JPH0241577A - 部品装着検査装置 - Google Patents

部品装着検査装置

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JPH0241577A
JPH0241577A JP63193026A JP19302688A JPH0241577A JP H0241577 A JPH0241577 A JP H0241577A JP 63193026 A JP63193026 A JP 63193026A JP 19302688 A JP19302688 A JP 19302688A JP H0241577 A JPH0241577 A JP H0241577A
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JP
Japan
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image
parts
component
substrate
board
Prior art date
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Pending
Application number
JP63193026A
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English (en)
Inventor
Yukinori Matsumoto
幸則 松本
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ]産業上の利用分野 本発明は、円筒部品画像の線対称性全強調する非線形フ
ィルタ処理を施すことによって、他の単純な画像処理の
組合わせのみにて、高速にかつ瞳に関する。
口)従来の技術 近年、FA化が進む中で、電子部品は次々とチップ化し
てお)、またこのチップ部品をプリント基板上に自m装
着する装着、、*も故多く夷品化されている。しかし、
このチップ部品自動aA着機による部品の正装fit率
は100%とは言えない。ぼって部品の欠品・位置ずれ
・角度ずれの自励演査機の必要性が高まっている。
さて、既に発表されているチップ部品装置lj:膚査装
置では、円筒部品に関して、以下に示すような方法で位
置検出音お仁なっているのが一般的である。
このようなチップ検査装置においては、被倹査部品に対
し水平に近い俯角をもって照明光を照射する照明装置を
用いて画像をカメラ部よプ画像メモリに取り込む。円筒
部品においてはその形状が円筒状であ)、まt表面が滑
らかであることから、部品の縁近傍が周りの基板や電極
等に比べ明るく輝いている画像が得られる。次に、取り
込まれた画像に対して検出されるべき円筒部品が存在す
ると予想されるエリアに関して第9図のように二値化処
理を行なう。更に二値化画像に関して0次、1次、2次
のモーメント′#微量を求め、これらの9図の二値化処
理画像図中の破線は計算された部品の中心及び角度を示
している。以上に述べた処理の中で基本的な部分である
二値化処理、モーメント特?!!l!抽出及び重心・主
軸傾き計算については、共同システム開発株式会社より
販売されている画像処理ソフトウェアパッケージrsP
IDERJに登録、解説されている。
ハ)発明が解決しようとする課題 ところで、一般にテップ部品装着基板は高密度実装され
ており、この傾向は今後益々強くなると思われるが、そ
の結果、第10図にて示すように検査対象である円筒部
品のごく近傍に、部品姿勢の高い部品が装着されている
場合も多々存在することになる。従来の方法では1円筒
部品の縁近傍を明るく輝かせるという目的で低位置照明
を利用していたのだが、この様にごく近傍に部品高の高
い部品が装着されている場合、姿勢の高い部品が照明装
置からの光をさえぎり検査対象円筒部品の縁近傍を明る
く輝かせるということが出来ない。
従ってこの場合、二値化処理による部品の抽出が第11
図のように不正確になる。
また、円筒部品を基板に固定するためには、ある種の装
着剤を用いる場合が多いが、この接着剤の色が白色であ
っ九場合、被検査部品に対し水平に近い俯Ft4をもっ
て照明光を照射する照明装置(以後低位置照明と記す)
を用いた画像において、部品の縁近傍の明るさと白色接
着剤の明るさに殆ど差があられれず、この場合も第12
図のように二値化処理による部品の正確な抽出が難しい
以上に述べたように、従来の方法では正確に円筒部品の
装着位置・角度検出ができない場合が存在する。従って
検査対象円筒部品の近傍に装着される別部品の形状や、
基板固定用の接着剤の色等に影響されない円筒部品のf
M着検査が必要となってくる。
上記の欠点を補うために、まず、検査対象円筒部品の近
傍に装着される別部品の形状の影響を受けない照明方法
として被検査部品に対し直角に近い俯角をもって照明光
を照射する照明装置11(以後高位置照明と記す)を用
いる。高位置照明による円筒部品画像は基板表面とほぼ
平行とみなせる円筒部品の中心線付近のみが比較的明る
く光プ、円筒部品の縁近傍が反対に暗い状態の画像を得
ることができる。但し、基板のt極部は円筒部品の中心
線付近と同等以上に明るくなってしまう。従っ二】課題
を解決するための手段 本発明はこのような点に鑑みて為されたものであって、
被検査基板を載置する轟板載l1tsと、この基板域t
ilf部の上方に設けられ、基板載置部上の基板へ略垂
直方向から光照射をする照明部と、上記基板−置部上に
設けらn、この基板載置部上に4!直さnyr−A板か
らのUiJ象を覗9込む画像取り込み部と、この画酸取
シ込今部で取り込んだ画像の画素濃度のピーク点であっ
て、その近aのI!ii素濃度が該ピーク点に対して対
称に分布する一Ak強調する対象フィルタリング手段と
、フィルタリング後の1IAli像t2値化する2値化
手段と、を有して成9、この2!直画像を用いて円筒部
品の喪着状悪を検出している。
ホ) 作  ノI 上述したように、基板に対して略垂直方向からの照明に
よる画像に対して部品の中心線を袖とし之議対称性を強
調するようなフィルタリングを施すことで、検査対象円
f!1部品の近傍に装着される別部品の形状や基、仮固
定用の接着剤の色等に影響されずに円vJ部品の装着状
態検出が可能となる。
へ) 実 施 例 第1図は本発明方式を実現したブロック図である。同図
において、(1)は基板(S)が配置される基板固定ス
テージで、ここにチップ部品の装着された被検査基板が
セットされる。(2)は上記ステージは1上の比較的高
位置に設けられた照明装置であり、多数のL g D 
(L)(L)・・・が直径81前後の同心円状に配列し
ている。これは、高位置照明の効果を実現するため基板
固定ステージの上方20確に位置していて、この照明装
@(2)からの光は基板(S)上に略垂直な方向から供
給される。(3)はTVカメラで被検査基板(S)の画
像を取シ込むものであり、水平面上tXY移動可能にな
りでいる。(41はA/D 変換器であって、TV左カ
メラ3)から送られた画像のアナログ信号を8bitの
デジタル信号に変換するものである。(5)は画像メモ
リでとりこまれた3bitの濃淡111iiat記憶し
ておくものである。(6)は画像処理部であ)、画像回
転処理部MAX−MINフィルタ処理部、線対称性強調
フィルタ処理部、二鎖化処理部、モーメント特数抽出部
から構成されてお9メインコントロ一ル部(71からの
命令に基づき各々の処理が行なわれる。このメインコン
トロール部+71は、ホストCPU及びメインメモリか
ら構成される。(8)は実際に部品を装着すべき位置角
度を表わすNCデータが記憶されたNCデータ記憶部で
ある。
尚、上記MAX−MINフィルタ処理部は入力像ニ例え
ば「コンピュータ画像処理入門、田村秀行監修、総研出
版、昭和60年2月10日出版」にあるようなMAX(
最大値)フィルタを施し九後、MIN(最小値)フィル
タを施し、ノイズを除去するものである。また、対称フ
ィルタ愚埋部は上記MAX−MINフィルタ処理後の画
像の画素濃度(lllii素の明るさ]のピークlf+
素であって、その近傍の画素1度が該ピーク画素に対し
て対称に分布する画素1度を強調する処理を施す。具体
的にこの処理は次の式で表わされる。
Votr’r(X、 Y)mt2 V!lX、 Y)−
VIMCX−8゜Y)−MIN(X+8.Y)j+(K
  IVIlt(X−8,Y )−4I N (X+8
. Y ) l J但しO<S<<部品幅)/2 K<0 なお、上式にひいてvOυT(X、Y)は出力画像の座
標値Xにおける画素の濃度値、VXN(X。
Y)は原画像の座標値CX、Y)における画素の濃度値
、Vx*(X−8,Y)、VIN(X+S、Y)につい
ても同様でろる。また上式において右辺第1項は部品の
中心線付近のみが比較的明るく光るという0徴に対応し
、右辺第2項は部品の両側の縁近傍が同等に暗い状態と
いう特徴に対応している。Sの値としては照明の位dに
もよるが部品1閤の5割捏度(画素単位)が良い様であ
る。またKの値は上記の二つの特徴の効果の割合を定め
るもので、画像の状標にもよるが−2,0〜−1,5あ
たシが良い。
実際に、第2図に示すような姿勢の高い部品(D)(D
)間に゛成極(P)(P)に両端を接し友状態で取り付
けられた円筒部品(T)の画像を本装置に取り込んで装
7#検出をする場合について述べる。この基板上の第2
図−点鎖;W部分を*n込むようカメラ13)を動かせ
、照明装置f +21で光を照射して円筒部品の画像を
取り込みこれkA/D 変換器(41でA/D変換し念
後、画像メモリ(5)に蓄積する。なンこの画像は五2
謔x 14mの大きさの円筒抵抗部品を解像度Q、05
Ma/1画素にて取プ込んだものとする。その後、必要
に応じてNCデータ内にある該部品の装着角度データに
基いて、画像処理部(6)内の回転処理部で円筒部品の
長手方向がY輪方向になるよう画像メモリ(5)内の入
力画像を回転処理せしめる。続いて、メインコントロー
ル部(7)内のホストCPUは画像処理部に対し、MA
X−MINフィルタ処理命令を発する。このMAX−M
INフィルタ処理はノイズ除去の意味の他、部品の中心
線付近の明ろさを安定化するという効果もある。これに
よ)、第2図のA−A部分及びB−B部分の画素濃度の
分布は夫々第3図、第4図のようになる。次にホストC
PUは線対称性強調フィルタ処理命令を発する。これに
よシ上記第2図の人−A、B−Hに対応する部分の1度
分布は夫々第5図、第6図のようになる。この画像から
部品の中心線付近の明るい部分のみが強調され、それ以
外の基板電極部等が暗く変換されている状況の がわかる。なおこの場合、前述−式における係数につい
ては、8−9.に−−t5とし友。更にこの画像に対し
て二値化処理命令が発せられる。
二値化処理によって円筒部陥部領域と部品以外の領域と
に分虐される。ここで二値化処理のための閾値をどのよ
うに設定するかということが間jになってくるが、今回
は大津式の判別分析法による閾値決定法により61とし
た。二値化処理命令を第7図に示す。この後に円筒部品
の装着位置・角度検出を行なうためのモーメント%@量
抽出処理命令が発せられる。実際には第7図の画像に対
するモーメント特@量として 0次モーメント Σn  !     5701次モー
メント Σx−12848 Σy −18255 2次モーメント Σx”  =  457284Σxy
=  651736 Σy”−1072191 が得られる。
最後にホストCPUでは、これらのモーメント特鑓輩か
ら装着位置・角度の計算を行なう。実際の計算式を下に
示す。
装着位mx−ΣX/Σn Y−Σy/Σn 装ノa角tanOm 1B−A+R■1了甲紀2 )/2C 但し A−Σx1−(Σx)/Σn B−ΣyL(Σy)VΣn CJ’xy−ΣXΣy/Σn ま之実際に得られた部品の中心及び角度を第8図中の破
線にて示す。
ホストCPUではこのようにして得られた円筒部品の装
着位置・角度が予め定められ、NCデータ記憶部(81
に記憶されている装着位置・角度の許容範囲と比較する
ことによって部品の正装着・誤装着の判定を下す。
こうして、一つの部品の装着検査を終えると順次次の部
品を検査すべくカメラ13)を動かせ同様の検査を行う
ト)発明の効果 以上述べた如く本発明部品噴査装置は基板に対して略垂
直方向からの照明による画1象に対して部品の中心線を
軸とした線対象性を強調するフィルタ処理を施すことで
、検査対象円筒部品の近傍に装着される別部品の形状や
基板上の電極の形状、あるいは接着剤の色等に影響され
ずに、円筒部品の装着状態検出が行え、確実に装着オス
を見つけ出すことが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明部品検査′tefitのブロック図、第
2図は円筒部品を取プ付けた基板の上面図、第5図乃至
第6図はフィルタリング処理の説明をするための説明図
、第7図、第8図は本発明v1置における2値化処理後
の画像状態及び部品中心計算処理後の画像状態を説明す
るための説明図、@9図、第11図乃至第13図は従来
の画像処理における画像状態を説明するための説明図、
第10図は低い照明で円筒部品に光を照射したときの斜
視図である。 (1ト・・基板固定ステージ、(2)・・・照明装置、
(3)・・・TVカメラ、 (朴・・人/D変換器、 
(訃00画像メモリ、 (6)・・・画像処理部、(7
)・・・コントロール部、18)・・・NCデータ記憶
部。 出−人 三洋c1機株式会社 代理人fP埋士西野卓FjA(外1名)剃1 第2図 第3図 練7 拓 回 第 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)円筒部品が基板上の正しい位置に装着されているか
    どうかを検出する部品装着検査装置において、被検査基
    板を載置する基板載置部と、この基板載置部の上方に設
    けられ、基板載置部上の基板へ略垂直方向から光照射を
    する照明部と、上記基板載置部上に設けられ、この基板
    載置部上に載置された基板からの画像を取り込む画像取
    り込み部と、この画像取り込み部で取り込んだ画像の画
    素濃度のピーク画素であって、その近傍の画素濃度が該
    ピーク画素に対して対称に分布する画素を強調する対象
    フィルタリング手段と、フィルタリング後の画像を2値
    化する2値化手段と、を有して成り、この2値画像を用
    いて円筒部品の装着状態を検出する事を特徴とした部品
    装着検査装置。
JP63193026A 1988-08-02 1988-08-02 部品装着検査装置 Pending JPH0241577A (ja)

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JP63193026A JPH0241577A (ja) 1988-08-02 1988-08-02 部品装着検査装置

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JP (1) JPH0241577A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH044000A (ja) * 1990-04-20 1992-01-08 Fujitsu Ltd プリント板の検査方法及びプリント板検査装置
JP2018507325A (ja) * 2015-01-29 2018-03-15 アーコニック インコーポレイテッドArconic Inc. 付加製造体のモデリングのためのシステム及び方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH044000A (ja) * 1990-04-20 1992-01-08 Fujitsu Ltd プリント板の検査方法及びプリント板検査装置
JP2018507325A (ja) * 2015-01-29 2018-03-15 アーコニック インコーポレイテッドArconic Inc. 付加製造体のモデリングのためのシステム及び方法

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