JP4099294B2 - リードフレーム検査装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は打ち抜き加工後のリードフレームの打痕や傷、変色等の表面状態の異常を検出することが可能なリードフレームの検査装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来、リードフレームを打ち抜きリードフレームを形成するプレス工程において、例えば短冊状リードフレームであれば、プレスより搬送されたところで、大きな打痕やバリ等は作業者が肉眼で確認していた。また、搬送されるリードフレームをプレス後に任意に抜き取り、顕微鏡で検査及び測定を行っていた。
また、リールに巻き取られたリードフレームにおいては、途中で抜き取り検査を行うことができないので、作業者の肉眼に頼るしかなく、精密検査はリールの最後で打痕等の有無を検査するしかなかった。
【０００３】
上記リードフレームの検査効率や検査精度を向上させるため、本件出願人は特願平９ー２７８７１３号に示すリードフレームの検査装置を提案した。この検査装置は、プレス加工後に搬送されるリードフレームをリング状照明より光照射して、反射光をＣＣＤカメラにより画像入力を行い、入力画像の輝度を解析し、得られた解析値と予めティーチングにより記憶部に記憶させた記憶値との比較を行ってリードフレームの異常を検出するものである。
【０００４】
上記検査装置を用いてリードフレームの検査を行うためには、予め正常なリードフレームを用いて画像を取得し、画像解析に必要なパラメータの設定や、解析値との比較に用いる記憶値の設定、画像の明度レベルがほぼ同一になる部分毎に区画を作成するなどのティーチングを行う必要がある。ティーチングにより記憶させる記憶値は、各区画毎に複数画像の解析値の平均値に付加値を加算した値に設定したり（記憶値＝平均値＋付加値）、或いは解析値の状況によっては、平均値の代わりに最大値或いは最小値などを用いても良い（例えば記憶値＝最大値＋付加値）。
【０００５】
実際の検査を行う場合には、リング状照明よりリードフレームにティーチング時とほぼ同一の明度が得られる照度で光照射してＣＣＤカメラにより画像入力を行う。そして、ティーチングされている区画毎に輝度の解析を実行し、解析データを複数画像に渡って記憶する。得られた複数画像を各区画毎の平均値を算出しこの平均値を解析値として記憶する。この解析値とティーチングにより記憶させた記憶値とを比較し、解析値がこの記憶値より大きくなった場合にエラーが生じたものと判定して、リードフレーム検査装置を停止させて、リードフレームの点検を行っていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ティーチング作業において、図１５に示すように、リードフレーム１０１の品種毎に得られた画像から画像の明度レベルがほぼ同一となる部分毎に区画１０２（ＮＯ．１〜ＮＯ．５の破線で囲まれたエリア）を作成する必要があるが、この区画１０２を作成するには熟練を要する。例えば、インナーリード部はどのように分割すれば良いか、或いはアウターリード部はどのように分割すれば良いかなど慣れた人でも１時間半〜２時間程度かかり、作業者の習熟度に頼るほかはないため、区画決定作業に時間と労力を費やしていた。
また、ティーチング作業において、図１６に示すように、各区画１０２毎に記憶させる記憶値には付加値が設定されるが、この付加値の決定にも熟練を要する。即ち、付加値が小さすぎるとエラー検出レベルが厳しくなり過ぎて、エラーが頻発することになり、付加値が大き過ぎるとエラー検出レベルが甘くなりすぎてエラーを看過してしまうことになる。付加値が適正か否かは、設定者が常に検査状態を見ている必要はないが、リードフレームを３時間程度搬送して確認する必要があった。このように付加値の設定にも多くの時間を費やしていた。
また、例えば入力画像を明部解析範囲のみで解析する場合、記憶値＝最大値＋付加値に設定すると、同一区画内に暗い部分と明るい部分とを含んでいる場合に、暗い部分に生じた異常を検出し損なう可能性があった。
また、プレス加工において、パンチ折れが生じて、リード部に欠損が生じていても、フレーム面からの反射光が得られるため、エラーとして検出できないという課題があった。
【０００７】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、検査前処理における記憶値の決定を簡略化し、一定の明度レベルにおいて異常状態を高精度に検出可能なリードフレーム検査装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため次の構成を備える。
すなわち、帯状に連続するリードフレームを搬送する搬送手段と、搬送手段により搬送される際にリードフレームのリード形成領域の画像入力を行う撮像手段と、撮像手段の光軸を取り囲むようリング状に配置されかつリードフレームと撮像手段との間に光軸方向に多段に配置されてなる、リードフレームに光を照射する照明手段と、撮像手段より取り込んだ前処理画像Ｔに前処理を施して、検査画像領域の輝度データの変動量Δｔを各画素毎に算出して記憶し、前処理画像Ｔに続く入力画像Ｐを取得して解析し検査画像領域に対応する検査画像Ｐ１を位置補正して記憶し、入力画像Ｐに続く入力画像Ｑを取得して解析し検査画像領域に対応する検査画像Ｑ１を位置補正して記憶し、検査画像Ｑ１と検査画像Ｐ１との輝度データｑ，ｐの差ｄを変動量Δｔを考慮して各画素毎にｄ＝ｑ−ｐ−Δｔを算出して異常判定を行い、次に検査画像Ｑ１を検査画像Ｐ１に置き換えて入力画像Ｑに続く入力画像Ｒを取得して解析し検査画像領域に対応する検査画像Ｒ１を位置補正して記憶し、該検査画像Ｒ１と検査画像Ｑ１との輝度データｒ，ｑの差ｄを変動量Δｔを考慮して各画素毎にｄ＝ｒ−ｑ−Δｔを算出して異常判定を行うという作業を繰り返して行い、各異常判定において輝度データの差ｄ≧０であれば異常と判定して検査装置の動作を一時停止するよう制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、制御手段は、前処理において、前処理画像Ｔとして取り込んだ複数入力画像の検査画像領域の輝度データの最大値と最小値の差分を各画素毎に算出して画像間変動量Δｔとして記憶しているのが好ましく、必要に応じて検査が不用な部位にマスクを施すようにしても良い。
【００１０】
上記構成によれば、制御手段は前処理工程でリードフレームの前処理画像Ｔを解析して得られた画素毎の輝度データの画像間変動量Δｔを記憶し、該前処理画像Ｔに続く入力画像Ｐ，Ｑを解析して得られた検査画像Ｐ１，Ｑ１どうしの輝度データｑ，ｐの差ｄを画像間変動量Δｔを考慮して各画素毎にｄ＝ｑ−ｐ−Δｔを算出して異常判定を行い、次に検査画像Ｑ１を検査画像Ｐ１に置き換えて入力画像Ｑに続く入力画像Ｒを解析して得られた検査画像Ｒ１と検査画像Ｑ１との輝度データｒ，ｑの差ｄを画像間変動量Δｔを考慮して各画素毎にｄ＝ｒ−ｑ−Δｔを算出して異常判定を行うという作業を繰り返し行うので、従来のようにティーチングにおける画像の明度レベルがほぼ同一となる区画の作成や付加値の決定などの作業者の熟練度に頼った作業は省略でき、検査前処理における記憶値の決定を簡略化できる。また、従来同一区画内に明部及び暗部を含んだ検査画像の場合に検査漏れを生ずるおそれがあったが、前後の検査画像の対応する輝度データを各画素毎に差をとって異常判定するので一定の明度レベルでしかも迅速で高精度に異常を検出でき、リードフレームの検査作業を短時間で効率的に行うことができる。
また、従来プレス加工において、パンチ折れが生じてリード部に欠損が生じてもエラーとして検出できなかったが、前後の検査画像の対応する輝度データを各画素毎に差をとって異常判定するので、パンチ折れによるリード部の欠損などのエラーも高精細に検出することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るリードフレームの検査装置の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１はリードフレーム検査装置を含むリードフレーム製造装置の全体構成を示す説明図、図２はリードフレーム検査装置の構成を示すブロック説明図、図３はリードフレーム検査装置の断面説明図、図４はリング状照明の構成を示す説明図、図５及び図６はリング状照明による画像入力状態を示す説明図、図７（ａ）（ｂ）は入力データのピークカット検出を示す説明図、図８はリードフレームの輪郭にマスクを施した状態を示す比較説明図、図９はリードフレームの検査画像領域を示す説明図、図１０及び図１１はリードフレーム検査装置による検査動作の流れを示すフローチャート、図１２は前処理で取得した入力画像の輝度データの変動量を示すグラフ図、図１３は検査画像領域の前後の入力画像の輝度データの差分を示すグラフ図、図１４は本実施例の検査結果を示すグラフ図である。
【００１２】
先ず図１を参照してリードフレームの検査装置を含むリードフレーム製造装置の全体構成について説明する。
１，２は帯状に連続するリードフレーム３を繰り出し、巻き取り用のリールである。本実施例では図面左側の繰り出し用リール１よりリードフレーム１を繰り出し、図面右側に配置された巻き取り用リール２に巻き取るように構成されている。
【００１３】
４はレベラーであり、繰り出し用リール１より繰り出されたリードフレーム３の巻きぐせを平坦化する装置である。５は上型５ａ，下型５ｂを装備してプレスによりリードを形成するプレス装置である。
６はリードフレームの検査装置であり、プレス装置５により打ち抜かれたリードフレーム３の表面状態に打痕，傷，変色等の異常がないかどうかを検査するものである。上記検査装置６には、搬送手段としての搬送ローラ６ａ，照明手段の一部を構成する複数のリング状照明６ｂ，撮像手段としてのＣＣＤ（電荷結合素子）カメラ６ｃ，リング状照明６ｂやＣＣＤカメラ６ｃが一体に搭載された可動テーブル６ｄ等を装備している。
７は層間紙であり、巻き取り用リール２に巻き取られるリードフレーム３間に介在させて巻き取らせ、リードフレーム相互間の摺擦より保護をしている。
なお、本実施例では、検査装置６はプレス装置５の後に配置されているが、リードフレーム１の洗浄装置の後やその他の処理後に配置することも可能である。
【００１４】
次に図２を参照してリードフレームの検査装置６の全体構成についてブロック図を参照して説明する。８は制御手段であり、制御プログラムにしたがって装置全体の動作を制御するＣＰＵ８ａ、外部より入力されたデータの一時保存を行ったり、ＣＰＵ８ａのワーキングエリアとして使用されるＲＡＭやＣＰＵ８ａの制御プログラムを記憶したＲＯＭ等を備えた記憶部８ｂ、データの入出力を行う入出力部（Ｉ／Ｏ部）８ｃ、リング状照明６ｂの光源装置９の照度を制御する照度コントローラ８ｄ、ＣＣＤカメラ６ｃにより撮影した画像にマスク処理を施す画像処理ボード８ｅ等を装備している。上記画像処理ボード８ｅには、ＣＣＤカメラ６ｃより後述するモニター表示用の画像が入力される。
【００１５】
また１０は駆動手段としてのコントローラであり、リードフレーム３を搬送する搬送ローラ６ａを駆動させる駆動モータ（図示せず）や可動テーブル６ｄを走査させる駆動モータ（図示せず）を作動／停止させるドライバー回路を有する。また、上記ＣＰＵ８ａには、Ｉ／Ｏ部８ｃを介してリードフレーム３の搬送量を検出するためのフレーム搬送センサ１１からの検出信号が入力し、プレス装置５を作動／停止させる制御信号が出力される。
【００１６】
上記制御手段８のＣＰＵ８ａは、照度コントローラ８ｄにより光源装置９の照度を制御してリング状照明６ｂによりリードフレーム３のをほぼ同一明度となるように光照射する。本実施例ではＩＣ１ピース分をほぼ同一明度となる領域として一括してＣＣＤカメラ６ｃにより撮影して画像処理ボード８ｅを介して輝度データとして取り込み記憶部８ｂに記憶する。このとき、リードフレーム３を搬送しながら画像を取り込む際に検査を必要としない部分（例えば孔など）に必要に応じて画像処理ボード８ｅによりマスク処理を施して輝度データを取り込む。
ＣＰＵ８ａは検査画像ポイントを中心とした検査画像領域を指定した場合に当該領域を各画素毎に検査し、特に検査画像領域を指定しない場合には画面全体を各画素毎に検査する。そして、検査状態に応じて入出力部８ｃを介してコントローラ１０により搬送ローラ６ａの駆動を制御して搬送動作を停止させる。
【００１７】
次に図３を参照してリードフレーム検査装置６の具体的な装置構成について説明する。以下、プレス後のリードフレーム３の搬送経路にしたがって説明する。リードフレーム３は図面左側より下方にＵ字状に垂れ下がってリードフレーム検査装置６に進入し、リードフレームばたつき防止機構１２に沿って鉛直上方に向かって搬送される。
リードフレーム３のリードフレーム検査装置６への進入位置には複数のセンサが設けられている。６ｅは検査側停止センサであり、リードフレーム３のたるみ部分を検出すると搬送ローラ６ａの動作を停止するようになっている。即ち、プレス装置５に異常が生じて停止した場合、搬送ローラ６ａが回転し続けると、リードフレーム３のたるみ部分の巻き取りが進行してＡ位置に到達する。このとき、検査側停止センサ６ｅがリードフレーム３のたるみ部分を検出すると、検査装置６は搬送ローラ６ａの回転を停止させる。
６ｆ，６ｇは速度制御センサであり、リードフレーム３のたるみ部分が所定範囲に保たれるように搬送ローラ６ａの回転速度を制御するようになっている。即ち、リードフレーム３のたるみ部分が速度制御センサ６ｆに検出されると、プレス装置５の搬送速度より搬送ローラ６ａの巻き取り速度が速過ぎるので、搬送ローラ６ａの回転速度を遅くするようにコントローラ１０により速度制御して、リードフレーム３のたるみ部分が速度制御センサ６ｆ，６ｇ間のＢ位置にあるように保たれる。
６ｈはプレス側停止センサであり、リードフレーム３のたるみ部分を検出するとプレス装置５の動作を停止するようになっている。即ち、検査装置６に異常が生じて搬送ローラ６ａが回転停止或いは回転動作が遅延すると、リードフレーム３が巻き取られずたるみ部分が多くなりＣ位置に到達する。このとき、プレス側停止センサ６ｈがリードフレーム３のたるみ部分を検出すると、プレス装置５はプレス動作を停止させる。
【００１８】
また、リードフレーム３は、フレームガイド１２により幅方向の位置決めがなされ、図の矢印に示すＹＺ軸方向に移動可能な可動テーブル６ｄに取り付けられたリング状照明６ｂによりリードフレーム３の所定領域に光照射されてその表面画像がＣＣＤカメラ６ｃにより取り込まれる。また、可動テーブル６ｄは図示しない駆動モータにより図３のＹＺ軸方向に走査可能に構成されている。リング状照明６ｂの照度は、リードフレーム３のリード形成領域の輝度に応じて可動テーブル６ｄの下方に設けられた光源装置９により調整される。また、上記ＣＣＤカメラ６ｃの焦点は、可動テーブル６ｄの後端側にあるノブ６ｊにより手動で調整する。なお、図３において、Ｙ軸方向とは紙面に対して垂直方向をいう。
【００１９】
また、リードフレーム３は、連続搬送されながらＣＣＤカメラ６ｃより画像入力を行い全数検査が行われる。この際、ＣＣＤカメラ６ｃによる画像入力は、フレーム搬送センサ１１から出力される検出信号（許可フラグ）に同期して１ピース単位で行うようにすると良い。
搬送ローラ６ａは、図示しない駆動モータにより回転駆動され、リードフレーム３をその円弧面の一部に巻き付けて搬送する。上記フレーム搬送センサ１１の検出信号に基づいて駆動モータの動作を制御して、搬送ローラ６ａによるリードフレーム３の搬送動作が制御される。
【００２０】
１３は搬送ガイドであり、搬送ローラ６ａを経たリードフレーム３の搬送をガイドするものである。上記搬送ガイド１３の搬送路には、リードフレーム３の上下一方或いは双方に当接して従動回転する複数の補助ローラ１４が設けられている。上記搬送ガイド１３を経たリードフレーム３は装置外へ導かれ、巻き取り側に搬送される。
【００２１】
また、装置下部には、制御手段８や電源部等を配置した制御パネル１５が配置されている。また、装置上部には制御データコントロール用の制御用モニター１６ａ、ＣＣＤカメラ６ｃより取り込んだ画像をリアルタイムで表示するための表示用モニター１６ｂが装備されている。なお、モニターは１台とし、切り換えながら制御データコントロール用の制御用として、また画像表示用として使用するようにしても良い。
【００２２】
ここで、リードフレーム検査装置６の各部の構成及び機能について詳細に説明する。
先ず、複数設けられたリング状照明６ｂの構成について詳述する。各リング状照明６ｂは同じ構成であり、図４に示すようにリング状照明６ｂのリング６ｐ内には光源としての光ファイバー６ｑが装備されている。また上記リング６ｐには支持部材６ｒが設けられており、該支持部材６ｒには半透明フィルム６ｓがリング６ｐの発光面と対向するように配置されている。また半透明フィルム６ｓのうち高輝度部分には遮光用のマスク６ｔが設けられている。
そして、各リング状照明６ｂは、ＣＣＤカメラ６ｃの光軸を取り囲み、かつリードフレーム３とＣＣＤカメラ６ｃとの間に光軸方向に沿って多段（本例では２段であるが、３段以上でも良い）に配置されている。
【００２３】
上述のようにリング状の照明を用いたのは、リードフレーム３と照明手段との間隔が狭いためフレーム面に明暗が生じ易いので、リードフレーム３の各領域をできるだけ均一に光照射するためである。また、リング６ｐの発光面に対向する位置に半透明フィルム６ｓを設けたのは、光の拡散を良くするためであり、更にはマスク６ｔを設けたのは、高輝度部分を遮光してフレーム面を均一な照度で光照射して、ＣＣＤカメラ６ｃにより打痕，傷等を鮮明に見るためである。なお、リング状照明６ｂの発光面の外径を検査対象フレーム面の長さに比較して大きくする（一例として２倍以上）ことにより、リング状照明６ｂからの直接光の影響を少なくすることができ、この場合には半透明フィルム６ｓは不要である。
また、リング状照明６ｂを多段に設けた理由について図５と図６を用いて説明すると、ＣＣＤカメラ６ｃにより直接検査される図６中のリードフレーム３の検査面（打ち抜き時に下面となるバリ面）に打痕が存在する場合には打痕の表面が急激にへこんでいるため、リング状照明６ｂが１段でもそこから照射される光が打痕の表面のいずれかの部分でＣＣＤカメラ６ｃのレンズ方向へ反射する（光路は実線で示す）。よって反射部分は打痕がない状態の正常の輝度よりも高くなってＣＰＵ８ａでは打痕として認識できる。
【００２４】
しかしながら、図５に示すようにリードフレーム３の検査裏面（打ち抜き時に上面となるダレ面）に打痕が存在する場合には、その打痕の裏面側、つまり検査面側の突出部の変形量は小さく、しかも突出部の表面は緩やかな曲面となるために、リング状照明６ｂが１段しかない場合には、リング状照明６ｂの光源１からの光（光路は実線で示す）は当該曲面で反射してもＣＣＤカメラ６ｃのレンズ内へは入光しない。このため、ＣＰＵ８ａでは打痕なしと判断してしまう可能性が高い。
そこで、上述したようにこの第１段目のリング状照明６ｂの他に、第２段目のリング状照明６ｂを光軸Ｇ方向に沿って第１段目のリング状照明６ｂと離間して設けると、第２段目のリング状照明６ｂの光源２からの光の打痕により検査面側に生じた突出部への入射角が変わり（この場合には小さくなり）、その反射光はＣＣＤカメラ６ｃに入光されることになり（光路は点線で示す）、ＣＰＵ８ａにおいて突出部の存在を認識でき、その結果リードフレーム３の検査裏面の打痕の存在を検出することができる。
【００２５】
しかし、このリードフレーム３の検査裏面（ダレ面）の打痕は、プレス加工を行った際に発生する抜きカスやゴミが該リードフレーム３の上に残り、この抜きカス等により生ずるものであり、実際には上記リードフレーム３の上に抜きカス等は入り込み難い。そのため、検査裏面の打痕の発生率は検査面の打痕の発生率と比べて著しく低い（約１０分の１程度）。また、リードフレーム３はダイ上を所定の速度で移動しているため、小さな抜きカス等はダイ上から飛び散ってしまいリードフレーム３の検査裏面に付着する抜きカス等は比較的大きく重いものが殆どである。このため、リードフレーム３の検査裏面の打痕により検査面に生ずる突出部はその変形量が比較的大きなものが多く、リング状照明６ｂを多段に設けることで検出できるものが多いのである（図５参照）。
【００２６】
また、照度コントローラ８ｄは、リードフレーム３の面粗度の違いにより、同一照度でのフレームの明度に違いが生ずる場合に、できるだけ均一な明度になるように調整するものである。この調整は、ＣＣＤカメラ６ｃにより一括して画像入力される領域毎に、画像を取り込む際に照度コントロールを行う。
【００２７】
また、リードフレーム３の表面の明度のピーク値を観察していると、図７（ａ）に示すように、正常なフレームでも面粗度の違いによりピーク値が上昇する場合がある（相違量ａ）。そこで、図７（ｂ）に示すように、ピークレベルからある一定量だけカットしたところの輝度レベルを記憶しておき、検査時においても一定量だけカットしたところの輝度レベルで比較している（相違量ｂ）。
【００２８】
また、図８（ａ）に示すように、プレス装置５によりプレス後のリードフレーム３の輪郭部３ａや打ち抜き部分３ｂには、ダレ，カエリ，バリ等が存在する。このダレ，カエリ，バリ等が検査領域内に存在すると、ダレ，カエリ，バリ等で照射された光をＣＣＤカメラ６ｃ方向へ反射し、ダレ等が存在しない場合に比べて輝度データが極端に大きな値となり誤って打痕と認識してしまう。このため、他のリードフレーム面と同じ輝度として認識するように、一旦リードフレーム３の画像を例えば１ピース分サンプルとして取り込み、リードフレーム３の輪郭に沿ってエアブラシ，ボカシ等を使用して画像編集し、マスク画像として記憶部８ｂに記憶させる。そして、図８（ｂ）に示すように、リードフレーム３の輪郭部３ａや打ち抜き部分３ｂに画像処理ボード８ｅにおいてマスク画像を重ね合わせて輝度を補正しダレ，バリ等の影響を抑えている。
【００２９】
また、照度コントローラ８ｄにより照度を制御する単位となるリードフレーム３の検査画像領域は、一例として図９に示すように、▲１▼〜▲６▼に示す任意の検査画像ポイントを含むようにパイロット孔３ｃからのＸ−Ｙ座標を指定して行われる。
また、ＣＣＤカメラ６ｃより取り込んだ画像を輝度データに解析する画像処理ボード８ｅの解析能力は、受光素子の数や解像度によっても左右されるが、本実施例では１ピースを一括して画像入力し、最大で１画面当たり５１２×４８０ピクセル分の画素毎に輝度データを解析できるようになっている。また、検査画像ポイントを含む検査画像領域が指定された場合には当該指定領域毎に、検査画像領域指定されない場合には１画面全体に渡って画像処理を行うようになっている。
【００３０】
次に、上述のように構成されたリードフレーム検査装置６の制御動作について図１０及び図１１に示すフローチャートに沿って説明する。本実施例では、リードフレーム３を連続搬送しながらＩＣ１ピース毎に表面状態の検出を行う場合の流れについて説明するものとする。
【００３１】
先ず、リードフレーム全体の検査の流れについて概略説明すると、プレス装置５を経て連続的に加工され搬送されるリードフレーム３をリードフレーム検査装置６に進入させ、リードフレーム３のＩＣ１ピース単位でＣＣＤカメラ６ｃより前処理画像Ｔを取り込む。このとき、前処理画像Ｔに前処理を施して、検査画像ポイントを中心に指定された検査画像領域の輝度データの変動量Δｔを各画素毎に算出して記憶する。次に検査を開始すると、前処理に続く入力画像Ｐを取得して検査画像領域に対応する検査画像Ｐ１を位置補正して記憶し、入力画像Ｐに続く入力画像Ｑを取得して検査画像領域に対応する検査画像Ｑ１を位置補正して記憶し、検査画像Ｑ１と検査画像Ｐ１との輝度データｑ，ｐの差ｄを変動量Δｔを考慮して各画素毎にｄ＝ｑ−ｐ−Δｔを算出して異常判定を行う。
【００３２】
次に制御手段８による具体的手順について説明する。
図１０において、ステップＳ１において、検査装置の電源を投入すると、ステップＳ２に進行して初期パラメータが設定されているか否かを判定する。この初期パラメータには、図９の▲１▼〜▲６▼に示す任意の検査画像ポイントを含む検査画像領域を特定するためのパイロット孔３ｃを基準とするＸ−Ｙ方向の位置決め情報、リング状照明６ｂの光源装置９の照度などがある。
【００３３】
初期パラメータが設定してある場合には、ステップＳ３に進行して検査開始スイッチの入力を待ってステップＳ４に進行して前処理画像Ｔを取得する。
また、初期パラメータが設定してない場合には、ステップＳ５に進行して位置決め情報を入力し、ステップＳ６に進行して検査画像領域を指定する場合には当該指定した領域、或いは検査画像領域を指定しない場合には画面全域で検査を行う。また、検査画像領域において必要に応じてマスク処理を施す。このマスク処理は、リードフレーム３のダレ，バリ部分は他の面と光の反射が異なるため、この部分は検査しないようにしたり或いは、特に検査させない部分（例えば刻印部）があればマスクを施すものである。このマスク処理は、各検査画像領域において１回目の入力画像において行えば足りる。この後、ステップＳ３に戻って検査開始スイッチの入力を待ってステップＳ４に進行して前処理画像Ｔを取得する。このとき、入力画像はリアルタイムで表示用モニター１６ｂに写し出され、その表面状態を視認することができる。
【００３４】
前処理画像Ｔは、ＩＣ１ピース単位で複数画像分、本実施例では１０ピース分取得して検査画像領域の各画素ごとの輝度を解析して輝度データとして記憶する。次に、ステップＳ７に進行して検査画像領域内の各画素ごとの輝度データの変動量Δｔを求める（図１２参照）。Δｔの値は、各画素毎の輝度データの最大値と最小値の差分に相当する。
【００３５】
次にステップＳ８に進行して、ＣＣＤカメラ６ｃより前処理画像Ｔに続く次の画像Ｐを画像処理ボード８ｅを介して輝度データとして取り込み記憶部８ｂに記憶する。次いでステップＳ９に進行して、画像Ｐの輝度データのうち、前処理工程で入力した図９の▲１▼〜▲６▼のうち所定の検査画像ポイントを含む位置決め情報に従って検査画像領域に相当する検査画像Ｐ１を読み出して位置補正する移動処理を行う。検査画像と前処理工程の記憶画像間に位置ずれが生じている場合に輝度データ間の正確な比較ができないからである。
【００３６】
次にステップＳ１０に進行して、ＣＣＤカメラ６ｃより画像Ｐに続く次の画像Ｑを画像処理ボード８ｅを介して輝度データとして取り込み記憶部８ｂに記憶する。次いでステップＳ１１に進行して、画像Ｑの輝度データのうち、前処理工程で入力した位置決め情報に従って検査画像Ｐ１に対応する検査画像Ｑ１を読み出して位置補正する移動処理を行う。
【００３７】
次にステップＳ１２に進行して、ＣＰＵ８ａは検査画像Ｑ１，Ｐ１と前処理画像Ｔとの輝度データ間でＱ１−Ｐ１−Ｔの演算処理を行う。具体的には、対応する各画素間において変動量を加味した輝度データの差ｄ＝ｑ−ｐ−Δｔの演算処理を行い結果を記憶部８ｂに記憶する。この検査画像Ｑ１，Ｐ１の特定の画素の輝度データｑ，ｐと前処理画像Ｔより得られた輝度データの変動量Δｔ（＞０）及び輝度データｑ，ｐ間の差ｑ−ｐの関係を図１３に示す。
【００３８】
次にステップＳ１３に進行して、検査画像Ｑ１，Ｐ１の全ての対応する画素間で演算結果ｄ＜０か否かを判定する。演算結果ｄ＜０であれば、検査画像Ｑ１，Ｐ１間で輝度データが正常範囲と判断してステップＳ１４に進行して、記憶部８ｂに記憶した検査画像Ｐ１のデータを検査画像Ｑ１のデータに置き換える。
また演算結果ｄ≧０であれば、ステップＳ１５に進行してＣＰＵ８ａは異常と判定して、ステップＳ１６に進行して検査装置の動作を停止させ、ステップＳ１７に進行してリードフーム３の異常を確認して回復処理した後、検査装置を再スタートさせる。
【００３９】
このとき、演算結果ｄ＜０の判定について詳細に説明すると、検査画像Ｑ１，Ｐ１の特定画素の輝度データｑ，ｐ間に変動がない場合（ｑ＝ｐの場合）、ｄ＝ｑ−ｐ−Δｔ＝−Δｔ＜０となって、ｑ−ｐ＜Δｔとなる。よって、輝度データｑ，ｐの差が変動量Δｔより小さいので正常範囲と判定する。
また輝度データｑ，ｐ間に変動がある場合（ｑ≠ｐの場合）、ｑ＜ｐとすると、ｑ−ｐ＜０であるからｄ＝ｑ−ｐ−Δｔ＜０となってｑ−ｐ＜Δｔとなる。よって、輝度データｑ，ｐの差が変動量Δｔより小さいので正常範囲と判定する。また、ｑ＞ｐとすると、ｄ＝ｑ−ｐ−Δｔ＜０の場合にはｑ−ｐ＜Δｔとなるため正常範囲と判定できるが、ｄ＝ｑ−ｐ−Δｔ＞０の場合にはｑ−ｐ＞Δｔとなるため、輝度データｑ，ｐの差が変動量Δｔより大きいので異常有りと判定する。
【００４０】
次にステップＳ１８に進行してリードフレーム３からの入力画像があるか否かを判定し、検査画像がない場合には検査終了するものと判断してステップＳ１９に進行して検査装置の動作を停止する。また、更に入力画像がある場合には、ステップＳ１０に戻って、ＣＣＤカメラ６ｃより次の画像Ｒを画像処理ボード８ｅを介して輝度データとして取り込み記憶部８ｂに記憶する。次いでステップＳ１１に進行して、画像Ｒの輝度データのうち、前処理工程で入力した図９の▲１▼〜▲６▼のうち所定の検査画像ポイントを含む位置決め情報に従って検査画像Ｑ１に対応する検査画像Ｒ１を記憶部８ｂ内で読み出す移動処理を行う。以後同様に検査画像Ｑ１，Ｒ１と前処理画像Ｔとの輝度データ間でＲ１−Ｑ１−Ｔの演算処理を行うという検査動作を繰り返し行う。
【００４１】
このようにして得られたある入力画像の検査画像ポイント▲１▼〜▲６▼を含む輝度データの解析値（破線部分）と、直前に得られた入力画像の輝度データの記憶値＋画像間変動量（実線部分）との関係を図１４に示す。図１４において、検査画像ポイント▲４▼においては、当該検査画像の解析値が直前の検査画像の記憶値＋画像間変動量の値を超えているため、異常が生じたものと判定できる。
【００４２】
上記構成によれば、制御手段８は前処理工程でリードフレーム３の前処理画像Ｔを解析して得られた画素毎の輝度データの画像間変動量Δｔを記憶し、該前処理画像Ｔに続く入力画像Ｐ，Ｑを解析して得られた検査画像Ｐ１，Ｑ１どうしの輝度データｑ，ｐの差ｄを画像間変動量Δｔを考慮して各画素毎にｄ＝ｑ−ｐ−Δｔを算出して異常判定を行い、次に検査画像Ｑ１を検査画像Ｐ１に置き換えて入力画像Ｑに続く入力画像Ｒを解析して得られた検査画像Ｒ１と検査画像Ｑ１との輝度データｒ，ｑの差ｄを画像間変動量Δｔを考慮して各画素毎にｄ＝ｒ−ｑ−Δｔを算出して異常判定を行うという作業を繰り返し行うので、従来のようにティーチングにおける画像の明度レベルがほぼ同一となる区画の作成や付加値の決定などの作業者の熟練度に頼った作業は省略でき、検査前処理における記憶値の決定を簡略化できる。また、従来同一区画内に明部及び暗部を含んだ検査画像の場合に検査漏れを生ずるおそれがあったが、前後の検査画像の対応する輝度データを各画素毎に差をとって異常判定するので一定の明度レベルでしかも迅速で高精度に異常を検出でき、リードフレームの検査作業を短時間で効率的に行うことができる。
また、従来プレス加工において、パンチ折れが生じてリード部に欠損が生じてもエラーとして検出できなかったが、前後の検査画像の対応する輝度データを各画素毎に差をとって異常判定するので、パンチ折れによるリード部の欠損などのエラーも高精細に検出することができる。
【００４３】
本発明のリードフレーム検査装置は上述した実施例に限定されるものではなく、例えば、前処理工程で記憶値＋画像間変動量の算出に当たって取得する入力画像は、１０ピース分に限らずこれより多くても少なくても良い。
また、検査画像領域を指定する場合において、検査画像ポイントは任意に設定することが可能である。
また、リードフレーム検査装置の設置箇所もリードフレームの洗浄後またはその他の処理後に設置しても良い等、発明の精神を逸脱しない範囲内でさらに多くの改変を施し得るのはもちろんのことである。
【００４４】
【発明の効果】
本発明は前述したように、制御手段は前処理工程でリードフレームの前処理画像Ｔを解析して得られた画素毎の輝度データの画像間変動量Δｔを記憶し、該前処理画像Ｔに続く入力画像Ｐ，Ｑを解析して得られた検査画像Ｐ１，Ｑ１どうしの輝度データｑ，ｐの差ｄを画像間変動量Δｔを考慮して各画素毎にｄ＝ｑ−ｐ−Δｔを算出して異常判定を行い、次に検査画像Ｑ１を検査画像Ｐ１に置き換えて入力画像Ｑに続く入力画像Ｒを解析して得られた検査画像Ｒ１と検査画像Ｑ１との輝度データｒ，ｑの差ｄを画像間変動量Δｔを考慮して各画素毎にｄ＝ｒ−ｑ−Δｔを算出して異常判定を行うという作業を繰り返し行うので、従来のようにティーチングにおける画像の明度レベルがほぼ同一となる区画の作成や付加値の決定などの作業者の熟練度に頼った作業は省略でき、検査前処理における記憶値の決定を簡略化できる。また、従来同一区画内に明部及び暗部を含んだ検査画像の場合に検査漏れを生ずるおそれがあったが、前後の検査画像の対応する輝度データを各画素毎に差をとって異常判定するので一定の明度レベルでしかも迅速で高精度に異常を検出でき、リードフレームの検査作業を短時間で効率的に行うことができる。
また、従来プレス加工において、パンチ折れが生じてリード部に欠損が生じてもエラーとして検出できなかったが、前後の検査画像の対応する輝度データを各画素毎に差をとって異常判定するので、パンチ折れによるリード部の欠損などのエラーも高精細に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】リードフレーム検査装置を含むリードフレーム製造装置の全体構成を示す説明図である。
【図２】リードフレーム検査装置の構成を示すブロック説明図である。
【図３】リードフレーム検査装置の断面説明図である。
【図４】リング状照明の構成を示す説明図である。
【図５】リング状照明による画像入力状態を示す説明図である。
【図６】リング状照明による画像入力状態を示す説明図である。
【図７】入力データのピークカット検出を示す説明図である。
【図８】リードフレームの輪郭にマスクを施した状態を示す比較説明図である。
【図９】リードフレームの検査画像領域を示す説明図である。
【図１０】リードフレーム検査装置による検査動作の流れを示すフローチャートである。
【図１１】リードフレーム検査装置による検査動作の流れを示すフローチャートである。
【図１２】前処理で取得した入力画像の輝度データの変動量を示すグラフ図である。
【図１３】検査画像領域の前後の入力画像の輝度データの差分を示すグラフ図である。
【図１４】本実施例の検査結果を示すグラフ図である。
【図１５】背景技術におけるリードフレームの検査画像領域を示す説明図である。
【図１６】背景技術における検査結果を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１ 繰り出し用リール
２ 巻き取り用リール
３ リードフレーム
４ レベラー
５ プレス装置
６ リードフレーム検査装置
６ａ 搬送ローラ
６ｂ リング状照明
６ｃ ＣＣＤカメラ
６ｄ 可動テーブル
６ｅ 検査側停止センサ
６ｆ，６ｇ 速度制御センサ
６ｈ プレス側停止センサ
６ｊ ノブ
６ｐ リング
６ｑ 光ファイバー
６ｒ 支持部材
６ｓ 半透明フィルム
６ｔ マスク
７ 層間紙
８ 制御手段
８ａ ＣＰＵ
８ｂ 記憶部
８ｃ 入出力部
８ｄ 照度コントローラ
８ｅ 画像処理ボード
９ 光源装置
１０ コントローラ
１１ フレーム搬送センサ
１２ リードフレームばたつき防止機構
１３ 搬送ガイド
１４ 補助ローラ
１５ 制御パネル
１６ａ 制御用モニター
１６ｂ 表示用モニター
Ｇ 光軸

Claims (3)

1. 帯状に連続するリードフレームを搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段により搬送される際に前記リードフレームのリード形成領域の画像入力を行う撮像手段と、
   前記撮像手段の光軸を取り囲むようリング状に配置されかつ前記リードフレームと前記撮像手段との間に前記光軸方向に多段に配置されてなる、前記リードフレームに光を照射する照明手段と、
   前記撮像手段より取り込んだ前処理画像Ｔに前処理を施して、検査画像領域の輝度データの変動量Δｔを各画素毎に算出して記憶し、前記前処理画像Ｔに続く入力画像Ｐを取得して解析し前記検査画像領域に対応する検査画像Ｐ１を位置補正して記憶し、前記入力画像Ｐに続く入力画像Ｑを取得して解析し前記検査画像領域に対応する検査画像Ｑ１を位置補正して記憶し、前記検査画像Ｑ１と前記検査画像Ｐ１との輝度データｑ，ｐの差ｄを前記変動量Δｔを考慮して各画素毎にｄ＝ｑ−ｐ−Δｔを算出して異常判定を行い、次に前記検査画像Ｑ１を前記検査画像Ｐ１に置き換えて前記入力画像Ｑに続く入力画像Ｒを取得して解析し前記検査画像領域に対応する検査画像Ｒ１を位置補正して記憶し、該検査画像Ｒ１と前記検査画像Ｑ１との輝度データｒ，ｑの差ｄを前記変動量Δｔを考慮して各画素毎にｄ＝ｒ−ｑ−Δｔを算出して異常判定を行うという作業を繰り返して行い、各異常判定において輝度データの差ｄ≧０であれば異常と判定して検査装置の動作を一時停止するよう制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とするリードフレーム検査装置。
2. 前記制御手段は、前処理において、前処理画像Ｔとして取り込んだ複数入力画像の検査画像領域の輝度データの最大値と最小値の差分を各画素毎に算出して画像間変動量Δｔとして記憶していることを特徴とする請求項１記載のリードフレーム検査装置。
3. 前記制御手段は、前処理において、必要に応じて検査が不要な部位にマスクを施すことを特徴とする請求項１記載のリードフレーム検査装置。

Images