JPH088598A - 実装検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 実装検査データの作成に際して短時間で正確
な検査データを作成し、さらに、電子部品の外装に付さ
れた文字などを識別することにより誤装着が検知できる
ような機能を備えた実装検査装置を提供する。 【構成】 実装工程１７の次工程に配置され、実装装
置１７で実装された電子部品の回路基板上の実装状態を
検査する実装検査装置１８において、前工程の実装装置
において実装した各電子部品の基本データ２１を実装検
査装置に伝えるデータ通信部１９と、前記基本データか
ら位置や姿勢の検査を含む検査項目と、各検査項目の判
定条件部品識別子のデータとを含む検査データ２４を作
成する検査データ作成部２３と、前記検査データを基に
検査を実施する位置検査部９と、電子部品の部品識別子
を認識検査する識別子検査部１１とを有することを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品を回路基板な
どに実装するラインにおいて、実装装置より実装された
電子部品の回路基板上の実装状態を検査する実装検査装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電子部品を回路基板等に実装
する実装ラインを動作させる場合、実際に電子部品を回
路基板等に実装する実装装置と、実装された部品を検査
する実装検査装置を用いる。実装装置が部品を実装する
動作に関する情報は電子部品毎に、半田塗布、部品の実
装、半田付け等の各工程の動作等から構成される実装デ
ータにより与えられている。実装検査装置が部品を検査
する動作と検査基準の情報は電子部品毎に、半田塗布、
部品の実装、半田付け等の各工程の良否を判定する基準
値により構成されている実装検査データにより与えられ
る。異なった電子回路を製作する際には実装データと実
装検査データの両方を作成する必要がある。また、電子
回路が同一の場合でも、部品の一部を変更する際には実
装データと実装検査データの両方について部品変更に関
する修正を必要とした。

【０００３】この実装検査データ作成の従来例を説明す
る。

【０００４】例えば、特開平５−４８２０号公報に開示
されている「実装検査データ作成装置」の場合を、図３
に基づいて説明する。まず、検査対象の基板上の電子回
路毎に、使用する部品の名称または種類、基板上の各部
品を一つ一つ区別するための回路番号、位置、姿勢など
に関する基本データ３１と、検査時の許容値に関する検
査条件データ３２とを作成し、手動で実装検査データ作
成装置に入力する。この入力に基づいて、前記実装検査
データ作成装置を動作させるマシンデータ３４、すなわ
ち、実装検査データを自動的に作成する。

【０００５】以下に、前記実装検査データ作成装置が作
成するマシンデータ３４の内容を、図４に基づいて説明
する。

【０００６】前記実装検査データ作成装置に前記基本デ
ータ３１と前記検査条件データ３２とが入力されると、
機種振り分け手段３６が、各種の検査に適用される実装
検査装置の機種をリストアップした機種リスト３５を参
照しながら、入力された前記基本データ３１と前記検索
条件データ３２とを振り分けて、半田塗布、部品の実
装、半田付け等の各工程の良否を判定する実装検査装置
を動作させるそれぞれの実装検査装置用の実装検査デー
タを作成する。以下には部品の実装工程の実装検査装置
を動作させる実行検査データについて説明する。

【０００７】前記実装検査データ作成装置は、部品実装
工程の実装検査装置用の実装検査データとして、まず、
入力された検査対象の部品の名称と、その部品を実装す
べき位置の座標値と、基板上の前記の各部品を一つ一つ
区別するための回路番号とをまとめて記録した機種別部
品座標値表３７を作成する。

【０００８】次いで、読出書込処理手段４４が、前記機
種別部品座標値表３７に基づいて、設備マスタデータベ
ース３８を介して設備動作データベース３９にアクセス
し、部品の実装工程の実装検査装置の動作特定に関する
データを読み出す。

【０００９】また、前記読出書込処理手段４４が、前記
機種別部品座標値表３７に記録された部品の種類または
名称（部品コード）をインデックスとして、部品マスタ
ーデータベース４０を介して部品形状データベース４１
にアクセスし、各部品毎に部品形状に関するデータを読
み出す。

【００１０】さらに、前記読出書込処理手段４４が、前
記機種別部品座標値表３７に記録された各部品に対し
て、前記検査条件データ３２の情報に基づいて、各部品
を検査する条件をまとめて、検査条件表４２を作成し、
この検査条件表４２の検査コードを介して検査条件デー
タベース４３にアクセスし、部品を検査する際の許容値
などの検査条件に関するデータを読み出す。

【００１１】以上のようにして、前記機種別部品座標値
表３７に基づき、各種のデータベースにアクセスして、
所要のデータが読み出され、これに続いて、前記読出書
込処理手段４４が、前記の読み出されたデータに基づい
て、実装すべき各部品毎に、前記の基板上の各部品を一
つ一つ区別するための回路番号と検査条件とを書き込ん
だ個別部品配列表４５を作成する。

【００１２】上記のようにして、個別部品配列表４５が
作成されると、マシンデータ変換手段４６が、前記機種
別部品座標値表３７から各部品の回路番号と名称と座標
とを順次読み出し、これらの読みだしたデータと、前記
個別部品配列表４５から読み出した検査条件等のデータ
とを、前記マシンデータ３４に変換する。

【００１３】前記マシンデータ３４は、座標値に対応し
たＮＣデータ、部品の種類に対応したパーツデータ、実
装検査時の許容条件等を示す検査条件データ等で構成さ
れる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来例
の構成では、実装データと実装検査データが別々になっ
ているため、異なった電子回路を制作する際には実装デ
ータとは別に、実装検査データを作成する必要がある。
同じ電子回路でも、一部の部品を変更する際にも実装デ
ータと実装検査データの両方を修正しなくてはならな
い。ここで実装検査データの作成の基となる検査条件デ
ータ３２は基本データ３１に記録された各部品毎に指定
しなくてはならないので、制作する電子回路が変更され
る際や一部の部品を変更する際に作業者が入力あるいは
修正する作業量は多くなり、時間がかかるばかりでな
く、デバッグ処理も含め、作業者にかかる負担も大きく
なるという問題点がある。

【００１５】また、上記の従来例では実装された電子部
品の位置ずれや姿勢の良否についての検査は行われてい
たが、その際に良品と判定された電子部品が所定の電子
部品であるかどうかを判定する手段を持っていなかった
ので、多品種少量生産の時の部品交換の人的ミスや部品
カセット内の電子部品の違い等に起因する誤部品の装着
を検知できないという問題点を有している。

【００１６】本発明は、上記の問題点を解決し、実装検
査データの作成に際して時間と熟練度を必要とせず、か
つ、誤部品を確実に検知できるような機能を備えた実装
検査装置を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために、外装に部品識別子が付された電子部品を
少なくとも一部に含む電子部品群を装着する実装工程の
次工程に配置され、実装装置で実装された電子部品の回
路基板上の実装状態を検査する実装検査装置において、
前工程の実装装置において実装した各電子部品の部品コ
ードと位置と姿勢とを含む基本データを前記実装装置か
ら実装検査装置に伝えるデータ通信部と、前記部品コー
ドをインデックスとした部品識別子のデータとその部品
の検査判定条件とを含むデータが記載されたデータベー
ス部と、前記基本データと前記基本データに記載された
電子部品の部品コードに基づいて前記データベース部を
検索して得られるデータから、各電子部品の位置および
姿勢の検査項目と、部品識別子の検査項目と、各検査項
目の検査判定条件とを含む検査データを作成する検査デ
ータ作成部と、前記検査データの位置および姿勢の検査
項目とその検査判定条件とに基づいて位置や姿勢のずれ
を検査する位置検査部と、前記検査データの部品識別子
の検査項目とその検査判定条件とに基づいて電子部品の
部品識別子を認識検査する識別子検査部とを有すること
を特徴とする。

【００１８】また本発明は、実装装置から伝えられる基
本データには各電子部品の形状のデータが含まれてお
り、データベース部のデータには部品コードをインデッ
クスとした形状に関する検査判定条件が含まれており、
検査データ作成部で作成される検査データには形状に関
する検査項目とその検査判定条件とが含まれており、か
つ前記形状の検査項目と検査判定条件に基づいて各電子
部品の形状を検査する形状検査部を有するように構成す
ると好適である。

【００１９】また本発明は、データベース部のデータに
は部品コードをインデックスとした形状のデータとその
形状に関する検査判定条件とが含まれており、検査デー
タには形状に関する検査項目とその判定条件とが含まれ
ており、かつ前記形状の検査項目と検査判定条件に基づ
いて各電子部品の形状を検査する形状検査部を有するよ
うに構成すると好適である。

【００２０】また本発明は、位置検査部で良と判定され
た電子部品についてのみ、識別子判定検査部で部品識別
子を認識検査するように構成すると好適である。

【００２１】さらに、形状検査部では誤部品が装着され
ていることが検出できない類似形状の電子部品がある電
子部品についてのみ、識別子検査部で部品識別子を認識
検査するように構成する好適である。

【００２２】

【作用】本発明の実装検査装置は、データ通信部が、前
工程の実装装置から実装した電子部品の部品コードと位
置と姿勢を含む基本データを実装検査装置に伝え、検査
データ作成部で前記基本データの部品コードをインデッ
クスにして、データベースを検索し、検査判定条件や部
品識別子の有無や部品識別子が有る場合には部品識別子
のパターン等の情報を付け加えて検査データを作成する
ので、手作業による実装検査装置用のデータの入力が省
略でき、短時間で正確な実装検査装置の検査データを作
成することができる。

【００２３】また、前記基本データから文字やバーコー
ドなどの部品識別子が付されている電子部品に関し、識
別子検査部において部品識別子の検査を行うので、誤部
品が装着されているか否かの検査が可能となる。

【００２４】また、実装装置から送られてくる基本デー
タに実装した電子部品の形状に関するデータが含まれて
いて、データベースには部品コードをインデックスとし
て形状に関する検査判定条件が記録されている場合、こ
の形状に関するデータとデータベースから得られる部品
の形状に関する検査判定条件とを検査データに含ませる
ことにより、形状判断を行い、誤部品の装着を検知する
ことが可能になる。

【００２５】また、実装装置から送られてくる基本デー
タに実装した電子部品の形状に関するデータが含まれて
いない場合でも、部品コードをインデックスとしてデー
タベースに部品の形状に関するデータと検査判定条件と
が記録されている場合、検査データにこれらを含ませる
ことにより、形状判断を行い、誤部品の装着を検知する
ことが可能になる。

【００２６】また、部品識別子の認識処理は他の処理に
比べて時間を要する。本発明の実装検査装置において、
位置ずれや姿勢のずれなどの検査が良の電子部品につい
てのみ、実装された電子部品に付されている部品識別子
を識別子検査部で認識検査するように構成すれば、不必
要な認識検査を省くことができ、能率良く検査を行うこ
とができる。

【００２７】また、本発明の実装検査装置において、形
状判断では誤部品の装着が検出できない類似形状の電子
部品がある電子部品についてのみ、実装された電子部品
に付されている部品識別子を識別子検査部で認識するよ
うに構成すれば、形状判断だけで十分に部品の識別をで
きるものについての識別子検査を省くことができ、能率
良く検査を行うことができる。

【００２８】

【実施例】本発明の実施例について図１に基づいて説明
する。

【００２９】本実施例の構成を示す図１において、１７
は実装検査装置１８の前工程の実装装置、１９は実装装
置１７の基本データ２０を実装検査装置１８に伝送する
データ通信部である。２０は基本データであり、部品の
名称、種類などに関してその部品を特定するコードであ
る部品コード２１や位置（基板上の座標）や姿勢に関す
る情報２５を含んでいる。２２はデータベースであり、
部品コード２１をインデックスとした構成を取ってお
り、検査判定条件や部品識別子の情報が含まれている。
２３は基本データ２０から得られる位置と姿勢の情報２
５とデータベース２２から得られる検査判定条件と部品
識別子のデータ２６とを結合して検査データ２４を作成
する検査データ作成部であり、２４は検査データであ
り、位置、姿勢、部品識別子のデータ、検査判定条件等
が含まれている。

【００３０】また、１はプリント基板、２はプリント基
板１上に印刷されたクリーム半田、３はプリント基板１
上に実装された電子部品、４はプリント基板１のランド
である。また、５はカラーカメラ、６は照明、７はカラ
ーカメラ５で撮像したカラー映像信号を２値化データに
変換するＡ／Ｄ変換部、８はクリーム半田２と電子部品
３の境界、および、電子部品３とランド４との境界を検
出し、検出された各境界から部品の有無と姿勢のずれと
位置ずれを算出する位置ずれ算出部、９は位置ずれ算出
部８で算出された情報を基に、あらかじめ検査データ２
４に設定されている位置や姿勢に関する検査判定条件と
比較して、電子部品の実装状態の良否の判定をする位置
検査部である。

【００３１】また、１１は電子部品の外装に付された文
字やバーコード等の部品識別子の付されている範囲を限
定し部品識別子を認識された部品識別子と検査データ２
４とを照合して誤部品の検出を行う識別子検査部であ
る。１２は位置検査部９による検査結果と識別子検査部
１１による検査結果を総合して部品装着の良と不良を判
定する判定部である。

【００３２】また、１３は判定部１２が判定した結果を
格納する検査結果記憶部、１４は判定部１２において不
良と判定された場合にＮＧ処理を行うＮＧ処理部であ
る。

【００３３】次に本実施例の検査データ作成部の動作を
図１に基づいて説明する。

【００３４】データベース２２には部品コード２１をイ
ンデックスとして部品の種類や検査条件、部品識別子の
有無、部品識別子のパターン等をあらかじめ入力してお
く。

【００３５】実装装置のデータを作成する際に用いられ
るデータベースを構築する際、データの項目として上記
の項目を設けておくと、検査装置用に、特別なデータベ
ースを作成することなしに、データを共用することがで
き、データベースの保守性を高めることができる。部品
コード２１をインデックスとして部品の種類を検索し、
この部品の種類をインデックスとして部品識別子に関す
るデータや検査条件等を検索するリレーショナル構造を
持ったデータベースを用いてもよい。使用する部品は過
去に利用したデータをそのまま利用することが多いの
で、リレーショナル構造のデータベースをもたせると、
新規に回路を制作するときや既存の回路を修正するとき
にデータベースに追加、修正しなくてはならないデータ
は全くないか、あっても僅かである。部品の種類をイン
デックスとするデータベースは実装装置のデータを作成
する際のデータベースとも共用することができる。

【００３６】データ通信部１９が、前工程の実装装置１
７からプリント基板上に実装した電子部品の一つ一つを
区別するための部品コード２１と、位置と、姿勢を含む
基本データ２０を実装検査装置１８に伝える。実装検査
装置１８では、受け取った基本データの部品コード２１
をインデックスとしてデータベース２２を検索し、検査
判定条件や部品識別子の有無や部品識別子が付されてい
る場合には部品識別子のパターン等の情報をデータベー
スから取り出す。こうして得た検査判定条件や部品識別
子のデータ２６と、前記基本データ２０から得られる位
置や姿勢の情報２５とを結合して検査データ２４を作成
する。

【００３７】次に本実施例の検査の動作を図１に基づい
て説明する。

【００３８】カラーカメラ５が撮像したカラー映像信号
を、Ａ／Ｄ変換部７が２値化データに変換し、位置ずれ
算出部８が、ランド４、クリーム半田２、電子部品３の
それぞれの輪郭を追跡し各境界を検出し、この検出され
たそれぞれの輪郭から部品の有無を調べ、姿勢のずれや
位置ずれの量を算出する。位置検査部９が、前記位置ず
れ算出部８が算出した情報を基に、位置検査部９におい
て、検査データ２４に記録されている検査判定条件・許
容値と比較して、装着状態の良否を判定して検査する。
この検査では、部品の装着があれば良とし、装着が無け
れば不良とする欠品検査、算出された姿勢や位置のずれ
が許容値よりも小であれば良とし大であれば不良とする
位置ずれ検査などが含まれる。

【００３９】識別子検査部１１では、前記検査データ２
４に基づいて、部品識別子の認識と検査を行う。先ず、
部品識別子が検査する部品に付されているか否かを判別
し、部品識別子が付されていない部品に関しては良と判
定する。部品識別子が付されている部品に関しては、部
品識別子が付されている範囲を限定し、その範囲内の文
字やバーコードなどの部品識別子のパターンを認識す
る。さらにこのように認識されたパターンと部品検査デ
ータの部品識別子のパターンとを比較し、一致すれば良
と判定し、検査結果記憶部１３に記憶する。一致しなけ
れば誤部品が装着されたことになり、不良と判定する。
部品に多くの文字が記されている場合など、外装による
部品識別が複雑なときは最も重要な部品識別子が付され
ている範囲をウインドウとして設定し、そのウインド内
の部品識別子を検査データ２４の部品識別子のデータと
比較するようにしてもよい。

【００４０】判定部１２では位置検査部による検査結果
と、識別子検査部による検査結果とを総合して一つでも
不良の項目が合った場合、装着が不良と判定し、ＮＧ処
理部１４で処理をＮＧ処理を行う。全て良と判定された
場合は検査結果記憶部１３に記録する。

【００４１】上記の構成と動作をする実施例において、
制作する回路が異なっても、実装装置のデータを変更す
るだけで、検査装置のための検査データは自動的に作成
されるので、検査装置のための手作業による検査データ
作成を省略することができ、実装装置と矛盾のない正確
な検査データを短時間で作成することができる。

【００４２】また、位置検査部で不良と判定され場合に
は、識別子認識部や識別子検査部に処理を渡さずに、直
接ＮＧ処理部１４で処理するようにしてもよい。識別子
検査部での識別子の認識の処理は時間がかかるので、不
必要な識別子認識処理を省くことができるので、検査が
能率的に行える。

【００４３】また、基本データ２０に形状に関するデー
タが含まれていて、データベース２２に形状に関するデ
ータが含まれている場合、これらの情報を検査データ２
４に記録し、前記位置ずれ算出部８において部品の輪郭
を認識する際に、部品の形状を認識させて、前記検査デ
ータ２４に記載の部品形状データと比較する形状検査部
を有することで、形状による検査が行える。この形状検
査部では誤部品が装着されていないかどうかを検査す
る。位置ずれ算出部では位置や姿勢のずれを算出する際
に輪郭を認識する処理が行われているので、形状認識に
よる負荷はそれほど高くはない。部品の形状に関するデ
ータは基本データに含まれていなくても、データベース
２２に部品コードをインデックスとする形式で記載され
ているものを利用してもよい。

【００４４】本発明の実装検査装置の第２実施例を図２
に基づいて説明する。

【００４５】本実施例は、不要な識別子検査部を無くし
て、検査の能率を向上するためのものである。

【００４６】他の部分は第１実施例と同様であるが、図
２のフローチャートに示すように、部品識別子による部
品の識別が必要な部品についてのみ行う。

【００４７】ステップ＃１において、検査データの入力
があるとステップ＃２において、制御部が各電子部品の
形状分類を行う。この分類は、その電子部品には、形状
が類似した物があり、形状の検査では誤部品を検出でき
るものか否かを分類する。前者についてはステップ＃９
の形状のみの検査を行い、後者についてはステップ＃３
以下の部品認識を行う。

【００４８】ステップ＃３において部品認識モードにな
り、ステップ＃４において部品認識のための範囲の設定
が行われ、部品識別子が付されている範囲が限定され
る。ステップ＃５において、部品識別子のパターンが認
識され、ステップ＃６において認識された部品識別子パ
ターンが検査データと比較される。

【００４９】

【発明の効果】本発明の実装検査装置は、実装装置から
基本データを実装検査装置に伝えるデータ通信部を設け
ることにより、実装検査データを作成するための手作業
が省略でき、短時間で正確な実装検査データを作成する
ことができるという効果を奏する。さらに、電子部品の
外装に付された部品識別子を認識することにより電子部
品の誤装着を検知できるという効果を奏する。

【００５０】また、本発明の実装検査装置は、形状検査
部で電子部品の形状を認識検査することで電子部品の誤
装着を検査することができる。

【００５１】また、本発明の実装検査装置は、位置検査
部の検査結果が良の電子部品についてのみ、実装された
電子部品に付されている部品識別子を識別子認識部に認
識させるので、不必要な部品識別子の認識を行うこと無
く、能率良く検査を行うことができるという効果を奏す
る。

【００５２】また、本発明の実装検査装置は、形状検査
部では誤部品が検知できない類似形状の電子部品に関し
てのみ、実装された電子部品に付されている部品識別子
を識別子検査部で認識検査させるので、不必要な部品識
別子の認識を行うこと無く、能率良く検査を行うことが
できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実装検査装置の第１実施例の構成を示
すブロック図。

【図２】本発明の実装検査装置の第２実施例の動作の要
部を示すフローチャート。

【図３】実装検査装置の動作を設定するマシンデータの
構成を示すブロック図。

【図４】実装検査装置の従来例の構成を示すブロック
図。

【符号の説明】

１ プリント基板 ２ クリーム半田 ３ 電子部品 ４ ランド ５ カラーカメラ ６ 照明 ７ Ａ／Ｄ変換部 ８ 位置ずれ算出部 ９ 位置検査部 １１ 識別子検査部 １２ 判定部 １３ 検査結果記憶部 １４ ＮＧ処理部 １７ 実装装置 １８ 基本データ受信手段 １９ データ通信部 ２０ 基本データ ２１ 部品コード ２２ データベース ２３ 検査データ作成部 ２４ 検査データ ２５ 位置と姿勢の情報 ２６ 検査判定条件と部品識別子のデータ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外装に部品識別子が付された電子部品を
   少なくとも一部に含む電子部品群を装着する実装工程の
   次工程に配置され、実装装置で実装された電子部品の回
   路基板上の実装状態を検査する実装検査装置において、 前工程の実装装置において実装した各電子部品の部品コ
   ードと位置と姿勢とを含む基本データを前記実装装置か
   ら実装検査装置に伝えるデータ通信部と、 前記部品コードをインデックスとした部品識別子のデー
   タとその部品の検査判定条件とを含むデータが記載され
   たデータベース部と、 前記基本データと前記基本データに記載された電子部品
   の部品コードに基づいて前記データベース部を検索して
   得られるデータから、各電子部品の位置および姿勢の検
   査項目と、部品識別子の検査項目と、各検査項目の検査
   判定条件とを含む検査データを作成する検査データ作成
   部と、 前記検査データの位置および姿勢の検査項目とその検査
   判定条件とに基づいて位置や姿勢のずれを検査する位置
   検査部と、 前記検査データの部品識別子の検査項目とその検査判定
   条件とに基づいて電子部品の部品識別子を認識検査する
   識別子検査部とを有することを特徴とする実装検査装
   置。
2. 【請求項２】 実装装置から伝えられる基本データには
   各電子部品の形状のデータが含まれており、データベー
   ス部のデータには部品コードをインデックスとした形状
   に関する検査判定条件が含まれており、検査データ作成
   部で作成される検査データには形状に関する検査項目と
   その検査判定条件とが含まれており、かつ前記形状の検
   査項目と検査判定条件に基づいて各電子部品の形状を検
   査する形状検査部を有する請求項１記載の実装検査装
   置。
3. 【請求項３】 データベース部のデータには部品コード
   をインデックスとした形状のデータとその形状に関する
   検査判定条件とが含まれており、検査データ作成部で作
   成される検査データには形状に関する検査項目とその検
   査判定条件とが含まれており、かつ前記形状の検査項目
   と検査判定条件に基づいて各電子部品の形状を検査する
   形状検査部を有する請求項１記載の実装検査装置。
4. 【請求項４】 位置検査部で良と判定された電子部品に
   ついてのみ、識別子検査部で部品識別子を認識検査する
   ように構成した請求項１、２または３記載の実装検査装
   置。
5. 【請求項５】 形状検査部で誤部品が装着されているこ
   とが検出できない類似形状の電子部品がある電子部品に
   ついてのみ、識別子検査部で部品識別子を認識検査する
   ように構成した請求項２、３または４記載の実装検査装
   置。