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JPH10312450A - Shape recognition device and shape recognition method - Google Patents

Shape recognition device and shape recognition method

Info

Publication number
JPH10312450A
JPH10312450A JP9122253A JP12225397A JPH10312450A JP H10312450 A JPH10312450 A JP H10312450A JP 9122253 A JP9122253 A JP 9122253A JP 12225397 A JP12225397 A JP 12225397A JP H10312450 A JPH10312450 A JP H10312450A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shape
uneven portion
recognizing
illumination light
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9122253A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akihiko Ueda
暁彦 上田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP9122253A priority Critical patent/JPH10312450A/en
Publication of JPH10312450A publication Critical patent/JPH10312450A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、短時間でかつ信頼性高く物体の形状
を認識し得る形状認識装置及び形状認識方法を実現しよ
うとするものである。 【解決手段】一面側に凹凸部が形成された物体の凹凸部
の形状を認識する形状認識装置及び形状認識方法におい
て、物体を所定状態に固定保持した状態で、物体の凹凸
部を所定の第1の方向から撮影しながら、当該凹凸部に
第1の方向に対して斜め方向から照明光を照射し、撮影
により得られる画像上での照明光の凹凸部における反射
光量に基づいて、当該凹凸部の形状を認識するようにし
たことにより、物体の一面のうち凹凸部の傾斜面が最も
明るく輝くことを利用して当該凹凸部の形状認識を行う
ことができ、かくして短時間でかつ信頼性高く物体の一
面に形成された凹凸部の形状を認識し得る形状認識装置
及び形状認識方法を実現し得る。
An object of the present invention is to realize a shape recognizing device and a shape recognizing method capable of recognizing a shape of an object in a short time and with high reliability. A shape recognizing device and a shape recognizing method for recognizing a shape of an uneven portion of an object having an uneven portion formed on one surface side, wherein the object is fixedly held in a predetermined state, and the uneven portion of the object is fixed to a predetermined state. Irradiation light is applied to the uneven portion obliquely with respect to the first direction while photographing from the first direction, and the unevenness is reflected based on the amount of illumination light reflected by the uneven portion on the image obtained by imaging. By recognizing the shape of the part, it is possible to recognize the shape of the uneven part by utilizing the fact that the inclined surface of the uneven part shines brightest on one surface of the object, and thus the reliability is reduced in a short time A shape recognizing device and a shape recognizing method capable of recognizing the shape of a concavo-convex portion formed on one surface of an object at a high position can be realized.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【目次】以下の順序で本発明を説明する。[Table of Contents] The present invention will be described in the following order.

【0002】発明の属する技術分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 発明の実施の形態 (1)原理(図1) (2)実施の形態による部品認識装置の構成(図2〜図
5) (3)実施の形態による動作及び効果 (4)他の実施の形態(図6) 発明の効果
BACKGROUND OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention Means for Solving the Problems Embodiments of the Invention (1) Principle (FIG. 1) (2) Configuration of Component Recognition Apparatus According to Embodiment (FIGS. 2 to 5) (3) Operation and Effect of Embodiment (4) Other Embodiment (FIG. 6) Effect of the Invention

【0003】[0003]

【発明の属する技術分野】本発明は形状認識装置及び形
状認識方法に関し、例えば表面に微小な凹凸が形成され
た電子部品の種類を判別してそれぞれ対応する実装対象
に実装する実装装置に適用して好適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shape recognizing device and a shape recognizing method, and more particularly to a shape recognizing device and a recognizing method for discriminating types of electronic components having fine irregularities on a surface and mounting them on corresponding mounting objects. It is suitable.

【0004】[0004]

【従来の技術】従来、この種の実装装置においては、順
次1個ずつ供給される電子部品を所定状態に固定保持し
て一面側から照明光を均一に照射すると共に、このとき
の電子部品の一面の様子をその真下に配置されたカメラ
を用いて撮影し、カメラの出力に基づき得られた画像上
で電子部品の反射光の光量変化(すなわち画像の濃淡の
度合い)を計算することにより、当該計算結果に基づい
て電子部品の種類を判別するようになされていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, in this type of mounting apparatus, electronic components supplied one by one are fixedly held in a predetermined state, and illumination light is uniformly irradiated from one surface side. By taking a picture of one side using a camera arranged directly below, and calculating the change in the amount of reflected light of the electronic component (that is, the degree of shading of the image) on an image obtained based on the output of the camera, The type of the electronic component is determined based on the calculation result.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
照射光を電子部品の一面に均一に入射させて得られる反
射光の光量変化を画像処理する方法によれば、画像全体
に亘つて濃淡の度合いを計算処理しなければならず、さ
らに濃淡の度合いが微小な差異しかないため計算時間が
非常に長くかかるという問題があつた。
However, according to the method of performing image processing of the change in the amount of reflected light obtained by uniformly irradiating the irradiation light on one surface of the electronic component as described above, it is possible to obtain a dark and light image over the entire image. The degree has to be calculated, and the degree of shading has only a slight difference, so that the calculation time is very long.

【0006】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、短時間でかつ信頼性高く物体の形状を認識し得る形
状認識装置及び形状認識方法を提案しようとするもので
ある。
The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to propose a shape recognizing apparatus and a shape recognizing method capable of recognizing the shape of an object in a short time and with high reliability.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、一面側に凹凸部が形成された物体
の凹凸部の形状を認識する形状認識装置において、物体
を所定状態に固定保持する保持手段と、保持手段により
固定保持された物体の凹凸部を所定方向から撮影する撮
影手段と、保持手段により固定保持された物体の凹凸部
に、撮影手段の光軸に対して斜め方向から照明光を照射
する照明手段と、撮影手段の出力に基づき得られる画像
上での照明光の凹凸部の傾斜面における反射光量に基づ
いて、当該凹凸部の形状を認識する認識手段とを備える
ようにする。
According to the present invention, there is provided a shape recognition apparatus for recognizing the shape of an uneven portion of an object having an uneven portion formed on one surface side, wherein the object is fixedly held in a predetermined state. Holding means, a photographing means for photographing the uneven portion of the object fixed and held by the holding means from a predetermined direction, and a concave and convex part of the object fixed and held by the holding means, from an oblique direction with respect to the optical axis of the photographing means. An illumination unit that emits illumination light, and a recognition unit that recognizes the shape of the uneven portion based on the amount of reflected light of the uneven portion of the uneven portion on the image obtained based on the output of the photographing unit. To

【0008】また本発明においては、一面側に凹凸部が
形成された物体の凹凸部の形状を認識する形状認識方法
において、物体を所定状態に固定保持した状態で、物体
の凹凸部を所定の第1の方向から撮影しながら、当該凹
凸部に第1の方向に対して斜め方向から照明光を照射
し、撮影により得られる画像上での照明光の凹凸部の傾
斜面における反射光量に基づいて、当該凹凸部の形状を
認識するようにする。
Further, according to the present invention, in a shape recognition method for recognizing a shape of an uneven portion of an object having an uneven portion formed on one surface side, the uneven portion of the object is fixed and held in a predetermined state. While photographing from the first direction, the projection / recess portion is irradiated with illumination light from an oblique direction to the first direction, and based on the amount of illumination light reflected on the inclined surface of the projection / recess portion on an image obtained by photography. Thus, the shape of the uneven portion is recognized.

【0009】このようにして物体の一面に対して照明光
が斜め方向に入射されたとき、凹凸部の傾斜面で反射さ
れた反射光量の方が当該傾斜面以外で反射された反射光
量よりも格段と多くなることから、物体の一面のうち凹
凸部の傾斜面が最も明るく輝くことを利用して当該凹凸
部の形状認識を行うことができる。
In this way, when the illumination light is incident on one surface of the object in an oblique direction, the amount of light reflected on the inclined surface of the uneven portion is greater than the amount of light reflected on the other surface than the inclined surface. Since the number of the irregularities increases remarkably, it is possible to recognize the shape of the irregularities by utilizing the fact that the inclined surface of the irregularities shines brightest on one surface of the object.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施の形態を詳述する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0011】(1)原理 図1に示すように、所定状態に固定保持された電子部品
1の一面1Aに斜め下方向から照明光L1を照射すると
共に、このときの一面1Aの様子をその真下に配置され
たカメラ(図示せず)により撮影する場合について考え
る。なお、以下の説明では、説明を簡単にするため、カ
メラの光軸K1及び照明光L1の光軸がいずれも紙面と
同じ平面内にあるものとする。
(1) Principle As shown in FIG. 1, one side 1A of the electronic component 1 fixed and held in a predetermined state is irradiated with illumination light L1 from an obliquely downward direction. Let us consider a case where an image is taken by a camera (not shown) arranged in the camera. In the following description, for the sake of simplicity, it is assumed that the optical axis K1 of the camera and the optical axis of the illumination light L1 are both in the same plane as the paper.

【0012】まず電子部品1の一面1Aに対して角度θ
1 で照明光L1を照射した場合、当該一面1Aに形成さ
れた凹凸部2のうちエツジ側の傾斜面(以下、これをエ
ツジ面と呼ぶ)2Aが最も明るく輝き、当該エツジ面2
A上の所定の点P1 がカメラの光軸K1上に現れる。こ
のとき点P1 からエツジ面2Aに対して立てた法線をV
1とすると、法線V1に対する照射光L1の光軸の入射
角θ2 は、法線V1に対するカメラの光軸K1の反射角
θ3 と同一角度となる。
First, the angle θ with respect to one surface 1A of the electronic component 1 is set.
When the illumination light L1 is irradiated in 1 , the inclined surface 2A on the edge side (hereinafter referred to as the edge surface) 2A among the uneven portions 2 formed on the one surface 1A shines brightest, and the edge surface 2A
P 1 given point on the A appears on the optical axis K1 of the camera. V normals standing for this time edge face 2A from the point P 1
When 1, the incident angle theta 2 of the optical axis of the irradiation light L1 with respect to the normal line V1 is a reflection angle theta 3 identical angle of the optical axis K1 of the camera with respect to the normal V1.

【0013】これに対して電子部品1の凹凸部2におけ
るエツジ面2A以外の平面部分に照明光L1を照射した
場合、当該平面部分に対して角度θ1 で反射され、この
ときの反射光の光軸はカメラの光軸K1に対して角度
(θ2 +θ3 )もずれることとなる。
On the other hand, when illuminating light L1 is applied to a flat portion other than the edge surface 2A in the concave / convex portion 2 of the electronic component 1, the light is reflected at an angle θ 1 with respect to the flat portion. The optical axis also deviates by an angle (θ 2 + θ 3 ) from the optical axis K1 of the camera.

【0014】従つて電子部品1のエツジ面2A(点
1 )で反射された反射光L2の方が、当該エツジ面2
A以外の平面部分で反射された反射光に対して格段と光
量が多いことから、カメラの出力に基づき得られる画像
上には電子部品1のエツジ面2Aと当該エツジ面2A以
外の平面部分を含む一面1Aとの濃淡の度合いの相違が
明確に表示される。
Therefore, the reflected light L2 reflected on the edge surface 2A (point P 1 ) of the electronic component 1 is more likely to be reflected on the edge surface 2A.
Since the amount of light is much larger than the amount of light reflected by the plane portion other than A, the edge surface 2A of the electronic component 1 and the flat portion other than the edge surface 2A are displayed on an image obtained based on the output of the camera. The difference in the degree of shading from the included one surface 1A is clearly displayed.

【0015】(2)実施の形態による部品認識装置の構
成 図2において、10は全体として本発明を適用した部品
認識装置を示し、架台11の内部に装置10全体を制御
する制御部12が配置されている。この架台11上には
支柱13を介してガイド部材14が固定されており、こ
のガイド部材14に当該ガイド部材14に沿つて矢印a
で示す右方向又はこれとは逆の左方向に移動自在に第1
の可動体15が取り付けられている。
(2) Configuration of Component Recognition Apparatus According to Embodiment In FIG. 2, reference numeral 10 denotes a component recognition apparatus to which the present invention is applied as a whole, and a control unit 12 for controlling the entire apparatus 10 is disposed inside a gantry 11. Have been. A guide member 14 is fixed on the gantry 11 via a column 13, and the guide member 14 has an arrow a along the guide member 14.
Movably in the right direction or the left direction opposite to the first direction.
Movable body 15 is attached.

【0016】このとき第1の可動体15には、上方向
(矢印b)及びこれと逆の下方向に移動自在に、かつ矢
印rで示す回転方向に回転自在に第2の可動体16が挿
着されると共に、当該第2の可動体16の下端には、図
示しない負圧供給源と接続された吸着ノズル17が設け
られている。
At this time, the first movable body 15 is provided with a second movable body 16 so as to be movable upward (arrow b) and downward in the opposite direction, and rotatable in the rotational direction indicated by arrow r. At the lower end of the second movable body 16, a suction nozzle 17 connected to a negative pressure supply source (not shown) is provided.

【0017】さらに架台11上には、第1の可動体15
がガイド部材14の一端側に設定された原点位置に位置
したときに吸着ノズル17の先端面と対向するように部
品供給台18が配置されている。
Further, on the gantry 11, a first movable body 15
The component supply table 18 is disposed so as to face the distal end surface of the suction nozzle 17 when is located at the origin position set on one end side of the guide member 14.

【0018】これによりこの部品認識装置10において
は、制御部12が所定のタイミングで第1及び第2の可
動体15及び16と、上述の負圧供給源とを駆動させる
ことによつて、図示しない部品供給機構により部品供給
台18上に位置決めした状態で供給される電子部品1を
吸着ノズル17の先端に吸着保持し、これをガイド部材
14に沿つて右方向に搬送するようになされている。
As a result, in the component recognition apparatus 10, the control unit 12 drives the first and second movable bodies 15 and 16 and the above-described negative pressure supply at a predetermined timing, thereby The electronic component 1 supplied in a state where it is positioned on the component supply table 18 by a component supply mechanism that is not attached is suction-held at the tip of the suction nozzle 17, and is transported rightward along the guide member 14. .

【0019】このため架台11上には、横方向に移動す
る吸着ノズル17により吸着保持された電子部品1を下
方向から撮影し得るようにカメラ19が配設されてお
り、かくして当該カメラ19の出力に基づいて制御部1
2が吸着ノズル17に吸着保持された電子部品1の状態
(回転の有無等)を認識し得るようになされている。
For this reason, a camera 19 is arranged on the gantry 11 so that the electronic component 1 sucked and held by the suction nozzle 17 moving in the lateral direction can be photographed from below. Control unit 1 based on output
2 is capable of recognizing a state of the electronic component 1 sucked and held by the suction nozzle 17 (whether or not the electronic component 1 rotates).

【0020】かかる構成に加えこの部品認識装置10の
場合、架台11上にはカメラ19を取り囲むように第1
〜第8の光源部20A〜20Hが互いに対向するように
ほぼ45度ずつ異なる角位置に対称的に配設されている。
実際上図3に示すように、吸着ノズル17がカメラ19
の真上に位置した状態において、第1〜第8の光源部2
0A〜20Hは、吸着ノズル17に吸着保持された電子
部品1を斜め下方向の相異なる側から見上げるように、
それぞれ電子部品1の凹凸部2におけるエツジ面2Aに
対し、カメラ19の光軸K10に対して所定の入射角度
で照明光L10A〜L10Hを照射し得るようになされ
ている。
In addition to the above configuration, in the case of the component recognition device 10, the first
To the eighth light source units 20A to 20H are symmetrically disposed at different angular positions substantially every 45 degrees so as to face each other.
In practice, as shown in FIG.
The first to eighth light source units 2 are located just above
0A to 20H are such that the electronic component 1 sucked and held by the suction nozzle 17 is looked up from different sides in a diagonally downward direction.
Irradiation light L10A to L10H can be applied to the edge surface 2A of the uneven portion 2 of the electronic component 1 at a predetermined incident angle with respect to the optical axis K10 of the camera 19.

【0021】これら第1〜第8の光源部20A〜20H
は、カメラ19の光軸K10に沿つて上方向及びこれと
逆の下方向に照明光L10A〜L10Hの照射角度を調
整し得るようになされている。従つてオペレータは、電
子部品1の凹凸部2におけるエツジ面2Aの傾斜度に応
じて第1〜第8の光源部20A〜20Hの照射角度を予
め設定しておくようにする。
The first to eighth light source units 20A to 20H
Is adapted to adjust the irradiation angles of the illumination lights L10A to L10H in the upward direction along the optical axis K10 of the camera 19 and in the downward direction opposite thereto. Therefore, the operator sets the irradiation angles of the first to eighth light source units 20A to 20H in advance according to the inclination of the edge surface 2A in the uneven portion 2 of the electronic component 1.

【0022】また第1〜第8の光源部20A〜20H
は、制御部12から供給される制御信号S2A〜S2H
に基づいて照明光L10A〜L10Hを点滅するように
なされている。このときの電子部品1の凹凸部2が形成
された一面1A側の状態はカメラ19により撮影され、
これが画像信号S2として制御部12に供給される。
The first to eighth light source units 20A to 20H
Are control signals S2A to S2H supplied from the control unit 12.
Illuminating light L10A to L10H is flickered based on. At this time, the state of the one surface 1A side on which the uneven portion 2 of the electronic component 1 is formed is photographed by the camera 19,
This is supplied to the control unit 12 as an image signal S2.

【0023】制御部12は、供給される画像信号S2に
基づいて上述のように電子部品1の状態を認識し、必要
に応じて第2の可動体16の駆動機構に制御信号S3を
送出することにより第2の可動体16を駆動させ、かく
して電子部品1の状態を補正させる。
The control unit 12 recognizes the state of the electronic component 1 based on the supplied image signal S2 as described above, and sends a control signal S3 to the drive mechanism of the second movable body 16 as necessary. Thus, the second movable body 16 is driven, and thus the state of the electronic component 1 is corrected.

【0024】またこのとき制御部12は、画像信号S2
にグレー処理等の所定の信号処理を施すことにより、当
該画像信号S2に基づき得られる画像上での、第1〜第
8の光源部20A〜20Hからの照明光L10A〜L1
0Hによりエツジ面2Aに現れる明るく輝く部分(すな
わちエツジ面2Aにおける反射光量の総和)(以下、こ
れを明輝部分と呼ぶ)を検出し、当該検出結果に基づい
て電子部品1の一面1Aの形状を認識する。
Further, at this time, the control unit 12 outputs the image signal S2
By performing predetermined signal processing such as gray processing on the images obtained on the basis of the image signal S2, the illumination light L10A to L1 from the first to eighth light source units 20A to 20H.
0H, a brightly shining portion appearing on the edge surface 2A (that is, the sum of reflected light amounts on the edge surface 2A) (hereinafter referred to as a bright portion) is detected, and the shape of one surface 1A of the electronic component 1 is determined based on the detection result. recognize.

【0025】ここで、実際上制御部12においては、図
4に示すようにCPU(Central Processing Unit )3
0を含むマイクロコンピユータ構成でなり、当該CPU
30が図5に示す形状認識処理手順RT1に従つて順次
所定の処理を施すようにして、上述のように電子部品1
の凹凸部2の形状認識を行うようになされている。
Here, in the control unit 12, the CPU (Central Processing Unit) 3 as shown in FIG.
0, and the CPU
30 sequentially performs predetermined processing according to the shape recognition processing procedure RT1 shown in FIG.
The shape of the concave / convex portion 2 is recognized.

【0026】CPU30は、部品供給部18に供給され
た電子部品1が吸着ノズル17の先端に吸着されると、
形状認識処理手順RT1(図5)をステツプSP1にお
いて開始し、続くステツプSP2において第1の可動体
15の駆動機構(図示せず)に対するサーボ回路31に
移動命令信号S10を与えることにより、吸着ノズル1
7に吸着保持された電子部品1が図3のようにカメラ1
9の視野内の所定位置(カメラ19の光軸K10上)に
位置するように第1の可動体15を移動させる。
When the electronic component 1 supplied to the component supply unit 18 is sucked to the tip of the suction nozzle 17,
The shape recognition processing procedure RT1 (FIG. 5) is started in step SP1, and in the next step SP2, a movement command signal S10 is given to a servo circuit 31 for a driving mechanism (not shown) of the first movable body 15, so that the suction nozzle 1
As shown in FIG. 3, the electronic component 1 sucked and held by
The first movable body 15 is moved so as to be located at a predetermined position (on the optical axis K10 of the camera 19) in the field of view 9.

【0027】次いでCPU30は、ステツプSP3に進
み、当該ステツプSP3において電子部品1が所定位置
に位置決めされるのを待ち受けると共に、この後サーボ
回路31から供給される位置決め完了信号S11により
電子部品1が所定位置に位置決めされたことを確認する
と、ステツプSP4に進んで第1〜第8の光源部20A
〜20Hのスイツチ回路(以下、これらを第1〜第8の
スイツチ回路と呼ぶ)32〜39にオン/オフ信号S1
2〜S19を送出することにより、第1〜第8の光源部
20A〜20Hを点灯させる。
Next, the CPU 30 proceeds to step SP3, waits for the electronic component 1 to be positioned at a predetermined position in the step SP3, and thereafter, the electronic component 1 is determined by the positioning completion signal S11 supplied from the servo circuit 31. When it is confirmed that the light source is positioned at the position, the process proceeds to step SP4 and the first to eighth light source units 20A are set.
To 20H switch circuits (hereinafter, referred to as first to eighth switch circuits) 32 to 39.
By sending 2 to S19, the first to eighth light source units 20A to 20H are turned on.

【0028】続いてCPU30は、ステツプSP5に進
み、画像取込み部40に画像取込み命令信号S20を送
出することにより、カメラ19(図3)から画像取込み
部40に供給される画像信号S2に基づく画像データD
1を取り込ませ、これをフレームメモリ41に格納させ
る。
Subsequently, the CPU 30 proceeds to step SP5 and sends an image capture command signal S20 to the image capture section 40, whereby the image based on the image signal S2 supplied from the camera 19 (FIG. 3) to the image capture section 40. Data D
1 is fetched and stored in the frame memory 41.

【0029】次いでCPU30は、ステツプSP6に進
んで第1〜第8のスイツチ回路32〜39にオン/オフ
信号S12〜S19を送出することにより、第1〜第8
の光源部20A〜20Hを消灯させると共に、続くステ
ツプSP7においてフレームメモリ41に格納された画
像データD1に基づいて第1〜第8の光源部20A〜2
0Hからの照明光L10A〜L10Hにより電子部品1
の一面1Aに現れた明輝部分をそれぞれ検出し、これら
を記憶する。
Next, the CPU 30 proceeds to step SP6 and sends on / off signals S12 to S19 to the first to eighth switch circuits 32 to 39, whereby the first to eighth switches are sent.
In step SP7, the first to eighth light source units 20A to 20H are turned off based on the image data D1 stored in the frame memory 41.
Electronic component 1 by illumination light L10A to L10H from 0H
The bright portions appearing on one surface 1A are detected and stored.

【0030】この後CPU30は、ステツプSP8に進
んで、ステツプSP7において記憶した電子部品1の一
面1Aに現れた明輝部分に基づいて、当該電子部品1の
凹凸部2の形状認識を行うことができるか否かを判断す
る。このステツプSP7で否定結果を得ることは、電子
部品1の一面1Aに現れた明輝部分からは凹凸部2の形
状が認識できないことを意味し、このときCPU30
は、ステツプSP9に進んで第1〜第8の光源部20A
〜20Hのうちオペレータが所望する所定数の光源部を
選択し、当該選択された所定数の光源部のみ点灯させた
後、ステツプSP5に戻る。
Thereafter, the CPU 30 proceeds to step SP8, and can recognize the shape of the concavo-convex portion 2 of the electronic component 1 based on the bright portion appearing on the one surface 1A of the electronic component 1 stored in step SP7. It is determined whether or not. Obtaining a negative result in step SP7 means that the shape of the uneven portion 2 cannot be recognized from the bright portion appearing on one surface 1A of the electronic component 1, and at this time the CPU 30
Proceeds to step SP9, and proceeds to the first to eighth light source units 20A.
After selecting a predetermined number of light source units desired by the operator from .about.20H and turning on only the selected predetermined number of light source units, the process returns to step SP5.

【0031】以下同様に、電子部品1の一面1Aに現れ
た明輝部分に基づいて凹凸部2の形状が認識できるま
で、上述したステツプSP5−SP6−SP7−SP8
−SP9−SP5の処理手順を繰り返す。このようにし
てCPU30はステツプSP8において肯定結果が得ら
れると、電子部品1の凹凸部2の形状認識を行つた後、
ステツプSP10に進んで当該処理手順を終了する。
Similarly, the above steps SP5-SP6-SP7-SP8 are repeated until the shape of the uneven portion 2 can be recognized based on the bright portion appearing on one surface 1A of the electronic component 1.
-The processing procedure of SP9-SP5 is repeated. When a positive result is obtained in step SP8 in this way, the CPU 30 recognizes the shape of the uneven portion 2 of the electronic component 1 and then performs
Proceeding to step SP10, the processing procedure ends.

【0032】(3)実施の形態による動作及び効果 以上の構成において、この部品認識装置10では、電子
部品1の種類を判別する際、まず第1〜第8の光源部2
0A〜20Hを点灯させ、このとき各電子部品1の一面
1Aに現れた明輝部分をそれぞれ検出し、当該検出結果
を記憶する。次いで記憶した各電子部品1の一面1Aに
現れた明輝部分に基づいて、当該電子部品1の一面1A
に形成された凹凸部2の形状を認識する。
(3) Operation and Effect According to Embodiment In the above configuration, when discriminating the type of the electronic component 1 in the component recognition device 10, first, the first to eighth light source units 2
0A to 20H are turned on, bright portions appearing on one surface 1A of each electronic component 1 are detected at this time, and the detection results are stored. Next, based on the stored bright portion appearing on one surface 1A of each electronic component 1, one surface 1A of the electronic component 1 is stored.
The shape of the concave and convex portion 2 formed on the surface is recognized.

【0033】この場合、部品認識装置10では、電子部
品1の凹凸部2におけるエツジ面2Aに対し、カメラ1
9の光軸K10に対して斜め下方向の相異なる側から照
明光L10A〜L10Hを入射させ得るように第1〜第
8の光源部20A〜20Hが環状に配設されている。従
つてこの部品認識装置10では、電子部品1の一面1A
に対して照明光L10A〜L10Hが斜め方向に入射さ
れたとき、凹凸部2のエツジ面2Aで反射された反射光
量の方が当該エツジ面2A以外の平面部分を含む一面1
Aで反射された反射光量よりも格段と多くなる。この結
果、電子部品1の一面1Aのうち凹凸部2のエツジ面2
Aに明輝部分が顕著に現れることを利用して凹凸部2の
形状認識を行うことができる。
In this case, in the component recognition device 10, the camera 1 is mounted on the edge surface 2 A of the uneven portion 2 of the electronic component 1.
The first to eighth light source units 20A to 20H are arranged in a ring shape so that the illumination lights L10A to L10H can be incident from different sides obliquely downward with respect to the 9 optical axis K10. Therefore, in this component recognition device 10, one surface 1A of the electronic component 1 is provided.
When the illumination light L10A to L10H is incident in an oblique direction, the amount of light reflected on the edge surface 2A of the concave and convex portion 2 is one surface 1 including a plane portion other than the edge surface 2A.
The amount is much larger than the amount of light reflected at A. As a result, the edge surface 2 of the uneven portion 2 of the one surface 1A of the electronic component 1 is formed.
The shape of the uneven portion 2 can be recognized by utilizing the fact that the bright portion appears remarkably in A.

【0034】かくして電子部品1の一面1Aに顕著に現
れる明輝部分に基づいて凹凸部2の形状認識を行い得る
分、従来のように電子部品1の一面1Aに均一に照明光
を照射して、当該反射光の光量変化を画像処理する方法
に比べて、格段的に計算時間を短縮し得ると共に信頼性
高く電子部品1の凹凸部2の形状認識を行うことができ
る。
Thus, since the shape of the concave / convex portion 2 can be recognized based on the bright portion that appears remarkably on the surface 1A of the electronic component 1, the illumination light is uniformly applied to the surface 1A of the electronic component 1 as in the related art. Compared to the method of performing image processing on the change in the amount of reflected light, the calculation time can be remarkably reduced, and the shape of the uneven portion 2 of the electronic component 1 can be recognized with high reliability.

【0035】以上の構成によれば、電子部品1の一面1
Aにカメラ19の光軸K10に対して斜め下方向から第
1〜第8の照明光L10A〜L10Hを照射し得るよう
に第1〜第8の光源部20A〜20Hを環状に配置し、
当該第1〜第8の光源部20A〜20Hからの各照明光
L10A〜L10Hにより電子部品1の一面1Aに顕著
に現れる明輝部分に基づいて凹凸部2の形状認識を行う
ようにしたことにより、短時間でかつ信頼性高く電子部
品1の一面1Aの形状を認識することができる。
According to the above configuration, one surface 1 of the electronic component 1
The first to eighth light source units 20A to 20H are annularly arranged so that A can be irradiated with the first to eighth illumination lights L10A to L10H obliquely from below with respect to the optical axis K10 of the camera 19,
By performing the shape recognition of the concavo-convex portion 2 based on the bright portion that appears remarkably on one surface 1A of the electronic component 1 by the illumination light L10A to L10H from the first to eighth light source units 20A to 20H, The shape of the surface 1A of the electronic component 1 can be recognized in a short time and with high reliability.

【0036】(4)他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、本発明を電子部品1
の種類を判別するための実装装置(図示せず)内に設け
られた部品認識装置10に適用した場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、要は、一面側に微小な凹凸
部が形成された物体に対する当該凹凸部の形状認識に適
用するのであれば、電子部品以外の種々の物体について
の形態認識装置に広く適用することができる。
(4) Other Embodiments In the above embodiment, the present invention is applied to an electronic component 1
Although the case where the present invention is applied to the component recognition device 10 provided in a mounting device (not shown) for determining the type of the device has been described, the present invention is not limited to this. The present invention can be widely applied to a form recognition apparatus for various objects other than electronic components if the present invention is applied to shape recognition of the uneven portion on an object on which is formed.

【0037】例えば、上述した部品認識装置10に物体
として百円玉CNを適用した場合には、図6に示すよう
に、百円玉CNの表面CNAには凹凸部としての花びら
FLのエツジ面FLAが最も明るく輝くことがわかる。
For example, when a hundred-yen coin CN is applied as an object to the above-described component recognition device 10, as shown in FIG. 6, the surface CNA of the hundred-yen coin CN has an edge surface of a petal FL as an uneven portion. It can be seen that FLA shines brightest.

【0038】また上述の実施の形態においては、部品認
識装置10全体を制御する制御部12に、撮影手段とし
てのカメラ19の出力に基づいて凹凸部2の形状を認識
する機能を付加するようにした場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、部品認識装置10全体を制御す
る制御部12と、カメラ19の出力に基づいて凹凸部2
の形状を認識する認識手段とを別体に構成するようにし
ても良い。
In the above-described embodiment, the function of recognizing the shape of the concave / convex portion 2 based on the output of the camera 19 as the photographing means is added to the control section 12 for controlling the entire component recognizing device 10. I mentioned the case,
The present invention is not limited to this, and the control unit 12 that controls the entire component recognition device 10 and the uneven portion 2 based on the output of the camera 19
The recognition means for recognizing the shape may be configured separately.

【0039】さらに上述の実施の形態においては、カメ
ラ19の光軸K10に対して斜め方向から照明光を照射
する照明手段として、カメラ19の光軸K10に対して
環状に配置した8個の光源部20A〜20Hを適用した
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、カメラ
19の光軸K10を取り囲むように配置された7個以下
又は9個以上の光源部を適用しても良い。
Further, in the above-described embodiment, as the illuminating means for irradiating the illumination light obliquely to the optical axis K10 of the camera 19, eight light sources arranged annularly with respect to the optical axis K10 of the camera 19 are used. Although the case where the units 20A to 20H are applied has been described, the present invention is not limited to this, and seven or less or nine or more light source units arranged so as to surround the optical axis K10 of the camera 19 may be applied. .

【0040】さらに上述の実施の形態においては、照明
手段としての第1〜第8の光源部20A〜20Hの照明
光L10A〜L10Hを、カメラ19の光軸K10に対
して所定の入射角度で照射するように予め設定しておく
ようにした場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、各照明光L10A〜L10Hのカメラ19の光軸K
10に対する入射角度は、電子部品1の一面1Aに対す
る凹凸部2のエツジ面2Aの傾斜角に応じて設定するよ
うにしても良い。
Further, in the above-described embodiment, the illumination light L10A to L10H of the first to eighth light source units 20A to 20H as illumination means is applied at a predetermined incident angle to the optical axis K10 of the camera 19. However, the present invention is not limited to this, and the optical axis K of the camera 19 of each of the illumination lights L10A to L10H is described.
The incident angle with respect to 10 may be set in accordance with the inclination angle of the edge surface 2A of the uneven portion 2 with respect to one surface 1A of the electronic component 1.

【0041】さらに上述の実施の形態においては、保持
手段として、支柱13、ガイド部材14、第1の可動体
15、第2の可動体16及び吸着ノズル17からなる構
成のものを適用した場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、電子部品1を所定状態に固定保持し得る構
成であれば種々の保持手段を広く適用し得る。
Further, in the above-described embodiment, a case where a structure comprising a support 13, a guide member 14, a first movable body 15, a second movable body 16 and a suction nozzle 17 is applied as a holding means. As described above, the present invention is not limited to this, and various holding means can be widely applied as long as the electronic component 1 can be fixedly held in a predetermined state.

【0042】[0042]

【発明の効果】上述のように本発明によれば、一面側に
凹凸部が形成された物体の凹凸部の形状を認識する形状
認識装置において、物体を所定状態に固定保持する保持
手段と、保持手段により固定保持された物体の凹凸部を
所定方向から撮影する撮影手段と、保持手段により固定
保持された物体の凹凸部に、撮影手段の光軸に対して斜
め方向から照明光を照射する照明手段と、撮影手段の出
力に基づき得られる画像上での照明光の凹凸部における
反射光量に基づいて、当該凹凸部の形状を認識する認識
手段とを設けたことにより、物体の一面のうち凹凸部の
傾斜面が最も明るく輝くことを利用して当該凹凸部の形
状認識を行うことができ、かくして短時間でかつ信頼性
高く物体の一面に形成された凹凸部の形状を認識し得る
形状認識装置を実現し得る。
As described above, according to the present invention, in a shape recognizing device for recognizing the shape of an uneven portion of an object having an uneven portion on one surface side, a holding means for fixing and holding the object in a predetermined state; A photographing means for photographing the uneven portion of the object fixed and held by the holding means from a predetermined direction; and irradiating the uneven light of the object fixed and held by the holding means with illumination light obliquely to the optical axis of the photographing means. Illumination means and recognition means for recognizing the shape of the irregularities based on the amount of illumination light reflected on the irregularities on the image obtained based on the output of the photographing means. A shape that can recognize the shape of the uneven portion formed on one surface of the object in a short time and with high reliability by utilizing the fact that the inclined surface of the uneven portion shines brightest. Realize the recognition device It can be.

【0043】また本発明においては、一面側に凹凸部が
形成された物体の凹凸部の形状を認識する形状認識方法
において、物体を所定状態に固定保持した状態で、物体
の凹凸部を所定の第1の方向から撮影しながら、当該凹
凸部に第1の方向に対して斜め方向から照明光を照射
し、撮影により得られる画像上での照明光の凹凸部にお
ける反射光量に基づいて、当該凹凸部の形状を認識する
ようにしたことにより、物体の一面のうち凹凸部の傾斜
面が最も明るく輝くことを利用して当該凹凸部の形状認
識を行うことができ、かくして短時間でかつ信頼性高く
物体の一面に形成された凹凸部の形状を認識し得る形状
認識方法を実現し得る。
Further, according to the present invention, in a shape recognition method for recognizing the shape of an uneven portion of an object having an uneven portion formed on one surface side, the uneven portion of the object is fixed and held in a predetermined state, and the uneven portion of the object is fixed. While photographing from the first direction, the uneven portion is irradiated with illumination light from an oblique direction with respect to the first direction, and based on the amount of illumination light reflected on the uneven portion on the image obtained by the photographing, By recognizing the shape of the uneven portion, it is possible to perform shape recognition of the uneven portion by utilizing the fact that the inclined surface of the uneven portion shines most brightly on one surface of the object. It is possible to realize a shape recognizing method capable of recognizing the shape of an uneven portion formed on one surface of an object with high efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明における原理説明に供する平面図であ
る。
FIG. 1 is a plan view for explaining the principle of the present invention.

【図2】本発明による部品認識装置の一実施の形態を示
す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing an embodiment of the component recognition device according to the present invention.

【図3】第1〜第8の光源部の説明に供する略線図であ
る。
FIG. 3 is a schematic diagram used for describing first to eighth light source units.

【図4】制御部の構成を示すブロツク図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a control unit.

【図5】形状認識処理手順を示すフローチヤートであ
る。
FIG. 5 is a flowchart showing a shape recognition processing procedure.

【図6】本発明を適用した画像表示例を示す略線的な平
面図である。
FIG. 6 is a schematic plan view showing an image display example to which the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1……電子部品、1A……一面、2……凹凸部、2A…
…エツジ面、10……部品認識装置、11……架台、1
2……制御部、13……支柱、14……ガイド部材、1
5……第1の可動体、16……第2の可動体、17……
吸着ノズル、18……部品供給台、19……カメラ、2
0A〜20H……第1〜第8の光源部、L10A〜L1
0H……第1〜第8の照明光、K10……光軸、30…
…CPU、31……サーボ、32〜39……第1〜第8
のスイツチ回路、40……画像取込み部、41……フレ
ームメモリ。
1 ... electronic parts, 1A ... one side, 2 ... uneven parts, 2A ...
... edge surface, 10 ... part recognition device, 11 ... stand, 1
2 ... control unit, 13 ... support, 14 ... guide member, 1
5 ... first movable body, 16 ... second movable body, 17 ...
Suction nozzle, 18 ... Part supply stand, 19 ... Camera, 2
0A to 20H: first to eighth light source units, L10A to L1
0H: first to eighth illumination lights, K10: optical axis, 30
... CPU, 31 ... servo, 32-39 ... first to eighth
, An image capturing unit, 41, a frame memory.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一面側に凹凸部が形成された物体の上記凹
凸部の形状を認識する形状認識装置において、 上記物体を所定状態に固定保持する保持手段と、 上記保持手段により固定保持された上記物体の上記凹凸
部を所定方向から撮影する撮影手段と、 上記保持手段により固定保持された上記物体の上記凹凸
部に、上記撮影手段の光軸に対して斜め方向から照明光
を照射する照明手段と、 上記撮影手段の出力に基づき得られる画像上での上記照
明光の上記凹凸部の傾斜面における反射光量に基づい
て、当該凹凸部の形状を認識する認識手段とを具えるこ
とを特徴とする形状認識装置。
1. A shape recognizing device for recognizing a shape of an uneven portion of an object having an uneven portion formed on one surface side, comprising: holding means for fixing and holding the object in a predetermined state; A photographing means for photographing the irregularities of the object from a predetermined direction; and an illumination for irradiating the irregularities of the object fixedly held by the holding means with illumination light obliquely to an optical axis of the photographing means. Means, and recognition means for recognizing the shape of the uneven portion based on the amount of reflected light of the illumination light on the inclined surface of the uneven portion on an image obtained based on the output of the photographing means. Shape recognition device.
【請求項2】上記照明手段は、上記物体の上記一面に対
する上記凹凸部の傾斜面の傾斜角に応じて、上記撮影手
段の光軸に対する上記照明光の入射角を設定することを
特徴とする請求項1に記載の形状認識装置。
2. The illuminating means sets an incident angle of the illuminating light with respect to an optical axis of the photographing means in accordance with an inclination angle of an inclined surface of the uneven portion with respect to the one surface of the object. The shape recognition device according to claim 1.
【請求項3】上記照明手段は、上記物体の上記凹凸部に
複数の異なる方向から上記照明光を照射し、 上記認識手段は、上記物体の上記凹凸部の傾斜面におけ
る各上記方向からの上記照明光の反射光量の総和に基づ
いて、当該凹凸部の形状を認識することを特徴とする請
求項1に記載の形状認識装置。
3. The illuminating means irradiates the illumination light onto the uneven portion of the object from a plurality of different directions, and the recognizing means adjusts the illumination light from each direction on the inclined surface of the uneven portion of the object. The shape recognition device according to claim 1, wherein the shape of the uneven portion is recognized based on a total amount of reflected light of the illumination light.
【請求項4】上記照明手段は、上記複数の異なる方向の
うち選択された所定数の方向のみから上記照明光を照射
することを特徴とする請求項3に記載の形状認識装置。
4. The shape recognition apparatus according to claim 3, wherein said illumination means emits said illumination light only from a predetermined number of directions selected from said plurality of different directions.
【請求項5】一面側に凹凸部が形成された物体の上記凹
凸部の形状を認識する形状認識方法において、 上記物体を所定状態に固定保持する第1のステツプと、 固定保持された上記物体の上記凹凸部を所定の第1の方
向から撮影しながら、当該凹凸部に上記第1の方向に対
して斜め方向から照明光を照射する第2のステツプと、 上記撮影により得られる画像上での上記照明光の上記凹
凸部の傾斜面における反射光量に基づいて、当該凹凸部
の形状を認識する第3のステツプとを具えることを特徴
とする形状認識方法。
5. A shape recognizing method for recognizing a shape of an uneven portion of an object having an uneven portion formed on one surface side, comprising: a first step for fixing and holding the object in a predetermined state; A second step of irradiating the uneven portion with illumination light obliquely with respect to the first direction while photographing the uneven portion from a predetermined first direction; A third step of recognizing the shape of the uneven portion based on the amount of reflected light of the illumination light on the inclined surface of the uneven portion.
【請求項6】上記第2のステツプでは、上記物体の上記
一面に対する上記凹凸部の傾斜面の傾斜角に応じて、上
記第1の方向に対する上記照明光の入射角を設定するこ
とを特徴とする請求項5に記載の形状認識方法。
6. In the second step, an incident angle of the illumination light with respect to the first direction is set according to an inclination angle of the inclined surface of the uneven portion with respect to the one surface of the object. The shape recognizing method according to claim 5.
【請求項7】上記第2のステツプでは、上記物体の上記
凹凸部に複数の異なる方向から上記照明光を照射し、 上記第3のステツプでは、上記物体の上記凹凸部の傾斜
面における各上記方向からの上記照明光の反射光量の総
和に基づいて、当該凹凸部の形状を認識することを特徴
とする請求項5に記載の形状認識方法。
7. In the second step, the illumination light is applied to the uneven portion of the object from a plurality of different directions. In the third step, each of the above-mentioned uneven surfaces on the inclined surface of the object is illuminated. The shape recognizing method according to claim 5, wherein the shape of the uneven portion is recognized based on a sum of reflected light amounts of the illumination light from directions.
【請求項8】上記第2のステツプでは、上記複数の異な
る方向のうち選択された所定数の方向のみから上記照明
光を照射することを特徴とする請求項7に記載の形状認
識方法。
8. The shape recognition method according to claim 7, wherein in the second step, the illumination light is emitted only from a predetermined number of directions selected from the plurality of different directions.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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