JPH0888500A - 電子部品実装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マークセンサを用いない簡単な構成で実装の
要否を判定する。 【構成】 プリント基板１１は分割孔部１２ａ〜１２ｄ
により分割可能な４つの領域１１ａ〜１１ｄを有する。
各領域にはマークエリア１３が設定され、部品実装が不
要な不良領域にはマーク１４が付される。実装装置１６
のノズルヘッド１７には、カメラ１９が取着されプリン
ト基板１１を撮影する。画像処理装置２０は、カメラ１
９の撮影した画像データからマークエリア１３の画素の
データを二値化処理して画素の個数を合計し、その個数
によってマーク１４の有無を判定する。これにより、マ
ークセンサを設けることなく実装の要否を判定すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品を実装する基
板の表面をカメラで撮影してその画像データに基づいて
その電子部品の実装位置を認識するようにした電子部品
実装装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】基板に電子部品を実装する装置として、
例えば図７に示すような装置がある。電子部品を実装す
る基板１は、例えば４つの領域１ａ〜１ｄに区切られて
おり、電子部品の実装工程が終了した後に分割用の孔部
２ａ〜２ｄに沿って分割することにより４つの完成され
た実装基板を製作するようにしたものである。

【０００３】この場合、一枚の基板１から複数の実装基
板を製作するので、基板によっては部分的に不良な箇所
があって電子部品の実装を行わない領域１ａ〜１ｄが存
在する場合がある。そこで、基板１には各領域１ａ〜１
ｄの所定位置にマークエリア３が設定されており、そこ
に実装の要否を示すマーク４が必要に応じて付されてい
る。

【０００４】実装装置５は、電子部品を吸着するための
ノズル６が設けられたノズルヘッド７と、このノズルヘ
ッド７に付設されたカメラ８およびマークセンサ９から
構成される。また、図示はしないが、カメラ８により撮
影された画像情報に基づいて基板１の実装位置を認識し
て電子部品を高精度で実装可能とするものである。

【０００５】カメラ８は実装ステージ（図示せず）上に
載置された基板１を撮影して部品実装位置を認識するも
ので、図示しない演算処理部により、その撮影画像デー
タに基づいて基板１の実装位置を認識するようになって
いる。そして、演算処理部により、算出した位置制御情
報に基づいてノズルヘッド７の移動制御を行い、ノズル
６で電子部品を吸着して所定の実装位置に電子部品を実
装するようになっている。

【０００６】マークセンサ９は、基板１の領域１ａ〜１
ｄのそれぞれについて上述の電子部品の実装を行うか否
かをマークエリア３に付されたマーク４を検出して判定
するもので、マークエリア３に向けて光を照射し、その
反射光の光量によってマーク４の有無を判定するように
なっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来構成のものでは、マークエリア３に付された
マーク４を検出するためのマークセンサ９を別途の専用
に設ける必要があり、しかも、そのマークセンサ９を基
板１の全体に渡って移動可能な構成とするために、全体
として装置の小形化を制限する要因となっている。

【０００８】一方、装置の設計上においては、ノズルヘ
ッド７にカメラ８とマークセンサ９との両者を取り付け
る関係から、両者の取り付け位置が互いに干渉するの
で、必要以上に構成が複雑になる不具合がある。さら
に、カメラ８とは独立してマークセンサ９の取付け位置
や感度の調整を行う必要があり、その調整作業が面倒に
なる不具合がある。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、基板の位置認識を行う構成において、
実装工程の実施の要否を示すマークの認識を行えるよう
にした構成を簡単且つコンパクトに実現すると共に、そ
の調整や保守作業を簡便に行えるようにした電子部品実
装装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、電子部品実装
用の基板表面をカメラで撮影したときの画像データに基
づいて電子部品の実装位置を認識するようにした電子部
品実装装置において、前記カメラにより撮影される前記
基板の画像データに基き、その基板の特定領域に付され
るマークを検出して電子部品の実装の要否を判定する判
定手段を設けて構成したところに特徴を有する（請求項
１）。

【００１１】また、前記判定手段を、前記基板の特定領
域の画像データの各画素のデータについて二値化処理を
行う二値化処理手段と、この二値化処理手段により弁別
された画素数に基づいて前記マークを検出する演算手段
とを設けて構成することが好ましい（請求項２）。

【００１２】さらに、前記判定手段を、前記基板の特定
領域の画像データの各画素のデータについて複数のしき
い値で比較することにより多値化処理を行う多値化処理
手段と、この多値化処理手段により弁別された各レベル
の画素数に基づいて前記マークを検出する演算手段とを
設けて構成することもできる（請求項３）。

【００１３】

【作用】請求項１記載の電子部品実装装置によれば、判
定手段は、基板の位置認識用のカメラにより基板の特定
領域を撮影したときの画像データに基づいてマークを検
出し、その検出結果に基づいて電子部品の実装の要否を
判定する。別途にマークセンサを設ける必要がなく小形
化が図れ、しかも、調整や保守はカメラのみに対して実
施すれば良いので簡単になる。

【００１４】請求項２記載の電子部品実装装置によれ
ば、二値化処理手段は、特定領域の画像データの各画素
のデータを二値化処理して明るさのレベルに応じた弁別
を行い、基板に付されたマークの部分に該当する画素と
該当しない部分の画素との区別を行う。マークの大きさ
や形状などがあらかじめ設定されているので、演算手段
は、弁別された二値化処理データの画素数を演算してそ
の画素数の値に基づいてマークを検出し、電子部品実装
の要否を判定するので、簡単且つ迅速に判定処理を行う
ことができる。

【００１５】請求項３記載の電子部品実装装置によれ
ば、多値化処理手段は、特定領域の画像データの各画素
のデータを多値化処理して明るさのレベルに応じた多段
階の弁別を行い、画像データの濃淡に応じた各レベルの
画素を区別するようになる。演算手段は、弁別された多
値化処理データの各レベルの画素数を演算してその画素
数の値に基づいてマークを検出する。マークの撮影時の
明るさや反射率の変動などにより各レベルの画素数が変
動する場合でも、適切なしきい値で基板に付されたマー
クの部分に該当する画素と該当しない部分の画素との区
別を行うことができ、電子部品実装の要否を確実に判定
することができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例について、図１
ないし図４を参照しながら説明する。全体構成の外観を
示す図１および電子部品実装基板であるプリント基板１
１を示す図２において、プリント基板１１は、分割孔部
１２ａ〜１２ｄにより４つの実装領域１１ａ〜１１ｄに
分割されており、実装工程を経た後に分割孔部１２ａ〜
１２ｄの部分で分割することにより、実装領域１１ａ〜
１１ｄのそれぞれからなる実装基板が形成されるように
なっている。

【００１７】各実装領域１１ａ〜１１ｄのそれぞれに
は、所定位置にマークエリア１３が設定されており、そ
こには実装を行うか否かを示すマーク１４が付されてい
る。この場合、マークエリア１３は、図３に示すよう
に、矩形状の着色された外枠パターン１３ａ内に白抜き
で円形パターン１３ｂを表示したもので、この円形パタ
ーン１３ｂの内部にマーク１４が付されるようになって
いる。また、プリント基板１１の四隅には位置決め用の
孔１５ａ〜１５ｄが形成されている。

【００１８】電子部品実装装置１６は次のように構成さ
れる。ノズルヘッド１７は、図示しない駆動制御装置に
より移動可能に設けられており、下端部に設けられたノ
ズル１８により電子部品を真空吸着して保持し、プリン
ト基板１１の実装位置まで移動制御されると共に下降さ
れ、吸着状態を解除することにより電子部品を装着する
ようになっている。このノズルヘッド１７には、その側
面部にＣＣＤカメラ１９が取着されている。このカメラ
１９は、プリント基板１１の実装面を撮影してその画像
データを出力する。

【００１９】判定手段としての画像処理装置２０は、カ
メラ１９から出力される画像データを入力して演算処理
を行い、プリント基板１１の実装位置を認識すると共
に、マークエリア１３のマーク１４の有無を検出してそ
の領域に対する電子部品の実装の要否を判定する。この
場合、画像処理装置２０は、マーク１４の有無を判定す
るための構成として、二値化処理部２１と演算部２２と
を備えており、後述するプログラムに従って動作する。

【００２０】次に、本実施例の作用について図４に示す
プログラムのフローチャートをも参照して説明する。な
お、簡単のために、以下の説明においては、カメラ１９
の画像データによってマーク１４の検出を行う部分につ
いてのみ行うが、画像処理装置２０は、カメラ１９によ
る画像データに基づいてプリント基板１１の位置も認識
してその位置情報に基づいてノズルヘッド１７を移動さ
せるための制御データを生成するようになっている。

【００２１】さて、プリント基板１１が所定位置に載置
された状態で図４に示す判定プログラムが開始される
と、画像処理装置２０は、カメラ１９により撮影される
マークエリア１３の画像を入力する（ステップＳ１）。
カメラ１９による画像データは、例えば図３中にＡで示
す撮影領域に対応しており、この領域Ａ内に存在するマ
ークエリア１３の画像データが出力されるようになって
いる。

【００２２】画像処理装置２０においては、入力した画
像データの各画素に対応するデータを、例えば８ビット
で２５６階調のデータとして入力し、二値化処理部２１
により、これをあらかじめ設定されているしきい値で明
るさに応じた二値化処理を行い（ステップＳ２）、続い
て、演算部２２により、マークエリア１３内の画素数の
うち（例えばｍ×ｎ個とする）、マーク１４の存在状態
を示すデータ（出力が「１」となる画素）の個数ＮＰを
積算する（ステップＳ３）。

【００２３】次に、画像処理装置２０は、マーク１４の
存在状態を示すデータの個数ＮＰが全画素数ｍ×ｎ個の
半分以上の個数あるか否かを判断し（ステップＳ４）、
「ＹＥＳ」の場合にはマーク１４が存在していることを
判定し（ステップＳ５）、その領域１１ａ〜１１ｄの部
品実装を行わないように設定する。また、ステップＳ４
で「ＮＯ」と判断したときには、マーク１４が存在して
いないことを判定し、その領域１１ａ〜１１ｄの部品実
装を行うように設定する（ステップＳ６）。

【００２４】これにより、部品実装の要否が判定される
と、図示しない移動制御装置により部品実装が必要であ
る場合には、ノズルヘッド１７の移動制御が行われて所
定の電子部品をあらかじめ設定された部位に実装する実
装工程を行うようになる。そして、この結果、プリント
基板１１のうちのマーク１４が付されていない領域１１
ａ〜１１ｄに対してのみ電子部品の実装を行うことがで
きるようになる。

【００２５】このような本実施例によれば、マークセン
サを設ける必要がないので、簡単な構成とすることがで
き、全体を小形化するための制約を少なくすることがで
き、さらに、調整や保守の作業も簡単になる。また、二
値化処理データからマーク１４の有無の判定をすること
で迅速な判定動作をすることができる。

【００２６】図５は本発明の第２の実施例を示すもの
で、第１の実施例と異なるところは、マークエリア１３
の中に限定エリア２３を設定してその限定エリア２３を
構成する各画素について二値化処理データからマーク１
４を認識するようにしたものであり、第１の実施例とほ
ぼ同様の効果を得ることができる。

【００２７】図６は本発明の第３実施例を示すもので、
マーク１４に代えて、マークエリア２４内の白抜きで示
すマーク２４ａ（同図（ａ）参照）とマーク２４ｂ（同
図（ｂ）参照）の大小に応じて電子部品の実装の要否を
判定するように構成したものである。

【００２８】また、他の実施例として、図示はしない
が、画像データの各画素のデータの二値化処理に代えて
多値化処理することによりマーク１４の検出を行うこと
ができる。これは、例えば、第１の実施例で説明した画
素のデータを８ビットで２５６階調に変換した後に、複
数のしきい値で弁別してそれらの画素の個数を合計した
ときの個数によりマーク１４の有無を判定するものであ
る。

【００２９】これにより、マークエリア１３の明るさや
反射率の変動によりマーク１４の画素のデータのレベル
が変動しても、これに対応した弁別のしきい値で画素の
個数を合計してマーク１４の有無の検出が行えるので、
ひとつの固定的なしきい値により二値化処理を行う場合
に比べて確実に判定動作を行うことができるようにな
る。

【００３０】本発明は、上記実施例にのみ限定されるも
のではなく、以下のように変形あるいは拡張できる。二
値化処理データの「０」のデータを用いて判定しても良
い。基板を分割しない場合にも適用できる。特定領域に
部品の実装を必要とする基板と実装不要な基板とをマー
クの付与の有無により区別して同一のラインで製作する
構成とすることもできる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電子部品
実装装置の実装判定装置によれば、次のような効果を得
ることができる。請求項１記載の電子部品実装装置によ
れば、判定手段により、位置認識用のカメラの画像デー
タに基づいてマークを検出して電子部品の実装の要否を
判定するように構成したので、別途にマークセンサを設
ける必要がなく小形化が図れ、しかも、調整や保守はカ
メラのみに対して実施すれば良いので簡単になる。

【００３２】請求項２記載の電子部品実装装置によれ
ば、判定手段を二値化処理手段と演算手段とから構成
し、特定領域の各画素のデータを二値化処理して明るさ
のレベルに応じた弁別を行い、弁別された二値化処理デ
ータの画素数に基づいてマークを検出して電子部品実装
の要否を判定するので、簡単且つ迅速に判定処理を行う
ことができる。

【００３３】請求項３記載の電子部品実装装置によれ
ば、二値化処理手段に代えて多値化処理手段を設けたの
で、マークの撮影時の明るさや反射率の変動などにより
各レベルの画素数が変動する場合でも、適切なしきい値
で基板に付されたマークを検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す全体構成図

【図２】基板の平面図

【図３】マークエリアの平面図

【図４】判定プログラムのフローチャート

【図５】本発明の第２の実施例を示す図３相当図

【図６】本発明の第３の実施例を示す図３相当図

【図７】従来例を示す図１相当図

【符号の説明】

１１はプリント基板（基板）、１３はマークエリア、１
４はマーク、１６は電子部品実装装置、１７はノズルヘ
ッド、１９はカメラ、２０は画像処理装置（判定手
段）、２１は二値化処理部（二値化処理手段）、２２は
演算部（演算手段）、２３は限定エリア、２４はマーク
エリアである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子部品実装用の基板表面をカメラで撮
   影したときの画像データに基づいて電子部品の実装位置
   を認識するようにした電子部品実装装置において、 前記カメラにより撮影される前記基板の画像データに基
   き、その基板の特定領域に付されるマークを検出して電
   子部品の実装の要否を判定する判定手段を具備したこと
   を特徴とする電子部品実装装置の実装判定装置。
2. 【請求項２】 前記判定手段は、 前記基板の特定領域の画像データの各画素のデータにつ
   いて二値化処理を行う二値化処理手段と、 この二値化処理手段により弁別された画素数に基づいて
   前記マークを検出する演算手段とを有する構成としたこ
   とを特徴とする請求項１記載の電子部品実装装置。
3. 【請求項３】 前記判定手段は、 前記基板の特定領域の画像データの各画素のデータにつ
   いて複数のしきい値で比較することにより多値化処理を
   行う多値化処理手段と、 この多値化処理手段により弁別された各レベルの画素数
   に基づいて前記マークを検出する演算手段とを有する構
   成としたことを特徴とする請求項１記載の電子部品実装
   装置。