JPH095033A - 印刷配線板の実装部品検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 実装部品の特徴が異なっても同じ規格の部品
であれば、部品が正規の部品であるか否かの判断、部品
の位置ずれおよび極性の反転を検出することができるも
のである。 【構成】 印刷配線板に実装された検査対象部品の画像
と、予めメモリ内に記憶された比較対象部品との画像を
比較して部品の良否を検査する装置において、前記メモ
リ内に同一規格の比較対象部品における形状やマーク等
の相違する複数の画像を記憶し、前記検査対象部品の画
像と前記複数個の比較対象部品の画像との比較を順次行
い、検査対象部品と比較対象部品とが一致するか否かの
判定を行う印刷配線板の実装部品検査装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、印刷配線板におけるク
リーム半田上、あるいは半田付けが終了した実装印刷配
線板上の部品の欠品検査、部品が所定の部品であるか否
かの検査、および実装された部品の極性が反転していな
いかの検査を行うための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】印刷配線板上に実装される部品として
は、ＩＣ、チップ型抵抗、チップ型コンデンサ等があ
り、これらの部品が欠品していなか、位置ずれを生じて
いないか、前記ＩＣ（特にフラットパケージＩＣ）が上
下左右で反転あるいはコンデンサの極性が反転していな
いかを、画像処理によって検査する装置が開発されてい
た。

【０００３】すなわち、予め正規の部品を正規の位置に
半田付けした基準となるべき実装印刷配線板の、各部品
毎の画像を第１の画像メモリに記憶しておき、検査すべ
き実装印刷配線板の各部品毎の画像を第２の画像メモリ
に記憶し、この第２の画像メモリと前記第１の画像メモ
リとを比較して、欠品、部品の位置ずれおよび極性の反
転を検査していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した第
１の画像メモリに記憶する部品の画像としては、該画像
の色や文字の特徴を捉えて記憶するものであるが、各部
品は同一製造会社においても製造時期、製造ラインによ
って前記特徴が異なることがあり、ましてや製造会社が
異なると前記特徴は著しく相違した部品となる。

【０００５】そのため、従来の検査装置にあっては、部
品の規格は同じであるが製造時期や製造会社の相違によ
る前記特徴が異なると、部品の規格が違うとしてＮＧを
出力してしまうといった問題があった。

【０００６】本発明は前記した問題点を解決せんとする
もので、その目的とするところは、実装部品の特徴が異
なっても同じ規格の部品であれば、部品が正規の部品で
あるか否かの判断、部品の位置ずれおよび極性の反転を
検出することができる印刷配線板の実装部品検査装置を
提供せんとするにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の印刷配線板の実
装部品検査装置は前記した目的を達成せんとするもの
で、その手段は、印刷配線板に実装された検査対象部品
の画像と、予めメモリ内に記憶された比較対象部品との
画像を比較して部品の良否を検査する装置において、前
記メモリ内に同一規格の比較対象部品における形状やマ
ーク等の相違する複数の画像を記憶し、前記検査対象部
品の画像と前記複数個の比較対象部品の画像との比較を
順次行い、検査対象部品と比較対象部品とが一致するか
否かの判定を行うものである。

【０００８】また、前記比較対象部品が極性を有する部
品である場合には、前記検査対象部品と比較対象部品と
が一致したとの判断が行われた後、前記メモリ内に記憶
された同一規格の極性を有する比較対象部品における極
性を示す画像と検査対象部品の画像との比較を行い、検
査対象部品と比較対象部品とが一致するか否かの判定を
行うことを特徴とし、かつ、前記比較対象部品の画像と
検査対象部品の画像との比較において、一致した比較対
象部品の画像を、次回の比較において最優先順位画像と
したことを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】前記した如く構成した本発明の印刷配線板の実
装部品検査装置は、形状やマーク等の外観が異なる同一
規格の比較基準となる比較対象部品の複数画像をメモリ
に記憶しておき、この複数の比較対象部品の画像と検査
対象部品の画像とを順次比較し、一致したときにＯＫと
の判断を行い、かつ、全ての比較対象部品の画像との比
較において一致しない場合にはＮＧとの判断を行うもの
である。

【００１０】また、検査部品が極性を有する場合には、
極性を示す表示をも含めて前記メモリ内に記憶してお
き、前記一致の判断においてＯＫとの結果が出たのち
に、この極性を示す表示を含む比較対象部品の画像と検
査対象部品の画像とを比較し、一致したときにＯＫとの
判断を行い、かつ、全ての比較対象部品の画像との比較
において一致しない場合にはＮＧとの判断を行うもので
ある。

【００１１】また、前記２つの比較判断において一致し
た比較対象部品の画像を次回の比較における最優先順位
画像とすることにより、比較判断時間の短縮が図れるも
のである。

【００１２】

【実施例】以下、本発明に係る印刷配線板の実装部品検
査装置の一実施例を図面と共に説明する。図１は駆動装
置と検査装置のブロック図を示し、１は検査対象印刷配
線板２を載置する載置台、３はビデオカメラ４をＸ軸方
向およびＹ軸方向に移動させるＸ−Ｙステージ、５はＸ
−Ｙステージ３に取付けられ、前記対象基板２を照明す
る照明装置である。

【００１３】６は前記Ｘ−Ｙステージ３を駆動させるコ
ントローラ７の制御部と、部品が実装された基準印刷配
線板の画像を前記ビデオカメラ４より取り込んで、各部
品の配置および各部品における形状やマーク等の特徴を
記憶する第１のメモリと、検査対象印刷配線板の画像を
記憶する第２のメモリと、前記第１のメモリの画像と前
記第２のメモリの画像とを比較し、部品の位置ずれ、部
品の欠品検査、部品が所定の部品であるか否かの判断お
よび実装された部品の極性が反転していないかの判断を
行う制御装置である。

【００１４】なお、前記第１のメモリは１つの部品につ
いて実装されると思われる複数種類の部品（同一規格の
部品であっても形状やマーク等の特徴が相違する部品お
よび極性を示すマーク等が相違する部品）の画像が記憶
されている。８は前記制御装置６によって得られた前記
判断結果を表示するＰＣモニタ、９は前記ビデオカメラ
４よりの画像を表示する画像モニタである。

【００１５】次に、前記した構成に基づいて動作を説明
する。図２は印刷配線板に塗布されたクリーム半田上に
実装された極性を有さない部品が、予め定められた規定
の部品であるか否かを検査するための全体のフローチャ
ート図である。

【００１６】図２のフローチャート図には開示されてい
ないが、制御装置６の第１のメモリ内には、前記した如
く部品の配置および同一抵抗値、同一容量値あるいは同
一規格のＩＣでありながら、製造会社あるいは製造時期
が異なることにより、形状やマーク等の特徴が相違する
部品の画像が記憶されている。

【００１７】このように、基準印刷配線板における各部
品毎の画像が第１メモリに記憶されている状態におい
て、検査対象印刷配線板２を載置台１上に搬送および固
定する（ステップＳ１）。前記検査対象印刷配線板２が
固定されたことを検出すると制御回路６は、Ｘ−Ｙステ
ージ３を移動させて検査対象印刷配線板２の基準位置合
わせを行い、次いで、予めプログラムされた順序に従っ
て制御回路６は、検査ポイントNoの第１番目（例えば、
印刷配線板２上に点在するチップ型１Ｋオームの抵抗
器）を選定して、選定した部品がビデオカメラ４の真下
に位置するようにＸ−Ｙステージ３を移動させる（ステ
ップＳ２）。

【００１８】次に、制御装置６は複数個の同一規格の部
品の画像（例えば、６種類）の中から、前回の検査にお
いて比較対象（例えば、第１番目の抵抗器）となった画
像を抽出し（ステップＳ３）、その比較対象画像をセッ
トする（ステップＳ４）。そして、制御回路６は検査対
象印刷配線板２をＸ−Ｙステージ３によってビデオカメ
ラ４を検査ポイントまで移動して、検査対象部品の画像
を取り込み、前記第１番目の抵抗器との画像比較を行う
（ステップＳ５）。

【００１９】この良否判定において（ステップＳ６）Ｏ
Ｋであると判断すると、前記比較対象が第１番目の抵抗
であったので、比較対象部品が第１番目の抵抗器である
と記録する（ステップＳ７）。そして、最初の抵抗器が
規定の部品であるとセットして（ステップＳ８）、次
に、全てのポイントにおける検査が終了したか否かの判
断を行い（ステップＳ９）、終了していない場合には、
次のポイントの検査に進み（ステップＳ１０）、前記ス
テップＳ３に戻る。

【００２０】このステップＳ３において、前回使用した
比較対象部品が何番目（例えば、６番目のコンデンサ）
の部品であったかを判断してその部品の画像をセットし
（ステップＳ４）、Ｘ−Ｙステージ３を駆動させて次の
検査対象部品の位置までテレビカメラ４を移動させて、
検査対象部品の画像を取り込み前記セットされた第１番
目の比較対象部品との良否判定を行う（ステップＳ
５）。

【００２１】その結果、ＮＧとの判断が行われると（ス
テップＳ６）、比較対象画像として次の比較対象部品
（４番目）の画像を読み出し（ステップＳ１１）、この
４番目の部品画像を比較対象部品としてセットし（ステ
ップＳ４）、比較対象部品と検査対象部品との比較を行
い、その結果、ＯＫと判断されると前記したと同様にス
テップ７において新たな比較対象部品の番号を書き換え
てステップＳ９に進み、また、ステップＳ６で再度ＮＧ
と判断されるとステップＳ１１〜Ｓ６の繰り返しを行
う。

【００２２】そして、前記繰り返しのステップＳ１１〜
Ｓ６において、全ての比較対象部品の画像と検査対象部
品との画像比較を行い（ステップＳ１２）、その画像比
較においてＯＫが出なかった場合には、ＮＧとであると
の判定をセットする（ステップＳ１３）。

【００２３】このような検査を全てのポイントの部品
（抵抗器、コンデンサ、ＩＣ）について行ったかを制御
回路６は監視し（ステップＳ９）、その検査が終了した
と判断すると、次の、検査対象印刷配線板２が有るか否
かの判断を行い（ステップＳ１４）、有る場合にはステ
ップＳ１に戻って前記したと同じ検査を行うが、検査対
象印刷配線板２が無いと判断した場合には検査終了とな
る。

【００２４】次に、ステップＳ５の画像処理による良否
判定のフローチャート図と共に説明する。前記した図２
のフローチャートにおける前記ステップＳ５の良否判定
において、グレースケールパターンマッチング手法（以
下、グレーサーチという）によって部品の位置ずれ、一
致度の検査を行う（ステップＳ２１）。

【００２５】次いで、検査しようとする部品が電界コン
デンサやＩＣ等の如く１８０度反転して実装されては困
る部品（すなわち、極性を示すマーク等を有する部品）
か、抵抗器のように１８０度回転して実装されても良い
部品（極性を有さない部品）かが予め判っているので、
検査しようとする部品が前記極性を有する部品か否かを
判断する（ステップＳ２２）。

【００２６】そして、この判断において抵抗器等の極性
を有しない部品である場合に、前記第１メモリに記憶さ
れている画像と一致するか良否判定を行い（ステップＳ
２３）、その判定結果において、一致している場合には
ＯＫであるとの出力を送出し（ステップＳ２４）、検査
は終了する。また、前記判定結果において、比較対象部
品の画像と相違している場合にはＮＧであるとの出力を
送出する。

【００２７】このＮＧの判定が出されると、検査対象部
品に抵抗値を示す表示やマーク等の表示があるか否かを
判断し（ステップＳ２５）、表示がない検査対象部品の
場合には、ＮＧ部品であるとの出力を送出し、検査は終
了する。また、ステップＳ２５の判断において、検査対
象部品には前記表示が行われていると判断すると、第１
メモリに記憶されている同一部品における１８０度反転
している比較対象部品の画像を読み出しセットする（ス
テップＳ２６）。

【００２８】そして、前記したステップＳ２１と同様な
グレーサーチ（ステップＳ２７）を行った後、良否判定
を実行し（ステップＳ２８）、その判定結果がＯＫの場
合には、ＯＫの出力を送出し検査は終了する。また、Ｎ
Ｇの場合にはＮＧの出力を送出し（ステップＳ２９）、
検査は終了する。

【００２９】一方、前記したステップＳ２２の判断にお
いて、極性を有する部品であると判断すると、比較対象
部品の画像と検査対象部品との良否判定を行い（ステッ
プＳ３０）、その結果、比較対象部品の画像と一致しな
いと判断するとＮＧであるとの出力を送出し（ステップ
Ｓ３１）、検査は終了する。

【００３０】前記ステップＳ３１における判定におい
て、比較対象部品の画像に一致すると判断すると、ＯＫ
であるとの出力が送出される。前記第１メモリの前記部
品の１８０度反転した比較対象部品の画像を読み出して
セットする（ステップＳ３２）。そして、前記したと同
様なグレーサーチ（ステップＳ３３）、良否判定（ステ
ップＳ３４）を行う。

【００３１】その判定の結果、１８０度反転した比較対
象部品の画像には近似していないで１８０度反転してい
ない比較対象部品に近似している場合には、ＯＫとの判
断を行い（ステップＳ３５）、また、１８０度反転した
比較対象部品の画像に近似している場合には、検査対象
部品が反転して実装されていると判断して極性がＮＧを
出力し（ステップＳ３５）、検査は終了する。

【００３２】なお、前記した図３のフローチャート図の
動作説明は、１つの検査対象部品に対して前記した図２
のフローチャート図で説明したと同様に、同一規格の比
較対象部品の複数個と一致するまで比較することは言う
までもない。また、比較対象の結果一致した場合には、
次回の比較において前記一致した部品の画像を最優先順
位とすることも同様である。

【００３３】このようにして、全ての部品の検査が終了
すると、ＮＧであった部品の位置や数量および不良状態
等がＰＣモニター８によって表示される。なお、画像モ
ニター９には、検査中の検査対象部品の画像が映し出さ
れる。

【００３４】

【発明の効果】本発明は前記したように、同一規格の部
品であって、形状やマーク等の特徴が異なる比較対象部
品の画像をメモリに記憶し、この画像と検査対象部品の
画像とを対比することにより、同一規格の部品であって
製造時期や製造会社が異なる表面意匠上の相違があった
場合でも、部品間違いであるといった誤判断をすること
がない。

【００３５】また、極性を有する部品である場合には、
前記表面意匠の画像に加えて極性を示す表示をもメモリ
に記憶しておくことにより、極性反転の検査も同時に行
うことができる。

【００３６】さらに、前記した比較判断において検査対
象部品と一致した比較対象部品の画像を最優先順位に繰
り上げることにより、次回における同一検査対象部品の
比較判断における検査時間の短縮が図れ、全体の検査時
間を短くすることができる等の効果を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る印刷配線板の実装部品検査装置の
一実施例を示すブロック図である。

【図２】部品検査の全体のフローチャート図である。

【図３】部品の良否判定の詳細を示すフローチャート図
である。

【符号の説明】

２ 検査対象基板 ３ Ｘ−Ｙステージ ４ ビデオカメラ ６ 制御装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印刷配線板に実装された検査対象部品の
   画像と、予めメモリ内に記憶された比較対象部品との画
   像を比較して部品の良否を検査する装置において、 前記メモリ内に同一規格の比較対象部品における形状や
   マーク等の相違する複数の画像を記憶し、前記検査対象
   部品の画像と前記複数個の比較対象部品の画像との比較
   を順次行い、検査対象部品と比較対象部品とが一致する
   か否かの判定を行うことを特徴とする印刷配線板の実装
   部品検査装置。
2. 【請求項２】 前記比較対象部品が極性を有する部品で
   ある場合には、前記検査対象部品と比較対象部品とが一
   致したとの判断が行われた後、前記メモリ内に記憶され
   た同一規格の極性を有する比較対象部品における極性を
   示す画像と検査対象部品の画像との比較を行い、検査対
   象部品と比較対象部品とが一致するか否かの判定を行う
   ことを特徴とする請求項１記載の印刷配線板の実装部品
   検査装置。
3. 【請求項３】 前記比較対象部品の画像と検査対象部品
   の画像との比較において、一致した比較対象部品の画像
   を、次回の比較において最優先順位画像としたことを特
   徴とする請求項１乃至２の何れかに記載の印刷配線板の
   実装部品検査装置。