特許 6754391 電子部品の組み立てシステムと方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6754391

(24)【登録日】2020年8月25日

(45)【発行日】2020年9月9日

(54)【発明の名称】電子部品の組み立てシステムと方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/04 20060101AFI20200831BHJP

   G01B 11/00 20060101ALI20200831BHJP

【ＦＩ】

   H05K13/04 C

   G01B11/00 H

【請求項の数】16

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2018-91708(P2018-91708)

(22)【出願日】2018年5月10日

(65)【公開番号】特開2019-102781(P2019-102781A)

(43)【公開日】2019年6月24日

【審査請求日】2018年5月10日

(31)【優先権主張番号】106142121

(32)【優先日】2017年12月1日

(33)【優先権主張国】TW

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】596039187

【氏名又は名称】台達電子工業股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＤＥＬＴＡ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ，ＩＮＣ．

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】特許業務法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】黄 郁儒

(72)【発明者】

【氏名】陳 鴻文

【審査官】 土田 嘉一

(56)【参考文献】

【文献】 特許第２８９９１２１（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開昭６３−２７５２００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−２３６７００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２８０７９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２３０５９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０７２３９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１７／０６８６３８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０８−３４０１９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３４９５００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平５−１３６６００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ １３／００ − １３／０８

Ｇ０１Ｂ １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子部品の組み立てシステムであって、
少なくとも一つのピンを有する部品を掴むのに用いられる保持装置と、
光源を生成する光源装置と、
前記光源を感知し、および、異なる回転角度の前記ピンに対応する複数の一次元画像を生成する撮影装置と、
前記撮影装置に接続されて、前記複数の一次元画像を受信し、且つ、前記複数の一次元画像を二次元画像に変換するとともに、前記二次元画像に基づいて、調整情報を生成、前記調整情報を前記保持装置に提供する画像処理装置と、
を有し、
前記保持装置は、前記調整情報に基づいて、前記部品の角度と位置を調整し、
前記画像処理装置は、更に、第二スレショルドに基づいて、前記二次元画像に第二二値化処理を実行して、前記ピンに対応する再建ピン画像を生成し、前記再建ピン画像中で、前記ピンが対応する数量と位置を表示することを特徴とする電子部品の組み立てシステム。

【請求項2】

前記画像処理装置は、前記複数の一次元画像に標準化処理を実行して、複数の標準化画像を生成することを特徴とする請求項１に記載の電子部品の組み立てシステム。

【請求項3】

前記画像処理装置は、第一スレショルドに基づいて、前記複数の標準化画像に、第一二値化処理を実行することを特徴とする請求項２に記載の電子部品の組み立てシステム。

【請求項4】

前記画像処理装置は、前記第一二値化処理を経た前記複数の標準化画像に、フーリエ変換を実行することを特徴とする請求項３に記載の電子部品の組み立てシステム。

【請求項5】

電子部品の組み立てシステムであって、
少なくとも一つのピンを有する部品を掴むのに用いられる保持装置と、
光源を生成する光源装置と、
前記光源を感知し、および、異なる回転角度の前記ピンに対応する複数の一次元画像を生成する撮影装置と、
前記撮影装置に接続されて、前記複数の一次元画像を受信し、且つ、前記複数の一次元画像を二次元画像に変換するとともに、前記二次元画像に基づいて、調整情報を生成し、前記調整情報を前記保持装置に提供する画像処理装置と、
を有し、
前記保持装置は、前記調整情報に基づいて、前記部品の角度と位置を調整すること、
前記画像処理装置は、前記複数の一次元画像に標準化処理を実行して、複数の標準化画像を生成すること、
前記画像処理装置は、第一スレショルドに基づいて、前記複数の標準化画像に、第一二値化処理を実行すること、
前記画像処理装置は、前記第一二値化処理を経た前記複数の標準化画像に、フーリエ変換を実行すること、
前記画像処理装置は、フーリエ変換を経た複数の画像に基づいて、前記ピンに対応する二次元空間周波数分布図を生成し、且つ、前記二次元空間周波数分布図がフーリエ逆変換を経て、前記二次元画像を生成することを特徴とする電子部品の組み立てシステム。

【請求項6】

電子部品の組み立てシステムであって、
少なくとも一つのピンを有する部品を掴むのに用いられる保持装置と、
光源を生成する光源装置と、
前記光源を感知し、および、異なる回転角度の前記ピンに対応する複数の一次元画像を生成する撮影装置と、
前記撮影装置に接続されて、前記複数の一次元画像を受信し、且つ、前記複数の一次元画像を二次元画像に変換するとともに、前記二次元画像に基づいて、調整情報を生成し、前記調整情報を前記保持装置に提供する画像処理装置と、
を有し、
前記保持装置は、前記調整情報に基づいて、前記部品の角度と位置を調整すること、
前記画像処理装置は、前記複数の一次元画像に標準化処理を実行して、複数の標準化画像を生成すること、
前記画像処理装置は、第一スレショルドに基づいて、前記複数の標準化画像に、第一二値化処理を実行すること、
前記画像処理装置は、前記第一二値化処理を経た前記複数の標準化画像に、フーリエ変換を実行すること、
前記画像処理装置は、フーリエ変換を経た複数の画像に、フィルター処理を実行するともに、フィルター処理後の複数の画像に、フーリエ逆変換を実行して、複数の二次元空間分布図を生成し、且つ、前記画像処理装置は、前記複数の二次元空間分布図に基づいて、前記二次元画像を生成することを特徴とする電子部品の組み立てシステム。

【請求項7】

電子部品の組み立てシステムであって、
少なくとも一つのピンを有する部品を掴むのに用いられる保持装置と、
光源を生成する光源装置と、
前記光源を感知し、および、異なる回転角度の前記ピンに対応する複数の一次元画像を生成する撮影装置と、
前記撮影装置に接続されて、前記複数の一次元画像を受信し、且つ、前記複数の一次元画像を二次元画像に変換するとともに、前記二次元画像に基づいて、調整情報を生成し、前記調整情報を前記保持装置に提供する画像処理装置と、
を有し、
前記保持装置は、前記調整情報に基づいて、前記部品の角度と位置を調整すること、
前記画像処理装置は、前記複数の一次元画像に標準化処理を実行して、複数の標準化画像を生成すること、
前記画像処理装置は、第一スレショルドに基づいて、前記複数の標準化画像に、第一二値化処理を実行すること、
前記画像処理装置は、前記第一二値化処理を経た前記複数の標準化画像に、フーリエ変換を実行すること、
前記画像処理装置は、フーリエ変換を経た複数の画像に、フィルター処理を実行するとともに、フィルター処理後の複数の画像を総計して、前記ピンに対応する二次元空間周波数分布図を生成し、且つ、前記画像処理装置は、前記二次元空間周波数分布図がフーリエ逆変換を経て、前記二次元画像を生成することを特徴とする電子部品の組み立てシステム。

【請求項8】

電子部品の組み立てシステムであって、
少なくとも一つのピンを有する部品を掴むのに用いられる保持装置と、
光源を生成する光源装置と、
前記光源を感知し、および、異なる回転角度の前記ピンに対応する複数の一次元画像を生成する撮影装置と、
前記撮影装置に接続されて、前記複数の一次元画像を受信し、且つ、前記複数の一次元画像を二次元画像に変換するとともに、前記二次元画像に基づいて、調整情報を生成し、前記調整情報を前記保持装置に提供する画像処理装置と、
を有し、
前記保持装置は、前記調整情報に基づいて、前記部品の角度と位置を調整すること、
前記画像処理装置は、前記複数の一次元画像に標準化処理を実行して、複数の標準化画像を生成すること、
前記画像処理装置は、第一スレショルドに基づいて、前記複数の標準化画像に、第一二値化処理を実行すること、
前記画像処理装置は、前記第一二値化処理を経た前記複数の標準化画像に、フーリエ変換を実行すること、
前記画像処理装置は、フーリエ変換を経た複数の画像に対し、直接、フーリエ逆変換を実行して、複数の二次元空間分布図を生成し、且つ、前記画像処理装置は、前記複数の二次元空間分布図に基づいて、前記二次元画像を生成することを特徴とする電子部品の組み立てシステム。

【請求項9】

前記画像処理装置は、前記再建ピン画像中で示される前記部品のピンの数量と回路基板上の前記部品に対応するホール数量が一致するか否か判断することを特徴とする請求項１に記載の電子部品の組み立てシステム。

【請求項10】

前記再建ピン画像が表示するピンの数量と前記回路基板上で前記部品に対応するホール数量が一致する時、前記画像処理装置は、前記再建ピン画像に基づいて、前記調整情報を生成することを特徴とする請求項９に記載の電子部品の組み立てシステム。

【請求項11】

異なる回転角度の前記部品の前記ピンに対応する前記複数の一次元画像は、前記保持装置により前記部品を回転させて生成されることを特徴とする請求項１に記載の電子部品の組み立てシステム。

【請求項12】

異なる回転角度の前記部品の前記ピンに対応する前記複数の一次元画像は、前記撮影装置を回転させて、前記ピンを撮影することにより生成されることを特徴とする請求項１に記載の電子部品の組み立てシステム。

【請求項13】

前記電子部品の組み立てシステムは、移動キャリアに応用されることを特徴とする請求項１に記載の電子部品の組み立てシステム。

【請求項14】

前記保持装置、前記光源装置、および、前記撮影装置は移動キャリアに設置され、且つ、前記画像処理装置は機器に設置されることを特徴とする請求項１に記載の電子部品の組み立てシステム。

【請求項15】

前記保持装置は移動キャリアに設置され、且つ、前記光源装置、前記撮影装置、および、前記画像処理装置は機器に設置されることを特徴とする請求項１に記載の電子部品の組み立てシステム。

【請求項16】

電子部品の組み立て方法であって、
少なくとも一つのピンを有する部品を掴む工程と、
前記部品の前記ピンを、光源装置と撮影装置の間に移動させる工程と、
光源を前記撮影装置に照射する工程と、
前記光源を感知して、異なる回転角度の前記部品の前記ピンに対応する複数の一次元画像を生成する工程と、
前記複数の一次元画像を二次元画像に変換する工程と、
第二スレショルドに基づいて、前記二次元画像に第二二値化処理を実行して、前記ピンに対応する再建ピン画像を生成し、前記再建ピン画像中で、前記ピンが対応する数量と位置を表示する工程と、
前記再建ピン画像に基づいて、調整情報を生成する工程と、
前記調整情報に基づいて、前記部品の角度と位置を調整する工程と、
を有することを特徴とする電子部品の組み立て方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子部品の組み立て技術に関するものであって、特に、異なる回転角度の部品のピンに対応する複数の一次元画像を二次元画像に変換するとともに、二次元画像に基づいて、部品の位置に対し、校正を実行する電子部品の組み立て技術に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来のプリント回路基板（ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ，ＰＣＢ）製造工程において、スルーホール実装（Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｈｏｌｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ＴＨＴ）を採用して、電子部品を回路基板の孔に挿入する時、手動で部品を挿入する方式によって、電子部品を組み立てる必要がある。

【0003】

よって、自動化ルーホール部品組み立てを達成するため、機器設備は、撮影装置を導入して、電子部品ピンを撮影するとともに、ピン画像に基づいて、保持装置が部品を掴む時、部品のシフト偏差、および、回転偏差を判断して、即時に校正、並びに、精確に部品挿入を完成させなければならない。

【0004】

自動化の部品挿入は、ピンを精確にプリント回路基板上の孔位置に照準させなければならないので、ピン画像の鮮明さが、部品挿入時の精確さに影響する。しかし、ルーホール部品のピンは、通常、金属材質で、且つ、細長い形状であるため、従来の照明光線をピンに照射する時、散乱が発生しやすく、光線が、撮影装置の感光モジュールにより効果的に受信されなくなる。よって、この問題は、撮影装置が生成するピン画像に重大なひずみを発生させ、部品挿入時の判断の精確さが失われ、且つ、自動化部品挿入の効果が悪くなる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述の問題を解決するため、本発明は、異なる回転角度の部品のピンに対応する複数の一次元画像を二次元画像に変換するとともに、この二次元画像に基づいて、部品の位置に対し、校正を実行する電子部品の組み立てシステムと方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一実施形態において、電子部品の組み立てシステムが提供され、当該電子部品の組み立てシステムは、保持装置、光源装置、撮影装置、および、画像処理装置を有し、保持装置は、少なくとも一つのピンを有する部品を掴むのに用いられ、光源装置は光源を生成し、撮影装置は、光源を感知し、異なる回転角度の部品のピンに対応する複数の一次元画像を生成し、画像処理装置は、撮影装置に接続されて、複数の一次元画像を受信し、且つ、複数の一次元画像を二次元画像に変換するとともに、二次元画像に基づいて、調整情報を生成し、調整情報を保持装置に提供し、保持装置は、調整情報に基づいて、部品の角度と位置を調整することを特徴とする。

【0007】

本発明の一実施形態において、電子部品組み立て方法が提供され、電子部品組み立て方法の工程は、少なくとも一つのピンを有する部品を掴む工程と、部品のピンを光源装置と撮影装置の間に移動させる工程と、光源を撮影装置に照射する工程と、光源を感知して、異なる回転角度の部品のピンに対応する複数の一次元画像を生成する工程と、複数の一次元画像を二次元画像に変換する工程と、二次元画像に基づいて、調整情報を生成する工程と、調整情報に基づいて、部品の角度と位置を調整する工程と、を有することを特徴とする。

【0008】

本発明のその他の付加特徴と長所は、当業者によって、本発明の精神と範囲を逸脱しない状況下で、本案の実施方法で開示される関連工程を実行するシステムと方法に基づいて、いくつかの変動と修飾によって得られる。

【発明の効果】

【0009】

本発明により、効果的に、自動化部品挿入の精確さを向上させ、自動化部品挿入のエラー発生を低下させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態による電子部品の組み立てシステムのブロック図である。

【図2A】本発明の一実施形態による一次元画像の標準化処理を示す図である。

【図2B】本発明の一実施形態による一次元画像の標準化処理を示す図である。

【図2C】本発明の一実施形態による一次元画像の標準化処理を示す図である。

【図3A】本発明の一実施形態による標準化画像の二値化処理を示す図である。

【図3B】本発明の一実施形態による標準化画像の二値化処理を示す図である。

【図3C】本発明の一実施形態による標準化画像の二値化処理を示す図である。

【図4A】本発明の一実施形態による二値化処理された標準化画像のフーリエ変換を示す図である。

【図4B】本発明の一実施形態による二値化処理された標準化画像のフーリエ変換を示す図である。

【図4C】本発明の一実施形態による二次元空間周波数分布図である。

【図5】本発明の一実施形態による二次元空間周波数分布図がフーリエ逆変換を経た状態を示す図である。

【図6】本発明の一実施形態による再建ピン画像を示す図である。

【図7】本発明の一実施形態のよる電子部品組み立て方法のフローチャート７００である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本明細書に記述されるのは、本発明を実施する最適な方式であり、目的は、本発明の精神を説明することであり、本発明の範囲を限定するものではなく、本発明は、特許請求の範囲をもって結論とする。

【0012】

図１は、本発明の一実施形態による電子部品の組み立てシステム１００を示す図である。本発明の実施形態による電子部品の組み立てシステム１００は、たとえば、機械アーム等の移動キャリアに応用することができるが、本発明はこの限りではない。図１に示されるように、電子部品の組み立てシステム１００は、保持装置１１０、光源装置１２０、撮影装置１３０、および、画像処理装置１４０を有する。なお、図１のブロック図は、本発明の実施形態の説明を簡便にするためのものであり、本発明はこれに限定されないことに留意されたい。システム１００はその他の部品を含んでもよい。

【0013】

本発明の一実施形態によると、保持装置１１０、光源装置１２０、および、撮影装置１３０は、たとえば、機械アーム等の移動キャリア上に設置され、且つ、画像処理装置１４０は機器上に設置される。本発明のもう一つの実施形態によると、保持装置１１０は移動キャリア上に設置され、光源装置１２０、撮影装置１３０、および、画像処理装置１４０は機器上に設置される。本発明の一実施形態によると、電子部品の組み立てシステム１００は、さらに、制御装置（図示しない）を有し、保持装置１１０、光源装置１２０、および、撮影装置１３０を制御する。

【0014】

本発明の一実施形態によると、保持装置１１０は、グリッパーかノズルであるが、本発明はこの限りではない。保持装置１１０は、掴んだ部品を移動させたり、回転させたりすることができる。

【0015】

本発明の一実施形態によると、光源装置１２０、および、撮影装置１３０は平行に配置され（図１に示される）、つまり、光源装置１２０が生成する光源は、撮影装置１３０に平行に照射されるが、本発明はこの限りではない。本発明の一実施形態によると、光源装置１２０が生成する光源は、可視光線、または、不可視光線、たとえば、Ｘ線、紫外線、赤外線、および、電磁波などであるが、本発明はこの限りではない。

【0016】

部品１５０を回路基板に挿入する時、保持装置１１０はこの部品１５０を掴むとともに、部品１５０を移動させて、部品１５０のピンを、光源装置１２０と撮影装置１３０の間に位置させる。本発明の実施形態によると、部品１５０は、少なくとも一つのピンを有する。

【0017】

部品１５０のピンが、光源装置１２０と撮影装置１３０の間に移動する時、光源装置１２０は、光源を生成して、部品１５０のピン、および、撮影装置１３０上に照射する。撮影装置１３０は、光源を感知すると、部品１５０のピンを撮影し、部品１５０のピンに対応する一次元画像を生成する。本発明の実施形態によると、撮影装置１３０は、異なる回転角度の部品１５０のピンに対応する複数の一次元画像を生成する。本発明の実施形態によると、異なる回転角度の対応する回転数は、半回転か１回転である。つまり、半回転か１回転の範囲内で、固定角度回転するごとに、撮影装置１３０は部品１５０のピンを撮影して、一次元画像を生成する。

【0018】

本発明の一実施形態において、保持装置１１０は、掴んだ部品１５０を回転させて、撮影装置１３０が、異なる回転角度に対応する部品１５０のピンを撮影して、異なる回転角度の部品１５０のピンに対応する複数の一次元画像を生成する。この実施形態において、部品１５０が、保持装置１１０によって、固定角度（たとえば、１度）回転させられる度に、撮影装置１３０は、部品１５０のピンを撮影して、異なる回転角度の部品１５０のピンに対応する複数の一次元画像を生成する。

【0019】

本発明のもう一つの実施形態において、撮影装置１３０は、自身で異なる角度回転して、部品１５０のピンを撮影して、異なる回転角度の部品１５０のピンに対応する複数の一次元画像を生成する。この実施形態において、撮影装置１３０が固定角度（たとえば、１度）回転する度に、撮影装置１３０は部品１５０のピンを撮影して、異なる回転角度の部品１５０のピンに対応する複数の一次元画像を生成する。このほか、この実施形態において、撮影装置１３０が回転する時、光源装置１２０も同時に回転する。つまり、光源装置１２０と撮影装置１３０は平行配置の関係を維持する（図１に示される）。よって、撮影装置１３０回転時、光源装置１２０からの光源も、同時に異なる角度回転して、部品１５０のピンに照射される。

【0020】

撮影装置１３０は、異なる回転角度の部品１５０のピンに対応する複数の一次元画像を生成後、複数の一次元画像を画像処理装置１４０に送信する。画像処理装置１４０は、撮影装置１３０から受信した複数の一次元画像を二次元画像に変換するとともに、二次元画像に基づいて、調整情報を生成し、この調整情報を保持装置１１０に提供する。保持装置１１０は、調整情報に基づいて、部品１５０の位置と角度を調整して、部品１５０のピンを精確に回路基板中に挿入する。画像処理装置１４０が、複数の一次元画像を二次元画像に変換する画像処理工程は、以下の実施形態でさらに詳細に説明する。

【0021】

本発明の一実施形態によると、画像処理装置１４０は、撮影装置１３０が送信する複数の一次元画像を受信した後、まず、複数の一次元画像に標準化処理を実行して、複数の標準化画像を生成する。以下で、図２Ａ〜図２Ｃで説明する。

【0022】

図２Ａ〜図２Ｃは、本発明の一実施形態による一次元画像の標準化処理を示す図である。図２Ａは、部品が光源装置１２０と撮影装置１３０の間に設置されていない時、光源装置１２０の光源が撮影装置１３０に照射されて生成されるオリジナル一次元画像に対応する信号強度を示す図である。つまり、部品挿入が実行されていないとき、撮影装置１３０は、あらかじめ、オリジナル一次元画像を生成するとともに、このオリジナル一次元画像を画像処理装置１４０中に保存する（即ち、画像処理装置１４０の保存装置（図示しない）中に保存する）。図２Ｂは、部品が光源装置１２０と撮影装置１３０の間に移動する時、光源装置１２０の光源が部品と撮影装置１３０に照射されて、生成される一次元画像に対応する信号強度を示す図である。図２Ｂに示されるように、光源が部品のピンにより遮られる場所は、比較的弱い信号強度に対応する。図２Ｃは、一次元画像に対応する信号強度を、オリジナル一次元画像に対応する信号強度で割った後生成される信号強度を示す図である。図２Ｃに示されるように、画像処理装置１４０が、一次元画像に対応する信号強度を取得後、画像処理装置１４０は、一次元画像に対応する信号強度を、オリジナル一次元画像に対応する信号強度で割る（即ち、標準化処理）ことにより、オリジナルバックグラウンドの強度信号を消去して、標準化画像を生成する。よって、標準化処理方式に基づいて、画像処理装置１４０は、異なる角度に対応する複数の一次元画像を、複数の標準化画像に変換することができる。

【0023】

本発明の一実施形態によると、画像処理装置１４０が複数の標準化画像を取得後、画像処理装置１４０は、第一スレショルドに基づいて、複数の標準化画像に対し、二値化処理を実行する。以下で、図３Ａ〜図３Ｃによって説明する。

【0024】

図３Ａ〜図３Ｃは、本発明の一実施形態による標準化画像の二値化処理を示す図である。図３Ａ〜図３Ｃに示されるように、画像処理装置１４０は、第一スレショルドに基づいて、標準化画像（図３Ａ）に、ポジフィルム処理（図３Ｂ）、または、ネガフィルム処理（図３Ｃ）を実行する。たとえば、第一スレショルドが、標準化画像の信号強度２５％のところに対応する強度値（即ち、強度値が０．２５のところ）に設定される場合、ポジフィルムを生成する時（図３Ｂに示される）、二値化工程において、画像処理装置１４０は、強度値が０．２５より大きい信号強度を１に設定し、強度値が０．２５以下である信号強度を０に設定する。ネガフィルム時を生成するとき（図３Ｃに示される）、二値化工程において、画像処理装置１４０は、強度値が０．２５より小さい信号強度を１に設定し、強度値が０．２５以上である信号強度を０に設定する。二値化処理方式に基づいて、画像処理装置１４０は、複数の標準化画像に二値化処理を実行して、複数の標準化画像に対応するポジフィルム画像、または、ネガフィルム画像を生成する。特に注意すべきことは、第一スレショルドの設定に関し、実際の状況に応じて設定を実行することができ、本発明は、この実施形態に限定されないことである。

【0025】

本発明の一実施形態によると、画像処理装置１４０が、二値化処理された複数の標準化画像を取得後、画像処理装置１４０は、二値化処理された複数の標準化画像にフーリエ変換を実行する。以下で、図４Ａ、および、図４Ｂによって説明する。

【0026】

図４Ａ、および、図４Ｂは、本発明の一実施形態による二値化処理された標準化画像がフーリエ変換を実行することを示す図である。図４Ａ、および、図４Ｂに示されるように、画像処理装置１４０は、二値化処理された標準化画像（図４Ａ）にフーリエ変換を実行して、図４Ａの画像がフーリエ変換された後の画像（図４Ｂ）を生成する。

【0027】

図４Ｃは、本発明の一実施形態による二次元空間周波数分布図である。図４Ｃに示されるように、本発明の一実施形態によると、画像処理装置１４０は、二値化処理された複数の標準化画像にフーリエ変換を実行した後、画像処理装置１４０は、フーリエ変換され、且つ、異なる角度に対応する複数の画像を総計して、部品のピンに対応する二次元空間周波数分布図を生成する。

【0028】

図５は、本発明の一実施形態による二次元空間周波数分布図がフーリエ逆変換を経た状態を示す図である。図５に示されるように、本発明の一実施形態によると、画像処理装置１４０は、二次元空間周波数分布図がフーリエ逆変換を経て、部品のピンに対応する二次元画像を生成する。

【0029】

本発明のもう一つの実施形態によると、画像処理装置１４０は、フーリエ変換を経た複数の画像に、まず、フィルター処理を実行するとともに、フィルター処理後の複数の画像を総計して、部品のピンに対応する二次元空間周波数分布図を生成する。続いて、画像処理装置１４０は、二次元空間周波数分布図がフーリエ逆変換を経て、部品のピンに対応する二次元画像を生成する。

【0030】

本発明のさらに別の実施形態によると、画像処理装置１４０は、フーリエ変換を経た複数の画像に対し、まず、フィルター処理を実行するとともに、フィルター処理後の複数の画像にフーリエ逆変換を実行して、部品のピンに対応する複数の二次元空間分布図を生成する。続いて、画像処理装置１４０は、さらに、複数の二次元空間分布図を総計して、二次元画像を生成する。

【0031】

本発明のもう一つの実施形態によると、画像処理装置１４０は、フーリエ変換を経た複数の画像に対し、直接、フーリエ逆変換を実行して、部品のピンに対応する複数の二次元空間分布図を生成する。続いて、画像処理装置１４０は、さらに、複数の二次元空間分布図を総計して、二次元画像を生成する。

【0032】

本発明の一実施形態によると、画像処理装置１４０が二次元画像を取得後、画像処理装置１４０は、第二スレショルドに基づいて、二次元画像に二値化処理を実行して、部品１５０のピンに対応する再建ピン画像を生成する。本発明の一実施形態によると、再建ピン画像中で、部品１５０のピンが対応する数量と位置を表示することができる。以下で、図６によって説明する。

【0033】

図６は、本発明の一実施形態による再建ピン画像を示す図である。図６に示されるように、画像処理装置１４０は、二次元画像の画素の最大値（ネガフィルムにとって、最も明るい画素は最大値を有する画素である）を第二スレショルドに設定し、且つ、画像処理装置１４０は、第二スレショルドの画素を１に設定し、且つ、第二スレショルドより小さい画素を０に設定することを満たす。この二値化処理後、画像処理装置１４０は、部品のピンに対応する再建ピン画像を生成する。特に注意すべきことは、第二スレショルドの設定に関し、実際の状況に応じて調整することができ、本発明は、この実施形態に限定されないことである。

【0034】

本発明の一実施形態によると、再建ピン画像を取得後、画像処理装置１４０は、再建ピン画像中で表示される部品のピンの数量（ホールの数量）と回路基板上でこの部品に対応するホール数量が一致するか否か判断する。再建ピン画像中で示される部品のピンの数量と回路基板上のこの部品に対応するホール数量が一致しない時、この部品はピンが足りない、または、ピンが歪んでいる状況があることを示し、よって、電子部品の組み立てシステム１００は、この部品に、抽出の操作を実行する。再建ピン画像が表示するピンの数量と回路基板上の部品に対応するホール数量が一致する時、画像処理装置１４０は、再建ピン画像に基づいて、調整情報を生成するとともに、この調整情報を保持装置１１０に提供する。保持装置１１０が調整情報を取得後、調整情報に基づいて、部品１５０の位置と角度を調整して、部品１５０のピンを精確に回路基板中に挿入する。

【0035】

図７は、本発明の一実施形態による電子部品組み立て方法のフローチャート７００である。この電子部品組み立て方法は、本発明の電子部品の組み立てシステム１００で実施することができる。工程７１０において、電子部品の組み立てシステム１００の保持装置により、少なくとも一つのピンを有する部品を掴む。工程７２０において、保持装置は、部品のピンを、光源装置と撮影装置との間に移動させる。工程７３０において、光源装置により、光源を撮影装置に照射する。工程７４０において、撮影装置により、光源を感知して、異なる回転角度の部品のピンに対応する複数の一次元画像を生成する。工程７５０において、電子部品の組み立てシステム１００の画像処理装置により、複数の一次元画像を二次元画像に変換する。工程７６０において、画像処理装置により、二次元画像に基づいて、調整情報を生成するとともに、この調整情報を保持装置に提供する。工程７７０において、保持装置により、調整情報に基づいて、部品の位置と角度を調整する。

【0036】

本発明の一実施形態によると、工程７５０は、複数の一次元画像に標準化処理を実行して、複数の標準化画像を生成する工程を有する。

【0037】

本発明の一実施形態によると、工程７５０は、第一スレショルドに基づいて、複数の標準化画像に第一二値化処理を実行する工程を有する。

【0038】

本発明の一実施形態によると、工程７５０は、第一二値化処理された複数の標準化画像に対し、フーリエ変換を実行する工程を有する。

【0039】

本発明の一実施形態によると、工程７５０は、フーリエ変換を経た複数の画像に基づいて、部品のピンに対応する二次元空間周波数分布図を生成し、および、二次元空間周波数分布図がフーリエ逆変換を経て、二次元画像を生成する工程を有する。本発明のもう一つの実施形態によると、工程７５０は、フーリエ変換を経た複数の画像に、フィルター処理を実行し、および、フィルター処理後の複数の画像に、フーリエ逆変換を実行し、二次元画像を生成する工程を有する。二次元画像は、部品のピンに対応する二次元空間分布図とみなされる。本発明のもう一つの実施形態によると、工程７５０は、フーリエ変換を経た複数の画像に、フーリエ逆変換を実行して、二次元画像を生成する工程を有し、二次元画像は、部品のピンに対応する二次元空間分布図とみなされる。

【0040】

本発明の一実施形態によると、工程７５０は、第二スレショルドに基づいて、二次元画像に、第二二値化処理を実行して、再建ピン画像を生成する工程を有する。再建ピン画像中で、部品のピンが対応する数量と位置を表示する。

【0041】

本発明の一実施形態によると、工程７６０において、再建ピン画像中で表示される部品のピンの数量と回路基板上でこの部品に対応するホール数量が一致するか否か判断する。再建ピン画像中で表示される部品のピンの数量と回路基板上のこの部品に対応するホール数量が一致しない時、電子部品の組み立てシステム１００は、抽出の操作を実行する。再建ピン画像が表示するピンの数量と回路基板上のこの部品に対応するホール数量が一致する時、電子部品の組み立てシステム１００は、再建ピン画像に基づいて、調整情報を生成する。

【0042】

本発明の一実施形態によると、異なる回転角度の部品のピンに対応する複数の一次元画像は、保持装置により部品を回転させて生成されるか、または、撮影装置を回転させて部品のピンを撮影して生成される。

【0043】

本発明の実施形態による電子部品組み立て方法は、自動化部品挿入時、異なる回転角度の部品のピンに対応する複数の一次元画像を二次元画像に変換することができる。よって、直接、撮影装置が生成する画像に基づいて、自動化部品挿入を実行する従来の方法と比較して、本発明の実施形態が提出する電子部品組み立て方法は、精確に、電子部品を回路基板上に組み立てることができる。よって、本発明の実施形態により提出される電子部品組み立て方法は、効果的に、自動化部品挿入の精確さを向上させ、自動化部品挿入のエラー発生を低下させることができる。

【0044】

本明細書中、および、請求項の範囲中の順序、たとえば、「第一」、「第二」等は、説明を便利にするためのものであり、互いの間に順序の前後関係は存在しない。

【0045】

本明細書で開示される方法と演算法は、直接、通信処理装置を配置して、少なくとも一つのプロセッサにより実行されることにより、直接、ハードウェア、および、ソフトウェアモジュール、あるいは、両者を組み合わせて応用される。ソフトウェアモジュール（指令と相関データの実行を含む）とその他のデータは、データメモリ中、たとえば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ（ｆｌａｓｈ ｍｅｍｏｒｙ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能なＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的に消去可能なＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、バッファ、ハードディスク、携帯式ハードディスク、コンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、ＤＶＤ、または、この領域におけるその他の任意のコンピュータ可読ストレージ媒体フォーマットに保存することができる。ストレージ媒体は、機器装置、たとえば、コンピュータ／プロセッサ（説明を簡便にするため、本明細書では、プロセッサで表示される）に接続され、プロセッサは、ストレージ媒体により情報（プログラムコード等）を読み取り、情報をストレージ媒体に書き込む。ストレージ媒体はプロセッサに整合される。特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）は、プロセッサとストレージ媒体を含む。ユーザー装置は特定用途向け集積回路を有する。つまり、プロセッサとストレージ媒体は、直接ユーザー装置に接続しない方式で、ユーザー装置中に包括される。このほか、いくつかの実施形態において、任意の適するコンピュータプログラムプロダクトは、読み取り可能なストレージ媒体を有し、読み取り可能なストレージ媒体は、一つ以上の開示される実施形態と相関するプログラムコードを有する。いくつかの実施形態において、コンピュータプログラムプロダクトは、パッケージ材料を含むことができる。

【0046】

以上の段落は様々な態様で描写されている。本文の教示は様々な方式で実現され、実施形態で開示される任意の特定の機構や特性は、単に、代表的な状況を表示するものであることは明らかである。本文の教示に基づいて、当業者であれば、本文で開示される各技術水準で独立して実施、または、二種以上の水準で組み合わせて実行できることが理解できる。

【0047】

本発明の好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の思想を脱しない範囲内で各種の変形を加えることができる。

【符号の説明】

【0048】

１００…電子部品の組み立てシステム
１１０…保持装置
１２０…光源装置
１３０…撮影装置
１４０…画像処理装置
１５０…部品
７００…工程

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】

【図6】

【図7】