JPS6176903A - 部品検査装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は部品検査装置に係り、特にプリント基板に実装
された極性のある部品方向ならびにその有無と位置を検
知できる部品検査装置に関する。

プリント基板上に各種電気部品をインサートするための
インサートマシンはその自動化が急速に進み、大幅な自
動化がなされている。しかし、プリント基板上に実装さ
れた部品の有無を自動的に検査するための検査装置は完
全に自動化されたものはなく、自動化が強く望まれてい
る。プリント基板上に実装した部品の検査方法としても
、実際にプリント基板上に所定の電気部品が実装されて
いるか否かの電気部品の有無の検査、あるいは電気部品
がプリント基板の基準面から所定の高さ位置にあるか否
かの高さ検査方法等がある。

〔従来の技術〕

上述の電気部品の取付は高さを検知する検査方法として
は従来から「光切断法」が用いられている。この光切断
法は第５図および第６図について詳述する。

第５図は従来の光切断法の原理図を説明するための模式
図、第６図は第５図に示す電気部品を撮像した盪像図で
ある。

第５図において、１はレーザ等の光源で該光源からの光
をスリット２ａ０）形成されたスリット板２を介してプ
リント基板３上に実装したコンデンサ等の電気部品４の
あるべき位置に斜めに照射するとスリット２ａを通して
電気部品４上に投影されるスリット光５とプリント基板
３上に投影されるスリット光６との位置がずれるのでこ
れを電気部品の真上より撮像した場合の撮像パターンは
第６図に示すように電気部品４のスリット光パターン５
ａとプリント基板３上のスリット光パターン６ａとの間
隔りを測定することで電気部品の高さＨ（第５図参照）
に対応する高さを求めることが可能となる。しかし、上
記構成によると電気部品にタンタルコンデンサ等の極性
１有する部品を実装した場合に極性方向が検知できない
欠点が止する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明はタンタルコンデンサやダイオード等の極性の定
まっている電気部品の極性方向を判別するとともに、電
気部品の有無ならびにその高さを検査し得るようにする
ため、電気部品の所定極性方向に付けたペイント位置を
横出し、かつ光切断法によって部品にスリットを介して
斜めにレーザ光等の光源から光を照射して電気部品の有
無と高さを検査するようにして上記した欠点を除いた部
品検査装置を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記問題点を解消した部品検査装置を提供する
もので、その手段は、基板に実装した電気部品位置にス
リット光を斜めに照射するための光学手段と、上記基板
上の電気部品を撮像する撮像手段と、該撮像手段からの
撮像パターンをディジタル化して画像メモリ上に記憶す
る記憶手段と、。

該記憶手段の画像データを取り出し上記基板上のスリッ
ト光と電気部品上のスリット光ならびに電気部品に塗布
したペイント部を各々所定のスライスレベルで比較した
出方に基づいて電気部品の有無、８よび上記電気部品の
極性を検査する検査手段を具備することを特徴とする部
品検査装置によってなされる。

〔作　　用〕

上記部品検査装置はレーザビームをスリット光として斜
°めから電気部品のあるべき位置に照射し。

撮像装置で上記電気部品上のスリット光を撮像して、該
撮像出力をアナログ−ディジタル変換した後で画像メモ
リに取り込んでスリットパターンを計測し、電気部品の
有無と電気部品の高さを計測し電気部品のペイント塗布
部の反射光強度を検知して基準のスライスレベルと比較
した出力によって極性方向を検査するようになしたもの
である。

〔実　施　例〕

以下９図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明の部品検査装置の原理的構成を示す模式
図、第２図は第１図の撮像手段で撮像された盪像パター
ン図、第３図は本発明の部品検査装置の検査回路図、第
４図は第３図の検査回路のクロックタイミングを示す波
形図である。

第１図および第２図において、３はプリント基板で該プ
リント基板３上に実装したタンタルコンデンサよりなる
電気部品４に対しレーザ光源（図示せず）よりレーザ光
８をシリンドリカルレンズ７を通じて斜めに入射させて
電気部品４の縦方向にスリット光５をさらに該スリット
光５より離間　−した位置に投影されるプリント基板３
上にスリット光６ａを投影させることで電気部品４の高
さを求めるとともに電気部品の一方の極性を示すペイン
ト塗布点１４を検出するために撮像手段１ｏを上記した
電気部品４の真上に配設して該撮像手段１０（７）レン
ズ系９を介して撮像した映像バター７をアナログ−ディ
ジタル変換回路１１に加えてアナログ映像パターンデー
タをディジタル化して画像メモリ１２に記憶させる。該
画像メモリ１２に記憶された画像パターンに対応するデ
ィジタルデータは後述する検査回路１３に取り出されて
検査がなされる。

上記撮像手段１ｏでｔｉｔｉシた電気部品上のスリット
光パターンは模式的に示せば第２図に示すように写し出
される。すなわち、第２図において撮像手段１０の画＠
１５はプリント基板３上に投影されたスリット光６ａと
、電気部品４の高さＨに対応する距離りだけ離間した位
置に発光するスリット光５ａとよりなり、該スリット光
５ａはタンタルコンデンサ等の電気部品４の真上に照射
されたスリット光５に対応している。さらに極性判別の
ために塗布したペイント部１４部分ではスリット光１４
ａの反射光強度が大きく検知されるためにこの部分が電
気部品の一方の極性であることの認識を行うことが可能
となる。

本発明は上述の如き原理に基づいて電気部品の有無、高
さならびに極性を判別するものであるが。

第１図に示した検査回路１３の詳細を第３図に示す。

第３図において、１６Ｘ、１６ＹはＸおよびＹ軸周クロ
ック入力端子、１７Ｘ、１７ＹはＸおよびＹ軸りリヤ入
力端子で、Ｘ軸周クロック入力端子１６ＸとＸ軸周クリ
ヤ入力端子１７Ｘはアドレスカウンタ回路１８Ｘに接続
され、Ｙ軸周クロンク入力端子１６ＹとＹ軸周クリヤ入
力端子１７Ｙはアドレスカウンタ回路１８Ｙに接続され
ている。

該ＸおよびＹ軸用のアドレスカウンタ回路１８Ｘ。

１８Ｙの出力端は画像メモリ１２に接続されてＸおよび
Ｙアドレス１８Ｘａ、１８Ｙａを画像メモリに与える。

Ｘアドレス１８Ｘａ、１８Ｙａを画像メモリに与える。

Ｘアドレス１８Ｘａは第１のメ１−−ト回路１９にも加
えられるように接続されている。画像メモリ１２の画（
象データ２１は第１および第３の比較回路２０．２４の
プラス入力端子に加えられるように接続され、入力端子
２２は第ｔの比較回路２０のマイナス入力端子に接続さ
れ。

プリント基板３に照射したスリット光６ａを検知するた
めのスライスレベル値が入力される。また。

第３の比較回路２４のマイナス入力端子は入力端子２３
に接続され、タンタルコンデンサ等の電気部品４の一方
の極に塗布したペイント部１４の発光部１４ａを検知す
るための所定スライスレベル値が入力される。第１の比
較回路２０の出力端は第１のゲート回路１９に接続され
、第３の比較回路２・ｔの出力端は第１のアンドゲート
回路２５の一方の入力に接続される。第２の比較回路２
６のプラス入力端子はデート回路１９の出力端と接続さ
れ、マイナス入力端子は入力端子２７に接続されている
。入力端子２７にはタンタルコンデンサ等の電気部品の
有無を検知するためのスライスレベル値が与えられる。

第２の比較回路２６の出力端は電気部品有無信号用シフ
トレジスタ２８と第１のアンドゲート回路２５の他方の
入力端子２５ならびに立ち上がり／立ち下がり検知回路
３３に接続されている。第１のアンドゲート回路２５の
出力端はペイント部検知信号用のシフトレジスタ２９に
接続されている。３０はタンタルコンデンサ等の電気部
品の両端信号電圧の書き込まれるシフトレジスタで第１
のオアゲート回路３２を通して電気部品端信号を拡大し
た電気部品端信号信号。

シフトレジスタ３１に与えられる。電気部品端信号シフ
トレジスタ３０は立ち上がり／立ち下がり検知回路３３
に接続されていて電気部品端子信号シフ１−レジスタ３
０に電気部品の両端のアドレスを書き込む。

入力端子１６ＹからのＹ軸周クロックは各シフトレジス
タ２８，２９，３０．３１に与えられている。３４は第
２のオアゲート回路であり電気部品有無信号用シフトレ
ジスタ２８からの３ビット程度のデータを第２のオアゲ
ート回路３４に加えて、該第２のオアゲート回路の出方
を第４のゲート回路３７に加える。該第４のゲート回路
３７ならびに後述する第２および第３のゲート回路の他
方の入力には入力端子３８から画像データ読み出し終了
信号が与えられる。第４のゲート回路の主力端４１には
電気部品の有無が判定されて出力される。さらに電気部
品の極性を判別するために電気部品両端電圧を３ビット
程度拡大した拡大信号とペイント信号のアンドをとるた
めに電気部品端信号信号シフトレジスタ３１とペイント
信号シフトレジスタ２９の出方をプラス極性方向検知用
の第２〜第５のアンドゲート回路４２．　４３．　４４
゜４５に接続し、マイナス方向検知用の第６〜第９のア
ンドゲート回路４６．４７．．４８．４９に接続し、こ
れら第１および第２のアンドゲート群４２．４３，４４
．４５ならびに４６，４７゜４８．４９の各出力を第３
および第４のオアゲート回路５０．５１に接続して、第
３および第４のオアゲート回路５０．５１の出力端を第
２および第３のゲート回路３５．３６に接続して、該第
２のゲート回路出力端３９に電気部品のプラス方向の極
性信号を該第３のゲート回路出力端４０にマイナス方向
の極性信号を出力するようになされている。

上述の構成における動作を説明する。Ｘ軸およびＹ軸の
クリ十入力端子１７Ｘ、１７Ｙはともに第４図（ａ）、
　（Ｃ１に示すようにクリヤされていて、まずＸ軸アド
レス入力端子のＸアドレスを第４図（ｂｌのように順次
カウントアツプさせることで画像メモリ１２のＸ軸方向
にＸアドレスがカウントアンプされて行き、プリント基
板に対応しているスリット光６ａが画像データとして出
力２１に取り出されると、該画像データは入力端子２２
に加えられているプリント基板に対応したスライスレベ
ル値と比較されてスリット光６ａに対応しているとすれ
ば所定のレベル値以上（スリット光のない部分に対して
）であると判別して出力“１”を出し。

第１のゲート回路１９を開くためにＸアドレスカウンタ
１８ＸからのそのときのＸ軸アドレス値１８Ｘａが第１
のゲート回路１９を通して第２の比較回路に与えられる
つ第２の比較回路２６では入力、部子２７に加えられて
いる電気部品であると判定するようなスライスレベル値
が与えられているので、スライスレベル値より大きなＸ
アドレスであれば電気部品上のスリット光に対応する照
射スリット光５ａであると判断して電気部品有無信号シ
フトレジスタ２８に“１”書き込む。また第３の比較回
路２４に画像メモリ１１の画像データが加えられて、入
力端子２３に加えられたスライスレにル値より大きけれ
ば電気部品に塗布したペイント部であると判断して、第
１のアンドゲート回路２５には電気部品であるデータと
ペイント部であるデータがともに与えられてペイント信
号シフトレジスタ２９に“１”が書き込まれる。また画
像メモリ１２上で電気部品の両端部分の信号も第２の比
較回路２６の出力を介して立ち上がり／立ち下がり検知
回路で検知されて電気部品端信号シフトレジスタ３０に
与えられる。さらに電気部品の両端を拡大した拡大信号
も電気部品縮拡大信号シフトレジスタ３１に書き込まれ
る。以上の動作を第４図＋ｄ＋に示すようにＹ軸アドレ
スカウンタ回路１２Ｙに加えるＹアドレスカウンタをカ
ウンタアップして繰り返す。そして画像データの読み出
しが一画面分終了したときに、入力端子３８に与えられ
た信号により第２〜第４のゲート回路が開き電気部品有
無信号用シフトレジスタ２８の電気部品のあるべき位置
のアドレス信号のオアを第２のオアゲート回路３４を通
じて第４のゲート回路３７から出力端子４１に取り出せ
ば電気部品有無信号が取り出せる。

また電気部品縮拡大信号シフトレジスタ３１では電気部
品両端位置が得られるので、この信号とペイント部の信
号のアンドを４ビット程度取ることで第２および第３の
ゲート回路３５．３６が開かれ、出力端子３９に電気部
品のプラス方向の極性の信号が出力端子４０にはマイナ
ス方向の極性の信号が取り出される。もちろん上記実施
例ではスリット光６ａと５ａ間の距ｆｉＬが電気部品の
高さＨに対応している。

〔発明の効果〕

本発明は上述の如く構成し、かつ動作させたので簡単な
光学系で電気部品の有無と、その高さを検知できるとと
もに電気部品の極性方向が検出できるので電気部品の検
査の自動化を進めることが可能となる特徴を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の部品の検査装置の原理的構成を示す模
式図、第２図は第１図の撮像手段で得られる撮像パター
ンの平面図、第３図は本発明の部品検査装置の検査回路
図、第４図は第３図の波形説明図、第５図は従来の光切
断法による部品高さ検査方法を説明するための光学系の
模式図、第６図は第５図で得られた部品の撮像パターン
平面図である。 １・・・光源、　　　　２・・・スリット板。 ２ａ・　・　・スリット、　　　　３・　・　・プリン
ト基板、　　　　４・・・電気部品、　　　　５．６・
・・スリット光、　　　　７・・・シリンドリカルレン
ズ、　　　　９・・・レンズＬ　　　　　１．ｏ・パ・
撮像手段、　　　　１１・・・Ａ／Ｄ変換回路。 １２・・・画像メモリ、　　　　１３・・・検査回路、
　　　　１４・・・ペイント部、　　　　１４ａ・　・
　・スリット光、　　　　　１８Ｘ、１８Ｙ・　・　・
ＸおよびＹアドレスカウンタ回路、　　　　１９゜３５
．３６．３７・・・第１〜第４のゲート回路。 ２０．２４．２６・・・第１〜第３の比較回路。 ２５．４２．４３．４４，４５．４６，４７゜４８．４
９・・・第１〜第９のアンドゲート回路。 ３２．３４，５０．５１・・・第１〜第４のオアゲート
回路、　　　　２８・・・電気部品有無信号シフトレジ
スタ、　　　　２９・・・ペイント信号シフトレジスタ
、　　　　３０・・・電気部品端信号シフトレジスタ、
　　　　３１・・・電気部島端拡大信号シフトレジスタ
。 第１図 第２図 第３図　　　　−Ｙ 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板に実装した電気部品位置にスリット光を斜めに照射
   するための光学手段と、上記基板上の電気部品を撮像す
   る撮像手段と、該撮像手段からの撮像パターンをディジ
   タル化して画像メモリ上に記憶する記憶手段と、該記憶
   手段の画像データを取り出し上記基板上のスリット光と
   電気部品上のスリット光ならびに電気部品に塗布したペ
   イント部を各々所定のスライスレベルで比較した出力に
   基づいて電気部品の有無、および上記電気部品の極性を
   検査する検査手段を具備することを特徴とする部品検査
   装置。