JPH0797015B2 - Position correction method of SMD by image processing - Google Patents
Position correction method of SMD by image processingInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 プリント基板その他に実装されるSMDの位置を補正する
位置補正方式に関し、 位置補正に伴うSMDの位置検出を正確に行なうことがで
きることを目的とし、 SMDの所定位置を撮像した画像情報が画像処理装置に取
り込まれ、画像処理によりその位置を検出し、位置補正
を行なうSMDの位置補正方式において、SMDの複数のリー
ド基部を包含する所定の大きさの検査領域を設定し、こ
の検査領域内にSMDのリード基部を移動させその位置を
抽出するリード基部位置抽出手段と、このリード基部の
位置から、回転方向の補正値およびXY方向の補正値を算
出する位置補正値算出手段とを備え構成する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Overview] Regarding a position correction method for correcting the position of an SMD mounted on a printed circuit board or the like, an object of the SMD is to accurately detect the position of the SMD accompanying the position correction. In the SMD position correction method in which the image information of a predetermined position is captured by the image processing device, the position is detected by image processing, and the position is corrected, an inspection of a predetermined size that includes a plurality of SMD lead bases. An area is set, lead base position extraction means for extracting the position by moving the SMD lead base into this inspection area, and a rotation direction correction value and an XY direction correction value are calculated from this lead base position. And a position correction value calculating means.
本発明は、プリント基板その他に実装されるSMD（本明
細書では「表面実装素子」をいう。）の位置を補正する
位置補正方式に関する。The present invention relates to a position correction method for correcting the position of an SMD (herein referred to as “surface mount device”) mounted on a printed circuit board or the like.
SMDの外観検査、あるいはデバイストレーに所定の向き
で収納されているSMDをプリント基板に装着する際に
は、ピックアップしたSMDの検査あるいは実装に必要な
所定の位置に補正する処理が必要になっているが、その
位置補正に先立ってまずSMDの現在の位置を検出する必
要があり、本発明はその位置検出に利用される。When inspecting the SMD or mounting the SMD that is stored in the device tray in the specified orientation on the printed circuit board, it is necessary to correct the picked-up SMD or correct it to the specified position required for mounting. However, it is necessary to detect the current position of the SMD before the position correction, and the present invention is used for the position detection.
ロボットハンドによりピックアップされたSMDは、所定
の位置に補正するためにまず現在の位置検出が行なわれ
るが、従来方式ではカメラにより撮像されたSMDの画像
情報からリード先端の位置を抽出して行なわれている。The SMD picked up by the robot hand is first detected in its current position in order to correct it to a predetermined position.However, in the conventional method, the position of the lead tip is extracted from the image information of the SMD imaged by the camera. ing.
たとえば、回転方向の位置補正では、二つのリードの各
先端を結ぶ線のＸ軸あるいはＹ軸に対する傾き（θ）を
算出することにより回転方向における位置の検出が行な
われ、このθを補正値として回転方向の位置補正制御が
行なわれる。For example, in the position correction in the rotation direction, the position in the rotation direction is detected by calculating the inclination (θ) of the line connecting the tips of the two leads with respect to the X axis or the Y axis, and this θ is used as a correction value. Position correction control in the rotational direction is performed.
第６図は、従来方式によるSMDの位置検出における問題
点を説明する図である。FIG. 6 is a diagram for explaining problems in SMD position detection by the conventional method.
図において、カメラの視野61には、SMD62の一つの角部
が収められる。このSMD62の回転方向の位置検出は、そ
のウインド65内の二つのリード63,64の先端位置m,nを抽
出し、線分mnとＸ軸との傾きθを求める処理である。In the figure, the field of view 61 of the camera accommodates one corner of the SMD 62. The position of the SMD 62 in the rotational direction is detected by extracting the tip positions m and n of the two leads 63 and 64 in the window 65 and obtaining the inclination θ between the line segment mn and the X axis.
ところで、この傾きθが回転方向の補正値となるが、こ
こでリード63が破線で示すように曲がっている場合に
は、その先端位置ｍ′が正常位置に対してずれる。した
がって、線分ｍ′ｎとＸ軸との傾き（回転方向の補正
値）θ′にはリード曲がり分が含まれ、正規の値θと異
なるために位置補正を正確に行なうことができなかっ
た。By the way, the inclination θ becomes a correction value in the rotation direction, but when the lead 63 is bent as shown by a broken line, the tip end position m'is displaced from the normal position. Therefore, the inclination (correction value in the rotation direction) θ ′ between the line segment m′n and the X axis includes the lead bending portion, and since it is different from the normal value θ, the position cannot be accurately corrected. .
また、XY方向の位置補正に伴うSMDの位置検出において
も同様であった。The same applies to the SMD position detection that accompanies position correction in the XY directions.
本発明は、このような従来の問題点を解決するもので、
位置補正に伴うSMDの位置検出を正確に行なうことがで
きる画像処理によるSMDの位置補正方式を提供すること
を目的とする。The present invention solves such conventional problems,
An object of the present invention is to provide an SMD position correction method by image processing that can accurately detect the SMD position associated with position correction.
第１図は、本発明の原理ブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram of the principle of the present invention.
図において、画像処理装置10はSMDの所定位置を撮像し
た画像情報を取り込み、画像処理によりその位置を検出
し、位置補正を行なう。In the figure, the image processing apparatus 10 takes in image information of a predetermined position of the SMD, detects the position by image processing, and corrects the position.
本発明による画像処理装置10は、リード基部位置抽出手
段11および位置補正値算出手段13を有する。The image processing apparatus 10 according to the present invention has a lead base position extraction means 11 and a position correction value calculation means 13.
リード基部位置抽出手段11は、SMDの複数のリード基部
を包含する所定の大きさの検査領域を設定し、この検査
領域内にSMDのリード基部を移動させ、その位置を抽出
する。The lead base position extraction means 11 sets an inspection area of a predetermined size that includes a plurality of SMD lead bases, moves the SMD lead base into the inspection area, and extracts the position.
位置補正値算出手段13は、SMDのリード基部の位置か
ら、回転方向の補正値およびXY方向の補正値を算出す
る。The position correction value calculation means 13 calculates a correction value in the rotation direction and a correction value in the XY directions from the position of the lead base of the SMD.
本発明は、SMDのリード基部に着目してその位置を検出
し、各方向の補正値を算出する。The present invention focuses on the lead base of the SMD, detects its position, and calculates a correction value in each direction.
すなわち、リード基部位置抽出手段11が、SMDの複数の
リード基部を包含する検査領域内の各リード基部の位置
を抽出し、位置補正値算出手段13が、このリード基部の
位置から、回転方向の補正値およびXY方向の補正値を算
出することにより、リード曲がりその他に影響されない
位置補正値を得ることができ、正確な位置補正を行なう
ことが可能となる。That is, the lead base position extracting means 11 extracts the position of each lead base in the inspection area including the plurality of SMD lead bases, and the position correction value calculating means 13 extracts the position of the lead base from the position of the rotation direction. By calculating the correction value and the correction value in the XY directions, it is possible to obtain a position correction value that is not affected by lead bending or the like, and it is possible to perform accurate position correction.
以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に説
明する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第２図は、本発明方式を実現する装置構成の一例を示す
ブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an example of a device configuration for realizing the system of the present invention.
図において、ロボットハンド21は制御装置23からの制御
信号に応じてSMD24をピックアップし、所定の向きに回
転させ、所定位置に移動させる。ロボットハンド21に
は、SMD24の所定の位置（角部）を照射する照明22が設
けられる。カメラ27は、SMD24の所定の位置（角部）を
撮像し、その画像情報を画像処理装置28に送出する。な
お、ここでは、ロボットハンド21がSMD24をピックアッ
プ、カメラ27の撮像装置（視野内）まで移動させる構成
とする。In the figure, the robot hand 21 picks up the SMD 24 according to a control signal from the control device 23, rotates it in a predetermined direction, and moves it to a predetermined position. The robot hand 21 is provided with an illumination 22 that illuminates a predetermined position (corner) of the SMD 24. The camera 27 images a predetermined position (corner) of the SMD 24 and sends the image information to the image processing device 28. Here, the robot hand 21 picks up the SMD 24 and moves it to the image pickup device (in the visual field) of the camera 27.
第３図は、SMDの撮像からその位置補正までの画像処理
の一例を説明するフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of image processing from SMD imaging to position correction.
第４図および第５図は、回転方向の位置補正およびXY方
向の位置補正を説明する図である。4 and 5 are views for explaining the position correction in the rotation direction and the position correction in the XY directions.
ここで、参照番号31は視野であり、参照番号32,33はリ
ード基部の画像情報を抽出するためのウインドであり、
参照番号34〜36はリードである。Here, reference numeral 31 is a field of view, reference numerals 32 and 33 are windows for extracting image information of the lead base,
Reference numbers 34 to 36 are leads.
以下、第２図〜第５図を参照して本発明実施例の動作に
ついて説明する。なお、ここでは回転方向の位置補正を
行なった後に、XY方向の位置補正を行なう場合について
説明する。The operation of the embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. Note that, here, a case will be described in which the position correction in the XY direction is performed after the position correction in the rotation direction is performed.
SMD24は、ロボットハンド21によりピックアップされて
カメラ27の視野31内に運ばれ、さらにウインド32の位置
にリード34,35の基部が合わせられ、その撮像が行なわ
れる（第４図参照）。The SMD 24 is picked up by the robot hand 21 and carried into the field of view 31 of the camera 27, the bases of the leads 34 and 35 are further aligned with the position of the window 32, and an image thereof is taken (see FIG. 4).
この画像情報から、SMD24の一辺にある互いに離れたリ
ード34,35の基部位置の座標値ａ（xa,ya）、ｂ（xb,
yb）が抽出される。From this image information, the coordinate values a (x a , y a ), b (x b ,) of the base positions of the leads 34 and 35 which are separated from each other on one side of the SMD 24 are obtained.
y b ) is extracted.
ここで、この各基部位置a,bから回転方向の補正値θ
（＝tan-1（yb−ya）／（xa−xb））を算出し、この補
正値θを制御装置23に転送する。なお、制御装置23では
この回転方向の補正値θにより、ロボットハンド21を制
御して回転方向の位置補正を行なう。Here, the correction value θ in the rotation direction from each of the base positions a and b
(= Tan −1 (y b −y a ) / (x a −x b )) is calculated, and this correction value θ is transferred to the control device 23. The controller 23 controls the robot hand 21 with the correction value θ in the rotation direction to correct the position in the rotation direction.
この回転方向の位置補正が行なわれた後に、ウインド32
の位置にリード34,35の基部が合わせられ、ウインド33
の位置にリード36の基部が合わせられ、その撮像が行な
われる。（第５図参照）。After this position correction in the rotation direction is performed, the window 32
The bases of the leads 34 and 35 are aligned with the position of the
The base of the lead 36 is aligned with the position of and the image is taken. (See FIG. 5).
この画像情報から、SMD24のリード34の基部位置の座標
値ｃ（xc,yc）が抽出され、リード36の基部位置の座標
値ｄ（xd,yd）が抽出される。From this image information, the coordinate value c (x c , y c ) of the base position of the lead 34 of the SMD 24 is extracted, and the coordinate value d (x d , y d ) of the base position of the lead 36 is extracted.
ここで、SMD24の各辺に対してあらかじめ設定されてい
るＸ方向の設定値とＹ方向の設定値との比較により、Ｘ
方向の補正値およびＹ方向の補正値を算出し、この各補
正値を制御装置23に転送する。Here, by comparing the preset value in the X direction with the preset value in the Y direction for each side of the SMD24, the X
The correction value in the direction and the correction value in the Y direction are calculated, and the respective correction values are transferred to the control device 23.
すなわち、SMD24の各辺に対してあらかじめＸ方向の設
定値x0とＹ方向の設定値y0が与えられている（SMDの角
の設定位置が座標（x0,y0））とすると、Ｘ方向の補正
値Δｘは、リード36の基部位置の座標値ｄ（xd,yd）か
ら、Δｘ＝x0−xdとして求めることができ、Ｙ方向の補
正値Δｙは、リード34の基部位置の座標値ｃ（xc,yc）
から、Δｙ＝y0−ycとして求めることができる。なお、
このようにＸ方向およびＹ方向の各補正値をSMD24の異
なる辺のリードの基部位置から求めたのは、各リードが
それぞれの辺でどの位置のリードであるかの判定が困難
であり、一つのリードの基部位置の座標値から両方向の
補正値を求めることができないためである。That is, if the set value x 0 in the X direction and the set value y 0 in the Y direction are given to each side of the SMD 24 in advance (the set position of the corner of the SMD is the coordinate (x 0 , y 0 )), The correction value Δx in the X direction can be obtained as Δx = x 0 −x d from the coordinate value d (x d , y d ) of the base position of the lead 36, and the correction value Δy in the Y direction can be obtained. Coordinate value c (x c , y c ) of the base position
From this, Δy = y 0 −y c can be obtained. In addition,
In this way, the respective correction values in the X direction and the Y direction are obtained from the base positions of the leads on the different sides of the SMD 24 because it is difficult to determine the position of each lead on each side. This is because the correction values in both directions cannot be obtained from the coordinate values of the base position of one lead.
制御装置23では、このXY方向の補正値Δx,Δｙにより、
ロボットハンド21を制御してXY方向の位置補正を行な
う。第５図に位置補正後のSMDおよびリードの状態を破
線で示す。In the control device 23, the correction values Δx and Δy in the XY directions
The robot hand 21 is controlled to correct the position in the XY directions. FIG. 5 shows the SMD and lead states after position correction by broken lines.
なお、リードの曲がりを検査する外観検査機などのチェ
ック用カメラその他を利用することにより、本発明方式
を実現する装置（第２図）は容易に構成することがで
き、またそれらと共用することも可能である。The device (FIG. 2) for realizing the method of the present invention can be easily constructed by using a checking camera or the like such as a visual inspection machine for inspecting the bending of the leads, and can be shared with them. Is also possible.
〔発明の効果〕 上述したように、本発明によれば、SMDのリード基部の
位置から位置検出を行ない、補正値を算出する方式であ
るので、リード曲がりの影響を受けずに正確に位置補正
を行なうことが可能である。[Advantages of the Invention] As described above, according to the present invention, since the position is detected from the position of the lead base of the SMD and the correction value is calculated, the position is accurately corrected without being affected by the lead bending. It is possible to
また、リード基部の位置を抽出するためのウインドを大
きくとることができ、SMDの位置決めを容易にすること
が可能である。Further, a large window for extracting the position of the lead base can be taken, and the SMD positioning can be facilitated.
第１図は本発明の原理ブロック図、 第２図は本発明方式を実現する装置構成の一例を示すブ
ロック図、 第３図はSMDの撮像からその位置補正までの画像処理の
一例を説明するフローチャート、 第４図は回転方向の位置補正を説明する図、 第５図はXY方向の位置補正を説明する図、 第６図は従来方式によるSMDの位置検出における問題点
を説明する図である。 図において、 10は画像処理装置、 11はリード基部位置抽出手段、 13は位置補正値検出手段、 21はロボットハンド、 22は照明、 23は制御装置、 24はSMD、 27はカメラ、 28は画像処理装置、 31は視野、 32,33はウインド、 34,35、36はリードである。FIG. 1 is a block diagram showing the principle of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an example of an apparatus configuration for realizing the method of the present invention, and FIG. 3 is an example of image processing from SMD imaging to position correction thereof. FIG. 4 is a flow chart, FIG. 4 is a diagram for explaining position correction in the rotational direction, FIG. 5 is a diagram for explaining position correction in the XY direction, and FIG. 6 is a diagram for explaining problems in SMD position detection by the conventional method. . In the figure, 10 is an image processing device, 11 is a lead base position extracting means, 13 is a position correction value detecting means, 21 is a robot hand, 22 is illumination, 23 is a control device, 24 is an SMD, 27 is a camera, 28 is an image. A processor, 31 is a field of view, 32 and 33 are windows, and 34, 35 and 36 are leads.
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｔ 7/00 Ｈ０５Ｋ 13/04 Ｍ 13/08 Ｄ 8315−4Ｅ Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI Technical display location G06T 7/00 H05K 13/04 M 13/08 D 8315-4E
Claims (1)
処理装置（10）に取り込まれ、画像処理によりその位置
を検出し、位置補正を行なうSMDの位置補正方式におい
て、 SMDの複数のリード基部を包含する所定の大きさの検査
領域を設定し、この検査領域内にSMDのリード基部を移
動させその位置を抽出するリード基部位置抽出手段（1
1）と、 このリード基部の位置から、回転方向の補正値およびXY
方向の補正値を算出する位置補正値算出手段（13）と を備えたことを特徴とする画像処理によるSMDの位置補
正方式。1. An SMD position correction method in which image information of a predetermined position of an SMD is captured by an image processing device (10), the position is detected by image processing, and the position is corrected. A lead base position extracting means (1) that sets an inspection area of a predetermined size including the base, moves the SMD lead base into the inspection area, and extracts its position.
1) and from the position of this lead base, the correction value in the rotation direction and XY
An SMD position correction method by image processing, comprising: a position correction value calculating means (13) for calculating a direction correction value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63272662A JPH0797015B2 (en) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | Position correction method of SMD by image processing |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP63272662A JPH0797015B2 (en) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | Position correction method of SMD by image processing |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02118404A JPH02118404A (en) | 1990-05-02 |
| JPH0797015B2 true JPH0797015B2 (en) | 1995-10-18 |
Family
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Family Applications (1)
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| JP63272662A Expired - Fee Related JPH0797015B2 (en) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | Position correction method of SMD by image processing |
Country Status (1)
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Family Cites Families (1)
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| JPS62274203A (en) * | 1986-05-23 | 1987-11-28 | Toshiba Corp | Position recognizing device |
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1988
- 1988-10-28 JP JP63272662A patent/JPH0797015B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH02118404A (en) | 1990-05-02 |
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