JPS5988605A - 部品位置検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の対象〕 この発明は、電子機器等において広く用いられているプ
リント基板上の部品の検査に関するものであり、特に基
板上の部品の位置検査を行う装置に関するものである。

〔従来技術〕

基板上に搭載されている電子部品、特に有極性コンデン
サなどは、その極性を目視でも確認しやすいように極性
を表示するマークがコンデンサ上面に捺印されているの
が普通だが、通常このマークはマーク自体に極性がある
のではなく、コンデンサ外形に対するマークの位置で極
性を表示するものである。

基板上の部品位置を検査する従来の装置は、電子部品上
面に捺印されているマークのみをその背景の部分に対し
て分離・認識し、その認識されたマークが正しいＸＹ座
標値上にあるかどうかによってその部品の搭載状態を判
断しているため、上記のようなマークが捺印されている
電子部品では、たとえば第１図（ａ）が正しい部品位置
であるのに対し第１図（ｂ）のように逆取付けと位置ず
れとが同時に発生した場合は正常なものとの区別がつか
なくなる。そのため、この種の部品検査を自動化しよう
とするとき第１図（Ｃ）。

（ｄ）に示すように逆取付けの発生をマークのみで完全
に識別できるような特殊な有極性マークを捺印した電子
部品を使用する必要があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、プリント基板上に取付けられる電子部
品に特別なマークを捺印することなく、基板上の電子部
品の有無２位置ずれおよび逆取付けについての検査を自
動化することである。

〔発明の詳細な説明〕

本発明は、プリント基板を背景として電子部品を少くと
も１つ含むプリント基板の一部が撮像されて電気信号に
変換され該電気信号が２値の画像パターン（ＷＪｌの画
像パターン）に変換された後該画像パターンが格納され
る画家メモリと、電子部品の°７−りを含む２Ｉｌｉ［
の平面画像パターン（第２の画家パターン）が標準パタ
ーンとして少くとも１種格納される標準パターンメモリ
と、各電子部品ごとにプリント基板上の実装されるべき
位置を示す情報および上記標準パターンのいずれか１棹
を指定する情報が格納される記憶手段とを有する装置で
あって、上記記憶手段の内容を基にして画像メモリ中の
第１の画像パターンから切り取られた各電子部品の画像
パターン（第３の画像パターン）と対応する第２の画像
パターンとがドツト対応に比較され、両パターンの不一
致度が算出され、あらかじめ定められた不一致に関する
許容情報に基づいて該電子部品、の取付けの良否が判定
される部品位置検査装置を特徴とする。

なお上記画像パターンの比較は、比較される上記２つの
画像パターンの不一致点数が最小になるまで第１の画像
パターン上の電子部品の位置をずらして行われ、該パタ
ーンの不一致点数が最小になる該電子部簡の位置を示す
情報とそのときの不一致点数とが上記不一致度として算
出される。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例である部品位置検査装置ｌこつい
で第゛２図〜第６図を用いて説明する。

装置の説明の前ζこ、第２図および第３図を用いて、プ
リント基板上への部品の取付は状態をいくつかのタイプ
に分けて説明する。

第２図は、プリント基板１−上に有極のコンデンサ２が
正常に取付けられている状態を示す斜視図である。コン
デンサ２自体は暗色をしているが、コンデンサ２上には
極性を示しかつ白などの明色をしたマーク３が付されて
いる。プリント基板１上でコンデンサ２の取付は位置の
近傍には、白などの明色をしたマーク４が付されている
。

第３図は、プリント基板１上へのコンデンサ２の取付は
状態のいくつかのタイプを示す平面、図である。（ａ）
はコンデンサ２が正常に取付けられている場合、（ｂ）
はコンデンサ２がない場合、（Ｃ）は逆取付けの場合、
（ｄ）はＸ方向に１格子間位置ずれの場合、（ｅ）はＹ
方向に１格子間位置ずれしかつ逆取付けの場合を示して
いる。このようなコンデンサ２の取付は状態をプリント
基板１の上面から撮像し、得られた画像データと対応さ
せながら説明すると、（ａ）の場合は、所定の位置にコ
ンデンサ２の画像が識別でき、しかもこのコンデンサ２
の中のマーク３が正常な位置に存在している。（ｂ）の
場合は、所定の位置の近傍にコンデンサ２およびマーク
３の像がみつからない場合である。（Ｃ）の場合は、コ
ンデンサ２の画像は識別できるが、マーク３の像が正常
な場合と反対の位置に存在している。（ｄ）の場合は、
所定の位置の近傍にコンデンサ２およびマーク３の像が
識別できるが、コンデンサ２の取付は位置のＸ座標値が
所定の位置よりすれている。

（ｅ）の場合は、所定の位置の近傍にコンデンサ２の像
が識別できるが、マーク３の像が正常な場合と反対の位
装置に存在し、かつコンデンサ２の取付は位置のＹ座標
値が所定の位置よりずれている。上記から明らかである
が、プリント基板１上のマーク４は、コンデンサ２の像
をプリント基板１から分離して識別するために使用され
る。

び動作について説明する。

第４図は部品位置検査装置の構成を示すもので、左側は
プリント基板１を中心にした機械的な部分を模式的な側
視図で示すものであり、右側は主制御部１５を中心にし
た制御系統をブロック図で示すものである。図で”１％
Ｉ４はデータの流れを示し、点線は制御の流れを示す。

コンデンサ２が取付けられたプリント基板１は、ＸＹテ
ーブル８上に載置固定される。リングライト５は、プリ
ント基板１上の少くとも一部を上から照明するものであ
る。リンクライト光源７で発生さｆ”した照明光は、光
ファイバー・ケーブル６を経由してリングライト５に導
入される。光電ｎ 信号として抽出する装置である。Ａ／Ｄ変換回路１１は
、この電気信号を適当なしきい値により明暗に対応する
′１“、′０“の２値に分ける回路である。画像メモリ
１２はここのようにして得られた２値画像を一時記憶す
るための記憶機構である。なおコンデンサ２の像は、画
像の中心にとらえる必要はなく、かつ認識できる適当な
大きさがあればよいので、通常は第５図に示すように１
画面内に複数個のコンデンサ２が撮像された状態となる
。なお第５図は、画像メモリ１２に貯えられた２値画像
を示しており、斜線の部分は暗部としてまたそれ以外の
部分は明部としてとらえられる部分を示している。標準
パターンメモリ１３は、撮像された画面について各コン
デンサ２の標準パターンとその画面上における座標値を
一時記憶するための記憶機構である。

第６図に示すように、コンデンサ２の標準パターンは、
同一品名のコンデンサであれば、マーク３が上ｅ下の左
・右のいずれにあるかによって、４つのタイプに分けら
れる。

比較演算回路１４は、画像メモリ１２および標準パター
ンメモ１Ｊ１３の内容を入力して２値画像の比較を高速
に行い、当該画像データと標準パターンとの一致度につ
いての情報を出力する回路である。主制御部１５は、た
とえばフロッピィディスク駆動装置などの外部記憶装置
を備えたマイクロコンピュータのような計算機である。

外部記憶装置には、プリント基板１の各撮像部分につい
てのコンデンサ２の標準パターンのタイプおよびその取
付は位置（ＸＹ座標）が辞書データとして格納されてい
る。主制御部１５は、現在の撮像部分についての辞書デ
ータを外部記憶装置から取り出し、各コンデンサ２の標
準パターンをドツト展開したものとその取付は位置（Ｘ
Ｙ座標）を標準パターンメモリ１３ζこ格納する６また
主制御部１５は、プリント基板１上の次の撮像部分を位
置づけるために、該撮像部分の座標データｉＸＹテーブ
ル制御部１６に与える。ＸＹテーブル制御部１６は、こ
の座標コードをエンコードし、駆動回路１５．１６を介
してモータ１７　、１８を駆動し、次に検査すべき基板
の部分を撮像範囲に移動させる。

次に本装置の動作について説明する。プリント基板１が
ＸＹテーブル８上に載置され、リングライド５によって
プリント基板１が照明されている状態で、主制御部１５
は、外部からの指令により、検査を開始する。主制御部
１５は、まず最初の検査部分の辞書データを外部記憶装
置より取り出し、標準パターンのドツト展開をして標準
パターンメモリ１３にセットするとともに、検査部分が
撮像範囲に位置付けされるようにＸＹテーブル８を駆動
する。撮像され、変換された２値画像情報は、画像メモ
リ１２に記憶される。

比較演算回路１４は、指定されたコンデンサ２の座標点
とその近傍において、画像メモリ１２の内容と標準パタ
ーンメモリ１３の内容との比較演算を行い、最も一致度
の高かったところのコンデン→ノ゛２の座標値とそのと
きの不一致点数（ドツト数）を出力する。すなわち比較
演算回路１４はできるだけ不一致点数が小さくなるよう
に、所定の位置からいくらかずれたコンデンサ２をも識
別し、このときのコンデンサ２の座標値と不一致点数を
出力する。また取付けられているコンデンサ２がＹ軸ま
たはＹ軸に対していくらか傾いている場゛合も、該コン
デンサ２が傾いていないものとして、同様に座標値と標
準パターンに対する不一致点数とを出力する。

次に主制御部１５は、この座標値と不一致点数がある許
容範囲に入っているかどうかをコンデンサごとにチェッ
クする。入っていれば合格、それ以外は不合格である。

第３図に示す（ｂ）　ｌ　（Ｃ）および（ｅ）は不一致
度により不良と判定する。また第３図（ｄ）は、不一致
点数は少なく、不一致度では判定できないので、座標値
のずれにより不良と判定する。このようにして当該検査
部分についての検査が終了すると、次の検査部分につい
て上記手順を繰返す。こうしてプリント基板１上の全コ
ンデンサの検査を終えたとき、正常異常の判定を行い、
異常のときはその部品情報を出力する。

本実施例によれば、コンデンサ２の多少の位置ずれ、コ
ンデンサ２の外形の多少の欠け、マーク３の多少のはげ
などを許容するようにして部品の位置検査を行うことが
できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明は、プリント基板上に取
付けられる部品に特別なマークを捺印することなく、基
板上の電子部品の有無、位置ずれおよび逆取付けについ
ての検査を自動化するもので、特殊な有極性マークを捺
印するという電子部品製作上の難点を回避して上記検査
を自動化できるメリットがある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　、　（ｂ）はマークの位置で極性を表示
している部品の例を示す平面図、８１図（Ｃ）　、　（
ｄ）はマークの形で極性を表示している部品の例を示す
平面図、第２図はプリント基板上に取付けられている有
極のコンデンサを示す斜視図、第３図はプリント基板上
へのコンデンサの取付は状態のいくつかのタイプを示す
平面図、第４図は本発明の一実施例である部品位置検査
装置の構成を示す構成図、第５図は撮像範囲に複数個の
コンデンサが撮像され２値画像として画像メモリに格納
された状態を示す図、第６図はコンデンサの４つの゛標
準パターンを示す図である。 １・・・プリント基板　　　２・・・コンデンサ３・・
・マーク　　　　　　　４・・・マーク８・・・ＸＹテ
ーブル　　　１２・・・画像メモリ１３・・・標準パタ
ーンメモリ エ４・・・比較演算回路　　　１５・・・主制御部１６
・・・ＸＹテーブル制御部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　プリント基板上に搭載された電子部品について、
   該電子部品上に付されたマークによって部品の取（ｑけ
   位置を検査する部品位置検査装置において、前記プリン
   ト基板を背景として前記電子部品を少くとも１つ含むプ
   リント基板の一部が撮像されて電気信号に変換され該電
   気信号が２値の平面画像パターン（第１の画像パターン
   ）に変換された後該画像パターンが格納される画像メモ
   リと、前記電子部品のマークを含む２値の平面画像パタ
   ーン（第２の画像パターン）が標準パターンとして少く
   とも１種格納される標準パターンメモリとζ６電子部品
   ごとに前記プリント基板上の実装されるべき位置を示す
   情報および前記標準パターンのいずれか１種を指定する
   情報が格納される記憶手段とを有し、前記記憶手段の内
   容を基にして前記画像メモリ中の第１の画像パターンか
   ら切り取られた各電子部品の画像パターン（第３の画像
   パターン）と対応する前記第２の画像パターンとがドツ
   ト対応に比較され、両パターンの不一致度が算出され、
   あらかじめ定められた該不一致に関する許容情報に基づ
   いて該電子部品の取付けの良否が判定されることを特徴
   とする部品位置検査装置。 ２　前記比較は、比較される前記２つの画像パターンの
   不一致点数が最小になるまで前記第１の画像パターン上
   の前記電子部品の位置をずらして行われ、該パターンの
   不一致点数が最小になる該電子部品の位置を示す情報と
   そのときの不一致点数とが前記不一致度として算出され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の部品位
   置検査装置。