JPH11160248A - 電子部品の実装状態検査装置 - Google Patents

電子部品の実装状態検査装置

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JPH11160248A
JPH11160248A JP9329947A JP32994797A JPH11160248A JP H11160248 A JPH11160248 A JP H11160248A JP 9329947 A JP9329947 A JP 9329947A JP 32994797 A JP32994797 A JP 32994797A JP H11160248 A JPH11160248 A JP H11160248A
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color camera
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子部品の実装状態を精度よく検査すること
ができる電子部品の実装状態検査装置を提供することを
目的とする。 【解決手段】 カラーカメラ11により実装基板5のカ
ラー画像を撮像して実装状態を検査する実装状態検査装
置において、上部に開口部16aが設けらた略半球状の
拡散反射面を有する反射部16に、複数の円環状に均一
に配置されたファイバーケーブル17の端部17aから
白色光源部19から導かれた白色光を照射し、拡散反射
された白色光により実装基板5を照明する。これによ
り、照明による電子部品の影と光沢の発生を解消するこ
とができる。また、有色光源部20からの有色光をハー
フミラー21によりカラーカメラ11と同軸方向から実
装基板5に照射する。これにより、他の部分と表面粗度
が異なり滑らかな反射面を有する極性マークを検出する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品が実装さ
れた実装基板の電子部品の実装状態を検査する電子部品
の実装状態検査装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】実装基板の電子部品の実装状態を検査す
る方法として、画像処理を応用した実装状態検査装置を
用いる方法が知られている。この実装状態検査装置は、
実装された電子部品をカメラで撮像し、撮像結果を画像
認識することにより電子部品の実装状態の異常の有無を
検出するものであり、検査項目としては電子部品の有無
や位置ずれ、半田付け部の形状など各種のものがある。
これらの検査項目の中で、電子部品の有無や位置ずれな
ど、基板と電子部品の色の違いを利用することにより判
別が可能な検査項目に対しては、カラー画像を用いた画
像認識が行われる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、カメラによ
り電子部品を撮像する場合には、撮像の対象と目的に応
じて適切な照明系を設定することが必要である。特にカ
ラー画像を撮像する場合には、モノクロ画像のように単
に対象物からカメラに入射する光の強弱のみならず、入
射光が有するカラー情報の質が重要となるため、照明の
良否は得られるカラー画像の質に大きく影響する。
【0004】ところが、従来の実装状態検査装置の照明
系には、以下に述べるような問題点があった。まず、照
明光が電子部品に対して均一に入射しないことによる電
子部品の影と光沢の問題である。特定方向からの照明で
は必然的に電子部品の影を発生し、照明光が入射しない
影の部分からは、その部分の物質のカラー情報を含んだ
反射光がほとんど反射されないため、また光沢の部分で
は特定方向からの照明光そのものが直接反射されるた
め、いずれの場合もその部分について正確なカラー画像
を得ることができない。そして影と光沢は互いに相反す
るものであり、例えば影を発生させないよう光源の数と
光量を増すと光沢の発生を増加させることとなるなど、
双方を同時に解決することができる条件を見いだすこと
が困難であった。
【0005】また、実装状態の検査項目の1つである電
子部品の極性(実装方向)を検査する場合に、電子部品
の上面に設けられた極性マークを検出することが行われ
る。この極性マークは、電子部品の樹脂モールド部分の
特定部位に形成されるものであり、目視によって判別で
きるようになっている。しかしながら、このような極性
マークの部分とその他の部分とは本来同材質・同色であ
り、これらの部分から反射されてカラーカメラに入射す
る光は明るさや色が同じであるため、カラー画像上で識
別マークとその他の部分を判別することができなかっ
た。
【0006】このように、従来のカラー画像処理による
電子部品の実装状態検査装置には、照明系に起因する上
記問題点のため、電子部品の有無や位置ずれ、実装方向
などの実装状態を精度よく検査することが困難であると
いう問題点があった。
【0007】そこで本発明は、照明系に起因する上記問
題点を解消し、電子部品の実装状態を精度よく検査する
ことができる電子部品の実装状態検査装置を提供するこ
とを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の電子部品の実装
状態検査装置は、実装基板を位置決めする位置決め手段
と、この実装基板を撮像するカラーカメラと、撮像デー
タを画像処理する画像処理部と、撮像時に実装基板を照
明する第1の照明部と、第1の照明部の上方に位置する
第2の照明部とを備え、第1の照明部に、白色光を発光
する白色光源部と、上部に開口部が設けらた略半球状の
拡散反射面を有する反射部と、前記白色光源部から白色
光を導き前記反射部の内面に向かって投光する複数の円
環状に均一に配置された投光部とを備え、第2の照明部
に、有色光を発光する有色光源部と、この有色光を前記
実装基板に前記カラーカメラの光軸と同軸方向から照射
するハーフミラーとを備えた。
【0009】本発明によれば、上部に開口部が設けらた
略半球状の拡散反射面を有する反射部に白色光源部から
白色光を導き、複数の円環状に均一に配置された投光部
により投光され反射部の内面によって拡散反射された白
色光により実装基板を照明する第1の照明部と、有色光
源部からの有色光をハーフミラーによりカラーカメラの
光軸と同軸方向から実装基板に照射して照明する第2の
照明部を備えることにより、照明による電子部品の影と
光沢の発生を解消し、また異なる表面粗度を有する識別
マークを検出することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態の電子
部品の実装状態検査装置の正面図、図2は同電子部品の
実装状態検査装置の撮像部の断面図、図3、図4は同電
子部品の実装状態検査装置の部分断面図である。
【0011】まず、図1を参照して電子部品の実装状態
検査装置の構造を説明する。図1において基台1上には
可動テーブル2が配設され、可動テーブル2には基板保
持部3が載置されている。基板保持部3には電子部品4
が実装された実装基板5が保持されている。可動テーブ
ル2を駆動することにより実装基板5は水平移動し、位
置決めされる。すなわち可動テーブル2および基板保持
部3は実装基板5を位置決めする位置決め手段となって
いる。
【0012】基板保持部3の両側にはコンベアユニット
6,7が配設されている。コンベアユニット6は基板保
持部3に実装基板5を搬入し、コンベアユニット7は検
査後の実装基板5を基板保持部3から搬出する。基板保
持部3の上方には撮像部10が配設されている。ここで
図2を参照して撮像部10について説明する。図2に示
すように、撮像部10はカラーカメラ11、ズームレン
ズよりなる光学系12、第1の照明部13および第2の
照明部14を備えている。基板保持部3に保持され位置
決めされた実装基板5は、第1の照明部13および第2
の照明部14によって照明され、光学系12を介してカ
ラーカメラ11によって撮像される。
【0013】次に第1の照明部13について説明する。
ケース15の内部には、上部に開口部16aが設けられ
た略半球状の反射部16が設けられている。反射部16
の内側の表面(内面)には白色アルマイト処理が施され
ており、反射部16の表面は入射した光を拡散反射する
拡散反射面となっている。反射部16の下部には、投光
部としての複数のファイバーケーブル17が円環状に均
一に配置されており、ファイバーケーブル17の端部1
7aは光が直接実装基板5に当たらないよう反射部16
の内側に斜め上方の角度を以て開口している。
【0014】ファイバーケーブル17は複数本束ねられ
てコネクタ18に接続されており、コネクタ18にはハ
ロゲンランプなどの白色光を発生する白色光源部19が
接続されている。白色光源部19を駆動することによ
り、ファイバーケーブル17の端部17aから反射部1
6の内面に向って白色光が投光され、投光された白色光
は反射部16の拡散反射面によって拡散反射され、下方
の実装基板5を照明する。このようにして照明された実
装基板5は、開口部16aを介してカラーカメラ11に
より撮像される。
【0015】第1の照明部13の上部には第2の照明部
14が設けられている。第2の照明部14は、有色光
(本実施の形態では赤色光)を発生するLEDより成る
有色光源部20および光学系12の下方に位置し有色光
源部20が発光する有色光を下方に照射させるハーフミ
ラー21を備えている。したがって、有色光源部20を
駆動することにより、赤色光はハーフミラー21によっ
て下方に反射され開口部16を介して実装基板5を照明
する。そして実装基板5からの反射光は、ハーフミラー
21を透過して上方のカラーカメラ11に入射する。
【0016】すなわちカラーカメラ11は、実装基板5
を第1の照明部13の白色光の拡散反射光によって照明
された撮像条件、および第2の照明部14による上方か
らの赤色光の同軸照明によって照明された撮像条件の2
通りの撮像条件の下で撮像することができる。このよう
にして得られた画像データは画像処理部22によって画
像処理され、その処理結果は制御部23に送られる。ま
た制御部23は、白色光源部19および有色光源部20
を制御し、撮像対象に応じて照明光の切り換えを行う。
【0017】この電子部品の実装状態検査装置は上記の
ように構成され、次に各図を参照して動作を説明する。
まず図1において、コンベアユニット6上に検査対象の
実装基板5が載置され、基板保持部3上に搬入されて保
持される。次いで可動テーブル2を駆動して実装基板5
を撮像部10に対して位置決めする。
【0018】この後白色光源部19を駆動すると、図3
に示すように複数のファイバーケーブル17の端部17
aから反射部16の内側斜め上方に向かって白色光が投
光される。このとき、端部17aからの白色光はある角
度範囲内で拡散しながら進んで反射部16の表面により
反射され、更に拡散される。ここで、端部17aは反射
部16の下部に均一に円環状に配置されており、反射部
16の内側には各円周方向から白色光が投光され、下方
に位置する実装基板5は反射部16からの拡散反射光に
よって各方向から均一に照明される。
【0019】したがって特定方向から照明されることに
よる電子部品4の影や、特定方向からの照明光が直接反
射されることによって生ずる光沢が発生せず、実装基板
5の正しいカラー画像を得ることができるので、電子部
品4の有無や位置ずれ、部品違いなどを精度よく検出す
ることができる。
【0020】次に、電子部品4に形成されている極性マ
ークなどの表面粗度が異なる識別マークを検出する場合
について説明する。この場合には、制御部23により赤
色光源部20を駆動して、図4に示すように赤色光の同
軸照明により下方の電子部品4を照明する(矢印a参
照)。すると、表面粗度が小さい滑らかな表面を有する
極性マーク4aの部分では、照明光は上方に同軸反射さ
れる度合いが大きく(矢印b参照)、この反射光はカラ
ーカメラ11に入射して撮像される。すなわち、カラー
画像上では極性マーク4aの部分に照明光の赤色が検出
される。
【0021】これに対して極性マーク4a以外の電子部
品4の上面は、表面粗度が大きいため照明光は拡散反射
し(矢印c参照)、カラーカメラ11に入射する反射光
は少ない。したがって、カラー画像上では極性マーク4
a以外の部分では赤色はほとんど検出されない。このよ
うに、有色光の同軸照明を用いることにより、電子部品
4の表面処理の違いによる表面粗度の相異を利用して、
極性マークなど材質的には同質・同色である部分を検出
することができる。そして極性マーク4aの位置を検出
することにより、電子部品4の実装方向の正否が検出さ
れる。
【0022】上記説明した、電子部品4の有無、位置ず
れ、実装方向などの検査を、検査対象の全ての電子部品
4について行った後、実装基板5はコンベアユニット7
上に搬出され、実装状態検査が終了する。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、上部に開口部が設けら
た略半球状の拡散反射面を有する反射部に白色光源部か
ら白色光を導き、複数の円環状に均一に配置された投光
部により投光され反射部の内面によって拡散反射された
白色光により実装基板を照明する第1の照明部と、有色
光源部からの有色光をハーフミラーによりカラーカメラ
の光軸と同軸方向から実装基板に照射して照明する第2
の照明部を備えるようにしたので、照明による電子部品
の影や光沢の発生を解消して正しいカラー画像を得るこ
とができ、電子部品の有無や位置ずれを正確に検出でき
るとともに、極性マークなどの同色・同材質の部分に設
けられた表面粗度のみが異なる識別マークを正しく検出
して電子部品の実装方向の検査を正確に行うことができ
る。したがって、同一の実装状態検査装置で電子部品の
有無や位置ずれ、および実装方向の検査を行うことがで
き、検査効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の電子部品の実装状態検
査装置の正面図
【図2】本発明の一実施の形態の電子部品の実装状態検
査装置の撮像部の断面図
【図3】本発明の一実施の形態の電子部品の実装状態検
査装置の部分断面図
【図4】本発明の一実施の形態の電子部品の実装状態検
査装置の部分断面図
【符号の説明】
2 可動テーブル 3 基板保持部 4 電子部品 5 実装基板 10 撮像部 11 カラーカメラ 13 第1の照明部 14 第2の照明部 16 反射部 16a 開口部 17 ファイバーケーブル 19 白色光源部 20 有色光源部 21 ハーフミラー 22 画像処理部 23 制御部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】実装基板を位置決めする位置決め手段と、
    この実装基板を撮像するカラーカメラと、前記カラーカ
    メラで入手した撮像データを画像処理する画像処理部
    と、撮像時に実装基板を照明する第1の照明部と、第1
    の照明部の上方に位置する第2の照明部とを備え、第1
    の照明部に、白色光を発光する白色光源部と、上部に前
    記カラーカメラの光軸を通す開口部が設けられ、内面に
    略半球状の拡散反射面を有する反射部と、前記白色光源
    部から白色光を導き前記反射部の内面に向かって投光す
    る複数の円環状に均一に配置された投光部とを備え、第
    2の照明部に、有色光を発光する有色光源部と、前記開
    口部とカラーカメラの間に配置されこの有色光を前記実
    装基板に前記カラーカメラの光軸と同軸方向から照射す
    るハーフミラーとを備えたことを特徴とする電子部品の
    実装状態検査装置。
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