JPH06118001A - 自動検査機能付き目視検査システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】目視検査作業の効率化を図るとともに、該作業
から得られる検査結果の信頼性を向上させるための自動
検査機能付き目視検査システムを提供する。 【構成】ＸＹテーブル上の検査対象物の任意の箇所の映
像をカメラ及び拡大レンズを用いてディスプレイに表示
することによって検査者に対して検査箇所を提供する機
能と、該検査箇所に対する検査結果に関する情報を入力
装置を用いてコントロール部に記録する機能と、該情報
を用いてコントロール部が各種の処理を行う機能と、上
記検査者による検査と並行ないし独立してコントロール
部が独自に上記映像に対して検査を実施する機能とを有
する構成としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、微小な部品を用いて組
立てられるプリント配線基板や、微細な加工を施した物
体に対しておこなう外観目視検査において使用する自動
検査機能付き目視検査システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】プリント配線基板等の外観目視検査を円
滑且つ確実に実施するために使用するものとして、目視
検査システム（特願平４−１８８５２５）がある。該シ
ステムは、検査対象物の任意の箇所のリアルタイム映像
を、任意の映写倍率及び任意の表示順序で任意の時間だ
けディスプレイに自動で表示させることによって該映像
そのものを目視検査の対象とすることを可能にするとと
もに、該映像上の不良箇所の位置と、該映像と同時に表
示される検査情報とを入力装置を用いて各々特定するこ
とによって、該箇所に関しあらかじめ登録された情報と
該箇所に関する検査情報とを合わせてひとつの検査結果
データとして逐一記録ないし処理する機能を有すること
をその特徴としている。また、該システムにおいては、
定められた検査箇所を定められた順序でディスプレイ上
に順次、表示させる事ができるため、検査者は検査箇
所、検査順序を意識することなく円滑に検査作業を実施
できることから、未検査の防止に関しては相当の効果を
得ることが可能であった。しかしながら、目視検査にお
いて良否の判断を下すのは作業者自身であるということ
と、目視検査工程における不良の見落しが後工程に及ぼ
す悪影響は多大であるということから、上記目視検査シ
ステムを使用して検査を実施する場合でも、作業者が不
良を見落してしまえばその効果はゼロに等しいといって
も過言ではなかった。このような問題を解決するための
一策として、作業者に対し、より高度な集中力と注意力
を喚起することが可能であるが、どんなに検査に集中し
ていてもまた、注意を払っていても、人間の視覚ないし
視力が有する能力の限界を越えることは不可能である。
例えば、ディスプレイ上の映像を次から次ぎへと切り換
えていくうちに、先に表示したディスプレイ上の映像の
残像と現在の映像とが無意識に交錯する状態に陥り、誤
った判断をする原因となることがある。その他の策とし
て、一映像あたりの検査時間に余裕を持たせることが可
能ではあるが、よほど大きな余裕を持たせない限り上記
の如き能力の限界という根本的問題の解決には至らず、
むしろそれによって生じる時間的ロスの大きさを考慮す
ると、あまり現実的ではない。一方、企業の省力化、自
動化が叫ばれる昨今、目視検査工程においても検査者に
よる目視検査を完全に排除し、自動で検査及び検査結果
データの収集、集計等を行う装置、所謂、自動外観検査
装置と呼ばれるものが多種市場にはでている。しかしな
がら、これらの装置においては、その検査結果の信頼性
に関してはその価格を考慮すると決して満足のいくもの
ではない。即ち、該装置での検査においては誤判定や不
良の見落し率が使用する者の許容する値よりも大きくな
る場合が非常に多く、検査結果を確認ないし検証すべく
人手による目視検査が不可欠となっているのが現状であ
る。その結果、検査工程全体における作業工数が人手の
みによった場合のそれに比して大きくなり、省力化、自
動化のための投資効果がマイナス効果となるケースもで
てきている。上記の如き自動外観検査装置による検査結
果に対して、使用する者が満足できる信頼性を得られな
い原因のひとつに、該装置が備えたカメラの有する拡大
倍率の問題が挙げられる。プリント配線基板に実装され
る部品の種類はさまざまであり、カメラを用いて自動検
査を行う場合には、検査対象部品の大きさ、形状に応じ
て最も検査しやすい拡大倍率で該部品の映像を取入れな
けらばならない。しかしながら、公知の自動外観検査装
置におけるカメラの拡大倍率は、カメラ毎に特定の倍率
に固定されているのが一般的で、しかもその倍率は最近
の微小部品に対して充分な検査を行うのに充分な大きさ
ではない場合が多い。この問題点を解消するための策と
して、より高い拡大倍率を有するカメラと既存のカメラ
とを置換して使用することが考えられるが、その場合、
従来のカメラで最適に検査されていた大きさの部品に対
し、該倍率の高いカメラでは満足のいく検査結果を得ら
れなくなる危険性がある。また、他の策として倍率の高
いカメラを装置に付加的に備えることが可能であるが、
上記公知の自動外観検査装置においては、その駆動機構
が非常に複雑に構成されていることから、該カメラの付
加は装置全体の改変を要求する結果となり、製作費用の
上昇として反映してくることは避けられない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の目視検査システ
ムは上記の如き問題点を有しているが、本発明はこのよ
うな問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、
従来の目視検査システム（特願平４−１８８５２５）に
おいて、該システムそのものが自動で検査を行う機能を
付加し、検査者による目視検査と並行ないし独立して該
自動検査を実施することにより、検査結果の信頼性及び
検査作業効率を向上させようとするものである。また、
カメラの拡大倍率を任意に可変できる機能を最大限に活
用することによって上記公知の自動外観検査装置が有す
る問題点を解消し、自動外観検査装置に匹敵する機能を
有する自動検査機能付き目視検査システムを安価に提供
しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明における自動検査機能付き目視検査システム
は、ＸＹテーブル上の検査対象物の任意の箇所の映像を
カメラ及び拡大レンズを用いてディスプレイに表示する
ことによって検査者に対して検査箇所を提供する機能
と、該検査箇所に対する検査結果に関する情報を入力装
置を用いてコントロール部に記録する機能と、該情報を
用いてコントロール部が各種の処理を行う機能と、上記
検査者による検査と並行ないし独立してコントロール部
が独自に上記映像に対して検査を実施する機能とを有す
る構成としている。

【０００５】

【作用及び実施例】次に、本発明につき、その実施例を
示す添付図面を参照して説明する。本実施例は、部品を
実装したプリント配線基板の目視検査を行う際に、本発
明におけるシステムを使用する場合に関する。尚、本発
明は目視検査システム（特願平４−１８８５２５）に対
してなされた付加的な発明であるので、ここでの説明は
原則として本発明によって新たに加えられた機能につい
てのみとするが、必要に応じて上記目視検査システム
（特願平４−１８８５２５）において説明されている内
容にも言及する。本発明において使用する制御プログラ
ムは、プリント配線基板に関する各種情報、即ち、各部
品の大きさ、座標、サイズ、形状、回路記号、画像処理
データ等と映写条件とを組合わせることによって、検査
対象となるプリント配線基板上に実装されるべき部品が
実装されるべき位置に正常に実装された場合の基準デー
タを映像画面毎に作成及び記録しておく機能を有すると
ともに、該基準データを用いて検査者の検査作業と並行
してまたは、単独で該基板に対して自動で検査を実施す
る機能を有する。また、上記の自動で検査を実施する機
能をより向上させるために、ＸＹテーブル上に置かれた
プリント配線基板の位置が原点に対してずれる場合を想
定し、該ずれの大きさを基板毎または映像画面毎あるい
はその両方で認識してデータ化するとともに、該データ
を上記基準データに反映させる機能を有する。次に、プ
リント配線基板毎にその位置ずれを認識するとともに画
面毎にも位置ずれを認識させる方式で、検査者による目
視検査と制御プログラムによる独自の自動検査とを並行
して実施する例につき説明する。図１ないし図２におい
て、ディスプレイ１にＸＹテーブル７上に置かれたプリ
ント配線基板８の基準位置を示す認識マーク９を含む映
像画面が表示され、作業者が動作を指示すると、制御プ
ログラムは該映像画面に対応する基準データ中の認識マ
ークに関する位置情報と画面上のそれとの差異を計算す
る。算出された差異は、これ以降に順次表示される映像
画面毎の基準データにそれぞれ反映される。さらに、図
３において、上記作業後、最初の検査対象となる映像画
面が表示されると、制御プログラムは次の如き処理を行
う。即ち、あらかじめ上記差異を反映した該画面に対応
する基準データ中の、部品以外の特定の基準部分１０に
関する位置情報と該画面上のそれとの差異を計算する。
そして、該差異分を該画面内の検査対象部品の各位置情
報に反映して補正を行う。制御プログラムは、補正後の
位置情報を用いて検査対象部品の各映像に対して計算な
いし処理を行い、その結果により良否の判定を下す。図
４において、いま仮に、制御プログラムが部品１２を不
良（図は欠品を示す）であると判定すると、制御プログ
ラムはディスプレイ１上の該部品の映像上に目立つ色な
いし形状のメッセージ１１を表示する。もし、検査者が
このメッセージ１１に気付かずに自分の目視による検査
を終えて次の映像画面を表示させようとしても、制御プ
ログラムは指示に従わず警告音を発する。これにより制
御プログラムが不良であると判定した部品に対して確実
に検査者の注意を喚起することが可能となる。従って、
検査者は制御プログラムが不良であると判定した部品に
対して再度検査を実施するとともに、検査の結果、やは
り不良であると判断すれば入力装置を用いて検査結果デ
ータの入力を行わなければ次の映像画面を表示できな
い。一方、検査の結果、不良ではないと判断した場合で
も、入力装置から制御プログラムのロックを解除する指
示を行わなければならない。次に本システムを制御プロ
グラムの自動検査機能のみを動作させる例につき説明す
る。プリント配線基板の認識マークの位置ずれの補正方
法、各映像画面における部品以外の特定の基準部分に関
する位置ずれの補正方法は上述の実施例と同じである。
異なるのは、不良の内容を判別するための計算ないし処
理と不良であると判定したあとの処理方法で、一例とし
て次のような処理を実施する。即ち、不良の内容を判別
するために、制御プログラムが有する自動検査機能にお
いて複数組の計算ないし処理を行い、その結果を組合わ
せることにより不良内容を特定して自動的にデータベー
スに登録し、引続き次の映像画面の検査を実施させれば
よい。以上、本発明の実施例を図面を参照して説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、こ
れに各種の改変を施して実施することができるものであ
る。第一に、上記実施例におけるメッセージを表示させ
るタイミングを、検査者が当該部品につき検査結果デー
タをデータベースに入力することなく次の映像画面を要
求した場合に限ることが可能である。第二に、一ないし
複数組の本システムをプリント配線基板の実装工程ライ
ンに連結し、自動検査を実施することが可能である。ま
た、それに加え不良部品にマークをする所謂マーキング
システムに連結して使用することが可能である。第三
に、自動で検査を実施する場合、プリント配線基板のＸ
Ｙテーブル上への載置及びＸＹテーブルからの取り出し
をセンサー機構を用いて感知し、制御プログラムの動作
を制御することが可能である。第四に、自動検査を優先
して検査を実施する場合、制御プログラムが不良部品を
発見しない場合には順次映像画面を先に進め、映像画面
上に不良部品が発見された場合にのみ検査結果データの
入力ないし誤判定処理作業を促すべく音声を発する機能
を制御プログラムに持たせることが可能である。これに
より、ひとりの作業者が複数のシステムを同時に管理す
ることが可能となる。

【０００６】

【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので以下に記載されるような効果を奏する。第一に、作
業者による目視検査と制御プログラムによる検査とを並
行して実施できるので、不良箇所の見逃しを大幅に削減
でき、検査結果の信頼性の向上に大きく寄与する。第二
に、制御プログラムによる自動検査を単独で実施する場
合、特にプリント配線基板の実装工程ラインに連結して
実施する場合、公知の自動外観検査装置を用いる場合に
比し製作費用の面から非常に大きな経済的効果を奏す
る。第三に、複数のシステムをひとりの作業者が管理す
ることが可能であるため、目視検査工程における作業効
率の向上に寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】システムの構成を示す概略図

【図２】認識マークを用いた補正機能を示す映像画面の
概略図

【図３】基準部分を用いた補正機能を示す映像画面の概
略図

【図４】メッセージの表示状態を示す映像画面の概略図

【符号の説明】

１ ディスプレイ ２ タッチパネル ３ コンピュータ ４ カメラ ５ 拡大レンズ ６ 水平駆動部 ７ ＸＹテーブル ８ プリント配線基板 ９ 認識マーク １０ 基準部分 １１ メッセージ １２ 部品

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＸＹテーブル上の検査対象物の任意の箇所
   の映像をカメラ及び拡大レンズを用いてディスプレイに
   表示することによって検査者に対して検査箇所を提供す
   る機能と、該検査箇所に対する検査結果に関する情報を
   入力装置を用いてコントロール部に記録する機能と、該
   情報を用いてコントロール部が各種の処理を行う機能と
   を有する目視検査システムにおいて、上記検査者による
   検査と並行ないし独立してコントロール部が独自に上記
   映像に対して検査を実施する機能を有することを特徴と
   する自動検査機能付き目視検査システム。