JPH0831715B2 - リード付き部品の位置補正方法 - Google Patents

リード付き部品の位置補正方法

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JPH0831715B2
JPH0831715B2 JP2039264A JP3926490A JPH0831715B2 JP H0831715 B2 JPH0831715 B2 JP H0831715B2 JP 2039264 A JP2039264 A JP 2039264A JP 3926490 A JP3926490 A JP 3926490A JP H0831715 B2 JPH0831715 B2 JP H0831715B2
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JP2039264A
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正治 杭ノ瀬
和隆 池田
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、主として面実装用の部品を回路基板に移送
する過程で、回路基板上の実装位置に対する位置決めを
正確に行えるようにするリード付き部品の位置補正方法
に関するものである。
【従来の技術】
一般に、部品を回路基板に自動的に装着する際には、
部品を供給するフィーダから吸着ヘッドを備えた移送装
置によって部品を吸着して取り出し、回路基板に設定さ
れた実装位置まで部品を吸着したまま移送して装着す
る。このような装着方法では、移送装置と部品との相対
位置が必ずしも一定しないから、移送装置と部品との相
対位置に基づいて、回路基板上の実装位置に対する移送
装置の相対位置を補正する必要がある。とくに、部品と
してリードの本数が非常に多い面実装用の部品を用いる
ような場合には、隣接するリード間のピッチが小さく、
わずかに位置がずれても誤配線につながる。 そこで、誤配線が生じないように、移送装置で部品を
移送している過程で移送装置に対する部品の位置を検出
し、検出された部品の位置に応じて移送中の部品の位置
ずれを補正して実装位置に正確に位置合わせをすること
が考えられている。 このような部品の位置補正装置において部品の位置を
検出する方法としては、部品のリードの画像に基づいて
検出する方法が提案されている(特開昭63−88896号公
報)。
【発明が解決しようとする課題】
ところで、画像入力装置からの画像に基づいて画像上
での部品の位置が正確に検出できたとしても、移送装置
の吸着ヘッドと部品との相対位置が正確に把握されてい
なければ、部品の位置を補正する正確な補正量が得られ
ず、回路基板上の実装位置に部品を精度よく位置決めす
ることができないという問題が生じる。 一方、部品を吸着する装置に基準マークを設け画像入
力装置により部品のリードとともに基準マークを撮像
し、基準マークとリードとの相対位置の位置データをあ
らかじめ設定した基準の位置データと比較し、その誤差
に基づいて部品の位置を補正する方法も提案されている
(実開昭63−44481号)。この方法を採用すれば、部品
を吸着する装置と部品との相対位置を把握できるとはい
うものの、基準マークに対するリードの相対位置を位置
の補正量としてそのまま用いるものであるから、部品の
位置の検出精度にリードの位置精度が大きく反映するこ
とになる。たとえば、面実装用の集積回路などの部品で
はリードが変形しやすいものであるから、上記方法をこ
の種の部品に採用しても部品の位置を精度よく検出する
ことができないという問題がある。結局、この種の部品
はリードのピッチが非常に小さく、部品の位置を精度と
くによく検出することが要求されるにもかかわらず、上
記方法ではリードのピッチに対する部品の位置の検出精
度が不十分になるという問題がある。 本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、
移送装置と部品との正確な位置関係を求めることができ
るようにして、ひいては部品の位置決めを精度よく行え
るようにしたリード付き部品の位置補正方法を提供しよ
うとするものである。
【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、矩形状のパッケ
ージの4辺にそれぞれ複数本ずつのリードが突設された
部品を回路基板上の実装位置まで移送装置により移送す
る過程で部品を画像入力装置により撮像し、画像入力装
置により得られた画像上での部品の位置に基づいて回路
基板上の実装位置に対する部品の位置を補正するように
移送装置を制御するリード付き部品の位置補正方法にお
いて、移送装置における画像入力装置との対向面で部品
とは異なる部位に基準マークを形成し、上記画像内で部
品の各リードの代表点の位置を検出するとともにパッケ
ージの各辺ごとにリードの代表点の並びの中点を求め、
パッケージの互いに対向する辺における上記中点同士を
結ぶ直線の交点を部品の中心として求め上記画像の座標
軸に対する上記直線の交角を部品の傾きとして求めた
後、部品の上記中心と基準マークとの相対位置を求め、
次に移送装置において部品を吸着する吸着ヘッドの中心
位置と基準マークとの既知である位置関係から吸着ヘッ
ドの中心に対する部品の中心の相対位置を求め、この相
対位置を部品の位置を補正する補正量とするのである。
【作用】
本発明方法によれば、上記画像内で部品の各リードの
代表点の位置を検出するとともにパッケージの各辺ごと
にリードの代表点の並びの中点を求め、パッケージの互
いに対向する辺における上記中点同士を結ぶ直線の交点
を部品の中心として求めるから、部品に設けられた複数
のリードを用いて部品の中心を決定し、リード付きの部
品の中心の位置を精度よく求めることができる。とく
に、リードの代表点の並びを用いて部品の中心を決定す
るから、画像内の座標軸に対して部品が傾いていたとし
てもリードの代表点の並びによってパッケージの各辺に
沿った直線を決定し、この直線上で上記代表点の並びの
中点を求めることができ、結果的に部品の傾きにかかわ
りなく部品の中心を求めることが可能になる。また、パ
ッケージの各辺ごとのリードの代表点の並びの中点を結
ぶ直線と、画像の座標軸との交角を部品の傾きとして求
めることができ、部品の中心の位置と傾きとを大部分を
同じ手順とし、かつ互いに他方に依存させずに求めるこ
とができる。このように部品の中心の位置を精度よく決
定することができるから、移送装置の吸着ヘッドに対す
る部品の相対位置を正確に認識することができ、結果的
に実装位置に対して部品を正確に位置決めすることがで
きるのである。
【実施例】
本実施例で用いる部品1は面実装用であって、直方体
状に形成されたパッケージ1aの4周にそれぞれ複数本の
リード1bが突設された形状を有している。部品1は、移
送装置2の吸着ヘッド2aによって吸着されて第2図の
位置でフィーダやトレー等から取り出され、第2図の
位置まで移送されて回路基板3の実装位置に装着され
る。また、移送装置2による移送過程の位置におい
て、ITVカメラ等の画像入力装置4によって部品1が撮
像され、第1図に示すように、画像入力装置4によって
得られた画像は制御装置5に入力されて、リード1bなど
の画像に基づいて部品1の位置が判定されるとともに、
その位置に応じて実装位置に合致するように部品1の位
置が補正される。 ところで、移送装置2には、第1図に示すように、画
像入力装置4との対向面に基準マーク2bが形成されてい
る。この基準マーク2bは、吸着ヘッド2aの中心位置に対
する位置が固定されており、吸着ヘッド2aに部品1が吸
着された状態で、部品1と重複しない位置に設けられて
いる。画像入力装置4は、部品1と基準マーク2bとを同
時に撮像できる大きさの視野を有しており、得られた画
像は制御装置5に入力される。制御装置5では、画像入
力装置4により撮像された画像に対して2値化や細線化
などの周知の画像処理を行い、第3図に示すように、部
品1と基準マーク2bとに対応する画像が得られるように
する。また、このような画像が得られるように、画像入
力装置4での撮像時の照明が考慮される。 次に、第3図に示すような画像上で、基準マーク2bの
中心O1の座標(x1,y1)と、部品1の中心O2の座標(x2,
y2)が求められる。基準マーク2bの中心O1は、基準マー
ク2bの画像の重心を求めるなどの手法を用いればよい。
また、部品1の中心O2については、たとえば、第5図お
よび第6図に示すような手法を用いればよい。すなわ
ち、まず、すべてのリード1bの中心点a〜pについて座
標を求め、パッケージ1aの各辺毎にリード1bの並びの中
点を求める。これには、パッケージ1aの各辺毎にリード
1bの中心点a〜pのX座標の平均値とY座標の平均値と
をそれぞれ求め、その平均値をパッケージ1aの各辺にお
けるリード1bの並びの中点q〜tの座標とする。次に、
互いに対向する辺の中点q〜t同士を結ぶ直線l1,l2
交点を求め、この交点を部品1の中心O2とし、画像内で
設定された座標軸と、上記直線l1,l2との交角を部品1
の傾き角度θとする。以上のようにして、基準マーク2b
の中心O1の座標と部品1の中心O2の座標とが求められる
のである。なお、各リード1bの中点a〜pに基づいてパ
ッケージ1aの各辺におけるリード1bの並びの中点q〜t
を求めているが、各リード1bの先端縁の中点など、他の
代表点を用いてもよいのはもちろんのことである。 上述のように、部品1の中心O2の座標(x2,y2)を求
めるようにすれば、リード1bの代表点の座標に基づいて
はいるものの、各辺におけるリード1bの代表点の座標の
平均値としてリード1bの並びの中点q〜tを求め、さら
にこれらの中点q〜t同士を結ぶ直線l1,l2の交点を求
めることで、リード1bの変形による影響がほとんど除去
されることになり、結果的にリード1bの多少に変形によ
らず中心O2の座標(x2,y2)を再現性よく求めることが
できるのである。これは、部品1の位置の代表として中
心O2の座標(x2,y2)を用いたことによるものである。 基準マーク2bの中心O1の座標(x1,y1)と、吸着ヘッ
ド2aの中心O3の座標(x3,y3)との間の変位量(Δx13,
Δx13)はあらかじめ規定されているから、基準マーク2
bの中心O1の座標(x1,y1)が求められると、吸着ヘッド
2aの中心O3の座標(x3,y3)は、 x3=x1+Δx13 y3=y1+Δy13 として求められる。また、部品1の中心O2の座標(x2,y
2)が求められているから、吸着ヘッド2aの中心O3と部
品1の中心O2との位置関係(Δx,Δy)は、吸着ヘッド
2a側を基準にして、 Δx=x2−(x1+Δx13) =Δx12−Δx13 Δy=y2−(y1+Δy13) =Δy12−Δy13 で与えられる。ただし、Δx12=x2−x1、Δy12=y2−y1
である。以上のようにして、吸着ヘッド2aの中心O3の画
像が得られないにもかかわらず、基準マーク2bの中心O1
の画像によって、吸着ヘッド2aの中心O3の座標(x3,
y3)を正確に求めることができ、その結果として、吸着
ヘッド2aの中心O3からの部品1の中心O2のずれを正確に
求めることができるのである。すなわち、回路基板3上
の実装位置に部品1を正確に位置決めできるように正確
な補正量を得ることができるのである。以上のようにし
て補正量を求める動作を第4図に示す。
【発明の効果】
本発明は上述のように、矩形状のパッケージの4辺に
それぞれ複数本ずつのリードが突設された部品を回路基
板上の実装位置まで移送装置により移送する過程で部品
を画像入力装置により撮像し、画像入力装置により得ら
れた画像上での部品の位置に基づいて回路基板上の実装
位置に対する部品の位置を補正するように移送装置を制
御するリード付き部品の位置補正方法において、移送装
置における画像入力装置との対向面で部品とは異なる部
位に基準マークを形成し、上記画像内で部品の各リード
の代表点の位置を検出するとともにパッケージの各辺ご
とにリードの代表点の並びの中点を求め、パッケージの
互いに対向する辺における上記中点同士を結ぶ直線の交
点を部品の中心として求め上記画像の座標軸に対する上
記直線の交角を部品の傾きとして求めた後、部品の上記
中心と基準マークとの相対位置を求め、次に移送装置に
おいて部品を吸着する吸着ヘッドの中心位置と基準マー
クとの既知である位置関係から吸着ヘッドの中心に対す
る部品の中心の相対位置を求め、この相対位置を部品の
位置を補正する補正量とするものであり、画像内で部品
の各リードの代表点の位置を検出するとともにパッケー
ジの各辺ごとにリードの代表点の並びの中点を求め、パ
ッケージの互いに対向する辺における上記中点同士を結
ぶ直線の交点を部品の中心として求めるから、部品に設
けられた複数のリードを用いて部品の中心を決定し、リ
ード付きの部品の中心の位置を精度よく求めることがで
きるという利点がある。とくに、リードの代表点の並び
を用いて部品の中心を決定するから、画像内の座標軸に
対して部品が傾いていたとしてもリードの代表点の並び
によってパッケージの各辺に沿った直線を決定し、この
直線上で上記代表点の並びの中点を求めることができ、
結果的に部品の傾きにかかわりなく部品の中心を求める
ことが可能になる。また、パッケージの各辺ごとのリー
ドの代表点の並びの中点を結ぶ直線と、画像の座標軸と
の交角を部品の傾きとして求めることができ、部品の中
心の位置と傾きとを大部分を同じ手順とし、かつ互いに
他方に依存させずに求めることができる。このように部
品の中心の位置を精度よく決定することができるから、
移送装置の吸着ヘッドに対する部品の相対位置を正確に
認識することができ、結果的に実装位置に対して部品を
正確に位置決めすることができるという効果を奏するの
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す概略構成図、第2図は同
上における部品の実装過程を示す動作説明図、第3図な
いし第6図は同上の動作説明図である。 1……部品、1a……パッケージ、1b……リード、2……
移送装置、2a……吸着ヘッド、2b……基準マーク、3…
…回路基板、4……画像入力装置、5……制御装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】矩形状のパッケージの4辺にそれぞれ複数
    本ずつのリードが突設された部品を回路基板上の実装位
    置まで移送装置により移送する過程で部品を画像入力装
    置により撮像し、画像入力装置により得られた画像上で
    の部品の位置に基づいて回路基板上の実装位置に対する
    部品の位置を補正するように移送装置を制御するリード
    付き部品の位置補正方法において、移送装置における画
    像入力装置との対向面で部品とは異なる部位に基準マー
    クを形成し、上記画像内で部品の各リードの代表点の位
    置を検出するとともにパッケージの各辺ごとにリードの
    代表点の並びの中点を求め、パッケージの互いに対向す
    る辺における上記中点同士を結ぶ直線の交点を部品の中
    心として求め上記画像の座標軸に対する上記直線の交角
    を部品の傾きとして求めた後、部品の上記中心と基準マ
    ークとの相対位置を求め、次に移送装置において部品を
    吸着する吸着ヘッドの中心位置と基準マークとの既知で
    ある位置関係から吸着ヘッドの中心に対する部品の中心
    の相対位置を求め、この相対位置を部品の位置を補正す
    る補正量とすることを特徴とするリード付き部品の位置
    補正方法。
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