JPH0683945A - Body recognizing device - Google Patents
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- JPH0683945A JPH0683945A JP4232107A JP23210792A JPH0683945A JP H0683945 A JPH0683945 A JP H0683945A JP 4232107 A JP4232107 A JP 4232107A JP 23210792 A JP23210792 A JP 23210792A JP H0683945 A JPH0683945 A JP H0683945A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、部品装着装置等に具備
されてチップ部品の位置の検出等に用いられる物品認識
装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an article recognition device which is provided in a component mounting device and used for detecting the position of a chip component.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、CCDカメラ等の撮像手段により
撮像した被撮像物の画像を画像処理手段により処理し
て、被撮像物の位置を検出するようにした物品認識装置
は知られている(特開平1−240987号公報参
照)。このような物品認識装置は、例えば、プリント基
板にチップ部品を装着する部品装着装置において、チッ
プ部品の位置検出に基づく装着位置の補正等のために用
いられている。2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an article recognition apparatus which detects an image pickup object position by processing an image pickup object image picked up by an image pickup means such as a CCD camera by an image processing means ( See Japanese Patent Laid-Open No. 1-240987). Such an article recognition device is used, for example, in a component mounting device that mounts a chip component on a printed circuit board, for correcting the mounting position based on the detection of the position of the chip component.
【0003】すなわち、上記部品装着装置は、吸着ノズ
ルを有する部品装着用のヘッドユニットにより、テープ
フィーダー等の部品供給部からチップ部品(電子部品)
を吸着して、位置決めされているプリント基板上に移送
し、プリント基板の所定位置に装着する作業を自動的に
行なうものであり、上記ヘッドユニットとプリント基板
とが相対的にX軸方向およびY軸方向に移動可能とされ
るとともに、吸着ノズルがZ軸方向に移動可能かつ回転
可能とされ、各方向の移動および回転のための駆動機構
が設けられている。そして、この部品装着装置において
は、チップ部品が吸着ノズルに吸着された段階ではチッ
プ部品の位置(中心位置および回転角)にばらつきがあ
るので、そのチップ部品の位置を検出し、それに基づい
て装着位置を補正することが要求される。そのために、
ヘッドユニットの吸着ノズルでチップ部品を吸着した後
に、上記物品認識装置により、チップ部品の位置を検出
するようにしたものが考えられている。That is, the above-mentioned component mounting apparatus uses a component mounting head unit having a suction nozzle to mount a chip component (electronic component) from a component supply unit such as a tape feeder.
The head unit and the printed circuit board are moved relative to each other in the X-axis direction and in the Y direction. In addition to being movable in the axial direction, the suction nozzle is movable in the Z-axis direction and rotatable, and a drive mechanism for moving and rotating in each direction is provided. In this component mounting device, since the position (center position and rotation angle) of the chip component varies when the chip component is sucked by the suction nozzle, the position of the chip component is detected and mounting is performed based on it. Correcting the position is required. for that reason,
It is considered that after the chip component is sucked by the suction nozzle of the head unit, the position of the chip component is detected by the article recognition device.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記のように物品認識
装置を用いて物品の位置を検出し、特に部品装着装置に
おいてチップ部品の位置の検出とそれに基づく装着位置
の補正を行なうようにしたものでは、上記撮像手段によ
る撮像時に、撮像手段の焦点深度の範囲内でできるだけ
良好な画像が得られる状態が速やかに達成される必要が
ある。このため、通常、部品装着作業の前の準備段階等
において、固定焦点の撮像手段に対して作業者が吸着ノ
ズルの高さ位置(撮像手段と被撮像物との間隔)を変え
つつ、良好な画像が得られる位置を目視により調べ、こ
の位置を設定値として入力しておくことが行なわれてい
る。As described above, the position of an article is detected by using the article recognition device, and in particular, the position of the chip component is detected in the component mounting device and the mounting position is corrected based on the detection. Then, it is necessary to quickly achieve a state in which an image that is as good as possible is obtained within the range of the depth of focus of the image capturing unit when the image is captured by the image capturing unit. For this reason, normally, in a preparatory step before component mounting work, etc., the operator can change the height position of the suction nozzle (the distance between the image pickup device and the object to be imaged) with respect to the fixed focus image pickup device, The position where an image is obtained is visually inspected, and this position is input as a set value.
【0005】ところが、このような作業者の目視による
調整では、この作業が面倒であって作業能率を低下させ
るとともに、撮像手段と被撮像物との間隔の設定、調整
を精度良く行なうことが難しく、その精度が悪いと、上
記画像処理による位置検出およびそれに基づく装着位置
の補正の精度が悪くなる等の弊害を招く。However, such visual adjustment by the operator is troublesome and reduces the work efficiency, and it is difficult to accurately set and adjust the distance between the image pickup means and the object to be imaged. However, if the accuracy is low, the position detection by the image processing and the accuracy of the mounting position correction based on the position detection may be deteriorated.
【0006】本発明は上記の事情に鑑み、撮像手段によ
るチップ部品等の画像が良好となるように両者の間隔を
予め設定する作業を、自動的にかつ正確に行なうことが
でき、画像処理の精度を向上することができる物品認識
装置を提供することを目的とする。In view of the above-mentioned circumstances, the present invention can automatically and accurately perform the work of presetting the interval between the two so that the image of the chip part or the like by the image pickup means becomes good. An object of the present invention is to provide an article recognition device that can improve accuracy.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、撮像手段と、この撮像手段により撮像し
た画像から被撮像物の位置を検出する画像処理手段とを
備えた物品認識装置において、上記撮像手段と上記被撮
像物との間隔を設定する間隔設定手段を備え、この間隔
設定手段は、上記撮像手段と上記被撮像物とを対向させ
た状態で両者の間隔を変化させる手段と、画像の濃度分
布を検出する手段と、上記間隔と上記濃度分布との関係
に基づいて鮮明な画像が得られる間隔を検出して、これ
を設定値とする手段とを有するものである。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides an article recognition including an image pickup means and an image processing means for detecting the position of an object to be picked up from an image picked up by the image pickup means. The apparatus includes an interval setting means for setting an interval between the imaging means and the object to be imaged, and the interval setting means changes an interval between the imaging means and the object to be imaged in a state of being opposed to each other. And means for detecting the density distribution of the image, and means for detecting the interval at which a clear image is obtained based on the relationship between the interval and the density distribution and setting this as a set value. .
【0008】特に好ましくは、吸着ノズルによりチップ
部品を吸着してこれを所定位置に装着するヘッドユニッ
トを備えた部品装着装置に具備される物品認識装置であ
って、上記吸着ノズルに吸着されたチップ部品が上記撮
像手段により撮像されてその位置が上記画像処理手段に
より検出され、この検出に基づいてチップ部品の装着位
置が補正されるようにするとともに、上記間隔設定手段
は上記吸着ノズルのチップ部品吸着位置と上記撮像手段
との間隔を設定するものである。Particularly preferably, the article recognition device is provided in a component mounting apparatus having a head unit for sucking a chip component by a suction nozzle and mounting the chip component at a predetermined position, wherein the chip is suctioned by the suction nozzle. The component is imaged by the image pickup means, the position is detected by the image processing means, and the mounting position of the chip component is corrected based on this detection, and the interval setting means is the chip component of the suction nozzle. The distance between the suction position and the image pickup means is set.
【0009】[0009]
【作用】上記構成によると、上記撮像手段と被撮像物と
の間隔が設定されるときに、上記間隔設定手段により自
動的に鮮明な画像が得られる状態が探索されて、この状
態での撮像手段と被撮像物との間隔が設定値とされ、そ
の後の部品装着作業等における撮像時には速やかに上記
間隔が上記設定値に調整される。According to the above construction, when the distance between the image pickup means and the object to be picked up is set, the distance setting means automatically searches for a state in which a clear image can be obtained and picks up an image in this state. The interval between the means and the object to be imaged is set as a set value, and the interval is quickly adjusted to the set value at the time of imaging in the subsequent component mounting work or the like.
【0010】[0010]
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図1および図2は本発明の一実施例による物品認識装置
を備えた部品装着装置の全体構造を示している。これら
の図において、基台1上には、X軸方向(搬送方向)に
延びるプリント基板搬送用のコンベア2が配設され、プ
リント基板3が上記コンベア2上を搬送され、後記作業
ステーション6A,6Bの一定位置で停止されるように
なっている。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 show the overall structure of a component mounting apparatus including an article recognition apparatus according to an embodiment of the present invention. In these drawings, a conveyer 2 for conveying a printed circuit board extending in the X-axis direction (conveying direction) is arranged on a base 1, and the printed circuit board 3 is conveyed on the conveyor 2, and a work station 6A, which will be described later, is provided. It is designed to be stopped at a fixed position of 6B.
【0011】上記コンベア2の配設部分の両側方には、
部品供給部4が配置されている。この部品供給部4は多
数列の供給テープ4aを備え、各供給テープ4aは、そ
れぞれ、IC、トランジスタ、コンデンサ等の小片状の
チップ部品を等間隔に収納、保持し、リールに巻回され
ている。供給テープ4aの繰り出し端にはラチェット式
の送り機構が組込まれ、後記ヘッドユニット5A,5B
により繰り出し端からチップ部品がピックアップされる
につれて、供給テープ4aが間欠的に繰り出され、上記
ピックアップ作業を繰返し行なうことが可能となってい
る。On both sides of the portion where the conveyor 2 is arranged,
The component supply unit 4 is arranged. The component supply unit 4 includes a large number of rows of supply tapes 4a. Each supply tape 4a accommodates and holds small chip-shaped chip components such as ICs, transistors, and capacitors at equal intervals and is wound around a reel. ing. A ratchet type feed mechanism is incorporated at the feeding end of the supply tape 4a, and head units 5A and 5B described later are provided.
Thus, as the chip component is picked up from the feeding end, the supply tape 4a is intermittently fed out, and the above-mentioned pickup work can be repeated.
【0012】また、上記基台1の上方には、部品装着用
のヘッドユニット5A,5Bが装備され、ヘッドユニッ
ト5A,5Bと作業ステーション6A,6B上のプリン
ト基板3とが相対的にX軸方向およびY軸方向(水平面
上でX軸と直交する方向)に移動可能とされ、図示の実
施例では、プリント基板3を保持する作業ステーション
6A,6BがY軸方向に移動可能とされる一方、ヘッド
ユニット5A,5BがX軸方向に移動可能となってい
る。Further, head units 5A and 5B for mounting components are installed above the base 1, and the head units 5A and 5B and the printed circuit board 3 on the work stations 6A and 6B are relatively arranged on the X-axis. Direction and the Y-axis direction (the direction orthogonal to the X-axis on the horizontal plane). In the illustrated embodiment, the work stations 6A and 6B holding the printed circuit board 3 are movable in the Y-axis direction. The head units 5A and 5B are movable in the X-axis direction.
【0013】これらの構造を具体的に説明すると、図で
は2枚のプリント基板3に対して同時的に装着作業を行
なうことができるようにして処理能率を高めるため、ヘ
ッドユニット5A,5Bおよび作業ステーション6A,
6Bが2つずつ配備されており、作業ステーション6
A,6Bは、X方向にずれた2箇所に配設されている。
各作業ステーション6A,6Bは、プリント基板3を保
持するための基板保持装置を有し、上記コンベア2から
移載装置を介して作業ステーション6A,6B上に送り
込まれたプリント基板3を保持し得るようになってい
る。The structure will be described in detail. In the figure, the head units 5A and 5B and the work units are arranged in order to increase the processing efficiency by enabling the mounting work to be performed on the two printed circuit boards 3 simultaneously. Station 6A,
Two 6Bs are installed, and a work station 6
A and 6B are arranged at two positions shifted in the X direction.
Each of the work stations 6A, 6B has a substrate holding device for holding the printed circuit board 3, and can hold the printed circuit board 3 sent from the conveyor 2 to the work stations 6A, 6B via the transfer device. It is like this.
【0014】この各作業ステーション6A,6Bの配置
箇所においてはそれぞれ、ベース7上に、互いに平行に
Y軸方向に延びる2本のガイドレール8が所定間隔をお
いて互いに平行に配置されるとともに、Y軸方向の送り
機構として、一方のガイドレール8の近傍に、Y軸サー
ボモータ10により回転駆動されるボールねじ軸9が配
置されている。そして、上記作業ステーション6A,6
Bの両側部がガイドレール7に移動自在に支持され、か
つ、作業ステーション6A,6Bに設けられたナット部
分11が上記ボールねじ軸9に螺合している。このよう
な構造により、部品装着作業時には、作業ステーション
6A,6Bが、プリント基板3を保持した状態で、上記
ボールねじ軸9の回転につれてY軸方向に移動するよう
になっている。At the locations where the work stations 6A and 6B are arranged, two guide rails 8 extending in the Y-axis direction in parallel with each other are arranged on the base 7 at predetermined intervals in parallel with each other. As a Y-axis feed mechanism, a ball screw shaft 9 which is rotationally driven by a Y-axis servomotor 10 is arranged near one guide rail 8. Then, the work stations 6A, 6
Both side portions of B are movably supported by the guide rail 7, and nut portions 11 provided on the work stations 6A and 6B are screwed onto the ball screw shaft 9. With this structure, the work stations 6A and 6B move in the Y-axis direction as the ball screw shaft 9 rotates while holding the printed circuit board 3 during the component mounting work.
【0015】また、基台1の上方には、ヘッドユニット
5A,5BをX軸方向移動可能に保持するためのX軸フ
レームが設けられ、図では2本のX軸フレーム13A,
13Bが、所定間隔をおいて互いに平行に、それぞれX
軸方向に延びている。このX軸フレーム13A,13B
には、その上下両側の側部にX軸ガイド14が形成され
るとともに、X軸方向の送り機構として、上下のX軸ガ
イド間に位置するボールねじ軸15と、このボールねじ
軸15を回転駆動するX軸サーボモータ16とが設けら
れている。そして、上記X軸ガイド14にヘッドユニッ
ト5A,5Bが移動自在に支持され、かつ、このヘッド
ユニット5A,5Bに設けられた図外のナット部分が上
記ボールねじ軸15に螺合し、ボールねじ軸15の回転
によってヘッドユニット5A,5BがX軸方向に移動す
るようになっている。An X-axis frame for holding the head units 5A, 5B movably in the X-axis direction is provided above the base 1. Two X-axis frames 13A, 13A are shown in the figure.
13B are parallel to each other at predetermined intervals, and X
It extends in the axial direction. This X-axis frame 13A, 13B
Is formed with X-axis guides 14 on both upper and lower sides thereof, and as a feed mechanism in the X-axis direction, a ball screw shaft 15 positioned between the upper and lower X-axis guides and the ball screw shaft 15 are rotated. An X-axis servomotor 16 for driving is provided. The head units 5A and 5B are movably supported by the X-axis guide 14, and a nut portion (not shown) provided on the head units 5A and 5B is screwed onto the ball screw shaft 15 to form a ball screw. The rotation of the shaft 15 causes the head units 5A and 5B to move in the X-axis direction.
【0016】上記ヘッドユニット5A,5Bには、チッ
プ部品を吸着する吸着ノズル20が設けられ、図示の例
では各ヘッドユニット5A,5Bにそれぞれ16本ずつ
吸着ノズル20が設けられている。図3および図4に詳
しく示すように、上記各吸着ノズル20は、Z軸ガイド
21に沿ってZ軸方向(上下方向)の移動が可能とされ
るとともに、R軸(ノズル中心軸)回りの回転が可能と
されており、吸着ノズル20に対するZ軸サーボモータ
22およびR軸サーボモータ23がヘッドユニット5
A,5Bに具備されている。そして、上記Z軸サーボモ
ータ22の駆動によりZ軸ボールねじ軸24を介して吸
着ノズル20が上下動され、また、R軸サーボモータ2
3の駆動によりR軸ボールねじ軸25、R軸ラック26
およびR軸ピニオン27を介して吸着ノズル20が回動
されるようになっている。さらに、ヘッドユニット5
A,5Bには、プリント基板3に予め付されているマー
ク(図示せず)を検出することによってプリント基板3
の位置を検出する基板位置検出用CCDカメラ28が取
り付けられている。The head units 5A and 5B are provided with suction nozzles 20 for sucking chip components. In the illustrated example, each head unit 5A and 5B is provided with 16 suction nozzles 20. As shown in detail in FIGS. 3 and 4, each of the suction nozzles 20 is movable along the Z-axis guide 21 in the Z-axis direction (vertical direction) and at the same time around the R-axis (nozzle central axis). The Z-axis servo motor 22 and the R-axis servo motor 23 for the suction nozzle 20 are rotatable and can be rotated.
It is equipped with A and 5B. Then, the suction nozzle 20 is moved up and down via the Z-axis ball screw shaft 24 by driving the Z-axis servo motor 22, and the R-axis servo motor 2
R axis ball screw shaft 25, R axis rack 26 by driving 3
The suction nozzle 20 is rotated via the R-axis pinion 27. Furthermore, the head unit 5
A and 5B are printed on the printed circuit board 3 by detecting a mark (not shown) previously attached to the printed circuit board 3.
A board position detecting CCD camera 28 for detecting the position of is attached.
【0017】また、基台1上でヘッドユニット5A,5
BのX軸方向移動範囲内の適宜位置に対応する箇所、例
えば作業ステーション6A,6Bの配置箇所と部品供給
部4との間の箇所に、部品位置検出のための撮像手段と
してのCCDカメラ31と、撮像時の照明用のランプハ
ウス32が設けられている。上記CCDカメラ31は固
定焦点となっている。On the base 1, head units 5A, 5A
A CCD camera 31 as an image pickup means for detecting the component position is provided at a position corresponding to an appropriate position within the X-axis direction movement range of B, for example, a position between the work stations 6A and 6B and the component supply unit 4. And a lamp house 32 for illumination at the time of imaging. The CCD camera 31 has a fixed focus.
【0018】図5は、画像処理系統を概略的に示し、こ
の図において、部品位置検出のためのCCDカメラ31
は画像処理ユニット(画像処理手段)33に接続されて
いる。なお、上記ヘッドユニット5A,5Bに具備され
た基板位置検出用CCDカメラ28も画像処理ユニット
33に接続されている。FIG. 5 schematically shows an image processing system. In this figure, a CCD camera 31 for detecting the position of a component is shown.
Is connected to an image processing unit (image processing means) 33. The substrate position detecting CCD camera 28 provided in each of the head units 5A and 5B is also connected to the image processing unit 33.
【0019】また、上記ランプハウス32は、ファイバ
ーケーブル34を介してフラッシュユニット35に接続
され、このフラッシュユニット35が上記画像処理ユニ
ット33に接続されている。そして上記画像処理ユニッ
ト33が、コントローラ36に接続されている。The lamp house 32 is connected to a flash unit 35 via a fiber cable 34, and the flash unit 35 is connected to the image processing unit 33. The image processing unit 33 is connected to the controller 36.
【0020】図6は、吸着ノズル(簡略化のため1つだ
け示す)およびサーボモータ22等を具備するヘッドユ
ニット5(5Aまたは5B)とCCDカメラ31、フラ
ッシュランプ37および照明用電源38を模式的に示す
とともに、上記画像処理ユニット33およびコントロー
ラ36の機能的構成を示している。39は吸着ノズルに
吸着されたチップ部品である。FIG. 6 schematically shows a head unit 5 (5A or 5B) equipped with a suction nozzle (only one is shown for simplification), a servomotor 22, etc., a CCD camera 31, a flash lamp 37 and an illumination power source 38. 2 and the functional configuration of the image processing unit 33 and the controller 36. Reference numeral 39 is a chip component sucked by the suction nozzle.
【0021】この図において、上記CCDカメラ31に
接続された画像処理ユニット33には、部品位置検出手
段41と、画像の濃度分布検出手段42とが含まれてい
る。上記部品位置検出手段41は、チップ部品39の
吸,装着の一連の作業が自動的に行なわれる装着作業中
に、吸着ノズル20による部品吸着後にCCDカメラ3
1で撮像されたチップ部品39の画像から、このチップ
部品39の中心位置および回転角度を検出するものであ
る。また、上記濃度分布検出手段42は、準備段階等に
おける後述の間隔設定処理の際に、画像の濃度分布を検
出するものである。In this figure, the image processing unit 33 connected to the CCD camera 31 includes a component position detecting means 41 and an image density distribution detecting means 42. The component position detecting means 41 is configured such that the CCD camera 3 after the component is picked up by the suction nozzle 20 during the mounting work in which a series of work for sucking and mounting the chip component 39 is automatically performed.
The center position and the rotation angle of the chip part 39 are detected from the image of the chip part 39 captured in 1. Further, the density distribution detecting means 42 detects the density distribution of the image at the time of the interval setting process which will be described later in the preparation stage or the like.
【0022】上記画像処理ユニット33に接続されたコ
ントローラ36は、マイクロコンピュータ等からなり、
命令・計算手段43と、ROMおよびRAM等の記憶手
段44と、インターフェース45と、ヘッドユニット駆
動部46、吸着ノズル回転駆動部47、吸着ノズル上下
駆動部48、作業ステーション駆動部49などの各種駆
動部とを含んでいる。そして、各種センサ50および吸
着用真空の給排切換用バルブ51、各種サーボモータ1
0,16,22,23等が上記インターフェース45お
よび駆動部46〜49に電気的に接続されている。さら
に、キーボード52およびCRT53がコントローラ3
6に接続されている。The controller 36 connected to the image processing unit 33 comprises a microcomputer or the like,
Various drives such as an instruction / calculation unit 43, a storage unit 44 such as a ROM and a RAM, an interface 45, a head unit drive unit 46, a suction nozzle rotation drive unit 47, a suction nozzle vertical drive unit 48, and a work station drive unit 49. Includes departments. Then, various sensors 50, a suction vacuum supply / discharge switching valve 51, various servo motors 1
0, 16, 22, 23, etc. are electrically connected to the interface 45 and the drive units 46 to 49. Further, the keyboard 52 and the CRT 53 are connected to the controller 3
Connected to 6.
【0023】上記命令・計算手段43には、準備段階等
においてCCDカメラ31と吸着ノズル20の部品吸着
位置との間隔を設定する間隔設定処理の際に、上記吸着
ノズル20をCCDカメラ31の上方に位置させた状態
で上下動させることにより上記間隔を変更する間隔変更
手段54と、この手段54の作動中に上記濃度分布検出
手段42の出力を受けて濃度分布の変化を調べ、それに
基づいて上記間隔の適正な値を設定値として求め、これ
を記憶手段44に記憶させる設定値演算手段55とを有
している。これらの手段54,55と上記濃度分布検出
手段42とで、鮮明な画像が得られるノズル高さ位置
(CCDカメラ31と吸着ノズル20の部品吸着位置と
の間隔)を自動的に検出、設定する間隔設定手段が構成
されている。In the command / calculation means 43, the suction nozzle 20 is positioned above the CCD camera 31 in the interval setting process for setting the distance between the CCD camera 31 and the component suction position of the suction nozzle 20 in the preparation stage or the like. The interval changing means 54 for changing the interval by moving it up and down in the state of being positioned at, and the output of the concentration distribution detecting means 42 during the operation of this means 54 to check the change of the concentration distribution, and based on that, It has a set value calculating means 55 for obtaining an appropriate value of the interval as a set value and storing the set value in the storage means 44. These means 54 and 55 and the density distribution detection means 42 automatically detect and set the nozzle height position (the distance between the CCD camera 31 and the component suction position of the suction nozzle 20) at which a clear image is obtained. Interval setting means is configured.
【0024】上記間隔設定手段の機能を果たす処理を、
図7のフローチャートによって説明する。The processing that fulfills the function of the interval setting means is
This will be described with reference to the flowchart of FIG.
【0025】このフローチャートの処理は、CCDカメ
ラ31やそのパーツが交換されたとき等に、自動的な部
品装着動作が行なわれる前の準備段階の作業として行な
われる。この処理において、吸着ノズル20により吸着
されてCCDカメラ31で撮像される被撮像物は、勿論
チップ部品であってもよいが、チップ部品の代用品とし
て白地に黒線をもつ治具を用いてもよい。The process of this flowchart is performed as a preparatory work before the automatic component mounting operation is performed when the CCD camera 31 and its parts are replaced. In this process, the object to be picked up by the suction nozzle 20 and picked up by the CCD camera 31 may of course be a chip part, but a jig having a black line on a white background is used as a substitute for the chip part. Good.
【0026】このフローチャートの処理としては、先ず
ステップS1で、吸着ノズル20によりチップ部品また
は治具が吸着されるとともに、CCDカメラ31の上方
の位置までヘッドユニット5がX軸方向に移動される。
またステップS2で、吸着ノズル21の高さHの初期設
定として最小高さHmin が与えられる。As the processing of this flowchart, first, in step S1, the chip component or jig is sucked by the suction nozzle 20, and the head unit 5 is moved in the X-axis direction to a position above the CCD camera 31.
Further, in step S2, the minimum height Hmin is given as the initial setting of the height H of the suction nozzle 21.
【0027】次に、Z軸サーボモータ22が駆動される
ことにより吸着ノズル20が上記のノズル高さHに移動
され(ステップS3)、この状態で、上記チップ部品の
リード部または治具の線部の濃度分布が調べられる(ス
テップS4)。つまり、図8のように処理画面上に表示
されるチップ部品等の画像Wに対し、そのリード部Wa
(または線部)を横切る方向(矢印方向)に走査が行な
われ、この走査により、各リード部とリード間とで明暗
が変化する図9のような濃度分布が得られる。Then, the Z-axis servomotor 22 is driven to move the suction nozzle 20 to the nozzle height H (step S3). In this state, the lead portion of the chip component or the wire of the jig is moved. The density distribution of the part is examined (step S4). That is, for the image W of the chip component or the like displayed on the processing screen as shown in FIG.
Scanning is performed in the direction (arrow direction) that crosses (or the line portion), and by this scanning, the density distribution as shown in FIG. 9 in which the lightness and darkness change between each lead portion and between the leads is obtained.
【0028】続いて、上記の濃度分布から、濃度の最高
と最低との偏差L[H] が求められる(ステップS5)。
それから、上記ノズル高さHが一定値Sだけ増加され
(ステップS6)、ノズル高さHの判定(ステップS
7)に基づき、ノズル高さHが最大値Hmax になるまで
はステップS3からの処理が繰り返される。これによ
り、一定値Sずつ変化した各ノズル高さ毎に、濃度分布
が調べられて上記偏差L[H]が求められる。Subsequently, the deviation L [H] between the highest and the lowest density is obtained from the above density distribution (step S5).
Then, the nozzle height H is increased by a constant value S (step S6), and the nozzle height H is determined (step S6).
Based on 7), the processes from step S3 are repeated until the nozzle height H reaches the maximum value Hmax. As a result, the concentration distribution is examined for each nozzle height that has changed by the constant value S, and the deviation L [H] is obtained.
【0029】ノズル高さHが最大値Hmax になる
と、それまでにステップS3〜S6の処理の繰返しで求
められた各ノズル高さでの濃度偏差のうちで最大値が調
べられ、その最大値をとるノズル高さが、その後の部品
装着作業におけるチップ部品撮像時のノズル高さ調整の
ための設定値Ho とされ(ステップS8)、この設定値
Hoが記憶される。When the nozzle height H reaches the maximum value Hmax, the maximum value is examined among the density deviations at each nozzle height obtained by repeating the processing of steps S3 to S6, and the maximum value is determined. The taken nozzle height is set as a set value Ho for adjusting the nozzle height at the time of picking up a chip component in the subsequent component mounting operation (step S8), and this set value Ho is stored.
【0030】以上のような当実施例の装置によると、準
備段階等において行なわれる上記フローチャートの処理
により、上記ノズル高さHの設定が自動的に行なわれ
る。そしてこの場合に、ノズル高さHが変えられつつ濃
度分布が調べられて、濃度偏差L[H] が最大となるノズ
ル高さが求められ、つまり、最もコントラストが良く、
鮮明な画像が得られるノズル高さが求められて、これが
設定値Ho とされる。According to the apparatus of the present embodiment as described above, the nozzle height H is automatically set by the processing of the above-mentioned flowchart performed at the preparation stage and the like. Then, in this case, the density distribution is examined while changing the nozzle height H, and the nozzle height at which the density deviation L [H] is maximized is obtained, that is, the contrast is the best,
The nozzle height at which a clear image is obtained is obtained, and this is set as the set value Ho.
【0031】その後の部品装着作業においては、ヘッド
ユニット5A,5Bによる部品の吸着、物品認識装置に
よる部品位置検出とそれに基づく装着位置補正量の演
算、プリント基板3への装着の一連の作業が、自動的に
行なわれる。つまり、先ずヘッドユニット5A,5Bの
吸着ノズル20により部品供給部4からチップ部品が吸
着され、続いてCCDカメラ31に対応する位置までヘ
ッドユニット5A,5Bが移動し、かつ、吸着ノズル2
0の高さが上記設定値Ho に調整された上で、チップ部
品が撮像され、その画像処理でチップ部品の位置が検出
される。In the subsequent component mounting work, a series of work of suctioning the components by the head units 5A and 5B, detecting the component position by the article recognition device and calculating the mounting position correction amount based on it, and mounting the component on the printed circuit board 3 are performed. It is done automatically. That is, first, the suction nozzle 20 of the head unit 5A, 5B sucks the chip component from the component supply unit 4, then the head unit 5A, 5B moves to a position corresponding to the CCD camera 31, and the suction nozzle 2
After the height of 0 is adjusted to the set value Ho, the chip component is imaged and the position of the chip component is detected by the image processing.
【0032】この画像処理としては、処理画面上に表示
された画像に対して走査が行なわれることにより、例え
ばチップ部品の四辺におけるリード部の端部エッジ点が
検出され、各エッジ点の位置に基づいてチップ部品の中
心位置が演算され、かつエッジ点を結ぶ方向が調べられ
ることによってチップ部品の回転角が調べられる。In this image processing, an image displayed on the processing screen is scanned to detect, for example, end edge points of the lead portion on the four sides of the chip component, and to detect the position of each edge point. Based on this, the center position of the chip part is calculated, and the direction connecting the edge points is checked, so that the rotation angle of the chip part is checked.
【0033】このような画像処理が行なわれる場合に、
鮮明な画像が得られるように予めノズル高さの設定値H
o が与えられていることにより、小さいチップ部品やリ
ード部のピッチが狭いチップ部品であっても位置の検出
が精度良く行なわれる。When such image processing is performed,
The set value H of the nozzle height is set in advance so that a clear image can be obtained.
Since o is given, the position can be accurately detected even in the case of a small chip component or a chip component having a narrow lead portion pitch.
【0034】そして、この位置検出に基づいて装着位置
の補正量が求められてから、プリント基板3上の、補正
された目標位置にチップ部品が装着されるように、プリ
ント基板3を保持した作業ステーション6A,6BのY
軸方向移動およびヘッドユニット5A,5BのX軸方向
移動が行なわれるとともに、装着位置での吸着ノズル2
0の下降、吸着用負圧のカット等が順次行なわれる。Then, after the correction amount of the mounting position is obtained based on this position detection, the work of holding the printed circuit board 3 so that the chip component is mounted at the corrected target position on the printed circuit board 3. Y at stations 6A and 6B
Axial movement and movement of the head units 5A and 5B in the X-axis direction are performed, and the suction nozzle 2 at the mounting position
Decrease of 0, suction negative pressure cut, etc. are sequentially performed.
【0035】なお、吸着ノズル20とCCDカメラ31
との間隔の設定、調整のための構造としては、CCDカ
メラ31を基台1に対して上下動可能とし、駆動機構に
より上下動させるようにしてCCDカメラ31の高さを
調整してもよい。The suction nozzle 20 and the CCD camera 31
As a structure for setting and adjusting the interval between the CCD camera 31 and the base 1, the CCD camera 31 may be moved up and down with respect to the base 1, and the height of the CCD camera 31 may be adjusted by moving the CCD camera 31 up and down with a drive mechanism. .
【0036】また、上記実施例では、画像の濃度分布に
基づいて撮像手段と被撮像物との間隔を予め設定する間
隔設定手段を、チップ部品の位置検出のための画像処理
に適用しているが、ヘッドユニット5A,5Bに取り付
けられたCCDカメラ28によりプリント基板3のマー
クの撮像に基づいてプリント基板3の位置を検出するよ
うにした部分に適用することもできる。Further, in the above embodiment, the interval setting means for presetting the distance between the image pickup means and the object to be imaged based on the density distribution of the image is applied to the image processing for detecting the position of the chip component. However, it can also be applied to a portion in which the position of the printed circuit board 3 is detected based on the image pickup of the mark on the printed circuit board 3 by the CCD camera 28 attached to the head units 5A and 5B.
【0037】また、部品装着装置の全体構造も上記実施
例に限定されず、例えば、装着時にプリント基板3は位
置決めして停止させる一方、ヘッドユニットをX軸方向
およびY軸方向に移動させることができる構造としてお
いてもよい。Further, the overall structure of the component mounting apparatus is not limited to the above embodiment, and for example, the printed circuit board 3 may be positioned and stopped at the time of mounting, while the head unit may be moved in the X-axis direction and the Y-axis direction. It may be possible to have a structure.
【0038】[0038]
【発明の効果】本発明は、撮像手段により撮像した被撮
像物の画像からその被撮像物の位置を検出する物品認識
装置において、上記撮像手段と被撮像物との間隔を設定
する間隔設定手段を備え、この手段は、撮像手段と被撮
像物とを対向させた状態で両者の間隔を変化させつつ画
像の濃度分布を検出し、これに基づいて鮮明な画像が得
られる間隔を検出して、これを設定値とするようになっ
ている(請求項1)ため、上記間隔の調整、設定を自動
的に行なうことができて作業能率を高めることができ
る。しかも、最も鮮明な画像が得られる状態を探索して
設定することができるため、画像処理による位置検出の
精度を向上することができる。According to the present invention, in the article recognition device for detecting the position of the object to be imaged from the image of the object to be imaged by the image pickup means, the interval setting means for setting the interval between the image pickup means and the object to be imaged. This means detects the density distribution of the image while changing the interval between the image pickup means and the object to be imaged while facing each other, and detects the interval at which a clear image is obtained based on this. Since this is set as the set value (claim 1), the interval can be adjusted and set automatically and the work efficiency can be improved. Moreover, since the state in which the clearest image is obtained can be searched and set, the accuracy of position detection by image processing can be improved.
【0039】特に、部品装着装置におけるヘッドユニッ
トの吸着ノズルに吸着されたチップ部品の位置が画像処
理によって検出され、この検出に基づいてチップ部品の
装着位置が補正されるようにする場合に、上記吸着ノズ
ルのチップ部品吸着位置と上記撮像手段との間隔が上記
間隔設定手段により設定されるようにしておくと(請求
項2)、小形のチップ部品やリード部のピッチが狭いチ
ップ部品であっても、画像処理による位置の検出とそれ
に基づく部品装着位置の補正を精度良く行なうことがで
きる。In particular, when the position of the chip component sucked by the suction nozzle of the head unit in the component mounting apparatus is detected by image processing and the mounting position of the chip component is corrected based on this detection, If the distance between the chip component suction position of the suction nozzle and the image pickup means is set by the distance setting means (claim 2), it is possible to obtain a small chip component or a chip component with a narrow lead portion pitch. Also, it is possible to accurately detect the position by image processing and correct the component mounting position based on it.
【図1】本発明の一実施例による物品認識装置を備えた
部品装着装置の平面図である。FIG. 1 is a plan view of a component mounting device including an article recognition device according to an embodiment of the present invention.
【図2】部品装着装置のヘッドユニット配置部分の正面
図である。FIG. 2 is a front view of a head unit arrangement portion of the component mounting apparatus.
【図3】ヘッドユニットの拡大正面図である。FIG. 3 is an enlarged front view of a head unit.
【図4】ヘッドユニットを図3のIV−IV線からみた
図である。FIG. 4 is a view of the head unit as seen from a line IV-IV in FIG.
【図5】ヘッドユニットと画像処理装置等を概略的に示
した斜視図である。FIG. 5 is a perspective view schematically showing a head unit, an image processing device, and the like.
【図6】画像処理および制御系統の機構的構成を示すブ
ロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a mechanical configuration of an image processing and control system.
【図7】間隔設定手段としての機能を果たす処理を示す
フローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing a process that functions as an interval setting unit.
【図8】濃度分布検出のための走査を示す説明図であ
る。FIG. 8 is an explanatory diagram showing scanning for density distribution detection.
【図9】濃度分布を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing a density distribution.
5A,5B ヘッドユニット 20 吸着ノズル 31 CCDカメラ(撮像手段) 33 画像処理ユニット 36 コントローラ 42 濃度分布検出手段 43 命令・計算手段 5A, 5B Head unit 20 Adsorption nozzle 31 CCD camera (imaging means) 33 Image processing unit 36 Controller 42 Concentration distribution detection means 43 Command / calculation means
Claims (2)
た画像から被撮像物の位置を検出する画像処理手段とを
備えた物品認識装置において、上記撮像手段と上記被撮
像物との間隔を設定する間隔設定手段を備え、この間隔
設定手段は、上記撮像手段と上記被撮像物とを対向させ
た状態で両者の間隔を変化させる手段と、画像の濃度分
布を検出する手段と、上記間隔と上記濃度分布との関係
に基づいて鮮明な画像が得られる間隔を検出して、これ
を設定値とする手段とを有することを特徴とする物品認
識装置。1. An article recognition device comprising image pickup means and image processing means for detecting the position of an object to be picked up from an image picked up by the image pickup means, wherein an interval between the image pickup means and the object to be picked up is set. And a means for changing the distance between the image pickup means and the object to be imaged, a means for detecting a density distribution of an image, and the distance setting means. An article recognition device, comprising means for detecting an interval at which a clear image is obtained based on the relationship with the density distribution and setting the interval as a set value.
これを所定位置に装着するヘッドユニットを備えた部品
装着装置に具備される物品認識装置であって、上記吸着
ノズルに吸着されたチップ部品が上記撮像手段により撮
像されてその位置が上記画像処理手段により検出され、
この検出に基づいてチップ部品の装着位置が補正される
ようにするとともに、上記間隔設定手段は上記吸着ノズ
ルのチップ部品吸着位置と上記撮像手段との間隔を設定
するものである請求項1記載の部品認識装置。2. An article recognition device provided in a component mounting apparatus having a head unit for sucking a chip component by a suction nozzle and mounting the chip component at a predetermined position, wherein the chip component sucked by the suction nozzle is The position is detected by the image processing means by being imaged by the imaging means,
2. The chip component mounting position is corrected based on this detection, and the interval setting means sets an interval between the chip component suction position of the suction nozzle and the image pickup means. Parts recognition device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4232107A JPH0683945A (en) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | Body recognizing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4232107A JPH0683945A (en) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | Body recognizing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0683945A true JPH0683945A (en) | 1994-03-25 |
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ID=16934119
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4232107A Pending JPH0683945A (en) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | Body recognizing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0683945A (en) |
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- 1992-08-31 JP JP4232107A patent/JPH0683945A/en active Pending
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