JPS6332302A - リ−ド位置認識装置 - 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〕 この発明は電子部品のリードの位置をカメラを用６て自
動的に認識するリード位置認識装置−に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

第１０図は例えば自動化技術誌第１７巻第１１号第４９
頁に示された従来のリード位置認識装置の構成を示す図
である。図において、１１１は検査すべき電子部品、（
２１は電子部品＋１１のリード、（３）は電子部品ｆｉ
＋を所定の位置に保持する電子部品保持手段、（４）は
電子部品（１１のリード（２１を撮影する工業用テレビ
カメラ（工ＴＶカメラ）、＋５１はＩＴＶカメラ（４）
の画像を処理する画像処理装置である０なお、工ＴＶカ
メラ（４）は、その光軸の方向がリード（２１の長手方
向と一致するよって設置されている。

次に動作につｈて説明する。まず、電子部品切断されて
おり、先端断面はリード（２）の長手方向の垂直な面と
なっている。前述のとおり、工ＴＶカメラ１４】の光軸
方向はリード（２）の長手方向と一致しているので、リ
ード（２）の先端の断面が最も明るく撮影される。画像
や処理装置（６）は、撮影された画像から最も明るい点
を抽出し、その値よりも低い適当な閾値音用りて画像を
黒白に２値化し、白い領域の重心を求めることにより、
リード（２）の位置を認識する。

この認識結果に基き、例えばリードの本数。

曲がり等が判断されて当該電子部品のリード形が 状の異常の有鍮喚定されることになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のリード位置認識装置は以上のように構成されてい
るので、例えば第１１回置（８）に示されるＤ工Ｐ　（
Ｄｕａｌ　Ｉｎ　１ｉｎｅ　Ｐａｃｋａｇｅ）形状の工
Ｃのリードの位置を認識する場合には、リードの肩の反
射光を受けるためリード中心位置の認識精度が低下した
。また、リードを切断せずに実装するときには、リード
の先端断面がリードの長手方向に垂直でない場合が生じ
、リードの先端断面が・最も明るい部分にはならないこ
とがあった。さらには、リードの先端の三次元的位置を
認識することはできなかった。このように１精この発明
は上記のような問題点を解消するためになされたもので
、電子部品のリードの先端位置を正確に認識できるリー
ド位置認識装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るリード位置認識装置は互いの光軸が一致
しないように設置され、被検査電子部品のリードを撮影
する第１のカメラおよび第２のカメラ、この第１のカメ
ラおよび第２のカメラより出力される画像から上記被検
査電子部品のリードの先端の三次元的位置ＡＩ決定し、
この位置Ａと標準形状電子部品のリードの先端の位置Ｂ
とを比較してＡとＢとの差が許容範囲内にあるか否かを
判別するリード位置４ｆｌＪ別手段を備えたものである
。

〔作用〕

この発明においては、第１のカメラおよび第２のカメラ
が互いの光軸が一致しない２方向から被検査電子部品の
リード？撮影することにより得られたリードの先端の三
次元的位置を用ｒて、リードの先端の位置全認識する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例に係るリード位置認識装置の構
成を示す図、第２図はこの発明の一実施例に係るリード
位置認識装置の画像処理装置の構成全示す図である。

第１図において、１１１〜（３）は第１１図と同様のも
のである。（４）およびｆ６１は工ＴＶカメラ（第１の
カメラおよび第２のカメラ）で、電子部品保持手段（３
）により所定の位置に保持された標準形状の電子部品＋
１１のリード（２１の配列方向に垂直な同一面内に光軸
を有し、互いの光軸が上記標準形状のリード１２１の位
置で交わるように設置されている。さらに、上記標準形
状の電子部品１１）のリード１２）までの光軸の長さが
互いに等しくなるように配置されている。（６）はＩＴ
Ｖカメラｆ４Ｈ６１の画像を処理する画像処理装置であ
る。（力は照明光源、（８）は照明光源（７）よりの光
を散乱光にする散乱板である。この散乱板（８）は、リ
ード（２）と他の部分のコントラストが大きな画像を得
るための働きをしている。

第２図において、（４）〜（６）は第１図と同様のもの
である。＋９１　（１０１は工ＴＶカメラ＋４）　Ｔｅ
ｌからの出力信号をデジタル化する％変換器　％　（１
１１１２）は％変換器　＋９１　（１０１からの信号を
受けてこの信号を格納する画像メモリである。画像メモ
リは、ＲＡＭを使った記憶装置の一種であり、ｃｐｎで
管理されているバスからアクセス可能で少つ、それと独
立に時系列的に書き込みまたは読み出し可能な記憶装置
である。α３）は中央演算処理装置（ｃｐｎ）、Ｑ４ｉ
所定のプログラムを記憶するプログラムメモリ、ＱＩ５
１＃−を入出力装置、ｕｓｅバスである。

次に動作について説明する。工ＴＶカメラＣ４）（６１
で撮影された電子部品ＩＩ＋のリード（２１の画像信号
は％変換器（９１０ｏ＋でデジタル信号とな、す、それ
ぞれ画像メモリ（川（＋２に格納される。ここで、画像
メモリ（川に記憶された画像は、例えば第８囚人に示さ
れるよう釦、照明光源（７）は、す・−°ド（２１の後
方にあるため、電子部品＋１１のリード（２１の部分は
黒のシルエットの領域１ηとなり、電子部品ｉｌ＋の大
体部分も黒のシルエットの領域ＶＩ（へ）となる。

他方、画像メモリ（ｌ匂に記憶された画像は、笥３図ｔ
Ｂ１に示されるように、リード（２）の部分は白いハイ
ライトの領域■となり、大体部分の像四の明暗は決定さ
れない。なお、ここでリード（２）の先端は黒いシルエ
ットの領域αηの先端および白いハイライトの領域−の
先端に対応している。

続いて、画像メモリ（１１）α鋤に記憶された画像は、
画像処理装置（５）内の０ＰＵＱ３）において、パスα
１１ヲ通して０ＰＵ９３）に伝送されるプログラムメモ
リα瘤中のプログラムに従って処理される。第４図はプ
ログラムメモＩＪＨ中に記憶されたプログラムの７０−
チャートである。嬉４図において、ステップｉｕｉ画は
メモ！Ｊ　ｔｉｌｌに記憶された画像（第８囚人）の中
からリード先端の位置を！ｆｌＪ別するステップである
。同様に、ステップ５４で画像メモＩＪ　＋５２に記憶
された画像（第３図（Ｂ））の中からリード先端の位置
が弁］別される。この場合、第８図に示されるように一
画像中にリードが複数存在すれば複数のリード位置が判
別される。

次にステップ５１　Ｋ　ｋいて、ステップ５１１で画像
メモリ（川に記憶された画像の中から判別された複数の
リード先端の位置と、ステップ蜀で画像メモリα切に記
憶された画像の中から判別された複数のリード先端の位
置とを１対１に対応づける。すなわち、同一のリードの
先端に対応する位置どうしが対応づけられる。ステップ
、５４）ハ対応するリード先端位置のデータからリード
先端の三次元的位置を決定するステップである。このリ
ード先端の三次元的位置があらかじめ与えられた許容範
囲内にあるか否かがステップ６均において決定され、許
容範囲内であれば、電子部品として検査合格となり（ス
テップ、ｌｉＱ・６η）、許容範囲外であれば排除され
る（ステップ５Ｓ　ＪｉＳ　）　＠ここで、リード先端
の三次元的位置の意味するところについて説明する。第
５図はこの発明の一実施例のリード位置認識装置であり
、図において、＋２２は上方へ曲がった電子部品（１）
のり−ドである。他は第１図と同様のものである。いま
、仮に工ＴＶカメラ（４）のみを用いてリード（社）が
撮影されるとすると、リード＝の先端の位置は工ＴＶカ
メラ（４）の光軸に垂直な平面内での位置しか定１らな
い。したがって、図中リード器とリード偶の位置の差異
すなわち形状の差異は判別できない。

他方、第５図に示されるように２台の工ＴＶカメラ＋４
）　ｆｉ＋を用いてリード２２ヲ撮影すると、それぞれ
１台の工ＴＶカメラからは当該工ＴＶカメラの光軸に垂
直な平面内での位置しか定まらないが、それぞれの工Ｔ
Ｖカメラからの情報を組み合せることにより、リード先
端の空間での位置を定めることができる。

すなわち、工ＴＶカメラ（４）の画像より得られたリー
ド先端の位置を当該工ＴＶカメラ（４）の光軸ＶＣ垂直
な平面内の座標系で表わ七た場合Ｐ（Ｘｌ、ｙｌ）とな
り、工ＴＶカメラ（６１の画像より得られたリード先端
の位置を当該ＩＴ’７カメラ（６）の光軸に空直な平面
内の座標系で表わした場合Ｑ（ｘ、。

ｙｔ）となるとすると、所定の演算によりＰ　（”　＋
　＋　７１）およびＱ（Ｘｔ＋７ｔ）よりリード器の先
端の空間内の位置Ｒ（Ｘ、７．Ｚ）すなわち三次元的位
置を定めることができる。このリード先端の三次元的位
置Ｒ（Ｘ、７．Ｚ）か所定の許容範囲内であるか否かを
判別されることになる。

ｉお、本実施例においては、工ＴＶカメラ（４）および
工ＴＶカメラ（６）が電子部品保持手段（３）により所
定の位置に保持された標準形状の電子部品＋１１のリー
ド（２）の配列方向に垂直な同一面上に光軸を有し互い
の光軸が上記標準形状のリード（２）の位置でスわり、
かつ上記標準形状の電子部品ＩＩＩのリード（２）まで
の光軸の長さが互いに等しくなるように設置されている
ので、工ＴＶカメラ（４）により得られた画像（第８図
（Ａｌ）および工ＴＶカメラ（６）により得られた画像
（第３図（Ｂ））のそれぞれのリードの先端位置の対応
関係は容易に決定できる。すなわち、上述の第４図に示
されるステップ５３は容易に実現される。

第６図は、第４図のステップｌにおいて画像メモ１月＋
１）に記憶された画像の中からリード先端の位置を判別
する方法を示す７０−チャートである。

まず、画像メモ１月１１）に記憶された画像（第３装置
）の行を上から順に走査する。（ステップ１３Ｂ）。

この走査において、あらかじめ指定したリードのシルエ
ットの幅の黒いシルエットが連続シておれば（ステップ
叉）、この黒いシルエットの幅の中心に沿って列を走査
する（ステップ峻）。

この走査において、黒から白へ反転した位置？リード先
端として登録する（ステップ・刊浦）。

この作業を繰９返して予定された数だけのリードの先端
の位置が判別したか、または、画像中。

全くまなく走査したときに、第４図ステップ５０の作業
を終了する（ステップ鏝）。

さらに、同様の作業が第４図のステップ５２１において
も行われる。こうして、画像（第８区間）と画像（第３
図（Ｂｌ）とから得られたリード先端の位置よりリード
先端の三次元的位置が決定される（ステップ６４Ｉ）。

Ｉ／−１１、第５図に示されるように電子部品■のリー
ド＠が上方に曲がっているとすると、工ＴＶカメラ（４
）の画像は第７図面のようになり、ＩＴＶカメラ（６１
の画像は第７図ｔＢｌのようになる。

この２つの画像からリード先端の三次元的位置が決定さ
れ、第５図のリード−０曲がりがり−ド匁の曲がりと区
別できる。なお、■？’７カメラが１台しかない場合は
第５図のリード（至）七のが区別できない。

また第１１図に示される例えば工Ｃのリードのような形
状のリードについては二方向からリードを観察するので
、リードの肩の部分と先端部を明確に区別でき、さらに
先端部の切り口の形状によって位置の認識が困難になる
という問題点が解決される。さらに、第８図囚旧）に示
されるような例えばフラットパッケージ型工Ｃのリード
を対象とする場合には、一方の工Ｔ’７カメラの画像の
リード品分のリード（沿った方向の長さを測定すること
により、第８図（ｑに示されるような基板接妙面の形状
は異常と認識することが可能となる。

なお、上記実施例では、■ＴＶカメラ（４）および（６
）は、電子部品保持手段（３）により所定の位置に保持
された標準形状の電子部品ＩＩ＋のリード（２）の配列
方向に垂直な同一面上に光軸を有し互いの光軸が上記標
準形状の電子部品＋１１のリード（２）までの光軸の長
さが互いに等しくなるように設置されたが、このように
設置されることは必須ではなく、互いの光軸が一致しな
いように設置されておればよい。

また上記実施例では工ＴＶカメラ（４）は電子部品（１
）のリード（２）を影として撮影し、工ＴＶカメラｔｅ
ｌ　ｆｉ電子部品＋１１のリード（２）の反射光全撮影
したが、第９図に示されるように工ＴＶカメラ（４）も
工ＴＶカメラ（６）も電子部品＋１１のリード（２）の
反射光を撮影する構成にしてもよい。なお、第９図中（
７ａ）および（７））は照明光源である。

さらに、リードが多方向に出ている電子部品やリードの
本数が多く全体２１度で撮影すると必要な分解能が得ら
れない電子部品の場合には、電子部品保持手段を回転ま
たは移幼させてもよく、また、同様の工ＴＶカメラの組
全複数組設けて同時に認識を行えば高速化を図ることが
できる。

また、画像処理装置（５）において求められるリード先
端の三次元的位置は、上述の実施例ではＲ（Ｘ１７１Ｚ
）としてＰ（ＸＩ、７Ｉ）およびＱ、（Ｘｌ、７ｔ）よ
り求められたが、リード先端の空間での位置Ｒ（Ｘ、７
、ｚ）を求めずに、例えばＰ（ＸＩ、７１）およびＱ、
（”ｔｏ　７　ｓ）の許容範囲をあらかじめ定めておき
、その許容範囲内にＰ（ｘｌ、ｙｌ）およびＱ（Ｘｓ、
７ｔ）があるか否かを判別してもよいことはいうまでも
ない。

〔発明の効果〕

この発明に係るリード位置認識装置は、互いの光軸が一
致しないように設置され、被検査電子部品のリードを撮
影する第１のカメラおよび第２のカメラ、この第１のカ
メラおよび第２のカメラより出力される画像から上記被
検査電子部品のリードの先端の三次元的位置Ａｆｔ決定
し、この位置Ａと標準形状電子部品のリードの先端の位
置Ｂとを比較してＡとＢとの差が許容範囲内にあるか否
かを判別するリード位置判別手段を備えたので、電子部
品のリードの先端位置を正確に認識できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るリード位置認識装置
の構成を示す図、第２図はこの発明の一実施例に係るリ
ード位置認識装置の画像処理装置の構成を示す図、第３
装置およびｔＢｌは工ＴＶカメラにより得られる画像を
示す図、第４図はプログラムメモリに記憶されたプログ
ラムのフローチャート、第５図はこの発明の一実施例に
係るリード位置認識装置の機能の説明図、第６図は第４
図に示されたプログラムの要部の７０−チャート、第７
回置およ）びｔＢｌは第６図における工ＴＶカメラによ
り得られる画像を示す図、第８図ｆＡ）　［Ｂｌ　ｔｅ
ｌはフラットパック型工Ｃｉ示す図、第９図はこの発明
の他の実施例のリード位置認識装置の構成を示す図、第
１θ図は従来のリード位置認識装置の構成を示す図、第
１１図ｔＩｉＤｒＰ型工Ｃを示す図である。 図において、１１］は電子部品、（２）はリード、（３
）は電子部品保持手段、（４）および（６）は工ＴＶカ
メラ、１５１１”１画像処理装置である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）リードを有する被検査電子部品を所定の位置に保
   持する電子部品保持手段、互いの光軸が一致しないよう
   に設置され、上記被検査電子部品のリードを撮影する第
   １のカメラおよび第２のカメラ、この第１のカメラおよ
   び第２のカメラより出力される画像から上記被検査電子
   部品のリードの先端の三次元的位置Ａを決定し、この位
   置Ａと標準形状電子部品のリードの先端の三次元的位置
   Ｂとを比較して三次元的位置Ａと三次元的位置Ｂとの差
   が許容範囲内にあるか否かを判別するリード位置判別手
   段を備えたリード位置認識装置。
2. （２）第１のカメラおよび第２のカメラは、電子部品保
   持手段により所定の位置に保持された標準形状の電子部
   品のリードの配列方向に同一面内に光軸を有し、互いの
   光軸が上記標準形状のリードの位置で交わり、かつ上記
   標準形状の電子部品のリードまでの光軸の長さが互いに
   等しくなるように設置されたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のリード位置認識装置。
3. （３）第１のカメラは被検査電子部品のリードを影とし
   て撮影し、第２のカメラは被検査電子部品のリードの反
   射光を撮影することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   または第２項記載のリード位置認識装置。
4. （４）第１のカメラおよび第２のカメラは被検査電子部
   品のリードの反射光を撮影することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項または第３項記載のリード位置認識装置
   。