JP3860648B2

JP3860648B2 - 検査装置

Info

Publication number: JP3860648B2
Application number: JP23758597A
Authority: JP
Inventors: 興衛谷
Original assignee: Tani Electronics Corp
Current assignee: Tani Electronics Corp
Priority date: 1997-09-03
Filing date: 1997-09-03
Publication date: 2006-12-20
Anticipated expiration: 2017-09-03
Also published as: JPH1183458A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像処理を用いた検査装置に関し、例えばプリント基板におけるハンダの印刷状態や実装状態の検査に好適に用いられる検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばプリント基板のハンダ印刷状態を検査するときには、画像処理を利用した検査装置を用いるのが一般的である。詳述すると、カメラ等で基板を撮像し、読み取られた画像情報の検査対象部分を、その検査対象部分の正規態様を含んだ所定の標準情報と比較照合して検査を行う。そして、エラーが検出された場合には、例えば特定のエラーマークをその検査対象部分に上書きした画像をディスプレイへ表示して、どの検査対象部分にエラーが生じているかを提示するようになっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の検査装置では、ディスプレイに表示されたエラーマークからは、そのエラーの態様、例えば検査対象部分の位置が正規位置に対してずれていたり、あるいは検査対象部分の形状が正規の形状に対して異なっているといった態様を知ることはできない。従って、エラー検出後に、そのエラーの態様に応じた適切かつ迅速な後処理を行うことができないのが実状である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の検査装置は、表示されるエラーパターンからエラーの態様を容易に知ることができ、エラー検出後の後処理の効率を著しく向上させるものである。
【０００５】
すなわち請求項１の発明は、検査対象部分を含んだ画像情報を読み取る画像情報読取手段と、上記検査対象部分の正規態様を含んだ標準情報を予め記憶する標準情報記憶手段と、上記画像情報と標準情報とを用いて、検査対象部分とその正規態様とを比較検査する比較検査手段と、上記検査対象部分と正規態様との差異を個別に示す複数のエラーパターンと正規位置マークとを含むそれぞれ異なる形状の複数の図形パターンを予め記憶する図形パターン記憶手段と、上記比較検査手段によって検出される検査対象部分の正規位置情報に基づいて、上記読取画像における検査対象部分の正規位置に上記正規位置マークを上書き表示する正規位置マーク表示手段と、上記比較検査手段で検出されるエラー情報に基づいて、エラーが検出された検査対象部分に対し、そのエラーの特徴に応じた形状のエラーパターンを上記複数の図形パターンの中から選択するエラーパターン選択手段と、選択されたエラーパターンを、検査対象部分と対応させて読取画像に上記正規位置マークとともに上書き表示するエラーパターン表示手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００６】
また、請求項２の発明は、更に、上記画像情報読取手段の絞り，ズーム及びフォーカスの少なくとも一つの状態を、上記読取画像とともに表示する状態表示手段を備えたことを特徴としている。
【０００８】
請求項３の発明は、上記図形パターンが、少なくとも検査対象部分が正規位置からずれていることを示す図形パターンを含み、その位置ずれを示す図形パターンが、検査対象部分の正規位置に対する位置ずれ方向を示す隅角部分を有することを特徴としている。
【０００９】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、表示されるエラーパターンから、その検査対象部分のエラーの態様を容易かつ適切に視認することができるので、エラー検出後の後処理の効率が著しく向上する。
【００１０】
また、請求項２の発明によれば、画像情報読取手段の絞り，ズーム及びフォーカスの少なくとも一つの状態が読取画像とともに表示されるから、現在の検査状態を容易に把握でき、極めて作業性が良い。特に、検査状態の不良によるエラーの誤判定を容易かつ早期に発見できるようになる。
【００１１】
請求項１の発明によれば、読取画像における検査対象部分の正規位置に正規位置マークが上書き表示されるから、その正規位置マークから検査対象部分の位置ずれを容易かつ正確に知ることができる。
【００１２】
請求項３の発明によれば、エラーパターンが位置ずれを示す図形パターンである場合、その隅角部分から位置ずれ方向を容易に知ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して詳述するが、本発明は、後述する実施例に限定されるものではなく、その主旨に沿って種々に応用され、種々の実施態様を取り得るものである。
【００１４】
図２は本発明に係わる検査装置が適用されたプリント基板の実装ラインを示している。工程順に説明すると、基板ラック１２に多数収納された部品実装前の基板１０は、順次ハンダ印刷機１４へ送り出されてハンダ印刷され、検査装置１６で各ハンダ部分が検査された後、部品実装マウンタ１８でハンダ上に部品が実装，マウントされる。このように部品を実装した基板１０は、検査装置２０で部品やハンダ部分が検査された後、リフロー炉２２でリフロー処理され、検査装置２４で再び部品やハンダ部分が検査された後、製品基板収納ラック２６へ収納される。
【００１５】
各検査装置１６，２０，２４では、後述するように、検査対象部分を含んだ基板１０の画像がカメラ等を用いた画像情報読取手段により読み取られ、読み取られた画像情報を用いた画像処理によって、検査対象部分の検査が行われる。なお、検査装置２０，２４において、実装部品に覆われたハンダ部分を検査する必要がある場合には、例えばＸ線撮影が行われる。
【００１６】
そして、検査装置１６，２０，２４で不良（エラー）と判定された場合には、その基板１０が不良基板収納ラック２８，３０，３２へ収納されるとともに、パートライト７６（図３）の点灯と同時に警告音が出されて、オペレータに不良の検出が提示される。このように不良が検出された基板１０に対しては、例えば、（１）部品やハンダを取り除いて再び基板ラック１２へ戻す、（２）不良個所を修正した上で搬送台にマークを付して後工程へ送る、（３）後工程で修正可能な不良個所にマークを付して後工程へ送る、等の適宜な処理が行われる。
【００１７】
図３は、上記検査装置１６のハードウエア構成を示している。この検査装置１６は、基板１０を撮像するカメラ４０と、基板１０を照明する照明ユニット４２と、カメラ４０の倍率を自動調整する倍率自動調整ユニット４４とを備え、この倍率自動調整ユニット４４は、倍率制御部４６によって駆動制御されている。そして、カメラ４０で撮像された画像は、画像入力装置４８によってデジタル画像情報に変換されて、中央制御部５０内の一時メモリへ転送される。
【００１８】
中央制御部５０は、上記一時メモリと各種プログラムを実行するＣＰＵ（中央演算処理部）とを備えたコンピュータであり、入力インターフェースとしてのマウス６２やキーボード６４からの入力等に基づいて、倍率制御部４６及び機械制御部６６等へ制御信号を出力し、装置全体を統括的に制御している。
【００１９】
この中央制御部５０によって、本実施例に係わる検査対象部分の検査が実行される。その検査結果は、必要に応じて適宜モニタ５８，プリンタ５６に出力，表示されるとともに、各基板１０に対応させて逐次ハードディスク５２やフロッピーディスク５４のような記録媒体に記録され、かつ中央コンピュータ６０のような他のサーバー装置へ転送されて、適宜集計され、例えば品質管理に利用されたり、ハンダ印刷機１４，部品実装マウンタ１８，リフロー炉２２等の条件調整に利用される。
【００２０】
また、例えば不良が検出された基板を後から修正するような場合、その基板を特定する情報（製造日付及び製品番号等）をマウス６２やキーボード６４で入力することによって、その基板の検査結果がハードディスク５２等から呼び出され、適宜プリンタ５６やモニタ５８に出力，表示されるようになっている。
【００２１】
機械制御部６６は、基板１０の位置を検知するセンサ６８からの検知信号，後工程からの要求信号，及び中央制御部５０からの制御信号等の入力信号に基づいて、搬送ユニット７０，固定ユニット７２，駆動ユニット７４及びパートライト７６等を駆動制御するとともに、前工程への要求信号や後工程への良品／不良基板信号等を出力する。すなわち、機械制御部６６からの制御信号に応じて、搬送ユニット７０は基板１０を前後工程と検査位置との間で搬送し、固定ユニット７２は基板１０を検査位置に固定し、駆動ユニット７４は、基板１０とカメラ４０との相対位置を微調整するように図略のＸＹテーブルを駆動し、パートライト７６はエラー検出時に点灯してオペレータに不良検出を提示する。
【００２２】
図４は、モニタ５８に表示される検査結果の画面を示している。この画面には読取画像８０が表示され、この読取画像８０内には、検査対象部分であるハンダ部分８２が多数含まれている。そして各ハンダ部分８２には、その正規位置にそれぞれ正規位置マーク８４が上書き表示されるとともに、エラーが検出されたハンダ部分８２ａには、そのエラーの特徴に応じた形状のエラーパターン８６が上書き表示されている。
【００２３】
上記正規位置マーク８４とエラーパターン８６とは、互いに区別し易いように異なる色で表示されており、例えば正規位置マーク８４が緑色、エラーパターン８６が赤色で表示されている。
【００２４】
なお、ここではエラーパターン８６がそのハンダ部分８２ａに直接上書き表示されているが、例えば一つのハンダ部分８２ａに対して２つ以上のエラーパターン８６があるような場合には、エラーパターン８６を正規位置マーク８４に対応させた形で、正規位置マーク８４から外れた領域に表示させてもよい。
【００２５】
また、画面内には、現在の検査状態を表示，操作するダイアログボックス８８が表示されている。つまりダイアログボックス８８には、カメラ４０のアイリス絞り、ズーム、及びフォーカスの現在の状態を示す絵柄９０が表示されているとともに、これらアイリス，ズーム，フォーカスを調整する操作ボタン９２が設けられている。更に画面の上部には、検査、集計等の適宜な操作ボタンが設けられている。
【００２６】
図５，６は、正規位置マーク８４及びエラーパターン８６として選択される図形パターンを示している。
【００２７】
Ｎｏ１は正規位置マーク８４であり、その十字型の交差部分が正確な正規位置を示している。
【００２８】
また、Ｎｏ２〜１９は、それぞれハンダ部分８２ａの正規態様に対する差異の特徴を示す図形パターンであり、それぞれがエラーの態様を容易に視認できる簡素な形状となっている。これら図形パターンＮｏ２〜１９の中から、読取画像８０に上書き表示されるエラーパターン８６が適宜選択される。
【００２９】
図形パターンＮｏ２〜９は、位置ずれを示す図形パターンであり、それぞれ正規位置に対するハンダ部分８２ａのずれ方向を示す隅角部分９４を有するくの字型をなしている。つまりＮｏ２は正規位置に対するハンダ部分８２ａの下方向のずれを示し、同様にＮｏ３は右方向ずれ、Ｎｏ４は上方向ずれ、Ｎｏ５は左方向ずれ、Ｎｏ７は左上方向ずれ、Ｎｏ８は右下方向ずれ、Ｎｏ９は左下方向ずれを示している。
【００３０】
また、ハンダ量の過小を示すＮｏ１０は上部が凹んだ矩形をなし、ハンダなしを示すＮｏ１１は上部が開放する矩形をなし、ハンダ量の過多を示すＮｏ１２は上部が隆起した矩形をなし、ハンダボールを示すＮｏ１３は円形をなしている。
【００３１】
さらに、Ｎｏ１４〜１７はハンダのブリッジを示すもので、それぞれブリッジ方向を示す直線状をなしている。ハンダの形状不良を示すＮｏ１８は、その両側が内側へ凹んだ矩形をなしており、Ｎｏ１９はその他の不良を示している。
【００３２】
図１は本実施例装置のソフトウエア構成を示している。同図において、標準情報１０２及び図５，６に示す複数の図形パターン１０４の他、比較検査部１０６、正規位置マーク表示部１０８、エラーパターン選択部１１０及びエラーパターン表示部１１２のようなプログラム部は、予めハードディスク５２等の記録媒体に電子的に格納されており、中央制御部５０によって適宜ロード，実行される。
【００３３】
比較検査部１０６では、画像入力装置４８から転送される画像情報１００と、各ハンダ部分８２の正規態様を示す標準情報１０２とを用いて、各ハンダ部分８２とその正規態様との内容が比較照合される。そして、正規位置マーク表示部１０８では、比較検査部１０６で検出される正規位置情報に基づいて、図形パターン１０４から抽出される正規位置マーク８４が読取画像８０におけるハンダ部分８２の正規位置に上書き表示される。そして、エラーパターン選択部１１０では、比較検査部１０６で検出されるエラー情報に基づいて、図５，６に示す複数の図形パターン１０４の中から所定のエラーパターン８６が選択され、エラーパターン表示部１１２では、選択されたエラーパターン８６がそのハンダ部分８２ａに対応して読取画像８０に上書き表示される。
【００３４】
以上のように本実施例では、モニタ５８に表示される読取画像８０にエラーパターン８６がそのハンダ部分８２ａに対応して上書き表示され、かつ、そのエラーパターン８６が、エラーの態様に応じた複数の図形パターンの中から選択されているから、表示されるエラーパターン８６からエラーの態様を容易に視認でき、迅速かつ正確なエラーの後処理を行うことができる。
【００３５】
また、モニタ５８の画面には、読取画像８０とともにアイリス絞り，ズーム及びフォーカスのような現在の検査状態を示す絵柄９０が表示されているから、現在の検査状態を容易に把握して調整することができ、極めて作業性が良い。特に、検査状態の不良によるエラーの誤判定を早期に検出し、迅速に調整できるから、検査の精度及び効率が著しく向上する。
【００３６】
さらに、読取画像８０における各ハンダ部分８２の正規位置には正規位置マーク８４が上書き表示されているから、その正規位置マーク８４からハンダ部分８２の位置ずれを容易かつ正確に知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の検査装置の一実施例を示す構成図。
【図２】図１の検査装置を適用した基板の実装ラインを示す構成図。
【図３】図１の検査装置のハードウエア構成図。
【図４】図１の検査装置のモニタに表示される画面の図。
【図５】図１の検査装置に用いられる図形パターンの図。
【図６】同じく図形パターンの図。
【符号の説明】
４０…カメラ（画像情報読取手段）
４８…画像入力装置（画像情報読取手段）
８０…読取画像
８２，８２ａ…ハンダ部分（検査対象部分）
８４…正規位置マーク
８６…エラーパターン
１００…画像情報
１０２…標準情報
１０４…図形パターン
１０６…比較検査部（比較検査手段）
１０８…正規位置マーク表示部（正規位置マーク表示手段）
１１０…エラーパターン選択部（エラーパターン選択手段）
１１２…エラーパターン表示部（エラーパターン表示手段）

Claims

検査対象部分を含んだ画像情報を読み取る画像情報読取手段と、
上記検査対象部分の正規態様を含んだ標準情報を予め記憶する標準情報記憶手段と、
上記画像情報と標準情報とを用いて、検査対象部分とその正規態様とを比較検査する比較検査手段と、
上記検査対象部分と正規態様との差異を個別に示す複数のエラーパターンと正規位置マークとを含むそれぞれ異なる形状の複数の図形パターンを予め記憶する図形パターン記憶手段と、
上記比較検査手段によって検出される検査対象部分の正規位置情報に基づいて、上記読取画像における検査対象部分の正規位置に上記正規位置マークを上書き表示する正規位置マーク表示手段と、
上記比較検査手段で検出されるエラー情報に基づいて、エラーが検出された検査対象部分に対し、そのエラーの特徴に応じた形状のエラーパターンを上記複数の図形パターンの中から選択するエラーパターン選択手段と、
選択されたエラーパターンを、検査対象部分と対応させて読取画像に上記正規位置マークとともに上書き表示するエラーパターン表示手段と、を備えたことを特徴とする検査装置。
更に、上記画像情報読取手段の絞り，ズーム及びフォーカスの少なくとも一つの状態を、上記読取画像とともに表示する状態表示手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
上記図形パターンが、少なくとも検査対象部分が正規位置からずれていることを示す図形パターンを含み、その位置ずれを示す図形パターンが、検査対象部分の正規位置に対する位置ずれ方向を示す隅角部分を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の検査装置。