JPH09127007A - 実装基板検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 修正ティーチング作業の際にはこの作業を効
率的に行い得る画面割りに設定し、検査の際には検査を
効率的に行う得る画面割りに設定するようにする。 【解決手段】 制御情報変換部４９は、実装情報変換部
４８から部品の実装情報受けとり、この実装情報から修
正ティーチングの際に必要となる画面割り情報とと、検
査の際に必要となる画面割り情報を形成する。教示デー
タ変換部５０は、実装情報変換部４８が形成された実装
情報と制御情報変換部４９が形成した画面割り情報等で
自動検査を行う教示データを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チップ等多数の部
品がはんだ付けられた実装基板の実装状態の良否を検査
する実装基板検査装置に関し、特にあらかじめ実装基板
検査用ティーチングデータを形成し、この実装基板検査
用ティーチングデータの修正ティーチングおよびこの修
正ティーチングを用いて実装基板を検査する際に、とも
に画面割りを必要とする実装基板検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像処理技術を用いて、プリント
基板上の部品等に対するはんだ付けの良否等を、自動的
に検査する実装基板検査装置が実用化されている。

【０００３】この実装基板検査装置を使用してプリント
基板の実装状態の良否を検査する場合には、検査に先立
ち、プリント基板上のどの位置に、どのような部品がど
のような方向で実装されるかを示す実装情報と、どのよ
うな画面割り／順番で検査を行うか示す制御情報と、実
装された部品毎の検査の基準を示す検査基準とを、プリ
ント基板の種別毎に実装基板検査装置に教示してやる必
要がある。

【０００４】一般に、この種の教示作業は「ティーチン
グ」と呼ばれている。特に、実装情報、制御情報を設定
する作業は「初期ティーチング」と、また、検査基準を
設定する作業は「修正ティーチング」と呼ばれている。

【０００５】上述の実装基板検査装置では、ティーチン
グのために多大な労力と時間とが必要であり、また、こ
の装置が製造ラインに設置されている場合には、ティー
チング作業中、製造ラインを停止せざるを得ず、生産性
が低下するという問題点があった。

【０００６】この問題点を解決するため、プリント基板
に対して異なる仰角方向に配置された複数の光源を有
し、これらの光源でプリント基板を照射し、基板からの
反射光をビデオカメラで撮像して得た画像を観測し、は
んだ付け部分，その傾斜状態等より各部品の位置等の実
装情報を抽出する実装基板検査装置があった。

【０００７】しかしながら、このような実装基板検査装
置では、検査される情報が部品の実装情報のみであっ
て、修正ティーチング作業、すなわち部品の良否を判断
する検査基準の設定を作業者自身が、行う必要があり、
その際、作業者自身が基板の画面割りを適宜行うので、
ティーチングの作業性が悪いという問題点があった。

【０００８】そこで、この問題点を解決するため、上述
の実装基板検査装置において、修正ティーチングにおい
ても、実際の基板検査と同一な画面割り情報で自動検査
を行う実装基板検査装置があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
実施基板検査装置では、修正ティーチングと検査とにお
いて同一の画面割り情報を使用しているので、仮に画面
割り情報が基板１枚あたりの検査時間（以下、単にタク
トタイムという）を最短にするような画面割りルールに
設定されてる場合には、１画面に部品が複雑に入り込む
ため、作業者の修正ティーチング作業の効率が落ちる。

【００１０】一方、作業者の修正ティーチング作業の効
率を落とさないように、部品関係をうまく調整したよう
な画面割りルールに従うと、タクトタイムが落ちるとい
う問題点があった。

【００１１】そこで、本発明は、上述の問題点に鑑み、
修正ティーチング作業の際には、この作業を効率的に行
い得る画面割りに設定し、検査の際には、検査を効率的
に行う得る画面割りに設定する実装基板検査装置を提供
することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため、請求項１記載の発明は、実装基板上の部品の位
置，部品種、大きさ等からなる実装情報を有する実装基
板検査用ティーチングデータをあらかじめ形成し、この
実装基板検査用ティーチングデータの修正ティーチング
およびこの修正ティーチングを用いて実装基板を検査す
る際に、ともに画面割りを必要とする実装基板検査装置
において、上記修正ティーチングの際に必要となる画面
割りを形成する第１の画面割り形成手段と、上記実装基
板を検査する際に必要となる画面割りを形成する第２の
画面割り形成手段とを具備することを特徴とする。

【００１３】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記第１の画面割り手段が、上記実装情報
から上記修正ティーチングの際に必要となる画面割りの
初期解を設定する第１の画面初期解設定手段と、この第
１の画面初期解設定手段で設定された画面割りの初期解
から、最適解を設定する第１の画面最適解設定手段と、
この第１の画面最適解設定手段で設定された最適解に基
づき、撮像移動距離を最小限にする画面の順序付けを設
定する第１の画面順序付け設定手段とを有することを特
徴とする。

【００１４】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記第２の画面割り手段が、上記実装情報
から上記実装基板を検査する際に必要となる画面割りの
初期解を設定する第２の画面初期解設定手段と、この第
２の画面初期解設定手段で設定された画面割りの初期解
から、最適解を設定する第２の画面最適解設定手段と、
この第２の画面最適解設定手段で設定された最適解に基
づき、撮像移動距離を最小限にする画面の順序付けを設
定する第２の画面順序設定手段とを有することを特徴と
する。

【００１５】請求項４記載の発明は、請求項２記載の発
明において、上記第１の画面初期解設定手段が、検査対
象部品の上記実装情報に基づき、この検査対象部品を撮
像範囲に含む画面を検索する第１の検索手段と、この第
１の検索手段が検索した画面を適宜移動させて、上記検
査対象部品と同時に覆うことができる部品が存在するか
否かを判断する第１の初期解判断手段と、この第１の初
期解判断手段が、上記検査対象部品と同時に覆うことが
できる部品が存在すると判断した場合には、上記第１の
検索手段が検索した画面の位置を上記検査対象部品と同
時に覆うことができる位置に変更し、一方、上記検査対
象部品と同時に覆うことができる部品が存在しないと判
断した場合には、もとの画面位置とする第１の画面更新
手段とを有することを特徴とする。

【００１６】請求項５記載の発明は、請求項４記載の発
明において、検査対象部品が、第１の画面更新手段で更
新された画面に覆われている部品でないことを特徴とす
る。

【００１７】請求項６記載の発明において、請求項３記
載の発明において、上記第２の画面初期解設定手段が、
検査対象部品の上記実装情報に基づき、この検査対象部
品を撮像範囲に含む画面を検索する第２の検索手段と、
この第２の検索手段が検索した画面を適宜移動させて、
上記検査対象部品と同時に覆うことができる部品が存在
するか否かを判断する第２の初期解判断手段と、この第
２の初期解判断手段が、上記検査対象部品と同時に覆う
ことができる部品が存在すると判断した場合には、上記
第２の検索手段が検索した画面の位置を上記検査対象部
品と同時に覆うことができる位置に変更し、一方、上記
検査対象部品と同時に覆うことができる部品が存在しな
いと判断した場合には、もとの画面位置とする第２の画
面更新手段とを有することを特徴とする。

【００１８】請求項７記載の発明は、請求項６記載の発
明において、検査対象部品が、第２の画面更新手段で更
新された画面に覆われている部品でないことを特徴とす
る。

【００１９】請求項８記載の発明は、請求項２記載の発
明は、上記第１の最適解設定手段が、上記初期解から一
つの基準画面を読み出し、この基準画面から所定の範囲
内に一部でも含まれる画面を上記初期解から検索する第
１の画面検索手段と、上記第１の画面検索手段で検索さ
れた画面の総数に、それらの画面に覆われた部品の個数
を加算した値を、上記初期解から上記最適解を得るため
の評価値とする第１の評価値算出手段と、この第１の評
価値算出手段で算出された評価値の高い順から低い順
に、上記基準画面と上記第１の画面検索手段で検索され
た画面内にあるすべての部品を、１つの画面で覆うこと
ができるか否かを判断する第１の最適解判断手段と、こ
の第１の最適解判断手段が、上記基準画面と上記第１の
画面検索手段で検索された画面内にあるすべての部品を
１つの画面に覆うと判断した場合には、上記基準画面と
上記第１の画面検索手段で検索された画面を初期解から
削除し、上記基準画面と上記第１の画面検索手段で検索
された画面内にあるすべての部品を覆う画面の位置を上
記初期解に新規に追加し、上記第１の最適解判断手段の
処理を終了させる一方、１つの画面に覆うことができな
いと判断した場合には、上記初期解の上記基準画面位置
を変更せず、上記評価値を１つ下げた値の処理を行わせ
る旨の指示を上記第１の最適解判断手段に出力する第１
の初期解更新手段とを有することを特徴とする。

【００２０】請求項９記載の発明は、請求項３記載の発
明において、上記第２の最適解設定手段が、上記初期解
から一つの基準画面を読み出し、この基準画面から所定
の範囲内に一部でも含まれる画面を上記初期解から検索
する第２の画面検索手段と、上記第２の画面検索手段で
検索された画面の総数を、上記初期解から上記最適解を
得るための評価値とする第２の評価値算出手段と、この
第２の評価値算出手段で算出された評価値の高い順から
低い順に、上記基準画面と上記第２の画面検索手段で検
索された画面内にあるすべての部品を、１つの画面で覆
うことができるか否かを判断する第２の最適解判断手段
と、この第２の最適解判断手段が、上記基準画面と上記
第２の画面検索手段で検索された画面内にあるすべての
部品を１つの画面に覆うと判断した場合には、上記基準
画面と上記第２の画面検索手段で検索された画面を初期
解から削除し、上記基準画面と上記第２の画面検索手段
で検索された画面内にあるすべての部品を覆う画面の位
置を上記初期解に新規に追加し、上記第２の最適解判断
手段の処理を終了させる一方、１つの画面に覆うことが
できないと判断した場合には、上記初期解の上記基準画
面位置を変更せず、上記評価値を１つ下げた値の処理を
行わせる旨の指示を上記第２の最適解判断手段に出力す
る第２の初期解更新手段とを有することを特徴とする。

【００２１】請求項１０記載の発明は、請求項２記載の
発明において、第１の上記画面順序付け手段が、上記最
適解が示す画面のそれぞれの画面間を結ぶ部分経路のう
ち、同一画面を結ばない２つの部分経路を選択して、一
組の部分経路組を形成する第１の部分経路選択手段と、
この第１の部分経路選択手段により形成された互いに異
なる２組の部分経路組のうち、部品経路長が短い部分経
路組を優先して残し、他の組のものを経路の選択候補か
ら削除する第１の経路選択情報削除手段とを有すること
を特徴とする。

【００２２】請求項１１記載の発明は、請求項３記載の
発明において、第２の上記画面順序付け手段が、上記最
適解が示す画面のそれぞれの画面間を結ぶ部分経路のう
ち、同一画面を結ばない２つの部分経路を選択して、一
組の部分経路組を形成する第２の部分経路選択手段と、
この第２の部分経路選択手段により形成された互いに異
なる２組の部分経路組のうち、部品経路長が短い部分経
路組を優先して残し、他の組のものを経路の選択候補か
ら削除する第２の経路選択情報削除手段とを有すること
を特徴とする。

【００２３】本発明によれば、修正ティーチングの際の
画面割りと、実際に基板検査を行う際の画面割りとを有
するため、修正ティーチング作業および実際の基板検査
作業では異なる画面割りで各々の作業が行える。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実装基板検査
装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。

【００２５】図１はこの実施形態に係る実装基板検査装
置の構成を示すブロックである。

【００２６】この実施形態の実装基板検査装置は、例え
ば図２に示すように、両端に電極１００ａを有する角チ
ップ１００，複数のピン１０１ａを有するＩＣ１０１等
でなる多数の部品が実装されたプリント基板１０を撮像
し、その画像により部品のはんだ付け部分の特徴を所定
のパラメータを用いて計測し、このパラメータに基づき
実装部品の実装状態の良否を検査する装置であって、こ
の装置は図１に示すように、ＸＹテーブル１と、投光部
２と、撮像部３と、制御処理部４とから構成されてい
る。

【００２７】ＸＹテーブル１は、検査対象であるプリン
ト基板１０を固定載置するテーブルを備えており、この
テーブルをＸＹテーブルコントローラ５１の制御信号に
基づき、任意の場所に水平移動させるように構成されて
いる。

【００２８】投光部２は、図３に示すように、基板１０
の検査領域の中心Ｏから見た仰角の大きさが、赤色光源
２１、緑色光源２２、青色光源２３の順になるように配
置され、かつ、径の大きさが青色光源２３、緑色光源２
２、赤色光源２１の順となる円環状光源２１，２２，２
３により構成されている。

【００２９】撮像部３は、例えばカラーテレビカメラ
（モノクロでもよい）が用いられ、図３に示すように、
検査領域の真上に配置され、投光部２で照射した赤色
光，緑色光および青色光の検査領域からの反射光を受光
し、この受光した反射光を三原色のカラー信号に変換
し、制御処理部４に出力するように構成されている。

【００３０】制御処理部４は、制御部４１，画像メモリ
４２，部品種テーブル４３，メモリ４４，Ａ／Ｄ変換部
４５，はんだ付け部分検出部４６，判定部４７，実装情
報変換部４８，制御情報変換部４９，教示データ変換部
５０，ＸＹテーブルコントローラ５１，キーボード５
２，表示部５３，プリンタ５４，フロッピディスク装置
５５から構成されている。

【００３１】この制御処理部４は、修正ティーチング作
業の際には、作業者が検査位置に搬入されたプリント基
板１０のカメラ画像を参照しつつ、基板上の各部品に対
応して、検査用の教示データを入力若しくは予め登録し
たおいてものの中から選択した結果をフロッピディスク
装置５５に出力する一方、検査の際にはフロッピディス
ク５５に出力された教示データに基づいて、検査位置に
搬入されたプリント基板１０上の部品を観測し、その観
測情報からその部品の実装状態の良否を検査し、その検
査情報をフロッピディスク装置５５に出力するように構
成されている。

【００３２】ここで、制御部４１は制御処理部４の処理
動作を制御し、画像メモリ４２はＡ／Ｄ変換部４５から
受けた赤色光，緑色光および青色光の画像データを格納
するものである。

【００３３】部品種テーブル４３は、実装部品のはんだ
付け部分の相対的な位置関係を示す情報（以下、部品種
情報という）を格納している。例えば、図４に示す角チ
ップ１００についての部品種情報は、部品本体の両端に
はんだ付け部分Ａを有し、このはんだ付け部分Ａの形状
が半円形状をなしていることを示している。

【００３４】メモリ４４は、ＲＡＭ等を備え、作業エリ
アとして使用されるものである。

【００３５】Ａ／Ｄ変換部４５は、撮像部３から受けた
赤色光，緑色光および青色光でなる画像信号のそれぞれ
をデジタル信号に変換するように構成されている。

【００３６】はんだ付け部分検出部４６は、画像メモリ
４２から画像データを読み出し、この画像データを２値
化，フィルリングおよびラべリング処理等の画像処理を
行って、はんだ候補データを作成するように構成されて
いる。

【００３７】ここで、はんだ候補データとは、基板１０
上の実装部品のはんだ付け部分を特定するデータであっ
て、はんだ付け部分の位置，大きさ等のデータを有す
る。

【００３８】判定部４７は、部品種テーブル４３に予め
登録されている部品種ごとのはんだ付け部分の位置関係
や大きさ等でなる部品種データを参照して、はんだ付け
部分検出部４６が形成したはんだ候補データからはんだ
付け部分を特定し、この特定したはんだ付け部分から部
品種の形状を示す外接矩形を特定し、この特定された外
接矩形から位置関係、大きさ等を推定し、これらを部品
情報としてメモリ４４に出力するように構成されてい
る。

【００３９】実装情報変換部４８は、部品種テーブル４
３に予め登録されている部品種ごとのはんだ付け部分の
位置関係や大きさ等でなる部品種情報を参照して、メモ
リ４４に格納されている部品情報ごとに、部品種，部品
位置，大きさ等の実装情報を出力するように構成されて
いる。

【００４０】制御情報変換部４９は、作業者が修正ティ
ーチング作業を効率的に行う作業優先モードおよび実際
に基板検査を効率的に行う検査優先モードの２つのモー
ドを有しており、各モードとも、部品の実装情報を参照
して、検査するプリント基板１０の画面割りおよび画面
の順序付けでなる制御情報をメモリ４４に出力するよう
に構成されている。

【００４１】ここで、画面割りとは、どの部品とどの部
品を同時に撮像するかを決定し、かつ、撮像の画面位置
を設定することをいい、画面の順序付けとは、画面割り
で設定された複数の画面（以下、画面群という）をどの
ような順番で撮像していくかを設定することをいう。

【００４２】この実施形態では、作業優先モードで使用
される作業優先ルールとして、次のルールが決められて
いる。 ルール １つの部品には１回で検査基準が設定できる
１画面（カメラの視野）内に収まること。 ルール １画面に収まらない大きな部品は、連続して
作業が可能な画面を順序付けること ルール 作業者が望むならば部品種ごとにまとめて作
業できるように１つの画面には、１種類の部品しか収め
ないようにし、かつ、１種類の部品が連続した画面の順
にすること。

【００４３】また、検査優先モードで使用される検査優
先ルールとして、次のルールが決められている。 ルール 画面数が十分に少ないようにすること。 ルール 画面の検査順番はカメラの移動距離が十分に
短いこと。

【００４４】因みに、作業優先モードおよび検査優先モ
ードでの画面割りおよびその画面の順序付けを図５を参
照して説明すると、作業優先モードにおいては、図
（ａ）に示すように実装された部品を有するプリント基
板１０では、図（ｂ）中の画面１では、ルールが適用
されており、図（ｂ）中の画面２から画面３への順序付
けでは、ルールが適用されている。検査優先モードに
おいては、図（ｃ）中の画面１および画面２では、ルー
ルが適用されており、図（ｃ）中の画面３から画面４
への順序付けでは、ルールが適用されている。

【００４５】教示データ変換部５０は、実装情報変換部
４８で得られた実装情報と、制御情報変換部４９で得ら
れた制御情報とから、部品の位置，部品種，部品の大き
さ，画面割り，画面の順序付けからなる教示データを形
成するように構成されている。

【００４６】ＸＹテーブルコントローラ５１は、ＸＹテ
ーブル１上に載置されたプリント基板１０上の検査領域
を任意に設定するための信号を出力するように構成され
ている。

【００４７】キーボード５２は、プリント基板１０を検
査する前に、基板の大きさ，基板の種類，処理モード等
を入力するものである。表示部５３は、キーボード入力
情報、検査時の必要な情報を表示するものである。プリ
ンタ５４は、作業者が必要とする情報を印字出力するも
のである。

【００４８】フロッピディスク装置５５は、ティーチン
グ作業を行って得た教示データを記録しており、この教
示データはプリント基板の検査時に実際に使用される。

【００４９】次に、この実施形態に係る実装基板検査装
置の教示データ作成処理を説明する。

【００５０】図６は初期ティーチング処理を示すフロー
チャートである。

【００５１】作業者が、キーボード５２を操作して教示
対象とする基板名の登録を行い、基板サイズをキー入力
した後、装置の基板搬入口から基板１０を挿入し、ＸＹ
テーブル１まで搬送し（ステップ６１０）、スタートキ
ーを押下すると、ＸＹテーブル１は、ＸＹテーブルコン
トローラ４９の指示に従い、最初に検査する検査領域に
テーブルを移動し、投光部２はこの検査領域に赤色，緑
色および青色光の三原色の光を照射する。

【００５２】撮像部３は、この検査領域から反射された
赤，緑，青色光を撮像し、撮像した赤，緑，青色光のそ
れぞれをカラー信号に変換して、これをＡ／Ｄ変換部４
５に出力し、Ａ／Ｄ変換部４５は、撮像部３からの赤，
緑，青色のカラー信号を受けとり、それぞれデジタル信
号に変換して画像データに変換し、この画像データを画
像メモリ４２に格納する（ステップ６２０）。

【００５３】はんだ付け部分検出部４６は、画像メモリ
４２から画像データを読み出し、この画像データの特
徴、例えば明度、彩度に着目して、この画像データを２
値化，フィルリングおよびラべリング処理等の画像処理
を行いはんだ候補データを形成してこれをメモリ４４に
出力する。

【００５４】次に、判定部４７は、部品種テーブル４３
に予め登録されている部品種ごとのはんだ付け部分の位
置関係や大きさ等でなる部品種データを参照して、はん
だ付け部分検出部４６により形成されたはんだ候補デー
タから部品の形状を示す外接矩形を特定し、この特定さ
れた外接矩形から部品の種別（部品種），部品の位置，
大きさ等を推定し、これらを部品情報としてメモリ４４
に出力する（ステップ６３０）。

【００５５】続いて、実装情報変換部４８は、判定部４
７で形成された部品情報を用いて、各部品の部品種，部
品位置，大きさ等の実装情報をメモリ４４に出力する
（ステップ６４０）。

【００５６】制御情報変換部４９は、メモリ４４に格納
されている実装情報を参照して、修正ティーチング作業
に用いられる画面割りおよび画面の順序付けの設定を行
う「作業優先の制御情報設定処理」を行う。この処理
は、後に詳細に説明する。

【００５７】教示データ変換部５０は、実装情報変換部
４８で得られた実装情報と、制御情報変換部４９で得ら
れた制御情報とから、部品の位置，部品種，部品の大き
さ，画面割り，画面の順序付および検査基準等からなる
教示データを形成し、メモリ４４に出力する（ステップ
６６０）。

【００５８】なお、検査基準には、部品種ごとに経験的
に得られた値、例えば部品種ごとのはんだ付け部分の画
素数をデフォルトとして無条件に設定するようになって
いる。

【００５９】その後、ＸＹテーブル１は、この初期ティ
ーチング用基板を基板搬出口まで搬出し（ステップ６７
０）、初期テーチング処理を終了する。

【００６０】図７は修正ティーチング処理を示すフロー
チャートである。

【００６１】作業者が修正テーチングするサンプル用基
板１０を装置の基板搬入口から挿入し、スタートキーを
押下すると、ＸＹテーブル１は、初期テーチングで得た
教示データに従い、このサンプル基板１０における最初
の検査部品を撮像位置に配置する（ステップ７１０，ス
テップ７２０）。なお、撮像位置に配置され、検査対象
になった部品を、以下、単にカレント部品という。

【００６２】はんだ付け部検出部４６は、撮像部３で撮
像されたカレント部品の画像情報に、輪郭追跡，面積計
測等の画像処理を施して、はんだ候補データを形成し、
これをメモリ４４に格納する。

【００６３】判定部４７は、メモリ４４からはんだ候補
データを読み出し、初期テーチングで得た教示データの
検査基準を参照して、このカレント部品の良否を判定
し、この結果を合否理由とともに、表示部５３に出力す
る（ステップ７３０）。

【００６４】作業者は、表示部５３に表示された合否結
果が、実際の部品のはんだ付け状態を正しく反映してい
るか否かを判断する（ステップ７４０）。

【００６５】作業者は、表示部５３に表示された合否結
果が、実際の部品のはんだ付け状態を正しく反映してい
ると判断した場合には（ステップ７４０；Ｙ）、次の部
品を検査対象にするよう（次の部品をカレントにす
る）、キーボード５２から制御部４１に起動かける（ス
テップ７６０）。

【００６６】一方、正しく反映していないと判断した場
合には（ステップ７４０；Ｎ）、作業者は、表示部５３
に表示された合否理由を加味し、適正と思える検査基準
値をキーボード５２を利用して、当該部品の教示データ
中の検査基準を変更した後（ステップ７５０）、処理を
ステップ７２０に戻し、上述と同様な処理を行う。

【００６７】ステップ７６０において、作業者が次の部
品を検査対象にするようにキーボード５２から制御部４
１に起動をかけると、制御部４１は、メモリ４４に格納
されている教示データを参照して、すべての部品を検査
したか否かを判断し（ステップ７７０）、その結果、検
査が未終了であると判断した場合には（ステップ７７
０；Ｎ）、処理をステップ７２０に戻し、上述と同様な
処理を行う一方、検査が終了したと判断した場合には
（ステップ７７０；Ｙ）、検査優先ルールに従い、検査
優先での画面割りおよび画面の順序付けを設定する「検
査優先での制御情報変換処理」を実行すべき旨の指示を
制御情報変換部４９に出力する。この「検査優先での制
御情報変換処理」は、後に詳細に説明する。

【００６８】制御情報変換部４９は、上述の検査優先ル
ールに従い、検査優先ルールでの画面割りおよび画面の
順序付けを設定する（ステップ７８０）。

【００６９】教示データ変換部５０は、実装情報変換部
４８により形成された各部品の実装情報と、制御情報変
換部４９により設定された制御情報とから、教示データ
を作成し、メモリ４４に出力するとともに、フロッピデ
ィスク装置５５および表示装置５３に出力する（ステッ
プ７９０）。

【００７０】その後、ＸＹテーブル１利用してこのサン
プル基板１０を装置外に搬出し（ステップ７９５）、修
正テーチング処理を終了する。

【００７１】次に、上述したステップス６５０およびテ
ップ７８０に示した制御情報変換処理を説明する。

【００７２】これらの制御情報変換処理はともに、各ル
ールに従い（ステップ６６０では作業優先ルールで、ス
テップ７８０では検査優先ルールに従う）、図８に示す
ように、画面割りおよび画面の順序付けの初期解を求め
る処理（ステップ８１０）（以下、単に初期解設定処理
という）を行い、次に、再び前述した各ルールに従い、
初期解設定処理で設定した画面群から不要な画面を削除
して最適な画面群を決定する処理（以下、単に画面最適
化処理という）を行い（ステップ８２０）、さらに、再
び各ルールに従い、最適化された画面群について検査順
番を設定する（以下、単に画面順序付け処理という）
（ステップ８３０）を行うようになっている。

【００７３】以下、上述したステップ８１０における初
期解設定処理、ステップ８２０における画面最適化処
理、ステップ８３０における画面順序付け処理について
説明する。

【００７４】（１）ステップ８１０における初期解設定
処理について、図９に示すようなフローチャートと、図
１０に示すような説明図とを参照して説明する。

【００７５】ここで、図１０に示したプリント基板上１
０には、図１０（ａ）に示すように、部品１〜部品５が
実装されており、これらの部品１〜部品５の位置、大き
さがすでに実装情報としてメモリ４４に格納されている
ものとする。

【００７６】はじめに、制御部４１は、メモリ４４中の
初期解を出力する領域および作業領域をクリア（初期
化）する（ステップ９１０）。

【００７７】初期化が完了すると、制御情報変換部４９
は、メモリ４４に格納されている部品１の実装情報（位
置，大きさ）を読み出し、図（ｂ）に示すように、この
部品１を撮像範囲に含む画面を検索して画面１を得る
（ステップ９２０）。ここで、画面は固定サイズであ
り、１回の撮像範囲に該当する。

【００７８】次に、制御情報変換部４９は、メモリ４４
に格納されている次に検査対象部品である部品２の実装
情報を読み出した後、読み出された部品２を覆うように
画面１を適宜移動させる（ステップ９３０）。

【００７９】制御情報変換部４９は、画面１によりカレ
ント部品である部品２と部品１とが同時に覆うことがで
きるか否かを判断する（ステップ９４０）。その結果、
制御情報変換部４９は、図１０（ｃ）に示すように、画
面１が部品１のみならず部品２をも覆うことができると
判断した場合には（ステップ９４０；Ｙ）、画面１の位
置をこの位置に変更する一方（ステップ９６０）、画面
１が部品１と同時に部品２を覆うことができないと判断
した場合には（ステップ９４０；Ｎ）、部品１を覆う画
面１以外に、部品２を覆う画面２を中間解に新規に追加
する（ステップ９５０）。

【００８０】ここで、中間解とは、最終的に形成される
画面割り記述する初期解を形成する過程において、随時
形成される画面を記述したものをいう。

【００８１】因みに、上述のステップ９５０と同様な処
理を示したものが、図１０（ｄ）で示されている。ただ
し、図１０（ｄ）では、新規な画面を示す画面２は、部
品３のみを覆う画面であることを示している。

【００８２】このようにして、制御情報変換部４９は、
上述と同様な処理を部品ごとに行っていく（ステップ９
７０）。このとき、制御情報変換部４９は、処理が終了
するごとに、検査が終了したか否かを（検査対象部品が
存在するか否か）判断する（ステップ９８０）。

【００８３】制御情報変換部４９は、検査が終了したと
判断した場合には（ステップ９８０；Ｙ）、中間解を最
終的な初期解としてメモリ４４に出力し（ステップ９９
０）、初期解決定処理を終了する一方、検査対象部品が
未だ終了ていないと判断した場合には（ステップ９８
０；Ｎ），処理をステップ９３０に戻し、上述と同様な
処理を行う。

【００８４】因みに、ステップ９９０においてメモ４４
に出力した初期解が示す画面群の位置は、図１０（ｅ）
では、部品１および部品２を覆う画面１、部品３を覆う
画面２並びに部品４および部品５を覆う画面３であるこ
とを示している。

【００８５】（２）ステップ８２０における画面最適化
処理について、図１１に示すようなフローチャートと、
図１２に示すような説明図を参照して説明する。

【００８６】ここで、図１２に示したプリント基板１０
上には、図１２（ａ）に示すように、初期解として、部
品１を覆う画面１と、部品２を覆う画面２と、部品３お
よび部品４を覆う画面３とを有しているものとする。

【００８７】はじめに、制御情報変換部４９は、メモリ
４４に格納されている初期解から基準画面として画面１
を読み出し（ステップ１１０）、図１２（ｂ）に示すよ
うに、読み出した画面１の中心から、予め定められた半
径内に一部でも含まれる画面を検索する（ステップ１２
０）。

【００８８】その結果、制御情報変換部４９は、画面１
の中心から予め定められた半径内に一部でも含まれる画
面として画面２を検索し、画面１および画面２に覆われ
ている部品を検索し、これらを取り出す（ステップ１３
０）。

【００８９】制御情報変換部４９は、作業優先モードで
は、下記の式（１）を使用し、また、優先モードでは、
式（２）を使用し、評価値を算出する（ステップ１４
０）。

【００９０】次に、制御情報変換部４９は、算出された
評価値の高い順から低い順に、画面１と検索された画面
内にあるすべての部品を、１つの画面で覆うことができ
るか否かを判断する（ステップ１５０）。

【００９１】その結果、制御情報変換部４９は、基準画
面と検索された画面内にあるすべての部品を１つの画面
に覆うと判断した場合には（ステップ１５０；Ｙ）、画
面と検索された画面を初期解から削除し、基準画面と検
索された画面内にあるすべての部品を覆う画面の位置を
初期解に新規に追加し（ステップ１６０）、次の画面を
カレントにする（ステップ１７０）一方、１つの画面に
覆うことができないと判断した場合には（ステップ１５
０；Ｎ）、処理を初期解の基準画面位置を変更せず、評
価値を１つ下げた値の処理を上述と同様にして行う。

【００９２】作業優先モードにおける評価値は次の式で
記述される。 評価値＝総画面数＋部品が複数の画面に別れているときペナルティ……（１） ここで、ペナルティとは、複数の画面で覆われている部
品の数である。

【００９３】検査優先モードにおける評価値は次の式で
記述される。 評価値＝総画面数……（２）

【００９４】因みに、図１２（ｃ）では、画面１に覆わ
れている部品１と画面２に覆われている部品２とが、一
つの画面で覆えるので、画面１と画面２が初期解から削
除され、新たに画面１が初期解に追加される。

【００９５】このようにして、制御情報変換部４９は、
上述と同様な処理を画面ごとに行っていく（ステップ１
７０）。このとき、制御情報変換部４９は、処理が終了
するごとに、次に処理する画面が存在するか否かを判断
する（ステップ１８０）。

【００９６】制御情報変換部４９は、次に処理する画面
が存在すると判断した場合、すなわち処理を終了しない
と判断した場合には（ステップ１８０；Ｎ）、処理をス
テップ１２０に戻し、上述と同様な処理を行う。

【００９７】一方、制御情報変換部４９は、次に処理す
る画面が存在しないと判断した場合、すなわち処理を終
了したと判断した場合には（ステップ１８０；Ｙ）、画
面割りが以前と変化したか否かを判断し（ステップ１９
０）、その結果、変化したと判断した場合には（ステッ
プ１９０；Ｙ）、処理をステップ１１０に戻し、上述と
同様な処理を行う一方、変化していないと判断した場合
には（ステップ１９０；Ｎ）、画面群の画面位置を最適
解としてメモリ４４に出力し（ステップ１９５）、画面
最適化処理を終了する。

【００９８】（３）ステップ８３０における画面順序付
け処理について、図１３に示すようなフローチャート
と、図１４に示すような説明図を参照して説明する。

【００９９】ここで、図１４に示したプリント基板１０
には、図（ａ）に示すように、画面１，画面２，画面
３，画面４および画面５からなる最適解が与えられてい
るものとする。

【０１００】はじめに、制御情報変換部４９は、画面順
序付けのための経路を画面１〜画面５間にランダムに割
り当てる（ステップ３１０）。以下、説明を簡単にする
ため、図（ａ）を図（ｂ）のように抽象化して表示す
る。

【０１０１】次に、制御情報変換部４９は、順番が隣接
しない部分経路を一組として２つを選び出し（ステップ
３２０）、作業優先モードおよび検査優先モードとも、
上述して選び出された２組の中から、基本的には、１組
の部品経路が短いものを優先して残し、他の組のものを
経路の選択候補から削除する（ステップ３３０）。

【０１０２】ただし、部品が大きくて１画面に入り切ら
ない場合には、この部品を覆う画面を連続する経路とす
る。

【０１０３】このようにして、制御情報変換部４９は、
上述と同様な処理を行っていく（ステップ３４０）。こ
のとき、制御情報変換部４９は、処理が終了するごと
に、次の処理が存在するか否かを判断する（ステップ３
５０）。

【０１０４】制御情報変換部４９は、比較する２組の部
分経路が存在すると判断した場合、すなわち処理を終了
しないと判断した場合には（ステップ３５０；Ｎ）、処
理をステップ３３０に戻し、上述と同様な処理を行う。

【０１０５】一方、制御情報変換部４９は、比較する２
組の部分経路が存在しないと判断した場合、すなわち処
理を終了したと判断した場合には（ステップ３５０；
Ｙ）、残った経路を最適な画面順序付けされた経路とし
てメモリ４４に出力し（ステップ１９０）、画面順序付
け処理を終了する。

【０１０６】図１４で上述の処理を具体的に説明する
と、まず図（ｃ）に示すように、画面１と画面２を結ぶ
経路（１−２）と、画面３と画面４を結ぶ経路（３−
４）を１組の部分経路（１−２，３−４）とし、また、
図（ｄ）に示すように、画面１と画面３を結ぶ経路（１
−３）と、画面２と画面４を結ぶ経路（２−４）をもう
１組の部分経路（１−２，３−４）とし、この２組の部
分経路の有する評価値を比較した結果、部分経路（１−
２，３−４）の組の方が評価値が高いので、これを採用
し、部分経路（１−２，３−４）の組を選択候補から削
除する。

【０１０７】次に、同様に、図（ｅ）に示すような部分
経路（１−２，４−５）と図（ｆ）に示すような部分経
路（１−４，２−５）とを比較した結果、部分経路（１
−２，４−５）の組の方が評価値が高いので、これを採
用し、部分経路（１−４，２−５）の組を選択候補から
削除する。

【０１０８】続いて、同様に、図（ｇ）に示すような部
分経路（２−３，４−５）と図（ｈ）に示すような部分
経路（２−４，３−５）とを比較した結果、部分経路
（２−４，３−５）の組の方が評価値が高いので、これ
を採用し、部分経路（２−３，４−５）の組を選択候補
から削除する。

【０１０９】このようにしてすべての部分経路を比較し
た結果、残った部分経路で、図（ｉ）に示すような最適
な画面順序付けされた経路を確定する。

【０１１０】

【発明の効果】上述の発明によれば、修正ティーチング
の際の画面割りと、実際に基板検査を行う際の画面割り
とを有するため、修正ティーチング作業および実際の基
板検査作業では異なる画面割りで各々の作業が行える。

【０１１１】このため、ティーチング作業において１画
面中に部品が複雑に入り込ませないようにして、この作
業を効率的に行わせ一方、検査の際には修正ティーチン
グ作業を考慮せずにタクトタイムを優先させることもで
きる。

【０１１２】従って、作業者の修正ティーチング作業の
負担軽減と検査時間の短縮を同時に実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実装基板検査装置の一実施形態の
構成を示すブロック図。

【図２】部品が実装されたプリント基板の具体例を示す
図。

【図３】図１中に示した投光部および撮像部の構成を示
す概略図。

【図４】図１中の部品種テーブルに格納されている部品
種データの説明図。

【図５】プリント基板の画面割りと画面の順序付けを説
明する説明図。

【図６】初期ティーチング処理を示すフローチャート。

【図７】修正ティーチング処理を示すフローチャート。

【図８】制御情報変換処理を示すフローチャート。

【図９】初期解決定処理を示すフローチャート。

【図１０】初期解決定処理を具体的に説明する説明図。

【図１１】画面最適化処理を示すフローチャート。

【図１２】画面最適化処理を具体的に説明する説明図。

【図１３】画面順序付け処理を示すフローチャート。

【図１４】画面順序付け処理を具体的に説明する説明
図。

【符号の説明】

１ ＸＹテーブル装置 ２ 投光部 ３ 撮像部 ４ 制御処理部 １０ プリント基板 ４１ 制御部 ４２ 画像メモリ ４３ 部品種テーブル ４４ メモリ ４５ Ａ／Ｄ変換部 ４６ はんだ付け部分検出部 ４７ 判定部 ４８ 実装情報変換部 ４９ 制御情報変換部 ５０ 教示データ変換部 ５１ ＸＹテーブルコントローラ ５２ キーボード ５３ 表示部 ５４ プリンタ ５５ フロッピディスク装置

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 実装基板上の部品の位置，部品種、大き
   さ等からなる実装情報を有する実装基板検査用ティーチ
   ングデータをあらかじめ形成し、この実装基板検査用テ
   ィーチングデータの修正ティーチングおよびこの修正テ
   ィーチングを用いて実装基板を検査する際に、ともに画
   面割りを必要とする実装基板検査装置において、 上記修正ティーチングの際に必要となる画面割りを形成
   する第１の画面割り形成手段と、 上記実装基板を検査する際に必要となる画面割りを形成
   する第２の画面割り形成とを具備することを特徴とする
   実装基板検査装置。
2. 【請求項２】 上記第１の画面割り形成手段は、上記実
   装情報から上記修正ティーチングの際に必要となる画面
   割りの初期解を設定する第１の画面初期解設定手段と、 この第１の画面初期解設定手段で設定された画面割りの
   初期解から、最適解を設定する第１の画面最適解設定手
   段と、 この第１の画面最適解設定手段で設定された最適解に基
   づき、撮像移動距離を最小限にする画面の順序付けを設
   定する第１の画面順序付け設定手段とを有することを特
   徴とする請求項１記載の実装基板検査装置。
3. 【請求項３】 上記第２の画面割り形成手段は、上記実
   装情報から上記実装基板を検査する際に必要となる画面
   割りの初期解を設定する第２の画面初期解設定手段と、 この第２の画面初期解設定手段で設定された画面割りの
   初期解から、最適解を設定する第２の画面最適解設定手
   段と、 この第２の画面最適解設定手段で設定された最適解に基
   づき、撮像移動距離を最小限にする画面の順序付けを設
   定する第２の画面順序設定手段とを有することを特徴と
   する請求項１記載の実装基板検査装置。
4. 【請求項４】 上記第１の画面初期解設定手段は、 検査対象部品の上記実装情報に基づき、この検査対象部
   品を撮像範囲に含む画面を検索する第１の検索手段と、 この第１の検索手段が検索した画面を適宜移動させて、
   上記検査対象部品と同時に覆うことができる部品が存在
   するか否かを判断する第１の初期解判断手段と、 この第１の初期解判断手段が、上記検査対象部品と同時
   に覆うことができる部品が存在すると判断した場合に
   は、上記第１の検索手段が検索した画面の位置を上記検
   査対象部品と同時に覆うことができる位置に変更し、一
   方、上記検査対象部品と同時に覆うことができる部品が
   存在しないと判断した場合には、もとの画面位置とする
   第１の画面更新手段とを有することを特徴とする請求項
   ２記載の実装基板検査装置。
5. 【請求項５】 検査対象部品は、第１の画面更新手段で
   更新された画面に覆われている部品でないことを特徴と
   する請求項４記載の実装基板検査装置。
6. 【請求項６】 上記第２の画面初期解設定手段は、 検査対象部品の上記実装情報に基づき、この検査対象部
   品を撮像範囲に含む画面を検索する第２の検索手段と、 この第２の検索手段が検索した画面を適宜移動させて、
   上記検査対象部品と同時に覆うことができる部品が存在
   するか否かを判断する第２の初期解判断手段と、 この第２の初期解判断手段が、上記検査対象部品と同時
   に覆うことができる部品が存在すると判断した場合に
   は、上記第２の検索手段が検索した画面の位置を上記検
   査対象部品と同時に覆うことができる位置に変更し、一
   方、上記検査対象部品と同時に覆うことができる部品が
   存在しないと判断した場合には、もとの画面位置とする
   第３の画面更新手段とを有することを特徴とする請求項
   ３記載の実装基板検査装置。
7. 【請求項７】 検査対象部品は、第２の画面更新手段で
   更新された画面に覆われている部品でないことを特徴と
   する請求項６記載の実装基板検査装置。
8. 【請求項８】 上記第１の画面最適解設定手段は、 上記初期解から一つの基準画面を読み出し、この基準画
   面から所定の範囲内に一部でも含まれる画面を上記初期
   解から検索する第１の画面検索手段と、 上記第１の画面検索手段で検索された画面の総数に、そ
   れらの画面に覆われた部品の個数を加算した値を、上記
   初期解から上記最適解を得るための評価値とする第１の
   評価値算出手段と、 この第１の評価値算出手段で算出された評価値の高い順
   から低い順に、上記基準画面と上記第１の画面検索手段
   で検索された画面内にあるすべての部品を、１つの画面
   で覆うことができるか否かを判断する第１の最適解判断
   手段と、 この第１の最適解判断手段が、上記基準画面と上記第１
   の画面検索手段で検索された画面内にあるすべての部品
   を１つの画面に覆うと判断した場合には、上記基準画面
   と上記第１の画面検索手段で検索された画面を初期解か
   ら削除し、上記基準画面と上記第１の画面検索手段で検
   索された画面内にあるすべての部品を覆う画面の位置を
   上記初期解に新規に追加し、上記第１の最適解判断手段
   の処理を終了させる一方、１つの画面に覆うことができ
   ないと判断した場合には、上記初期解の上記基準画面位
   置を変更せず、上記評価値を１つ下げた値の処理を行わ
   せる旨の指示を上記第１の最適解判断手段に出力する第
   １の初期解更新手段とを有することを特徴とする請求項
   ２記載の実装検査装置。
9. 【請求項９】 上記第２の画面最適解設定手段は、 上記初期解から一つの基準画面を読み出し、この基準画
   面から所定の範囲内に一部でも含まれる画面を上記初期
   解から検索する第２の画面検索手段と、 上記第２の画面検索手段で検索された画面の総数を、上
   記初期解から上記最適解を得るための評価値とする第２
   の評価値算出手段と、 この第２の評価値算出手段で算出された評価値の高い順
   から低い順に、上記基準画面と上記第２の画面検索手段
   で検索された画面内にあるすべての部品を、１つの画面
   で覆うことができるか否かを判断する第２の最適解判断
   手段と、 この第２の最適解判断手段が、上記基準画面と上記第２
   の画面検索手段で検索された画面内にあるすべての部品
   を１つの画面に覆うと判断した場合には、上記基準画面
   と上記第２の画面検索手段で検索された画面を初期解か
   ら削除し、上記基準画面と上記第２の画面検索手段で検
   索された画面内にあるすべての部品を覆う画面の位置を
   上記初期解に新規に追加し、上記第２の最適解判断手段
   の処理を終了させる一方、１つの画面に覆うことができ
   ないと判断した場合には、上記初期解の上記基準画面位
   置を変更せず、上記評価値を１つ下げた値の処理を行わ
   せる旨の指示を上記第２の最適解判断手段に出力する第
   ２の初期解更新手段とを有することを特徴とする請求項
   ３記載の実装検査装置。
10. 【請求項１０】 第１の上記画面順序付け手段は、 上記最適解が示す画面のそれぞれの画面間を結ぶ部分経
    路のうち、同一画面を結ばない２つの部分経路を選択し
    て、一組の部分経路組を形成する第１の部分経路選択手
    段と、 この第１の部分経路選択手段により形成された互いに異
    なる２組の部分経路組のうち、部品経路長が短い部分経
    路組を優先して残し、他の組のものを経路の選択候補か
    ら削除する第１の経路選択情報削除手段とを有すること
    を特徴とする請求項２記載の実装基板検査装置。
11. 【請求項１１】 第２の上記画面順序付け手段は、 上記最適解が示す画面のそれぞれの画面間を結ぶ部分経
    路のうち、同一画面を結ばない２つの部分経路を選択し
    て、一組の部分経路組を形成する第２の部分経路選択手
    段と、 この第２の部分経路選択手段により形成された互いに異
    なる２組の部分経路組のうち、部品経路長が短い部分経
    路組を優先して残し、他の組のものを経路の選択候補か
    ら削除する第２の経路選択情報削除手段とを有すること
    を特徴とする請求項３記載の実装基板検査装置。