JPS638505A - 部品リ−ドの位置ずれ測定装置 - Google Patents
部品リ−ドの位置ずれ測定装置Info
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- JPS638505A JPS638505A JP61151701A JP15170186A JPS638505A JP S638505 A JPS638505 A JP S638505A JP 61151701 A JP61151701 A JP 61151701A JP 15170186 A JP15170186 A JP 15170186A JP S638505 A JPS638505 A JP S638505A
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- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 13
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 7
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
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Landscapes
- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Manipulator (AREA)
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。
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、電子部品をプリント基板に自動挿入する場合
等に用いる電子部品の位置ずれ測定装置に関し、特に電
子部品のリード自体の位置ずれを測定する装置に関する
ものである。
等に用いる電子部品の位置ずれ測定装置に関し、特に電
子部品のリード自体の位置ずれを測定する装置に関する
ものである。
電子部品のプリント基板への自動挿入において、挿入部
品把持ハンド(以下、把持ハンド)によって把持された
部品のリードの位置は、把持ハンドの精度的な限界や、
部品寸法の誤差等のため所定の位置に対し一般にあるず
れをもっている。もしこの位置ずれが大きい場合には把
持ハンドを制faしてリード位置の補正を行う必要があ
る。これを行うためにはまず部品リードの位置ずれを測
定する必要があり、そのための装置として部品リードの
位置ずれ測定装置が用いられている。この装置は2次元
カメラ(すなわち通常の平面画像を撮1象するテレビカ
メラ)によって部品リードを+M f!し、その画像を
もとに、部品リードのプリント基板の面上における一方
向へのずれΔXと、その方向と直交する方向のずれΔY
と、部品リードのプリント基板面上での回転によって生
じるずれ(以下、回転角度ずれと言う)Δθを算出する
ものである。
品把持ハンド(以下、把持ハンド)によって把持された
部品のリードの位置は、把持ハンドの精度的な限界や、
部品寸法の誤差等のため所定の位置に対し一般にあるず
れをもっている。もしこの位置ずれが大きい場合には把
持ハンドを制faしてリード位置の補正を行う必要があ
る。これを行うためにはまず部品リードの位置ずれを測
定する必要があり、そのための装置として部品リードの
位置ずれ測定装置が用いられている。この装置は2次元
カメラ(すなわち通常の平面画像を撮1象するテレビカ
メラ)によって部品リードを+M f!し、その画像を
もとに、部品リードのプリント基板の面上における一方
向へのずれΔXと、その方向と直交する方向のずれΔY
と、部品リードのプリント基板面上での回転によって生
じるずれ(以下、回転角度ずれと言う)Δθを算出する
ものである。
ところで、これらのずれを算出するもとになる画像は2
つの方法によって撮像されている。これについて被測定
部品の斜視図を示す第9図を用いて説明を行う。第1の
方法は挿入ハンド1により把持された被測定部品2のリ
ード群9a (または9b)をその側面から撮像する方
法である。すなわち2台または4台の2次元カメラを用
い、リード群9a、9bを直交する2方向(例えばA方
向とB方向)または4方向から撮像するというものであ
る。
つの方法によって撮像されている。これについて被測定
部品の斜視図を示す第9図を用いて説明を行う。第1の
方法は挿入ハンド1により把持された被測定部品2のリ
ード群9a (または9b)をその側面から撮像する方
法である。すなわち2台または4台の2次元カメラを用
い、リード群9a、9bを直交する2方向(例えばA方
向とB方向)または4方向から撮像するというものであ
る。
第2の方法は、2次元カメラを部品2の下側に設置し、
C方向からり−ド9の先端部を撮像するというものであ
る。この方法については、例えば特開昭60−2023
71号公報に記載されている。
C方向からり−ド9の先端部を撮像するというものであ
る。この方法については、例えば特開昭60−2023
71号公報に記載されている。
上述のように、従来の第1の方法によって部品リー1の
撮像を行う部品リードの位置ずれ測定装置においては、
2台または4台の2次元カメラを設置する必要がある。
撮像を行う部品リードの位置ずれ測定装置においては、
2台または4台の2次元カメラを設置する必要がある。
直交する2方向からの映像を特殊な光学系を用いて1台
の2次元カメラに導くようにすることによって必要とす
る2次元カメラの台数を減らすことも可能であるが、こ
の場合には特殊な光学系が必要となる。従って、従来の
位置ずれ測定装置は高価であり、かつ大容積の装置とな
っている。
の2次元カメラに導くようにすることによって必要とす
る2次元カメラの台数を減らすことも可能であるが、こ
の場合には特殊な光学系が必要となる。従って、従来の
位置ずれ測定装置は高価であり、かつ大容積の装置とな
っている。
また第2の方法によって部品リードの撮像を行う部品リ
ードの位置ずれ測定装置においては、部品リード先端部
の形状が部品の種類によって様々であるため、撮像のた
めの照明に対して特別に配慮する必要がある。すなわち
、多品種の部品を取扱う場合には、十分な精度を確保す
るため高価な照明装置を設置しなければならない。そし
て、このような照明装置を用いない場合には、位lずれ
測定の精度が低下する。
ードの位置ずれ測定装置においては、部品リード先端部
の形状が部品の種類によって様々であるため、撮像のた
めの照明に対して特別に配慮する必要がある。すなわち
、多品種の部品を取扱う場合には、十分な精度を確保す
るため高価な照明装置を設置しなければならない。そし
て、このような照明装置を用いない場合には、位lずれ
測定の精度が低下する。
本発明は、従来装置の上記欠点を解消するためになされ
たもので、その目的は1台の2次元カメラを用いた低価
格かつ小形の部品リードの位置ずれ測定装置を提供する
ことにある。
たもので、その目的は1台の2次元カメラを用いた低価
格かつ小形の部品リードの位置ずれ測定装置を提供する
ことにある。
本発明の部品リードの位置ずれ測定装置は、測定位置に
置かれた被測定部品リード群側面をそのリード長さ方向
に対して非直交方向から照明する平行スリット光源と、 前記光源から照射される平行スリット光によって照明さ
れたり一ドαり面明部群を撮像する2次元画像撮像部と
、 前記撮像部から出力される2次元画像中に現れる各リー
ド側面明部の重心位置から被測定部品リードの基準位置
に対する位置ずれを算出するり一ド位置ずれ演算処理部
とを有している。
置かれた被測定部品リード群側面をそのリード長さ方向
に対して非直交方向から照明する平行スリット光源と、 前記光源から照射される平行スリット光によって照明さ
れたり一ドαり面明部群を撮像する2次元画像撮像部と
、 前記撮像部から出力される2次元画像中に現れる各リー
ド側面明部の重心位置から被測定部品リードの基準位置
に対する位置ずれを算出するり一ド位置ずれ演算処理部
とを有している。
次に、本発明の一実施例について図面を参照して説明を
行う。ここに示す本発明の一実施例は、第1図の概略ブ
ロック図に示されているように光学測定系12とマイク
ロコンピュータ110を有する演算処理部11とによっ
て構成されている。さらに光学測定系12は、第2図の
側面図に示されているように、リード群9a、 9bを
有する被測定部品2を吸着(または外形チャック)によ
り把持する把持ハンド1と、リード群9aに斜めから光
を照射する平行スリット光源3と、2次元CCDカメラ
10によって構成されている。
行う。ここに示す本発明の一実施例は、第1図の概略ブ
ロック図に示されているように光学測定系12とマイク
ロコンピュータ110を有する演算処理部11とによっ
て構成されている。さらに光学測定系12は、第2図の
側面図に示されているように、リード群9a、 9bを
有する被測定部品2を吸着(または外形チャック)によ
り把持する把持ハンド1と、リード群9aに斜めから光
を照射する平行スリット光源3と、2次元CCDカメラ
10によって構成されている。
平行スリット光源3は、第3図(a)に示されているよ
うな構造となっており、光源4と、凸レンズ5と、円柱
レンズ6.7ならびにスリット8によって構成されてい
る。なお、第3図(b)は平行スリット光源3をD方向
から見た側面図であり、スリット8の形状を示している
。光源4から出た光は、凸レンズ5、円柱レンズ6.7
によって光学的に処理され、スリット8を通って平行ス
リット光「として外部に出る。
うな構造となっており、光源4と、凸レンズ5と、円柱
レンズ6.7ならびにスリット8によって構成されてい
る。なお、第3図(b)は平行スリット光源3をD方向
から見た側面図であり、スリット8の形状を示している
。光源4から出た光は、凸レンズ5、円柱レンズ6.7
によって光学的に処理され、スリット8を通って平行ス
リット光「として外部に出る。
この平行スリット光源3は、そのスリット8の長手方向
とリード群9aを構成するリードの長平方向とが直交す
るように、そして平行スリット光rとリードの長手方向
とがθ0の角度をなすように(第2図参照)配置されて
いる。
とリード群9aを構成するリードの長平方向とが直交す
るように、そして平行スリット光rとリードの長手方向
とがθ0の角度をなすように(第2図参照)配置されて
いる。
平行スリット光rによって照射されたリード群9aは、
その真横に設置された2次元CCDカメラ10によって
撮像される。これによって得られたリード群9a側面の
映像信号は演算処理部11に送られる。
その真横に設置された2次元CCDカメラ10によって
撮像される。これによって得られたリード群9a側面の
映像信号は演算処理部11に送られる。
演算処理部11において部品リードの位置ずれΔX、Δ
Y、Δθがいかにして得られるかについて、詳細な説明
を次に行う。第4図は被測定対象部品のリード群、すな
わちリード群9a、 9bの平面図である(第2図にお
いて、被測定部品2を下から見た図である)、これは、
位置ずれかない状態を示しており、平行スリット光rは
リード群9aの各リードを結ぶ直線に対し垂直に入射し
ている。このような状態においては、2次元CODカメ
ラ10によって撮像され、演算処理部11に入力される
リード群9aの側面画像は第5図に示されているような
ものとなる。すなわち、平行スリット光rによって照射
された明部(図中斜線部) 21a、 21b、 21
cは明るく現れ、それ以外の部分(点線で示された部分
)は暗く表示される。そして、明部21a、 21b。
Y、Δθがいかにして得られるかについて、詳細な説明
を次に行う。第4図は被測定対象部品のリード群、すな
わちリード群9a、 9bの平面図である(第2図にお
いて、被測定部品2を下から見た図である)、これは、
位置ずれかない状態を示しており、平行スリット光rは
リード群9aの各リードを結ぶ直線に対し垂直に入射し
ている。このような状態においては、2次元CODカメ
ラ10によって撮像され、演算処理部11に入力される
リード群9aの側面画像は第5図に示されているような
ものとなる。すなわち、平行スリット光rによって照射
された明部(図中斜線部) 21a、 21b、 21
cは明るく現れ、それ以外の部分(点線で示された部分
)は暗く表示される。そして、明部21a、 21b。
21cは、リード群9aの位置ずれがないので、水平に
並んでいる。一方、同じ(リード群9a、 9bの平面
図である第6図に示されているように、白丸によって表
されるリード群9a、 9bの位置が、黒丸で表される
基準位置からずれている場合には、リード群9aの側面
画像は第7図に示されたようなものとなり、明部21a
、 21b、 21cは上下にずれたものとなる。
並んでいる。一方、同じ(リード群9a、 9bの平面
図である第6図に示されているように、白丸によって表
されるリード群9a、 9bの位置が、黒丸で表される
基準位置からずれている場合には、リード群9aの側面
画像は第7図に示されたようなものとなり、明部21a
、 21b、 21cは上下にずれたものとなる。
演算処理部11は、リード群9aの側面画像におけるこ
れら明部のずれをもとに、あらかじめマイクロコンピュ
ータ110に入力されているプログラムに従って演算処
理を行い、部品リードの位置ずれΔX、ΔY、Δθを求
める。第8図はこのプログラムのフローチャートを示し
ている。以下、この図をもとに説明を行う。このプログ
ラムにおいては、第6図における基準位置群25(図中
右列の黒丸)の幾何学的重心(この場合には各リードの
間隔が等しいので基準位置23に一致している)とリー
ド群9aの幾何学的重心(同様にリード24の位置に一
致している)とのX方向のずれΔXと、X方向のずれΔ
Y、および回転角度ずれ、すなわち基準位置群25の各
リードを結ぶ直線nとリード群9aの各リードを結ぶ直
線mとのなす角Δθが求められる。
れら明部のずれをもとに、あらかじめマイクロコンピュ
ータ110に入力されているプログラムに従って演算処
理を行い、部品リードの位置ずれΔX、ΔY、Δθを求
める。第8図はこのプログラムのフローチャートを示し
ている。以下、この図をもとに説明を行う。このプログ
ラムにおいては、第6図における基準位置群25(図中
右列の黒丸)の幾何学的重心(この場合には各リードの
間隔が等しいので基準位置23に一致している)とリー
ド群9aの幾何学的重心(同様にリード24の位置に一
致している)とのX方向のずれΔXと、X方向のずれΔ
Y、および回転角度ずれ、すなわち基準位置群25の各
リードを結ぶ直線nとリード群9aの各リードを結ぶ直
線mとのなす角Δθが求められる。
演算処理部11は第8図のステップ8Iにおいて、第7
図の各明部21a、 21b、 21cの幾何学的重心
の位置をさらに平均して得られる重心位置平均点Gの座
標(ΔX、Δy)を位置ずれかない場合の重心位置平均
点GOを原点として計測する。なお、位置ずれかない場
合の重心位置平均点GOの位置は、リード群9a、 9
bが基準位置にくるように設置して第4図に示したリー
ド群9aの側面画像を得、これを計測することによって
あらがしめ求めておく。そして、その結果は演算処理部
11に記憶させておく。ステップ82においては、位置
ずれかない場合の明部21a、 21b、 21cの幾
何学的重心を結ぶ直線NOを基準に、位置ずれがある場
合の明部21a、 21b、 21cの幾何学的重心を
結ぶ直線lのなす角Δθが計測される。以上のステップ
において得られた位置ずれがある場合とない場合の明部
の位置的な差を表すΔX、Δy、Δθをもとに、以下の
ス゛テフプではリード群9aの基準位置からのずれΔX
、ΔY、Δeが求められる。まずΔXはそのままX方向
のずれΔXとされる(ステップ83)。
図の各明部21a、 21b、 21cの幾何学的重心
の位置をさらに平均して得られる重心位置平均点Gの座
標(ΔX、Δy)を位置ずれかない場合の重心位置平均
点GOを原点として計測する。なお、位置ずれかない場
合の重心位置平均点GOの位置は、リード群9a、 9
bが基準位置にくるように設置して第4図に示したリー
ド群9aの側面画像を得、これを計測することによって
あらがしめ求めておく。そして、その結果は演算処理部
11に記憶させておく。ステップ82においては、位置
ずれかない場合の明部21a、 21b、 21cの幾
何学的重心を結ぶ直線NOを基準に、位置ずれがある場
合の明部21a、 21b、 21cの幾何学的重心を
結ぶ直線lのなす角Δθが計測される。以上のステップ
において得られた位置ずれがある場合とない場合の明部
の位置的な差を表すΔX、Δy、Δθをもとに、以下の
ス゛テフプではリード群9aの基準位置からのずれΔX
、ΔY、Δeが求められる。まずΔXはそのままX方向
のずれΔXとされる(ステップ83)。
すなわち、
ΔX−ΔX ・・・ (1)Y方向の
ずれΔYは次式によって計算される(ステップ84)。
ずれΔYは次式によって計算される(ステップ84)。
なお、平行スリット光rとリード群9aとのなす角θ0
はあらかじめ演算処理部に入力され記憶されている。ス
テップ85においてはΔθを用い、次式に基づいてja
nΔeが計算される(ステップ85)。
はあらかじめ演算処理部に入力され記憶されている。ス
テップ85においてはΔθを用い、次式に基づいてja
nΔeが計算される(ステップ85)。
つまり、これによってΔeが得られたことと等価となる
。
。
演算処理部11は以上のようにして部品リードの撮像画
像から部品リードの位置ずれΔX、ΔY。
像から部品リードの位置ずれΔX、ΔY。
Δe (tanΔθ)を計算し、これらを位置ずれ量の
データとして把持ハンド1のハンド位置制御装置へ出力
する。ハンド位置制御装置はこれらのデータに基づいて
、例えばプリント基板への部品挿大位置に関するデータ
に補正を加え、そして、正しく部品挿入が行えるように
する。
データとして把持ハンド1のハンド位置制御装置へ出力
する。ハンド位置制御装置はこれらのデータに基づいて
、例えばプリント基板への部品挿大位置に関するデータ
に補正を加え、そして、正しく部品挿入が行えるように
する。
以上説明したように、本発明の部品リードの位置ずれ測
定装置は1台の2次元カメラだけを用いているにもかか
わらず、平行スリット光を部品リードに対し斜めから照
射しているため、部品リードの位置ずれ量ΔX、ΔY、
Δeをすべて算出することができる。従って、本発明に
よって低価格でしかも小形軽量の部品リードの位置ずれ
測定装置を実現できる。
定装置は1台の2次元カメラだけを用いているにもかか
わらず、平行スリット光を部品リードに対し斜めから照
射しているため、部品リードの位置ずれ量ΔX、ΔY、
Δeをすべて算出することができる。従って、本発明に
よって低価格でしかも小形軽量の部品リードの位置ずれ
測定装置を実現できる。
また、被測定対象である部品リードをその側方から撮像
しているので、従来の部品下方から部品リードの先端を
撮像する方式の装置にくらべ、撮像画像が安定しており
、従って、高い精度が得られる。
しているので、従来の部品下方から部品リードの先端を
撮像する方式の装置にくらべ、撮像画像が安定しており
、従って、高い精度が得られる。
さらに、本装置において用いられている部品リード画像
の取得方法およびその画像をもとにした位置ずれ演算方
法は特定の形状あるいは配置を有する部品リードだけに
しか通用できないというものではなく、非常に汎用性の
高いものである。従って、多品種の部品を、本装置にな
んら改良を加えることなく取り扱うことが可能である。
の取得方法およびその画像をもとにした位置ずれ演算方
法は特定の形状あるいは配置を有する部品リードだけに
しか通用できないというものではなく、非常に汎用性の
高いものである。従って、多品種の部品を、本装置にな
んら改良を加えることなく取り扱うことが可能である。
第1図は本発明の実施例のブロック図、第2図は第1図
の実施例における光学系の側面図、 第3図は第2図の光学系に用いられている平行スリット
光源の構成図、 第4図、第6図は被測定部品をリード側から見た平面図
、 第5図、第7図は部品リードの側面撮像画像、第8図は
演算処理部プログラムのフローチャート、 第9図は被測定部品の斜視図である。 ■・・・・・・・把持ハンド 2・・・・・・・部品 3・・・・・・・平行スリット光源 4・・・・・・・光源 5・・・・・・・凸レンズ 6.7・・・・・円柱レンズ 8・・・・・・・スリット 9a、 9b・・・・・部品リード群 10・・・・・・・2次元CCDカメラ11・・・・・
・・演算処理部 21a、21b、21c −・明部 23・・・・・・・基準位置 24・・・・・・・リード 25・・・・・・・基準位置群
の実施例における光学系の側面図、 第3図は第2図の光学系に用いられている平行スリット
光源の構成図、 第4図、第6図は被測定部品をリード側から見た平面図
、 第5図、第7図は部品リードの側面撮像画像、第8図は
演算処理部プログラムのフローチャート、 第9図は被測定部品の斜視図である。 ■・・・・・・・把持ハンド 2・・・・・・・部品 3・・・・・・・平行スリット光源 4・・・・・・・光源 5・・・・・・・凸レンズ 6.7・・・・・円柱レンズ 8・・・・・・・スリット 9a、 9b・・・・・部品リード群 10・・・・・・・2次元CCDカメラ11・・・・・
・・演算処理部 21a、21b、21c −・明部 23・・・・・・・基準位置 24・・・・・・・リード 25・・・・・・・基準位置群
Claims (1)
- (1)測定位置に置かれた被測定部品リード群側面をそ
のリード長さ方向に対して非直交方向から照明する平行
スリット光源と、 前記光源から照射される平行スリット光によって照明さ
れたリード側面明部群を撮像する2次元画像撮像部と、 前記撮像部から出力される2次元画像中に現れる各リー
ド側面明部の重心位置から被測定部品リードの基準位置
に対する位置ずれを算出するリード位置ずれ演算処理部
とを有する部品リードの位置ずれ測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61151701A JPS638505A (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | 部品リ−ドの位置ずれ測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61151701A JPS638505A (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | 部品リ−ドの位置ずれ測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS638505A true JPS638505A (ja) | 1988-01-14 |
Family
ID=15524374
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61151701A Pending JPS638505A (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | 部品リ−ドの位置ずれ測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS638505A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0281500A (ja) * | 1988-09-19 | 1990-03-22 | Hitachi Ltd | 多ピン部品の挿入方法および装置 |
JPH03278600A (ja) * | 1990-03-28 | 1991-12-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 部品挿入装置 |
FR2703146A1 (fr) * | 1993-03-26 | 1994-09-30 | Honda Motor Co Ltd | Procédé de mesure de la position d'un trou. |
US5771309A (en) * | 1993-03-26 | 1998-06-23 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Method for measuring position of hole |
JP2012047468A (ja) * | 2010-08-24 | 2012-03-08 | Toyota Motor Corp | 部品長さ検知機構および部品供給装置 |
CN105215990A (zh) * | 2014-06-26 | 2016-01-06 | 上银科技股份有限公司 | 机械手臂系统及其平行度校正方法 |
-
1986
- 1986-06-30 JP JP61151701A patent/JPS638505A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0281500A (ja) * | 1988-09-19 | 1990-03-22 | Hitachi Ltd | 多ピン部品の挿入方法および装置 |
JPH03278600A (ja) * | 1990-03-28 | 1991-12-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 部品挿入装置 |
FR2703146A1 (fr) * | 1993-03-26 | 1994-09-30 | Honda Motor Co Ltd | Procédé de mesure de la position d'un trou. |
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