JP2896153B2 - 自動検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は自動検査装置に関し、特に、印刷配線板の電
子部品の実装状態の良否の判定等に好適の自動検査装置
に関する。

（従来の技術） 近時、各種電子機器では印刷配線板が採用されてい
る。この印刷配線板においては、基板自動挿入機及び自
動装着機等の自動機械を使用することにより、抵抗器及
びコンデンサ等の電子部品が基板に実装されている。電
子部品の実装状態はテレビカメラで撮影され、コンピュ
ータによる画像処理が行われてその良否が判断される。

第３図はこのような電子部品の実装状態の良否を自動
的に判定することができる従来の自動検査装置を示すブ
ロック図であり、第４図はその動作を説明するためのフ
ローチャートである。

先ず、被検査物（電子部品が実装された印刷配線板）
１をＸ−Ｙテーブル２上に載置する。このＸ−Ｙテーブ
ル２の上方に固定されたテレビカメラ３により印刷配線
板１の電子部品の実装状態が撮影される。画像分解能は
テレビカメラ３に取り付ける光学レンズ４の拡大率によ
り決定され、画像分解能を向上させるために光学レンズ
４の拡大率を大きくすると、撮影視野が狭くなってしま
う。そこで、印刷配線板１の電子部品の実装状態を検査
する場合のように、比較的検査範囲が広く且つ微細な部
分を検査する必要があるときには、光学レンズ４として
拡大率が大きいものを使用し、テレビカメラ３の撮影視
点を移動させることにより印刷配線板１の全域を撮影す
るようにしている。第３図では、Ｘ−Ｙテーブル２を移
動させて印刷配線板１の各部位を順次撮影するようにし
ている。Ｘ−Ｙテーブル２はＸ−Ｙテーブル制御装置５
により移動が制御され、Ｘ−Ｙテーブル制御装置５は主
制御装置６により制御される。

第４図のステップS1において、主制御装置６は、印刷
配線板１の検査しようとする部位（検査部位）を示す検
査部位番号Ｉを１に初期化する。次に、ステップS2にお
いて、主制御装置２は検査部位番号１を示すデータをＸ
−Ｙテーブル制御装置５に与え、Ｘ−Ｙテーブル制御装
置５は検査部位番号１で示される検査部位（以下、検査
部位１という）がテレビカメラ３の撮影視野に入るよう
にＸ−Ｙテーブル２を移動させる。ステップS3では、Ｘ
−Ｙテーブル２の移動が終了したか否かが判断され、終
了した場合には処理をステップS4に移行する。ステップ
S4において、テレビカメラ３は印刷配線板１の検査部位
１を撮影し、撮影によって得られた画像信号をA/D変換
回路７に出力する。A/D変換回路７は画像信号をディジ
タル信号に変換してフレームメモリ８に与え、フレーム
メモリ８は画像データを記憶する。

フレームメモリ８に記憶された画像データは画像処理
装置９において画像処理されて電位部品の実装状態の良
否が判定される。ところで、前述したように、画像分解
能を向上させていることから、撮影視野が狭く、撮影部
位の視点変更回数（Ｘ−Ｙテーブル２の移動回数）が比
較的多い。従って、Ｘ−Ｙテーブル２の移動に要する時
間が長く、検査に長時間を必要とする。そこで、第３図
の装置では、フレームメモリ８が画像データを記憶した
直後に、画像処理装置９による撮影画像の画像処理と次
の検査部位に対応したＸ−Ｙテーブル２の移動とを同時
に行って動作時間の短縮を計っている。

即ち、ステップS5において、主制御装置６は画像処理
装置９に検査部位１の電子部品の実装状態の検査の開始
を指示する。次いで、ステップS6において、検査部位番
号１が最終検査部位を示しているか否かを判断し、最終
検査部位でなければステップS7において検査部位番号２
（＝１＋１）のデータをＸ−Ｙテーブル制御装置５に与
えてＸ−Ｙテーブル２の移動を開始させる。これらステ
ップS5〜S7の一連の処理は略同時に行われ、ステップS6
の最終検査部位であるか否かの判断及びステップS7のＸ
−Ｙテーブル２の移動開始指令に伴うＸ−Ｙテーブル２
の移動動作と並行して、画像処理装置９はフレームメモ
リ８からの画像データを主制御装置６に制御されて画像
処理し、電子部品の実装状態を検査し判定する。

検査の終了はステップS8で判断される。検査部位１の
検査判定結果は画像処理装置９から主制御装置６に与え
られ、主制御装置６は、ステップS9において検査判定結
果が不良を示している場合には、ステップS10でプリン
タ10に判定結果を印刷させる。次いで、ステップS11で
検査部位番号Ｉが最終検査部位番号であるか否かが判断
され、最終検査部位番号であれば処理を終了し、最終検
査部位番号でなければ、ステップS12において検査部位
番号Ｉに１を加えて処理をステップS3に移行する。ステ
ップS3では、ステップS7によるＸ−Ｙテーブル２の移動
が終了したか否かが判断され、Ｘ−Ｙテーブル２が検査
部位番号２に対応した位置に移動していれば、ステップ
S4に処理が進む。以下同様の動作を繰り返して、印刷配
線板１の全部位の良否が検査判定される。このように、
第３図の装置では画像処理装置９による良否検査判定と
Ｘ−Ｙテーブル２の移動とを並行して行うことにより動
作時間を短縮している。

ところで、良否検査判定の判定結果によっては、同一
部位を再撮影して画像処理装置９において２次検査（再
検査）を行うことにより判定精度が向上することがあ
る。ところが、画像処理装置９による検査判定動作とＸ
−Ｙテーブル２の移動動作とは並行処理されており、画
像処理装置９からの検査判定結果が出力される時点で
は、既にＸ−Ｙテーブル２の移動が開始されており、同
一部位を再撮影して２次検査することができないという
問題があった。

（発明が解決しようとする課題） このように、上述した従来の自動検査装置において
は、画像処理装置９による被検査物の良否の検査判定と
撮影視点の移動とを並行して行っていることから、同一
部位を再撮影して２次検査することができず、判定精度
を向上させることができないという問題点があった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであっ
て、被検査物の良否検査判定と撮影視点の移動とを並行
して行うことにより検査時間を短縮した場合であって
も、再撮影による２次検査を可能にして高い判定精度を
得ることができる自動検査装置を提供することを目的と
する。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明に係る自動検査装置は、被検査物が取付けられ
るテーブルと、前記被検査物の各部位を撮影し画像信号
を出力するテレビカメラと、前記被検査物の各部位がテ
レビカメラの撮影視野に入るように前記テーブル及びテ
レビカメラの少なくとも一方を移動させて被検査物の全
部位を撮影可能とする撮影視点移動手段と、前記画像信
号から得られる画像データを画像処理することにより、
被検査物の各部位の良否を検査して判定する画像処理装
置と、前記画像処理装置により不良と判定された部位を
示すデータを記憶する記憶装置と、前記撮影視点移動手
段及び画像処理装置を制御して前記撮影視点の移動と検
査物の各部位の良否の検査判定との並行動作を可能とす
ると共に、前記記憶装置に格納されたデータにより不良
と判定された部位の再検査を可能とする主制御装置とを
具備したものである。

（作用） 本発明においては、主制御装置は撮影視点移動手段を
制御して、被検査物の各部位がテレビカメラの撮影視野
に入るようにテーブル及びテレビカメラの少なくとも一
方を移動させる。テレビカメラは被検査物の各部位を撮
影し、画像処理装置はテレビカメラからの画像信号を基
にして被検査物の各部位の良否を検査判定する。ここ
で、主制御装置は、画像処理装置の各部位の検査判定動
作中に撮影視点移動手段を制御して撮影視点を移動させ
ており、これにより検査時間を短縮している。画像処理
装置により不良と判定された部位を示すデータは記憶装
置に記憶される。主制御装置は、記憶装置のデータを読
み出し、このデータに基づいて撮影視点を移動させる。
これにより、不良と判定された部位は再度テレビカメラ
に撮影され、画像処理装置により検査判定されて再検査
が行われる。

（実施例） 以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明す
る。第１図は本発明に係る自動検査装置の一実施例を示
すブロック図である。第１図において第３図と同一物に
は同一符号を付してある。

Ｘ−Ｙテーブル２は、固定台11の水平面上に設けられ
ており、図示しない適宜の駆動部材に駆動されてＸ及び
Ｙ方向に移動自在となっている。電子部品が実装された
印刷配線板等の被検査物１をこのＸ−Ｙテーブル２上に
載置するようになっている。Ｘ−Ｙテーブル２の上方に
はテレビカメラ３が適宜の支持部材に支持されて光学レ
ンズ４をＸ−Ｙテーブル２側に向けて固定されている。
光学レンズ４の拡大率は比較的大きく、テレビカメラ３
は被検査物１の一部のみを撮影可能である。被検査物１
はこのテレビカメラ３の撮影視野に基づいた各部位毎に
検査され、検査される部位（検査部位）は検査部位番号
Ｉで指定されるようになっている。

Ｘ−Ｙテーブル２はＸ−Ｙテーブル制御装置５により
その移動が制御されている。即ち、Ｘ−Ｙテーブル制御
装置５は、主制御装置12からの検査部位番号Ｉのデータ
により制御されて、被検査物１の検査部位Ｉがテレビカ
メラ４の撮影視野に入るようにＸ−Ｙテーブル２の移動
を制御している。このＸ−Ｙテーブル２の移動により、
被検査物１の全部位がテレビカメラ３により撮影可能と
なっている。

テレビカメラ３は被検査物１を撮影して画像信号をA/
D変換回路７に出力する。A/D変換回路７は画像信号をA/
D変換して画像データを得、この画像データをフレーム
メモリ８に与える。フレームメモリ８は主制御装置12に
より制御されて、A/D変換回路７からの画像データを記
憶すると共に、記憶した画像データを画像処理装置９に
与える。画像処理装置９は、主制御装置12により制御さ
れて、フレームメモリ８からの画像データを読み出して
画像処理することにより、被検査物１の良否、例えば、
印刷配線板の電子部品の実装状態の良否等を検査して判
定し、検査判定結果を主制御装置12に与えるようになっ
ている。プリンタ10は、主制御装置12から検査判定結果
が与えられ、検査判定結果により不良と判定された部位
（以下、不良部位という）についての検査判定結果を印
刷するようになっている。

本実施例においては、記憶装置13が設けられている。
記憶装置13は一次元配列により構成されており、主制御
装置12から不良部位を示す不良部位番号のデータが与え
られてこのデータを記憶するようになっている。

次に、このように構成された自動検査装置の動作につ
いて第２図のフローチャートを参照して説明する。第２
図の破線Ａにて囲った部分は一次検査を示し、破線Ｂに
て囲った部分は二次検査を示している。第２図において
第４図のステップと同一ステップについては同一符号を
付してある。

先ず、電子部品が実装された印刷配線板等の被検査物
１をＸ−Ｙテーブル２上に載置する。主制御装置12は、
ステップS13において、一次検査で不良と判定される部
位数を示すカウント値Ｎを０に初期化する。次いで、ス
テップS1において検査部位番号Ｉを１に初期化し、ステ
ップS2でＸ−Ｙテーブル２を移動させる。主制御装置12
からは検査部位番号１を示すデータがＸ−Ｙテーブル制
御装置５に与えられ、Ｘ−Ｙテーブル制御装置５は検査
部位１がテレビカメラ３の撮影視野に入るようにＸ−Ｙ
テーブル２を移動させる。ステップS3でＸ−Ｙテーブル
２の移動が終了したことが判断されると、処理をステッ
プS4に移行する。次のステップS4では、テレビカメラ３
からの画像信号がA/D変換回路７に与えられてA/D変換さ
れ、主制御装置12の指示によりフレームメモリ８に記憶
される。

次いで、ステップS5において、主制御装置12は画像処
理装置９に一次検査の開始を指示する。この指示と略同
時に、主制御装置12は、ステップS6で検査部位番号Ｉが
最終検査部位を示しているか否かを判断し、最終検査部
位を示していない場合には、次のステップS7で検査部位
番号２（＝１＋１）に対応した位置へのＸ−Ｙテーブル
２の移動を指示する。従って、画像処理装置９による一
次検査とＸ−Ｙテーブル制御装置５によるＸ−Ｙテーブ
ル２の移動とが並行して行われることになり、検査時間
を短縮することができる。

画像処理装置９はフレームメモリ８から読み出した画
像データを画像処理し、テレビカメラ３で撮影された検
査部位を検査して良否を判定する。ステップS8では、主
制御装置12は待機状態にあり、画像処理装置９から検査
判定結果が主制御装置12に与えられることにより、処理
をステップS9に移行する。次にステップS9において、主
制御装置12は、検査判定結果が良好であることを示して
いる場合には処理をステップS11に移行し、不良である
ことを示している場合には次のステップS14でカウント
値Ｎに１を加える。

次に、ステップS15において主制御装置12は記憶装置1
3のＮ番目の領域に検査部位番号Ｉを示すデータを不良
部品番号のデータとして記憶させる。次のステップS11
では、検査部位番号Ｉが最終検査部位を示しているか否
かが判断され、最終検査部位でない場合にはステップS1
2で検査部位番号Ｉに１が加えられて処理をステップS3
に移行する。ステップS3では、ステップS7によるＸ−Ｙ
テーブル２の移動が終了したか否かが判断される。以
下、同様にして、被検査物１の全部位が撮影されて一次
検査され良否の判定が行われる。なお、カウント値Ｎは
一次検査での不良部位の数を示し、記憶装置13には不良
部位番号のデータが格納されている。

ステップS11で検査部位番号Ｉが最終検査部位を示し
ていることが判断されると、処理を二次検査のステップ
S16に移行する。二次検査では、先ず、ステップS16にお
いて実行カウンタのカウント値Ｊを１に初期化する。実
行カウンタは不良部位の二次検査を行うごとにカウント
アップする。次のステップS17ではカウント値Ｊがカウ
ント値Ｎよりも大きいか否かが判断される。これによ
り、二次検査すべき不良部位が残っているか否かが判断
され、Ｎ＜Ｊの場合、即ち、二次検査すべき不良部位が
残っていない場合にはステップS27に移行して処理を終
了する。一方、ステップS14において、Ｎが１以上にな
っていれば、処理をステップS18に移行する。

ステップS18において、主制御装置12は、一時検査で
不良とされた部位の部位番号（不良部位番号）を記憶装
置13のＪ（＝１）番目の領域から読み出して、このデー
タを二次検査の検査部位番号ＩのデータとしてＸ−Ｙテ
ーブル制御装置５に与える。これにより、Ｘ−Ｙテーブ
ル制御装置５は、次のステップS19で被検査物１の検査
部位Ｉがテレビカメラ３の撮影視野に入るようにＸ−Ｙ
テーブル２を移動させる。次のステップS20でＸ−Ｙテ
ーブル２の移動が終了したか否かが判断され、終了した
場合には、次のステップS21でテレビカメラ３は検査部
位Ｉを撮影し画像信号をA/D変換回路７に与える。A/D変
換回路７は画像信号をA/D変換してフレームメモリ８に
与え、フレームメモリ８は画像データを記憶する。

次いで、ステップS22では、主制御装置12は画像処理
装置９に二次検査の開始を指示する。画像処理装置９は
フレームメモリ８から画像データを読み出し、画像処理
して検査し被検査物１の良否の判定を行う。なお、二次
検査は一次検査の画像処理と同一処理であってもよい。
次のステップS23において、主制御装置12は、画像処理
装置９から二次検査の検査判定結果が与えられることに
より、画像処理装置９による二次検査が終了したことを
判断し、処理をステップS24に移行する。ステップS24に
おいて、二次検査の検査判定結果が不良を示している場
合、即ち、この検査部位が一次及び二次検査において不
良と判断された場合には、主制御装置12はプリンタ10に
検査判定結果を印刷させ、処理をステップS26に移行す
る。一方、二次検査の検査判定結果が良好であることを
示している場合には、ステップS25を経ることなく処理
をステップS26に移行する。

ステップS26では、カウント値Ｊ＝１に１を加算し
て、処理をステップS17に戻す。ここで、Ｎが２以上で
ある場合、即ち、一次検査における不良部位の数が２つ
以上であった場合には、ステップS17からステップS18に
処理を移行して、上述した処理を繰り返す。つまり、ス
テップS17では一次検査で不良と判定された全部位につ
いて二次検査が行われたか否かが判断されている。Ｎ＜
Ｊ（＝２）であれば、ステップS27で処理を終了する。

このように、本実施例においては、一次検査での不良
部位番号を記憶装置13に記憶させ、この不良部位番号を
検査部位番号ＩとしてＸ−Ｙテーブル制御装置５に与え
て不良部位を再度テレビカメラで撮影することにより、
二次検査を可能としている。従って、画像処理装置９か
らの検査判定結果の出力に先行して撮影視点の移動を行
うことにより検査時間を短縮させている場合であって
も、二次検査が可能であり、高い判定精度を得ることが
できる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、検査時間を短縮
することができ、且つ二次検査を可能とすることによ
り、高い判定精度を得ることができるという効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動検査装置の一実施例を示すブ
ロック図、第２図は実施例の動作を説明するためのフロ
ーチャート、第３図は従来の自動検査装置を示すブロッ
ク図、第４図は従来例の動作を説明するためのフローチ
ャートである。 １…被検査物、２…Ｘ−Ｙテーブル、３…テレビカメ
ラ、５…Ｘ−Ｙテーブル制御装置、７…A/D変換回路、
８…フレームメモリ、９…画像処理装置、12…主制御装
置、13…記憶装置。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検査物が取付けられるテーブルと、 前記被検査物の各部位を撮影し画像信号を出力するテレ
   ビカメラと、 前記被検査物の各部位がテレビカメラの撮影視野に入る
   ように前記テーブル及びテレビカメラの少なくとも一方
   を移動させて被検査物の全部位を撮影可能とする撮影視
   点移動手段と、 前記画像信号から得られる画像データを画像処理するこ
   とにより、被検査物の各部位の良否を検査して判定する
   画像処理装置と、 前記画像処理装置により不良と判定された部位を示すデ
   ータを記憶する記憶装置と、 前記撮影視点移動手段及び画像処理装置を制御して前記
   撮影視点の移動と検査物の各部位の良否の検査判定との
   並行動作を可能とすると共に、前記記憶装置に格納され
   たデータにより不良と判定された部位の再検査を可能と
   する主制御装置とを具備したことを特徴とする自動検査
   装置。