JP3771329B2 - Electronic component mounting direction inspection method - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプリント基板に実装された取付方向を規定する基準マークが表示された電子部品、例えば、極性マークが表示されたコンデンサ等のチップ部品の極性が、予め設定した方向に半田付けされているか否かを、画像処理によって検査する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より極性を有するチップ部品の極性検査を行う方法として、基準となる正規な方向に半田付けされたチップ部品の画像を画像メモリに記憶しておき、被検査プリント基板に実装されているチップ部品の画像を他の画像メモリに記憶し、前記基準画像と被検査画像とを画像比較回路によって比較して、チップ部品に抽出されている帯等の極性マークが両者で一致するか否かを判定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記したチップ部品に印刷されている極性マークは、チップ部品によって極性マークの色合いが薄いもの〔図５(a) に示すように全体が黒色Ｃ（図中の黒）に対して青色（図中の灰色）の極性マークＣ1 が印刷されたもの〕や、印刷自体の形状が不明瞭なもの〔図５(b) に示すように数値と幅広の横線Ｃに対して同じの濃度の極性マークＣ1 が印刷された〕ものがあるため、極性マークであるとの判別が困難で誤検出を生じ易いといった問題があった。
【０００４】
本発明は前記した問題点を解決せんとするもので、その目的とするところは、電子部品における基準マークの色合いが薄いものや、形状の不明瞭なものがあっても、電子部品の取付方向を確実に検査することができる電子部品の取付方向検査方法を提供せんとするにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子部品の取付方向検査方法は前記した目的を達成せんとするもので、請求項１の手段は、基準となる基準マークを有する電子部品における前記基準マークの方向が異なる２つの画像を基準画像メモリに記憶し、また、被検査電子部品の画像を検査画像メモリに記憶し、この検査画像メモリに記憶された被検査電子部品の画像と、前記基準画像メモリ内の正方向画像との比較を第１に行い、この比較において判別が困難な場合に、基準画像メモリ内の逆方向画像との比較を行い、何れに近似しているかの判別を行うようにしたことを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２の手段は、基準となる基準マークを有する電子部品の画像を基準画像メモリに記憶し、被検査電子部品の画像を検査画像メモリに記憶し、この検査画像メモリに記憶された被検査電子部品の画像と、前記基準画像メモリに記憶された基準画像とを比較器で比較し、この比較結果において近似していないと判別した場合に、前記検査画像メモリに記憶されている画像を反転し、前記基準画像メモリの基準画像とを前記比較器で比較し、前記２つの比較において何れに近似しているかの判別を行うようにしたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電子部品の取付方向検査方法をチップ部品の極性方向検査を行う場合について説明する。
図１は本発明の方法を実施するためのブロック図であり、１は電子部品であるチップ部品Ｃを実装した被検査プリント基板ＰをＸ軸方向およびＹ軸方向に移動して、前記チップ部品Ｃをテレビカメラ２の真下に移動させるＸ−Ｙステージである。
【０００９】
３は前記テレビカメラ２でチップ部品Ｃの基準マークである極性マークＣ1 が、正規の方向にプリント基板Ｐに対して実装された状態の画像を記憶する基準画像メモリにして、該基準画像メモリ３には前記記憶された画像を演算して極性マークＣ1 を反転させた画像も記憶されている。すなわち、極性マークＣ1 が正逆転された２つの画像が記憶されている。
【００１０】
４は前記Ｘ−Ｙステージ１によって移動された被検査プリント基板Ｐに実装されたチップ部品Ｃ1 を前記テレビカメラ２によって取り込んだ画像を記憶する検査画像メモリ、５は前記検査画像メモリ４よりの画像と、前記基準画像メモリ３内の正画像とを最初に比較判定し、この判定の結果がＮＧである場合には、逆転画像とをパターンマッチング手法によって比較判定する画像比較器である。
【００１１】
６は前記画像比較器５からの検査結果信号が入力され、その結果によってチップ部品Ｃの極性マークＣ1 の方向が正しいか否かを記憶すると共に、図示しないディスプレイやプリンタ等に表示し、また、予め検査順位が決定されているチップ部品Ｃを前記テレビカメラ２の真下に移動させるための制御信号をＸ−Ｙステージ制御部７に出力するＣＰＵである。
【００１２】
以下、前記した構成に基づいて動作を図２のフローチャート図と図３のチップ部品Ｃの平面図と共に説明する。
先ず、基準画像メモリ３にテレビカメラ２で一般的なチップ部品Ｃの極性マークＣ1 が、正規の方向にプリント基板Ｐに対して実装されている画像を記憶すると共に、前記記憶された画像を演算して極性マークＣ1 を反転させた画像も記憶する。
【００１３】
前記したように、チップ部品Ｃにおける正逆２つの極性マークＣ1 の画像が基準画像メモリ３に記憶された状態において、ＣＰＵ６よりの指令によってＸ−Ｙステージ制御部７を介して被検査プリント基板Ｐが移動して、被検査用のチップ部品Ｃ′がテレビカメラ２の真下に移動させられる。従って、被検査用のチップ部品Ｃ′の画像が検査画像メモリ４に記憶される（ステップＳ１）。
【００１４】
次いで、画像比較器５は基準画像メモリ３内に記憶されている正規な方向に実装された状態の画像と、前記検査画像メモリ４に記憶された画像との比較が終了したか否かを判断し（ステップＳ２）、前記比較が終了したと判断すると、その比較結果を第１のメモリ内に保存する（ステップＳ３）。
【００１５】
その後、画像比較器５は基準画像メモリ３内に記憶されている逆向きに実装された状態の画像と、前記検査画像メモリ４に記憶された画像との比較が終了したか否かを判断し（ステップＳ４）、前記比較が終了したと判断すると、その比較結果を第２のメモリ内に保存する（ステップＳ５）。
【００１６】
次いで、ステップＳ３で保存した比較データがステップＳ５で保存した比較データより近似しているか否かを判断し、ステップＳ３の比較データの方がステップＳ５の比較データより近似していると判断するとＯＫの出力を送出し、また、逆の場合にはＮＧの出力を送出する（ステップＳ６）。
【００１７】
なお、前記した検査方法にあっては、正逆２つの基準画像と検査画像とを比較して、何れの比較結果がより近似しているかの判断を行うものについて説明したが、正方向の基準画像との比較を行い、その結果が近似していないと判断した場合に逆方向の基準画像との比較を行う方法もある。
【００１８】
以下、この方法について図４と共に説明する。なお、前記したフローチャート図におけるステップＳ１までは同じなので、それ以降の動作について説明する。画像比較器５は基準画像メモリ３内に記憶されている正規な方向に実装された状態の画像と、前記検査画像メモリ４に記憶された画像とを比較する（ステップＳ７）。そして、検査画像メモリ４に記憶された画像における極性マークＣ1 ′の印刷の濃度が濃くて明瞭に識別でき、かつ、極性マークＣ1 ′の向きが正規の方向に実装されている場合にはＯＫ信号をＣＰＵ６に出力する。
【００１９】
また、前記ステップＳ７において、極性マークＣ1 ′が明瞭に識別できず、あるいは、極性マークＣ1 ′が明瞭に識別できるが向きが逆向きに実装されていると判別した場合には、基準画像メモリ３内に記憶されている逆向きの画像が画像比較器５に送出され、前記検査画像メモリ４に記憶された画像と比較される（ステップＳ８）。
【００２０】
この比較において、極性マークＣ1 ′が明確に判別されている場合には、実装されたチップ部品は逆向きであるとしてＮＧ信号をＣＰＵに出力する。また、極性マークＣ1 ′が明瞭に識別できないとしてステップＳ８に移行した場合には、前記ステップＳ７における比較値と、今回のステップＳ８における比較値とが、何れに近似しているかを判別し、正規な方向の画像と近似していると判別した場合にはＯＫ信号をＣＰＵに出力し、また、逆方向の画像と近似していると判別した場合にはＮＧ信号をＣＰＵに出力する。
【００２１】
以上のように極性マークＣ1 ′が濃度が薄い等の場合には、先ず、検査画像メモリ４よりの画像と基準画像メモリ３における正規の方向に実装された画像とを比較する第１の比較を行い、この比較においてＮＯと判断された場合に、逆方向の画像とを比較する第２の比較を行い、前記第１の比較結果と第２の比較結果の何れに近似しているかの判断を行い、第１の比較に近似している場合にはＯＫ、第２の比較に近似している場合にはＮＧを出力するようにしたものである。
【００２２】
なお、前記した実施の形態にあっては、基準画像メモリ３にチップ部品Ｃにおける極性マークＣ1 の正逆方向の２つの画像を記憶し、この２つの画像と検査画像メモリ４に記憶された検査画像とを比較したものについて説明したが、基準画像メモリ３には１つのチップ部品Ｃの画像のみを記憶し、この画像と検査画像メモリ４に記憶した画像との比較を行い、その結果が近似していないと判定した場合に、図１の仮想線で示す画像反転部８によって検査画像メモリ４よりの画像を反転し、この反転した画像と基準画像との比較を行い、前記２回の比較結果において何れに近似しているかによってチップ部品Ｃが正常に実装されているか否かを判別するようにしてもよい。
【００２３】
また、前記した実施の形態はチップ部品における極性マークの方向が正しいか否かを検査する方法について説明したが、チップ部品のみならずＩＣ等のように取付方向が予め規定されている電子部品の取付方向を検査するものにも応用できることは勿論である。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は前記したように、被検査電子部品の基準マークの濃度が薄い等の如く基準マークの向きが判別しにくい場合に、基準画像メモリに正方向と逆方向の２つの画像を記憶し、この２つの画像と被検査電子部品の画像とを比較し、あるいは、基準画像メモリには１つの画像を記憶し、検査画像メモリで記憶した画像と、この画像を反転した画像との比較を行い、何れの比較結果が近似しているかで基準マークの方向を判別するようにしたので、基準マークの濃淡および基準マーク以外の印刷があったとしても、確実に基準マークの方向を検出することができる。
【００２５】
また、前記検査において、基準画像メモリ内の正方向画像との比較を第１に行い、この比較においてＮＧとなった場合に、逆方向画像との比較を行って前記何れに近似しているかの判別を行うようにしたので、一般的に正規の方向に実装されることが多い電子部品の検査時間を短縮することが可能である等の効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子部品の取付方向検査方法を実施するためのブロック図である。
【図２】第１の動作を示すフローチャート図である。
【図３】比較器における比較状態を説明するためのチップ部品の平面図である。
【図４】第２の動作を示すフローチャート図である。
【図５】 (a) は濃度差が小さい場合の、(b) は図柄上の相違が小さい場合のチップ部品表面の状態を示す平面図である。
【符号の説明】
Ｐ プリント基板
Ｃ チップ部品（電子部品）
Ｃ1 極性マーク（基準マーク）
１ Ｘ−Ｙステージ
２ テレビカメラ
３ 基準画像メモリ
４ 検査画像メモリ
５ 画像比較器
６ ＣＰＵ
７ Ｘ−Ｙステージ制御部
８ 画像反転部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
Whether the polarity of an electronic component on which a reference mark for defining the mounting direction mounted on the printed circuit board is displayed, for example, a chip component such as a capacitor on which a polarity mark is displayed, is soldered in a preset direction The present invention relates to a method for inspecting whether or not by image processing.
[0002]
[Prior art]
As a method of inspecting the polarity of a chip component having a polarity conventionally, an image of a chip component soldered in a normal direction as a reference is stored in an image memory, and the chip component mounted on a printed circuit board to be inspected This image is stored in another image memory, the reference image and the image to be inspected are compared by an image comparison circuit, and it is determined whether or not polar marks such as bands extracted on the chip parts match with each other Was.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the polarity mark printed on the above-described chip component is a blue color (a black color (black in the drawing) as shown in FIG. 5A). those] and the polarity mark C 1 is printed in gray) in the figure, the print itself is ambiguous shape [FIG 5 (b) are shown as numbers and wide same concentration with respect to the horizontal line C of because some polar mark C 1 is printed], there is a problem tends to occur an erroneous detection is difficult to distinguish between a polar mark.
[0004]
The present invention is intended to solve the above-described problems, and the purpose of the present invention is to fix the mounting direction of the electronic component even if the color of the reference mark in the electronic component is thin or the shape is unclear. It is an object of the present invention to provide a method for inspecting the mounting direction of an electronic component that can reliably inspect the component.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The method for inspecting the mounting direction of an electronic component according to the present invention achieves the above-described object, and the means of claim 1 provides two images having different reference mark directions in an electronic component having a reference mark as a reference. The image of the electronic component to be inspected is stored in the inspection image memory, and the image of the electronic component to be inspected stored in the inspection image memory and the forward image in the reference image memory are stored in the reference image memory. The comparison is performed first, and when discrimination is difficult in this comparison, it is compared with the backward image in the reference image memory to determine which one is approximate.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, an image of an electronic component having a reference mark serving as a reference is stored in a reference image memory, an image of the electronic component to be inspected is stored in an inspection image memory, and stored in the inspection image memory. When an image of the electronic component to be inspected and a reference image stored in the reference image memory are compared by a comparator and it is determined that the comparison result is not approximate, an image stored in the inspection image memory And the reference image in the reference image memory is compared by the comparator to determine which one of the two comparisons is approximate.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the method for inspecting the mounting direction of the electronic component according to the present invention will be described in the case of performing the polarity direction inspection of the chip component.
FIG. 1 is a block diagram for carrying out the method of the present invention. Reference numeral 1 denotes a printed circuit board P on which a chip component C, which is an electronic component, is mounted in the X-axis direction and the Y-axis direction. This is an XY stage that moves C directly below the TV camera 2.
[0009]
Reference numeral 3 is a reference image memory for storing an image in which the polarity mark C 1 which is the reference mark of the chip component C in the television camera 2 is mounted on the printed circuit board P in the normal direction. It is also stored image obtained by inverting the polarity marks C 1 and calculates the image said stored for 3. That is, two images polarity mark C 1 is forward and reverse rotation are stored.
[0010]
Reference numeral 4 denotes an inspection image memory for storing an image captured by the television camera 2 of the chip component C 1 mounted on the inspection printed circuit board P moved by the XY stage 1. Reference numeral 5 denotes an inspection image from the inspection image memory 4. It is an image comparator that first compares and determines the image and the normal image in the reference image memory 3 and, if the result of this determination is NG, compares the reversed image with the pattern matching technique.
[0011]
6 is inputted test result signal from the image comparator 5, the result stores whether the direction of the polarity mark C 1 chip component C is correct, and displayed on a display or a printer (not shown), also The CPU outputs a control signal to the XY stage controller 7 for moving the chip part C whose inspection order has been determined in advance to just below the television camera 2.
[0012]
The operation will be described below with reference to the flowchart of FIG. 2 and the plan view of the chip component C of FIG.
First, the reference image memory 3 stores an image in which the polarity mark C 1 of the general chip component C in the television camera 2 is mounted on the printed circuit board P in the normal direction, and the stored image is stored in the reference image memory 3. An image obtained by calculating and inverting the polarity mark C 1 is also stored.
[0013]
As described above, the printed circuit board to be inspected via the XY stage control unit 7 in response to a command from the CPU 6 in a state where the image of the two polarity marks C 1 in the forward and reverse directions in the chip part C is stored in the reference image memory 3 P moves, and the chip part C ′ to be inspected is moved directly below the television camera 2. Accordingly, an image of the chip component C ′ to be inspected is stored in the inspection image memory 4 (step S1).
[0014]
Next, the image comparator 5 determines whether or not the comparison between the image mounted in the normal direction stored in the reference image memory 3 and the image stored in the inspection image memory 4 has been completed. If it is determined that the comparison has been completed (step S2), the comparison result is stored in the first memory (step S3).
[0015]
Thereafter, the image comparator 5 determines whether or not the comparison between the reversely mounted image stored in the reference image memory 3 and the image stored in the inspection image memory 4 has been completed. (Step S4) When it is determined that the comparison has been completed, the comparison result is stored in the second memory (Step S5).
[0016]
Next, it is determined whether or not the comparison data stored in step S3 is closer to the comparison data stored in step S5. If it is determined that the comparison data in step S3 is closer to the comparison data in step S5, then OK. In the reverse case, an NG output is sent (step S6).
[0017]
In the above-described inspection method, a description has been given of comparing two reference images of normal and reverse and an inspection image to determine which comparison result is more approximate. There is also a method of performing comparison with an image and comparing with a reference image in the reverse direction when it is determined that the result is not approximate.
[0018]
Hereinafter, this method will be described with reference to FIG. In addition, since it is the same until step S1 in an above-mentioned flowchart figure, operation after it is demonstrated. The image comparator 5 compares the image mounted in the normal direction stored in the reference image memory 3 with the image stored in the inspection image memory 4 (step S7). When the polarity mark C 1 ′ in the image stored in the inspection image memory 4 has a high printing density and can be clearly identified, and the orientation of the polarity mark C 1 ′ is mounted in a normal direction. An OK signal is output to the CPU 6.
[0019]
If it is determined in step S7 that the polarity mark C 1 ′ cannot be clearly identified or the polarity mark C 1 ′ can be clearly identified but mounted in the reverse direction, the reference image The reverse image stored in the memory 3 is sent to the image comparator 5 and compared with the image stored in the inspection image memory 4 (step S8).
[0020]
In this comparison, when the polarity mark C 1 ′ is clearly determined, an NG signal is output to the CPU assuming that the mounted chip component is in the reverse direction. If the polarity mark C 1 ′ cannot be clearly identified and the process proceeds to step S8, it is determined to which of the approximation the comparison value in the step S7 and the comparison value in the current step S8 are, If it is determined that the image is approximate to the image in the normal direction, an OK signal is output to the CPU. If it is determined that the image is approximate to the image in the reverse direction, an NG signal is output to the CPU.
[0021]
As described above, when the polarity mark C 1 ′ has a low density or the like, first, a first comparison for comparing the image from the inspection image memory 4 with the image mounted in the normal direction in the reference image memory 3 is performed. If the result of this comparison is NO, a second comparison is made to compare the image in the reverse direction, and a determination is made as to which of the first comparison result and the second comparison result is approximate. In this case, OK is output when approximating the first comparison, and NG is output when approximating the second comparison.
[0022]
In the above-described embodiment, two images of the polarity mark C 1 in the chip part C in the forward and reverse directions are stored in the reference image memory 3, and these two images and the inspection image memory 4 are stored. Although the comparison with the inspection image has been described, only the image of one chip component C is stored in the reference image memory 3, and this image is compared with the image stored in the inspection image memory 4. When it is determined that the image is not approximated, the image from the inspection image memory 4 is inverted by the image inversion unit 8 indicated by the phantom line in FIG. 1, and the inverted image is compared with the reference image. Whether or not the chip component C is normally mounted may be determined depending on which is approximated in the comparison result.
[0023]
In the above-described embodiment, the method for inspecting whether the direction of the polarity mark in the chip component is correct has been described. However, not only the chip component but also an electronic component having a predetermined mounting direction such as an IC. Of course, the present invention can be applied to an inspection of the mounting direction.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, the present invention stores two images in the forward and backward directions in the reference image memory when the orientation of the reference mark is difficult to discriminate, such as the density of the reference mark of the electronic component to be inspected is thin. Compare these two images with the image of the electronic component to be inspected, or store one image in the reference image memory, and compare the image stored in the inspection image memory with the inverted image of this image Since the direction of the reference mark is determined based on which comparison result is approximate, it is possible to reliably detect the direction of the reference mark even if there is a density of the reference mark or printing other than the reference mark. it can.
[0025]
In the inspection, the comparison with the normal image in the reference image memory is performed first, and when the comparison is NG, the comparison with the reverse image is performed to determine which one is approximated. Since the determination is made, it is possible to shorten the inspection time of electronic components that are generally mounted in a normal direction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram for carrying out an electronic component mounting direction inspection method according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a first operation.
FIG. 3 is a plan view of a chip part for explaining a comparison state in a comparator.
FIG. 4 is a flowchart showing a second operation.
5A is a plan view showing the state of the chip component surface when the density difference is small, and FIG. 5B is the state of the chip component surface when the design difference is small.
[Explanation of symbols]
P Printed circuit board C Chip component (electronic component)
C 1 polarity mark (reference mark)
1 XY stage 2 TV camera 3 reference image memory 4 inspection image memory 5 image comparator 6 CPU
7 XY stage control unit 8 Image inversion unit

Claims (2)

基準となる基準マークを有する電子部品における前記基準マークの方向が異なる２つの画像を基準画像メモリに記憶し、また、被検査電子部品の画像を検査画像メモリに記憶し、この検査画像メモリに記憶された被検査電子部品の画像と、前記基準画像メモリ内の正方向画像との比較を第１に行い、この比較において判別が困難な場合に、基準画像メモリ内の逆方向画像との比較を行い、何れに近似しているかの判別を行うようにしたことを特徴とする電子部品の取付方向検査方法。  Two images having different reference mark directions in an electronic component having a reference mark serving as a reference are stored in a reference image memory, and an image of the electronic component to be inspected is stored in an inspection image memory and stored in the inspection image memory. The first comparison is made between the image of the electronic component to be inspected and the forward image in the reference image memory, and if the comparison is difficult to determine, the comparison with the reverse image in the reference image memory is performed. A method for inspecting the mounting direction of an electronic component, characterized in that it is determined which one is approximated. 基準となる基準マークを有する電子部品の画像を基準画像メモリに記憶し、被検査電子部品の画像を検査画像メモリに記憶し、この検査画像メモリに記憶された被検査電子部品の画像と、前記基準画像メモリに記憶された基準画像とを比較器で比較し、この比較結果において近似していないと判別した場合に、前記検査画像メモリに記憶されている画像を反転し、前記基準画像メモリの基準画像とを前記比較器で比較し、前記２つの比較において何れに近似しているかの判別を行うようにしたことを特徴とする電子部品の取付方向検査方法。  An image of an electronic component having a reference mark serving as a reference is stored in a reference image memory, an image of the electronic component to be inspected is stored in an inspection image memory, an image of the electronic component to be inspected stored in the inspection image memory, and The reference image stored in the reference image memory is compared with a comparator, and when it is determined that the comparison result is not approximate, the image stored in the inspection image memory is inverted, and the reference image memory An electronic component mounting direction inspection method, wherein a reference image is compared with the comparator to determine which of the two comparisons is approximate.
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