JP2000349499A - 装着部品検査装置 - Google Patents
装着部品検査装置Info
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- JP2000349499A JP2000349499A JP11154670A JP15467099A JP2000349499A JP 2000349499 A JP2000349499 A JP 2000349499A JP 11154670 A JP11154670 A JP 11154670A JP 15467099 A JP15467099 A JP 15467099A JP 2000349499 A JP2000349499 A JP 2000349499A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 タクトタイムの短縮化に貢献することがで
き、また、より精度良く部品の装着状態を検査できる装
着部品検査装置を提供する。 【解決手段】 表面実装機のヘッドユニットにカメラ２
１及び照明装置２２を搭載し、カメラ２１により部品装
着位置Ｐを撮像するようにした。カメラ２１は、ヘッド
ユニットを移動させて部品装着位置の上方に部品を配置
したときに部品装着位置に指向するようにヘッドユニッ
トに対して取付けた。また、部品装着後に部品装着位置
を撮像するべくカメラ２１を制御するカメラ制御部３１
と、カメラ２１により撮像された画像に基づいて部品の
装着不良を検出する画像処理部３２及び主演算部３０を
設けた。
き、また、より精度良く部品の装着状態を検査できる装
着部品検査装置を提供する。 【解決手段】 表面実装機のヘッドユニットにカメラ２
１及び照明装置２２を搭載し、カメラ２１により部品装
着位置Ｐを撮像するようにした。カメラ２１は、ヘッド
ユニットを移動させて部品装着位置の上方に部品を配置
したときに部品装着位置に指向するようにヘッドユニッ
トに対して取付けた。また、部品装着後に部品装着位置
を撮像するべくカメラ２１を制御するカメラ制御部３１
と、カメラ２１により撮像された画像に基づいて部品の
装着不良を検出する画像処理部３２及び主演算部３０を
設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面実装機に搭載
される装置であって、プリント基板等の基板上に搭載さ
れた部品を撮像することにより部品の装着不良を検出す
る装着部品検査装置に関するものである。
される装置であって、プリント基板等の基板上に搭載さ
れた部品を撮像することにより部品の装着不良を検出す
る装着部品検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、部品供給部と所定の作業位置
に位置決めされたプリント基板とにわたって移動可能な
ヘッドユニットに部品吸着用のヘッドを昇降かつ回転可
能に装備し、上記ヘッドの下端に取付けられたノズルに
より電子部品を吸着して基板上の所定位置に部品を装着
するようにした表面実装機は一般に知られている。
に位置決めされたプリント基板とにわたって移動可能な
ヘッドユニットに部品吸着用のヘッドを昇降かつ回転可
能に装備し、上記ヘッドの下端に取付けられたノズルに
より電子部品を吸着して基板上の所定位置に部品を装着
するようにした表面実装機は一般に知られている。
【０００３】この種の表面実装機では、例えば、部品の
吸着ミスあるいはヘッドからの脱落により部品が基板上
に装着されない場合や、位置ずれ等を生じる場合があ
り、このような部品装着不良を検知することにより不良
基板を選別することが要求される。
吸着ミスあるいはヘッドからの脱落により部品が基板上
に装着されない場合や、位置ずれ等を生じる場合があ
り、このような部品装着不良を検知することにより不良
基板を選別することが要求される。
【０００４】そこで、従来から、ヘッドユニットにレー
ザー距離センサを搭載し、基板表面にレーザー光を照射
して基板表面の凹凸を調べ、その高さ情報に基づいて部
品装着の有無を調べることが行われている（特開平７−
２４９８９５号公報）。また、ヘッドユニットに基板認
識用のカメラを搭載しているような装置では、このカメ
ラを利用して装着部品を撮像し、その画像に基づいて部
品の装着状態を調べることも行われている。
ザー距離センサを搭載し、基板表面にレーザー光を照射
して基板表面の凹凸を調べ、その高さ情報に基づいて部
品装着の有無を調べることが行われている（特開平７−
２４９８９５号公報）。また、ヘッドユニットに基板認
識用のカメラを搭載しているような装置では、このカメ
ラを利用して装着部品を撮像し、その画像に基づいて部
品の装着状態を調べることも行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】レーザー距離センサを
用いる上記従来の装置では、部品の有無は検出できる
が、装着方向についての不良を検出することができず、
また、レーザー光を正確に被検出位置に照射する必要が
あるため、センサの取り付け精度が要求されるという欠
点がある。
用いる上記従来の装置では、部品の有無は検出できる
が、装着方向についての不良を検出することができず、
また、レーザー光を正確に被検出位置に照射する必要が
あるため、センサの取り付け精度が要求されるという欠
点がある。
【０００６】これに対し、ヘッドユニットに搭載した基
板認識用のカメラを利用して装着部品を撮像する装置で
は、部品の有無のみならず部品の装着方向の不良につい
ても検出が可能であり、また、一定エリアを撮像するた
めカメラ等の取り付けに精度が要求されることがない。
そのため、レーザー距離センサを用いる装置に比べると
有利といえる。
板認識用のカメラを利用して装着部品を撮像する装置で
は、部品の有無のみならず部品の装着方向の不良につい
ても検出が可能であり、また、一定エリアを撮像するた
めカメラ等の取り付けに精度が要求されることがない。
そのため、レーザー距離センサを用いる装置に比べると
有利といえる。
【０００７】しかし、この種の装置において装着部品を
撮像するには、部品装着後、カメラが装着部品上方に位
置するようにヘッドユニットを移動させる必要があり、
そのため、タクトタイムを短縮する上で問題があった。
また、部品を精度良く認識するのが難しいため装着不良
の検出精度が必ずしも良いとはいえず、検出精度の向上
が望まれていた。
撮像するには、部品装着後、カメラが装着部品上方に位
置するようにヘッドユニットを移動させる必要があり、
そのため、タクトタイムを短縮する上で問題があった。
また、部品を精度良く認識するのが難しいため装着不良
の検出精度が必ずしも良いとはいえず、検出精度の向上
が望まれていた。
【０００８】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、第一の目的は、タクトタイムの短縮化
に貢献することができる装着部品検査装置を提供するこ
とにあり、第二の目的は、より精度良く部品の装着不良
を検出できる装着部品検査装置を提供することにある。
れたものであり、第一の目的は、タクトタイムの短縮化
に貢献することができる装着部品検査装置を提供するこ
とにあり、第二の目的は、より精度良く部品の装着不良
を検出できる装着部品検査装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、移動可能なヘッドユニットに搭載された
部品装着用のヘッドにより部品を吸着し、ヘッドユニッ
トの移動により基板上に部品を移動させて上記ヘッドの
昇降に伴い部品を基板上に装着するように構成された表
面実装機の装着部品検査装置であって、基板の部品装着
位置の上方にヘッドを配置したときに部品装着位置に指
向するようにヘッドユニットに搭載される撮像手段と、
部品装着後に部品装着位置を撮像するべく撮像手段を制
御する制御手段と、撮像手段により撮像された部品装着
位置の画像に基づいて部品の装着不良を検出する検出手
段とを備えているものである（請求項１）。
に、本発明は、移動可能なヘッドユニットに搭載された
部品装着用のヘッドにより部品を吸着し、ヘッドユニッ
トの移動により基板上に部品を移動させて上記ヘッドの
昇降に伴い部品を基板上に装着するように構成された表
面実装機の装着部品検査装置であって、基板の部品装着
位置の上方にヘッドを配置したときに部品装着位置に指
向するようにヘッドユニットに搭載される撮像手段と、
部品装着後に部品装着位置を撮像するべく撮像手段を制
御する制御手段と、撮像手段により撮像された部品装着
位置の画像に基づいて部品の装着不良を検出する検出手
段とを備えているものである（請求項１）。
【００１０】この装置によると、部品を装着するべくヘ
ッドユニットを基板上に移動させて、ヘッドに吸着され
た部品を部品装着位置上方に配置すると、自ずと撮像手
段による部品装着位置の撮像が可能となる。そのため、
部品装着後は、ヘッドユニットを移動させることなく装
着部品を撮像することができる。
ッドユニットを基板上に移動させて、ヘッドに吸着され
た部品を部品装着位置上方に配置すると、自ずと撮像手
段による部品装着位置の撮像が可能となる。そのため、
部品装着後は、ヘッドユニットを移動させることなく装
着部品を撮像することができる。
【００１１】上記の構成においては、部品装着前にも部
品装着位置を撮像するべく撮像手段を制御するように上
記制御手段を構成し、また、部品装着後の画像から部品
装着前の画像を除去することにより得られる差分画像に
基づいて部品の装着不良を検出するように上記検出手段
を構成することができる（請求項２）。
品装着位置を撮像するべく撮像手段を制御するように上
記制御手段を構成し、また、部品装着後の画像から部品
装着前の画像を除去することにより得られる差分画像に
基づいて部品の装着不良を検出するように上記検出手段
を構成することができる（請求項２）。
【００１２】この装置によると、装着部品の画像を良好
に抽出することができる。この場合、部品装着位置の画
像を異なる複数の色成分に分解する手段を設け、さら
に、各色成分の画像毎に差分画像を得るとともにこれら
の論理和をとることにより得られる画像に基づいて部品
の装着不良を検出するように上記検出手段を構成するの
が望ましい（請求項３）。このようにすれば、抽出され
る部品画像の信頼性が格段に向上し、より精度良く部品
の装着不良を検出することが可能となる。なお、異なる
複数の色成分としては、例えばＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ
（青）の色成分の画像に基づいて部品の装着不良を検出
するように構成することができる（請求項４）。
に抽出することができる。この場合、部品装着位置の画
像を異なる複数の色成分に分解する手段を設け、さら
に、各色成分の画像毎に差分画像を得るとともにこれら
の論理和をとることにより得られる画像に基づいて部品
の装着不良を検出するように上記検出手段を構成するの
が望ましい（請求項３）。このようにすれば、抽出され
る部品画像の信頼性が格段に向上し、より精度良く部品
の装着不良を検出することが可能となる。なお、異なる
複数の色成分としては、例えばＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ
（青）の色成分の画像に基づいて部品の装着不良を検出
するように構成することができる（請求項４）。
【００１３】また、ヘッドユニットに複数のヘッドが搭
載される場合には、各ヘッドに対応してそれぞれ撮像手
段を設けるようにしてもよい（請求項５）。
載される場合には、各ヘッドに対応してそれぞれ撮像手
段を設けるようにしてもよい（請求項５）。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【００１５】図１及び図２は、本発明に係る装着部品検
査装置が搭載された表面実装機の構造を示している。同
図に示すように、表面実装機（以下、実装機と略す）の
基台１上には、プリント基板搬送用のコンベア２が配置
され、プリント基板３がこのコンベア２上を搬送されて
所定の装着作業位置で停止されるようになっている。上
記コンベア２の側方には、部品供給部４が配置されてい
る。この部品供給部４は部品供給用のフィーダーを備
え、例えば多数列のテープフィーダー４ａを備えてい
る。
査装置が搭載された表面実装機の構造を示している。同
図に示すように、表面実装機（以下、実装機と略す）の
基台１上には、プリント基板搬送用のコンベア２が配置
され、プリント基板３がこのコンベア２上を搬送されて
所定の装着作業位置で停止されるようになっている。上
記コンベア２の側方には、部品供給部４が配置されてい
る。この部品供給部４は部品供給用のフィーダーを備
え、例えば多数列のテープフィーダー４ａを備えてい
る。
【００１６】また、上記基台１の上方には、部品装着用
のヘッドユニット５が装備されている。このヘッドユニ
ット５は、部品供給部４とプリント基板３が位置する部
品装着部とにわたって移動可能とされ、当実施の形態で
はＸ軸方向（コンベア２の方向）およびＹ軸方向（水平
面上でＸ軸と直交する方向）に移動することができるよ
うになっている。
のヘッドユニット５が装備されている。このヘッドユニ
ット５は、部品供給部４とプリント基板３が位置する部
品装着部とにわたって移動可能とされ、当実施の形態で
はＸ軸方向（コンベア２の方向）およびＹ軸方向（水平
面上でＸ軸と直交する方向）に移動することができるよ
うになっている。
【００１７】すなわち、上記基台１上には、Ｙ軸方向の
固定レール７と、Ｙ軸サーボモータ９により回転駆動さ
れるボールねじ軸８とが配設され、上記固定レール７上
にヘッドユニット支持部材１１が配置されて、この支持
部材１１に設けられたナット部分１２が上記ボールねじ
軸８に螺合している。また、上記支持部材１１には、Ｘ
軸方向のガイド部材１３と、Ｘ軸サーボモータ１５によ
り駆動されるボールねじ軸１４とが配設され、上記ガイ
ド部材１３にヘッドユニット５が移動可能に保持され、
このヘッドユニット５に設けられたナット部分（図示せ
ず）が上記ボールねじ軸１４に螺合している。そして、
Ｙ軸サーボモータ９の作動により上記支持部材１１がＹ
軸方向に移動するとともに、Ｘ軸サーボモータ１５の作
動によりヘッドユニット５が支持部材１１に対してＸ軸
方向に移動するようになっている。
固定レール７と、Ｙ軸サーボモータ９により回転駆動さ
れるボールねじ軸８とが配設され、上記固定レール７上
にヘッドユニット支持部材１１が配置されて、この支持
部材１１に設けられたナット部分１２が上記ボールねじ
軸８に螺合している。また、上記支持部材１１には、Ｘ
軸方向のガイド部材１３と、Ｘ軸サーボモータ１５によ
り駆動されるボールねじ軸１４とが配設され、上記ガイ
ド部材１３にヘッドユニット５が移動可能に保持され、
このヘッドユニット５に設けられたナット部分（図示せ
ず）が上記ボールねじ軸１４に螺合している。そして、
Ｙ軸サーボモータ９の作動により上記支持部材１１がＹ
軸方向に移動するとともに、Ｘ軸サーボモータ１５の作
動によりヘッドユニット５が支持部材１１に対してＸ軸
方向に移動するようになっている。
【００１８】上記ヘッドユニット５には、チップ部品吸
着用のノズル２０ａを先端に備えたヘッド２０が設けら
れている。各ヘッド２０は、ヘッドユニット５のフレー
ムに対して昇降及びノズル中心軸回りの回転が可能とさ
れ、図外の昇降駆動機構及び回転駆動機構により作動さ
れるようになっている。
着用のノズル２０ａを先端に備えたヘッド２０が設けら
れている。各ヘッド２０は、ヘッドユニット５のフレー
ムに対して昇降及びノズル中心軸回りの回転が可能とさ
れ、図外の昇降駆動機構及び回転駆動機構により作動さ
れるようになっている。
【００１９】また、ヘッドユニット５には、プリント基
板３に装着された部品を撮像するカメラ２１および照明
装置２２が搭載されている。カメラ２１は、ＣＣＤエリ
アセンサからなり、カラー画像をＲ（レッド），Ｇ（グ
リーン），Ｂ（ブルー）の三原色に分解しデータ化して
後述するコントローラの画像処理部３２に出力するよう
に構成されている。また、上記照明装置２２は、白色Ｌ
ＥＤまたはＲ、Ｇ、ＢのＬＥＤを組み合わせたもの、あ
るいは蛍光燈等からなり、上記カメラ２１による撮像用
の照明を提供するように構成されている。
板３に装着された部品を撮像するカメラ２１および照明
装置２２が搭載されている。カメラ２１は、ＣＣＤエリ
アセンサからなり、カラー画像をＲ（レッド），Ｇ（グ
リーン），Ｂ（ブルー）の三原色に分解しデータ化して
後述するコントローラの画像処理部３２に出力するよう
に構成されている。また、上記照明装置２２は、白色Ｌ
ＥＤまたはＲ、Ｇ、ＢのＬＥＤを組み合わせたもの、あ
るいは蛍光燈等からなり、上記カメラ２１による撮像用
の照明を提供するように構成されている。
【００２０】カメラ２１及び照明装置２２は、図２に示
すようにヘッド２０を挟んで配置され、部品装着時にヘ
ッドユニット５をプリント基板３の上方にセットした状
態、つまりヘッド２０（吸着部品）がプリント基板３の
所定の部品装着位置上方に位置するようにヘッドユニッ
ト５をセットしたときに（図５参照）、カメラ２１及び
照明装置２２が上記部品装着位置Ｐに指向するようにそ
れぞれユニット５に傾いた状態で取付けられている。
すようにヘッド２０を挟んで配置され、部品装着時にヘ
ッドユニット５をプリント基板３の上方にセットした状
態、つまりヘッド２０（吸着部品）がプリント基板３の
所定の部品装着位置上方に位置するようにヘッドユニッ
ト５をセットしたときに（図５参照）、カメラ２１及び
照明装置２２が上記部品装着位置Ｐに指向するようにそ
れぞれユニット５に傾いた状態で取付けられている。
【００２１】上記のように構成された実装機は、その動
作を統括的に制御するコントローラを備えており、上記
サーボモータ９，１５等がこのコントローラに電気的に
接続されている。そして、コントローラに予め記憶され
ているプログラムに従って各サーボモータ９等の駆動が
制御されることにより後述するような実装動作を行うよ
うにされている。
作を統括的に制御するコントローラを備えており、上記
サーボモータ９，１５等がこのコントローラに電気的に
接続されている。そして、コントローラに予め記憶され
ているプログラムに従って各サーボモータ９等の駆動が
制御されることにより後述するような実装動作を行うよ
うにされている。
【００２２】図３は、上記コントローラに含まれる制御
系の一部であって、実装動作において部品装着不良の検
出を担う、つまり、本発明の部品検査装置に係る部分を
示している。
系の一部であって、実装動作において部品装着不良の検
出を担う、つまり、本発明の部品検査装置に係る部分を
示している。
【００２３】この図に示す制御系は、主演算部３０、カ
メラ制御部３１、画像処理部３２、記憶部３３、表示部
３４及び入力部３５を含んでいる。
メラ制御部３１、画像処理部３２、記憶部３３、表示部
３４及び入力部３５を含んでいる。
【００２４】主演算部３０は、部品の装着不良検出のた
めの処理を統括的に制御するもので、上記カメラ２１に
より装着部品を撮像するべくカメラ制御部３１に制御信
号を出力するとともに、画像処理部３２から出力される
画像データに基づいて部品を認識し、装着不良について
の具体的な判断を行うように構成されている。
めの処理を統括的に制御するもので、上記カメラ２１に
より装着部品を撮像するべくカメラ制御部３１に制御信
号を出力するとともに、画像処理部３２から出力される
画像データに基づいて部品を認識し、装着不良について
の具体的な判断を行うように構成されている。
【００２５】カメラ制御部３１は、主演算部３０からの
制御信号に基づいて上記カメラ２１および照明装置２２
の作動を制御するように構成されている。
制御信号に基づいて上記カメラ２１および照明装置２２
の作動を制御するように構成されている。
【００２６】画像処理部３２は、上記カメラ２１から出
力されるＲ，Ｇ，Ｂの各色成分のデータに所定の処理を
施すことによりカメラ２１により撮像された画像から部
品に相当する画像を抽出し、抽出した部品の画像データ
を上記主演算部３０に出力するように構成されている。
力されるＲ，Ｇ，Ｂの各色成分のデータに所定の処理を
施すことによりカメラ２１により撮像された画像から部
品に相当する画像を抽出し、抽出した部品の画像データ
を上記主演算部３０に出力するように構成されている。
【００２７】上記記憶部３３は、部品の装着不良を判断
するのに必要な情報（部品データという）を記憶するも
ので、例えば部品の形状等に関する情報や装着ずれの許
容値等のデータがこの記憶部３３に記憶されている。
するのに必要な情報（部品データという）を記憶するも
ので、例えば部品の形状等に関する情報や装着ずれの許
容値等のデータがこの記憶部３３に記憶されている。
【００２８】表示部３４及び入力部３５は、それぞれＣ
ＲＴディスプレイおよびキーボードからなり、入力部３
５により部品データやプログラム等を入力するように構
成される一方、表示部３４により部品データ入力時の表
示や、装着不良が発生したときの表示を行うように構成
されている。
ＲＴディスプレイおよびキーボードからなり、入力部３
５により部品データやプログラム等を入力するように構
成される一方、表示部３４により部品データ入力時の表
示や、装着不良が発生したときの表示を行うように構成
されている。
【００２９】ここで、図３に示す制御系により行われる
部品装着不良検出のための処理について実装動作と共に
図４のフローチャートを用いて説明する。
部品装着不良検出のための処理について実装動作と共に
図４のフローチャートを用いて説明する。
【００３０】実装動作が開始されると、まず、ヘッドユ
ニット５が部品供給部４に移動させられてヘッド２０に
よる部品の吸着が行われる。この際、ヘッドユニット５
が部品供給部４の上方にセットされてからヘッド２０が
昇降作動することにより部品がノズル２０ａに吸着され
てピックアップされる。
ニット５が部品供給部４に移動させられてヘッド２０に
よる部品の吸着が行われる。この際、ヘッドユニット５
が部品供給部４の上方にセットされてからヘッド２０が
昇降作動することにより部品がノズル２０ａに吸着され
てピックアップされる。
【００３１】部品の吸着が完了すると、図５に示すよう
にヘッドユニット５がプリント基板上に移動させられて
部品Ｃｐが所定の部品装着位置Ｐの上方に配置されると
ともに、部品装着前の部品装着位置Ｐがカメラ２１によ
り撮像される（ステップＳ１，Ｓ２）。これにより、図
７（ａ）に示すような部品装着位置Ｐを含むプリント基
板３の所定エリアの画像が撮像され、この画像のＲ，
Ｇ，Ｂの各色成分の画像データが上記画像処理部３２に
出力される。
にヘッドユニット５がプリント基板上に移動させられて
部品Ｃｐが所定の部品装着位置Ｐの上方に配置されると
ともに、部品装着前の部品装着位置Ｐがカメラ２１によ
り撮像される（ステップＳ１，Ｓ２）。これにより、図
７（ａ）に示すような部品装着位置Ｐを含むプリント基
板３の所定エリアの画像が撮像され、この画像のＲ，
Ｇ，Ｂの各色成分の画像データが上記画像処理部３２に
出力される。
【００３２】部品装着位置Ｐの撮像が完了すると、ヘッ
ド２０が昇降作動して部品Ｃｐが部品装着位置Ｐに装着
されるとともに、部品装着後、カメラ２１により再度上
記部品装着位置Ｐの撮像が行われる（ステップＳ３，Ｓ
４）。これにより、図７に示すような部品Ｃｐを含む部
品装着位置Ｐの画像が撮像されて各色成分の画像データ
が画像処理部３２に出力される。
ド２０が昇降作動して部品Ｃｐが部品装着位置Ｐに装着
されるとともに、部品装着後、カメラ２１により再度上
記部品装着位置Ｐの撮像が行われる（ステップＳ３，Ｓ
４）。これにより、図７に示すような部品Ｃｐを含む部
品装着位置Ｐの画像が撮像されて各色成分の画像データ
が画像処理部３２に出力される。
【００３３】次いで、画像処理部３２において各色成分
毎に部品装着後の画像から部品装着前の画像を除去した
差分画像を求める処理、すなわち部品の画像を抽出する
処理が行われる（ステップＳ５）。
毎に部品装着後の画像から部品装着前の画像を除去した
差分画像を求める処理、すなわち部品の画像を抽出する
処理が行われる（ステップＳ５）。
【００３４】具体的には、部品装着前後の各色成分の画
像がＡ／Ｄ変換されることにより各画像が多階調の画像
に変換される。そして、部品装着後の画像における各画
素の階調から部品装着前の画像における相対応する画素
の階調が減算された後、各画素の階調の絶対値がとられ
る。これにより図７に示すようような色成分毎の差分画
像、すなわち部品Ｃｐに相当する画像が抽出される。
像がＡ／Ｄ変換されることにより各画像が多階調の画像
に変換される。そして、部品装着後の画像における各画
素の階調から部品装着前の画像における相対応する画素
の階調が減算された後、各画素の階調の絶対値がとられ
る。これにより図７に示すようような色成分毎の差分画
像、すなわち部品Ｃｐに相当する画像が抽出される。
【００３５】そして、各色成分の差分画像が所定の閾値
に基づいて二値化画像に変換され、各色成分の差分画像
の論理和、つまり、各色成分の差分画像における相対応
する画素の論理和が取られる（ステップＳ６，Ｓ７）。
これにより部品Ｃｐに相当する最終的な画像が得られ
る。
に基づいて二値化画像に変換され、各色成分の差分画像
の論理和、つまり、各色成分の差分画像における相対応
する画素の論理和が取られる（ステップＳ６，Ｓ７）。
これにより部品Ｃｐに相当する最終的な画像が得られ
る。
【００３６】こうして部品Ｃｐに相当する画像が抽出さ
れると（抽出部品画像という）、その画像データが主演
算部３０に出力され、ここで抽出部品画像の中心位置、
縦横比あるいは面積等の特徴量の検出および装着位置か
らのずれや傾きの検出が行われるとともに、この部品に
対応する部品データが上記記憶部３３から読み出され、
部品データと上記検出データとが比較される（ステップ
Ｓ８，Ｓ９）。
れると（抽出部品画像という）、その画像データが主演
算部３０に出力され、ここで抽出部品画像の中心位置、
縦横比あるいは面積等の特徴量の検出および装着位置か
らのずれや傾きの検出が行われるとともに、この部品に
対応する部品データが上記記憶部３３から読み出され、
部品データと上記検出データとが比較される（ステップ
Ｓ８，Ｓ９）。
【００３７】そして、部品データと検出データとが予め
設定されている誤差内であるか否かが判断され（ステッ
プＳ１０）、ここで誤差内であると判断されると（ステ
ップＳ１１）、例えば次の部品Ｃｐを装着するべくヘッ
ドユニット５が部品供給部4の上方に移動させられてこ
のフローチャートが終了する。一方、ステップＳ１０に
おいて誤差内でないと判断されると（ステップＳ１
１）、例えばプリント基板３に対する以後の実装動作を
中止するとともにその旨が上記表示部３４において表示
されてこのフローチャートが終了する。
設定されている誤差内であるか否かが判断され（ステッ
プＳ１０）、ここで誤差内であると判断されると（ステ
ップＳ１１）、例えば次の部品Ｃｐを装着するべくヘッ
ドユニット５が部品供給部4の上方に移動させられてこ
のフローチャートが終了する。一方、ステップＳ１０に
おいて誤差内でないと判断されると（ステップＳ１
１）、例えばプリント基板３に対する以後の実装動作を
中止するとともにその旨が上記表示部３４において表示
されてこのフローチャートが終了する。
【００３８】以上の実装機によれば、部品装着のために
ヘッドユニット５をプリント基板３上方にセットすると
上述のように自ずとカメラ２１及び照明装置２２が部品
装着位置Ｐに指向するようにヘッドユニット５に取付け
られる。そのため、部品Ｃｐの装着後、ヘッドユニット
５を一切移動させることなく装着部品Ｃｐを撮像するこ
とができる。従って、部品装着後にヘッドユニット５を
移動させてから部品を撮像する必要がある従来の実装機
に比べると効率良く装着部品Ｃｐを撮像することがで
き、これを通じてタクトタイムの短縮化に貢献すること
ができる。
ヘッドユニット５をプリント基板３上方にセットすると
上述のように自ずとカメラ２１及び照明装置２２が部品
装着位置Ｐに指向するようにヘッドユニット５に取付け
られる。そのため、部品Ｃｐの装着後、ヘッドユニット
５を一切移動させることなく装着部品Ｃｐを撮像するこ
とができる。従って、部品装着後にヘッドユニット５を
移動させてから部品を撮像する必要がある従来の実装機
に比べると効率良く装着部品Ｃｐを撮像することがで
き、これを通じてタクトタイムの短縮化に貢献すること
ができる。
【００３９】また、部品Ｃｐの装着不良の検出に際して
は、部品装着前後の部品装着位置Ｐを撮像し、装着部品
Ｃｐを含む画像である部品装着後の画像から部品装着前
の画像を除去することにより差分画像を得る、つまり部
品Ｃｐに相当する画像を抽出するようにしているため、
部品装着後の画像のみから部品に相当する画像を抽出し
て部品を認識する場合に比べると、部品画像を抽出する
ための情報量が多く抽出される部品画像の信頼性が高い
（精度が高い）。従って、部品装着後の画像のみから部
品を認識する従来のこの種の実装機に比べて精度良く部
品の装着不良を検出することができる。
は、部品装着前後の部品装着位置Ｐを撮像し、装着部品
Ｃｐを含む画像である部品装着後の画像から部品装着前
の画像を除去することにより差分画像を得る、つまり部
品Ｃｐに相当する画像を抽出するようにしているため、
部品装着後の画像のみから部品に相当する画像を抽出し
て部品を認識する場合に比べると、部品画像を抽出する
ための情報量が多く抽出される部品画像の信頼性が高い
（精度が高い）。従って、部品装着後の画像のみから部
品を認識する従来のこの種の実装機に比べて精度良く部
品の装着不良を検出することができる。
【００４０】特に、上記の実装機では、差分画像をＲ，
Ｇ，Ｂの複数の色成分について求め、各差分画像の論理
和をとることにより最終的な部品Ｃｐの画像を得るよう
にしているため、抽出部品画像の信頼性が高いという特
徴がある。すなわち、単一の色成分に基づいて部品画像
を抽出する場合には、例えば、上記パターンＤおよび部
品Ｃｐの色調が近似していると、パターンＤの画像が除
去されることによりパターンＤと部品Ｃｐの重複部分が
欠損し、部品画像を正確に抽出できない場合が生じ得
る。これに対し、複数の色成分について差分画像を求
め、これらの論理和をとるようにしておけば、上記パタ
ーンＤおよび部品Ｃｐの色調が近似していても、各色成
分の差分画像が完全に一致することは殆どないため、仮
にいずれかの色成分の画像について上記のような欠損が
生じても、その他の色成分の画像によりその欠損が補完
される。そのため、最終的な差分画像に上記のような欠
損が生じることが殆どなく、常に正確な部品画像を抽出
することができ、その結果、部品Ｃｐの装着不良を精度
よく検出することができる。
Ｇ，Ｂの複数の色成分について求め、各差分画像の論理
和をとることにより最終的な部品Ｃｐの画像を得るよう
にしているため、抽出部品画像の信頼性が高いという特
徴がある。すなわち、単一の色成分に基づいて部品画像
を抽出する場合には、例えば、上記パターンＤおよび部
品Ｃｐの色調が近似していると、パターンＤの画像が除
去されることによりパターンＤと部品Ｃｐの重複部分が
欠損し、部品画像を正確に抽出できない場合が生じ得
る。これに対し、複数の色成分について差分画像を求
め、これらの論理和をとるようにしておけば、上記パタ
ーンＤおよび部品Ｃｐの色調が近似していても、各色成
分の差分画像が完全に一致することは殆どないため、仮
にいずれかの色成分の画像について上記のような欠損が
生じても、その他の色成分の画像によりその欠損が補完
される。そのため、最終的な差分画像に上記のような欠
損が生じることが殆どなく、常に正確な部品画像を抽出
することができ、その結果、部品Ｃｐの装着不良を精度
よく検出することができる。
【００４１】ところで、以上説明した実装機は、本発明
に係る部品検査装置を搭載した実装機の一例であって、
部品検査装置及びこれを搭載する実装機の具体的な構成
は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であ
る。
に係る部品検査装置を搭載した実装機の一例であって、
部品検査装置及びこれを搭載する実装機の具体的な構成
は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であ
る。
【００４２】例えば、上記の実装機では、部品画像を抽
出するためにカラー画像をＲ（レッド），Ｇ（グリー
ン），Ｂ（ブルー）の三原色に分解し、これら各色成分
の画像に基づいて部品画像を抽出するようにしている
が、これらのうちのいずれか一色、あるいはＲ，Ｇ，Ｂ
以外の一の色成分の画像に基づいて部品画像を抽出する
ようにしても差し支えない。但し、一の色成分の画像に
基づいて部品を認識する場合には、上述のように、複数
の色成分に基づいて部品画像を抽出する場合に比べて部
品画像の抽出精度が劣る場合があるため、検出精度を高
める上では、複数の色成分の画像に基づいて部品画像を
抽出するのが望ましい。この場合、色成分はＲ，Ｇ，Ｂ
の三原色に限られるものではなく、具体的な色の種類や
数は、プリント基板３やこれに装着する部品等の具体的
な形態および色に応じ、部品画像をより精度よく抽出で
きるように適宜選定すればよい。なお、ＣＣＤエリアセ
ンサとして、カラー画像をＲ，Ｇ，Ｂの色成分に分解し
データ化して出力するものは一般的であり、従って、こ
れらの色成分を選定するようにすれば市販のカメラ２１
を用いて装置を安価に構成することができる。
出するためにカラー画像をＲ（レッド），Ｇ（グリー
ン），Ｂ（ブルー）の三原色に分解し、これら各色成分
の画像に基づいて部品画像を抽出するようにしている
が、これらのうちのいずれか一色、あるいはＲ，Ｇ，Ｂ
以外の一の色成分の画像に基づいて部品画像を抽出する
ようにしても差し支えない。但し、一の色成分の画像に
基づいて部品を認識する場合には、上述のように、複数
の色成分に基づいて部品画像を抽出する場合に比べて部
品画像の抽出精度が劣る場合があるため、検出精度を高
める上では、複数の色成分の画像に基づいて部品画像を
抽出するのが望ましい。この場合、色成分はＲ，Ｇ，Ｂ
の三原色に限られるものではなく、具体的な色の種類や
数は、プリント基板３やこれに装着する部品等の具体的
な形態および色に応じ、部品画像をより精度よく抽出で
きるように適宜選定すればよい。なお、ＣＣＤエリアセ
ンサとして、カラー画像をＲ，Ｇ，Ｂの色成分に分解し
データ化して出力するものは一般的であり、従って、こ
れらの色成分を選定するようにすれば市販のカメラ２１
を用いて装置を安価に構成することができる。
【００４３】また、上記実装機では、ヘッドユニット５
には１つのヘッド２０が搭載され、これに対応して一組
のカメラ２１及び照明装置２２が設けられているが、例
えば、ヘッドユニット５に複数のヘッド２０が並設され
る実装機では、各ヘッド２０に対応してカメラ２１及び
照明装置２２を搭載するようにしてもよい。この場合、
照明装置２２についてはこれを各ヘッド２０について共
通化するようにしてもよい。
には１つのヘッド２０が搭載され、これに対応して一組
のカメラ２１及び照明装置２２が設けられているが、例
えば、ヘッドユニット５に複数のヘッド２０が並設され
る実装機では、各ヘッド２０に対応してカメラ２１及び
照明装置２２を搭載するようにしてもよい。この場合、
照明装置２２についてはこれを各ヘッド２０について共
通化するようにしてもよい。
【００４４】さらに、上記実装機では、カメラ２１によ
りプリント基板３の部品装着位置Ｐを撮像するようにし
ているが、例えば、カメラ２１によりプリント基板３上
に記される基板認識用のマークを撮像することにより、
カメラ２１を基板認識用のカメラとして共用するように
してもよい。
りプリント基板３の部品装着位置Ｐを撮像するようにし
ているが、例えば、カメラ２１によりプリント基板３上
に記される基板認識用のマークを撮像することにより、
カメラ２１を基板認識用のカメラとして共用するように
してもよい。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、部品を
装着するべくヘッドユニットを基板上に移動させると、
自ずと部品装着位置に撮像手段が指向するように撮像手
段をヘッドユニットに搭載しているので、部品装着後
は、ヘッドユニットを一切移動させることなく装着部品
を検出することができる。そのため、部品装着後にヘッ
ドユニットを移動させてから装着部品を撮像する従来の
装置に比べると効率良く装着不良を検出することがで
き、これを通じてタクトタイムの短縮化に貢献すること
ができる。
装着するべくヘッドユニットを基板上に移動させると、
自ずと部品装着位置に撮像手段が指向するように撮像手
段をヘッドユニットに搭載しているので、部品装着後
は、ヘッドユニットを一切移動させることなく装着部品
を検出することができる。そのため、部品装着後にヘッ
ドユニットを移動させてから装着部品を撮像する従来の
装置に比べると効率良く装着不良を検出することがで
き、これを通じてタクトタイムの短縮化に貢献すること
ができる。
【００４６】特に、部品装着前後に部品装着位置を撮像
し、部品装着前の画像から部品装着前の画像を除去する
ことにより得られる差分画像に基づいて部品の装着不良
を検出するようにすれば、装着部品の画像を良好に抽出
することができ、これにより精度良く部品の装着不良を
検出することができる。この場合、部品装着位置の画像
を異なる複数の色成分に分解し、各色成分の画像毎に差
分画像を得るとともにこれらの論理和をとることにより
得られる画像に基づいて部品の装着不良を検出するよう
にすれば、抽出される部品画像の信頼性が格段に向上
し、部品の装着不良を極めて精度よく検出することが可
能となる。
し、部品装着前の画像から部品装着前の画像を除去する
ことにより得られる差分画像に基づいて部品の装着不良
を検出するようにすれば、装着部品の画像を良好に抽出
することができ、これにより精度良く部品の装着不良を
検出することができる。この場合、部品装着位置の画像
を異なる複数の色成分に分解し、各色成分の画像毎に差
分画像を得るとともにこれらの論理和をとることにより
得られる画像に基づいて部品の装着不良を検出するよう
にすれば、抽出される部品画像の信頼性が格段に向上
し、部品の装着不良を極めて精度よく検出することが可
能となる。
【００４７】また、ヘッドユニットに複数のヘッドが搭
載される場合には、各ヘッドに対応してそれぞれ撮像手
段を設けるようにしてもよく、このようにすれば、複数
のヘッドに部品を実装する装置において効率よく部品の
装着不良を検出することができる。
載される場合には、各ヘッドに対応してそれぞれ撮像手
段を設けるようにしてもよく、このようにすれば、複数
のヘッドに部品を実装する装置において効率よく部品の
装着不良を検出することができる。
【図１】本発明に係る装着部品検査装置が適用される表
面実装機を示す平面図である。
面実装機を示す平面図である。
【図２】本発明に係る装着部品検査装置が適用される表
面実装機を示す正面図である。
面実装機を示す正面図である。
【図３】表面実装機の制御系のうち装着部品検査装置に
相当する部分を示すブロック図である。
相当する部分を示すブロック図である。
【図４】部品の装着不良を検出するための処理（実装動
作含む）を説明するフローチャートである。
作含む）を説明するフローチャートである。
【図５】カメラによる部品装着位置の撮像動作（部品装
着前）を説明する図である。
着前）を説明する図である。
【図６】カメラによる部品装着位置の撮像動作（部品装
着後）を説明する図である。
着後）を説明する図である。
【図７】部品の装着不良を検出するための処理を説明す
る模式図である。
る模式図である。
３ プリント基板 ５ ヘッドユニット ２０ ヘッド ２１ カメラ ２２ 照明装置 ３０ 主演算部 ３１ カメラ制御部 ３２ 画像処理部 ３３ 記憶部 ３４ 表示部 ３５ 入力部 Ｐ 部品装着位置 Ｃｐ 部品
Claims (5)
- 【請求項１】 移動可能なヘッドユニットに搭載された
部品装着用のヘッドにより部品を吸着し、ヘッドユニッ
トの移動により基板上に部品を移動させて上記ヘッドの
昇降に伴い部品を基板上に装着するように構成された表
面実装機の装着部品検査装置であって、基板の部品装着
位置の上方に上記ヘッドを配置したときに上記部品装着
位置に指向するように上記ヘッドユニットに搭載される
撮像手段と、部品装着後に部品装着位置を撮像するべく
上記撮像手段を制御する制御手段と、上記撮像手段によ
り撮像された部品装着位置の画像に基づいて部品の装着
不良を検出する検出手段とを備えていることを特徴とす
る装着部品検査装置。 - 【請求項２】 上記制御手段は、部品装着前にも上記部
品装着位置を撮像するべく上記撮像手段を制御し、上記
検出手段は、部品装着後の画像から部品装着前の画像を
除去することにより得られる差分画像に基づいて部品の
装着不良を検出するように構成されていることを特徴と
する請求項１記載の装着部品検査装置。 - 【請求項３】 部品装着位置の画像を異なる複数の色成
分に分解する手段をさらに備え、上記検出手段は、各色
成分の画像毎に上記差分画像を得るとともにこれらの論
理和をとることにより得られる画像に基づいて部品の装
着不良を検出するように構成されていることを特徴とす
る請求項２記載の装着部品検査装置。 - 【請求項４】 上記検出手段は、異なる複数の色成分の
画像としてＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色成分の
画像に基づいて部品の装着不良を検出するように構成さ
れていることを特徴とする請求項３記載の装着部品検査
装置。 - 【請求項５】 上記ヘッドユニットに複数のヘッドが搭
載され、各ヘッドに対応してそれぞれ撮像手段が設けら
れていることを特徴とする請求項１乃至４記載の装着部
品検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15467099A JP4302234B2 (ja) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | 装着部品検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15467099A JP4302234B2 (ja) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | 装着部品検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000349499A true JP2000349499A (ja) | 2000-12-15 |
| JP4302234B2 JP4302234B2 (ja) | 2009-07-22 |
Family
ID=15589345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15467099A Expired - Fee Related JP4302234B2 (ja) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | 装着部品検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4302234B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002271099A (ja) * | 2001-03-12 | 2002-09-20 | Yamaha Motor Co Ltd | 部品実装機、実装検査方法 |
| JP2003051698A (ja) * | 2001-08-03 | 2003-02-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子部品実装方法及び電子部品実装装置 |
| JP2006220426A (ja) * | 2005-02-08 | 2006-08-24 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | 実装された電子部品の検査方法及び装置 |
| JP2008227301A (ja) * | 2007-03-14 | 2008-09-25 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | 電子回路部品装着検査方法および装置 |
| JP2009508361A (ja) * | 2005-09-14 | 2009-02-26 | サイバーオプティクス コーポレーション | 改善された構成部品ピックイメージ処理を備えたピックアンドプレース機 |
| US7706595B2 (en) | 2003-11-07 | 2010-04-27 | Cyberoptics Corporation | Pick and place machine with workpiece motion inspection |
| WO2011043034A1 (ja) * | 2009-10-05 | 2011-04-14 | パナソニック株式会社 | 部品実装装置および部品実装装置における実装状態検査方法 |
| KR20140057155A (ko) * | 2012-11-02 | 2014-05-12 | 쥬키 가부시키가이샤 | 전자 부품 실장 장치 및 실장 부품 검사 방법 |
| US10621745B2 (en) | 2015-06-19 | 2020-04-14 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Component mounting device and component mounting method |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101852849B (zh) * | 2009-04-02 | 2013-07-03 | 深圳艾科创新微电子有限公司 | 一种gps弱信号捕获的方法 |
-
1999
- 1999-06-02 JP JP15467099A patent/JP4302234B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4536280B2 (ja) * | 2001-03-12 | 2010-09-01 | ヤマハ発動機株式会社 | 部品実装機、実装検査方法 |
| JP2002271099A (ja) * | 2001-03-12 | 2002-09-20 | Yamaha Motor Co Ltd | 部品実装機、実装検査方法 |
| JP2003051698A (ja) * | 2001-08-03 | 2003-02-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子部品実装方法及び電子部品実装装置 |
| US7706595B2 (en) | 2003-11-07 | 2010-04-27 | Cyberoptics Corporation | Pick and place machine with workpiece motion inspection |
| JP2006220426A (ja) * | 2005-02-08 | 2006-08-24 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | 実装された電子部品の検査方法及び装置 |
| JP4563205B2 (ja) * | 2005-02-08 | 2010-10-13 | 富士機械製造株式会社 | 実装された電子部品の検査方法及び装置 |
| JP4896136B2 (ja) * | 2005-09-14 | 2012-03-14 | サイバーオプティクス コーポレーション | 改善された構成部品ピックイメージ処理を備えたピックアンドプレース機 |
| JP2009508361A (ja) * | 2005-09-14 | 2009-02-26 | サイバーオプティクス コーポレーション | 改善された構成部品ピックイメージ処理を備えたピックアンドプレース機 |
| JP2008227301A (ja) * | 2007-03-14 | 2008-09-25 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | 電子回路部品装着検査方法および装置 |
| WO2011043034A1 (ja) * | 2009-10-05 | 2011-04-14 | パナソニック株式会社 | 部品実装装置および部品実装装置における実装状態検査方法 |
| JP2011082243A (ja) * | 2009-10-05 | 2011-04-21 | Panasonic Corp | 部品実装装置および部品実装装置における実装状態検査方法 |
| KR20140057155A (ko) * | 2012-11-02 | 2014-05-12 | 쥬키 가부시키가이샤 | 전자 부품 실장 장치 및 실장 부품 검사 방법 |
| JP2014093390A (ja) * | 2012-11-02 | 2014-05-19 | Juki Corp | 電子部品実装装置及び実装部品検査方法 |
| CN103813705A (zh) * | 2012-11-02 | 2014-05-21 | Juki株式会社 | 电子部件安装装置以及安装部件检查方法 |
| CN103813705B (zh) * | 2012-11-02 | 2018-03-09 | Juki株式会社 | 电子部件安装装置以及安装部件检查方法 |
| KR102114718B1 (ko) * | 2012-11-02 | 2020-05-25 | 쥬키 가부시키가이샤 | 전자 부품 실장 장치 및 실장 부품 검사 방법 |
| US10621745B2 (en) | 2015-06-19 | 2020-04-14 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Component mounting device and component mounting method |
| US10650543B2 (en) | 2015-06-19 | 2020-05-12 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Component mounting device |
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