JPH06213630A - レーザ式部品検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 本発明はレーザ式部品検査装置に関し、測定
精度を下げることなく迅速に部品領域の存在を判断し、
迅速な部品検査を行い得る。 【構成】 Ｘ軸及びＹ軸方向にモータ駆動で移動可能な
吸着ヘッドに吸着された電子部品３の変位をレーザ式変
位計７で計測するレーザ式計測装置に適用される。レー
ザ式部品検査装置は変位データ処理部８を備えており、
その中に、記憶部８２と、レーザ式変位計７の受光量デ
ータ７ｂ又は変位データ７ａから部品エッジ信号８ｅを
作る部品エッジ検出部８３と、部品エッジ信号８ｅの発
生を契機に変位データ記憶部８２のデータ記憶メモリ８
２ｂに書き込まれている書込アドレス信号８ａを記憶す
る記憶部８４のアドレス記憶メモリ８４ｂと、吸着ヘッ
ドのＸ軸及びＹ軸の移動に関わるモータのモータエンコ
ーダ信号８ｂ、８ｃを記憶する記憶部８５とこれら記憶
部を演算処理及び他の機器と接続できる機能を有するＣ
ＰＵ部８１を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザ式部品検査装置に
関し、特に、異なる大きさの部品が正しい順序で基板へ
取り付けられつつあるかどうかを、効率よく前もって逐
次検査できるようにしたレーザ式部品検査装置に係るも
のである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品をマガジンなどから順次、取り
出し、基板に装着し、半田付けを終わると電子回路とし
ての半製品ができ上がるようにした電子回路自動生産シ
ステムが知られている。

【０００３】このようなシステムを運転していく上で部
品の寸法を基板へ乗せる前に自動的に計測し正しい部品
が基板に載るように検査できるようにすることは歩留り
よく製品を生産するために不可欠である。

【０００４】従来のそのような装置にあっては、レーザ
センサの上で部品を所定領域に亘り移動させ、検出され
たデータを全領域に亘り、順次処理し測定していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、全領域
に亘って順次処理しなければならず、部品領域の存在を
判断するために不必要なデータの処理等に多く時間を費
やし、迅速な部品検査を行い得なかった。

【０００６】そこで、本発明はこうした従来の不都合を
考慮して、迅速に部品領域の存在を判断し、迅速な部品
検査を行い得るレーザ式部品検査装置を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のレーザ式部品検
査装置は、Ｘ軸及びＹ軸方向にモータ駆動で移動可能な
吸着ヘッドに吸着された電子部品の変位をレーザ式変位
計で計測するレーザ式計測装置に適用される。

【０００８】前記レーザ式変位計はレーザ発光部とレー
ザ受光部とを含み変位データと受光量データをデジタル
信号で出力する。前記レーザ式部品検査装置は変位デー
タ処理部を備えており、その中に、前記レーザ式変位計
の変位データを記憶する変位データ記憶部と、前記レー
ザ式変位計の受光量データ又は変位データから部品エッ
ジ信号を作る部品エッジ検出部と、この部品エッジ検出
部で作られた部品エッジ信号の発生を契機に変位データ
記憶部のデータ記憶メモリに書き込まれている変位デー
タの書込アドレス信号を記憶する変位アドレス記憶部の
アドレス記憶メモリと、前記吸着ヘッドのＸ軸及びＹ軸
の移動に関わるモータのモータエンコーダ信号を記憶す
るエンコーダ記憶部とこれら記憶部を演算処理及び他の
機器と接続できる機能を有するＣＰＵ部を有している。

【０００９】

【作用】前記部品エッジ検出部は前記レーザ式変位計の
受光量データ又は変位データが所定の参照値を超えてい
るときの始点と終点においてエッジ信号を作ることがで
きるので、このエッジ信号の発生を契機に前記変位デー
タ記憶部のデータ記憶メモリの変位データの書込アドレ
ス信号を順次変位アドレス記憶部のアドレス記憶メモリ
に記憶することができる。演算処理をする場合には前記
変位アドレス記憶部のアドレス記憶メモリに記憶されて
いるアドレスデータを読み出し、このアドレスデータを
用いて変位データ記憶部のデータ記憶メモリから直ちに
必要なデータを読み出して処理ができる。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の一実施例
について詳細に説明する。図１は本発明のレーザ式部品
検査装置を備える電子回路自動生産システムの概略構成
図である。同図において、電子回路自動生産システムは
電子部品実装装置コントローラ１を有し、このコントロ
ーラ１に制御される電子部品吸着装置を備えている。電
子部品吸着装置の要部は吸着ノズル２であり、この吸着
ノズル２によって、例えば、ＩＣチップの如き電子部品
３を吸着する。前記吸着ノズル２は前記電子部品３を吸
着した状態で、所定の平面内の任意の部位に移動させる
ことができるようにしてあり、その位置は前記吸着ノズ
ル２のＸ軸方向の移動に関わるモータと前記吸着ノズル
２のＹ軸方向の移動に関わるモータのそれぞれのモータ
エンコーダ４、５の出力を前記コントローラ１が入力し
内部で処理することによって知り得るようになってい
る。

【００１１】前記電子回路自動生産システムはレーザセ
ンサ６を備えており、このレーザセンサ６の出力は変位
計（レーザ式変位計）７に入力している。この変位計７
の出力はデータ処理部８に入力し、このデータ処理部８
は前記コントローラ１とデータの授受ができるようにし
てある。また、前記データ処理部８は前記モータエンコ
ーダ４、５の出力をそれぞれ入力している。

【００１２】図２はレーザ式部品検査装置の要部ブロッ
ク構成図である。同図において、変位計７はレーザセン
サ６の出力を入力しており、この変位計７は後記のＣＰ
Ｕ部８１からスタート信号７ｄを受けたときに、変位デ
ータ信号７ａと受光データ信号７ｂを同期信号７ｃと共
に順次出力するようになっている。同期信号７ｃの周期
は、例えば、２０μｓである。受光データ信号７ｂは前
記レーザセンサ６に入来する反射光量に応じたデジタル
データであり、前記変位データ信号７ａはＩＣのピンの
浮き等を検出するために最適理想面と実際の測定対象が
いる位置との差の長さのデジタルデータである。

【００１３】前記コントローラ８にはＣＰＵ部８１を設
けてあり、後記の電子回路と内部バスを介してデータの
授受を可能にしてあり、外部の機器ともデータの授受が
できるようにしてある。前記変位計７の変位データ信号
７ａは変位データ記憶部８２のデータ記憶メモリ８２ｂ
に記憶されるようにしてあり、部品エッジ検出部８３の
比較回路８３ｃにも入力している。前記変位計７の受光
データ信号７ｂは前記比較回路８３ｃに入力しており、
前記同期信号７ｃは前記変位データ記憶部８２の書込ア
ドレスカウンタ８２ａに入力している。

【００１４】前記比較回路８３ｃには変位データ用の設
定値（参照値）データ信号８３ａと受光データ用の設定
値（参照値）データ信号８３ｂを入力してあり、前記Ｃ
ＰＵ部８１からの選択信号に応じて変位データ信号に基
づく抽出信号又は受光データ信号に基づく抽出信号のい
ずれかを前記比較回路８３ｃの出力に得られるようにし
てあり、この出力は部品信号８ｄとしてエッジ検出回路
８３ｄに入力している。エッジ検出回路８３ｄは前記比
較回路８３ｃの出力の立ち上がりエッジと立ち下がりエ
ッジとに対応してエッジ信号を生成する。このエッジ検
出回路８３ｄの出力は部品エッジ信号８ｅとして変位デ
ータアドレス記憶部８４の書込アドレスカウンタ８４ａ
に入力している。

【００１５】前記書込アドレスカウンタ８４ａの出力は
エッジカウントアドレス信号８ｆとして前記変位データ
アドレス記憶部８４のアドレス記憶メモリ８４ｂと後記
のエンコーダデータ記憶部８５のＸエンコーダデータ記
憶メモリ８５ａとＹエンコーダデータ記憶メモリ８５ｂ
に入力している。また、前記書込アドレスカウンタ８２
ａの出力は書き込みアドレス信号８ａとして前記データ
記憶メモリ８２ｂと前記アドレス記憶メモリ８４ｂにそ
れぞれ入力している。エンコーダデータ記憶部８５のＸ
エンコーダデータ記憶メモリ８５ａには吸着ノズル２の
Ｘ軸方向の移動に関わるモータのＸ軸モータエンコーダ
信号８ｂを入力しており、Ｙエンコーダデータ記憶メモ
リ８５ｂには吸着ノズル２のＹ軸方向の移動に関わるモ
ータのＹ軸モータエンコーダ信号８ｃが入力している。
そして、前記データ記憶メモリ８２ｂ、前記アドレス記
憶メモリ８４ｂ、前記Ｘエンコーダデータ記憶メモリ８
５ａ及び前記Ｙエンコーダデータ記憶メモリ８５ｂは内
部バスを介して前記ＣＰＵ部８１とデータの授受を可能
にしてある。

【００１６】図３は変位計７の出力信号及び書込アドレ
スカウンタ８２ａの出力信号のタイミングを示すタイム
チャートである。変位計７はスタート信号７ｄをＣＰＵ
部８１から受けると同期信号７ｃを出力すると共にその
タイミングに従って周期的に変位データ信号７ａと受光
データ信号７ｂがデジタル信号で出力される。前記同期
信号７ｃは変位データ信号７ａをデータ記憶メモリ８２
ｂに記憶するのに必要な書込アドレス（変位データアド
レス信号７ａ）を書込アドレスカウンタ８２ａにより生
成するための基になる信号として利用され、先頭番地
（０）からスタート信号が終了するまで（Ｎ番地まで）
順次変位データを記憶する。なお、ｄ０、ｄ１、・・・
ｄｎは各書込みアドレス信号８ａに対応する変位データ
を表し、ｉ０、ｉ１、・・・ｉｎは各書き込みアドレス
信号８ａに対応する受光データ信号を表している。

【００１７】図４は書込みアドレス信号８ａ、Ｘ軸モー
タエンコーダ信号８ｂ及びＹ軸モータエンコーダ信号８
ｃのメモリへの記憶のタイミングを示すタイムチャート
である。この動作は本発明の核心をなす部分である。前
記データ記憶メモリ８２ｂには前述のように順次変位デ
ータ７ａが記憶されて行く。一方、前記比較回路８３ｃ
は前記設定値（参照値８３ａ若しくは参照値８３ｂ）よ
りも前記変位データ７ａ若しくは前記受光データ７ｂの
値が大きい状態を維持している期間に部品信号８ｄを出
力する。この部品信号８ｄを基にして前記エッジ検出回
路８３ｄでは前記部品信号８ｄの立ち上がり時と立ち下
がり時に部品エッジ信号８ｅが生成される。そして、部
品エッジ信号８ｅが出力される都度、前記書込みアドレ
スカウンタ８４ａの出力であるエッジカウントアドレス
信号８ｆにより前記アドレス記憶メモリ８４ｂ、前記Ｘ
エンコーダデータ記憶メモリ８５ａ及び前記Ｙエンコー
ダデータ記憶メモリ８５ｂがアドレッシングされて、前
記アドレス記憶メモリ８４ｂには前記書込アドレス８２
ａの出力、即ち、書込アドレス信号８ａが記憶され、前
記Ｘエンコーダデータ記憶メモリ８５ａにはそのときの
Ｘ軸モータエンコーダ信号８ｂが記憶され、前記Ｙエン
コーダデータ記憶メモリ８５ｂにはそのときのＹ軸モー
タエンコーダ信号８ｃが記憶される。その後、前記書込
アドレスカウンタ８４ａは更新される。なお、前記変位
データ７ａ及び前記受光データ７ｂの値はデジタル値で
あるが図４においては説明の理解を容易にするため便宜
上それらをアナログ波形に準えて表現している。

【００１８】図５は本発明に係るレーザ式部品検査装置
の動作を説明する模式図である。同図において、表は前
記データ記憶メモリ８２ｂを模式的に表しており、０番
地からＮ番地まで前記同期信号７ｃの発生に伴い変位デ
ータが記憶される。そして、部品信号８ｄが立ち上がる
と部品エッジ信号８ｅが発生し、そのとき、前記アドレ
ス記憶メモリ８４ｂに書込みアドレス信号８ａの“８番
地”が記憶される。部品信号８ｄが立ち下がると、再
度、部品エッジ信号８ｅが発生し、今度は、前記アドレ
ス記憶メモリ８４ｂに書込みアドレス信号８ａの“１３
番地”が記憶される。その後、前記部品エッジ信号８ｅ
が発生する都度、前記アドレス記憶メモリ８４ｂには
“１８番地”、“２３番地”及び“２８番地”というよ
うに書込みアドレス信号８ａが記憶される。なお、書込
みアドレス信号８ａと共にモータエンコーダ信号がそれ
ぞれのメモリに記憶されることは前述したとおりであ
る。

【００１９】図６は本発明に係るレーザ式部品検査装置
による処理の結果得られたアドレス記憶メモリ８４ｂ、
Ｘエンコーダデータ記憶メモリ８５ａ及びＹエンコーダ
データ記憶メモリ８５ｂの内容を示す模式図である。同
図において、前記アドレス記憶メモリ８４ｂ、前記Ｘエ
ンコーダデータ記憶メモリ８５ａ及び前記Ｙエンコーダ
データ記憶メモリ８５ｂの“０番地”と“１番地”には
部品１に関する変位データ（８、１３）、Ｘ軸モータエ
ンコーダ信号（Ｘｄ0 、Ｘｄ1 ）、Ｙ軸モータエンコー
ダ信号（Ｙｄ0 、Ｙｄ1 ）がそれぞれ記憶される。ま
た、前記アドレス記憶メモリ８４ｂ、前記Ｘエンコーダ
データ記憶メモリ８５ａ及び前記Ｙエンコーダデータ記
憶メモリ８５ｂの“２番地”と“３番地”には部品２に
関する変位データ（１８、２３）、Ｘ軸モータエンコー
ダ信号（Ｘｄ2 、Ｘｄ3 ）、Ｙ軸モータエンコーダ信号
（Ｙｄ2 、Ｙｄ3 ）がそれぞれ記憶される。このよう
に、以下同様に各部品に関するデータが前記メモリに記
憶される。

【００２０】図７はレーザ式部品検査装置による処理の
結果に基づいて部品の寸法やリードの状態の適否を判定
するための処理フローを示し、同図（ａ）は従来のレー
ザ式部品検査装置によるフローチャートであり、同図
（ｂ）は本発明に係るレーザ式部品検査装置によるフロ
ーチャートである。

【００２１】図７（ａ）において、ステップＳ１では変
位データ記憶部８２のデータ記憶メモリ８２ｂに対する
アドレスを０番地にセットする。次いで、ステップＳ２
でデータを読み出す。次ぎにステップＳ３では隣接のデ
ータ（初回は単にデータの保存のみを行う）との比較を
行い部品のエッジに相当するかどうかを判断する。ステ
ップＳ４では変位量を計測すべき場合の処理を行い、そ
の後前記読みだしアドレスをインクリメントする。変位
量を計測する必要がない場合には前記読みだしアドレス
のインクリメントだけを行う。ステップＳ５でアドレス
の最終番地を超えたかどうかをチェックしてアドレスの
最終番地を超えていない場合には前記ステップＳ２へ戻
って前述の処理を繰り返す。アドレスの最終番地を超え
た場合にはプログラムの実行を終了する。

【００２２】図７（ｂ）において、ステップＰ１では変
位データアドレス記憶部８４のアドレス記憶メモリ８４
ｂに対するアドレスを０番地にセットする。次いで、ス
テップＰ２でデータを読み出す。次ぎに、ステップＰ３
で、この読み出したデータを前記データ記憶メモリ８２
ｂに対するアドレスとして真の変位データを読みだし変
位量の計測を行う。その後前記読みだしアドレスをイン
クリメントし、ステップＰ４でアドレスの最終番地を超
えたかどうかをチェックする。アドレスの最終番地を超
えていない場合には前記ステップＰ２へ戻って前述の処
理を繰り返す。アドレスの最終番地を超えた場合にはプ
ログラムの実行を終了する。このように本発明に係るレ
ーザ式部品検査装置によれば、隣接のデータとの比較を
行い部品のエッジに相当するかどうかの判断を逐一行う
必要はないので非常に処理が速くなる。

【００２３】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、アドレス記憶メモリ８４ｂのアドレスデータを用
いてデータ記憶メモリ８２ｂから直ちに必要なデータを
読み出して処理ができるので、全領域に亘って処理する
必要がなくなり、その所要時間を大幅に短縮することが
可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のレーザ式部品検査装置を備える電子回
路自動生産システムの概略構成図である。

【図２】レーザ式部品検査装置の要部ブロック構成図で
ある。

【図３】変位計７の出力信号及び書込アドレスカウンタ
８２ａの出力信号のタイミングを示すタイムチャートで
ある。

【図４】書込みアドレス信号８ａ、Ｘ軸モータエンコー
ダ信号８ｂ及びＹ軸モータエンコーダ信号８ｃのメモリ
への記憶のタイミングを示すタイムチャートである。

【図５】本発明に係るレーザ式部品検査装置の動作を説
明する模式図である。

【図６】本発明に係るレーザ式部品検査装置による処理
の結果得られたアドレス記憶メモリ８４ｂ、Ｘエンコー
ダデータ記憶メモリ８５ａ及びＹエンコーダデータ記憶
メモリ８５ｂの内容を示す模式図である。

【図７】レーザ式部品検査装置による処理の結果に基づ
いて部品の寸法やリードの状態の適否を判定するための
処理フローを示し、（ａ）は従来のレーザ式部品検査装
置によるフローチャートである。（ｂ）は本発明に係る
レーザ式部品検査装置によるフローチャートである。

【符号の説明】

６ レーザセンサ ７ 変位計 ８１ ＣＰＵ ８２ 変位データ記憶部 ８３ 部品エッジ検出部 ８４ 変位データアドレス記憶部 ８５ エンコーダデータ記憶部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ軸及びＹ軸方向にモータ駆動で移動可
   能な吸着ヘッドに吸着された電子部品の変位をレーザ発
   光部とレーザ受光部とを含み変位データと受光量データ
   をデジタル信号で出力するレーザ式変位計で計測するレ
   ーザ式計測装置に適用されるレーザ式部品検査装置にお
   いて、 前記レーザ式変位計の変位データを記憶する変位データ
   記憶部と、前記レーザ式変位計の受光量データ又は変位
   データから部品エッジ信号を作る部品エッジ検出部と、
   該部品エッジ検出部で作られた部品エッジ信号の発生を
   契機に変位データ記憶部のデータ記憶メモリに書き込ま
   れている変位データの書込アドレス信号を記憶する変位
   アドレス記憶部のアドレス記憶メモリと、前記吸着ヘッ
   ドのＸ軸及びＹ軸の移動に関わるモータのモータエンコ
   ーダ信号を記憶するエンコーダ記憶部とこれら記憶部を
   演算処理及び他の機器と接続できる機能を有するＣＰＵ
   部を有する変位データ処理部を備えるレーザ式部品検査
   装置。