JP2002515124A - 三次元検査システム - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.電子リード線(52、54、56、58)の三次元検査を行うための装置 であって、 a)頂面の中央部(22)上に、検査対象の電子リード線(52、54、56 、58)を持つ部品(30)を収容するための、前記頂面を持つ透明な焦点板( 20)と、 b)前記透明な焦点板(20)の前記頂面に取り付けられていて、前記透明な 焦点板(20)を通して、前記部品(30)の側面図を反射するように、位置し ている固定光学的素子(40)と、 c)前記透明な焦点板(20)を通して、前記部品(30)底面図と、前記固 定光学的素子(40)からの前記部品の側面図を含む、画像を受け取るように位 置している前記透明な焦点板(20)の下に位置していて、前記底面図および側 面図を表わす画像データ出力を持つカメラ(10)と、 d)前記画像データ出力を受け取るように接続していて、電子リード線(52 、54、56、58)を検査するために、前記画像データ出力を三次元分析する ためのプロセッサ(14)とを備える装置。 2.請求項1に記載の装置において、前記装置が、校正のために焦点板マスク (図4)を使用し、前記焦点板マスクが、さらに、校正ドット・パターンを含む 装置。 3.請求項1に記載の装置において、さらに、前記カメラ(10)に対して、 前記部品(30)の四つの側面図を提供するために、前記透明な焦点板(20) の中央部(22)の周囲に取り付けられている四つの固定光学的素子(40)を 備える装置。 4.請求項1に記載の装置において、前記固定光学的素子(40)が、さらに 、プリズムを備える装置。 5.請求項1に記載の装置において、前記固定光学的素子(40)が、さらに 、ミラーを備える装置。 6.請求項1に記載の装置において、前記カメラ(10)からの前記画像デー タがメモリ(16)に記憶される装置。 7.請求項1に記載の装置において、前記プロセッサ(14)が、下記式によ り、透明な焦点板(20)からの対象物の高さを決定する装置。 Z=DStan(45°−θ/2)−(DB−DS)tanθ (ここで、dS=基準縁部から前記対象物の側面図までの距離であ る。 dB=基準縁部から前記対象物の底面図までの距離であ る。 θ=前記固定光学的素子により反射され、前記カメラの ところに届いた前記対象物からの光線と、前記透明な焦点板の面に 平行で、前記対象物と交差する面とが形成する角度である。 Z=前記透明な焦点板の面から前記対象物までのZ軸に 沿った距離である。) 8.請求項7に記載の装置において、前記固定光学的素子(40)の反射面お よび透明な焦点板(20)の交点が基準縁部である装置。 9.請求項1に記載の装置において、前記プロセッサ(14)が、下記式によ り、透明な焦点板(20)からの対象物の高さを決定する装置。 Z=(dS+R)tan(45°−θ/2)−(dB−dS)tanθ (ここで、DS=基準縁部から前記対象物の側面図までの距離であ る。 DB=基準縁部から前記対象物の底面図までの距離であ る。 θ=前記固定光学的素子により反射され、カメラのとこ ろに届いた前記対象物からの光線と、前記透明な焦点板に平行で、 前記対象物と交差する面とが形成する角度である。 R=前記固定光学的素子の反射面と、前記透明な焦点板 との間の基準線および交差のオフセットである。 Z=前記透明な焦点板の面から前記対象物までのZ軸に 沿った距離である。) 10.請求項9に記載の装置において、前記プロセッサ(14)が、下記式に より角度θおよびオフセットRを決定する装置。 θ=ARCTAN(ΔZ/ΔX) R={(dθ−dS)tanθ/tan(45°−θ/2)}−dS (ここで、Δx=前記底面図上の二つの対象物の間の距離である。 Δz=前記側面図上の二つの対象物の間の対応する距離である。) 11.請求項1に記載の装置において、前記カメラ(10)が、前記部品(3 0)から前記カメラ(10)への光路、および前記部品(30)から、前記カメ ラ(10)への前記固定光学的素子(40)への光路を含む、焦点深度を提供す るように調整される装置。 12.請求項1に記載の装置において、真空ホルダー(950)が、前記部品 (900)を透明な焦点板ホルダー(920)の上に釣り下げる装置。 13.請求項12に記載の装置において、前記透明な焦点板(920)の前記 中央部(922)が切除されている装置。 14.請求項1に記載の装置において、さらに、前記部品(900)を収容す るために、前記透明な焦点板(920)の中央部上に装着されているペデスタル (910)を備える装置。 15.請求項1に記載の装置において、前記カメラ(10)が、前記カメラ( 10)の軸が前記透明な焦点板(920)の表面にほぼ垂直になるように位置し ている装置。 16.一つの画像から電子リード線の三次元検査を行うための方法であって、 a)頂面を持つ透明な焦点板を設置するステップ(1010)と、 b)前記透明な焦点板の頂面の中央部上に検査対象の電子リード線を持つ部品 を設置するステップ(1020)と、 c)部品の側面の斜視図を提供するための固定光学的素子を設置するステップ (1030)と、 d)前記部品の画像と、前記固定光学的素子が提供する側面の斜視図とを受け 取るために、前記透明な焦点板の下に位置していて、画像データを提供するカメ ラを設置するステップ(1040)と、 e)前記部品の三次元分析を行うために、前記画像データをコンピュータによ り処理するステップ(1050)とを含む方法。 17.請求項16に記載の方法において、さらに、焦点板マスク(図6)を使 用して前記コンピュータを校正するステップを含む方法。 18.請求項17に記載の方法において、前記コンピュータを校正するステッ プが、さらに、 a)底面図から直接見ることができる、前記焦点板マスク上の校正ドットの位 置を決定するステップ(600)と、 b)各ドットの位置および大きさを決定するステップ(610、620)と、 c)各ドットの位置および大きさをメモリに記憶するステップ(610、62 0)と、 d)各ドットの位置および大きさを既知の数値と比較することにより、底面図 を校正するための状態値を決定するステップ(620)と、 e)前記状態値をメモリに記憶するステップ(620)とにより底面図を校正 するステップとを含む方法。 19.請求項18に記載の方法において、前記コンピュータを校正するステッ プが、さらに、 a)前記各固定光学的素子の、目視できる校正ドットの位置を決定するステッ プ(630)と、 b)基準緑部の位置を決定するステップ(630)と、 c)前記基準縁部から前記側面図および前記底面図の各ドットまでの距離を計 算するステップ(640)と、 d)既知の数値から前記固定光学的素子の状態数値を決定するステップ(64 0)と、 e)前記状態数値をメモリに記憶するステップ(640)とにより側面図を校 正するステップとを含む方法。 20.一つの画像から電子リード線を持つ対象物を三次元検査するための方法 であって、 a)検査信の入力を待機するステップ(110)と、 b)底面図および側面図を含む、前記対象物の画像を入手するステップ(12 0)と、 c)前記対象物の回転、x位置およびy位置を発見するために、前記画像を処 理するステップと、 d)前記底面図において、前記対象物の前記電子リード線の位置を決定するス テップ(150)と、 e)前記側面図において、前記対象物の前記電子リード線の位置を決定するス テップ(160)と、 f)各リード線の基準点を決定するステップ(170)と、 g)ピクセル値を世界値に変換するステップ(180)と、 h)世界値を部品値に変換するステップ(190)と、 i)測定値が、前記部品値を所定の部品値と比較することにより決定される場 合に、部品値を測定値に変換するステップ(200)と、 j)前記測定値および所定の許容値に基づいて、部品判定結果を提供するステ ップ(210、220)とを含む方法。 21.請求項20に記載の方法において、前記部品判定結果(220)が、合 格判定結果、不合格判定結果および再加工判定結果のグループから選択される判 定結果を含む方法。 22.請求項20に記載の方法において、前記所定の許容値が、さらに、合格 許容値および不合格許容値を含む方法。 23.請求項22に記載の方法において、前記部品判定結果(220)が、前 記測定値が前記合格許容値より小さいか、または等しい場合には、合格判定結果 となり、前記測定値が、不合格許容値を超えている場合には、不合格判定結果と なり、そうでない場合には、再加工判定結果となる方法。 24.請求項20に記載の方法において、前記画像がメモリ(16)に記憶さ れる方法。 25.請求項20に記載の方法において、前記画像を入手した後で、前記対象 物を除去することができ、前記部品判定結果(220)を計算中に次の対象物を 設置することができる方法。 26.請求項20に記載の方法において、前記底面図において、前記対象物の 前記電子リード線の位置を決定するステップと、前記側面図において、前記対象 物の前記電子リード線の位置を決定するステップとが、さらに、 (a)リード線(50)の画像を処理するステップであって、その場合、前記 画像が、前記リード線の先端(51)を含む画像の領域をほぼ決定するために、 前記リード線の先端(51)を含む画像であるステップと、 (b)リード線の先端部の縁部およびリード線の先端部の側部を含む前記リー ド線の先端部(51)を含む問題の領域(図10C)を定義するステップと、 (c)前記リード線の先端部(51)の中心の位置を発見するために、問題の 前記領域に対してサブピクセル縁部検出(図10B)を行うステップとを含む方 法。 27.請求項26に記載の方法において、問題の前記領域(図10C)が、一 本のリード線全体850)の画像だけを含むような大きさをもつ方法。
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