JPH055281B2 - - Google Patents

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JPH055281B2
JPH055281B2 JP60135418A JP13541885A JPH055281B2 JP H055281 B2 JPH055281 B2 JP H055281B2 JP 60135418 A JP60135418 A JP 60135418A JP 13541885 A JP13541885 A JP 13541885A JP H055281 B2 JPH055281 B2 JP H055281B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電子部品の半田付け状態の立体的形状
を検出して検査する半田付け外観検査方法に関す
る。
（従来の技術） プリント基板に電子部品を装着し、半田デイツ
プにより半田付けする際、様々な半田付け不良が
発生する。この不良には 半田無し 半田ブリツジ 半田不足 半田過剰 穴あき つらら 等があり、一般には作業者の目視による外観検査
によつて良否の判定が行われている。
又、特開昭60−25405号公報のように、プリン
ト基板を光源によつて照明し、その映像をTVカ
メラに取り込んで半田面の良否を自動的に判定す
るようにしたものもある。
（発明が解決しようとする課題） しかし、上記従来の自動判別によると、プリン
ト基板を複数の光源によつて同時に全体証明する
方式であり、その画像特徴から不良判別を行うこ
とも可能であるが、このときの特徴判別アルゴリ
ズムは相当複雑になるという課題があつた。又、
処理に時間を要し実用的ではなかつた。
更に、実際の品物では様々な不良パターンが生
じるため、全体照明による判別では正確な検査が
不可能となるおそれがあつた。
本発明は上記の点に鑑み提案されたものであ
り、この目的とするところは、半田付け不良、特
に半田不足と半田過剰を確実に検出することので
きる半田付け外観検査方法を提供することにあ
る。
（課題を解決するための手段） 本発明は、被検査物の上方にドーム状に配置し
た複数段のリング状の照明手段により照明を行
い、ドーム上方よりテレビカメラにより撮像して
画像処理を行う半田付け外観検査方法において、 前記の複数段のリング状の照明手段を各段毎に
順次点灯して照明角度を切り換えると共に、各照
明角度毎に二値化画像の白に相当する明るく光る
部分と、黒に相当する暗く見える部分とを生ぜし
め、検査画像に対応して検査エリアを設定し、こ
の検査エリアにおける白部または黒部の面積値を
画像処理により測定し、良・不良の規格と比較す
ることにより判別し、半田付け外観の良否の判別
を行うようにしたことで、上記目的を達成してい
る。
（作用） 本発明は、複数段のリング状の照明手段により
各段毎に順次点灯して照明角度を切り換え、異な
る照明角度毎に得られた検出画像をテレビカメラ
で撮像することで、これら個々の画像特徴からコ
ンピユータによる画像処理を行い、外観の良否判
定を行うので、簡易なアリゴリズムにより正確な
外観検査を容易かつ迅速に行うことが可能とな
る。
（実施例） 以下、実施例を示す図面に沿つて本発明を詳述
する。
第１図に本発明を具体化した半田付け外観検査
装置の構成を示す。
図において、１は被検査物である電子部品が装
着、半田付けされたプリント基板であり、図示し
ないテーブル等に載せられ検査シーケンスに従つ
てXY移動する。２は被検査物の検査部分を照明
する照明部、３は上方より撮像する工業用テレビ
カメラ（ITVカメラ）である。
第１図において、照明部２は半田付け不良を検
出するための重要な役割を持つており、本発明は
この照明部に特徴を有している。
第２図は照明部２の構成をより詳しく示したも
のであり、リング状光源４Ａ，４Ｂ，４Ｃがドー
ム状に重ねられて構成され、リング状光源４Ａが
垂直落射照明を、リング状光源４Ｂが斜め照明
を、リング状光源４Ｃが水平照明を夫々分担して
いる。
そして、リング状光源を順に点灯させることに
より照明角度を変化させることができるようにな
つている。なお、照明部２は検査されるプリント
基板１の上方数mmの位置に近傍して配置されるも
のである。
第３図は照明部２の他の構成例の示したもので
あり、光フアイバーを使用することにより照明切
り換えの高速化を可能にし、かつ配光調節を容易
にするものである。図において、光フアイバーラ
イトガイドは５Ａ，５Ｂ，５Ｃの３組あり、光フ
アイバーライトガイド５Ａは垂直落射照明を、光
フアイバーライトガイド５Ｂは斜め照明を、光フ
アイバーライトガイド５Ｃは水平照明を夫々分担
している。
なお、光フアイバーライトガイド５Ａ，５Ｂ，
５Ｃはドーム状の光フアイバーホルダ７に１本づ
つ適宜の間隔をもつてセツトされており、光フア
イバーライトガイド５Ａ，５Ｂ，５Ｃの他端は第
４図に示すように光源６Ａ，６Ｂ，６Ｃに接続さ
れている。
また、光フアイバーホルダ７の内側には乳白色
でドーム状の拡散板８が配設されており、光フア
イバーライトガイドの端部に現われる点光源をボ
カして均一な拡散照明状態となるようにしてい
る。なお、光フアイバーライトガイド５Ａについ
ては落射照明の効果を出すために内側の拡散板８
を通さずに直接照明するようにしている。
第５図は画像処理の構成を示したものであり、
照明部２で被検査物の検査部分を照明して工業用
テレビカメラ３で撮像したものを画像処理部９で
処理して判定制御部１０に与える。また、この判
定制御部１０は前記照明部２を各段毎に、即ち照
明Ａ，Ｂ，Ｃ毎に順次切り換えて点灯させるよう
にして照明角度を切り換える機能も有する。
なお、照明Ａはリング状光源４Ａもしくは光フ
アイバーライトガイド５Ａで構成される垂直落射
照明に、又、照明Ｂはリング状光源４Ｂもしくは
光フアイバーライトガイド５Ｂで構成される斜め
照明に、更に、照明Ｃはリング状光源４Ｃもしく
は光フアイバーライトガイド５Ｃで構成される水
平照明に夫々対応している。
しかして、判定制御部１０では照明Ａ，Ｂ，Ｃ
を順次切り換えながら、夫々の照明条件での検査
画像を工業用テレビカメラ３で撮像し、画像処理
部９で画像処理し、かつ前記判定制御部１０で所
定の判別アルゴリズムに従い半田付けの良否の判
別をする。
第６図および第７図は、各照明条件による検出
画像の例を示したものであり、第６図はリード線
の半田付けにおける検出画像、第７図はチツプ部
品の半田付けにおける検出画像である。
なお、図において、最上段はプリント基板１上
のリード線１１若しくはチツプ部品１３の実装状
態における側面図を示し、下欄に各照明状態にお
ける検査画像（平面図）を示している。
また、斜線で示す部分ａは半田１２面において
明るく光る部分であり二値化画像の白に相当し、
部分ｂは暗く見える部分であり二値化画像の黒に
相当する。
これら第６図および第７図に示すように、照明
条件により二値化画像の白部ａの形状、大きさが
変化し、これらは各不良の特徴を現わすもので、
この部分をなるべく分断することなく得るように
し、判別を容易に行えるようにしている。しかし
て、照明条件により照明角度を大きく変え、これ
により半田付け不良の立体的な形状の特徴を抽出
することができる。
すなわち、例えば、第６図において、半田不足
イの場合、照明Ａから照明Ｂに変化したときに、
全体として白部ａの形状及び大きさが大きく変化
し、又、良品ロの場合、照明Ａから照明Ｂに変化
したときに、白部ａの形状が大きく変化すると共
に、照明Ｂから照明Ｃに変化したときには、白部
ａの大きさが変化している。
更に、半田過剰ハの場合、照明Ａから照明Ｂに
変化したときに、白部ａの形状及び大きさが大き
く変化している。
一方、照明Ｂを用いたとき、半田不足イと半田
過剰ハの場合の検査画像が近似し、又、照明Ｃを
用いたとき、良品ロと半田過剰ハの場合の検査画
像が近似していることもわかる。
このような夫々の画像特徴を、後述の検査エリ
アW1、W2毎に比較し、これらの検査画像を判定
制御部１０に総合的に取り込んで判別アルゴリズ
ムにより良否判定が行われる。なお、説明は省略
するが、第７図においても同様である。
第８図に判別方法の一例を示すが、リード線の
半田付けの場合イに示すように、リード線の半田
付けの検査画像に対応して検査エリアW1、W2の
２つのエリアに分け、夫々のエリア内の白部（も
しくは黒部）の面積値を画像処理により判定し、
良・不良の規格と比較して判別する。
次に、チツプ部品の半田付けの場合はロに示す
ように、チツプ部品の半田付けの検査画像に対応
して検査エリアをW1、W2、W3の３つのエリア
に分け、イと同様な方法で判定を行う。
その他の判別方法として、白部の周長や縦・横
の長さ等、各種の形状値を用いて判定を行うこと
が可能である。
ここで、照明条件は単一（例えば、照明Ａの
み）であつてもその画像特徴から不良判別できる
可能性はあるが、このときの特徴判別アルゴリズ
ムは相当複雑なものとなり、処理に時間を要し実
用的ではない。また、実際の品物では様々な不良
パターンが生じるため、単一の照明による判別で
は正確な検査が不可能となる。
その点、本発明では被検査物に異なつた複数の
角度から照明を与え、その都度得られる画像特徴
から総合して良・不良を判定するようにしている
ので、個々の判別におけるアルゴリズムは比較的
単純なものでよく、そのため高速検査が可能とな
る。なお、実際の検査では３段の照明が適当と考
えられるが、これに限定されるものではない。
また、その他の不良、すなわち半田無し、ブリ
ツジ、穴あき等についても照明Ａ，Ｂ，Ｃを組み
合わせて夫々の不良検査に必要な照明条件を割り
出すことができる。
（発明の効果） 以上のように、本発明にあつては、被検査物に
異なつた複数の角度から照明を与え、その都度得
られる画像特徴から総合して良・不良を判定する
ようにし、この場合、リング状の照明手段により
各段毎に照明を行うことで得た個々の画像特徴か
ら正確、かつ簡単に半田付け外観の良否を判断で
きるため、個々に分断するものに比べ特徴判別ア
ルゴリズムが比較的簡単なものとなり、これによ
り半田不足、半田過剰の高速自動検査を正確、か
つ容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を具体化した検査装置の構成
図、第２図は照明部の構成図、第３図および第４
図は照明部の他の構成例を示す図、第５図は画像
処理の構成図、第６図および第７図は各半田付け
状態とその検査画像の説明図、第８図は画像処理
の手法を示す説明図である。 １……プリント基板、２……照明部、３……工
業用テレビカメラ、４Ａ，４Ｂ，４Ｃ……リング
状光源、５Ａ，５Ｂ，５Ｃ……光フアイバーライ
トガイド、６Ａ，６Ｂ，６Ｃ……光源、７……光
フアイバーホルダ、８……拡散板、９……画像処
理部、１０……判定制御部、１１……リード線、
１２……半田、１３……チツプ部品。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 被検査物の上方にドーム状に配置した複数段
    のリング状の照明手段により照明を行い、ドーム
    上方よりテレビカメラにより撮像して画像処理を
    行う半田付け外観検査方法において、 前記の複数段のリング状の照明手段を各段毎に
    順次点灯して照明角度を切り換えると共に、各照
    明角度毎に二値化画像の白に相当する明るく光る
    部分と、黒に相当する暗く見える部分とを生ぜし
    め、検査画像に対応して検査エリアを設定し、こ
    の検査エリアにおける白部または黒部の面積値を
    画像処理により測定し、良・不良の規格と比較す
    ることにより判別し、半田付け外観の良否の判別
    を行うようにした半田付け外観検査方法。 ２ ドーム状のホルダに多数本の光フアイバーラ
    イトガイドを取り付けると共に、前記ホルダの内
    側に点光源をボカす拡散板を配置してリング状の
    照明手段を構成してなる特許請求の範囲第１項記
    載の半田付け外観検査方法。
JP60135418A 1985-06-21 1985-06-21 半田付け外観検査方法 Granted JPS61293657A (ja)

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DE19853540288 DE3540288A1 (de) 1985-06-21 1985-11-13 Anordnung und verfahren zur durchfuehrung von kontrollen an loetstellen

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