JP3134495B2 - 検査対象物の位置検出方法 - Google Patents
検査対象物の位置検出方法Info
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- JP3134495B2 JP3134495B2 JP04136591A JP13659192A JP3134495B2 JP 3134495 B2 JP3134495 B2 JP 3134495B2 JP 04136591 A JP04136591 A JP 04136591A JP 13659192 A JP13659192 A JP 13659192A JP 3134495 B2 JP3134495 B2 JP 3134495B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は検査対象物の位置検出方
法に係り、詳しくは、正確な位置検出を可能にした、検
査対象物の位置検出方法に関する。
法に係り、詳しくは、正確な位置検出を可能にした、検
査対象物の位置検出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】電子部品をノズルに吸着し、しかるのち
基板の所定位置にこの電子部品を実装するにあたり、吸
着後実装前に、ノズルに吸着された電子部品などの検査
対象物がカメラにより観察され、この検査対象物が理想
位置に対しどれだけ位置ずれしているかを知るために、
カメラ及びその画像を処理する画像処理部において、位
置検出が行われる。
基板の所定位置にこの電子部品を実装するにあたり、吸
着後実装前に、ノズルに吸着された電子部品などの検査
対象物がカメラにより観察され、この検査対象物が理想
位置に対しどれだけ位置ずれしているかを知るために、
カメラ及びその画像を処理する画像処理部において、位
置検出が行われる。
【0003】そして、この位置検出の前に、検査対象物
を吸着していない状態で、ノズルのみの位置検出を行
い、ノズルが移載ヘッドに取り付けられた際の位置ずれ
などが、イニシャライズ処理によりキャンセルされるよ
うになっている。
を吸着していない状態で、ノズルのみの位置検出を行
い、ノズルが移載ヘッドに取り付けられた際の位置ずれ
などが、イニシャライズ処理によりキャンセルされるよ
うになっている。
【0004】したがって、従来手段においては、ノズル
は常にカメラ画像における所定座標に正確に位置してい
るという前提に立って、検査対象物の位置検出が行われ
ていた。因みに、ノズルが検査対象物を吸着している状
態において、ノズルは検査対象物の影にあり、ノズルの
位置を検出することは困難であり、前記前提から実際に
この検出は行われていなかった。
は常にカメラ画像における所定座標に正確に位置してい
るという前提に立って、検査対象物の位置検出が行われ
ていた。因みに、ノズルが検査対象物を吸着している状
態において、ノズルは検査対象物の影にあり、ノズルの
位置を検出することは困難であり、前記前提から実際に
この検出は行われていなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電子部
品実装工程において、現実に電子部品を吸着したノズル
が、カメラの視野に入る際には、ノズル及びその支持部
側も、カメラ側も振動しているのが普通であり、しかも
その振動の態様はノズル側、カメラ側で相違する。
品実装工程において、現実に電子部品を吸着したノズル
が、カメラの視野に入る際には、ノズル及びその支持部
側も、カメラ側も振動しているのが普通であり、しかも
その振動の態様はノズル側、カメラ側で相違する。
【0006】ここで、上記検査対象物の位置検出の結果
(理想位置に対する検査対象物の位置ずれ)は、電子部
品が基板に実装される際に反映され、電子部品は、この
位置ずれをキャンセルされつつ基板に実装される。した
がって、この位置検出の精度は良好なものでなければな
らず、殊にQFPチップのように、電子部品本体から狭
ピッチを介して多数のリードが延出しているものを、実
装しようとする際には、この精度が少し低下したのみ
で、実装ミスを招くものである。
(理想位置に対する検査対象物の位置ずれ)は、電子部
品が基板に実装される際に反映され、電子部品は、この
位置ずれをキャンセルされつつ基板に実装される。した
がって、この位置検出の精度は良好なものでなければな
らず、殊にQFPチップのように、電子部品本体から狭
ピッチを介して多数のリードが延出しているものを、実
装しようとする際には、この精度が少し低下したのみ
で、実装ミスを招くものである。
【0007】したがって、従来手段においては、ノズル
側とカメラ側が別々の振動をしていることに起因して、
位置検出の精度が低下し、実装ミスを生じやすいという
問題点があった。
側とカメラ側が別々の振動をしていることに起因して、
位置検出の精度が低下し、実装ミスを生じやすいという
問題点があった。
【0008】そこで本発明は、精度良好に検査対象物の
位置検出を用いうる検査対象物の位置検出方法を提供す
ることを目的とする。
位置検出を用いうる検査対象物の位置検出方法を提供す
ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、ノズルに吸着
された検査対象物をカメラで観察して、このノズルを備
える移載ヘッドに対する位置を検出するにあたり、この
ノズルに検査対象物を吸着させるに先立ち、このノズル
の近傍にこのノズルと一体的に設けられた位置補正標識
の初期座標位置を求め、この初期座標位置を画像処理部
に記憶させるステップと、次いでこのノズルに吸着され
た検査対象物とこの位置補正標識とのそれぞれについ
て、吸着状態座標位置を求めるステップと、この位置補
正標識の初期座標位置と吸着状態座標位置との差を参照
して、前記検査対象物の吸着状態座標位置を補正した座
標位置を、検査対象物の座標位置とするステップとを有
するものである。
された検査対象物をカメラで観察して、このノズルを備
える移載ヘッドに対する位置を検出するにあたり、この
ノズルに検査対象物を吸着させるに先立ち、このノズル
の近傍にこのノズルと一体的に設けられた位置補正標識
の初期座標位置を求め、この初期座標位置を画像処理部
に記憶させるステップと、次いでこのノズルに吸着され
た検査対象物とこの位置補正標識とのそれぞれについ
て、吸着状態座標位置を求めるステップと、この位置補
正標識の初期座標位置と吸着状態座標位置との差を参照
して、前記検査対象物の吸着状態座標位置を補正した座
標位置を、検査対象物の座標位置とするステップとを有
するものである。
【0010】
【作用】上記構成により、まず検査対象物をノズルに吸
着させる前に、このノズルと、このノズルと一体的に付
される位置補正標識との双方について、初期座標位置が
求められる。ここで、このノズルと位置補正標識は、一
体的に振動するものである。
着させる前に、このノズルと、このノズルと一体的に付
される位置補正標識との双方について、初期座標位置が
求められる。ここで、このノズルと位置補正標識は、一
体的に振動するものである。
【0011】次いで、電子部品実装工程において、ノズ
ルに検査対象物を吸着した状態で、検査対象物の吸着座
標位置と、位置補正標識の吸着座標位置が求められる。
この状態で、ノズルは、検査対象物の影により観察でき
ない。
ルに検査対象物を吸着した状態で、検査対象物の吸着座
標位置と、位置補正標識の吸着座標位置が求められる。
この状態で、ノズルは、検査対象物の影により観察でき
ない。
【0012】そして、位置補正標識の吸着座標位置と初
期座標位置との差から、吸着前の状態から、ノズルがど
れだけ位置ずれしたかを知ることができる。そして、こ
の差を参照して、検査対象物の正しい位置ずれ量を検出
するものである。
期座標位置との差から、吸着前の状態から、ノズルがど
れだけ位置ずれしたかを知ることができる。そして、こ
の差を参照して、検査対象物の正しい位置ずれ量を検出
するものである。
【0013】
【実施例】次に図面を参照しながら、本発明の実施例を
説明する。
説明する。
【0014】図1は本発明の一実施例に係る位置検出方
法を用いた装置の概略図、図2はノズル及び位置補正標
識などを示した底面図、図3、図4はカメラ画像の例示
図、図5はベクトル図、図6は上記方法に沿うフローチ
ャート、図7は他の実施例に係る位置補正標識の説明
図、図8は図7の位置補正標識を採用する際のノズル位
置検出の説明図である。
法を用いた装置の概略図、図2はノズル及び位置補正標
識などを示した底面図、図3、図4はカメラ画像の例示
図、図5はベクトル図、図6は上記方法に沿うフローチ
ャート、図7は他の実施例に係る位置補正標識の説明
図、図8は図7の位置補正標識を採用する際のノズル位
置検出の説明図である。
【0015】さて、図1において、Hは移載ヘッド、N
はこの移載ヘッドHの下部に設けられ、かつ検査対象物
である電子部品Dを吸着するノズル、鎖線NCはこのノ
ズルNの中心軸、PはノズルNと一体的に、しかもノズ
ルNの近傍に設けられる反射板である。この反射板Pは
ノズルNと一体的に振動する。Cは電子部品実装工程に
おける認識ステーションに配設されるカメラ、Lは光源
であり、この光源Lから照射される光aは反射板Pで反
射して、カメラCに入射する。VCはこのカメラCの画
像に対し、図6のフローチャートに沿う画像処理を施す
画像処理部であって、この画像処理部VCはインターフ
ェース及びコンピュータなどからなる。また、反射板P
のノズルNの外側には、位置補正標識としてのマークM
が付されている(図2の底面図も参照)。このマークM
の形状等は、カメラCにより明瞭に観察できるものであ
る限り、任意である。また、小さな光源を上記位置に配
設し、カメラCの画像内において、スポット的に明るく
観察されるようにして、位置補正標識としても差し支え
ない。
はこの移載ヘッドHの下部に設けられ、かつ検査対象物
である電子部品Dを吸着するノズル、鎖線NCはこのノ
ズルNの中心軸、PはノズルNと一体的に、しかもノズ
ルNの近傍に設けられる反射板である。この反射板Pは
ノズルNと一体的に振動する。Cは電子部品実装工程に
おける認識ステーションに配設されるカメラ、Lは光源
であり、この光源Lから照射される光aは反射板Pで反
射して、カメラCに入射する。VCはこのカメラCの画
像に対し、図6のフローチャートに沿う画像処理を施す
画像処理部であって、この画像処理部VCはインターフ
ェース及びコンピュータなどからなる。また、反射板P
のノズルNの外側には、位置補正標識としてのマークM
が付されている(図2の底面図も参照)。このマークM
の形状等は、カメラCにより明瞭に観察できるものであ
る限り、任意である。また、小さな光源を上記位置に配
設し、カメラCの画像内において、スポット的に明るく
観察されるようにして、位置補正標識としても差し支え
ない。
【0016】本実施例に係る装置は、上記のような構成
よりなり、次に図3〜図7を参照しながら、本実施例の
位置検出方法を図6のフローチャートに沿って説明す
る。
よりなり、次に図3〜図7を参照しながら、本実施例の
位置検出方法を図6のフローチャートに沿って説明す
る。
【0017】まず、ノズルNに検査対象物(電子部品
D)を吸着させるに先立ち、ノズルNと位置補正標識M
の初期座標位置を求め、この位置を画像処理部VCに記
憶させる(ステップ1,2)。図3はこの初期状態にお
けるカメラCの画像を示しており、Vは視野、x,yは
それぞれこの視野Vの横軸と縦軸、NSはノズルNの
像、MSは位置補正標識Mの像である。
D)を吸着させるに先立ち、ノズルNと位置補正標識M
の初期座標位置を求め、この位置を画像処理部VCに記
憶させる(ステップ1,2)。図3はこの初期状態にお
けるカメラCの画像を示しており、Vは視野、x,yは
それぞれこの視野Vの横軸と縦軸、NSはノズルNの
像、MSは位置補正標識Mの像である。
【0018】具体的には、電子部品実装装置のイニシャ
ライズ処理と同様に、まず視野Vの原点と、ノズルNの
像NSの中心軸NCとの、オフセット値Δx,Δyを記
憶し、以下このオフセット値Δx.Δyを参照しなが
ら、処理を行う。但し、以下簡単のため、これらのオフ
セット値Δx,Δyが共に0であるとして、説明する。
(ステップ1)。次に、マーキングエリアMAを設定
し、このマーキングエリアMAをスキャンニングして、
上記標識Mの像MSとパターンマッチングさせる。ある
いは、輪郭追跡で上記像MSの中心の座標及び回転角度
を求めてもよい。ここで破線はマッチング前、実線はマ
ッチング時のマーキングエリアMAを示している。そし
て、このマッチングがとれた際に、上記中心軸NCから
像MSの中心へ向かう座標位置(この標識Mの初期座標
位置)及びこの標識の形状等を、画像処理部VCに記憶
させる(ステップ2)。
ライズ処理と同様に、まず視野Vの原点と、ノズルNの
像NSの中心軸NCとの、オフセット値Δx,Δyを記
憶し、以下このオフセット値Δx.Δyを参照しなが
ら、処理を行う。但し、以下簡単のため、これらのオフ
セット値Δx,Δyが共に0であるとして、説明する。
(ステップ1)。次に、マーキングエリアMAを設定
し、このマーキングエリアMAをスキャンニングして、
上記標識Mの像MSとパターンマッチングさせる。ある
いは、輪郭追跡で上記像MSの中心の座標及び回転角度
を求めてもよい。ここで破線はマッチング前、実線はマ
ッチング時のマーキングエリアMAを示している。そし
て、このマッチングがとれた際に、上記中心軸NCから
像MSの中心へ向かう座標位置(この標識Mの初期座標
位置)及びこの標識の形状等を、画像処理部VCに記憶
させる(ステップ2)。
【0019】次いで、電子部品実装装置を運転し、ノズ
ルNに吸着された電子部品Dとこの標識Mのそれぞれに
ついて、吸着状態座標位置を求める(ステップ3,
4)。
ルNに吸着された電子部品Dとこの標識Mのそれぞれに
ついて、吸着状態座標位置を求める(ステップ3,
4)。
【0020】図4は、この吸着状態におけるカメラCの
画像を示している。図4中、DSは電子部品Dの像、D
Cはこの像DSの中心である。具体的には、この像Dの
中心DCの座標位置(検査対象物Dの吸着状態座標位
置)及びそのx軸に対する回転角度を検出する(ステッ
プ3)。そして、位置補正標識Mの像MSについて、再
度パターンマッチングを行い、この標識Mの吸着状態座
標位置を求める。そして、画像処理部VCに記憶されて
いるこの標識Mの初期座標位置と、今求めた標識Mの吸
着座標位置との間の差(すなわち、図4のベクトルu)
を求める(ステップ5)。この例では、ノズルNの振動
によりかなり位置ずれしているものである。ここで、反
射板P上の標識MとノズルNは一体的に振動するので、
ノズルNは図4破線で示すように(実際には電子部品D
の影となり像NSはあらわれない)、上記ベクトルuだ
け位置ずれしていることがわかる。
画像を示している。図4中、DSは電子部品Dの像、D
Cはこの像DSの中心である。具体的には、この像Dの
中心DCの座標位置(検査対象物Dの吸着状態座標位
置)及びそのx軸に対する回転角度を検出する(ステッ
プ3)。そして、位置補正標識Mの像MSについて、再
度パターンマッチングを行い、この標識Mの吸着状態座
標位置を求める。そして、画像処理部VCに記憶されて
いるこの標識Mの初期座標位置と、今求めた標識Mの吸
着座標位置との間の差(すなわち、図4のベクトルu)
を求める(ステップ5)。この例では、ノズルNの振動
によりかなり位置ずれしているものである。ここで、反
射板P上の標識MとノズルNは一体的に振動するので、
ノズルNは図4破線で示すように(実際には電子部品D
の影となり像NSはあらわれない)、上記ベクトルuだ
け位置ずれしていることがわかる。
【0021】次に、このベクトルuを参照して、既に求
められた検査対象物(電子部品D)の吸着状態座標位置
を補正した座標位置を求める座標位置とする(ステップ
6)。図4において、検査対象物Dの像DSの中心DC
は、本来あるべき原点からベクトルvだけ位置ずれして
いる。ここで、求める座標位置を示すベクトルVは、
(ベクトルV)=(ベクトルv)−(ベクトルu)によ
り与えられる。ここで、従来手段においては、正しい座
標位置(ベクトルV)ではなく、生の座標位置(ベクト
ルv)が位置ずれを示すとされていた。しかし、図5か
ら明らかなように、従来手段によると、ノズルNが振動
して、ベクトルuが大きくなると、無視できない程度に
精度が低下するものである。
められた検査対象物(電子部品D)の吸着状態座標位置
を補正した座標位置を求める座標位置とする(ステップ
6)。図4において、検査対象物Dの像DSの中心DC
は、本来あるべき原点からベクトルvだけ位置ずれして
いる。ここで、求める座標位置を示すベクトルVは、
(ベクトルV)=(ベクトルv)−(ベクトルu)によ
り与えられる。ここで、従来手段においては、正しい座
標位置(ベクトルV)ではなく、生の座標位置(ベクト
ルv)が位置ずれを示すとされていた。しかし、図5か
ら明らかなように、従来手段によると、ノズルNが振動
して、ベクトルuが大きくなると、無視できない程度に
精度が低下するものである。
【0022】さて、図7は他の実施例に係る位置補正標
識を示す。図7(a)に示す例では、反射板Pの下面
(ノズルN側)に、十字状のラインに付した標識M1で
あり、図7(b)の例では、反射板Pに十字状をなすス
リットSを開設し、この反射板Pの上方に、このスリッ
トSに向けて光を照射する光源Lを設け、このスリット
Sを透過する十字状のスリット光(標識)M2をカメラ
Cに取り込むようにしたものである。なお、上記光源L
を赤色光を発するものとし、反射板Pを白色とすれば、
反射板Pの像とスリットM2の像とのコントラストを十
分に得ることができる。このような十字状の標識M1,
M2をカメラCに取込むと、図8に示すように観察され
る。この場合、ノズルNの像NSの中心NCを求めるに
は次のようにするとよい。即ち、図8に一点鎖線で示す
ように、視野Vの周縁部を枠状に、ライン走査し、十字
の各辺に接する点P1,P2,P3,P4を求める。そ
して、これらのP1,P2,P3,P4を通る直線の交
点を求める中心NCとすると良い。
識を示す。図7(a)に示す例では、反射板Pの下面
(ノズルN側)に、十字状のラインに付した標識M1で
あり、図7(b)の例では、反射板Pに十字状をなすス
リットSを開設し、この反射板Pの上方に、このスリッ
トSに向けて光を照射する光源Lを設け、このスリット
Sを透過する十字状のスリット光(標識)M2をカメラ
Cに取り込むようにしたものである。なお、上記光源L
を赤色光を発するものとし、反射板Pを白色とすれば、
反射板Pの像とスリットM2の像とのコントラストを十
分に得ることができる。このような十字状の標識M1,
M2をカメラCに取込むと、図8に示すように観察され
る。この場合、ノズルNの像NSの中心NCを求めるに
は次のようにするとよい。即ち、図8に一点鎖線で示す
ように、視野Vの周縁部を枠状に、ライン走査し、十字
の各辺に接する点P1,P2,P3,P4を求める。そ
して、これらのP1,P2,P3,P4を通る直線の交
点を求める中心NCとすると良い。
【0023】
【発明の効果】本発明は、ノズルに吸着された検査対象
物をカメラで観察して、このノズルを下部に備える移載
ヘッドに対する位置を検出するにあたり、このノズルに
検査対象物を吸着させるに先立ち、このノズルの近傍に
このノズルと一体的に付された位置補正標識の初期座標
位置を求め、この初期座標位置を画像処理部に記憶させ
るステップと、次いでこのノズルに吸着された検査対象
物とこの位置補正標識とのそれぞれについて、吸着状態
座標位置を求めるステップと、この位置補正標識の初期
座標位置と吸着状態座標位置との差を参照して、前記検
査対象物の吸着状態座標位置を補正した座標位置を、検
査対象物の座標位置とするステップとを有する。したが
って、ノズルが検査対象物を吸着した状態で、カメラに
対し位置ずれを生じていても、このずれが補正されるの
で、正確な位置検出を行うことができる。
物をカメラで観察して、このノズルを下部に備える移載
ヘッドに対する位置を検出するにあたり、このノズルに
検査対象物を吸着させるに先立ち、このノズルの近傍に
このノズルと一体的に付された位置補正標識の初期座標
位置を求め、この初期座標位置を画像処理部に記憶させ
るステップと、次いでこのノズルに吸着された検査対象
物とこの位置補正標識とのそれぞれについて、吸着状態
座標位置を求めるステップと、この位置補正標識の初期
座標位置と吸着状態座標位置との差を参照して、前記検
査対象物の吸着状態座標位置を補正した座標位置を、検
査対象物の座標位置とするステップとを有する。したが
って、ノズルが検査対象物を吸着した状態で、カメラに
対し位置ずれを生じていても、このずれが補正されるの
で、正確な位置検出を行うことができる。
【図1】本発明の一実施例に係る位置検出方法を用いた
装置の斜視図
装置の斜視図
【図2】本発明の一実施例に係るノズルなどを示す底面
図
図
【図3】本発明の一実施例に係るカメラ画像の例示図
【図4】本発明の一実施例に係るカメラ画像の例示図
【図5】本発明の一実施例に係る吸着状態座標位置の補
正の説明図
正の説明図
【図6】本発明の一実施例に係るフローチャート
【図7】本発明の他の実施例に係る位置補正標識の説明
図
図
【図8】本発明の他の実施例に係るノズル位置検出の説
明図
明図
N ノズル D 検査対象物 H 移載ヘッド M 位置補正標識 M1 位置補正標識 M2 位置補正標識 VC 画像処理部
Claims (1)
- 【請求項1】ノズルに吸着された検査対象物をカメラで
観察して、このノズルを備える移載ヘッドに対する位置
を検出するにあたり、 このノズルに検査対象物を吸着させるに先立ち、このノ
ズルの近傍にこのノズルと一体的に設けられた位置補正
標識の初期座標位置を求め、この初期座標位置を画像処
理部に記憶させるステップと、 次いでこのノズルに吸着された検査対象物とこの位置補
正標識とのそれぞれについて、吸着状態座標位置を求め
るステップと、 この位置補正標識の初期座標位置と吸着状態座標位置と
の差を参照して、前記検査対象物の吸着状態座標位置を
補正した座標位置を、検査対象物の座標位置とするステ
ップとを有することを特徴とする検査対象物の位置検出
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04136591A JP3134495B2 (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | 検査対象物の位置検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04136591A JP3134495B2 (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | 検査対象物の位置検出方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05332723A JPH05332723A (ja) | 1993-12-14 |
JP3134495B2 true JP3134495B2 (ja) | 2001-02-13 |
Family
ID=15178874
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04136591A Expired - Fee Related JP3134495B2 (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | 検査対象物の位置検出方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3134495B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10312251B4 (de) * | 2003-03-19 | 2005-04-28 | Siemens Ag | Verfahren zur Positionsbestimmung einer Saugpipette |
JP2007173801A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Unaxis Internatl Trading Ltd | フリップチップを基板に取り付ける方法 |
DE102008046739B3 (de) * | 2008-09-11 | 2010-04-22 | Siemens Electronics Assembly Systems Gmbh & Co. Kg | Pipette, Anordnung zum Kalibrieren einer wechselbaren Komponente, Positioniersystem, Bestückautomat sowie Messverfahren |
JP6899765B2 (ja) * | 2017-12-28 | 2021-07-07 | ヤマハ発動機株式会社 | 部品実装装置 |
-
1992
- 1992-05-28 JP JP04136591A patent/JP3134495B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05332723A (ja) | 1993-12-14 |
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