JP2542784B2 - 自動部品認識装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板の製造デ
ータに部品の名称やその配置座標情報及び配置層情報を
付与して部品の認識を行うための自動部品認識装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の部品認識方法としては、
作業者がキーボードによって部品の名称を指定し、マウ
スやデジタイザなどの座標入力装置でその部品のプリン
ト基板上の座標を入力するのが一般的であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の部品認識方法では、プリント基板に搭載される全て
の部品を１つ１つ手作業で入力するために、それに要す
る時間が大きくなり、特に大規模のプリント基板では部
品点数が多くなるので、膨大な時間を要するという問題
があった。

【０００４】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、その目的は自動的にプリント基板の
製造データ中の部品を認識して部品の認識に要する処理
時間を大幅に短縮するようにした自動部品認識装置を提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、プリント基板の製造データに部品名称、部
品配置座標情報及び配置層情報を付与するための自動部
品認識装置であって、外部から入力された部品名称、部
品配置座標及び配置層情報をもとに少なくとも１つの部
品の製造データ中のパッド位置を決定して部品を認識す
るための部品認識手段と、予め登録された部品名称と回
路の接続情報に基づいて前記認識された部品と接続され
ている製造データ中のパッドに配置される可能性のある
候補部品を選別するための候補部品選別手段と、予め登
録された候補部品の外形情報を参照して前記候補部品の
ピン座標と前記製造データ中のパッド座標が一致するか
どうかを調べ、一致したときに前記候補部品をそのパッ
ドに配置する部品として認識するための部品形状照合手
段とを有することを特徴とするものである。

【０００６】

【作用】本発明では、部品認識手段で入力情報をもとに
プリント基板の製造データ中のパッド位置を決定して部
品の認識が行われる。この部品認識は１つまたは複数の
部品について行われる。次いで、候補部品選別手段では
認識された部品に接続されている製造データ中のパッド
に配置される可能性のある部品が予め登録された部品名
称と回路の接続情報をもとに候補部品として選別され
る。部品形状照合手段では候補部品のピン座標と製造デ
ータ中のパッド座標が一致するかどうかを予め登録され
た部品外形情報を参照することによって調べられる。そ
して、ピン座標とパッド座標が一致すれば、候補部品は
そのパッドに配置する部品として認識される。候補部品
が複数あった場合は、先に他の部品の部品認識が行わ
れ、候補部品が絞られてから部品の認識が行われる。従
って、１つまたは複数の部品情報を入力して部品認識を
行えば、それに接続されている部品は自動的に認識する
ことができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。図１は本発明の自動部品認識装置の
一実施例を示したブロック図である。図１において、Ａ
は処理対象のプリント基板の製造データ１に部品情報を
付与して部品認識を行うための自動部品認識装置であ
る。自動部品認識装置Ａは外部入力装置であるところの
キーボード３やマウス４及び出力用外部装置であるモニ
ター５と接続され、こうした外部装置を含めて自動部品
認識システムとして構成されている。自動部品認識装置
Ａではプリント基板の製造データに部品情報が付与さ
れ、その結果に基づいて元のプリント基板の回路図が作
成される。自動部品認識装置Ａの処理データ記憶部２は
外部から送られた処理対象の製造データ１を格納するも
ので、この製造データ１には使用する部品名称、部品配
置座標、部品配置層の情報は含まれておらず、後述する
ように外部装置から１つまたは複数の部品の情報を入力
することによって自動的に部品の認識が行われる。

【０００８】なお、製造データ１にはパッド部分のパッ
ド座標は含まれており、パッド間の配線によってどのパ
ッドがどのパッドに接続しているかは明らかになってい
る。６はキーボード３、マウス４、モニター５といった
入出力装置を制御するための入出力制御部、７は作業者
によって入力された部品情報をもとに部品認識を行うた
めの部品認識部である。８は回路情報格納部９に予め登
録された部品名称と回路の接続情報を参照して部品認識
部７で認識された部品に接続されている製造データのパ
ッドに配置される可能性のある候補部品を選別するため
の候補部品選別部である。更に、１０は予め部品外形情
報格納部１１に登録された部品外形情報を参照して候補
部品の各ピンの位置が製造データ中のパッド位置に一致
するかどうかを照合するための部品形状照合部である。
以上の各部の動作については詳しく後述する。

【０００９】図２は製造データ１の一例を示した図であ
る。この製造データはプリント基板の回路図をもとに作
成されたもので、図２のようにパッドの部分や配線の情
報は図形で明らかであるが、前述のようにどのパッドに
どの部品を配置するかの情報は含まれていない。製造デ
ータはモニター５で表示され、手動部品認識部７で部品
の認識を行う場合は、マウス４を使用してモニター５に
表示された製造データの中で部品認識したいパッド部分
が枠で囲まれる。その後、キーボード３によって部品名
称を入力することで、指定したパッド部分に所望の部品
名称の部品が配置される。例えば、図３に示すように製
造データの中の部品認識をしようとするパッド部分が破
線の枠Ｂで囲まれ、この枠Ｂに配置する部品名称を入力
することで所望の部品の配置が行われる。配置層はモニ
ター５に表示される層を変えることによって指定でき、
現在表示されている層が部品の配置層となる。以上で部
品名称、部品配置座標、部品配置層を決定でき、手動に
よる部品認識を行うことができる。

【００１０】図４は回路情報格納部９に格納される部品
名称と回路の接続情報の一例を示した図である。回路の
接続情報はそれぞれの信号が部品の何番ピンに接続され
ているかを示した情報である。候補部品選別部８では回
路情報格納部９の部品名称、回路の接続情報を参照して
既に部品認識済みの部品と配線で接続されているパッド
部分（まだ、部品認識していないもの）に配置される可
能性ある部品が候補部品名として検索される。もちろ
ん、候補部品のピン番号も同時に検索される。例えば、
図５は部品名称ＵＮＩＴ１の部品が部品認識された製造
データの例を示した図で、図中の黒丸は部品認識済みの
パッドである。この図５の段階から部品とピン番号を付
与する例について説明する。

【００１１】図４の回路の接続情報によれば、部品名称
ＵＮＩＴ１の６番ピンとＵＮＩＴ２の１３番ピンは配線
で接続されているので、候補部品選別部８では図６に示
すように製造データの部品名称ＵＮＩＴ１の６番ピンと
接続しているパッドに候補部品名ＵＮＩＴ２、ピン番号
１３が付与される。また、候補部品選別部８では図４の
接続情報に基づいて部品名称ＵＮＩＴ１の２番ピンは部
品名称Ｄ１の１番ピンと部品名称Ｄ２の１番ピンにそれ
ぞれ接続されているので、図６に示すようにＵＮＩＴ１
の２番ピンに各々接続されたパッドに候補部品名が付与
される。但し、ここでは該当するパッドが２個あるの
で、それぞれのパッドに候補部品名Ｄ１、Ｄ２が付与さ
れる。

【００１２】図７は部品外形情報格納部１１に格納され
た部品外形情報の一例を示した図である。部品外形情報
は部品の基準ピンを原点として基準ピン以外の各ピンま
での相対座標を示した情報である。部品形状照合部１０
では部品外形情報格納部１１の部品外形情報を参照し、
先に候補として挙げられた候補部品のピン座標を算出し
てそのピン座標と製造データの中のパッド座標が一致す
るかどうかを調べることによって最終的な部品の認識が
行われる。

【００１３】例えば、図６に示したように候補部品名Ｕ
ＮＩＴ２とピン番号１３が付与されたとすると、まず部
品形状照合部１０では部品外形情報格納部１１から図７
に示したような部品名ＵＮＩＴ２の部品外形情報が取得
される。次いで、部品形状照合部１０では得られた部品
外形情報からピン番号１３を原点としてそのほかのピン
の相対座標が算出される。部品形状照合部１０では、更
に製造データ中の候補部品ＵＮＩＴ２、ピン番号１３を
付与されたパッド座標を先ほど算出された各ピンの相対
座標に加算することにより、製造データ中での部品名Ｕ
ＮＩＴ２の各ピン座標が求められる。そして、このそれ
ぞれのピン座標と一致するパッドが各々製造データ中に
存在すれば、図８に示すようにピン座標から部品名ＵＮ
ＩＴ２の配置座標を決定することができる。

【００１４】また、部品は回転して配置されている場合
もあるので、部品形状照合部１０ではピン番号１３を中
心にそれ以外のピン座標を回転させて一致するパッドが
存在するか否かが調べられる。もし、一致するパッドが
複数パターン存在すれば、ここでは配置座標は決定せず
に処理データ記憶部２に処理中途データとして保存さ
れ、他の部品の部品認識処理が先に行われる。つまり、
部品認識がなされた部品のパッドは順次処理対象から外
され、候補はだんだんと絞られてくるので、一致するパ
ッドが一通りになるまで待って、部品配置座標を決定し
ようというものである。

【００１５】次に、上記自動部品認識装置の全体的な動
作を図９のフローチャートに基づいて説明する。図９に
おいて、まず処理対象の製造データ１が処理データ記憶
部２に格納される（Ｓ１）。次いで、手動部品認識部７
では図２及び図３で説明したようにマウス４やキーボー
ド３で入力された情報をもとに部品名称、部品配置座
標、部品配置層が決定され、部品の認識が行われる（Ｓ
２）。この部品認識は１個から複数個の部品について行
われる。部品認識が終了すると、候補部品選別部８では
図５及び図６で説明したように回路の接続情報をもとに
部品認識済の部品に接続されるパッドに配置される可能
性のある候補部品名とピン番号が付与される（Ｓ３、Ｓ
４）。この場合、候補部品選別部８では候補部品名を付
与するごとにまだ候補部品名を付与できるかどうかが判
定され（Ｓ３）、これ以上付与できなくなるまで候補部
品名の付与が行われる（Ｓ４）。

【００１６】候補部品名とピン番号の付与が終了する
と、部品形状照合部１０では図７及び図８で説明したよ
うに候補部品の部品外形情報を取得して候補部品の配置
座標が決定される（Ｓ５、Ｓ６）。このとき、部品形状
照合部１０では候補部品名が付与されているパッドがあ
るかどうかが判定され（Ｓ５）、１つの候補部品名の付
与されたパッドがなくなるまで個々の候補部品の配置座
標を決定する処理が行われる（Ｓ６）。つまり、１つの
候補部品名が付与されているパッドについては、全てＳ
６の処理が行われる。こうして１つの候補部品名の付与
されたパッドについて全て部品配置座標を決定すると、
候補部品選別部８では新たに候補部品名を付与できるか
どうかが調べられ（Ｓ７）、もし付与できれば再びＳ７
〜Ｓ６の処理も繰り返すことで、新たに付与された候補
部品について部品配置座標が決定される。

【００１７】一方、新たに候補部品名を付与できなけれ
ば、プリント基板上に配置すべき全ての部品を部品認識
したかどうかが調べられる（Ｓ８）。そして、まだ未決
定の部品があって全ての部品について部品認識が終了し
ていなければ、再びＳ２に戻って前記と同様に手動部品
認識部７で１つまたは複数の部品の部品認識が行われ
る。即ち、１つの候補部品名の付与されたパッドがなく
て新たな候補部品名を付与できないときは、これ以上自
動部品認識はできないと判断して再度パッドの指定及び
部品名称の入力が行われ、それに基づいて前述したよう
な候補部品名の付与や候補として挙げられた部品の配置
座標の決定が行われる。こうしてＳ２〜Ｓ８の処理が繰
り返し行われ、プリント基板に配置すべき全ての部品を
認識したところで一連の部品認識処理が終了する。

【００１８】ここで、Ｓ６において部品形状照合部１０
で部品配置座標を決定する場合に、複数の候補部品名が
付与されているときは他の部品の部品認識処理が先に行
われる。例えば、前述のように図６では部品名ＵＮＩＴ
１に接続しているパッドは２つあって候補部品名として
はＤ１とＤ２が挙げられているが、こうした場合はＳ６
の処理を行うことは困難である。そこで、部品形状照合
部１０では図８に示すように部品名ＵＮＩＴ２の３番ピ
ンから配線で接続されているパッドについて先に処理が
行われる。この場合、候補部品選別部８では図８に示す
ようにこのパッドには候補部品名Ｄ１とピン番号２が付
与され、部品形状照合部１０では部品名ＵＮＩＴ１の２
番ピンと接続しているパッドを含めて部品名Ｄ１の部品
の配置座標が決定される。これにより、パッド２１に付
与されている候補部品名は１つ減って候補部品名Ｄ２、
ピン番号１となり、部品形状照合部１０では候補部品名
が１つとなったところで、残りの候補部品名Ｄ２の配置
座標の決定が行われる。

【００１９】以上でプリント基板上の全ての部品の部分
認識処理が終了し、得られた結果をもとに元のプリント
基板の回路図が作成される。即ち、プリント基板の製造
データをもとに元の回路図が復元され、回路図がなくな
り製造データが残っていた場合などは、製造データをも
とにプリント基板の回路図が作成される。本実施例で
は、最初に１つまたは複数の部品の名称や配置情報を入
力するだけで、あとは全て自動的に部品の認識を行える
ために、作業者の負担を著しく軽減することができる。
また、大型のプリント基板であっても、ほとんど自動的
に部品の認識を行えるために、処理時間が膨大になるこ
とはなく、極く短時間で処理することが可能となる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、少なくと
も１つの部品情報を入力すれば、それに接続される部品
は自動的に認識することができ、従来のような１つ１つ
の部品を全て手作業によって認識するという方法に比べ
て大幅に部品認識に要する処理時間を短縮できるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動部品認識装置の一実施例を示した
ブロック図である。

【図２】製造データの例を示した図である。

【図３】図２の製造データ中の部品認識すべきパッド部
分を枠で囲んで部品認識を行う様子を示した図である。

【図４】回路の接続情報の例を示した図である。

【図５】図２の製造データで１つの部品を部品認識した
状態を示した図である。

【図６】図５の製造データに更に候補部品名とピン番号
を付与した状態を示した図である。

【図７】部品外形情報の例を示した図である。

【図８】図６の製造データで更に候補部品の部品認識を
行った状態を示した図である。

【図９】図１の実施例の全体的な部品認識処理の流れを
示したフローチャートである。

【符号の説明】

Ａ 自動部品認識装置 １ 製造データ ２ 処理データ記憶部 ３ キーボード ４ マウス ５ モニター ６ 入出力制御部 ７ 手動部品認識部 ８ 候補部品選別部 ９ 回路情報格納部 １０ 部品形状照合部 １１ 部品外形情報格納部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント基板の製造データに部品名称、
   部品配置座標情報及び配置層情報を付与するための自動
   部品認識装置であって、外部から入力された部品名称、
   部品配置座標及び配置層情報をもとに少なくとも１つの
   部品の製造データ中のパッド位置を決定して部品を認識
   するための部品認識手段と、予め登録された部品名称と
   回路の接続情報に基づいて前記認識された部品と接続さ
   れている製造データ中のパッドに配置される可能性のあ
   る候補部品を選別するための候補部品選別手段と、予め
   登録された候補部品の外形情報を参照して前記候補部品
   のピン座標と前記製造データ中のパッド座標が一致する
   かどうかを調べ、一致したときに前記候補部品をそのパ
   ッドに配置する部品として認識するための部品形状照合
   手段とを有することを特徴とする自動部品認識装置。
2. 【請求項２】 前記部品形状照合手段は、候補部品が複
   数あったときは、先に他の部品の部品認識を行って候補
   部品が絞られてから部品認識を行うことを特徴とする請
   求項１の自動部品認識装置。