CN1270275C - 检查数据作成方法及使用该方法的基板检查装置 - Google Patents
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Abstract
一种检查数据作成方法及使用该方法的基板检查装置,可使修正检查用窗口的设定数据的处理自动化。该方法是在将CAD数据和部件数据库组合在一起而作成检查数据后,利用成为检查对象的基板的裸板的图像,自动修正检查用窗口的设定数据。该修正处理中,在裸板的图像上设定基于前述检查数据的检查用窗口后,将成为其他窗口的设定基准的检查用窗口内的图像二值化,检测该二值图像上的台面。进一步基于该检测结果,在修正焊料检查用的台面窗口的设定位置或尺寸后,根据该修正,来修正其他检查用窗口的设定位置。
Description
技术领域
本发明涉及一种针对将装配有部件的基板(以下称“部件装配基板”)摄像而得到的图像进行处理并检查前述基板上的部件的焊接状态或者部件或电极的安装状态等的技术,特别是涉及作成这种检查用的检查数据的技术。
背景技术
在自动执行这种检查的情况下,对基板上的各个部件需要设定相应于该部件的检查用窗口的设定数据(包含表示窗口的设定位置和大小的数据)、提取检查用窗口内的图像图案所需要的参数(二值化阈值等)、处理所提取的图像图案用的程序(下面称为“检查程序”)、用于判定前述处理结果是否合适的判定基准值等各种检查数据(下面将这种设定处理称为“示教”)。
一般对一个部件,对台面、部件、电极等多个部位设定检查用窗口。对各个窗口分别设定前述参数、检查程序、判定基准值等(下面将这些对各个窗口设定的数据或程序统称为“检查基准数据”)。而且使各个部件的检查数据文件化,登录在基板检查装置的存储器中(下面将该文件称为“检查数据文件”)。
现有技术的基板检查装置中登录有部件数据库,该部件数据库中登录了每种部件的检查数据。用户在装配状态良好的样板的基板的图像上指定部件的装配位置,对各个部件执行这样的操作,即将从部件数据库读取的检查数据贴附于该指定位置,从而可以高效率地制成检查数据文件。
另外,还可以利用CAD数据等基板的设计数据使示教自动化。在这种情况下,检查装置的控制部从设计数据中提取出各个部件的装配位置和该部件的产品号码数据,从部件数据库中读取与前述产品号码数据对应的检查数据,并将该检查数据设定在前述装配位置上(日本公开专利特开平5-35849号公报)。
但是,基板上的台面需要考虑电极的安装状态、基板运转时的散热状态等各种要件而进行设计,所以当设计规则不同时台面的尺寸也不同。若厂家不统一设计规则,则每个基板上的台面的尺寸就有可能不同。另外,即使在统一了设计规则的厂家,根据规则的变更,基于新旧规则设定有多种台面的尺寸,或者根据基板的尺寸也有台面的尺寸不同的情况。而且,因各个厂家的设计规则不同,以多个厂家为对象进行基板的委托加工的制造商制造出具有多种多样的尺寸的台面的基板,并且必须进行检查。
但是前述部件数据库是利用基于规定的设计规则的基板的图像而作成成的,所以对因不同的设计规则而改变了台面的尺寸的基板进行检查的情况下,在该部件数据库内的检查数据中,有不能对应的情况。在这种情况下,现有技术是在检查数据文件的作成完成后,在基准基板的图像上重叠上检查用场口而显示出来,用户以手工操作修正窗口的位置和尺寸。这种修正作业需要花费大量的时间(针对1个基板的修正需要近半日),所以增大了用户的负担,难以迅速开始检查。
发明内容
本发明是着眼于上述问题点,其目的在于提供一种检查数据作成方法及使用该方法的基板检查装置,通过使修正上述检查用窗口的设定数据的处理自动化,可大幅削减示教所需的时间或工夫,可以迅速开始进行基板的检查。
本发明的另一个目的在于提供一种检查数据作成方法及使用该方法的基板检查装置,在变更基板的设计规则或者增加新的设计规则的情况下,可以简单地作成部件数据库,从而提高示教的便利性。
本发明的检查数据作成方法,通过图像处理来作成检查部件装配基板用的检查数据,其特征在于,针对检查对象的基板,执行下面所述的处理:从预先作成的对每种部件登录了在各基板间可共同使用的检查数据的部件数据库对基板上的各个部件读取对应于该部件的检查数据,并使所读取的检查数据与前述基板上的各个部件的装配位置相对应;之后,在对前述检查对象的基板的样板摄像而得到的图像上检测对应于台面的图像区域,基于该检测结果修正前述检查数据中所包含的检查用窗口的设定数据,并且,对规定的部件,用修正后的检查数据变更前述部件数据库或者作成新的部件数据库。
上述中,在检查数据中至少包含检查用窗口的设定数据。检查用窗口也可以是每一个部件一个窗口,但在台面及其他多个部位最好设定各自的检查用窗口。
另外,在检查数据中可以包含有用于前述检查用窗口内的检查的检查基准数据。
在从前述部件数据库取出检查数据并设定在部件的装配位置的处理中,可以根据指定部件数据库内的检查数据的操作而读取该检查数据,再根据指定基板的图像上的部件装配位置的操作将前述读取的检查数据设定于该指定位置上。另外,基于从CAD数据等的基板设计数据得到的部件信息,也可以将分别对应于该部件的检查数据自动设定至各部件的装配位置。在任何情况下,检查数据内的检查用窗口的设定位置对应于部件的装配位置而变更,针对各检查用窗口中所使用的检查基准数据,基本上适用与部件数据库的检查数据相同内容的数据。
按照本发明,在根据设定于部件装配装置中的检查数据的检查用窗口的设定不对应于实际基板的台面的尺寸的情况下,可以根据检查对象的基板的样板的图像而自动修正检查用窗口的设定数据。而且用户在修正检查用窗口的设定时,仅准备样板的基板进行摄像即可,可大幅削减修正所花的时间或用户的劳动力。
用于前述修正处理的检查对象的基板优选部件装配之前的裸板。
在设定多个检查用窗口的情况下,在前述设定数据的修正处理中,至少修正对应于台面的检查用窗口,在该窗口内最好包含台面的整个图像。而且,也可以根据该修正去修正其他检查用窗口的设定数据。
按照上述检查数据作成方法的一个优选实施例,在检测对应于前述台面的图像区域的处理中,在前述样板的图像上,以基于修正前的设定数据的焊料检查用的窗口(对台面的检查用窗口)为基准检索台面的边缘的位置。前述基板的样板是以形成良好的导体图形的基板为前提,所以例如即使台面的尺寸不对应焊料检查用的窗口,也不会认为台面位置偏离至从该窗口偏离很大的部位上。即至少台面的一部分包含在前述窗口内。
所以如这种状态,若以焊料检查用的窗口为基准检索台面的边缘的位置,则误检台面以外的图形的可能性很低,可高精度地检测出对应于台面的图像区域,可适当的执行修正处理。
按照上述检查数据作成方法的其他优选实施例,根据前述检查用窗口的设定数据的修正来修正对应于该修正了的检查用窗口的检查基准数据。
例如若变更台面的尺寸,则所对应的焊料的焊缝的长度也变更,伴随着这种变更,需要修正用于判定焊缝合适与否的判定基准值。根据上述形式,也可自动执行这样的检查基准数据的修正,所以可以更进一步削减修正处理的时间或用户的劳动力。
为了进行这种修正,需要预先设置用于导出检查基准数据的规则,该检查基准数据适合于各种检查用窗口的尺寸的检查基准数据。
另外,在上述检查数据作成方法的其他形式中,利用前述基板上的规定部件所修正了的检查数据来修正与该部件同一种类的部件的检查数据。一般同一种类的部件是基于同样的规则装配的,所以台面的尺寸也是相同的,在基板上有多个同一种类的部件的情况下,若对一个部件进行修正,其他的部件也可使用相同的修正。上述形式就是基于这种技术构思来实现的,可以更进一步提高检查数据的修正效率。
在此,所谓同一种类的部件是指在前述部件数据库中适用于相同检查数据的部件,也可包含品种号码不同的多个部件(下面也相同)。另外,在检查数据的修正中,也可以仅进行检查用窗口的设定数据的修正,也可以在此基础之上还进行前述检查基准数据的修正(下面也相同)。
在检查数据作成方法的其他形式中,利用针对前述基板上的同一种类的部件的修正后的检查数据作成前述各部件中共同的检查数据,将各个部件的检查数据分别更换成前述共同的检查数据。
根据上述形式,即使各个部件分别求得的检查数据具有偏差的情况下,也可以作成消除了这些偏差的共同的检查数据,而可以适用于各个部件。另外,共同的检查数据可以通过求得各检查数据的平均值而作成,但并不限于此,例如从检查数据中提取设定值的差在规定范围内的值,也可以将其中处于中间位置的值作为共同的检查数据。
另外,本发明中,在执行上述的修正处理后,针对规定的部件,利用修正后的检查数据,可以执行前述部件数据库的变更处理或者新的部件数据库的作成处理。由此,即使在变更基板的设计规则,或者导入新的设计规则的情况下,只要执行一次使用已有的部件数据库的示教,使用根据该示教作成的检查数据就可以简单地进行已有的部件数据库的改写或者新库的作成。
按照本发明的基板检查装置,具备有:图像输入装置,输入对基板摄像所得到的图像;数据文件作成装置,对检查对象的基板从预先作成的对每种部件登录了在各基板间可共同使用的检查数据的部件数据库读取对应于各个部件的检查数据并使所读取的检查数据与前述基板上的各个部件的装配位置相对应,这样来作成前述基板的检查所需要的检查数据;台面检测装置,在前述检查数据文件的作成完成后,针对所对应的基板接受样板图像的输入,在该图像上检测与台面对应的图像区域;修正装置,对应于前述检测出的图像区域修正前述检查数据中所包含的前述检查用的窗口的设定数据;登录装置,将包含前述修正处理后的设定数据的检查数据文件登录在存储器中,该基板检查装置,对规定的部件,用修正后的检查数据变更前述部件数据库或者作成新的部件数据库。
在上述内容中,图像输入装置由接受来自用于对基板摄像的摄像装置的图像信号的接口或A/D转换电路等构成(但是也有输入数字图像的情况)。在此被摄像的基板主要是部件装配基板,在检查用窗口的修正时,也可以把裸板作为摄像对象。
部件数据库可以登录在装置内部的存储器内,但并不限于此,也可以从软盘、CD-ROM等可拆下的媒体读取。
数据文件作成装置可以这样构成:接受选择部件数据库的规定检查数据的操作或在从图像输入装置输入的部件装配后的基板的样板的图像上指定部件的装配位置的操作,再从部件数据库读取前述所选择的检查数据,并将其设定在前述所指定的部件装配位置上。或者,也可以接受CAD数据的输入,在该CAD数据所示各部件的装配位置上分别设定对应于该部件的检查数据。
在此作成的检查数据文件,并不限定为1个文件,也有构成为多个文件集合体的情况。对象检查程序那样的多种部件共同的数据,另外设定共同的文件,也可以在检查数据侧设定对前述共同的文件的链接。
在前述检查数据文件的制作完成后,台面检测装置接受从图像输入装置输入的图像作为前述基板的样板的图像,可以开始图像区域的检测处理。另外,针对该台面检测装置,最好在接受规定的指令输入之后开始接受图像的处理。在检测对应于边缘的图像区域的处理中,最好基于前述检查数据在前述样板的图像上设定检查焊料用的窗口,以该窗口为基准检索台面的边缘位置。
登录包含修正处理后的设定数据的检查数据文件的位置,除了装置内部的存储器之外,还可以是外加的存储器或可拆下的存储媒体。
上述构成的基板检查装置中,在检查与新的基板设计规则不同的基板的情况下,利用既存的部件数据库作成检查数据文件后,利用基板的样板的图像而自动修正该检查数据文件内的检查用窗口的设定数据,并登录修正后的检查数据文件。之后,当转移检查时,从图像输入部接受检查对象的基板的图像,基于所登录的检查数据文件在该图像上设定检查用窗口,可以执行对各个部件的检查。
该基板检查装置中,可以设置第二修正装置,该第二修正装置根据检查用窗口的设定数据的修正来修正对应于该修正后的检查用窗口的检查基准数据。
另外,在该基板检查装置中,可以设置变更装置,从前述修正后的检查数据文件接受选择规定的部件的检查数据的操作,根据该被选择的检查数据变更为对应于既存的部件数据库的检查数据。另外,也可以根据所选择的检查数据作成新的部件数据库,登录在内部或外部的存储器中。
上述的变更或新的登录并不限定于使用检查数据文件的一部分的数据,也可以使用检查数据文件内的全部检查数据。
另外,本发明中,还可以提供检查数据作成装置,该检查数据作成装置具备有这样的功能:用与前述同样的图像输入装置、数据文件作成装置、台面检测装置、修正装置,将使用既存的部件数据库作成的检查数据修正为对应于新的基板设计规则的检查数据。该检查数据作成装置中,还可以将包含修正后的检查数据的检查数据文件存储在规定的存储媒体中,或者通过通信线路进行传送等,而提供给基板检查装置。
附图说明
图1是示出本发明一实施例的基板检查装置的构成的框图;
图2是示出芯片部件的外观的模式图;
图3(1)是检查用窗口的设定适合于图像上的台面的例子;图3(2)是不适合的例子的示意图;
图4是检测出台面的边缘的处理的具体例的示意图;
图5是检测出台面的边缘的处理的具体例的示意图;;
图6是示出示教处理时的步骤的流程图;
图7是示出针对一部件的检查用窗口的修正处理步骤的流程图;
图8是示出台面的长度与焊缝长的关系的曲线图。
具体实施方式
图1示出了本发明一实施例的基板检查装置的结构。
该基板检查装置用于处理对检查对象的基板进行摄像而得到的图像,判定前述基板的焊接部位等是否良好,由摄像部3、投射光部4、控制处理部5、X轴工作台部6、Y轴工作台部7等构成。另外,图中的1是检查对象的基板(下面称为“被检查基板”)。2是装配部件前的裸板,用于在检查时最先示教。
前述Y轴工作台部7具备有支撑基板1、2的传送带25,图中未示出的电机使该传送带25动作,使前述基板1、2沿Y轴方向(与图所在纸面正交的方向)移动。前述X轴工作台部6在Y轴工作台部的上方,支撑着摄像部及投射光部4,并使其沿X轴方向(图的左右方向)移动。
前述投射光部4由具有不同直径的3个圆环状光源8、9、10构成。这些光源8、9、10分别发出红色光、绿色光、蓝色光的各色彩色光,在观测位置的正上方位置使中心重合,由此从前述基板1、2的支撑面观察,被配置得以定位于对应不同仰角的方向上。
前述摄像部3是彩色图像生成用的CCD摄像机,其光轴对应于各光源8、9、10的中心,并且沿垂直方向而定位。由此来自作为观察对象的基板1、2的反射光入射至摄像部3,变换成三原色的彩色信号R、G、B而输入到控制处理部5。
控制处理部5是将CPU11作为控制主体的计算机,由图像输入部12、存储器13、摄像控制器14、图像处理部15、XY工作台控制器16、检查部17、示教工作台18、程序库存储器19、输入部20、CRT显示部21、打印机22、收发部23、外部存储装置24等构成。
图像输入部12备有将来自摄像部3的R、G、B的各图像信号放大的放大电路和用于将这些图像信号转换成数字信号的A/D转换电路。在存储器13中设定有图像存储区域,用于存储各色数字量的浓淡图像数据和将这些浓淡图像二值化处理而得到的二值化图像等。在示教或检查时,该存储器13也可以被用作暂存各种数据和程序的地方。
摄像控制器14具备有将摄像部3及投射光部4连接于CPU11的接口,进行如下这样的控制:基于来自CPU11的指令调整投射光部4的各光源的光量、保持摄像部3的各色光输出的相互平衡等。
X、Y工作台控制器16包含有将前述X轴工作台部6及Y轴工作台部7连接于CPU11的接口,基于来自CPU11的指令,控制X轴工作台部6及Y轴工作台部7的移动动作。
示教工作台部18用于存储针对各种基板检查该基板所需要的检查数据文件。在各检查数据文件中设定有针对所对应的基板上的各装配部件的检查用窗口的设定位置及大小、在该检查窗口内提取R、G、B的各色图形所需要的二值化阈值(除了各色成分的二值化阈值之外,还包含对应于亮度的二值化阈值)、适用于检查用窗口的检查程序及判定基准值等检查数据。而且在该示教工作台中,还可以存储用于检测图像上的台面的二值化阈值等示教处理时所使用的数据。
数据库存储器19用于存储针对每种部件登录在各基板间可共同使用的检查数据的部件数据库。该部件数据库使预先设定的错误的检查数据符合于实际部件的图像,并用修正作业进行编辑。各检查数据对应于部件的变更名称或者CAD数据的品种号码名称等进行登录。
检查时,CPU11读取前述检查数据文件,而存储于存储器13等中,供给图像处理部15或检查部17等。
图像处理部15从存储在存储器13中的R、G、B的各图像数据以像素为单位提取亮度及R、G、B的各亮度值。图像处理部15基于前述检查数据文件依次将各检查用窗口内的图像数据二值化,提取R、G、B各色图形。图像处理部15还基于前述检查程序从这些色图形提取出规定的特征量。
检查部17将前述特征量的提取结果与判定基准值进行比较,执行各检查用窗口中的检查。CPU11综合各个检查用窗口的检查结果而判定被检查基板1是否为合格品。该最终判定结果被输出到CRT显示部或打印机22、或者收发部23。
前述输入部20用于输入用来检查的各种条件或检查信息的输入等,由键盘或鼠标器等构成。CRT显示部21(下面仅称为“显示部21”)接受CPU11供给的图像数据、检查结果、来自前述输入部20的输入数据等,并将其显示在显示画面上。打印机22接受CPU11供给的检查结果等,并将其以预先设定的形式打印出来。
收发部23用于与部件装配机、焊接装置等其他装置之间进行数据交换,例如对被判定为不合格的被检查基板1T,将其识别信息和不合格内容发送到后级的修正装置中,由此可迅速修正不合格的地方。
外部存储装置24是在软盘、CD-R、磁光盘等存储媒体上读写数据用的装置,用于保存前述检查结果、或者在示教时取入CAD数据等。
另外,也可以利用收发部23从外部系统中取入CAD数据。
在上述构成中,图像处理部15及检查部17由装入了用于执行上述各处理的程序的专用处理器构成。但是未必一定需要设置专用处理器,也可以对进行主控制的CPU11赋予图像处理部15及检查部17的功能。对于存储器13、示教工作台18、程序库存储器19,也不必物理上各自独立,可以设定在同一个存储装置(硬盘装置等)内。
该实施例的基板检查装置在检查时首先从前述外部存储装置24中读取作为检查对象的基板的设计数据的CAD数据,该CAD数据与前述部件数据库的登录数据组合起来自动作成检查数据文件。而且该实施例的基板检查装置利用前述裸板的图像自动根据作成的检查数据文件调整检查用窗口。
图2作为部件的一例,示意性地示出了芯片部件的构成。图中,30为焊料,31为部件主体,32为电极,33为台面。前述图1的光学系统对这些部位进行摄像时就在所得到的图像上的对应于焊料和电极的位置上分别出现对应于该部位倾斜角度的彩色图形。
图3(1)示出了相对于前述芯片部件适当正确地设定检查用窗口的状态。图中,35为图像上的台面,而对于焊料30、部件主体31、电极32的图像,省略了图示。
图中,W1为对应于台面3的检查用窗口,使其中心位置对应于台面35,并且包含了整个台面35(下面将该窗口W1称为“台面窗口W1”)。该台面窗口W1主要是用于焊料的检查。
W2是对部件本体的检查用窗口,用于检测部件的缺失或倾斜等。W3是对电极的检查用窗口,用于检测电极相对于焊料的浮出等不良。
另外,对该部件,还设定有包含上述各检查用窗口的第4检查用窗口W4。该检查用窗口W4是将其他窗口W1~W3定位时的基准(下面将该窗口4称为“基准窗口W4”)。例如在示教时,基于CAD数据所表示的部件装配位置确定基准窗口W4的设定位置,之后,确定其他检查用窗口W1~W3的设定位置(检查时也同样)。如后面所述,该基准窗口W4在处理对台面窗口W1的设定数据的修正时,也可用作检测台面的边缘位置的处理区域。
图3(2)示出了同图3(1)同样的检查用窗口W1~W4不适合于部件的状态的例子。该例的台面35从台面窗口W1的假想位置偏离,与图3(1)的例子相比显现的略微大一些。
如图3(2)所示,在图像上的台面未容纳在台面窗口W1内或者相对于台面窗口W1发生位置偏离状态的情况下,对与本来的检查对象部位不同的部位执行检查。前述检查用窗口的调整处理中,为了解决这种不适当,首先修正台面窗口W1的设定数据,还根据该修正来修正其他检查用窗口W2~W4的设定数据。
在此说明台面窗口W1的设定数据的修正的具体例。
该实施例的基板检查装置中,预先根据基板的导体图形的彩色,为检测图像上的台面35而设定最适当的二值化阈值并登录在示教工作台18等中。在该实施例中,利用该二值图像进行检查用窗口的修正处理。
该实施例中,前述基准窗口W4内的二值图像投影于X、Y各轴,在由该投影处理得到的直方图上,检测对应于台面35的边缘,基于该检测结果,修正台面窗口W1的设定位置和尺寸。
图4、图5示出了相当于前述图3(2)的台面35的边缘检测装置的具体例。另外,在这些图中,仅示出了基准窗口W4及台面窗口W1,左右的台面窗口分别用标号W1L、W1R表示。同样对台面的图像也设定为不同的标号35L、35R。
在图4中,用将前述基准窗口W4内的二值图像投影到X轴的直方图来检测各台面窗口W1L、W1R的左右的边缘。具体地说,在前述直方图中,各个窗口W1L、W1R分别以对应于沿X轴的中心线CXL、CXR的点XOL、XOR为起点搜索左右方向,检测出投影像素数陡降的位置。这样,由向左方向的搜索所检测出的点a、c来特定台面35L、35R的左侧的边缘位置,由向右方向的搜索所检测出的点b、d来特定台面35L、35R的右侧的边缘位置。
在图5中,将前述基准用窗口W4内的二值图像投影到Y轴上,用所得到的直方图来检测出各个台面窗口W1L、W1R的上下边缘。另外,在该图5中,左右台面35L、35R基本上排列在同样高的位置上,所以可同时执行相对于这些台面35L、35R的投影处理。之后,在根据投影处理得到的直方图上以对应于沿台面窗口W1L、W1R的Y轴的中心线CY的点YO为起点搜索上下两方向,检测出投影像素数陡降的位置。由此由向上方向的搜索所检测出的点e来特定台面的上侧的边缘位置,由向下方向的搜索所检测出的点f来特定台面的下侧的边缘位置。
该实施例中,为了检测出投影像素数的陡降,设定由实际的台面的纵向宽度、横向宽度所定的阈值TH1、TH2(TH2对应于台面的横向宽度2倍的值),检测从各位置的投影像素数超过阈值TH1、TH2的区域转移到投影像素数下降到前述阈值以下的区域的边界点。
在这种修正处理中,应当基于设计数据选择良好地形成了导体图形的裸板,所以该裸板的图像中产生的台面35L、35R的位置偏离不会太大。因此,大体不会出现各台面35L、35R的上下、左右的边缘超过台面窗口W1L、W1R的中心线CXL、CXR、CY而位置偏离的情况,所以可以认为在搜索开始位置XOL、XOR、YO的投影像素数超过前述阈值TH1、TH2。
因此,根据上述图4、图5的方法,因为是从台面35L、35R的内部向端部进行搜索处理,所以可以确实检测出台面35L、35R的左右及上下的边缘。根据该方法,即使在远离台面窗口W1L、W1R的位置存在构成噪声的图形,也不会将该图形作为台面而误检测,所以可高精度的检测出边缘。
为了使图像上的台面35L、35R变得明晰并包含这些台面35L、35R,用如此检测出的边缘变更前述台面窗口W1L、W1R的设定位置及尺寸。而且对应于该变更,也变更其他检查用窗口W2~W4的设定位置,由此可以设定适合于基板的设计规则的检查数据。
修正检查用窗口的设定数据的方法并不限定于上述方法。也可以是例如用日本公开专利特开平9-145334号公报中所公开的方法,在修正台面窗口W1的位置偏离后,进行投影处理,检测出台面的边缘的位置,基于该检测结果调整台面窗口的设定位置及尺寸。
图6示出了前述基板检查装置的示教处理的一连串的流程。在下面以“ST”表示各步骤。
操作者将存储了示教对象的基板的CAD数据的存储媒体安装在外部存储装置上,从进行读取操作而开始该步骤。在ST1,CPU11从前述存储媒体读取CAD数据并输入到存储器13的作业区域中。在该CAD数据所表示的各个部件装配位置上,识别所装配的部件并从部件数据库读取所对应的检查数据,反复进行设定到前述装配位置的处理。根据该处理,作成检查数据文件的原型。
在接着的ST3中,操作者利用图中未示的基板传送装置,将裸板搬入到前述传送带25上;在接着的ST4中,对应于该搬入处理,开始前述裸板的摄像。进一步在ST5,输入规定的指令,进到ST6,执行检查用窗口的修正处理。
图7示出了对于一部件的检查用窗口的修正处理的流程。
首先在ST61中,对所着眼的部件,基于所作成的检查用数据设定检查用窗口。接着在ST62中,在所设定的检查用窗口中,将基准窗口W4内的图像二值化。
另外,为了进行二值化处理,需要预先让操作者输入处理对象的裸板的导体图形的种类,并设定对应于该输入的阈值(预先被示教的东西)。
在接着的ST63~ST66中,将前述二值图像投影到X、Y的各个轴上,对所得到的直方图,通过以台面窗口W1的中心线为基准的搜索处理来检测图像上的台面35的边缘位置。在检测处理中,沿处理对象的坐标轴并列多个台面35的情况下,如图4所示,对各个台面35执行搜索处理。台面35沿与处理对象的坐标轴正交的方向并排排列的情况下,如图5所示,集中执行对并排排列关系的台面35的搜索处理。
如此检测出台面35的边缘位置后,接着在ST67中,基于边缘检测结果,特定台面35的尺寸及中心位置,根据该提取结果修正台面窗口W1的设定位置及尺寸。
之后,在ST68中,用该修正后的台面窗口W1和修正前台面窗口W1的各中心点的坐标来检测台面窗口的位置偏离量及偏离的方向。进一步在接着的ST69中,对应于该位置偏离量及偏离的方向使其他检查用窗口W2~W4移动,由此修正这些窗口的设定位置。
返回到图6,对各部件,在前述图7的处理完成后,操作者在ST7中,将前述裸板搬出,取而代之,将检查对象的部件装配基板的样板(下面称为“基准基板”)搬入到传送带25上。
该基准基板用于测试检查由此前的处理所作成的检查数据是否合适。在ST8,开始基准基板的摄像,按顺序读取各部件的检查数据,进行检查(ST9)。
操作者确认显示在显示部21上的检查结果,判断检查数据的修正是否必要。在此若判断为必须修正,则输入指定修正对象的部件的修正指令。
根据该输入,ST10为“是”而进到ST11,进行所指定的部件的检查数据的修正处理。由于用前述基准基板的图像进行该修正处理,所以在需要修正检查用窗口W1~W4的设定位置及尺寸的情况下,在图像上显示当前的窗口,让操作者进行修正设定位置及尺寸的作业,基于该结果,更换检查用窗口的设定数据。若需要修正二值化阈值,就让操作者指定在浓淡图像上欲提取的彩色图形,从该被指定的位置的图像数据中提取二值化阈值,替换旧的阈值。另外,若需要修正判定基准,可以让操作者指定在二值图像上最适合的图形,并提取该图形的特征量,作成新的判定基准。
案该测试检查进行的检查数据的修正处理是现有技术。
由上述一连串的处理完成可用于检查的检查数据文件后,若输入指定新库的登录的指令,则进入到ST13,执行新库的登录处理。
在该登录处理中,对前述检查数据文件,接受很有可能也使用于其他基板的检查数据的指定,作成根据所指定的检查数据的新部件数据库。另外,检查数据的指定可以自由进行,也可以指定检查数据文件内的所有的检查数据。
根据上述图6、7的流程,用裸板的图像可以自动修正由CAD数据和既存的部件数据库自动作成的检查数据,所以可大幅度减少修正处理所需要的时间或操作者的劳动力,可以执行高效率的示教处理。而且,可以从修正成适当的状态的检查数据作成新部件数据库,所以在基板的设计规则被变更,或者导入了新的设计规则的情况下,可以简单地作成对应于该规则的部件数据库。
另外,在进行部件数据库的新登录的情况下,使用于修改前的检查数据文件的作成的既存的部件数据库原样保留,或者也可以利用修正后的检查数据文件更换既存的部件数据库的检查数据。在用户具有多个基板设计规则的情况下,可以按照新登录用上述实施例的方法作成各个设计规则的部件数据库。另一方面,按照改写既存的部件数据库的处理,在设计规则的变更适用于多种基板的情况下,可以简单地作成在各基板上具有适合于通用且最新的设计规则的检查数据的部件数据库。如此可容易地作成用户所需要的部件数据库,所以提高了示教的便利性,可使示教的效率更进一步提高。
如此在完成对应于基板的设计规则的检查数据之后,在检查中,当被检查基板1搬送到传送带25上进行摄像时,控制处理部5对处理对象的图像上的各部件,设定前述各种检查用窗口W1~W4,用分别对应于该窗口的检查基准数据进行检查。另外,该检查中,在部件的装配位置发生偏离的情况下,也可以基于前述日本公开专利特开平9-145334号公报所公开的方法,根据图像上的台面的位置调整各检查用窗口的设定位置之后进行检查。
上述基板检查装置中,可以进行如下的设计变更。
首先,在上述实施例中,是在由CAD数据和部件数据库自动作成检查用数据文件的基础之上,进行检查窗口的修正处理,但是取而代之,在用户从部件数据库读取检查数据而贴附于基板的图像上来作成检查用数据的情况下,也可以进行同样的修正处理。
另外,伴随着修正检查用窗口的设定数据,也可以修正与修正过的窗口相对应的检查基准数据。作为一例,下面说明对应于台面窗口W1的尺寸的修正来修正用于判定焊缝长是否适当的判定基准值的情况。
例如,对动作时散热的部件,未散热而将台面设计大的情况下,焊缝长并不是单纯地变化得与台面的尺寸的变化相同,如图8所示,从某个长度起,台面即使再变大,变化的比率也会变得平缓。如此焊缝长也和台面窗口同样很大程度上依存于基板的设计规则,所以判定基准的修正自动化可进一步减轻用户的负担,可以更进一步提高示教的效率。
为了自动修正焊缝长的判定基准值,预先求得前述图8所示的台面的长度和焊缝长的关系,作为修正规则需要登录于示教工作台18或者存储器13中。而在示教时修正台面窗口W1时,修正后的台面窗口W1的长度适合于前述修正规则,由此取得适合于台面窗口W1的焊缝长,以该值更换判定基准。
另外,在图8中,横轴的“台面长”是指沿焊缝的长度方向的台面的大小。另外,图8的修改规则优选对每种部件进行设定,台面的长度与焊缝长的关系在没有大的差异的情况下,也可以设定多种部件通用的修正规则。
上述基板检查装置,通过导入下面的方法,可以使基板上的同一种类的检查数据均一化。
其中之一是,在对规定的部件进行修正处理后,将该修正后的检查数据反映于同一种类的其他的部件的方法。另一种可以使用的方法是,对同一种类的部件进行修正处理后,求得修正后的台面窗口的尺寸的平均值,根据该平均值更换各个部件的设定数据(对判定基准等,可以适用同样的方法)。
根据本发明,将基板的设计规则变更,或者导入新的设计规则,来变更部件的台面的尺寸的情况下,用既存的部件数据库作成的检查数据可自动修正,所以可减少示教所需时间及劳动力,可以迅速开始基板的检查。特别是,如同受委托加工的业者那样,对于使用多个设计规则的用户,可以高效率地进行对各种基板的作业,所以基板检查的处理时间的缩短可提高生产率。
本发明中,在变更基板的设计规则时,或者添加新的规则的情况下,可简单地更换部件数据库,或者作成新的部件数据库,所以用户可简单地取得所需要的部件数据库,可以提高示教的便利性。
Claims (6)
1.一种检查数据作成方法,是通过图像处理检查部件装配基板用的检查数据的作成方法,其特征在于对检查对象的基板,执行如下处理:对基板上的各个部件,从预先作成的对每种部件登录了在各基板间可共同使用的检查数据的部件数据库读取对应于该部件的检查数据,并使所读取的检查数据与前述基板上的各个部件的装配位置相对应,之后,在对前述检查对象的基板的样板摄像而得到的图像上检测对应于台面的图像区域,基于该检测结果修正前述检查数据中所包含的检查用窗口的设定数据,并且,对规定的部件,用修正后的检查数据变更前述部件数据库或者作成新的部件数据库。
2.如权利要求1所述的检查数据作成方法,其特征在于在检测对应于前述台面的图像区域的处理中,在前述样板的图像上,以基于修正前的设定数据的焊料检查用的窗口为基准检索台面的边缘的位置。
3.如权利要求1所述的检查数据作成方法,其特征在于根据前述检查用窗口的设定数据的修正来修正对应于该修正后的检查用窗口的检查基准数据。
4.如权利要求1~3中任意一项所述的检查数据作成方法,其特征在于用前述基板上的规定部件的修正后的检查数据来修正与该部件同一种类的部件的检查数据。
5.如权利要求1~3中任意一项所述的检查数据作成方法,其特征在于用对前述基板上的同一种类的部件的修正后的检查数据作成前述各部件中共同的检查数据,将各个部件的检查数据分别变更为前述共同的检查数据。
6.一种基板检查装置,其特征在于包括:
输入对基板摄像所得到的图像的图像输入装置;
数据文件作成装置,对检查对象的基板,从预先作成的对每种部件登录了在各基板间可共同使用的检查数据的部件数据库读取对应于各个部件的检查数据,并使所读取的检查数据与前述基板上的各个部件的装配位置相对应,从而作成前述基板的检查所需要的检查数据文件;
台面检测装置,在完成前述检查数据文件的制作后,对所对应的基板接受样板的图像的输入,在该图像上检测与台面对应的图像区域;
根据前述检测出的图像区域修正前述检查数据中所包含的前述检查用的窗口的设定数据的修正装置;以及
将包含前述修正处理后的设定数据的检查数据文件登录在存储器中的登录装置,
该基板检查装置,对规定的部件,用修正后的检查数据变更前述部件数据库或者作成新的部件数据库。
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