JPH0478199A - 部品認識実装機 - 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］ 本発明は電子部品の位置認識を行いながら配線基板等に
自動的に実装する部品認識実装機に関する。

［従来の技術］ チップ型抵抗、シップ型積層コンデンサなどの電子部品
を電子回路が形成された基板上に自動的に実装する場合
においては、装着ヘッドにピックアップされている電子
部品の位置認識を行うことが行われている。第１３図は
特開昭６２−５７２８２号公報に開示されている電子部
品認識機能を備えた従来の部品認識実装機を示し、複数
の装備ヘッド５１を円周上に等間隔に有した回転テーブ
ル５２が間欠回転駆動されている。各装着ヘッド５１は
電子部品５３を吸着する吸着ノズル５４を有しており、
回転テーブル５２の間欠回転により、電子部品５３をピ
ックアップして基板５５上に実装するようになっている
。この回転テーブル５２の間欠回転に伴い装着ヘッド５
２は、部品取出位置Ａ１部品認識位置Ｂ９部品姿勢調整
位置Ｃ部品実装位置り、ヘッド復帰位置Ｅの順に循環す
る。そして、部品取出位置Ａで吸着ノズル５４を下降さ
せて部品カセット５６から電子部品５３をピックアップ
し、部品認識位置Ｂで電子部品の位置認識を行い、この
認識データに基づき部品姿勢調整位置Ｃで電子部品の姿
勢を調整し、部品実装位置りで電子部品を基板５５に実
装し、ヘッド復帰位置Ｅで復帰回転するようになってい
る。部品認識位置Ｂにおける装着ヘッド５１下方には、
テレビジョンカメラ６０画が配置されている。テレビジ
ョンカメラ６０は水平面内をＸＹ力方向移動する移動台
６１に取り付けられており、装着ヘッド５１の装着ノズ
ルに吸着された電子部品５３の画像が入力されることに
より、その位置認識を行うものである。この場合、移動
台６１はＸＹ力方向移動することにより、テレビジョン
カメラ６゜の認識領域よりも大きな電子部品をテレビジ
ョンカメラ６０に部分的に認識させて、同カメラ６０に
よる電子部品の位置認識を行うように作用する。

［発明が解決しようとする課題］ しかし上記従来の部品認識実装機では、テレビジョンカ
メラ６０の倍率が固定的であるため、倍率を標準的な大
きさの電子部品に合わせてセットした場合、大型の電子
部品の認識のためにはテレビジョン倍率を小さくする必
要がある。一方、この倍率で小さな電子部品を認識する
と、画像が小さすぎて認識データの精度が悪いため、テ
レビジョンカメラの倍率を大きくする必要がある。すな
わち従来の部品認識実装機では、電子部品の大きさに対
応するようにテレビジョンカメラの倍率を手操作でセッ
トする必要があるため、その操作が面倒であると共に、
実装に対するロスタイムが大きくなっていた。また認識
領域よりも大きな電子部品には、移動台のＸＹ力方向移
動も必要となっているため、その移動のためのスペース
が必要であり、コンパクト化にも制限が加わっていた。

本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、
電子部品の大きさに応じて最適な画像データを自動的に
得ることができると共に、コンパクト化も可能とした部
品認識実装機提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本発明は、装着ヘッドが電子部
品を保持しながら移動して基板への電子部品の実装を行
う装置において、前記装着ヘッドに保持された電子部品
の部品認識位置下方に設けられ電子部品の画像が入力さ
れるカメラ手段と、このカメラ手段に取り付けられたレ
ンズをズーミングするズーム機構と、前記カメラ手段に
入力された電子部品の画像に基づいて縮倍率を自動的に
設定してズーム機構を制御する制御手段とを備えている
ことを特徴とする部品認識実装機。

［作用］ 上記構成の本発明の部品認識実装機において、制御手段
がカメラ手段に入力された電子部品の画像に基づいて、
その画像の縮倍率を算出し、算出した縮倍率に基づいて
ズーム機構を制御する。従って電子部品の大きさに最適
な縮倍率に自動的に調整できるため、位置認識に適した
画像を迅速且つ確実に得ることができる。

［実施例］ 以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。な
お、各実施例において、同一の要素は同一の符合を付し
て対応させることにより、重複する説明を省略する。

（第１実施例） 第１図ないし第６図は本発明の第１実施例を示す。

部品認識実装機は、複数の装着ヘッドを有し、この装着
ヘッドが移動しながら、電子部品のピックアップ、ピッ
クアップされた電子部品の認識。

認識されたデータに基づいた電子部品の姿勢調整、基板
への部品の実装を行うものであり、このため第１３図の
ように回転テーブルの円周上に装着ヘッドを等分装置し
、この回転テーブルの間欠回転で上記作動が循環するよ
うな構成となっている。また、これに限らず、装着ヘッ
ドが直線方向に往復移動することにより、上記作動を行
うようにしても良い。

第１図はかかる部品認識実装機における電子部品の認識
位置の構成を示している。移動する装着ヘッド５の下端
部には吸着ノズル６が取り付けられており、この吸着ノ
ズル６に電子部品８が吸着保持されている。電子部品８
の上方における吸着ノズル６の周囲には光ファイバを備
えたソング型の照明具７が配設されて、電子部品８を上
方から照射している。この電子部品認識位置における装
着ヘッド５の下方には電子部品８の画像が入力されるテ
レビジョンカメラ（カメラ手段）１が固定されている。

テレビジョンカメラｌは電子部品８に照射された照明具
７からの光が入射することにより電子部品８の影像が入
力されるものである。

このテレビジョンカメラ１の上端部にはズームレンズ２
が取り付けられ、そのズーミングによりテレビジョンカ
メラ１に入力される画像の縮倍率が調整されるようにな
っている。またテレビジョンカメラ１には電子部品８の
画像が入力される画像処理装置３が接続され、この画像
処理装置３にズームレンズ制御装置４が接続されている
。画像処理装置３は入力された電子部品８の画像に基づ
いて、その画像の大きさを判断し、画像が最適な大きさ
となるように、その縮倍率を算出するものであり、ズー
ムレンズ制御装置４はこの縮倍率に基づいてズームレン
ズ２の焦点距離制御を行うものであり、これら画像処理
装置３およびズームレンズ制御装置４によりズームレン
ズを制御する制御手段が構成されている。なお、ズーム
レンズ制御装置４はズームレンズ２のズーミングを行う
モータ１１の回転数を制御するものである。

第２図および第３図はズームレンズ２のズーミングを行
うズーム機構の一例を示し、第２図は吸着ノズル６に大
型の電子部品９が吸着され、第３図は小型の電子部品１
ｏが吸着された状態である。ズームレンズ２下端部には
ズームレンズ接合用リング２１が取り付けられ、このズ
ームレンズ接合用リング２１が固定用リング２２に相対
回転可能に挿入されている。ズームレンズ接合用リング
２１の外周面には一方向に傾斜した凸状２３が平行に形
成されており、固定用リング２２の内面には、この凸状
２３が噛み合う凹満２４が形成され、これらによりズー
ミングを行うヘリコイド機構が構成されている。このよ
うな構成では、モータ１１が駆動して、ズームレンズ接
合用レンズ２１または固定用リング２２の一方が他方に
対して相対回転することにより、電子部品の大きさに対
応したズームレンズ２のズーミングを行うことができる
。

次に、上記構成による電子部品の認識方法を説明する。

第４図は吸着ノズル６に吸着される電子部品を示し、（
ａ）は寸法ＷＸ９．を有した任意の大きさ（小型）の電
子部品、（ｂ）は寸法ＷＸＬを有した最大寸法の電子部
品であり、これらの電子部品の影像がテレビジョンカメ
ラｌに入力される。第５図はテレビジョンカメラ１に入
力された第４図（ｂ）の電子部品の画像であり、寸法Ｗ
’　Ｘ　Ｌ’となっている。この画像の寸法Ｗ’　Ｘ　
Ｌ’を基準画像として、画像処理装置３は寸法Ｗ’ＸＬ
’を記憶する。次に、吸着ノズル６に第４図（ａ）の任
意寸法の電子部品が吸着されると、その画像がテレビジ
ョンカメラ１に入力される。第６図（ａ）はこの電子部
品の画像であり、寸法Ｗ“×２゛となっている。

この画像において、Ｗ゛≧ｅ゛の場合、画像処理装置３
はＷ”・Ｉｆ’（第６図（ｂ））となる倍率を自動的に
算出し、その倍率をズームレンズ制御装置４に転送する
。これによりズームレンズ制御装置４はズームレンズの
自動ズーミングを行うため、第４図（ａ）の電子部品の
画像は第６図（ｂ）のように拡大されてテレビジョンカ
メラ１に入力される。このため、小型の電子部品でも、
その画像認識を精度良く行うことができる。

一方、第６図（ａ）の画像において、ｗ’＜ｐ’の場合
、画像処理装置３はβ゛・Ｌｏとなる倍率を自動的に算
出して、ズーミングを指令するため、その拡大画像がテ
レビジョンカメラ１に入力される。

このような制御では、電子部品の縦・横寸法のいずれか
長い寸法を基準画像と比較して、その倍率を自動的に設
定し、ズーミングを行うため、あらゆる寸法の電子部品
の認識が可能となる。

第７図（ａ）はテレビジョンカメラｌにおける画像格納
メモリの領域を示し、この領域内に同図（ｂ）で示す大
きさの画像が入力される。そしてこの領域の大きさαが
画像処理装置３に記憶されている。第８図（ａ）は任意
の大きさの電子部品の画像であり、その外周は長さβと
なっている。

第８図（ｂ）はこの電子部品がズーミングによって拡大
された画像であり、その外周は長さβ°となっている。

一方、第９図は最大寸法の電子部品の画像であり、その
外周は長さγとなっている。

この第９図に示す最大寸法の電子部品がテレビジョンカ
メラ１に画像認識された場合、画像処理装置３は画像メ
モリ領域の大きさαと外周γとの比率Ｋを設定する。こ
の設定の後第８図（ａ）で示す画像が入力されると、画
像処理装置３はその画像の外周βと画像メモリ領域αと
の比率がＫとなるように、倍率を自動的に設定する。こ
れにより自動的にズーミングが行われ、外周がβ゛とな
った拡大画像（第８図（ｂ））に基づいて認識を行うこ
とができる。

従って、このような制御ではテレビジョンカメラｌの画
像メモリ領域を記憶しておき、このメモリ領域の大きさ
と大きな寸法の電子部品の外周との比率を設定して、縮
倍率を調整するため、画像メモリ領域よりも大きな寸法
の電子部品であっても、その全体を確実に認識すること
ができる。このためテレビジョンカメラ１を移動させる
必要かなく、そのスペースが不要となるため、コンパク
ト化することができる。

（第２実施例） 第１０図は第１図に対応した本発明の第２実施例を示し
、照明具１５が電子部品８の下方から照射するように配
設されている。この構成では、テレビジョンカメラ１に
電子部品８の反射光が入射し、その反射光に基づいた画
像が入力される。従って、テレビジョンカメラ１には２
値化画像として入力される。

第１１図はテレビジョンカメラ１に入力された最大寸法
の電子部品の２値化画像であり、全体画像に対する白画
像の割合Ａが画像処理装置３に算出され記憶される。第
１２図（ａ）は新たに吸着ノズル６に吸着された任意の
大きさの電子部品の２値化画像である。この画像の入力
により画像処理装置３は全体画像に対する白画像の割合
がＡとなるように倍率を自動的に算出し、ズームレンズ
制御装置４に転送する。これによりズームレンズ制御装
置４は自動的にズーミングを行うため、第１２図（ｂ）
で示す拡大画像がテレビジョンカメラ１に人力され、こ
の拡大画像に基づいた画像認識が可能となる。

従ってこのような制御では、基準となる全体画像に対す
る白画像の割合に基づいて縮倍率が自動的に設定される
ため、電子部品の精度の良い画像認識を行うことができ
る。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の部品認識実装機によれば、
カメラ手段に入力された電子部品の画像に基づいて、自
動的に縮倍率を設定し、その縮倍率に合わせたズーミン
グを自動的に行うため、あらゆる大きさの電子部品の画
像認識を精度良く行うことができ、基板への確実な実装
が可能となると共に、カメラ手段の移動スペースも不要
となり、コンパクト化を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例における要部の側面図、第
２図および第３図は電子部品に対するズミング機構の作
動を示す側面図、第４図（ａ）（ｂ）は電子部品の大き
さの一例を示す平面図、第５図および第６図（ａ）、（
ｂ）は画像認識の作動を示す画像図、第７図（ａ）、（
ｂ）はテレビジョンカメラの画像メモリ領域を示す図、
第８図（ａ）、（ｂ）および第９図は画像メモリ領域に
基づいた作動を示す画像図、第１０図は本発明の第２実
施例の要部を示す側面図、第１１図および第１２図（ａ
）、（ｂ）はその画像認識の作動を示す画像図、第１３
図は従来装置の構成を示す斜視図である。 ■・・・カメラ手段 ２・・・ズームレンズ ３・・・画像処理装置 ４・・・ズームレンズ制御装置 ５・・・装着ヘッド ８・・・電子部品 ・・・カメラ手段 ・・・ズームレンズ ・・・画像処理装置 ・・・ズームレンズ制御装置 ・・・装着ヘッド ・・・電子部品 Ｔ６ 図 （ａ） ｂノ 第 図 第 図 （ａ） （ｂ） 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）装着ヘッドが電子部品を保持しながら移動して基
   板への電子部品の実装を行う装置において、前記装着ヘ
   ッドに保持された電子部品の部品認識位置下方に設けら
   れ電子部品の画像が入力されるカメラ手段と、このカメ
   ラ手段に取り付けられたレンズをズーミングするズーム
   機構と、前記カメラ手段に入力された電子部品の画像に
   基づいて縮倍率を自動的に設定してズーム機構を制御す
   る制御手段とを備えていることを特徴とする部品認識実
   装機。