JPH0756446B2 - 棒状突起物体の検査方法 - Google Patents

棒状突起物体の検査方法

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JPH0756446B2
JPH0756446B2 JP60032647A JP3264785A JPH0756446B2 JP H0756446 B2 JPH0756446 B2 JP H0756446B2 JP 60032647 A JP60032647 A JP 60032647A JP 3264785 A JP3264785 A JP 3264785A JP H0756446 B2 JPH0756446 B2 JP H0756446B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は自動外観検査に係り、特に板状や棒状などの突
起部品の曲りを検出するのに適した検査方法に関するも
のである。検査対象としては、IC,LSIなど電子部品のリ
ード端子が代表的なものである。
〔発明の背景〕
リード端子の曲りを検査する方法が特開昭59-29499、59
-29500に開示されているいずれもスポツトセンサ、ライ
ンセンサなど単純なセンサを用いて検査出来る方法であ
るが、前者は先端が面状であることが必要で尖鋭な端子
は扱えない。後者は一方向の曲りしか検出できないとい
う問題があつた。また両者とも、所定の速度で送りを行
う機構を必要とするという制約がある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、棒状突起物の形状に制約がなく、任意
方向の曲りを検出でき、かつ停止状態でも検査できる棒
状突起物の検査をする方法を提供することにある。
〔発明の概要〕
上記目的達成のため、本発明では、リード端子をリード
長手方向に対し斜めの方向から撮像し、その先端の画面
内位置を求めることとした。
こうすることによつてどの方向の曲りであつても精度良
く検出できる。第2図によつてこの原理を説明する。図
中1は、被検査リード端子で、その長さ方向の軸と角θ
の方向からテレビカメラ6で撮像する。カメラ6の撮像
レンズ61によつてリード端子の先端の像が撮像面62に出
来る。先端が図中a,b,c,dの方向にずれた場合、その像
は撮像面62において、a′,b′,c′,d′の位置に結像で
きる。もちろん、a,b,c,d以外の例えばaとdを合成し
たようなずれの場合にも対応した結像位置がある。リー
ド端子の長さが変わらず、曲りが小さいときにはリード
先端は近似的にa,b,c,dの面内にあり、結像位置から逆
にその位置を推定することができる。従つて本来のリー
ド先端の結像位置を予め記憶しておけば、結像位置がず
れることによつて曲がつていることが判ることになる。
さらにリード端子の長さが変つたとしても、その結像位
置はa′,b′の方向にずれることになり、検出が可能で
ある。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。本実
施例では2列にリード端子が並んだいわゆるデユアルイ
ンライン形電子部品を例にとつて説明する。図中3がそ
の電子部品であり、その両側に板状のリード端子1,2が
出て折曲げられている。なお、図の紙面に垂直の方向に
リード端子が並んでいる。このリード端子が根元での曲
げの過不足があつたり、移送途中何かにひつかかつたり
して曲り、所定の姿勢になつていないあるいは所定の長
さになつていないと製品として欠陥となるので、これを
検出しなければならない。
このためリード端子1,2の長さ方向とθの角度の方向か
ら各々カメラ6,7で撮像する。θとしては45°前後とす
ればよい。0°,90°近くでは実際上検出が困難とな
る。カメラから見てリード端子の背景となる位置に、半
透明の拡散板4を設置し、照明器5で背後から照明す
る。このようにして、背景像とリード端子板とを明瞭に
区別する。このようにすれば、カメラから見ると、リー
ド端子は明るい背景の中にシルエツト像として写る。
さらに、シルエツト像と背景とのコントラストを確実に
つけるためには、リード端子1のカメラ側の面に光が入
射することを防止すればよい。これは第1図、45に示し
たようなカバーを設けることなどにより簡単に実現する
ことができる。しかし、5の照明が充分明るいものであ
れば、通常このようなことは行なわなくてもよい。
なお、明るい背景を得るためには、必ずしも図の配置で
ある必要はなく、リード端子の背後に明るい面があれば
よい。例えば第3図のように、2枚の白色板4′−1,
4′−2をランプ5′で照明したものであつてもよい。
また、複数の端子の並びを撮像するときには、正常時の
端子先端を結ぶ直線に対し垂直な面内にカメラの光軸が
含まれるようにする。このようにすれば、撮像面におい
て、各端子は同じ倍率で撮像され、以下の処理が容易に
なる。
カメラ6,7の映像信号は、画像処理部8に送り込み、リ
ード端子先端の画面内位置を検出する。その先端の登録
された画面内位置とのずれが許容範囲内であるかどうか
を検査し、許容範囲を越えていれば欠陥とする。いずれ
か1本でも欠陥となつた部品は不良品と判定することと
し、その結果を機構制御部9に送る。機構制御部は、不
良品を別ルートに排出するなどの動作を設定し、被検査
部品の排出と、新らたな被検査部品の供給を行なう。供
給が完了すると、画像処理部8に起動をかける。
次に、画像処理部8における処理について、第4図,第
5図を用いて説明する。第4図はカメラに被検査部品を
撮像したときの画像の例である。ハツチング部分は暗
く、そうでない部分は明るく写り、映像信号を適当な閾
値で容易に2値化することができる。シルエツト像であ
るため、暗部が十分暗くシヤープに2値化することがで
きる。図の例では、片側の列に7本のリード端子がある
もので、その先端は11-1,11-2,…,11-7である。さらに
例において11-2の位置が上に、11-7の位置が右にずれて
いることがわかる。
リード先端の位置検出のために種々の方式が考えられる
が、ここではパターンマツチングによる方法を説明して
おく。この方法においては、画面中14の枠で示す所定の
大きさの部分パターンを可能な全ての位置から切出し、
これを記憶していた同じ大きさの標準パターンとをその
構成点(画素と呼ぶ)毎に照合し、一致した点数を求め
(一致度と呼ぶ)、これが最大となる切出し位置をもつ
て、標準パターンの対応位置とする。第4図のようなリ
ード端子に対しては第5図(a)のような標準パターン
を用いればよい。これは第4図14と同じ大きさに相当す
るものを拡大して書いてあるものである。一致度が全画
面で最大のものを求めるとすると1個のみしか求まらな
いので、画面をリード端子間隔と等しい幅の領域16-1,1
6-2,…,16-7に分割し、部分パターンの中心位置が各領
域の中にあるものの中から一致度最大のものを選ふよう
にすればよい。このようにすれば領域16-1からリード端
子11-1の先端位置が、16-2からリード端子11-2の先端位
置が求まり、以下同様に7本のリード端子の先端位置が
求まる。
規準となる部品におけるリード端子の画像中の位置を記
憶しておき、上記の方法で求めたリード端子の位置と記
憶しておいた位置を比較し、その差が所定の範囲を越え
ているかどうかをチエツクするとよい。
許容すべきずれの範囲は、検査規格で定められた寸法を
画面上の寸法に換算して定めればよい。
なお、第2図におけるa,b方向のずれは斜め方向から見
ているためc,d方向のずれに比べcosθをかけた量に縮少
されている。
第4図において、探索範囲は縦方向に全画面幅としてい
るが、リード端子先端の予想される位置の近傍に限定し
各領域の幅と同等あるいはcosθ倍した領域に限定する
ことによつて処理時間の短縮とノイズによる誤マツチン
グの防止が期待できる。
また、上の説明では部品13の位置が再現性よく画面の内
に決まるとした。しかし、部品3がレールのようなもの
の上をリードの並びの方向にすべらせて供給するような
場合に停止位置に少々のばらつきがあることがあり、そ
のときには、画像中における部品13の水平方向の位置を
決める必要がある。そのため画面上で、リード端子を搭
載している基礎部材に該当する部分に設定した基準ライ
ン15の線上に中心位置のある部分パターンを順次切り出
したものと第5図(b),(c)の標準パターンとの一
致度を求めその最大値を持つ部分パターンの位置から部
品13の左端、右端を決め、それによつて部品のずれ量を
決めることができる。このずれ量に従つてリード端子を
探索するための領域16-1,16-2,…,16-7の水平位置、及
び基準部品のリード端子位置をシフトすることにより調
整できる。
さて、上に説明したパターンマツチングには、多くの演
算処理を必要とし、通常の計算機、マイクロコンピユー
タで処理したのでは検査時間が長くなつてしまう。しか
し、この処理を高速に実行する方法は、特開昭49-11166
5に示され、また領域を分割したときの高速処理につい
ては、特開昭55-157078に示されているのでここでは説
明は省略する。この方法によれば、テレビカメラの1画
面の走査時間以内に7つのリード端子の位置を検出する
ことが可能であり、もう一台のカメラ7による画像から
もう一列のリード端子の位置を求めるものと合わせても
テレビカメラの2走査時間で全てのリード端子の位置を
求めることができる。
パターンマツチングを用いることにより、リード端子の
先端の形状が、丸みを持つもの、尖鋭なものなど、種々
の形であつても、規準製品の画像から先端部の標準パタ
ーンを採取登録することによつて対応できる。
パターンマツチング以外にも、暗部パターンの最上端部
を求める方法は種々考えられる、例えば第4図において
領域16-1を上方からサーチし、最初に出現する暗部パタ
ーンの位置を求めてもよい。さらに水平方向の位置を正
確にするため、その位置から一定距離下つた水平線と暗
部パターンの両端との交点を求めその中点を求めるなど
の方法が考えられる。
以上の説明で、テレビカメラ画面内で対象のab方向のず
れがcd方向のずれに対しcosθに縮小されるとした。θ
が大きくなつたとき、あるいはab方向のずれを精度よく
測定する必要のあるときには次のような方法を採ること
ができる。
一つにはテレビカメラに管球式の撮像素子を用いa′
b′方向の走査の偏向幅を標準より狭くする方法があ
る。別の方法は走査線数を多くする方法、また、a′
b′方向を水平走査方向にとり、水平方向のサンプリン
グ間隔を、走査線間隔より狭くとる方法などを採ること
ができる。
以上の説明ではデユアルインライン形のパツケージのよ
うにリードが2列になつているものについては、2台の
カメラでそれぞれ1列を検査することにしている。カメ
ラを1台ですませるために第6図に示すような構成をと
ることもできる。この構成では左側のリード端子1に対
してミラー46-1,47-1で光路を折曲げ、リード端子1に
対して斜め方向から観測する、右側のリード端子に対し
てはミラー46-2,47-2で光路を折曲げる。その結果、カ
メラからは1″の位置の虚像を見ることになる。この結
果1画面の中に2列のリード端子を写すことができる。
光源5、拡散板4、カバー45は第1図と同様のものでよ
く、第3図のものを用いてもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したごとく、本発明によれば、任意形状の棒状
突起物体の任意方向の曲り、長さの変化などを検査する
ことができる。センサとして標準のテレビカメラを用い
ることができ、高速な判定も可能である。また、曲り量
の定量的な測定も可能であり、曲り修正や統計的なデー
タ蓄積が可能である。
この検査方法により、従来、人間の目視にたよつていた
検査の主要な項目である棒状突起物の検査を自動化する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例を示す図、第2図は本発明
の原理を説明する図、第3図は別の実施例を示す図、第
4図はテレビカメラの画面の一例を示す図、第5図は本
発明の一実施例に用いる標準パターンの例を示す図、第
6図は本発明の他の実施例を示す図である。 1,2……リード端子、3……部品、4……光の拡散板、
6,7……テレビカメラ、8……画像処理部、9……機構
制御部、11……リード端子先端部、16……パターン探索
領域。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】撮像装置により複数の棒状突起物体を撮像
    してその標準形状とのずれを検査する棒状突起物の検査
    方法において、 正常時における上記複数の棒状突起物体のそれぞれの長
    手方向の軸に対して、上記撮像装置の光軸が斜めになる
    向きに上記撮像装置を予め設置し、 上記撮像装置により撮像して得られた画像中の正常時に
    おける上記複数の棒状突起物体の少なくとも1つの先端
    部の部分パターンを標準パターンとして予め記憶してお
    き、かつ、上記複数の棒状突起物体のそれぞれが含まれ
    るように上記画像中に複数の領域を設定し、上記複数の
    棒状突起物体の先端部に対応して複数の標準パターン位
    置をそれぞれ予め記憶しておき、 上記撮像装置により撮像して得られた画像中に設定され
    た上記複数の領域毎に、上記標準パターンと同じ大きさ
    の部分パターンを順次切り出して上記標準パターンと照
    合して最も一致する部分パターンを検出して、上記複数
    の棒状突起物体の先端位置をそれぞれ求め、 予め記憶された上記複数の標準パターン位置と求めた上
    記複数の棒状突起物体の先端位置とをそれぞれ比較する
    ことにより、上記複数の棒状突起物体とその標準形状と
    のずれを検査する、 ことを特徴とする棒状突起物体の検査方法。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項記載の棒状突起物体
    に検査方法において、 上記撮像装置から見て上記複数の棒状突起物体の背後に
    光を拡散する拡散板を予め設置することを特徴とする棒
    状突起物体の検査方法。
  3. 【請求項3】特許請求の範囲第1項記載の棒状突起物体
    の検査方法において、 正常時における上記複数の棒状突起物体の先端部を結ん
    だ直線に対し、垂直な面内に上記撮像装置の光軸が含ま
    れるように上記撮像装置を予め設置することを特徴とす
    る棒状突起物体の検査方法。
  4. 【請求項4】特許請求の範囲第1項記載の棒状突起物体
    の検査方法において、 上記複数の棒状突起物体を搭載している基礎部材の位置
    を求めて上記基礎部材の位置のずれ量を検出し、 上記ずれ量に基づいて上記複数の標準パターン位置と上
    記複数の領域を移動して調整を行なうことを特徴とする
    棒状突起物体の検査方法。
  5. 【請求項5】特許請求の範囲第1項記載の棒状突起物体
    の検査方法において、 上記基礎部材は電子部品であり、上記複数の棒状突起物
    体は複数のリード端子であることを特徴とする棒状突起
    物体の検査方法。
  6. 【請求項6】特許請求の範囲第5項記載の棒状突起物体
    の検査方法において、 上記電子部品はその相対する二辺に複数のリード端子が
    並んだ電子部品であって、 上記撮像装置を上記電子部品の直上に、かつ、上記相対
    する二辺の側方にミラーを設置して撮像光路を折り曲げ
    ることにより、正常時における複数のリード端子のそれ
    ぞれの長手方向の軸に対して上記撮像装置の光軸が斜め
    になるように設置することを特徴とする棒状突起物体の
    検査方法。
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