JPH0448249A

JPH0448249A - 物体検査装置及び物体検査方法

Info

Publication number: JPH0448249A
Application number: JP2158952A
Authority: JP
Inventors: Giichi Kakigi; 柿木　義一; Tetsuo Hizuka; 哲男肥塚; Moritoshi Ando; 護俊安藤
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-06-18
Filing date: 1990-06-18
Publication date: 1992-02-18

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】〔目　次〕概要産業上の利用分野従来の技術（第７図）発明が解決しようとする課題（第８図）課題を解決する
ための手段（第１図）作用実施例（第２図〜第６図ン発明の効果〔概　要〕物体検査装置、特に取付は方向が極性に限定される電子
部品等の方向マークを検査する装置に関し、該部品上面が平坦でない実装部品に光沢が生した場合で
あっても、検査領域の設定方法を工夫し、方向マークＭ
を再現性よく検出することを目的と被検査対象に光を照
射する照明手段と、前記被検査対象からの反射光を検出
して検出信号を出力する光検出手段と、前記検出信号を
入力して画像データを出力する信号処理手段と、前記画
像データを格納する記憶装置と、前記照明手段、光検出
手段、信号処理手段及び記憶装置の入出力を制御する制
御手段とを具備し、前記制御手段が前記被検査対象の検
査領域について、少なくとも、メモリ領域上で４箇所以
上の分割検査領域の設定処理をし、前記設定処理した分
割検査領域の画像データの比較処理をすることを含み構
成し、前記装置において、前記比較処理は、前記４箇所
以上の分割検査領域から任意の二つの分割検査領域の抽
出処理をし、前記抽出処理された分割検査領域の画像デ
ータに基づいて行われることを含み構成する。

［産業上の利用分野］本発明は、物体検査装置及びその検査方法に間するもの
であり、更に詳しく言えば、取付は方向が極性に限定さ
れる電子部品等の方向検査をする装置とその方法に関す
るものである。

近年、プリント基板に実装された電子部品等の検査の自
動化が要求されている。例えば、電気的な極性方向が示
されたタンタルコンデンサやトランジスタ等の部品の実
装状態は、実装部品検査装置により検査されている。

これによれば、その実装良否は各種電子部品に印刷され
た極性方向を示す方向マークを読み取ることにより、そ
の判定がされている。

しかし、モールド成形された電子部品等によれば、その
上面が屋根型に形成されるため検査光が異常反射するこ
とによって、その方向マークを精度良く読み取れないこ
とがある。

そこで、部品本体が傾斜して取付けられたり、その表面
が光沢を帯びている場合であっても、方向マークを検出
して、再現性良く方向検査をすることができる装置とそ
の方法が望まれている。

〔従来の技術〕

第７．８図は、従来例に係る説明図である。

第７図は、従来例に係る物体検査装置の構成図である。

図において、プリント基板６に取り付けられた実装部品
６ａを方向検査する装置は、照明装置１゜カメラ２．信
号処理回路３２画像メモリ４．ＣＰＵ（中央演夏処理装
置！ｆ）　５から成る。

ここで、実装部品６ａは取付は方向が極性に限定される
タンタルコンデンサやトランジスタ等の電子部品が対象
となる。例えば、土掻を示す方向マークＭがタンタルコ
ンデンサ等の一方の側に印刷されている。また、方向マ
ークＭは実装部品６ａの本体色が黒地の場合には、白色
等の帯状を有している。

なお、該検査装置のｌ１１能は、まず、実装部品６ａに
光Ｌ１２が照射され、その反射光Ｌ２２がカメラ２によ
り取り込まれる６さらムこ、カメラ２から出力された画
像取得信号Ｓ５が信号処理回路３により処理され、それ
が画像データＤとなって画像メモリ４に格納される０画
像データＤは、ＣＰＵ５により演算処理され、その判定
結果データが出力される。

この演算処理は、まず、ＣＰＵ５がメモリ領域上で画像
データＤを展開し、例えば、方向マークＭが付された実
装部品６ａに２箇所の分割検査領域ａｆ、ａ２を設定す
る０次いで、分割検査領域ａｌ、ａ２に係る画像データ
Ｄについて、ＣＰＵ５が明／暗の判定をすることにより
、方向マークＭが検出される。

これにより、設計基準方向に方向マークＭが検出されな
い場合、すなわち実装部品６ａが反対極性側に取り付け
られている場合に、その欠陥を判定することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、従来例によればメモリ領域上に展開された実
装部品６ａの画像データＤに係る検査領域Ａについて、
方向マークＭが付された側に分割検査領域ａ１をｌｌｉ
！所、その反対側に分割検査領域ａ２を１箇所を設定し
ている。

このため、第８図に示すような問題を生ずることがある
。

すなわち、第８゛図（ａ）において、タンタルコンデン
サやトランジスタ等の実装部品６ａは、その上面が傾斜
を持った状態で形成されることがある。例えば、実装部
品６ａの上部が屋根型を有している。これは、樹脂封止
工程等におけるモールド成形をする際に、型枠からの被
成形物の抜きを良くするためである。

このため、同図（ｂ）に示すように、実装部品６ａがプ
リント基板６に対して直立に取り付けられた場合には、
照明装置１からの光Ｌ１２は、全反射をすることなく、
方向マークＭに係る反射光Ｌ２２がカメラ２に取得され
る。

しかし、実装部品６ａがプリント基板６に対して直立に
取り付けられていない場合には、照明装置１からの光Ｌ
１２が、その屋根型の傾斜にもよるが全反射をして光沢
７となって見える。これは、光が正反射方向には、強く
反射することによって生ずるためである。従って、光沢
７によって、方向マークＭに係る反射光Ｌ２２を取得す
ることが困難となる。

このような場合、ＣＰＵ５は検査領域ａｌ、ａ２につい
て、光沢７を生じた部分の画像データに係る比較値と、
光沢７を注していない部分の画像データに係る比較値と
が矛盾するため、判定エラーに陥ることがある。

これにより、部品上面が平坦でない屋根型を有する実装
部品６ａの方向検査をすることが困難となるという問題
がある。

本発明は、かかる従来例の問題点に鑑み創作されたもの
であり、部品上面が平坦でない実装部品に光沢が生じた
場合であっても、検査領域の設定方法を工夫し、方向マ
ークＭを再現性よく検出することが可能となる物体検査
装置及びその検査方法の提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、本発明に係る物体検査装置の原理図である。

その装置は、被検査対象１６に光Ｌｌを照射する照明手
段１１と、前記被検査対象１６からの反射光Ｌ２を検出
して検出信号Ｓを出力する光検出手段１２と、前記検出
信号Ｓを入力して画像データＤを出力する信号処理手段
１３と、前記画像データＤを格納する記憶装置１４と、
前記照明手段ＩＩ、光検出手段１２．信号処理手段１３
及び記憶装置工４の入出力を制御する制御手段１５とを
具備し、前記制御手段１５が前記被検査対象１６の検査
領域Ａについて、少なくとも、メモリ領域上で４箇所以
上の分割検査領域Ａ１〜Ａｎの設定処理をし、前記設定
処理した分割検査領域Ａ１〜Ａｎの画像データＤ１〜Ｄ
ｎの比較処理をすることを特徴とし、前記装置において、前記比較処理は、前記４箇所以上の
分割検査領域Ａ１〜Ａｎから任意の二つの分割検査領域
Ａ１〜Ａｎの抽出処理をし、前記抽出処理された分割検
査開城Ａ１〜Ａｎの画像データＤｉ、Ｄｊに基づいて行
われることを特徴とその方法は、方向マークＭが付され
た被検査対象１６の方向検査方法であって、前記被検査
対象１６に４箇所の検査領域Ａ１〜Ａ４の設定処理をし
、前記設定処理された被検査対象１６の画像取得処理を
し、前記画像取得処理により得られた画像データＤに基
づいて前記被検査対象１６の方向判別処理をすることを
特徴とし、上記巨的を達成する。

〔作　用〕

本発明の装置によれば、被検査対象１６の検査領域Ａに
ついて、少なくとも、メモリ領域上で４箇所以上の分割
検査領域Ａ１〜Ａｎの設定処理をし、該設定処理した分
割検査ｆＩＪ域Ａ１〜Ａｎの画像データＤ１〜Ｄｎの比
較処理をする制御手段１５が設けられている。

例えば、被検査対象１６の特定位置に方向マークＭが付
されているような場合に、予め、該方向マークＭが付さ
れる領域と、それが付されない領域とが制御手段１５に
認識されると、この両Ｎ域について、１対の分割検査領
域Ａｌ、Ａ２が設定され、さらに、方向マークＭが付さ
れている方向に、それが２組以上設けられる。これによ
り、合計４箇所以上の分割検査領域Ａ１〜Ａｎに係る画
像データＤ１〜Ｄｎが得られ、該分割検査領域Ａ１〜Ａ
ｎの一対の分割検査領域Ａｉ＝Ａｊ（ｉ＝奇数、ｊ＝偶
数）に係る画像データＤｉ、Ｄｊが比較処理される。

このため、上面が平坦でない被検査対象１６に光沢等が
生じたり、それが傾斜をすることによって、画像データ
Ｄｉ、Ｄｊに不定値が含まれるような場合であっても、
各分割検査領域Ａ１〜Ａｎに係る画像データＤｉ、Ｄｊ
の比較処理結果を順次検索処理することにより、従来例
のように判定エラーに陥ることなく、該被検査対象１６
の方向マークＭの位置等を再現性良く検出することが可
能となる。

これにより、従来例に比べて検査装置の検査性能の向上
を図ることが可能となる。

また、本発明の検査方法によれば、方向マークＭが付さ
れた被検査対象１６に４箇所の検査領域Ａ１〜Ａ４が設
定処理され、該設定処理された被検査対象１６の画像取
得処理により得られた画像データＤに基づいて、その方
向判別処理をしている。

このため、上面が屋根型に形成された被検査対象１６に
光沢を生じた場合であっても、４箇所の検査領域Ａ１〜
Ａ４に係る複数の画像データＤ１〜Ｄ４からその方向マ
ークＭの有無及び極端傾きの有無を再現性良く検出する
ことができる。

これにより、極性を持ったタンタルコンデンサやトラン
ジスタのような電子部品の方向検査に加えて、その部品
の取付は傾き具合等の実装状態も合わせて、判断するこ
とが可能となる。

〔実施例〕

次に図を参照しながら本発明の実施例について説明をす
る。

第２〜６図は、本発明の実施例に係る物体検査装置及び
物体検査方法を説明する図であり、第２図は、本発明の
実施例に係る実装部品の検査装置の構成図を示している
。

図において、２１は照明手段１１の一実施例となる照明
装置であり、照明光Ｌｌｌを発止するものである。照明
装置２１は白熱灯や蛍光灯から成り、不図示のテーブル
（試料台）に載置された実装部品２６の上面方向に設け
られる。

２２は光検出手段１２の一実施例となるＣＣＤ装置であ
り、反射光Ｌ２１を検出して画像取得信号３１〜Ｓ４を
出力するものである。

２３は信号処理手段１３の一実施例となる信号処理回路
であり、画像取得信号８１〜Ｓ４をアナログ／デジタル
変換をして画像データＤ１〜Ｄ４を出力するものである
。

２５は制御手段１５の一実施例となる制御装置であり、
記憶手段１４の一実施例となる画像メモリ２４と、照明
装置２１．ＣＣＤ撮像素子２２や信号処理回路２３の入
出力を制御するＣ　Ｐ　Ｕ２５Ａと、画像データＤｉ、
ｐｊの比較処理をする比較判定回路と、その結果データ
Ｄａを一次記憶するデータファイルメモリ２５Ｃから成
る。

なお、実装部品２６の特定位置に付されている方向マー
クＭを検出する場合には、予め、該方向マークＭが付さ
れる領域と、それが付されない領域とをＣＰ　Ｕ２５Ａ
に認識させて置くものとする。

例えば、第２図の破線円内図において、方向マークＭが
付される領域と、それが付されない領域とについて、１
対の分割検査領域ＡＩ、Ａ２を設定し、さらに、方向マ
ークＭが付されている領域を二分する上下方向に、それ
を２組設ける。これにより、ＣＰ　Ｕ２５Ａは、合計４
箇所の分割検査領域Ａ１〜Ａ４に係る画像データＤ１〜
Ｄ４に基づいて方向マークＭの検出処理をすることがで
きる。

この際の演算処理は、分割検査領域Ａ１〜Ａ４の中の一
対の分割検査領域ＡＩ、Ａ２の画像データＤＩ、Ｄ２の
比較処理と、他の一対の分割検査領域Ａ３．Ａ４の画像
データＤ３．Ｄ４の比較処理をするものとする。

なお、２６は被検査対象１６となる実装部品であり、取
付は方向が極性に限定されるタンタルコンデンサやトラ
ンジスタ等の電子部品が対象である０例えば、その部品
の一方の側に土掻を示す方向マークＭが印刷されている
。また、方向マークＭは実装部品２６の本体色が黒地の
場合には、白色の帯状を有している。

このようにして、本発明の実施例に係る装置によれば、
実装部品２６の検査領域Ａについて、少なくとも、メモ
リ領域上で４箇所の分割検査領域Ａ１〜Ａ４の設定処理
をし、該設定処理した分割検査領域Ａ１〜Ａ４の画像デ
ータＤ１〜Ｄ４の比較処理をするＣ　Ｐ　Ｕ２５Ａが設
けられている。

このため、上面が平坦でない実装部品２６に光沢等が生
じたり、それが傾斜をすることによって、画像データＤ
ｉ、０２等に不定値が含まれるような場合であっても、
各分割検査領域Ａ１〜Ａ４に係る画像データＤＩ、Ｄ２
の比較処理された結果データＤａを順次検索処理するこ
とにより、従来例のように判定エラーに陥ることなく、
該実装部品２６の方向マークＭの位置等を再現性良く検
出することが可能となる。

次に、本発明の実施例に係る検査方法について、当該装
置の動作を補足しながら説明をする。

第３図は、本発明の実施例に係る実装部品の検査方法の
フローチャートであり、第４図〜第６図は、そのフロー
チャートを補足する説明図をしめしている。

第３図において、例えば、プリント基板に取り付けられ
た、タンタルコンデンサやトランジスタ等の実装部品２
６の方向マークＭを検出して、その実装状態を検査する
場合、まず、ステップＰ１で該実装部品２６に照明光Ｌ
ｌｌを照射する。

ここで、第４図（ａ）において、実装部品２６は、樹脂
対土工程のモールド成形をする際に、上部が屋根型にさ
れている。また、同図（ｂ）の上面図において、便宜上
設けた領域区画Ｂを被検査領域とすれば、Ｍが方向マー
クであり、Ａ１−Ａ４が分割検査領域である。

また、方向マークＭは本発明の実施例では、分割検査領
域ＡＩ、Ａ３の方向（以下設計基準方向という）に印刷
されているものとし、領域ＡｌＡ３で方向マークＭが検
出された場合には、実装状態が良好とする。従って、領
域Ａ２．Ａ４で方向マークＭが検出された場合には、実
装状態が欠陥となるものとする。

このような実装部品２６に、照明光Ｌｌｌが照射された
場合であって、それがプリント基板に対して直立に取り
付けられていない場合に、同図（ｃ）のように光沢２７
を生ずる。これは、実装部品２６の上面で照明光Ｌｌｌ
が全反射したことにより生じ、この際の画像データは方
向マークＭの画像データと区別が付かないものとなる。

ここで、第３図のフローチャートに戻って、ステップＰ
２で実装部品２６の画像取得処理をするこの際に、実装
部品２６からの反射光Ｌ２１がＣＣＤ撮像素子２２より
検出され、その画像取得信号５ｌ−Ｓ４が信号処理回Ｗ
Ｉ２３に出力される。信号処理回路２３では該信号５ｌ
−３４がアナログ／デジタル変換され、それが画像デー
タＤ１〜Ｄ４として画像メモリ２４に出力される。

この画像データＤＩ−Ｄ４については、第５図に示すよ
うに、実装部品２６の取付は状態により、例えば、方向
マークＭが設計基準方向で検出された状態、その反対方
向で検出された状態、その傾き状態及びそれが実装され
ていない状態により、ｍｌ−４６の組合せのデータが得
られる。

ここで、例えば、画像データＤＩ−Ｄ４について、闇値
を越える画素数を「明」＝１とし、閾値以下の画素数を
「暗」−〇とする。従って、光沢２７は、「明」−１と
して処理され、実装部品２６が極端に傾斜して取り付け
られいる場合や実装部品２６が全く無い場合には、「暗
」−〇として処理される。なお、闇値の決め方としては
、予め設定する方法や画素数の度数分布（ヒストグラム
）に基づいて設定する方法を採るものとする。

さらに、ステップＰ３で部品位置情報の取り出処環をす
る。この際に、画像メモリ２４からＣＰＵ２５Ａが画像
データＤＩ−Ｄ４を続出処理をする。

次いで、ステップＰ４で分割検査領域Ａ１〜Ａ４の設定
処理をする。ここで、ＣＰ　Ｕ２５Ａは実装部品２６の
検査領域Ａについて、メモリ領域上で４箇所の分割検査
領域Ａ１〜Ａ４の設定処理をする。

その後、ステップＰ５で分割検査領域Ａ１〜Ａ４に係る
画像データＤ１〜Ｄ４の比較処理をする。

この際に、ＣＰ　Ｕ２５Ａは第５図に示すように、設定
処理した分割検査領域Ａ１〜Ａ４の画像データＤ１〜Ｄ
４の比較処理をする。例えば、領域ＡＩ。

Ａ３の画像データＤ１と画像データＤ２とを比較して方
向マークＭの検出をする。また、領域Ａ２゜Ａ４の画像
データＤ２と画像データＤ４とを比較して方向マークＭ
の検出をする。

次に、ステップＰ６で比較処理結果を検索して良否判定
処理をする０例えば、領域ＡＩ、Ａ３で方向マークＭが
検出された場合には、実装状態を「良」とする。また、
領域Ａ２．Ａ４で方向マークＭが検出された場合には、
実装状態を「否」又は欠陥と判断する。

この結果データＤａがデータファイルメモリ２５Ｃに記
憶される。

その後、ステップＰ７で部品終了か否かの判断をする。

これにより、実装部品２６の方向マークＭの検出方向か
ら、その実装状態の良否を検査することができる。

このようにして、本発明の実施例に係る検査方法によれ
ば、ステップＰ４で方向マークＭが付された実装部品２
６に４箇所の検査領域Ａ１〜Ａ４が設定処理され、該設
定処理された実装部品２６の画像取得処理により得られ
た画像データＤＩ〜Ｄ４に基づいて、その方向判別処理
をしている。

このため、−組の分割検査領域ＡＩ、Ａ２が判定不能で
あっても、他の分割検査領域Ａ３．Ａ４により判別処理
ができる。このことで、上面が屋根型に形成された実装
部品２６に光沢を生じた場合であっても、４箇所の検査
領域Ａ１〜Ａ４に係る複数の画像データＤ１〜Ｄ４から
その方向マークＭの有無及び極端傾きの有無を再現性良
く検出することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、被検査対象の検
査領域について、４箇所以上の分割検査領域が設定され
、その分割検査領域の画像データが比較処理されている
。

このため、上面が平坦でない被検査対象に光沢等が生し
たり、それが傾斜をすることによって、画像データに不
定値が含まれるような場合であっても、各分割検査領域
に係る画像データの比較処理結果を順次検索処理するこ
とにより、該被検査対象の方向マークＭを再現性良く検
出することが可能となる。

これにより、従来例に比べて検査装置の検査性能の向上
が図られ、極性が示された電子部品の方向検査等を精度
良く行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る物体検査装置の原理図、第２図
は、本発明の実施例に係る実装部品の検査装置の構成図
、第３図は、本発明の実施例に係る実装部品の検査方法の
フローチャート、第４図は、本発明の実施例に係る分割検査領域を説明す
る図、第５図は、本発明の実施例に係る画像メモリの内容説明
図、第６図は、本発明の実施例に係るデータファイルメモリ
の内容説明図、第７図は、従来例に係る実装部品の検査装置の構成図、第８図は、従来例に係る問題点となる実装部品の説明図
である。（符号の説明）１１・・・照明手段、１２・・・光検出手段、１３・・・信号処理手段、１４・・・記憶手段、１５・・・制御手段、Ｌｌ・・・光、Ｌ２・・・反射光、Ｄ、Ｄ１〜Ｄｎ、Ｄｉ、Ｄ　ｊ＝・画像データ、Ｓ・・
・検出信号、Ａ・・・検査領域、Ａ１〜Ａｎ・・・分割検査領域、Ｍ・・・方向マーク。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被検査対象（１６）に光（Ｌ１）を照射する照明
手段（１１）と、前記被検査対象（１６）からの反射光
（Ｌ２）を検出して検出信号（Ｓ）を出力する光検出手
段（１２）と、前記検出信号（Ｓ）を入力して画像デー
タ（Ｄ）を出力する信号処理手段（１３）と、前記画像
データ（Ｄ）を格納する記憶装置（１４）と、前記照明
手段（１１），光検出手段（１２），信号処理手段（１
３）及び記憶装置（１４）の入出力を制御する制御手段
（１５）とを具備し、前記制御手段（１５）が前記被検査対象（１６）の検査
領域（Ａ）について、少なくとも、メモリ領域上で４箇
所以上の分割検査領域（Ａ１〜Ａｎ）の設定処理をし、
前記設定処理した分割検査領域（Ａ１〜Ａｎ）の画像デ
ータ（Ｄ１〜Ｄｎ）の比較処理をすることを特徴とする
物体検査装置。
（２）請求項１記載の物体検査装置において、前記比較
処理は、前記４箇所以上の分割検査領域（Ａ１〜Ａｎ）
から任意の二つの分割検査領域（Ａ１〜Ａｎ）の抽出処
理をし、前記抽出処理された分割検査領域（Ａ１〜Ａｎ
）の画像データ（Ｄｉ，Ｄｊ）に基づいて行われること
を特徴とする物体検査装置。
（３）方向マーク（Ｍ）が付された被検査対象（１６）
の方向検査方法であって、前記被検査対象（１６）に４箇所の検査領域（Ａ１〜Ａ
４）の設定処理をし、前記設定処理された被検査対象（
１６）の画像取得処理をし、前記画像取得処理により得
られた画像データ（Ｄ）に基づいて前記被検査対象（１
６）の方向判別処理をすることを特徴とする物体検査方
法。
（４）請求項３記載の物体検査方法において、前記設定
処理は、少なくとも、前記方向マーク（Ｍ）が付される
被検査対象（１６）の検査領域（Ａ１，Ａ３）に２箇所
，前記方向マーク（Ｍ）が付されない被検査対象（１６
）の検査領域（Ａ２，Ａ４）に２箇所とすることを特徴
とする物体検査方法。