JP2776299B2 - 電子部品の外観検査方法 - Google Patents
電子部品の外観検査方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、基板に搭載された電子
部品の浮きや位置ずれなどを検査する電子部品の外観検
査方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】電子部品を基板に搭載した後、電子部品
の外観検査が行われる。外観検査の代表的な検査項目と
しては、電子部品が所定の座標位置に位置ずれや浮きな
く正常に搭載されているかどうかの検査がある。 【０００３】一般に、基板に搭載される電子部品の品種
や数はかなり多く、したがって電子部品の浮きや位置ず
れなどの外観検査はカメラなどの光学装置を使用して自
動的に行うことが望まれるが、現在、自動外観検査技術
は確立されていないことから、もっぱら作業者の目視に
より外観検査が行われている実情にある。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら作業者の
目視検査では作業能率がはかどらず、また作業者の個人
誤差により良否判定がばらつきやすいなどの問題点があ
った。 【０００５】そこで本発明は、カメラを使用して、電子
部品の浮きや位置ずれの有無を的確に検査できる電子部
品の外観検査方法を提供することを目的とする。 【０００６】 【０００７】【課題を解決するための手段】 請求項１記載の発明は、
基板に搭載された電子部品を斜上方の左右一対のサイド
カメラにより観察してこの電子部品の画像の位置を検出
し、検出 された２つの画像の位置が基準画像に対して同
一方向に変位していれば、電子部品に浮きがあるものと
判定する。 【０００８】請求項２記載の発明は、基板に搭載された
電子部品を斜上方の左右一対のサイドカメラにより観察
してこの電子部品の画像の位置を検出し、検出された２
つの画像の位置が基準画像に対して逆方向に変位してい
れば、電子部品に位置ずれがあるものと判定する。 【０００９】 【作用】上記構成によれば、２つのサイドカメラで検出
された２つの画像の位置を基準画像の位置と比較し、２
つの画像がいずれの方向に変位しているかを判別するこ
とにより、電子部品の浮きや位置ずれを的確に検出でき
る。 【００１０】 【実施例】次に、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。図１は本発明の一実施例の電子部品の外観検
査装置の斜視図、図２は同認識部の斜視図である。１は
本体フレーム、２はベースプレート、３は基板４を矢印
Ｈ方向へ搬入する前コンベア、５は基板４を矢印Ｍ方向
へ搬出する後コンベア、６は基板４を位置決めする基板
ホルダー、７は不良基板４ａを収納するマガジン８を備
えた不良基板ストッカー、９は基板ホルダー６の上方に
設けられた認識部である。 【００１１】基板ホルダー６には２本のガイドレール１
０と、モータ１１とボールネジ１１ａにより矢印Ａ方向
へ移動する可動ベース１２が設けられている。さらに可
動ベース１２上には２本のガイド１３が設けられ、可動
側コンベア１４が駆動モータ１５によって駆動されるよ
うになっている。また可動ベース１２には、固定側コン
ベア１４ａが設けられ、固定側コンベア１４ａを基準と
して可動側コンベア１４が移動するようになっている。
しかも基板４の幅に応じて可動側コンベア１４と固定側
コンベア１４ａの間隔を調整するためにハンドル１６と
スクリュー１７が設けられ、ロックハンドル１８により
可動側コンベア１４がロックされるようになっている。 【００１２】固定側コンベア１４ａには、シリンダー１
９により矢印Ｂ方向へ作動する基板ストッパー２０と、
基板４の有無を検出する基板検出センサー２１が設けら
れている。可動側コンベア１４には、シリンダー２２に
より基板４を矢印Ｃ方向にクランプするクランパー２３
が設けられている。したがってクランパー２３で基板４
をクランプして固定し、駆動用のモータ１１が駆動する
と、可動ベース１２はガイドレール１０に沿って矢印Ａ
方向に水平移動し、基板４も同方向に水平移動する。す
なわちモータ１１や可動ベース１２などは基板４を認識
部９に対して水平方向へ移動させる移動手段となってい
る。 【００１３】後コンベア５には、ブラケット２４に支持
された固定側コンベア２５と、ガイド２６とブラケット
２７に支持され、かつスライド自在に設けられた可動側
コンベア２８が設けられている。可動側コンベア２８
は、ハンドル２９、スクリュー３０そしてロックハンド
ル３１により、矢印Ｄ方向に移動できるようになってい
る。さらに可動側コンベア２８は、モータ３２、プーリ
ー３３及びシャフト３４によって駆動するようになって
いる。 【００１４】不良基板ストッカー７には、ベースプレー
ト２に固定された２個のベアリング３５及び２本のシャ
フト３６が設けられている。また駆動装置３７及びラッ
ク３７ａにより、駆動装置３７上部に設けられているリ
フターベース３８が矢印Ｅ方向にピッチ移動するように
なっている。 【００１５】認識部９には、ベースプレート２上に固定
された２本のポスト３９が設けられ、ポスト３９上に
は、ブロック４０が設けられている。ブロック４０に
は、２本のガイド４１が基板４の搬送方向と同一方向に
設けられ、ガイド４１に沿ってスライド移動する別のブ
ロック４２が設けられている。ブロック４２はモータ４
３とボールネジ４４によって矢印Ｆ方向へ移動するよう
になっている。ブロック４２上には、光源４５とファイ
バー４５ａと光を遮断するスリットユニット４５ｂが設
けられている。 【００１６】またブロック４２には、認識部９を矢印Ｇ
方向に水平回転させるモータ４６を備えた駆動装置４７
が設けられ、駆動装置４７の下部に認識部９の本体フレ
ーム４８を回転可能にさせるベアリング４９が設けられ
ている。モータ４６を駆動して認識部９を矢印Ｇ方向に
水平回転させることにより、基板４に搭載された電子部
品の向きに応じて、電子部品の画像の取り込み方向を変
えることができる。 【００１７】本体フレーム４８には、基板４の位置認識
の為のカメラ５０と照明ランプ５１が設けられている。
そして本体フレーム４８には、基板４の上面に対して光
軸が垂直方向になるように配置されたカメラ５３（以下
トップカメラと称す）と、基板４に上方から光を照射す
るリング状の照明ランプ５４が設けられ、また基板４の
上面に対して光軸が斜め方向になるように配置された複
数個（本実施例では４個）のカメラ５５，５５ａ，５５
ｂ，５５ｃ（以下サイドカメラと称す）と、ファイバー
４５ａに連結されて基板４に斜上方から光を照射する複
数個の照明ランプ５６，５６ａ，５６ｂ，５６ｃが設け
られている。 【００１８】図示するように、サイドカメラ５５とサイ
ドカメラ５５ａはトップカメラ５３を中心に互いに左右
対称に対設されており、またサイドカメラ５５ｂとサイ
ドカメラ５５ｃも同様にしてトップカメラ５３を中心に
左右対称に対設されている。このように左右一対のサイ
ドカメラ５５，５５ａおよび５５ｂ，５５ｃを２組配置
することにより、後に図９〜図１２を参照して説明する
ように、電子部品の浮きや位置ずれを的確に検出でき
る。また基板４に搭載された電子部品５２の搭載状態や
半田付け状態の外観検査結果により、不良電子部品また
は不良箇所にマーキングをするマーカー５７が基板ホル
ダー６０の上方に設けられている。 【００１９】駆動用のモータ４３が駆動すると、ブロッ
ク４２はガイド４１に沿って矢印Ｆ方向に水平移動す
る。認識部９やマーカー５７はブロック４２と一体に組
付けられており、したがってブロック４２と一緒に矢印
Ｆ方向に水平移動する。すなわちガイド４１、ブロック
４２、モータ４３は認識部９やマーカー５７を基板４に
対して水平方向（Ｆ方向）へ移動させる移動手段となっ
ている。ここで、矢印Ａ方向と矢印Ｆ方向は互いに直交
する方向であり、したがってモータ１１とモータ４３が
駆動することにより、基板４は認識部９やマーカー５７
に対してＡ方向やＦ方向に相対的に水平移動することが
できる。 【００２０】以上のように構成された電子部品の外観検
査装置についてその動作を説明する。図１において、ま
ず基板４を前コンベア３上に置く。そうすると基板４は
前コンベア３により矢印Ｈ方向に搬送され、ストッパー
２０により基板搬送方向の基板位置決めが行われる。そ
の後基板検出センサー２１が基板４を検出するとクラン
パー２３がシリンダー２２によりＣ方向に移動を行い、
基板４がクランプして位置決めされる。そして位置決め
された基板４の状態をカメラ５０と照明ランプ５１によ
って認識し、基板４の傾き、位置ずれを制御装置が演算
する。そして、基板４の傾き、位置ずれから演算される
補正値とあらかじめ記憶された基板４上のマスターパタ
ーンデータに基づいてモータ１１，モータ４３が駆動
し、基板４を認識部９に対して相対的にＡ方向やＦ方向
に水平移動させ、基板４に搭載された所定の電子部品５
２を認識部９による外観検査位置に位置させ、この電子
部品５２について後述する外観検査が行われる。 【００２１】次に、制御装置の説明を行う。図３は、本
発明の一実施例の電子部品の外観検査装置の機能ブロッ
ク図である。５３，５５，５５ａ，５５ｂ，５５ｃは基
板４上の電子部品５２の画像を取り込むテレビカメラで
ある。テレビカメラ５３はトップカメラであり、テレビ
カメラ５５，５５ａ，５５ｂ，５５ｃはサイドカメラで
ある。５８〜６２は、テレビカメラ５５，５５ａ，５５
ｂ，５５ｃから取り込まれた画像レベルを規格化された
コンポジットビデオ信号に変換するカメラコントロール
ユニット、６３は映像切替ユニットであり、各テレビカ
メラから取り込まれた画像は、カメラ切替選択信号によ
りどれか１つのみを選択することができる。 【００２２】６４は外部同期信号を発生させるビデオ回
路である。この外部同期信号により各テレビカメラは全
て完全同期化された画像を取り込むことができる。６５
はビデオバス、６６はステータス，コントロールバスで
ある。６７は５１２×５１２×８ビットから成るフレー
ムメモリ（ＴＦＭ）であり、各テレビカメラがとらえた
オリジナル画像を格納しておく場所である。６８，６９
は必要な処理を加えて画像変換された映像情報を格納す
るワーキングメモリ（５１２×５１２×８ビット）であ
り、一方のワーキングメモリ（ＤＭＩ）６８は明るさに
よって分類された映像情報を格納し、他方のワーキング
メモリ（ＤＭII）６９はフィルター処理された映像情報
を格納する。７０は検査に関する動作を制御するＣＰＵ
から成る制御部である。７１はリードオンリーメモリと
ランダムアクセスメモリから成るメモリ、７２はＩ／Ｏ
コントロール部である。 【００２３】次に、制御部７０の動作を説明する。図４
は、本発明の一実施例の電子部品の外観検査装置の制御
部の動作を示すフローチャートである。ステップ１で
は、まずトップカメラ５３から基板４に搭載されている
電子部品５２の画像を取り込む。ステップ２では、基板
４に搭載されている電子部品５２の座標・明るさ・方向
・種類等のデータによる検査パラメータの検索を行う。
ステップ３では、フレームメモリ６７からワーキングメ
モリ６８へ必要な明るさのみ抽出した映像の転送を行
う。ステップ４では、フレームメモリ６７からワーキン
グメモリ６９へ輪部強調又は平滑化された映像等を転送
する。ステップ５では、基板４に搭載された電子部品５
２の電極部の明るさ判定及び所定場所での位置ずれ寸法
判定を行う。ステップ６では、カメラの切替えを行うか
行わないかの選択をする。ここで、カメラの切替えを行
わない場合検査終了となる。また、カメラの切替えを行
う場合、ステップ７でトップカメラ５３からサイドカメ
ラ５５，５５ａ，５５ｂ，５５ｃへ切替わり、新たに電
子部品５２の映像を取り込む。 【００２４】この電子部品の外観検査装置は上記のよう
に構成されており、次に電子部品の外観検査方法を説明
する。まず、トップカメラ５３による電子部品の位置ず
れ、欠品の検査方法を説明する。図５は、本発明の一実
施例の電子部品の外観検査装置のトップカメラに観察さ
れる二電極角形電子部品の平面図である。二電極角形電
子部品は両側部に電極を有している。図示するように平
面形状の特徴部である４つの角部をそれぞれ包含する４
つのエリア７４，７４ａ，７４ｂ，７４ｃを予め記憶さ
れたマスターパターンデータに基づいて設定し、各々の
エリア７４〜７４ｃの画像データをトップカメラ５３に
取り込む。そして４つのエリア７４〜７４ｃのすべてに
角部の画像が包含されていれば搭載状態は良と判定す
る。また４つのエリア７４〜７４ｃのうち、少なくとも
何れか１つのエリアに角部の画像が包含されていなけれ
ば位置ずれがあるものと判定し、また４つのすべてのエ
リア７４〜７４ｃに角部の画像がなければ欠品と判定す
る。 【００２５】図６は、本発明の一実施例の電子部品の外
観検査装置のトップカメラに観察されるミニトランジス
タ足付電子部品の平面図である。このミニトランジスタ
足付電子部品７５は３つの電極を有しているが、その搭
載状態の良否判定方法も上記二電極角形電子部品７３の
場合と同様であって、あらかじめ記憶されたマスターパ
ターンデータに基づいて３つの足（電極）を包含する３
つのエリア７６〜７６ｂを設定する。そしてすべてのエ
リア７６〜７６ｂにミニトランジスタ足付電子部品７５
の足（電極）の画像が包含されているならば搭載状態は
良と判定する。また３つのエリア７６〜７６ｂのうちい
ずれか１つのエリアに足（電極）の画像が包含されてい
なければ位置ずれがあるものと判定し、また３つのエリ
ア７６〜７６ｂにすべて足の画像が包含されていなけれ
ば欠品と判定する。 【００２６】以上のように本方法によれば、二電極角形
電子部品７３の角部やミニトランジスタ足付電子部品７
５の足（電極）などの電子部品の平面形状の複数個の特
徴部を包含するエリアを設定して、特徴部の画像がエリ
ア内に包含されているか否かをトップカメラ５３により
検査することにより、電子部品の位置ずれや欠品などを
簡単・確実に判定できる。 【００２７】次に半田付け状態の良否判定方法を説明す
る。図７は、本発明の一実施例の電子部品の外観検査装
置のトップカメラに観察される電子部品の平面図、図８
は同二電極角形電子部品の平面図である。図７におい
て、予め記憶されたマスターパターンデータに基づいて
電極と電極の間に走査ライン７７，７７ａ，７７ｂ，７
７ｃを設定する。そして走査ライン７７〜７７ｃ上の半
田７８の有無を検査し、半田７８があれば半田ブリッジ
と判定し、半田付け状態は不良と判定する。 【００２８】また図８に示す二電極角形電子部品７３の
場合は、電極と電極の間に走査ライン７９，７９ａ，７
９ｂを設定する。そして走査ライン７９〜７９ｂ上の半
田７８の有無を確認し、半田７８があれば半田ブリッジ
と判定し、半田付け状態は不良と判定する。このように
この方法によれば、ショートの原因となる半田ブリッジ
の有無を簡単に検査できる。 【００２９】次にサイドカメラによる外観検査方法を説
明する。図９〜図１２は本発明の一実施例の電子部品の
外観検査装置のサイドカメラによる外観検査方法の説明
図である。図９は基板４に対して電子部品５２の浮き・
位置ずれがない場合で、２つのサイドカメラがとらえた
電子部品５２の２つの画像８０，８１が基準画像とな
る。 【００３０】さて図１０に示すように基板４に対して電
子部品５２の位置ずれはないがΔｈの浮きがある場合、
一方のサイドカメラがとらえた電子部品５２の画像８２
の位置は矢印Ｉ方向に変位し、他方のサイドカメラがと
らえた画像８３の位置はこれと同一方向である矢印Ｊ方
向に変位する。したがって画像８２，８３の位置を基準
画像８０，８１の位置と比較してその変位を求めること
により、電子部品５２に浮きがあることを容易に判定で
きる。 【００３１】また図１１に示すように基板４に対して電
子部品５２の浮きはないがΔｘの位置ずれがある場合、
一方のサイドカメラがとらえた電子部品５２の画像８４
の位置は矢印Ｋ方向に変位し、他方のサイドカメラがと
らえた電子部品５２の画像８５の位置はこれと逆方向の
矢印Ｌ方向に変位する。したがってこの変位から位置ず
れがあることを容易に判定できる。 【００３２】次に図１２に示すように基板４に対して電
子部品５２のΔｈの浮きとΔｘの位置ずれが共にある場
合、サイドカメラがとらえた電子部品５２の画像８６，
８７はΔｘの位置ずれ及びΔｈの浮きによって図示する
ように変位する。この場合Δｘのずれ量はトップカメラ
５３からとらえた電子部品５２の画像から求め、Δｈの
浮いている量はトップカメラ５３からとらえた電子部品
５２の画像によって求めたΔｘのずれ量を基にして、サ
イドカメラからとらえた電子部品５２の画像より求める
ことができる。 【００３３】以上のようにして電子部品の外観検査が行
われるが、不良電子部品に対しては、図１に示すモータ
１１，モータ４３を駆動してマーカー５７を基板４に対
して相対的に水平移動させることにより、不良電子部品
または不良箇所にマーキングする。そして良品の基板４
は矢印Ｍ方向へ搬出されるが、不良品の基板４ａは基板
ホルダー６が矢印Ａ方向へ移動し、不良基板ストッカー
７のマガジン８へ収納される。 【００３４】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、基
板に搭載された電子部品を斜上方の左右一対のサイドカ
メラにより観察してその画像の変位を検出し、検出され
た２つの画像を基準画像の位置とそれぞれ比較するとい
うきわめて簡単な手法により、電子部品の浮きや位置ず
れの有無などの外観検査を自動的かつ的確に行うことが
できる。
部品の浮きや位置ずれなどを検査する電子部品の外観検
査方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】電子部品を基板に搭載した後、電子部品
の外観検査が行われる。外観検査の代表的な検査項目と
しては、電子部品が所定の座標位置に位置ずれや浮きな
く正常に搭載されているかどうかの検査がある。 【０００３】一般に、基板に搭載される電子部品の品種
や数はかなり多く、したがって電子部品の浮きや位置ず
れなどの外観検査はカメラなどの光学装置を使用して自
動的に行うことが望まれるが、現在、自動外観検査技術
は確立されていないことから、もっぱら作業者の目視に
より外観検査が行われている実情にある。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら作業者の
目視検査では作業能率がはかどらず、また作業者の個人
誤差により良否判定がばらつきやすいなどの問題点があ
った。 【０００５】そこで本発明は、カメラを使用して、電子
部品の浮きや位置ずれの有無を的確に検査できる電子部
品の外観検査方法を提供することを目的とする。 【０００６】 【０００７】【課題を解決するための手段】 請求項１記載の発明は、
基板に搭載された電子部品を斜上方の左右一対のサイド
カメラにより観察してこの電子部品の画像の位置を検出
し、検出 された２つの画像の位置が基準画像に対して同
一方向に変位していれば、電子部品に浮きがあるものと
判定する。 【０００８】請求項２記載の発明は、基板に搭載された
電子部品を斜上方の左右一対のサイドカメラにより観察
してこの電子部品の画像の位置を検出し、検出された２
つの画像の位置が基準画像に対して逆方向に変位してい
れば、電子部品に位置ずれがあるものと判定する。 【０００９】 【作用】上記構成によれば、２つのサイドカメラで検出
された２つの画像の位置を基準画像の位置と比較し、２
つの画像がいずれの方向に変位しているかを判別するこ
とにより、電子部品の浮きや位置ずれを的確に検出でき
る。 【００１０】 【実施例】次に、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。図１は本発明の一実施例の電子部品の外観検
査装置の斜視図、図２は同認識部の斜視図である。１は
本体フレーム、２はベースプレート、３は基板４を矢印
Ｈ方向へ搬入する前コンベア、５は基板４を矢印Ｍ方向
へ搬出する後コンベア、６は基板４を位置決めする基板
ホルダー、７は不良基板４ａを収納するマガジン８を備
えた不良基板ストッカー、９は基板ホルダー６の上方に
設けられた認識部である。 【００１１】基板ホルダー６には２本のガイドレール１
０と、モータ１１とボールネジ１１ａにより矢印Ａ方向
へ移動する可動ベース１２が設けられている。さらに可
動ベース１２上には２本のガイド１３が設けられ、可動
側コンベア１４が駆動モータ１５によって駆動されるよ
うになっている。また可動ベース１２には、固定側コン
ベア１４ａが設けられ、固定側コンベア１４ａを基準と
して可動側コンベア１４が移動するようになっている。
しかも基板４の幅に応じて可動側コンベア１４と固定側
コンベア１４ａの間隔を調整するためにハンドル１６と
スクリュー１７が設けられ、ロックハンドル１８により
可動側コンベア１４がロックされるようになっている。 【００１２】固定側コンベア１４ａには、シリンダー１
９により矢印Ｂ方向へ作動する基板ストッパー２０と、
基板４の有無を検出する基板検出センサー２１が設けら
れている。可動側コンベア１４には、シリンダー２２に
より基板４を矢印Ｃ方向にクランプするクランパー２３
が設けられている。したがってクランパー２３で基板４
をクランプして固定し、駆動用のモータ１１が駆動する
と、可動ベース１２はガイドレール１０に沿って矢印Ａ
方向に水平移動し、基板４も同方向に水平移動する。す
なわちモータ１１や可動ベース１２などは基板４を認識
部９に対して水平方向へ移動させる移動手段となってい
る。 【００１３】後コンベア５には、ブラケット２４に支持
された固定側コンベア２５と、ガイド２６とブラケット
２７に支持され、かつスライド自在に設けられた可動側
コンベア２８が設けられている。可動側コンベア２８
は、ハンドル２９、スクリュー３０そしてロックハンド
ル３１により、矢印Ｄ方向に移動できるようになってい
る。さらに可動側コンベア２８は、モータ３２、プーリ
ー３３及びシャフト３４によって駆動するようになって
いる。 【００１４】不良基板ストッカー７には、ベースプレー
ト２に固定された２個のベアリング３５及び２本のシャ
フト３６が設けられている。また駆動装置３７及びラッ
ク３７ａにより、駆動装置３７上部に設けられているリ
フターベース３８が矢印Ｅ方向にピッチ移動するように
なっている。 【００１５】認識部９には、ベースプレート２上に固定
された２本のポスト３９が設けられ、ポスト３９上に
は、ブロック４０が設けられている。ブロック４０に
は、２本のガイド４１が基板４の搬送方向と同一方向に
設けられ、ガイド４１に沿ってスライド移動する別のブ
ロック４２が設けられている。ブロック４２はモータ４
３とボールネジ４４によって矢印Ｆ方向へ移動するよう
になっている。ブロック４２上には、光源４５とファイ
バー４５ａと光を遮断するスリットユニット４５ｂが設
けられている。 【００１６】またブロック４２には、認識部９を矢印Ｇ
方向に水平回転させるモータ４６を備えた駆動装置４７
が設けられ、駆動装置４７の下部に認識部９の本体フレ
ーム４８を回転可能にさせるベアリング４９が設けられ
ている。モータ４６を駆動して認識部９を矢印Ｇ方向に
水平回転させることにより、基板４に搭載された電子部
品の向きに応じて、電子部品の画像の取り込み方向を変
えることができる。 【００１７】本体フレーム４８には、基板４の位置認識
の為のカメラ５０と照明ランプ５１が設けられている。
そして本体フレーム４８には、基板４の上面に対して光
軸が垂直方向になるように配置されたカメラ５３（以下
トップカメラと称す）と、基板４に上方から光を照射す
るリング状の照明ランプ５４が設けられ、また基板４の
上面に対して光軸が斜め方向になるように配置された複
数個（本実施例では４個）のカメラ５５，５５ａ，５５
ｂ，５５ｃ（以下サイドカメラと称す）と、ファイバー
４５ａに連結されて基板４に斜上方から光を照射する複
数個の照明ランプ５６，５６ａ，５６ｂ，５６ｃが設け
られている。 【００１８】図示するように、サイドカメラ５５とサイ
ドカメラ５５ａはトップカメラ５３を中心に互いに左右
対称に対設されており、またサイドカメラ５５ｂとサイ
ドカメラ５５ｃも同様にしてトップカメラ５３を中心に
左右対称に対設されている。このように左右一対のサイ
ドカメラ５５，５５ａおよび５５ｂ，５５ｃを２組配置
することにより、後に図９〜図１２を参照して説明する
ように、電子部品の浮きや位置ずれを的確に検出でき
る。また基板４に搭載された電子部品５２の搭載状態や
半田付け状態の外観検査結果により、不良電子部品また
は不良箇所にマーキングをするマーカー５７が基板ホル
ダー６０の上方に設けられている。 【００１９】駆動用のモータ４３が駆動すると、ブロッ
ク４２はガイド４１に沿って矢印Ｆ方向に水平移動す
る。認識部９やマーカー５７はブロック４２と一体に組
付けられており、したがってブロック４２と一緒に矢印
Ｆ方向に水平移動する。すなわちガイド４１、ブロック
４２、モータ４３は認識部９やマーカー５７を基板４に
対して水平方向（Ｆ方向）へ移動させる移動手段となっ
ている。ここで、矢印Ａ方向と矢印Ｆ方向は互いに直交
する方向であり、したがってモータ１１とモータ４３が
駆動することにより、基板４は認識部９やマーカー５７
に対してＡ方向やＦ方向に相対的に水平移動することが
できる。 【００２０】以上のように構成された電子部品の外観検
査装置についてその動作を説明する。図１において、ま
ず基板４を前コンベア３上に置く。そうすると基板４は
前コンベア３により矢印Ｈ方向に搬送され、ストッパー
２０により基板搬送方向の基板位置決めが行われる。そ
の後基板検出センサー２１が基板４を検出するとクラン
パー２３がシリンダー２２によりＣ方向に移動を行い、
基板４がクランプして位置決めされる。そして位置決め
された基板４の状態をカメラ５０と照明ランプ５１によ
って認識し、基板４の傾き、位置ずれを制御装置が演算
する。そして、基板４の傾き、位置ずれから演算される
補正値とあらかじめ記憶された基板４上のマスターパタ
ーンデータに基づいてモータ１１，モータ４３が駆動
し、基板４を認識部９に対して相対的にＡ方向やＦ方向
に水平移動させ、基板４に搭載された所定の電子部品５
２を認識部９による外観検査位置に位置させ、この電子
部品５２について後述する外観検査が行われる。 【００２１】次に、制御装置の説明を行う。図３は、本
発明の一実施例の電子部品の外観検査装置の機能ブロッ
ク図である。５３，５５，５５ａ，５５ｂ，５５ｃは基
板４上の電子部品５２の画像を取り込むテレビカメラで
ある。テレビカメラ５３はトップカメラであり、テレビ
カメラ５５，５５ａ，５５ｂ，５５ｃはサイドカメラで
ある。５８〜６２は、テレビカメラ５５，５５ａ，５５
ｂ，５５ｃから取り込まれた画像レベルを規格化された
コンポジットビデオ信号に変換するカメラコントロール
ユニット、６３は映像切替ユニットであり、各テレビカ
メラから取り込まれた画像は、カメラ切替選択信号によ
りどれか１つのみを選択することができる。 【００２２】６４は外部同期信号を発生させるビデオ回
路である。この外部同期信号により各テレビカメラは全
て完全同期化された画像を取り込むことができる。６５
はビデオバス、６６はステータス，コントロールバスで
ある。６７は５１２×５１２×８ビットから成るフレー
ムメモリ（ＴＦＭ）であり、各テレビカメラがとらえた
オリジナル画像を格納しておく場所である。６８，６９
は必要な処理を加えて画像変換された映像情報を格納す
るワーキングメモリ（５１２×５１２×８ビット）であ
り、一方のワーキングメモリ（ＤＭＩ）６８は明るさに
よって分類された映像情報を格納し、他方のワーキング
メモリ（ＤＭII）６９はフィルター処理された映像情報
を格納する。７０は検査に関する動作を制御するＣＰＵ
から成る制御部である。７１はリードオンリーメモリと
ランダムアクセスメモリから成るメモリ、７２はＩ／Ｏ
コントロール部である。 【００２３】次に、制御部７０の動作を説明する。図４
は、本発明の一実施例の電子部品の外観検査装置の制御
部の動作を示すフローチャートである。ステップ１で
は、まずトップカメラ５３から基板４に搭載されている
電子部品５２の画像を取り込む。ステップ２では、基板
４に搭載されている電子部品５２の座標・明るさ・方向
・種類等のデータによる検査パラメータの検索を行う。
ステップ３では、フレームメモリ６７からワーキングメ
モリ６８へ必要な明るさのみ抽出した映像の転送を行
う。ステップ４では、フレームメモリ６７からワーキン
グメモリ６９へ輪部強調又は平滑化された映像等を転送
する。ステップ５では、基板４に搭載された電子部品５
２の電極部の明るさ判定及び所定場所での位置ずれ寸法
判定を行う。ステップ６では、カメラの切替えを行うか
行わないかの選択をする。ここで、カメラの切替えを行
わない場合検査終了となる。また、カメラの切替えを行
う場合、ステップ７でトップカメラ５３からサイドカメ
ラ５５，５５ａ，５５ｂ，５５ｃへ切替わり、新たに電
子部品５２の映像を取り込む。 【００２４】この電子部品の外観検査装置は上記のよう
に構成されており、次に電子部品の外観検査方法を説明
する。まず、トップカメラ５３による電子部品の位置ず
れ、欠品の検査方法を説明する。図５は、本発明の一実
施例の電子部品の外観検査装置のトップカメラに観察さ
れる二電極角形電子部品の平面図である。二電極角形電
子部品は両側部に電極を有している。図示するように平
面形状の特徴部である４つの角部をそれぞれ包含する４
つのエリア７４，７４ａ，７４ｂ，７４ｃを予め記憶さ
れたマスターパターンデータに基づいて設定し、各々の
エリア７４〜７４ｃの画像データをトップカメラ５３に
取り込む。そして４つのエリア７４〜７４ｃのすべてに
角部の画像が包含されていれば搭載状態は良と判定す
る。また４つのエリア７４〜７４ｃのうち、少なくとも
何れか１つのエリアに角部の画像が包含されていなけれ
ば位置ずれがあるものと判定し、また４つのすべてのエ
リア７４〜７４ｃに角部の画像がなければ欠品と判定す
る。 【００２５】図６は、本発明の一実施例の電子部品の外
観検査装置のトップカメラに観察されるミニトランジス
タ足付電子部品の平面図である。このミニトランジスタ
足付電子部品７５は３つの電極を有しているが、その搭
載状態の良否判定方法も上記二電極角形電子部品７３の
場合と同様であって、あらかじめ記憶されたマスターパ
ターンデータに基づいて３つの足（電極）を包含する３
つのエリア７６〜７６ｂを設定する。そしてすべてのエ
リア７６〜７６ｂにミニトランジスタ足付電子部品７５
の足（電極）の画像が包含されているならば搭載状態は
良と判定する。また３つのエリア７６〜７６ｂのうちい
ずれか１つのエリアに足（電極）の画像が包含されてい
なければ位置ずれがあるものと判定し、また３つのエリ
ア７６〜７６ｂにすべて足の画像が包含されていなけれ
ば欠品と判定する。 【００２６】以上のように本方法によれば、二電極角形
電子部品７３の角部やミニトランジスタ足付電子部品７
５の足（電極）などの電子部品の平面形状の複数個の特
徴部を包含するエリアを設定して、特徴部の画像がエリ
ア内に包含されているか否かをトップカメラ５３により
検査することにより、電子部品の位置ずれや欠品などを
簡単・確実に判定できる。 【００２７】次に半田付け状態の良否判定方法を説明す
る。図７は、本発明の一実施例の電子部品の外観検査装
置のトップカメラに観察される電子部品の平面図、図８
は同二電極角形電子部品の平面図である。図７におい
て、予め記憶されたマスターパターンデータに基づいて
電極と電極の間に走査ライン７７，７７ａ，７７ｂ，７
７ｃを設定する。そして走査ライン７７〜７７ｃ上の半
田７８の有無を検査し、半田７８があれば半田ブリッジ
と判定し、半田付け状態は不良と判定する。 【００２８】また図８に示す二電極角形電子部品７３の
場合は、電極と電極の間に走査ライン７９，７９ａ，７
９ｂを設定する。そして走査ライン７９〜７９ｂ上の半
田７８の有無を確認し、半田７８があれば半田ブリッジ
と判定し、半田付け状態は不良と判定する。このように
この方法によれば、ショートの原因となる半田ブリッジ
の有無を簡単に検査できる。 【００２９】次にサイドカメラによる外観検査方法を説
明する。図９〜図１２は本発明の一実施例の電子部品の
外観検査装置のサイドカメラによる外観検査方法の説明
図である。図９は基板４に対して電子部品５２の浮き・
位置ずれがない場合で、２つのサイドカメラがとらえた
電子部品５２の２つの画像８０，８１が基準画像とな
る。 【００３０】さて図１０に示すように基板４に対して電
子部品５２の位置ずれはないがΔｈの浮きがある場合、
一方のサイドカメラがとらえた電子部品５２の画像８２
の位置は矢印Ｉ方向に変位し、他方のサイドカメラがと
らえた画像８３の位置はこれと同一方向である矢印Ｊ方
向に変位する。したがって画像８２，８３の位置を基準
画像８０，８１の位置と比較してその変位を求めること
により、電子部品５２に浮きがあることを容易に判定で
きる。 【００３１】また図１１に示すように基板４に対して電
子部品５２の浮きはないがΔｘの位置ずれがある場合、
一方のサイドカメラがとらえた電子部品５２の画像８４
の位置は矢印Ｋ方向に変位し、他方のサイドカメラがと
らえた電子部品５２の画像８５の位置はこれと逆方向の
矢印Ｌ方向に変位する。したがってこの変位から位置ず
れがあることを容易に判定できる。 【００３２】次に図１２に示すように基板４に対して電
子部品５２のΔｈの浮きとΔｘの位置ずれが共にある場
合、サイドカメラがとらえた電子部品５２の画像８６，
８７はΔｘの位置ずれ及びΔｈの浮きによって図示する
ように変位する。この場合Δｘのずれ量はトップカメラ
５３からとらえた電子部品５２の画像から求め、Δｈの
浮いている量はトップカメラ５３からとらえた電子部品
５２の画像によって求めたΔｘのずれ量を基にして、サ
イドカメラからとらえた電子部品５２の画像より求める
ことができる。 【００３３】以上のようにして電子部品の外観検査が行
われるが、不良電子部品に対しては、図１に示すモータ
１１，モータ４３を駆動してマーカー５７を基板４に対
して相対的に水平移動させることにより、不良電子部品
または不良箇所にマーキングする。そして良品の基板４
は矢印Ｍ方向へ搬出されるが、不良品の基板４ａは基板
ホルダー６が矢印Ａ方向へ移動し、不良基板ストッカー
７のマガジン８へ収納される。 【００３４】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、基
板に搭載された電子部品を斜上方の左右一対のサイドカ
メラにより観察してその画像の変位を検出し、検出され
た２つの画像を基準画像の位置とそれぞれ比較するとい
うきわめて簡単な手法により、電子部品の浮きや位置ず
れの有無などの外観検査を自動的かつ的確に行うことが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の電子部品の外観検査装置の
斜視図 【図２】本発明の一実施例の電子部品の外観検査装置の
認識部の斜視図 【図３】本発明の一実施例の電子部品の外観検査装置の
機能ブロック図 【図４】本発明の一実施例の電子部品の外観検査装置の
制御部の動作を示すフローチャート 【図５】本発明の一実施例の電子部品の外観検査装置の
トップカメラに観察される二電極角形電子部品の平面図 【図６】本発明の一実施例の電子部品の外観検査装置の
トップカメラに観察されるミニトランジスタ足付電子部
品の平面図 【図７】本発明の一実施例の電子部品の外観検査装置の
トップカメラに観察される電子部品の平面図 【図８】本発明の一実施例の電子部品の外観検査装置の
トップカメラに観察される二電極角形電子部品の平面図 【図９】本発明の一実施例の電子部品の外観検査装置の
サイドカメラによる外観検査方法の説明図 【図１０】本発明の一実施例の電子部品の外観検査装置
のサイドカメラによる外観検査方法の説明図 【図１１】本発明の一実施例の電子部品の外観検査装置
のサイドカメラによる外観検査方法の説明図 【図１２】本発明の一実施例の電子部品の外観検査装置
のサイドカメラによる外観検査方法の説明図 【符号の説明】 ４ 基板 ６ 基板ホルダー ９ 認識部 １１ モータ １２ 可動ベース １３ ガイド ４１ ガイド ４２ ブロック ４３ モータ ５２ 電子部品 ５３ トップカメラ ５４ 照明ランプ ５５ サイドカメラ ５５ａ サイドカメラ ５５ｂ サイドカメラ ５５ｃ サイドカメラ ５６ 照明ランプ ５６ａ 照明ランプ ５６ｂ 照明ランプ ５６ｃ 照明ランプ ７３ 二電極角形電子部品 ７４ エリア ７４ａ エリア ７４ｂ エリア ７４ｃ エリア ７５ ミニトランジスタ足付電子部品 ７６ エリア ７６ａ エリア ７６ｂ エリア ７７ 走査ライン ７７ａ 走査ライン ７７ｂ 走査ライン ７７ｃ 走査ライン ７８ 半田 ７９ 走査ライン ７９ａ 走査ライン ７９ｂ 走査ライン
斜視図 【図２】本発明の一実施例の電子部品の外観検査装置の
認識部の斜視図 【図３】本発明の一実施例の電子部品の外観検査装置の
機能ブロック図 【図４】本発明の一実施例の電子部品の外観検査装置の
制御部の動作を示すフローチャート 【図５】本発明の一実施例の電子部品の外観検査装置の
トップカメラに観察される二電極角形電子部品の平面図 【図６】本発明の一実施例の電子部品の外観検査装置の
トップカメラに観察されるミニトランジスタ足付電子部
品の平面図 【図７】本発明の一実施例の電子部品の外観検査装置の
トップカメラに観察される電子部品の平面図 【図８】本発明の一実施例の電子部品の外観検査装置の
トップカメラに観察される二電極角形電子部品の平面図 【図９】本発明の一実施例の電子部品の外観検査装置の
サイドカメラによる外観検査方法の説明図 【図１０】本発明の一実施例の電子部品の外観検査装置
のサイドカメラによる外観検査方法の説明図 【図１１】本発明の一実施例の電子部品の外観検査装置
のサイドカメラによる外観検査方法の説明図 【図１２】本発明の一実施例の電子部品の外観検査装置
のサイドカメラによる外観検査方法の説明図 【符号の説明】 ４ 基板 ６ 基板ホルダー ９ 認識部 １１ モータ １２ 可動ベース １３ ガイド ４１ ガイド ４２ ブロック ４３ モータ ５２ 電子部品 ５３ トップカメラ ５４ 照明ランプ ５５ サイドカメラ ５５ａ サイドカメラ ５５ｂ サイドカメラ ５５ｃ サイドカメラ ５６ 照明ランプ ５６ａ 照明ランプ ５６ｂ 照明ランプ ５６ｃ 照明ランプ ７３ 二電極角形電子部品 ７４ エリア ７４ａ エリア ７４ｂ エリア ７４ｃ エリア ７５ ミニトランジスタ足付電子部品 ７６ エリア ７６ａ エリア ７６ｂ エリア ７７ 走査ライン ７７ａ 走査ライン ７７ｂ 走査ライン ７７ｃ 走査ライン ７８ 半田 ７９ 走査ライン ７９ａ 走査ライン ７９ｂ 走査ライン
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名)
G01B 11/00 - 11/30
G01N 21/84 - 21/91
G06T 7/00
H05K 3/30
H05K 13/00 - 13/04
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．基板に搭載された電子部品を斜上方の左右一対のサ
イドカメラにより観察してこの電子部品の画像の位置を
検出し、検出された２つの画像の位置が基準画像に対し
て同一方向に変位していれば、電子部品に浮きがあるも
のと判定することを特徴とする電子部品の外観検査方
法。 ２．基板に搭載された電子部品を斜上方の左右一対のサ
イドカメラにより観察してこの電子部品の画像の位置を
検出し、検出された２つの画像の位置が基準画像に対し
て逆方向に変位していれば、電子部品に位置ずれがある
ものと判定することを特徴とする電子部品の外観検査方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7127836A JP2776299B2 (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 電子部品の外観検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7127836A JP2776299B2 (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 電子部品の外観検査方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62236565A Division JP2684656B2 (ja) | 1987-09-21 | 1987-09-21 | 電子部品の外観検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0829121A JPH0829121A (ja) | 1996-02-02 |
| JP2776299B2 true JP2776299B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=14969870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7127836A Expired - Lifetime JP2776299B2 (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 電子部品の外観検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2776299B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3542114B2 (ja) * | 2000-03-08 | 2004-07-14 | 株式会社 日立技研 | 工業製品の目視検査支援装置 |
| KR101759632B1 (ko) | 2013-06-03 | 2017-07-20 | 야마하하쓰도키 가부시키가이샤 | 외관 검사 장치 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0756446B2 (ja) * | 1985-02-22 | 1995-06-14 | 株式会社日立製作所 | 棒状突起物体の検査方法 |
| JPS62211504A (ja) * | 1986-03-13 | 1987-09-17 | Toshiba Corp | 物体認識装置 |
-
1995
- 1995-05-26 JP JP7127836A patent/JP2776299B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0829121A (ja) | 1996-02-02 |
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