JPS62106308A - 部品位置認識方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は部品位置認識方法及び装置に関し、特にチップ
型電子部品などの部品を電子回路を構成する基板上に自
動装着する部品装着機において装着ヘッドにピックアッ
プされている部品の位置認識を行うのに好適に適用しう
る部品位置認識方法及び装置に関するものである。

従来の技術 部品装着機において従来用いられている部品位置認識！
装置として第１１図に示すものがある。この従来例は、
装着へノドの吸着ノズルａに光ファイバーを備えたリン
グ型照明％　ｂが取付けられ、このリング型照明具１〕
がら照射される光線によって得られる部品Ｃの影像がテ
レビカメラなどの画像入力装置ｄに入力されるようにな
っている。

また、本出願人は先にリング型照明共の代わりに反射鏡
や乱反射照明体を取付け、これに照明具から光線を照射
してその反射光によって得られる前記部品の影像を画像
入力装置に入力するようにしたもの等も提案している。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記いずれの例においても画像入力装置
は固定設置されており、吸着ノズルにてピンクアップさ
れた部品の大きさが例えば−辺が４０＋ｎｍ程度と大型
の部品である場合、画像入力装置もその部品の大きさに
対応した認識領域を備えたものが必要となり、コスト高
になるという問題がある。

そこで、画像入力装置を移動させて認識領域を広げるこ
とも考えられるが、その移動磯購の動作精度によって認
識精度が規制されるため精度の高い認識ができないとい
う問題がある。さらに、光学レンズ等にて影像の倍率を
変えることによって認識領域を広げることも考えられる
が、これも精度上問題がある。

本発明はこのような問題点を解消することを目的とする
ものである。

問題点を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するため、部品に対して波長の
異なる光を選択的に照射し、その影像を光軸に対して４
５°傾斜するとともに互いに平行に配置された尤の波長
に応じて選択的に反射・透過性を持つ対のフィルタを通
して画像入力装置に入射させる部品位置認識方法を提供
するものである。

また、本発明は上記方法を実施するため、部品に対して
波長の異なる光を照射する光源部と、部品の影像を入射
されてその位置を認識する画像入力装置と、これら部品
と画像入力装置との開に介装された影像領域変換体とを
備え、前記影像領域変換体が、断面直角三角形状の中央
プリズムとその斜面に全体形状が倒立台形状となるよう
に重合された断面平行四辺形状の側面プリズムとからな
り、その中央プリズムの斜面と側面プリズムの外側斜面
に光の波長に応じて選択的に反射・透過性を持つフィル
タを設けて構成されていることを特徴とする部品位置認
識装置を提供するものである。

作用 本発明は上記した構成を有するので、部品の大きさが画
像入力装置の認Ｒ領域内である場合は、フィルタを透過
するような波長の光を部品に照射することによりそのま
ま部品位置を認識できる。

一方、部品の大きさが認識領域をはみ出している場合は
、フィルタによって反射されるような波長の光を部品に
照射すると、その影像が外側に位置する一方のフィルタ
で直角に曲げられた後他方のフィルタで再び直角に曲げ
られ、その結果影像がフィルタの配置間隔だけ平行移動
して認識類域内に入ることになり、その平行移動量と認
識された位置から部品の位置を認識することができるの
である。

実施例 以下、本発明の実施例について、第１図〜第１０図を参
照しながら説明する。

第１０図は電子部品装着機を示している。その部品供給
部１にはテープ状電子部品集合体２が多数並列配置され
、各テープ状部品集合体２には一列状に多数個の電子部
品３　（第１図及び第２図番　・照）が装入されている
。これらテープ状電子部品集合体２はＸ方向に間欠的に
送り出され、ピックアップ位置にある任意の部品３が装
着作業毎に装着へノド４によって選択的にピックアップ
される。

装着へノド４は吸引力にて部品３をピックアップし、次
いでＹ方向に移動して部品位置認識装置５に達し、ここ
で部品位置を認識された後、再びＹ方向に移動して作業
ライン６の作業位置に部品３を搬送し、ここで基板７に
部品３を装着する。装着ヘッド４の吸着／ズル８はピッ
クアップ時及び部品装着時にＺ方向に昇降動する。装着
ヘッド４のＹ方向の移動はヘッド移動手段９にて制御さ
れ、基板７のＸ方向の移動は基板移動手段１０が配設さ
れている。

前記基板７に対する部品３の装着位置は、装着へッＩ’
４のＹ方向の位置と基板移動手段１０のＸ方向の位置と
を予め定められたプログラムに従って決定することによ
り定められるが、ピックアップ時などにおいて生ずる部
品３の位置ずれは前記部品位置認識装置５の位置認識デ
ータに基づいて補正される。

装着ヘッド４にピンクアップされている部品３の位置認
識を画像入力装置１１によって行う部品位置認識装置５
は第１図〜第３図に示すように構成されている。装着ヘ
ッド４の下端部の吸着／ズル８の周囲に、内部で６Ｌ反
射して散乱光を生ずるポリアセタール樹脂（デュポン社
商標「ノユラコン」）などの材料からなる円錐状の乱反
射照明体１２が配設されている。また、この乱反射照明
体１２の外周面は粗面にされ、乱反射面に形成されてい
る０、：の乱反射照明体１２の周囲には、この乱反射照
明体に向がって光線を照射する光ファイバー等を用いた
照明具１３が複数個、適当間隔置きに配設され、照明具
１３がら照射された光線が乱反射照明体１２の外周面及
び内部で乱反射して生じた散６と光が吸着ノズル８に吸
着された部品３に照射され、その影像が画像入力装置１
１に入射するように構成されている。

前記照明具１３の前部には、この照明具１３カ・ら出た
光の内、任意に選択された特定の波長の光を照射できる
ように光源フィルタ１４が配設されでいる。また、部品
３と画く衾入力装置１１の間には光軸に沿って上下に一
対の影像領域変換体１５ａ、１５ｂが光軸に対して直交
しかつ互いに直交するように配設されている。両彩像頌
域変換体１５ａ、１５Ｌ＋は、それぞれ断面直角三角形
状の中央プリズム１６ａ、１６ｂ　とその両側の斜面に
全体形状が倒立台形状となるように重合された断面平行
四辺形状の側面プリズム１７ａ、１７ｂとからなり、中
央プリズム１６ａ、１６ｂの斜面と側面プリズム１７ａ
、１７ｂの外！！！＋！斜面には光の波長に応じて選択
的に反射・透過性を持つフィルタ１８ａ、１８ｂが設け
られでいる。

画像入力装置１１はテレビジョンカメラを利用して、入
力された前記部品３の影像のＸ−Ｙ平面における位置を
正確に認識できるように構成されている。

以上の構成において、照明具１３がら照射された光は光
源フィルタ１４にて所定の波長の光だけが通過し、乱反
射照明体１２内に入射して乱反射し、また一部の光線は
乱反射照明体１１の表面で乱反射し、それらの散乱光に
よって生じた部品３の影像が影像領域変換体１５ａ、１
５ｂを介して画像入力装置１４に入力され、コントラス
トのある良好な影像により部品１３の位置が確実に認識
される。具体的には部品３の２つの角部を認識すること
によって部品３の位置と姿勢を認識すること力Ｃできる
のである。

ところで、上記フィルタ１８ａは第４図における特性Ｉ
のフィルタ（以下、フィルタＩと称す）にて構成され、
フィルタ１８１〕は第４図における特性■のフィルタ（
以下、フィルタ■と称す）にて構成され、フィルタ１４
は照明具】２がら照射された光の内、第４図のＡＳＢ、
Ｃ，Ｄの範囲の波長の光（以下、それぞれ光Ａ、光Ｂ、
光Ｃ１光りと称す）を選択的に通過させて乱反射照明体
１２に向かって照射するようにされているものとする。

この場合、照射される光とフィルタＩ、Ｈによる透過・
反射の関係は次表のようになる。表中、○は透過、×は
反射である。

従って、例えば部品３の認識すべき位置ａが第５図に示
すように、交叉斜線で表示した画像入力装置１１の認識
領域に対して斜線で表示した対角線方向に外れた領域に
位置している場合は、光源フィルタ１４にて光Ａを照射
すれば、影像がフィルタｆ、■で反射するため、認識す
べき位置はａ→ａ”→ａ′と移動して認識領域内に位置
し、正確に位置認識でさ、現実の認識すべき位置は平行
移動１と画像入力装置１１による認識位置から算出でき
る。又、認識すべき位置すが第６図に示すように、認識
領域に対して斜線で表示した一方向（図では横方向）の
側方に外れた領域に位置している場合は、光Ｂを照射す
れば、影像がフィルタ■で反射し、フィルタ■では透過
するため、認識すべき位置はｂ　−ｂ’と移動して認識
領域内に位置する。

同様に、認識すべき位置Ｃが第７図に示すように、認識
領域に対して他方向（図では上下方向）の側方に外れた
領域に位置している場合は、光Ｃを照射すれば、影像が
フィルタＩは透過し、フィルタ■で反射するため、認識
すべき位置はｃ−＋ｃ”と移動して認Ｒ領域内に位置す
る。また、認識すべき位置ｄが第８図に示すように、認
識領域内に位置している場合は、光りを照射することに
よりフィルタＩ、■とら透過し、そのままの位置を認識
できるのである。

なお、上記実施例では上下に一対の影像領域変換体１５
ａ、１５ｂを設け、４種の波長の異なりｒこ光を選択的
に照射するようにして面積で画像入力装置１１の認識領
域の４倍の領域の位置認識を可能にしたものを例示した
が、一方向の両側にのみ認識領域を広げるだけでよい場
合は単一の影像領域変換体を設け、２８！の波長の異な
った光を選択的に照射するようにすればよい。その場合
、広げた認識領域が正方形になるようにするためには、
第９図に示すように、画像入力装置の認識領域１９が交
叉斜線で表示したように長方形のものを用いるとよい。

さらに、単に一側にのみ認識領域を広げるだけでよい場
合は一対のフィルタを４５゜傾斜させて平行に配置する
だけでもよい。又、影像領域変換体の構造もプリズムを
用いたものに限らず、要するに４５°傾斜して互いに平
行なフィルタを一対以上備えていればよく、種々変更し
て実施することが可能である。

発明の効果 本発明の部品装着機における部品位置認識方法及び装置
によれば、以上のように、部品の大きさが画像入力装置
の認識領域内である場合及び認識領域をはみ出している
場合に、それぞれに対応した波長の光を部品に照射する
だけで、認識領域内である場合は影像をそのまま画像入
力装置に入射させて部品位置を認識でき、認識領域をは
み出している場合は影像をフィルタで反射させて平行移
動させ、認識領域内に入る影像に変換して画像入力装置
に入射させ、その平行移動量と認識された位置から部品
位置を認識でき、対のフィルタやそれをイロえたＰ３像
領域変換体等を部品と画像入力装置の間に介装するだけ
で、認識領域の小さな安価な画像入力装置を用いて大き
な部品の位置を確実に認識することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の正面図、第２図は同側面図
、第３図は同針視図、第４図はフィルタの特性図、第５
図〜第８図は作用説明図、第９図は他の実施例の説明図
、第１０図は部品装着装置の斜視図、第１１図は従来の
部品位置認識装置の正面図である。 ３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・部品５
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・部品位は
認識装置１１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・画像入力装置１３・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・照明具１４・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・光源フィルタ１５ａ、１５ｂ・・・・・
・画像領域変換体１８ａ、１８ｂ・・・・・・フィルタ
。 代理人　　弁理士　中尾敏男　はが１名第３図 第４図 第５図　第６図 ＋＋＋

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）部品に光を照射しその影像を画像入力装置に入射
   させて部品位置を認識する方法において、部品に対して
   波長の異なる光を選択的に照射し、その影像を光軸に対
   しで４５°傾斜するとともに互いに平行に配置された光
   の波長に応じて選択的に反射・透過性を持つ対のフィル
   タを通して画像入力装置に入射させることを特徴とする
   部品位置認識方法。
2. （２）部品に対して波長の異なる光を照射する光源部と
   、部品の影像を入射されてその位置を認識する画像入力
   装置と、これら部品と画像入力装置との間に介装された
   影像領域変換体とを備え、前記影像領域変換体が、断面
   直角三角形状の中央プリズムとその斜面に全体形状が倒
   立台形状となるように重合された断面平行四辺形状の側
   面プリズムとからなり、その中央プリズムの斜面と側面
   プリズムの外側斜面に光の波長に応じて選択的に反射・
   透過性を持つフィルタを設けて構成されていることを特
   徴とする部品位置認識装置。
3. （３）一対の影像領域変換体が光軸上に互いに直交する
   ように配置され、かつ両影像領域変換体のフィルタが、
   互いに異なるとともに一部で重複する波長帯域に対して
   選択的に反射・透過性を持っていることを特徴とする特
   許請求の範囲第２項に記載の部品位置認識装置。