JPS61193007A - 棒状突起物体の検査方法 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は自動外観検査に係り、特に板状や棒状などの突
起部品の曲りを検出するのに適した検査方法に関するも
のである。検査対象としては、ＩＣ，ＬＳＩなど電子部
品のリード端子が代表的なものである。

〔発明の背景〕

リード端子の曲りを検査する方法が特開昭５９−２９４
！１９　、５９−２９５００に開示されているいずれも
スポットセンサ、ラインセンサなど単純なセンサを用い
て検査出来る方法であるが、前者は先端が面状であるこ
とが必要で尖鋭な端子は扱えない。後者は一方向の曲り
しか検出できないという問題があった。また両者とも、
所定の速度で送りを行う機構を必要とするという制約が
ある。

〔発明の目的〕 本発明の目的は、棒状突起物の形状に制約がなく、任意
方向の曲りを検出でき、かつ停止状態でも検査できる棒
状突起物の検査をする方法を提供することにある。

〔発明の概要〕

」１記目的達成のため、本発明では、リード端子をリー
ド長手方向に対し斜めの方向から撮像し、その先端の画
面同位置を求めることとした。

こうすることによってどの方向の曲りであっても精度良
く検出できる。第２図によってこの原理を説明する。図
中１は、被検査リード端子で、その長さ方向の軸と角Ｏ
の方向からテレビカメラ６で撮像する。カメラ６の撮像
レンズ６１によってリード端子の先端の像が撮像面６２
に出来る。先端が図中ａ、ｂ、ｃ、ｄの方向にずれた場
合、その像は撮像面６２において、ａ’　、ｂ’　、ｃ
’　。

ｄ′の位置に結像できる。もちろん、ａ、ｂ、Ｑ。

ｄ以外の例えばａとｄを合成したようなずれの場合にも
対応した結像位置がある。リード端子の長さが変わらず
、曲りが小さいときにはリード先端は近似的にａ、ｂ、
　ｃ、ｄの面内にあり、結像位置から逆にその位置を推
定することができる。従って本来のリード先端の結像位
置を予め記憶しておけば、結像位置がずれることによっ
て曲がっていることが判ることになる。

さらにリード端子の長さが変ったとしても、その結像位
置はａ’　、ｂ’の方向にずれることになり、検出が可
能である。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。本実
施例では２列にリード端子が並んだいわゆるデュアルイ
ンライン形電子部品を例にとって説明する。図中３がそ
の電子部品であり、その両側に板状のリード端子１．２
が出て折曲げられている。なお、図の紙面に垂直の方向
にリード端子が並んでいる。このリード端子が根元での
曲げの過不足があったり、移送途中何かにひっかかった
りして曲り所定勢姿になっていないあるいは所定の長さ
になっていないと製品として欠陥となるので、これを検
出しなければならない。

このためリード端子１，２の長さ方向とＯの角度の方向
から各々カメラ６．７で撮像する。θとしでは４５°前
後とすればよい。Ｏ’　、９０’近くでは実際上検出が
困難となる。カメラから見てリード端子の背景となる位
置に、半透明の拡散板４を設置し、照明器５で背後から
照明する。このようにして、背景像とリード端子板とを
明瞭に区別する。このようにすれば、カメラから見ると
、リード端子は明るい背景の中にシルエツト像として写
る。

さらに、シルエツト像と背景とのコントラストを確実に
つけるためには、リード端子１のカメラ側の面に光が入
射することを防止すればよい。これは第１図、４５に示
したようなカバーを設けることなどにより簡単に実現す
ることができる。しかし、５の照明が充分明るいもので
あれば、通常このようなことは行なわなくてもよい。

なお、明るい背景を得るためには、必ずしも図の配置で
ある必要はなく、リード端子の背後に明るい面があれば
よい。例えば第３図のように、２枚の白色板４’−１，
４’−２をランプ５′で照明したものであってもよい。

また、複数の端子の並びを撮像するときには、正常時の
端子先端を結ぶ直線に対し垂直な面内にカメラの光軸が
含まれるようにする。このようにすれば、撮像面におい
て、各端子は同じ倍率で撮像され、以下の処理が容易に
なる。

カメラ６．７の映像信号は、画像処理部８に送り込み、
リード端子先端の画面的位置を検出する。

その先端の！Ｊ、録された画面的位置とのずれが許容範
囲内であるかどうかを検査し、許容範囲を越えていれば
欠陥とする。いずれか１本でも欠陥となった部品は不良
品と判定することとし、その結果を機構制御部９に送る
。機構制御部は、不良品を別ルートに排出するなどの動
作を設定し、被検査部品の排出と、新らたな被検査部品
の供給を行なう６供給が完了すると、画像処理部８に起
動をかける。

次に、画像処理部８における処理について、第４図、第
５図を用いて説明する。第４図はカメラに被検査部品を
撮像したときの画像の例である。

ハツチング部分は暗く、そうでない部分は明るく写り、
映像信号を適当な閾値で容易に２値化することができる
。シルエツト像であるため、暗部が十分暗くシャープに
２値化することができる。図の例では、片側の列に７本
のリード端子があるもので、その先端は１１−Ｌ、　ｌ
　１−２．・・、１１−７である。さらに例において１
１−２の位置が上に、１１−７の位置が右にずれている
ことがわかる。

リード先端の位置検出のために種々の方式か考えられる
が、ここではパターンマツチングによる方法を説明して
おく。この方法においては、画面中１４の枠で示す所定
の大きさの部分パターンを可能な全ての位置から切出し
、これを記憶していた同じ大きさの標準パターンとをそ
の構成点（画素と呼ぶ）毎に照合し、一致した点数を求
め（一致度と呼ふ）、これが最大となる切出し位置をも
って、標準パターンの対応位置とする。第４図のような
リード端子に対しては第５図（、）のような標準パター
ンを用いればよい。これは第４図１４と同じ大きさに相
当するものを拡大して書いであるものである。一致度が
全画面で最大のものを求めるとすると１個のみしか求ま
らないので、画面をリード端子間隔と等しい幅の領域１
６−１゜１６−２．・・・、１６−７に分割し１部分パ
ターンの中心位置が各領域の中にあるものの中から一致
度最大のものを選ふようにすればよい。このようにすれ
ば領域１６−１からリード端子１１−１の先端位置が、
１６−２からリード端子１１−２の先端位置が求まり、
以下同様に′７本のリード端子の先端位置が求まる。

規準となる部品におけるリード端子の画像中の位置を記
憶しておき、上記の方法で求めたリード端子の位置と記
憶しておいた位置を比較し、その差が所定の範囲を越え
ているかどうかをチェックするとよい。

許容すべきずれの範囲は、検査規格で定められた寸法を
画面上の寸法に換算して定めればよい。

なお、第２図におけるａ、ｂ方向のずれは斜め方向から
見ているためｃ、ｄ方向のずれに比べｃｏｓθ　をかけ
た五に縮少されている。

第４図において、探索範囲は縦方向に全画面幅としてい
るが、リード端子先端の予想される位置の近傍に限定し
各領域の幅と同等あるいはｃｏｓ　０倍した領域に限定
することによって処理時間の短縮とノイズによる誤マツ
チングの防止が期待できる。

また、上の説明では部品１３の位置が再現性よく画面の
内に決まるとした。しかし、部品３がレールのようなも
のの」二をリードの並びの方向にすべらせて供給するよ
うな場合に停止位置に少々のばらつきがあることがあり
、そのときには、画像中における部品１３の水平方向の
位置を決める必要がある。そのため、第５図（ｂ）、（
ｃ）の標準パターンで画面上で中心位置が１５の線上に
ある部分パターンを順次切出しものとの一致度を求めそ
の最大値を持つ部分パターンの位置から部品１３の左端
、右端を決め、それによって部品のずれ量を決めること
ができる。このずれ量に従ってリード端子を探索するた
めの領域１６−１．１６−２．・・・、１６−７の水平
位置、及び基準部品のリード端子位置を図には示してい
ないが部品供給装置をシフトすることにより調整できる
。

さて、上に説明したパターンマツチングには、多くの演
算処理を必要とし、通常の計算機、マイクロコンピュー
タで処理したのでは検査時間が長くなってしまう。しか
し、この処理を高速に実行する方法は、特開昭４９−１
１１６６５に示され、また領域を分割したときの高速処
理については、特開昭５５−１５７０７８に示されてい
るのでここでは説明は省略する。この方法によれば、テ
レビカメラの１画面の走査時間以内に７つのリード端子
の位置を検出することが可能であり、もう一台のカメラ
７による画像からもう一列のリード端子の位置を求める
ものと合わせてもテレビカメラの２走査時間で全てのリ
ード端子の位置を求めることができる６パターンマツチ
ングを用いることにより、リード端子の先端の形状が、
丸みを持つもの、尖鋭なものなど、種々の形であっても
、規準製品の画像から先端部の標準パターンを採取登録
することによって対応できる。

パターンマツチング以外にも、暗部パターンの最」一端
部を求める方法は種々考えられる、例えば第４図におい
て領域１６−１を上方からサーチし、最初に出現する暗
部パターンの位置を求めてもよい。さらに水平方向の位
置を正確にするため、その位置から一定距離下った水平
線と暗部パターンの両端との交点を求めその中点を求め
るなどの方法が考えられる。

以上の説明で、テレビカメラ画面内で対象のａｂ力方向
ずれがｃｄ方向のずれに対しｅＯ８θ　に縮小されると
した。θが大きくなったとき、あるいはａｂ力方向ずれ
を精度よく測定する必要のあるときには次のような方法
を採ることができる。

一つにはテレビカメラに管球式の撮像素子を用い、１　
ｂ／力方向走査の偏向幅を標準より狭くする方法がある
。別の方法は走査線数を多くする方法、また、ａ’、ｂ
’力方向水平走査方向にとり、水平方向のサンプリング
間隔を、走査線間隔より狭くとる方法などを採ることが
できる。

以上の説明ではデュアルインライン形のパッケージのよ
うにリードが２列になっているものにっいては、２台の
カメラでそれぞれ１列を検査することにしている。カメ
ラを１台ですませるために第６図に示すような構成をと
ることもできる。この構成では左側のリード端子１に対
してミラー４６−１．４７−１で光路を折曲げ、リード
端子１に対して斜め方向から観測する、右側のリード端
子に対してはミラー４６−２．４７−２で光路を折曲げ
る。その結果、カメラからは１′の位置の虚像を見るこ
とになる。この結果１画面の中に２列のリード端子を写
すことができる。光源５、拡散板４．カバー４５は第１
図と同様のものでよく、第３図のものを用いてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したごとく、本発明によれば、任意形状の棒状
突起物体の任意方向の曲り、長さの変化などを検査する
ことができる。センサとして標準のテレビカメラを用い
ることができ、高速な判定も可能である。また、曲り量
の定量的な測定も可能であり、曲り修正や統計的なデー
タ蓄積が可能である。

この検査方法により、従来、人間の目視にたよっていた
検査の主要な項目である棒状突起物の検査を自動化する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す図、第２図は本発明
の詳細な説明する回、第３図は別の実施例を示す図、第
４図はテレビカメラの画面の一例を示す図、第５回は本
発明の一実施例に用いる標準パターンの例を示す図、第
６図は本発明の他の実施例を示す図である。 １．２・・・リード端子、３・・・部品、４・・光の拡
散板、６．７・・・テレビカメラ、８・・・画像処理部
、９・・・機構制御部、］１・・・リード端子先端部、
１６・・・パターン探索領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、棒状突起物体の標準姿勢時の長さ方向の軸に対して
   、斜めの角度をなす方向にテレビカメラを設置し、その
   テレビカメラの画面内における上記棒状突起物体の先端
   位置を検出し、その標準時における位置とのずれによっ
   て、上記棒状物体のずれを推定することを特徴とする棒
   状突起物体の検査方法。 ２、特許請求の範囲第１項において、テレビカメラから
   見て上記棒状突起物体の背後に、光を拡散する物体が存
   在するようにしたことを特徴とする棒状突起物体の検査
   方法。 ３、特許請求の範囲第１項において、一列に並んだ棒状
   突起物体を検査するときに、正常時の棒状突起の先端を
   結んだ直線に対し、垂直な面内に、テレビカメラの光軸
   が含まれるようにしたことを特徴とする棒状突起物体の
   検査方法。 ４、特許請求の範囲第１項において、テレビカメラの画
   面内における棒状突起物体の先端位置のずれを検出する
   ために、予め標準物体の先端部の部分パターンを標準パ
   ターンとしてまたその位置を標準位置として記憶してお
   き、画面内の所定の領域内に含まれ、標準パターンに対
   応する大きさの部分パターンを順次切出して上記標準パ
   ターンと照合しその中で最もよく一致する部分パターン
   の位置を求め、この位置と上記標準位置とのずれから算
   出することを特徴とする棒状突起物体の検査方法。 ５、特許請求の範囲第４項において、棒状突起物体を搭
   載している基礎部材の位置ずれを検出し、これにより、
   上記標準位置と、必要に応じ上記領域を移動することを
   特徴とする棒状突起物体の検査方法。 ６、特許請求の範囲第３項記載において、２列に並んだ
   棒状突起物体を検査するときに、撮像光路を折り曲げる
   ことによって、２列の棒状突起物体を１つのカメラで撮
   像するようにしたことを特徴とする棒状突起物体の検査
   方法。