JPH02226008A - Method and apparatus for inspecting electronic part mounting state - Google Patents

Method and apparatus for inspecting electronic part mounting state

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JPH02226008A
JPH02226008A JP1045281A JP4528189A JPH02226008A JP H02226008 A JPH02226008 A JP H02226008A JP 1045281 A JP1045281 A JP 1045281A JP 4528189 A JP4528189 A JP 4528189A JP H02226008 A JPH02226008 A JP H02226008A
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JP
Japan
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lead
slit light
state
mounting
electronic component
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Pending
Application number
JP1045281A
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Japanese (ja)
Inventor
Seiji Hata
清治 秦
Kinuyo Hagimae
萩前 絹代
Soichi Yano
矢野 爽一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Keiyo Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Keiyo Engineering Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To detect a lead state without being affected by the distortion of a substrate itself and an adjacent lead row by projecting slit light on the lead row almost vertically and detecting the profile of the slit light in an oblique direction crossing the lead row at a right angle. CONSTITUTION:Slit light is projected on the lead row arranged on a substrate 9 from a slit projector 2 in the direction vertical to the surface of the substrate 9 and the state of the lead row is imaged by two TV cameras I, II in the direction of an angle theta of 45 - 60 deg. to the surface of the substrate so as to hold the slit light between said cameras. At this time, when the slit light is projected on the leading ends of leads, the leading ends of the leads shine like (a) to be detected. When the slit light is projected on the sides reverse to the TV cameras so as to hold the leads between the cameras, the cutting of the slit light due to the leads is detected like (b). When there is no leads, the profile of the slit light becomes linear. These data obtained by the two TV cameras are combined to judge the presence of the leads.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野〕 本発明は、各種電子部品が基板にスルーホールを介し実
装取付された後に、最終外観検査の一環として行なわれ
るリード状態についての電子部品実装取付状態検査方法
とその装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to electronic component mounting and mounting, which is performed as part of a final appearance inspection to determine the state of the leads after various electronic components are mounted on a board via through-holes. This invention relates to a condition inspection method and apparatus.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

これまでのリード検出は特開昭58−131797号公
報に記載されているように、リード先端部のみにある幅
の平行光が照射され、そのリード先端部からの反射光を
抽出することによって、リード先端が検出されるように
なっている。
As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-131797, conventional lead detection is performed by irradiating only the lead tip with parallel light of a certain width and extracting the reflected light from the lead tip. The lead tip is now detected.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、従来技術は電子部品が基板に実装される
前でのリード検出に係り、基板に実装された後の基板裏
面でのリードの検出については特に考慮されていないも
のとなっている。基板に実装後のリード検出は電子部品
が基板表面から浮き上がって実装されていないか、所定
のスルーホール位置にリードが挿入されているか、とい
った事項を実装基板に対する外観検査の際、その−環と
して検査することによって、リードのスルーホールへの
取付不良や実装取付位置の誤りを検出する上で必要とな
っている。これまでにあっては、実装基板に対する外観
検査は専ら目視によっているが、この外観検査もしだい
に自動化される傾向にあり、リード検出にしてもその例
外ではないのが現状である。
However, the conventional technology relates to lead detection before the electronic component is mounted on the board, and does not particularly consider lead detection on the back surface of the board after the electronic component is mounted on the board. Detection of leads after mounting on a board is performed as part of a visual inspection of the mounted board to check whether the electronic components are lifted up from the surface of the board and whether the leads are inserted into the specified through-hole positions. Inspection is necessary to detect poor attachment of leads to through-holes and incorrect mounting positions. Up to now, the visual inspection of mounted boards has been carried out exclusively by visual inspection, but this visual inspection is also becoming increasingly automated, and lead detection is no exception.

ところで、リード検出を従来技術を応用することによっ
て行なうとすれば、種々不具合が生じるものとなってい
る。基板自体のゆがみなどに伴うリードの上下動や、ク
リンチによるリードの曲り、隣接電子部品のリードによ
る光路障害など、検出されるべきリード先端に良好に平
行光が照射され得ない、といった不具合を生じるものと
なっている。
By the way, if lead detection is performed by applying the conventional technology, various problems will occur. Problems such as vertical movement of the lead due to distortion of the board itself, bending of the lead due to clinching, optical path obstruction due to leads of adjacent electronic components, etc. occur, such as the inability to properly irradiate parallel light to the lead tip to be detected. It has become a thing.

本発明の目的は、基板に実装取付されている電子部品の
リード状態を良好に検査し得る電子部品実装取付状態検
査方法を供するにある。また、本発明の他の目的は、電
子部品の実装方向や検査の高速化、最適なスリット光プ
ロフィール抽出方向、その抽出方法、スルーホール自体
の積極的検出、スリット光プロフィールによるリード状
態の分類・判定、より望ましいリード状態の判定方法が
それぞれ考慮された電子部品実装取付状態検査方法を供
するにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for inspecting the mounting and mounting condition of electronic components that can satisfactorily inspect the lead condition of electronic components mounted and mounted on a board. In addition, other objects of the present invention include speeding up the mounting direction and inspection of electronic components, an optimal slit light profile extraction direction and extraction method, active detection of through-holes themselves, and classification and classification of lead states using slit light profiles. The purpose of the present invention is to provide a method for inspecting the mounting and mounting state of electronic components in which a method for determining a more desirable lead state is taken into consideration.

更に、本発明の目的は、基板に実装取付されている電子
部品のリード状態を良好に検査し得る電子部品実装取付
状態検査装置、更にはまたスリット光プロフィールの2
方向からの同時抽出が考慮された電子部品実装取付状態
検査装置を供するにある。
A further object of the present invention is to provide an electronic component mounting condition inspection device that can satisfactorily inspect the lead condition of electronic components mounted and mounted on a board, and furthermore, to provide an electronic component mounting condition inspection device capable of properly inspecting the lead condition of electronic components mounted on a board.
An object of the present invention is to provide an electronic component mounting and mounting state inspection device that takes into consideration simultaneous extraction from different directions.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的は、基本的には検査対象としてのリード列にほ
ぼ真上あるいは真下からスリット光を照射する一方、そ
のリード列方向とは直交する斜め上方あるいは斜め下方
よりスリット光プロフィールの抽出を行なうことで達成
される。また、他の目的は、リード列方向と同一方向の
スリット光を照射することで、次検査対象が近傍に平行
状態として存在する場合には、偏向制御されたスリット
光を次検査対象に照射することで、スリット光をほぼ含
む面を間にはさむようにして、基板面に対し45°〜6
0″の角度をもつ2つの斜め上方向あるいは斜め下方向
よりスリット光プロフィールが抽出されることで、リー
ド列へのスリット光照射状態とスリット光非照射状態と
め差分としてスリット光プロフィールが抽出されること
で、基板表面からの光検出位置をスルーホールとして検
出することで、リード位置各々に対応するスリット光プ
ロフィール部分をリード先端検出、リード影検出、リー
ド未検出の何れか1つの状態として分類、判定すること
で、2方向よりスリット光プロフィールが得られている
場合には、リード位置各々の状態は2つの状態組合せと
して判定されることでそれぞれ達成される。
The above purpose is basically to irradiate the slit light onto the lead row to be inspected from almost directly above or below, while extracting the slit light profile from diagonally above or diagonally below, perpendicular to the direction of the lead row. is achieved. Another purpose is to irradiate the slit light in the same direction as the lead row direction, and if the next inspection target exists in a parallel state nearby, the deflection-controlled slit light can be irradiated to the next inspection target. By doing so, the slit is placed at an angle of 45° to 6° with respect to the substrate surface, with the surface that almost contains the slit light in between.
By extracting the slit light profile from two diagonally upward or downward directions having an angle of 0'', the slit light profile is extracted as the difference between the slit light irradiation state and the slit light non-irradiation state to the lead row. By detecting the light detection position from the substrate surface as a through hole, the slit light profile portion corresponding to each lead position can be classified as one of the states of lead tip detection, lead shadow detection, and lead not detected. When the slit light profile is obtained from two directions, the state of each lead position is determined as a combination of two states, thereby achieving each state.

更に本発明の他の目的は、スリット光照射手段、X、Y
方向基板位置設定手段、スリット光偏向手段、リード列
撮像手段およびリード状態認識・判定手段を含んで構成
されることで、更にはまたリード列方向対応に2つのリ
ード列撮像手段を所定状態として位置設定せしめること
でそれぞれ達成される。
Furthermore, another object of the present invention is to provide slit light irradiation means, X, Y
The structure includes a direction substrate position setting means, a slit light deflection means, a lead row imaging means, and a lead state recognition/judgment means, and furthermore, the two lead row imaging means can be positioned in a predetermined state corresponding to the lead row direction. Each of these can be achieved by setting them.

[作用] 要は基板自体のゆがみや隣接リード列などによる影響を
受けることなくリード列状態を検査するためには、リー
ド列にはほぼ真上あるいは真下よりスリット光を照射し
、スリット光照射状態にあるリード列を斜め方向から検
出すればよいというものである。リード状態に応じてス
リ・ント光のプロフィールは所定に抽出されることから
、リード位置対応のプロフィール状態よりリード状態が
知れるというわけである。一般に電子部品のリード列方
向はその実装方向によりX方向かY方向とされ、しかも
その方向は予め知れていることから、その方向に応じた
方向のスリット光をリード列に照射すればよいものであ
る。検査対象としてのリード列には、基板自体がX、Y
方向に所定に位置決めされた状態でスリット光が照射さ
れるが、もしも近傍に次検査対象としてのリード列が平
行状態として存在する場合には、基板自体を新ためて位
置決め設定することなくスリット光自体を偏向せしめ次
検査対象にスリット光を照射するようにすれば、より速
やかにリード列が検査されるというものである。ただ、
リード状態は一般に一様でなくリードが折曲げされてい
ることを考慮すれば、スリット光のプロフィールを1斜
め方向からのみ抽出することは妥当でなく、他の斜め方
向からも同時に抽出することが適当となっている。スリ
ット光のプロフィール抽出は斜め方向から撮像されたリ
ード列についての二次元画像より高レベル画素の位置を
抽出することによって行なわれるが、その二次元画像と
スリット光非照射状態時に撮像された二次元画像とめ間
で差分を求めるようにすれば、スリット光のプロフィー
ルはより顕在化されたものとして抽出可能となっている
[Operation] In short, in order to inspect the lead array condition without being affected by distortion of the board itself or adjacent lead arrays, the lead array is irradiated with slit light from almost directly above or directly below, and the slit light irradiation state is It is only necessary to detect the lead row located in the diagonal direction. Since the profile of the slit light is extracted in a predetermined manner according to the lead state, the lead state can be known from the profile state corresponding to the lead position. Generally, the direction of the lead array of electronic components is either the X direction or the Y direction depending on the mounting direction, and since this direction is known in advance, it is sufficient to irradiate the lead array with slit light in the direction corresponding to that direction. be. In the lead row to be inspected, the board itself is
The slit light is irradiated while the board is positioned in a predetermined direction, but if there is a parallel lead array nearby to be inspected, the slit light is irradiated without the need to newly position the board itself. By deflecting itself and irradiating the next inspection target with slit light, the lead array can be inspected more quickly. just,
Considering that the lead condition is generally not uniform and the leads are bent, it is not appropriate to extract the slit light profile from only one diagonal direction, and it is possible to extract it from other diagonal directions simultaneously. It is appropriate. Slit light profile extraction is performed by extracting the positions of high-level pixels from a two-dimensional image of a lead row taken from an oblique direction. By calculating the difference between images, the profile of the slit light can be extracted as a more visible profile.

さて、リードが全く挿入されていないスルーホールを積
極的に検出するには、スリット光非照射状態にある基板
のその表側からの光がそのスルーホールを介しその裏面
側で検出されたことを以て検出可能である。また、リー
ド位置に応じたブロフィールの状態は一般にリード先端
検出、リード影検出、リード未検出の何れかとして検出
されるが、リード先端あるいはリード影の検出を以てリ
ードの存在を検出可能となっている。ただ、■斜め方向
からはリード未検出であっても他の斜め方向からはリー
ド影が検出されることもあるから、2つの斜め方向から
同時にスリット光のプロフィールを抽出することは、よ
り一般的な場合に対処し得るものとして有効となってい
る。
Now, in order to actively detect a through hole in which no leads are inserted, it is necessary to detect the fact that light from the front side of the board that is not irradiated with slit light is detected on the back side of the board through the through hole. It is possible. Additionally, the state of the broach depending on the lead position is generally detected as lead tip detected, lead shadow detected, or lead not detected, but the presence of a lead can now be detected by detecting the lead tip or lead shadow. There is. However, even if a lead is not detected from an oblique direction, a lead shadow may be detected from another diagonal direction, so it is more common to extract slit light profiles from two diagonal directions at the same time. It is effective in dealing with such cases.

本発明による電子部品実装取付状態検査装置はまたスリ
ット光照射手段、XY方向基板位置設定手段、スリット
光偏向手段、撮像手段および認識・判定手段を含むよう
にして構成されるが、特に撮像手段をスリット光の照射
方向、あるいはリード列方向対応に2つ用意し、これら
4つのものを所定に斜め方向に位置設定せしめる場合に
は、より一般的にリード状態を検査し得ることになる。
The electronic component mounting and mounting state inspection apparatus according to the present invention is also configured to include a slit light irradiation means, an XY direction board position setting means, a slit light deflection means, an imaging means, and a recognition/judgment means. If two are prepared corresponding to the irradiation direction or the lead row direction, and these four are set in predetermined diagonal positions, the lead condition can be inspected more generally.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を第1図から第8図により説明する。 The present invention will be explained below with reference to FIGS. 1 to 8.

先ず本発明に係る実装基板外観検査装置について説明す
れば、第2図はその一例での外観構成を示したものであ
る0本装置では基板上に実装取付された各種電子部品の
その表面に文字や記号、極性マークが表示されている場
合にはそれら文字や記号を認識したうえ予め用意しであ
るデータと照合したり、極性マークの有無検出といった
外観検査以外に、それら各種電子部品番々についてのリ
ード状態が基板裏面で検出されたうえ正しく実装取付さ
れているか否かが併せて検出されるようになっている。
First, to explain the mounted board appearance inspection apparatus according to the present invention, FIG. 2 shows the appearance configuration of one example. In addition to visual inspections such as recognizing characters, symbols, and polarity marks when they are displayed, and comparing them with pre-prepared data and detecting the presence or absence of polarity marks, we also perform inspections on the various electronic component numbers. In addition to detecting the lead condition on the back side of the board, it is also detected whether the lead is mounted correctly.

本装置は第2図に示すように、各種電子部品が実装取付
された基板9を裏返し状態のままX、Y方向に移動させ
、認識対象としてのリード列を所定の位置に設定するた
めのXY子テーブル、そのリード列状態を検出するため
に使用するスリット光を作成するスリットプロジェクタ
2、基板9上へのスリット光照射位置を微調整するため
のガルバノミラ−3、認識対象画像を撮像するための4
つのTV左カメラ、そのTV左カメラからの画像を処理
する認識装置5、邊像した画像、あるいはその処理画像
を表示するためのモニタ6、これら装置の動作を制御す
る各種データを入力するためのキーボード10、それら
各種データを表示するためのCRT7、検査結果を出力
するためのプリンタ8、割込みを入力するための設定パ
ネル11などを具備−したものとなっている。
As shown in Fig. 2, this device moves a board 9 on which various electronic components are mounted in an upside-down state in the X and Y directions, and sets a lead row as a recognition target at a predetermined position. A child table, a slit projector 2 for creating slit light used to detect the lead row state, a galvanometer mirror 3 for finely adjusting the slit light irradiation position on the substrate 9, and a galvanometer mirror 3 for capturing a recognition target image. 4
1 TV left camera, a recognition device 5 for processing images from the TV left camera, a monitor 6 for displaying the close-up image or the processed image, and a monitor 6 for inputting various data to control the operation of these devices. It is equipped with a keyboard 10, a CRT 7 for displaying these various data, a printer 8 for outputting test results, a setting panel 11 for inputting interrupts, and the like.

因みに本例では基板9を裏返して検査する関係上、広い
スペースを必要とする光学系(2,3゜4)は装置上部
に配置され、これがために中板のXY子テーブルのコン
パクト化によって装置自体もまた小型化されたものとな
っている。なお、基板9下部方向に存在する光学系(1
2,13)は外観検査のためのものであるが、このうち
リング状光源12は後述するように、スルーホール自体
を積極的に検出するのに有効となっている。
Incidentally, in this example, since the board 9 is inspected by turning it over, the optical system (2, 3° 4), which requires a large space, is placed at the top of the device. The device itself has also been miniaturized. Note that the optical system (1
2 and 13) are for visual inspection, but the ring-shaped light source 12 is effective for actively detecting the through-hole itself, as will be described later.

第3図は上記光学系(2,3,4)を詳しく示したもの
である。基板9上の電子部品は一般にX方向かY方向と
いった具合に2方向に実装される場合があるために、ス
リット光を作成するスリットプロジェクタ2はX、Y方
向対応に1つづつ用意されており、これらからのスリッ
ト光は三角プリズム15やキエウブビームスブリッタ1
6等により基板9上の同一位置に照射されるようになっ
ている。また、各々のスリット光に対してガルバノミラ
−3が取付されたガルバノスキャナ14が設けられてお
り、基板9に対してX、Y方向のスリット光を自由に、
かつ高速に偏向照射することが可能となってい・る。ま
た、認識対象画像を撮像するためのTV左カメラは、認
識を安定に行なうための各々のスリット光に直交する方
向に2つずつ、しかも基板面に対し45〜60度(クリ
ンチされたリードを考慮した場合でのリード検出最適角
度)の角度に位置設定されるようになっている。
FIG. 3 shows the optical system (2, 3, 4) in detail. Since electronic components on the board 9 are generally mounted in two directions, such as the X direction or the Y direction, one slit projector 2 for producing slit light is prepared for each of the X and Y directions. , the slit light from these is transmitted through the triangular prism 15 and the Kieub beam splitter 1.
6 etc., the same position on the substrate 9 is irradiated. Further, a galvano scanner 14 to which a galvano mirror 3 is attached is provided for each slit light, and the slit light can be freely transmitted in the X and Y directions to the substrate 9.
Moreover, it is possible to perform polarized irradiation at high speed. In addition, the TV left camera for capturing images to be recognized is installed two in the direction orthogonal to each slit light to ensure stable recognition, and at an angle of 45 to 60 degrees (with clinched leads) relative to the board surface. The position is set at an angle that is the optimum lead detection angle under consideration.

第4図はまた認識装置とその周辺についての構成を示し
たものである。これによる場合、TV左カメラからの人
力画像の量子化やそれの画像メモIJ23への格納、モ
ニタ6への各種画像の出力表示を行なう画像人出ボード
19、高速に演算処理を行なうDSPボード18、ハー
ドディスク24やフロンビーディスク25をコントロー
ルするディスクコントローラ26、XY子テーブルとそ
のZ軸をコントロールするχYZコントローラ27、ガ
ルバノスキャナ14をコントロールするガルバノミラ−
コントローラ20、設定パネル11からの割込み入力を
行なうDI1028、そしてこれら全体を制御するCP
U17から構成されたものとなっている。
FIG. 4 also shows the configuration of the recognition device and its surroundings. In this case, the image output board 19 performs quantization of the human-powered image from the TV left camera, stores it in the image memo IJ 23, outputs and displays various images on the monitor 6, and the DSP board 18 performs high-speed calculation processing. , a disk controller 26 that controls the hard disk 24 and the Frembie disk 25, a χYZ controller 27 that controls the XY child table and its Z axis, and a galvano mirror that controls the galvano scanner 14.
Controller 20, DI1028 that performs interrupt input from setting panel 11, and CP that controls all of these
It is composed of U17.

TVカメラ4からの画像データ(スリット光照射状態画
像およびスリット光非照射状態画像)は予め記述され格
納されているプログラムに従ってCPU17から発せら
れる指令により画像人出ボード19内の画像メモリ23
に格納されたうえCPLJ17によって処理可とされる
。更に、これら画像は、CPU17からの指令により画
像メモリ23から被処理部分画像のみDSPボード18
内の画像メモリ21にDMA転送され、DSPボード1
8内にある命令語メモリ22に格納されている命令によ
りDSPで行状態の検査を行なう際でのリード状態検出
原理を示したものである。基板9上に並ぶリード列にス
リット光をスリットプロジェクタ2から基板面に対して
垂直方向から照射し、スリット光を間にはさんで2台の
TVカメラI、  IIで基板面に対して45〜60度
の角度θからリード列状態を撮像すれば、スリット光の
プロフィールはリード状態によって大きく3種類に分類
されるようになっている。
Image data (slit light irradiation state image and slit light non-irradiation state image) from the TV camera 4 is stored in the image memory 23 in the image turnout board 19 according to a command issued from the CPU 17 according to a program written and stored in advance.
It is stored in , and is allowed to be processed by the CPLJ17. Further, these images are transferred from the image memory 23 to the DSP board 18 according to instructions from the CPU 17.
The DMA is transferred to the image memory 21 in the DSP board 1.
This figure shows the principle of read state detection when the DSP inspects the line state using the commands stored in the command word memory 22 in 8. Slit light is irradiated from a slit projector 2 to the lead rows lined up on the board 9 in a direction perpendicular to the board surface, and two TV cameras I and II are used to project 45 to 45 m across the board surface with the slit light in between. If the lead row state is imaged from an angle θ of 60 degrees, the slit light profile can be roughly classified into three types depending on the lead state.

例えばTVカメラI側から撮像した場合を想定すればス
リット光がリード先端に照射されている場合には、第6
図(a)に示すように、リード先端が光りリード部のみ
スリット光のプロフィールが他と不連続的となることに
よりリードが基板上から突出していることが知れるとい
うものである。また、第6図■)に示すように、スリッ
ト光がリードを間にはさんでTVカメラIと逆側に照射
されている場合は、スリット光のプロフィールがリード
の後側になりリード部でのみプロフィールを抽出するこ
とができなくなるも、この場合もやはりリードが基w、
9上から突出していることが知れるものとなっている。
For example, assuming that the image is captured from the TV camera I side, if the slit light is irradiated to the lead tip, the 6th
As shown in Figure (a), the tip of the lead is illuminated and the profile of the slit light is discontinuous only at the lead portion, indicating that the lead is protruding from the substrate. In addition, as shown in Figure 6 (■), if the slit light is irradiated on the side opposite to the TV camera I with the lead in between, the profile of the slit light will be on the back side of the lead and However, in this case, the lead is still the basis lol.
It is known that it protrudes from above 9.

更に、リードが基板9上より突出していない場合は、第
6図(C)に示すようにスリット光のプロフィールは1
本の連続的な直線状として抽出されるものである。
Furthermore, if the leads do not protrude above the substrate 9, the profile of the slit light will be 1 as shown in FIG. 6(C).
It is extracted as a continuous linear shape of a book.

第1図は以上のようなリード状態検出にもとづく実装取
付状態判定処理の全体フローを示したものである。これ
による場合、先ず検査対象としてのリード列にスリット
光が照射された状態での画像が人力され、その後スリッ
ト光が照射されていない状態での画像が入力されるよう
になっている。
FIG. 1 shows the overall flow of the mounting/attachment state determination process based on the lead state detection as described above. In this case, first, an image of the lead array to be inspected in a state where the slit light is irradiated is manually input, and then an image with the slit light not irradiated is input.

このスリット光非照射状態で入力された画像からはスル
ーホールが検出されるが、スルーホールの検出はあるリ
ード位置で基板表側からの、リング状光源12による光
が検出されたことを以てスルーホール自体の存在が検出
されるものとなっている。
A through hole is detected from the image input without slit light irradiation, but the through hole itself is detected when light from the ring-shaped light source 12 is detected from the front side of the board at a certain lead position. The presence of this is detected.

スルーホールの存否が検出された後は、既に入力されて
いるスリット光照射状態画像とスリット光非照射状態画
像とめ差が求められ、この結果として得られる差画像か
らはスリット光のプロフィールが算出されるものとなっ
ている。スリット光のプロフィールからはリード位夏対
応にリードの有無検出が行なわれるが、これら検出結果
と予め登録されているデータとめ照合によって、その電
子部品の実装取付状態が正常であるか否かが判定される
ようになっているものである。
After the presence or absence of a through hole is detected, the difference between the already input slit light irradiation state image and slit light non-irradiation state image is calculated, and the slit light profile is calculated from the resulting difference image. It has become something that From the profile of the slit light, the presence or absence of leads is detected depending on the lead position, and by comparing these detection results with pre-registered data, it is determined whether the mounting and mounting state of the electronic component is normal. This is what is meant to be done.

以上のようにして電子部品の実装取付状態が判定される
が、−gにリードが折曲げされていることを考慮すれば
、スリット光を間にはさんで、2台のTVカメラI、I
Iによって同一リード位置部分を認識し、これら2つの
認識結果を組合せて判定することで、より安定にして正
確にリード存否を検出することが可能となっている。
The mounting state of the electronic components is determined in the above manner, but considering that the leads are bent at -g, the two TV cameras I and I can be connected with the slit light in between.
By recognizing the same lead position portion using I and making a determination by combining these two recognition results, it is possible to more stably and accurately detect the presence or absence of a lead.

第7図は2台のTVカメラ1.  IIより求められた
結果よりリードの有無を判定するための論理を示したも
のである。第6図(a)に示すようにリード先端にスリ
ット光が照射されている場合には、TVカメラl、■の
何れからもリード先端を検出することができるが、リー
ドがクリンチされて曲がっている場合には、スリット光
がリード先端に照射されないのでリード先端を検出する
ことができなくなる。しかし、片側のTV右カメラらは
り一ドを検出することができないが、もう一方のTVカ
メラからはリードがリード影として検出されるので、2
台のTVカメラからの結果からリード有りと判定するこ
とができる。また、基板表側がリング状光源12によっ
て照明されていない場合には、スルーホールはTVカメ
ラ1.  IIによって何れもリード影として検出され
るものとなっている。
Figure 7 shows two TV cameras 1. This figure shows the logic for determining the presence or absence of a lead based on the results obtained from II. When the lead tip is illuminated with slit light as shown in Figure 6(a), the lead tip can be detected by both TV cameras 1 and 2, but the lead is clinched and bent. In this case, the lead tip cannot be detected because the slit light is not irradiated onto the lead tip. However, the TV right camera on one side cannot detect the lead, but the other TV camera detects the lead as a lead shadow, so 2
Based on the results from the TV camera, it can be determined that there is a lead. In addition, when the front side of the board is not illuminated by the ring-shaped light source 12, the through holes are connected to the TV camera 1. Both are detected as lead shadows by II.

第8図は2台のTVカメラを用いた場合での実装取付状
態判定処理のフローを示したものである。
FIG. 8 shows the flow of the mounting/attachment state determination process when two TV cameras are used.

これによる場合、TVカメラ各々より入力されたスリッ
ト光照射状態画像およびスリット光非照射状態画像から
は何れも差画像が算出されるようになっており、これら
差画像各々をスリット光に対し垂直方向に加重平均しな
がら走査することで、スリット光のプロフィールが抽出
されるようになっている。この抽出されたスリット光の
プロフィールによりリード位置対応のリード状態は以下
の何れかの状態として推測されるものとなっている。
In this case, a difference image is calculated from the slit light irradiation state image and the slit light non-irradiation state image input from each TV camera, and each of these difference images is calculated in a direction perpendicular to the slit light. The profile of the slit light is extracted by scanning while taking a weighted average. Based on the profile of the extracted slit light, the lead state corresponding to the lead position is estimated to be one of the following states.

状態1ニスリツト光のプロフィールが途中で途切れてい
る。
Condition 1 The optical profile is interrupted.

(スルーホール、リードの影) 状態2ニスリツト光のプロフィールが不連続として存在
している。
(Through hole, shadow of lead) State 2 The profile of the Nislit light exists as discontinuous.

(リードの先端) 状態3ニスリツト光のプロフィールに少し山がある。(Tip of lead) Condition 3: There is a slight peak in the Nisrit light profile.

(基板上の半田の盛り上り) 状態4;スリット光のプロフィールが直線。(solder buildup on the board) State 4: The profile of the slit light is a straight line.

(基板面) 2つのプロフィールからは同一リード位置対応のリード
状態が上記の如くに推測、分類されているわけであるが
、同一リード位置対応の2つのリード状態の組合せから
、そのリード位置でのリード状態が総合的に判定される
ようになっているものである。リード位置各々について
の判定結果は予め登録されているその電子部品について
の基準実装取付データと照合されることによって、その
実装取付状態が総合的に判定されるものである。
(Board surface) From the two profiles, the lead states corresponding to the same lead position are estimated and classified as described above, but from the combination of the two lead states corresponding to the same lead position, the The lead status is determined comprehensively. The determination result for each lead position is compared with pre-registered standard mounting and mounting data for that electronic component, thereby comprehensively determining the mounting and mounting state of the electronic component.

最後にシステム内に予め登録されるテーブル形式のデー
タについて説明すれば、システム内のデータはシーケン
スデータとタイプデータとに大きく分類されるようにな
っている。このうち、シーケンスデータは基板上の部品
配置の設計データからなり、これは一般にCAD装置で
作成されるものとなっている。一方、タイプデータは認
識に必要な部品種類別の個々のデータであり対象物ごと
に実物教示されたものである。これら2種類のデ=りは
相互に独立とされ、その設定、修正5消去等は単独で装
置内のキーボードとCRTにより行なうことが可能とな
っている。シーケンスデータの順に従いタイプデータを
参照しながら実装基板の外観検査を行なうが、その際電
子部品の実装取付状態も併せて検査されるものである。
Finally, the table-type data registered in advance in the system will be explained. Data in the system is broadly classified into sequence data and type data. Of these, sequence data consists of design data for the arrangement of components on a board, and is generally created using a CAD device. On the other hand, type data is individual data for each type of part necessary for recognition, and is taught for each object. These two types of data are independent of each other, and their settings, modifications, deletions, etc. can be performed independently using the keyboard and CRT in the device. The appearance of the mounted board is inspected while referring to the type data according to the order of the sequence data, and at this time, the mounting state of the electronic components is also inspected.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように請求項1によれば、基板に実装取付
されている電子部品のリード状態を基板自体のゆがみや
隣接リード列に影響されることなく良好に検査し得、請
求項2による場合は、電子部品の実装方向に応じたリー
ド状態の検査が、また、請求項3による場合には、より
高速にリード状態の検査が行なえるものとなっている。
As explained above, according to claim 1, the lead condition of electronic components mounted on a board can be satisfactorily inspected without being affected by distortion of the board itself or adjacent lead rows. According to the present invention, the lead condition can be inspected according to the mounting direction of the electronic component, and in the case of the third aspect, the lead condition can be inspected at a higher speed.

請求項4による場合はまたスリット光プロフィールは最
適な方向から抽出され、請求項5による場合にはスリッ
ト光プロフィールはより顕在化されたものとして抽出さ
れるようになっている。更に請求項6による場合はスル
ーホール自体が積極的に検出され得、請求項7による場
合はまたスリット光プロフィールからリード状態が分類
、判定され得、請求項8によっては2方向からのスリッ
ト光プロフィールによりより望ましリード状態が判定さ
れるようになっている。
In the case according to claim 4, the slit light profile is also extracted from the optimum direction, and in the case according to claim 5, the slit light profile is extracted as a more pronounced one. Further, according to claim 6, the through hole itself can be actively detected, and according to claim 7, the lead state can also be classified and determined from the slit light profile, and according to claim 8, the slit light profile from two directions can be detected. Accordingly, a more desirable lead state can be determined.

更にまた請求項9によれば、基板に実装取付されている
電子部品のリード状態基板自体のゆがみによる場合はま
たスリット光プロフィールの2方向からの同時抽出が考
慮された装置が得られるこ第1図は、本発明に係る基本
的な実装取付状態判定処理の全体フローを示す図、第2
図は、同じく本発明に係る実装基板外観検査装置の一例
での外観構成を示す図、第3図は、その要部としての光
学系を詳細に示す図、第4図は、同じくその要用原理を
説明するための図、第7図は、より望ましいリード有無
判定論理を示す図、第8図は、その判定論理に係る実装
取付状態判定処理のフローを示す図である。
Furthermore, according to claim 9, it is possible to obtain an apparatus in which simultaneous extraction of the slit light profile from two directions is taken into consideration when the lead state of the electronic component mounted on the board is caused by distortion of the board itself. FIG.
3 is a diagram showing the external configuration of an example of a mounted board appearance inspection device according to the present invention, FIG. 3 is a diagram showing the optical system as the main part in detail, and FIG. FIG. 7 is a diagram for explaining the principle, and FIG. 7 is a diagram showing a more desirable lead presence/absence determination logic, and FIG. 8 is a diagram showing a flow of the mounting/attachment state determination process according to the determination logic.

1・・・XY子テーブル2・・・スリットプロジェクタ
、3・・・ガルバノミラ−54・・・TVカメラ、5・
・・認識装置、9・・・基板。
1...XY child table 2...Slit projector, 3...Galvano mirror 54...TV camera, 5...
... Recognition device, 9... Board.

代理人 弁理士  秋 本 正 実 装 図 (a) 第 図 久すプトフ’Tlシ゛エクブ (b) (C) 弔 図Agent Patent Attorney Masami Akimoto outfit figure (a) No. figure Kusuputof’Tl siegebu (b) (C) Condolence figure

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.各種電子部品がスルーホールを介し実装取付されて
なる基板を水平面内でX,Y方向に移動可として、該基
板裏面より突出している電子部品各々に対応するリード
列状態を検査するための電子部品実装取付状態検査方法
であって、検査対象としてのリード列への、ほぼ真上あ
るいは真下から照射されたスリット光照射状態に対する
、該リード方向とは直交する斜め上方あるいは斜め下方
からのスリット光プロフィール抽出にもとづき、リード
列を構成するリード個々の状態が検査される電子部品実
装取付状態検査方法。
1. An electronic component for inspecting the state of lead rows corresponding to each of the electronic components protruding from the back surface of the substrate, by making the substrate on which various electronic components are mounted and mounted through through holes movable in the X and Y directions within a horizontal plane. A method for inspecting the mounting and mounting state, in which a slit light profile is applied from diagonally above or diagonally below perpendicular to the direction of the leads, with respect to a state in which slit light is irradiated from almost directly above or directly below onto a lead array to be inspected. An electronic component mounting condition inspection method in which the condition of each lead constituting a lead row is inspected based on extraction.
2.リード列へのスリット光の照射は、該リード列のX
,Y方向に一致すべく行なわれる請求項1の電子部品実
装取付状態検査方法。
2. Irradiation of the slit light onto the lead row is carried out by
, and the Y direction.
3.次検査対象としてのリード列がリード列方向同一と
して、且つ近傍に平行状態として存在する場合には、基
板自体を移動せしめることなく偏向による平行移動を以
て、スリット光は次検査対象に照射される請求項1、2
の何れかの電子部品実装取付状態検査方法。
3. When the lead arrays to be inspected are in the same direction and are parallel to each other in the vicinity, the slit light is irradiated onto the next inspection target by parallel movement due to deflection without moving the board itself. Items 1 and 2
A method for inspecting the mounting condition of any electronic component mounted.
4.スリット光プロフィールは、スリット光をほぼ含む
垂直な面を間にはさんで、基板面に対し45゜〜60゜
の角度をもつ2つの斜め上方向あるいは斜め下方向各々
より撮影されたリード列状態より抽出される請求項1、
2、3の何れかの電子部品実装取付状態検査方法。
4. The slit light profile is a lead row state taken from two diagonally upward or diagonally downward directions, each at an angle of 45° to 60° with respect to the substrate surface, with a vertical plane that almost contains the slit light in between. Claim 1 extracted from
2. The electronic component mounting mounting state inspection method according to any one of 2 and 3.
5.スリット光プロフィールの抽出は、リード列へのス
リット光照射状態とスリット光非照射状態とめ差分を以
て行なわれる請求項1、2、3、4の何れかの電子部品
実装取付状態検査方法。
5. 5. The method for inspecting the mounting and mounting state of electronic components according to claim 1, wherein the extraction of the slit light profile is performed based on the difference between the slit light irradiation state and the slit light non-irradiation state on the lead array.
6.リード列へのスリット光非照射状態で、基板表側か
らの光が該リード列に含まれているスルーホールを介し
検出されたことを以て、該ホール位置はリード未挿入状
態として判定される請求項1、2、3、4、5の何れか
の電子部品実装取付状態検査方法。
6. Claim 1: When light from the front side of the substrate is detected through a through hole included in the lead array in a state where the slit light is not irradiated to the lead array, the hole position is determined to be in a lead-uninserted state. , 2, 3, 4, or 5.
7.抽出されたスリット光プロフィールからは、リード
位置各々の状態は該リード位置対応にリード先端検出、
リード影検出、リード未検出の何れか1つの状態として
分類、判定される請求項1、2、3、4、5の何れかの
電子部品実装取付状態検査方法。
7. From the extracted slit light profile, the state of each lead position is determined by the lead tip detection,
6. The electronic component mounting and mounting state inspection method according to claim 1, wherein the state is classified and determined as one of lead shadow detection and lead non-detection.
8.リード位置各々の状態は、2つの斜め上方向あるい
は斜め下方向各々より抽出されたスリット光プロフィー
ルの、該リード位置対応の状態組合せとして判定される
請求項7の電子部品実装取付状態検査方法。
8. 8. The electronic component mounting and mounting state inspection method according to claim 7, wherein the state of each lead position is determined as a combination of states corresponding to the lead position of slit light profiles extracted from each of two diagonally upward directions or diagonally downward directions.
9.各種電子部品がスルーホールを介し実装取付されて
なる基板を水平面内でX,Y方向に移動可として、該基
板裏面より突出している電子部品各々に対応するリード
列状態を検査するための電子部品実装取付状態検査装置
であって、X,Y方向何れかのスリット光をほぼ真上あ
るいは真下から選択的に照射するスリット光照射手段と
、スリット光照射位置に検査対象としてのリード列を所
定に位置せしめるためのX,Y方向基板位置設定手段と
、スリット光照射手段からのスリット光を偏向量可変と
して一定範囲内で偏向せしめるためのスリット光偏向手
段と、スリット光照射状態にあるリード列を該リード列
方向とは直交する斜め上方向あるいは斜め下方向より二
次元的に撮像するための撮像手段と、該撮像手段からの
二次元画像より抽出されたスリット光プロフィールによ
って、リード列をリード位置対応の状態として認識、判
定するための認識・判定手段とを少なくとも含む電子部
品実装取付状態検査装置。
9. An electronic component for inspecting the state of lead rows corresponding to each of the electronic components protruding from the back surface of the substrate, by making the substrate on which various electronic components are mounted and mounted through through holes movable in the X and Y directions within a horizontal plane. The mounting installation state inspection device includes a slit light irradiation means that selectively irradiates slit light in either the X or Y direction from almost directly above or directly below, and a predetermined array of leads to be inspected at the slit light irradiation position. a slit light deflection means for deflecting the slit light from the slit light irradiation means within a certain range by changing the amount of deflection; and a lead array in the slit light irradiation state. An imaging means for two-dimensionally capturing an image from an obliquely upward direction or an obliquely downward direction orthogonal to the direction of the lead array, and a slit light profile extracted from the two-dimensional image from the imaging means, are used to determine the lead array from the lead position. An electronic component mounting and mounting state inspection device including at least recognition/judgment means for recognizing and determining a compatible state.
10.リード列のX,Y方向対応に用意された2つの撮
像手段は、スリット光をほぼ含む垂直な面を間にはさん
で、基板面に対し45°〜60°の角度を以て斜め上方
向あるいは斜め下方向に位置設定される請求項9の電子
部品実装取付状態検査装置。
10. Two imaging means prepared for the X and Y directions of the lead row are arranged diagonally upward or diagonally at an angle of 45° to 60° with respect to the substrate surface, with a vertical plane containing the slit light in between. 10. The electronic component mounting and mounting state inspection device according to claim 9, wherein the electronic component mounting and mounting state inspection device is positioned downward.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008071106A1 (en) * 2006-12-12 2008-06-19 Hong Kong Applied Science And Technology Research Institute Co. Ltd. Optical displacement sensor and distance measuring apparatus

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WO2008071106A1 (en) * 2006-12-12 2008-06-19 Hong Kong Applied Science And Technology Research Institute Co. Ltd. Optical displacement sensor and distance measuring apparatus

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