JPH1022700A - 部品の測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単に概ね矩形の対象物上にある概ね矩形の
部品を測定することができる部品の測定方法を提供する
こと。 【解決手段】 概ね矩形の対象物ＰＲに対して画面１４
ａ上の基準フレームＢＦに合せる。そして部品の大きさ
と部品の傾きの両方を測定する場合には、概ね矩形の部
品ＣＨ１の第１の角部の位置の座標Ｐ１と、部品ＣＨ
１，ＣＨ２の第１の角部に対して対角線上の反対側にあ
る第２の角部の位置の座標Ｐ２と、部品ＣＨ１，ＣＨ２
の第３の角部の位置の座標Ｐ３を得て、また、部品ＣＨ
１，ＣＨ２の大きさだけを測定する場合には、部品ＣＨ
１，ＣＨ２の第１の角部の位置の座標Ｐ１と、部品ＣＨ
１の第３の角部の位置の座標Ｐ３を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、概ね矩形の対象物
上にある概ね矩形の部品の形状を測定するための部品の
測定方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】対象物として、たとえばプリント配線板
には、複数種類のチップ部品をマウントする。このチッ
プ部品は、上から見て長方形状あるいは正方形状となっ
ており、チップ部品はプリント配線板に対して接着剤で
仮固定を行いそして本固定をするまでの間に、プリント
配線板上におけるチップ部品の種類とチップ部品のマウ
ント状態、つまりチップ部品のマウント姿勢を検査する
必要がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】通常用いられているチ
ップ部品のマウント姿勢の測定装置は、矩形のチップ部
品のプリント配線板に対する位置を測定して、チップの
姿勢を検査したり、チップの大きさを測定して、誤った
種類のチップがプリント配線板に対してマウントされて
いないか等を検査する。このような通常用いられている
測定装置はチップ部品の画像を取りこんで高度な画像処
理を行う装置であり、高価でありしかも複雑な構造とな
っている。特に、この種の測定装置を用いる場合には、
多品種少量生産の傾向から多品種のプリント配線板に対
して複数のチップ部品を組立てる際に、チップ部品のマ
ウント姿勢などの測定をするためのソフトウェアの構築
等が必要である。そこで本発明は上記課題を解消して、
簡単に概ね矩形の対象物上にある矩形の部品を測定する
ことができる部品の測定方法を提供することを目的とし
ている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、概ね矩形の対象物上にある概ね矩形の部品を測
定するための部品の測定方法において、対象物に対して
画面上の基準フレームを合せて、部品の大きさと部品の
傾きの両方を測定する場合には、画面上の基準フレーム
内において、部品の第１の角部の位置の座標と、部品の
第１の角部に対して対角線上の反対側にある第２の角部
の位置の座標と、部品の第３の角部の位置の座標を得
て、部品の大きさだけを測定する場合には、画面上の基
準フレーム内において部品の第１の角部の位置の座標
と、部品の第２の角部の位置の座標を得る、ことを特徴
とする部品の測定方法により、達成される。

【０００５】本発明では、測定者が対象物に対して画面
上の基準フレームを合せて、部品の大きさと部品の傾き
の両方を測定する場合には、部品の第１の角部の位置の
座標を得る。そして部品の第１の角部に対して対角線上
の反対側にある第２の角部の位置の座標を得てかつ部品
の第３の角部の位置の座標を得る。そうでなく測定者が
対象物に対して画面上の基準フレームを合せて、部品の
大きさだけを測定する場合には、部品の第１の角部の位
置の座標を得て、かつ部品の第２の角部の位置の座標を
得る。このように、部品の大きさと部品の傾きの両方を
測定する場合と、部品の大きさだけを測定する場合によ
って、測定内容を選択する。これらの第１の角部の位置
の座標、第２の角部の位置の座標、そして第３の角部の
位置の座標は、好ましくは測定画面上に描かれた基準フ
レームに対して決定できる。このようにすることで、簡
単に概ね矩形の対象物上にある矩形の部品の大きさと姿
勢測定をすることができ、概ね矩形の対象物上の所定の
位置に所定の部品がマウントされているか、その部品の
姿勢が正しいかどうかを判別することができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。

【０００７】図１は、本発明の部品の測定方法を実施す
るための部品の測定装置の一例を示している。この部品
の測定装置１０は、コンベア４０およびチップマウント
装置６０の付近に配置されている。まずコンベア４０に
ついて説明する。コンベア４０は、複数枚のパレットＰ
Ａを順次直線状に移動してかつ位置決めする装置であ
る。このコンベア４０の駆動部４１は、各パレットＰＡ
を所定間隔毎に移動し、かつマウント位置ＭＰおよび測
定位置ＳＰにそれぞれ位置決めすることができる。コン
ベア４０はガイドレール４２，４２を備えており、パレ
ットＰＡはこれらガイドレール４２，４２に沿って、矢
印Ｘ方向に移動することができる。

【０００８】チップマウント装置６０は、たとえば図３
に示すような装置である。チップマウント装置６０のヘ
ッド６１は真空吸引源６２の作動により、チップ部品Ｃ
Ｈ１のような部品を真空吸着して保持することができ
る。ヘッド６１はヘッド操作部６３の作動により、Ｘ方
向（図３における左右方向）、Ｙ方向（図３において垂
直方向）およびＺ方向（上下方向）に移動してかつ位置
決め可能である。このヘッド６１は、コンベア４０の上
でかつマウント位置ＭＰに位置決めされたパレットＰＡ
上の概ね矩形のプリント配線板ＰＲの所定の位置に対し
て、チップ部品ＣＨ１等をマウントすることができる。

【０００９】次に図１と図２の部品の測定装置１０につ
いて説明する。部品の測定装置１０は、部品ＣＨ１，Ｃ
Ｈ２およびプリント配線板ＰＲを撮像する撮像装置であ
るカメラ１２、モニタ１４、測定部１６等を有してい
る。測定部１６は、カメラ１２およびモニタ１４に接続
されている。しかも測定部１６はトラックボールとも呼
ばれる測定位置設定手段１８と、チップマウント装置６
０に対しても、信号線１８ａと６０ａにより接続されて
いる。これらの信号線１８ａ，６０ａは、たとえばＲＳ
２３２Ｃを用いることができる。

【００１０】この測定部１６は、画像処理部３０とメイ
ン部３２を有している。画像処理部３０は、カメラ１２
から得られる画像信号に対して、文字、記号あるいは線
をスーパーインポーズしてモニタ１４に表示する機能
と、測定位置設定手段１８とインターフェースすること
ができる機能を有している。メイン部３２は、チップマ
ウント装置６０とインターフェースしており、画像処理
部３０にコマンドを発行して、画像処理部３０が処理し
たチップ部品の情報（チップ情報）をチップマウント装
置６０に送る機能を有している。

【００１１】図２の測定位置設定手段１８は、図１のよ
うに測定部１６に設けられている。モニタ１４は測定部
１６の上に搭載されている。図２の測定位置設定手段１
８は、測定者がボール１９を回転することでたとえば図
５（Ａ）から図５（Ｂ）に示すように、モニタ１４の画
面１４ａ上に表示されているチップ部品ＣＨ１，ＣＨ２
の所定の角部に対して、十字型の測定用マーカＭを位置
決めすることができる。

【００１２】次に、上述した部品の測定装置を用いて、
図６を参照しながら、図１のプリント配線板ＰＲ上に搭
載されているチップ部品ＣＨ１，ＣＨ２の部品の測定例
を説明する。このチップ部品ＣＨ１，ＣＨ２の測定工程
は、図４に示すような作業工程の途中で必要となる。す
なわち図４の作業工程では、作業が開始されると、プリ
ント配線板ＰＲ上の所定の位置に接着剤が供給され、そ
の接着剤に対してチップ部品が図１のチップマウント装
置６０によりマウントされる。このようにしてチップ部
品がマウントされて仮固定が行なわれ、チップ部品の本
固定を行なう。ところで本固定を行う前には、チップ部
品がプリント配線板ＰＲ上においてどのような姿勢で仮
固定されているかどうかを判断する必要がある。しかも
このチップ部品がそのプリント配線板ＰＲ上の所定の位
置に搭載すべき種類のチップ部品であるかどうかもチッ
プ部品の大きさから判断する必要がある。もしもこのマ
ウントされているチップ部品が、その搭載箇所における
必要とするチップ部品でない場合や、チップ部品の姿勢
が悪い場合には、このチップ部品は剥離して排出するこ
とになる。

【００１３】図１と図３のチップマウント装置６０のヘ
ッド６１が、マウント位置ＭＰにあるパレットＰＡ上の
プリント配線板ＰＲの所定の位置に、図１のようなチッ
プ部品ＣＨ１，ＣＨ２を各々マウントする。この場合に
は、コンベア４０はプリント配線板ＰＲを載せたパレッ
トＰＡをマウント位置ＭＰに位置決めしている。図１の
コンベア４０が作動して図１のマウント位置ＭＰから測
定位置ＳＰ側にプリント配線板ＰＲを載せたパレットＰ
Ａを移動する。測定位置ＳＰに来たパレットＰＡ上のプ
リント配線板ＰＲは、カメラ１２の下に位置されてい
る。このカメラ１２は、たとえばＣＣＤ（電荷結合素
子）カメラである。

【００１４】カメラ１２は、測定部１６の画像処理部３
０に対して、プリント配線板ＰＲ上のチップ部品ＣＨ
１，ＣＨ２の画像信号とプリント配線板ＰＲの画像信号
を送る。画像処理部３０は、モニタ１４の画面１４ａに
対して、図２と図５に示すようなチップ部品ＣＨ１，Ｃ
Ｈ２とプリント配線板ＰＲの画像を表示する。しかも図
６のステップＳ０に示すように、概ね矩形のプリント配
線板ＰＲの大きさ（外縁部分）に合わせて、図５（Ａ）
〜図５（Ｂ）に示すように、測定位置設定手段１８のク
リックボタン１９ａあるいは１９ｂによりクリックする
ことで、基準フレーム（ワイヤフレームともいう）ＢＦ
を表示する。この基準フレームＢＦのたて横線は、Ｘ，
Ｙ方向に沿っている。

【００１５】次に、測定者は測定位置設定手段１８のク
リックボタン１９ａあるいは１９ｂを操作することで、
図５（Ｂ）の「測定」を示すアイコン１４ｅを開く（図
６のステップＳ１）。これにより、測定者が測定位置設
定手段１８のボール１９を回転すると、画面１４ａにお
いて、測定用マーカＭが、次の要領で表示できる（ステ
ップＳ２）。測定者は、画面１４ａにおいて基準フレー
ムＢＦを画面１４ａに映っているプリント配線板ＰＲの
大きさに合せる（図６のステップＳ０）。測定用マーカ
Ｍは、図５（Ｂ）に示すように＋字状のマーカであり、
図６のステップＳ３からＳ１０のような手順で表示され
る。

【００１６】図６のステップＳ３に示すように、測定者
は測定位置設定手段１８のボール１９を回すことで、測
定用マーカＭをチップ部品ＣＨ１の第１の角部の位置の
座標（Ｘ１，Ｙ１）Ｐ１に表示する。チップ部品ＣＨ１
の大きさと、チップ部品ＣＨ１のＸ方向およびＹ方向に
対する傾きを測定することを選択する場合には（図６ス
テップＳ４）、図６ステップＳ５〜Ｓ７に示すような手
順を経る。つまりステップＳ５に示すように、測定者は
測定位置設定手段１８のボール１９とクリックボタン
（１９ａあるいは１９ｂ）を操作して、チップ部品ＣＨ
１の第２の角部の位置の座標（Ｘ２，Ｙ２）Ｐ２に測定
用マーカＭを表示する。ステップＳ６のように、測定者
は、測定位置設定手段１８のボール１９とクリックボタ
ンを操作して、チップ部品ＣＨ１の第３の角部の位置の
座標（Ｘ３，Ｙ３）Ｐ３に測定用マーカＭを表示する。

【００１７】このようにして、第１〜第３の角部の位置
の座標Ｐ１〜Ｐ３に対してそれぞれ測定用マーカＭを表
示させることで、図２の画像処理部３０は、チップ部品
ＣＨ１の基準フレームＢＦに対する位置、Ｘ，Ｙ方向に
関するチップ部品ＣＨ１の傾きおよび大きさの計算を行
う（図６ステップＳ７）。そして図６のステップＳ８に
おいて、次に測定するチップ部品ＣＨ２が図５（Ｂ）に
示すようにプリント配線板ＰＲ上にあるので、図６のス
テップＳ１に戻り測定者は、チップ部品ＣＨ１と同様の
要領で、ステップＳ１〜Ｓ７を経て、第１の角部の位置
の座標Ｐ１１、第２の角部の位置の座標Ｐ１２および第
３の角部の位置の座標Ｐ１３に対してそれぞれ測定用マ
ーカＭを表示させる。

【００１８】２つのチップ部品ＣＨ１，ＣＨ２に対する
測定用マーカＭの表示が終了したら、測定者は測定位置
設定手段１８のボタン１９ａあるいは１９ｂを操作し
て、図５（Ｂ）の画面１４ａ上の「終了」のアイコン１
４ｆをクリックすることで測定作業が終了する。図２の
メイン部３２は、上述した測定用マーカＭの設定により
画像処理部３０から得られるチップ部品ＣＨ１，ＣＨ２
の情報に基づいて、チップ部品の数、各チップ部品の位
置、大きさ、傾きのデータを、チップマウント装置６０
にチップ情報として送る。このようにすることで、チッ
プマウント装置６０は、送られてきたチップ情報を、次
のプリント配線板に対してチップ部品をマウントする場
合のフィードバック情報として用いることができる。

【００１９】上述した図６のステップＳ４〜ステップＳ
７では、チップ部品の大きさとともに傾きを測定するこ
とも含めているが、そうではなくチップ部品の傾きを測
定しない場合には、図６のステップＳ４〜ステップＳ１
６，１７を経てステップＳ８に至る処理を行う。つま
り、測定者は図２の測定位置設定手段１８のボール１９
とクリックボタンを操作して、チップ部品の第１の角部
の位置の座標Ｐ１と第３の角部の位置の座標Ｐ３に対し
て測定用マーカＭを表示する。そして図６のステップＳ
１７において、チップ部品ＣＨ１の基準フレームＢＦに
対するチップ部品ＣＨ１の位置と大きさの計算をする。
そしてまだ測定すべきチップ部品ＣＨ２があるので、ス
テップＳ１に戻り、ステップＳ１〜Ｓ４およびＳ１６，
１７の処理を行う。このようにして、２つのチップ部品
ＣＨ１，ＣＨ２の位置と大きさがそれぞれ計算できた後
に、図５（Ｂ）の「終了」アイコン１４ｆをクリックす
ると（ステップＳ９）、測定作業が終了する。メイン部
３２は、画像処理部３０からのチップ部品ＣＨ１，ＣＨ
２の数、各チップ部品の位置、大きさのデータをチップ
マウント装置６０にチップ情報として送る。

【００２０】以上のようにして、プリント配線板上にお
けるチップ部品の位置や大きさのみならずチップ部品の
傾きを測定する場合には、測定者が測定位置設定手段１
８を操作することで、第１の角部の位置の座標Ｐ１、第
２の角部の位置の座標Ｐ２、第３の角部の位置の座標Ｐ
３のそれぞれに対して測定用マーカＭを表示させる。こ
れに対してチップ部品の傾きの測定を行わない場合に
は、測定者が測定位置設定手段１８を操作することで、
チップ部品の第１の角部の位置Ｐ１，第３の角部の位置
Ｐ３に対して測定用マーカＭを表示すればよい。なお、
図１のプリント配線板ＰＲ上に何らかの原因でチップ部
品ＣＨ１，ＣＨ２がマウントされていない場合には、当
然図５のモニタ１４の画面１４ａ上には部品の画像は表
示されないので、その時点で測定作業は中止である。ま
たチップ部品が図５（Ｂ）のＸ，Ｙ方向に関して傾いて
いる場合には、やはり図４に示すように、プリント配線
板上で姿勢が傾けてマウントされているチップ部品は、
プリント配線板から剥離されて排出される。

【００２１】ところで上述した実施の形態では、対象物
をプリント配線板とし、部品を電子部品としているが、
これに限らず他の種類の対象物や部品に対して本発明の
部品の測定方法を適用することができる。たとえば部品
としては、概ね矩形の部品であるビデオテープレコーダ
に用いられているビデオヘッドのベース上に設けられて
いるチップ等の位置、大きさや傾きの測定に、本発明の
部品の測定方法を適用できる。

【００２２】また図５（Ｂ）の基準フレームＢＦは、本
発明の実施の形態では画面１４ａに表示された概ね矩形
のプリント配線板ＰＲの外縁部分に沿って決めている
が、これに限らず他の方式をも採用することができる。
また図１のカメラ１２は、カメラマウント部９０により
支持されており、このカメラマウント部９０は、コンベ
ア４０に跨がるようにして配置されている。従ってこの
カメラマウント部９０は、測定が終了した場合には、コ
ンベア４０側から取り除くことができ、別の測定対象側
に簡単に配置することができる。対象物としては、プリ
ント配線板の例を挙げているが、対象物の他の例として
は、テレビジョンセットやコンピュータのモニタ等のブ
ランウ管を、取付枠から取外すような陰極線管の排棄処
理の工程においても用いることができる。つまり陰極線
管とその陰極線管を取付けている取付枠との位置関係
を、上述の要領を用いて測定することで、陰極線管の大
きさや、陰極線管の取付枠に対する位置等を測定するこ
とができる。

【００２３】本発明の実施例あるいは他の実施例におい
ても、測定者がマニュアル的に対象物上の部品に対して
測定用のマーカを位置決めすることで測定してその座標
値を入力するようにしているので、測定装置自体の構造
が比較的簡単であり、コスト低減化を図ることができ
る。なお、第１の角部の位置の座標Ｐ１、第２の角部の
位置の座標Ｐ２、第３の角部の位置の座標Ｐ３にマーカ
Ｍを位置決めしてゆく順序は任意に選べる。同様に第１
の角部の位置の座標Ｐ１と第３の角部の位置の座標Ｐ３
にマーカＭを位置決めする順序も任意に選べる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
簡単に対象物上にある概ね矩形の部品を測定することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の部品の測定方法を実施するための部品
の測定装置の一例を示す斜視図。

【図２】図１の部品の測定装置の一例を示すシステム
図。

【図３】チップのマウント装置の一例を示す図。

【図４】チップ部品の測定を含むチップ部品のプリント
配線板に対するマウント作業の一例を示す図。

【図５】画面上に表示されたチップ部品およびプリント
配線板、基準フレーム、測定用マーカ等を示す図。

【図６】部品の測定方法の一例を示す図。

【符号の説明】

Ｍ・・・測定用マーカ、ＢＦ・・・基準フレーム（ワイ
ヤフレーム）、ＰＲ・・・プリント配線板（対象物）、
ＣＨ１，ＣＨ２・・・チップ部品（概ね矩形の部品）、
１０・・・部品の測定装置、１２・・・カメラ、１４・
・・モニタ、１６・・・測定部、１８・・・測定位置設
定手段（トラックボール）、６０・・・チップマウント
装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 概ね矩形の対象物上にある概ね矩形の部
   品を測定するための部品の測定方法において、 対象物に対して画面上の基準フレームを合せて、部品の
   大きさと部品の傾きの両方を測定する場合には、画面上
   の基準フレーム内において、部品の第１の角部の位置の
   座標と、部品の第１の角部に対して対角線上の反対側に
   ある第２の角部の位置の座標と、部品の第３の角部の位
   置の座標を得て、 部品の大きさだけを測定する場合には、画面上の基準フ
   レーム内において部品の第１の角部の位置の座標と、部
   品の第２の角部の位置の座標を得る、ことを特徴とする
   部品の測定方法。
2. 【請求項２】 対象物はプリント配線板であり、部品は
   電子部品である請求項１に記載の部品の測定方法。
3. 【請求項３】 第１の角部の位置の座標、第２の角部の
   位置の座標、そして第３の角部の位置の座標は、測定画
   面上に描かれた基準フレームに対して決定される請求項
   １に記載の部品の測定方法。
4. 【請求項４】 基準フレームは、対象物の大きさを示す
   請求項１に記載の部品の測定方法。