重複する部分の中の所定部位の座標と、目的とする部
位の座標との変位をそれぞれ求め（，式における各
括弧内の演算に相当する）、両変位を加算すれば、変位
（Δx,Δｙ）を求めることができるのである。 上記説明では、一対の部分画像P1,P2についてのみ説明
したが、部品１の全体を得るには、４枚の部分画像が必
要であるから、他の部分画像についても上述したような
演算を行う。パッケージ1aからのリード1bの突出量が一
定であるものとし、パッケージ1aの各辺の両端部に設け
た各一対のリード1bの先端縁の中点間の変位を求めれ
ば、部品１の傾きを知ることができる。また、上述した
ように、部分画像を組み合わせることにより、部品１の
上の任意の部位の座標を、部分画像P1に設定された基準
座標平面上で求めることができるから、部品１の中心な
どの所定位置と吸着ヘッド２の基準位置とのずれによっ
て、部品１の位置を知ることができるのである。ここに
おいて、部品１の中心位置や傾きは、パッケージ1aのど
の辺に着目するかによって異なる値になる場合があるか
ら、すべての辺について求めた結果の平均値を求めるよ
うにすれば、誤差をより小さくすることができる。以上
の動作を、第６図にまとめて示す。このような動作によ
り、１台のITVカメラで部品１の全体を撮像する場合に
比較して、約16倍の分解能が得られるのである。 上記実施例では、画像入力装置４として４台のITVカメ
ラ６を用いた例を示したが、ITVカメラ６の台数は限定
されるものではない。また、部分画像を部品１の約４分
の１の大きさとしているが、さらに多数の部分画像を用
いるようにして分解能を高めてもよい。
上述のように、請求項１では、回路基板上の実装位置ま
で部品を移送する過程で画像入力装置により部品の一部
分を複数箇所撮像し、画像入力装置により得られた複数
の部分画像に基づいて回路基板上の実装位置に対する部
品の位置を補正する部品の位置補正方法において、画像
入力装置の視野を部品の一部分の画像である部分画像が
得られる所定の大きさに設定し、隣接する一対の部分画
像の一部が重複するようにして画像入力装置と部品との
相対位置が異なる複数の部分画像を撮像し、いずれか一
つの部分画像に基準座標平面を設定するとともに、隣接
する一対の部分画像における重複した分の各部分画像上
での位置に基づいて両部分画像の相対位置を求めること
により、部品上の所望位置の基準座標平面上での座標を
求め、求めた座標に基づいて部品の位置を算出するよう
にしているものであり、部品の一部分を撮像した複数の
部分画像を用いるのであって、隣接する一対の部分画像
の一部に重複する部分が存在するように各部分画像を撮
像することによって、部分画像を合成する際に重複部分
を参照して各部分画像間の正確な位置合わせが行えるよ
うにしているのである。すなわち、１台の画像入力装置
で部品の一部分を撮像することにより、高い分解能が得
られるようにし、しかも、部品の各部品を撮像した部分
画像間の位置関係が正確に求められるようにし、部品上
の任意の部位の間の相対位置を正確に測定できるという
効果を奏する。その結果、１台の画像入力装置で高い分
解能が得られ、しかも、部品の位置補正の精度が高くな
るのである。 さらに、隣接する一対の部分画像の一部を重複させ、い
ずれか一つの部分画像に基準座標平面を設定し、隣接す
る一対の部分画像における重複した部分の各部分画像上
での位置に基づいて両部分画像の相対位置を求めること
により、部品上の所望位置の基準座標平面上での座標を
求めているから、各部品画像を得た画像入力装置の位置
精度とは無関係に画像のみによって部品の各部の位置を
精度よく算出することができ、隣接する一対の部分画像
について重複部分が形成されるように画像入力装置の位
置を設定すえば画像入力装置の正確な位置決めが不要で
あるという利点を有する。 請求項２では、画像入力装置に、分解能が等しい複数の
撮像素子と、視野を複数領域に分割し分割された各領域
をそれぞれ各撮像素子に振り分けて入力するスプリッタ
とを設けているものであり、１台の画像入力装置に複数
の撮像素子を設け、画像入力装置の視野をスプリッタに
より各撮像素子に振り分けて撮像するから、画像入力装
置の視野に対する画素数を増加させたことになり、分解
能を高めることができるのであって、結果的に、部品の
位置測定の精度が一層高くなるという効果がある。
で部品を移送する過程で画像入力装置により部品の一部
分を複数箇所撮像し、画像入力装置により得られた複数
の部分画像に基づいて回路基板上の実装位置に対する部
品の位置を補正する部品の位置補正方法において、画像
入力装置の視野を部品の一部分の画像である部分画像が
得られる所定の大きさに設定し、隣接する一対の部分画
像の一部が重複するようにして画像入力装置と部品との
相対位置が異なる複数の部分画像を撮像し、いずれか一
つの部分画像に基準座標平面を設定するとともに、隣接
する一対の部分画像における重複した分の各部分画像上
での位置に基づいて両部分画像の相対位置を求めること
により、部品上の所望位置の基準座標平面上での座標を
求め、求めた座標に基づいて部品の位置を算出するよう
にしているものであり、部品の一部分を撮像した複数の
部分画像を用いるのであって、隣接する一対の部分画像
の一部に重複する部分が存在するように各部分画像を撮
像することによって、部分画像を合成する際に重複部分
を参照して各部分画像間の正確な位置合わせが行えるよ
うにしているのである。すなわち、１台の画像入力装置
で部品の一部分を撮像することにより、高い分解能が得
られるようにし、しかも、部品の各部品を撮像した部分
画像間の位置関係が正確に求められるようにし、部品上
の任意の部位の間の相対位置を正確に測定できるという
効果を奏する。その結果、１台の画像入力装置で高い分
解能が得られ、しかも、部品の位置補正の精度が高くな
るのである。 さらに、隣接する一対の部分画像の一部を重複させ、い
ずれか一つの部分画像に基準座標平面を設定し、隣接す
る一対の部分画像における重複した部分の各部分画像上
での位置に基づいて両部分画像の相対位置を求めること
により、部品上の所望位置の基準座標平面上での座標を
求めているから、各部品画像を得た画像入力装置の位置
精度とは無関係に画像のみによって部品の各部の位置を
精度よく算出することができ、隣接する一対の部分画像
について重複部分が形成されるように画像入力装置の位
置を設定すえば画像入力装置の正確な位置決めが不要で
あるという利点を有する。 請求項２では、画像入力装置に、分解能が等しい複数の
撮像素子と、視野を複数領域に分割し分割された各領域
をそれぞれ各撮像素子に振り分けて入力するスプリッタ
とを設けているものであり、１台の画像入力装置に複数
の撮像素子を設け、画像入力装置の視野をスプリッタに
より各撮像素子に振り分けて撮像するから、画像入力装
置の視野に対する画素数を増加させたことになり、分解
能を高めることができるのであって、結果的に、部品の
位置測定の精度が一層高くなるという効果がある。
第１図は本発明の実施例を示す動作説明図、第２図は同
上に用いる画像入力装置を示す概略構成図、第３図は同
上に用いる部品の平面図、第４図ないし第６図は同上の
動作説明図である。 １……部品、1a……パッケージ、1b……リード、２……
吸着ヘッド、３……回路基板、４……画像入力装置、５
……制御装置、６……ITVカメラ、７……スプリッタ。
上に用いる画像入力装置を示す概略構成図、第３図は同
上に用いる部品の平面図、第４図ないし第６図は同上の
動作説明図である。 １……部品、1a……パッケージ、1b……リード、２……
吸着ヘッド、３……回路基板、４……画像入力装置、５
……制御装置、６……ITVカメラ、７……スプリッタ。
Claims (2)
- 【請求項１】回路基板上の実装位置まで部品を移送する
過程で画像入力装置により部品の一部分を複数箇所撮像
し、画像入力装置により得られた複数の部分画像に基づ
いて回路基板上の実装位置に対する部品の位置を補正す
る部品の位置補正方法において、画像入力装置の視野を
部品の一部分の画像である部分画像が得られる所定の大
きさに設定し、隣接する一対の部分画像の一部が重複す
るようにして画像入力装置と部品との相対位置が異なる
複数の部分画像を撮像し、いずれか一つの部分画像に基
準座標平面を設定するとともに、隣接する一対の部分画
像における重複した部分の各部分画像上での位置に基づ
いて両部分画像の相対位置を求めることにより、部品上
の所望位置の基準座標平面上での座標を求め、求めた座
標に基づいて部品の位置を算出することを特徴とする部
品の位置補正方法。 - 【請求項２】上記画像入力装置は、分解能が等しい複数
の撮像素子と、視野を複数領域に分割し分割された各領
域をそれぞれ各撮像素子に振り分けて入力するスプリッ
タとを具備して成ることを特徴とする請求項１記載の部
品の位置補正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2039263A JPH0724360B2 (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | 部品の位置補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2039263A JPH0724360B2 (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | 部品の位置補正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03241896A JPH03241896A (ja) | 1991-10-29 |
| JPH0724360B2 true JPH0724360B2 (ja) | 1995-03-15 |
Family
ID=12548249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2039263A Expired - Fee Related JPH0724360B2 (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | 部品の位置補正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0724360B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997049273A1 (fr) * | 1996-06-20 | 1997-12-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Appareil de montage de pieces electroniques |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2941617B2 (ja) * | 1993-10-21 | 1999-08-25 | 株式会社テンリュウテクニックス | 電子部品の部品データ記録装置およびそれを用いた電子部品の搬送組み付け装置 |
| JP2016201409A (ja) * | 2015-04-08 | 2016-12-01 | 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 認識装置、認識方法、実装装置及び実装方法 |
| JP7084227B2 (ja) * | 2018-06-22 | 2022-06-14 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | マーク位置検出装置、描画装置およびマーク位置検出方法 |
-
1990
- 1990-02-20 JP JP2039263A patent/JPH0724360B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997049273A1 (fr) * | 1996-06-20 | 1997-12-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Appareil de montage de pieces electroniques |
| CN1109488C (zh) * | 1996-06-20 | 2003-05-21 | 松下电器产业株式会社 | 电子元件安装装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03241896A (ja) | 1991-10-29 |
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