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JPH1117396A - 部品認識装置 - Google Patents

部品認識装置

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Publication number
JPH1117396A
JPH1117396A JP9170206A JP17020697A JPH1117396A JP H1117396 A JPH1117396 A JP H1117396A JP 9170206 A JP9170206 A JP 9170206A JP 17020697 A JP17020697 A JP 17020697A JP H1117396 A JPH1117396 A JP H1117396A
Authority
JP
Japan
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image
component
capture
captured
holder
Prior art date
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Granted
Application number
JP9170206A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3564263B2 (ja
Inventor
Kenichi Muto
健一 武藤
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.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP17020697A priority Critical patent/JP3564263B2/ja
Publication of JPH1117396A publication Critical patent/JPH1117396A/ja
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Publication of JP3564263B2 publication Critical patent/JP3564263B2/ja
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  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 保持具を停止させることなく保持具に保持さ
れた部品の位置認識を確実に行うことができるようにす
る。 【解決手段】 装着ヘッド5が部品撮像カメラ14上の
所定の位置に達したときに、CPU25が取り込み指令
を出し、次の垂直同期信号のシャッタの開放により撮像
された映像出力信号が、フレームメモリ29に取込まれ
る。この取り込み終了の時間がCPU25に読み取ら
れ、取り込み指令を出した時間との差が算出され、この
差により算出された撮像されたときの吸着ノズル6の位
置に基づき電子部品7の位置ずれが認識される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、保持具で保持され
搬送される部品の当該保持具に対する位置ずれを認識す
る部品認識装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種部品認識装置では従来部品を保持
した保持具が部品認識カメラに撮像される位置で停止し
て撮像されその後その撮像された部品画像に基づき保持
具に対する部品の位置ずれが認識され、プリント基板等
の所望の位置に装着する場合に補正されて装着されてい
た。この場合、保持具が一旦カメラに撮像される位置で
停止すると部品装着に要する時間が長く掛かってしまう
問題点があった。このため、特開平7−263897号
公報に記載された技術のように、移送ヘッドの移動中に
部品画像を撮像することが考えられる。移動中に撮像す
ると部品を保持する保持具が部品に隠れてしまうため保
持具との位置関係を認識することができないがこれを解
決するために認識マークを移送ヘッドの吸着ノズルとは
離れた位置に設けてこのマークの位置を認識することに
より保持具であるノズルの位置と部品の位置ずれの認識
処理をしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来技術
では、部品とともにマークを認識しなければならず、認
識処理に時間が掛かり、また、大きな部品を認識しよう
とするとそれよりも外側にマークをつけなければならな
いため、部品の大きさが制限されるか、マークを含めた
認識処理画像の範囲が大きくなってしまう問題点があっ
た。
【0004】そこで本発明は、保持具を停止させること
なく保持具に保持された部品の位置認識を確実に行うこ
とができるようにすることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、保持
具で保持され搬送される部品の当該保持具に対する位置
ずれを認識する部品認識装置において、部品画像を撮像
する撮像手段と、該撮像手段が撮像した画像を取り込み
記憶する画像記憶手段と、撮像手段が撮像した部品画像
を該画像記憶手段へ取り込むよう指令する取り込み指令
手段と、該取り込み指令と部品画像が撮像手段に撮像さ
れた時間差を検出する検出手段と、該検出手段の検出し
た時間差に基づき撮像手段に部品画像が撮像されたとき
の保持具の位置を算出する位置算出手段と、前記画像記
憶手段に記憶された部品画像及び該位置算出手段に算出
された保持具の位置に基づき前記部品の位置認識を行な
う認識処理手段とを設けたものである。
【0006】このようにしたので、実際に部品画像が撮
像されたときの保持具の位置を知ることができ、保持具
の位置が取り込み指令を行なったときと違うことの誤差
を補正して部品の位置認識をすることができる。
【0007】また本発明は、請求項1に記載の部品認識
装置において、前記検出手段は前記画像記憶手段に画像
の取り込みが終了した時点と取り込み指令手段の取り込
み指令の時点との時間差を測定することにより撮像手段
に撮像された時間差を検出するものである。
【0008】また本発明は、請求項2に記載の部品認識
装置において、前記撮像手段は撮像した部品画像の走査
をする際に撮像のタイミングと垂直同期信号とを同期し
て発生させており、前記検出手段は該画像記憶手段に送
出された垂直同期信号に基づき撮像の時点と取り込み指
令の時点との時間差を検出するようにしたものである。
【0009】
【発明の実施の形態】以下本発明の一実施形態を図に基
づき詳述する。
【0010】図2において、電子部品自動装着装置1の
基台2上には一対のコンベア3が設けられ、該コンベア
3はプリント基板4を上流の装置より搬送する。該基板
4は所定の位置で位置決めされ、XY方向に移動する装
着ヘッド5に設けられた吸着ノズル6が吸着するチップ
状電子部品7(図3参照)が該基板4上に装着される。
【0011】装着ヘッド5はアーム7上でX方向に移動
可能に設けられ、またアーム8はガイド9に沿ってY方
向に移動可能に設けられている。また、基台2上にはテ
ープ部品供給部10、トレイ部品供給部11及びスティ
ック部品供給部12が設けられており、夫々が供給する
種々の部品7がXY移動するヘッド5に設けられた吸着
ノズル6に真空吸着され、前述のように基板4に装着さ
れるものである。
【0012】基台2上には撮像手段としてのCCDカメ
ラである部品撮像カメラ14が設置されており、各部品
供給部から部品7を取出したヘッド5が該カメラ14上
に搬送する。
【0013】次に、図3に基づき電子部品自動装着装置
1の制御ブロックについて説明する。
【0014】25はCPUであり、バスライン24を通
じてRAM26に記憶されたデータに基づき、ROM2
7に記憶されたプログラムに従って電子部品自動装着装
置の部品装着に係る動作を統括制御する。バスライン2
4にはさらにモータコントロールインターフェース2
8、画像記憶装置としてのフレームメモリ29及び認識
処理ユニット30が接続されている。モータコントロー
ルインターフェース28には装着ヘッド移動モータ32
が接続され、装着ヘッド5の移動を駆動している。尚、
モータは水平のXY方向に装着ヘッド5が移動できるよ
うにXYの2軸用に2個設けられているが図3では1個
のみを示す。また、前記フレームメモリ29は部品撮像
カメラ14が撮像した部品画像を記憶するものであり、
CPU25からの画像の取り込み指令に応じて、カメラ
14が撮像した画像を格納する。認識処理ユニット30
は該画像についての認識処理を行なうものである。フレ
ームメモリ29には部品撮像カメラ14からの画像の取
り込みの状態を示す取り込み状態レジスタ33が設けら
れており、カメラ14の画像信号の取り込み中であるか
取り込みが終了しているかの状態を示し、CPU25が
確認できるようになされている。部品撮像カメラ14、
CPU25、フレームメモリ29、認識処理ユニット3
0等により部品認識装置が構成されている。
【0015】以下、動作について説明する。
【0016】先ず、電子部品自動装着装置1の生産運転
が行われると、吸着ノズル6が部品供給部10より図示
しない装着データに示される電子部品7を吸着して搬送
する。
【0017】この搬送はモータ32の駆動により装着ヘ
ッド5が移動することにより行われ、モータ32はモー
タコントロールインターフェース28の制御により回転
するが、CPU25はモータコントロールインターフェ
ース28から情報を得ることにより装着ヘッド5即ち、
保持具としての吸着ノズル6の位置が把握できる。
【0018】次に、部品7を保持した装着ヘッド5は部
品撮像カメラ14上を通過する。
【0019】この通過時に電子部品7のカメラ14によ
る撮像及び電子部品7の保持具である吸着ノズル6に対
する位置ずれが認識されるが、この認識処理動作につい
て以下に詳述する。
【0020】CPU25はカメラ14上のカメラ14が
部品7を撮像できる所定の位置の位置に装着ヘッド5が
達したときに部品撮像カメラ14が撮像した部品7の画
像を取り込むようフレームメモリ29に取り込み指令を
発する。図1のステージ移動のA点で取り込み指令がな
される。
【0021】部品撮像カメラ14においては、図1に示
すように常にシャッタ(電子シャッタ)が開放されたと
きにCCDカメラの受光素子の露光により撮像される。
この露光状態が垂直同期信号毎に走査され、その映像出
力信号がカメラ14よりフレームメモリ29に取込まれ
る。カメラ14のシャッタは図1に示すようにこの垂直
同期信号に同期して開放される。図1では取り込み指令
があったA点の次のB点から開始される垂直同期信号か
ら開始する1フィールド(図1のフィールド1)の映像
出力信号がフレームメモリ29に取込まれる。
【0022】さらに詳細に言うならば、垂直同期信号と
同期してD点でシャッタの開放が開始され(シャッタの
開放時間は1/10000秒であり、この間隔は装着ヘ
ッド5の移動速度からすれば略停止していると考えられ
る。)、シャッタの開放の終了時点が垂直同期信号の終
了(立ち上がる位置)時点と略同じに設定されており、
この時点から次の垂直同期信号の開始時点(C点)まで
の間で露光している各受光素子が走査され同時に映像出
力信号がフレームメモリ29に1フィールド(1/60
秒)の映像信号として取込まれるのである。
【0023】ここで、CPU25の取り込み指令とカメ
ラ14の垂直同期信号とは別個に出力され同期していな
いため取り込み指令がされる時点(図1のA点)と垂直
同期信号(図1のB点)との時間差は一定でなく、シャ
ッタが開放されるD点との時間差を一定のものとしてD
点の装着ヘッド5の位置を計算することができない。
【0024】一方、フレームメモリ29にD点での撮像
画像が取り込まれている間は取り込み状態レジスタ33
が「1」に設定されており、取り込みが終了する次の垂
直同期信号の開始時点であるC点で「0」となる。
【0025】このとき、CPU25は取り込み状態レジ
スタ33が「0」に変わったC点の時間をとらえ、すで
にRAM26に記憶してある取り込み指令を出したA点
の時間とからその時間差を算出し、DC点間の時間差が
一定であることからAD点間の時間差を算出する。即
ち、取り込み指令富む部品画像が撮像手段に撮像された
時間差が検出されることになる。この検出手段はCPU
25、フレームメモリ29中の取り込み状態レジスタ3
3により構成されることになる。
【0026】また、AD点間に装着ヘッドが移動する速
度は略一定と考えられ、この速度もわかっていることか
ら、D点での装着ヘッド5の位置が算出される。この位
置算出手段はCPU25である。
【0027】一方、フレームメモリ29に部品画像の映
像出力信号が格納されると、認識処理ユニット30は電
子部品7の画像と画面センターとの位置ずれを認識処理
してその結果をCPU25に転送する。
【0028】次に、算出してある装着ヘッド5即ち吸着
ノズル6の位置と認識された電子部品の位置ずれが算出
される。
【0029】位置ずれの算出には水平方向即ちXY方向
の位置ずれのみならず鉛直軸線まわりの回転角度の位置
ずれも含まれる。但し、吸着ノズル6の取り込み指令時
と部品撮像時の位置のずれが影響するのは水平方向の位
置ずれである。
【0030】次に、部品装着カメラ14上を通過した装
着ヘッド5はプリント基板4の図示しないデータで示さ
れる位置に部品7が装着できるように算出した位置ずれ
を補正した位置に装着ヘッド5を停止させ、図示しない
ノズル回転機構により吸着ノズル6を回動させる。
【0031】次に、吸着ノズル6の下降により電子部品
7をプリント基板4上に装着する。
【0032】以下、同様にして次に吸着すべき部品7を
部品供給部より吸着して同様に装着ヘッド5がカメラ1
4上を通過中に撮像及び認識をしてプリント基板に装着
する動作を繰り返す。
【0033】
【発明の効果】以上のように本発明は、部品画像が撮像
された時点の保持具の位置と画像の取り込み指令をした
時点の保持具の位置との誤差を補正して部品の保持具に
対する位置認識をすることができ、部品のサイズによら
ず正確な位置認識ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】部品認識に関する部品撮像カメラ及び取り込み
指令等の信号のタイミングを示す図である。
【図2】電子部品自動装着装置の斜視図である。
【図3】電子部品自動装着装置の制御ブロック図であ
る。
【符号の説明】
5 チップ状電子部品 6 吸着ノズル(保持具) 7 チップ状電子部品 14 部品撮像カメラ(撮像手段) 25 CPU(取り込み指令手段)(位置算出手
段)(認識処理手段) 29 フレームメモリ(画像記憶手段) 30 認識処理ユニット(認識処理手段)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 保持具で保持され搬送される部品の当該
    保持具に対する位置ずれを認識する部品認識装置におい
    て、 部品画像を撮像する撮像手段と、該撮像手段が撮像した
    画像を取り込み記憶する画像記憶手段と、撮像手段が撮
    像した部品画像を該画像記憶手段へ取り込むよう指令す
    る取り込み指令手段と、該取り込み指令と部品画像が撮
    像手段に撮像された時間差を検出する検出手段と、該検
    出手段の検出した時間差に基づき撮像手段に部品画像が
    撮像されたときの保持具の位置を算出する位置算出手段
    と、前記画像記憶手段に記憶された部品画像及び該位置
    算出手段に算出された保持具の位置に基づき前記部品の
    位置認識を行なう認識処理手段とを設けたことを特徴と
    する部品認識装置。
  2. 【請求項2】 前記検出手段は前記画像記憶手段に画像
    の取り込みが終了した時点と取り込み指令手段の取り込
    み指令の時点との時間差を測定することにより撮像手段
    に撮像された時間差を検出することを特徴とする請求項
    1に記載の部品認識装置。
  3. 【請求項3】 前記撮像手段は撮像した部品画像の走査
    をする際に撮像のタイミングと垂直同期信号とを同期し
    て発生させており、前記検出手段は該画像記憶手段に送
    出された垂直同期信号に基づき撮像の時点と取り込み指
    令の時点との時間差を検出することを特徴とする請求項
    2に記載の部品認識装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006059948A (ja) * 2004-08-19 2006-03-02 Daihen Corp 被搬送物の選別方法

Cited By (1)

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JP2006059948A (ja) * 2004-08-19 2006-03-02 Daihen Corp 被搬送物の選別方法

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