JP5073523B2 - 自動検査装置の検査プログラムファイルの格納構造 - Google Patents
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Description
そして、このようなプリント基板6の自動検査装置1において、この実施の形態における画像取得装置15は、図2に示すように、複数の角度から光を照射する照明装置151と、その複数の角度から照射された光のうちプリント基板6からの反射光を撮影するカメラ152とを備える。この照明装置151としては、例えば、LED、赤外線を照射する光源、ハロゲンランプなどの光源などを使用するが、LEDを使用する場合は、図2に示すように、円筒状のブラケットの内側に所定の角度で種々の発光色を有するLEDを取り付け、また、このLEDを所定の角度毎に部分的に発光させて使用する。また、このようにLEDを発光させる場合、所定の角度のLEDだけを発光させるだけでなく、図2における紙面奥行方向にも発光体数を変えて発光させ、また、発光色も切り替えて、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)、赤外線領域、紫外線領域などの光を照射させる。また、ハロゲンランプを使用する場合は、光源を離れた位置にハロゲンランプを設け、そこから光ファイバーを通してプリント基板6近傍まで導き、先端部分から所定の角度で光を照射させる。この角度としては、可能な限り小刻みに設定しておくことが好ましく、例えば、5度〜15度刻みに設定しておくとよい。
次に、このような画像取得装置15を用いて取得されが画像に基づいてプリント基板6を検査する方法、検査プログラム、基準データ、検査結果データなどのデータ格納構造について図4などを用いて説明する。
まず、プリント基板6に対して複数の検査アルゴリズムを適用して検査する場合、第一の方法として、ブロック単位で検査する検査アルゴリズムを使用し、また、第二の方法として、ピクセル単位で検査する検査アルゴリズムを使用する。ここで、ブロック単位での検査アルゴリズムとは、取得した画像について所定の矩形領域単位で一定輝度幅内の画素がどれくらい存在するかで良否を判定する手法である。また、ピクセル単位での検査アルゴリズムとは、取得した画像をピクセル単位で基準データと比較して良否を判定する手法である。
次に、この第一アルゴリズム記憶領域21aと第二アルゴリズム記憶領域22aの内部に、カメラ毎に設定されたカメラ毎記憶領域3aを設定する。なお、図4では、引出線を用いて第一アルゴリズム記憶領域21aの横に図示している。この実施の形態では、2つのカメラ1521、1522を設けているため、各カメラ1521、1522に対応した第一カメラ領域31aと第二カメラ領域32aを設定している。そして、ブロック単位で検査する場合であって、かつ、これら2つのカメラ1521、1522を用いて検査する場合は、第一アルゴリズム記憶領域21a内に第一カメラ領域31aおよび第二カメラ領域32aを設定する。また、いずれか一方のラインセンサカメラのみを使用する場合は、使用するカメラに対応する領域として、第一カメラ領域31aもしくは第二カメラ領域32aのみを設定する。この実施の形態では、各検査アルゴリズムで2つのカメラ1521、1522を用いることとし、それぞれのアルゴリズム記憶領域21a、22aに第一カメラ領域31aと第二カメラ領域32aを設定する。この場合も、もちろん、他のカメラを追加する場合は、新たなカメラ毎領域を設定する。
次に、このようにカメラ毎記憶領域3aを設定した後、このカメラ毎記憶領域3a内にその検査アルゴリズムおよび当該カメラを用いて検査するための検査プログラムファイルを記憶させる。この検査プログラムファイルは、それ自体によって検査プログラムファイル記憶領域4aを構成し、また逆に、その検査プログラムファイル記憶領域4aで一つの検査プログラムファイルを構成する。そして、この検査プログラムファイルに格納された検査プログラムによって、そのファイルが所属する記憶領域に対応する検査アルゴリズムやカメラ152を用いて検査を行う。
取得された画像からパッドをブロック単位で検査する場合、パッドの存在する座標位置などからブロックの存在する領域の画像を抽出し、そのブロック内における輝度毎の画素数を計数する。ここでは、例えば、パッドの輝度として、P1からP4までの輝度値を有する画素を抽出する。そして、このP1からP4までの輝度値を有する画素の数を計数し、図5の下2つのグラフにおける細い実線で示されるようなヒストグラムを生成する。なお、下左側のグラフはパッドに汚れやスリ傷が存在して輝度が低くなったグラフを示し、下右側のグラフはパッドに突起が存在して輝度が高くなったグラフを示している。そして、このようなグラフにおいて、あらかじめ設定された暗い側の第一の輝度P2よりも暗い輝度の画素数を計数するとともに、明るい側の第二の輝度P3よりも明るい輝度の画素数を計数する。その後、輝度P1から輝度P2までの画素数と輝度P3から輝度P4までの画素数を計数し、そして、あらかじめ、対応基準データ記憶領域3bに記憶させておいた基準データと比較することによってパッドのブロック領域での判定を行う。具体的には、基準プリント基板から生成された基準データである輝度P1から輝度P2までの基準画素数S1と検査対象の画素数S1’を比較するとともに、輝度P3から輝度P3までの基準画素数S2と検査対象物の画素数S2’を比較する。そして、画素数S1よりもS1’の方が大きい場合、および、画素数S2よりもS2’の方が大きい場合は不良品であると判定する。
次に、他の検査例として、ピクセル単位での検査を行う場合について図6や図7を用いて説明する。まず、ピクセル単位で画像を検査する場合、あらかじめ基準画像を記憶部17に格納しておき、この基準画像とほぼ一致させるための補正処理を行う。補正処理に際しては、全体形状での補正処理を行い、具体的には、図6に示すように、プリント基板6上のコーナーの3点を抽出し、その3点からプリント基板6の縦横の寸法(図6(a))、回転角度(同(b))、平行移動距離(同(c))などを算出する。そして、これらの縦横長さや回転角度、平行移動距離などに基づいて、プリント基板6の全体画像を基準画像と一致させる。
このような検査プログラムで使用される基準データは、検査プログラムのデータ記憶構造に対応して図8に示すようなデータ構造で記憶される。すなわち、まず、各アルゴリズムに対応して、検査対象物の画像を記憶させるための全体画像領域2bを確保する。ここでは、ブロック単位での検査とピクセル単位での検査の2つのアルゴリズムを用いるため全体画像領域2bを2つ設定する。そして、各全体画像領域2bの中に、各カメラ152(1521、1522)で取得された画像を格納するためのカメラ毎基準領域3b(31b、32b)を設定する。ここでは、2つのカメラ152(1521、1522)を設けているため、各全体画像領域2b内に第一カメラ基準領域21bと第二カメラ基準領域22bが設定される。
これらの検査プログラムによって検査された判定結果は、同様のデータ構造を有する結果記憶領域に格納される。すなわち、判定結果を記憶させる場合、図9に示すように、まず、各アルゴリズムに対応して全体結果領域2cを設定し、その内部にカメラ毎結果領域3cを生成する。そして、さらに、その内部に、各検査プログラムから出力された結果データを格納するための結果データ記憶領域4cを生成する。そして、このように各領域を設定した後、結果データ記憶領域4cと検査プログラムファイル記憶領域4aとを関連付けし、上述の識別情報を付すなどして結果データを格納していく。ここでは、上述のブロック検査の検査プログラムに対応して、結果データ記憶領域4cにブロック単位での良否結果が記憶され、また、上述のピクセル単位での検査に対応して、結果データ記憶領域4cにピクセル毎の良否結果や総合的な判定結果などが記憶される。
まず、上述の2種類の検査アルゴリズムを用いてプリント基板6を検査するに先立って、各検査プログラムで使用される基準データを作成する。基準データを作成する場合は、正規のプリント基板6からその表面画像を取得し(ステップS1)、その取得された全体画像を全体画像領域2b内に格納していく(ステップS2)。このとき、第一カメラ152で取得された画像を、対応するカメラ毎基準領域3bに格納し、また、第二カメラ152で取得された画像をカメラ毎基準領域3bに格納する。そして、この画像から自動もしくは手動によって基準データを作成し(ステップS3)、使用される検査プログラムに対応した対応基準データ記憶領域3bに格納していく(ステップS4)。
次に、検査対象となるプリント基板6を検査する場合、ステージ13を移動させてプリント基板6の表面画像を取得し、A/D変換処理などを行った後、検査プログラムを起動させる(ステップT1)。このとき、この検査プログラムに対応して設けられた対応基準データ記憶領域3bから基準データを読み出し(ステップT2)、これを用いて検査を行う(ステップT3)。そして、検査プログラムの実行によって得られた検査結果を対応する結果データ記憶領域4cに記憶させていく(ステップT3)。
次に、このような検査アルゴリズム、画像取得条件、検査プログラムなどが追加、削除、変更される場合について図11から図13のフローチャートを用いて説明する。
11・・・スタッカ
12・・・ピックアップ機構
13・・・ステージ
14・・・移動機構
15・・・画像取得装置
151・・・・照明装置
152・・・カメラ
153・・・回収機構
16・・・前処理部
17・・・記憶部
2a・・・アルゴリズム記憶領域
21a・・・第一アルゴリズム記憶領域
22a・・・第二アルゴリズム記憶領域
3a・・・カメラ毎記憶領域
31a・・・・第一カメラ領域
32a・・・・第二カメラ領域
4a・・・検査プログラムファイル記憶領域
2b・・・全体画像領域
3b・・カメラ毎基準領域
21b・・・第一カメラ基準領域
22b・・・第二カメラ基準領域
3b・・対応基準データ記憶領域
31b・・・対応基準データ記憶領域
32b・・・対応基準データ記憶領域
2c・・・全体結果領域
3c・・・カメラ毎結果領域
31c・・・カメラ毎結果領域
32c・・・カメラ毎結果領域
4c・・・結果データ記憶領域
41c・・・結果データ記憶領域
42c・・・結果データ記憶領域
5・・・判定手段
6・・・プリント基板
Claims (1)
- 複数の画像取得条件で画像を取得する画像取得装置と複数の検査アルゴリズムを用いて一の検査対象物を検査する自動検査装置における検査プログラムファイルの格納構造において、記憶部に、
一の検査対象物を検査する際に使用される複数の検査アルゴリズム毎に個別に設定された複数の第一記憶領域と、
当該第一記憶領域に対応して、検査アルゴリズム毎に設定された複数の第一基準領域と、
前記複数の第一記憶領域内に、当該検査アルゴリズムで使用される画像取得条件毎に個別に設定された複数の第二記憶領域と、
当該第二記憶領域に対応して、画像取得条件毎に設定された第二基準領域と、
前記第二記憶領域内に、当該画像取得条件に基づいて得られた画像で検査するための複数の検査プログラムファイルを格納する第三記憶領域と、
当該第三記憶領域に対応して、検査プログラムファイル毎に設定され、当該検査プログラムファイルの実行に使用される基準データを格納する第三基準領域と
を備えてなり、
前記第一記憶領域、第二記憶領域、第三記憶領域をそれぞれ関連付けて記憶させるとともに、前記第一記憶領域と第一基準領域、第二記憶領域と第二記憶領域、第三記憶領域と第三基準領域とを関連付けて記憶させ、
前記第三基準領域に格納された基準データを参照して、前記第三記憶領域内に独立して格納された検査プログラムファイルの実行に基づいて検査対象物の良否を判定するようにしたことを特徴とする自動検査装置における検査プログラムファイルの格納構造。
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