JPS62180251A - 基板自動検査装置におけるティーチング方法および装置 - 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、部品が実装された被検査基板をＲａして１己
ｌられる像を処即して前記基板上の部品の有無２位置ず
れ簀を検査する白りＪ検査装置に填零塁仮の情報を教示
する自動検査装置における基準基板データの教示方法に
関する。

（従来の技術） プリント基板に抵抗器や半導体素子等の各種チップ部品
をマウントするときにおいて自動マウント装置を用いた
場合、マウント優においてマウントデータどうりに部品
がマウントされていないことがある。

このため、このような自動マウンｌ−装置等を用いる場
合には、マウント後にプリント基板をチェックして、こ
のプリント基板上の正規の位置に正当なチップ部品が正
しい姿勢（位置、方向）でマウントされているかどうか
、また脱落がないかどうかを検査する必要がある。

しかしこのような検査を従来と同じように人手による目
視検査で行なっていたのでは、検査ミスの発生を完全に
無くすことができず、また検査速度を高めることができ
ないという問題がある。

そこで、近年、この種の検査を自動的に行うことができ
るプリント基板の自動検査装置が各メーｈから種々提案
されている。

第７図は、このような自動検査装置の一例を示すブロッ
ク図である。

この図に示す自動検査装置は、部品１が実装された被検
査プリント基板２−２を顕像するＴＶカメラ３と、キー
ボード８から入力されたデータ、つまり第８図に示すよ
うに基準基板となる括準プリント丼板２−１の種類等に
関するデータおよびこの基準プリン１一基板２−１上に
戟っている各部品１の種類、配置位置、取イ］け姿勢等
に関するデータおよびこれらの各部品１の検査処理手順
等に関する情報（データ）を記憶する記憶部４と、この
記憶部４に記憶されている情報と前記ＴＶカメラ３から
の画像によって示される情報とを比較して前記被検査プ
リント基板２−２上に全ての部品１が有るかどうか、ま
たこ机らの部品１が位置ずれ等を起こしているかどうか
を判定する判定回路５と、この判定回路５の判定結果を
表示する表示器６とを備えて構成されている。

そしてこの自動検査５Ａ首を使用する場合、被検査プリ
ント基板２−２の検査に先立ち、まず素基板７上に各部
品１が正しく載っている基準プリント基板２−１に関す
るデータをキーボード８から入力（ティーチング）する
。

この場合、第９図のフローチャートで示す如く、このテ
ィーチング動作ではステップＳＴＩでキーボード８から
基準プリン１−繕仮２−１のカードナンバが入力される
。

次いで、ステップＳＴ２でキーボード８からこの基準プ
リント基板２−１に載っている部品１の位置、形状客に
関する数値データおよびこの部品１の特′ｆｌ＜この部
品１の色、明度等の情報）に関する数値データが入力さ
れる。

次いで、ステップＳＴ３で全ての部品１に関する数値デ
ータが入力されたかどうかがチェックされ、もしまだ数
値データが入力されていない部品があれば、このステッ
プＳＴ３から前記ステップＳＴ２へ戻って残りの部品に
関する数値データ入力が繰り返し実行される。

そして、全ての部品１についてデータ入力が終了すれば
、ステップＳＴ４でこれらの数値データが阜へ１データ
として記憶部４に記憶される。

また、被検査プリント基板２−２の検査時においては、
前記ＴＶカメラ３によって搬像された被検査プリント基
板２−２の画像から得られる数値データと前記記憶部４
が出力する数値データとが判定回路５によって比較され
、この比較結果が表示器６上に表示される。

そして、＋’＋Ｆｉ記ＴＶカメラ３によってｔｉｉ　（
粂された被検査プリント基板２−２のある部品が欠落し
ていれば、前記「■カメラ３が出力する画像に繕づいて
（９られる’＝ｌ　ｋｎデータと、１１４記ムｄ憶部４
が出〕Ｊする数（直デーウとが−敗しなくなり、判定回
路５がこれを検知して、欠落している部品を表示器６上
に表示する。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながらこのような従来の自動検査装置において（
（，１１１定蓼埠となる数）ビ１データの数を多くして
検査精度を高くしようとすれば、ティーチング時にＪ３
いて、キーボード８から入力しなければならないデータ
教が増大し、これを入力するのに、多大な旧聞と労力が
必要になるという問題がある。

本発明は上記の事情に鑑み、キーボード等を用いること
なく、自動検査装置に部品の位首、形状等のデータをテ
ィーチングすることができ、これによってティーチング
時におけるデータの登録時間を短くすることができると
と６に、登録に要する労力を軽減することができる自動
検査装置における基準基板データの教示方法を提供する
ことを目的としている。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するため本発明による自動検査装置に
おける基準基板データの教示方法においては、部品が実
装された被検査基板を画像して１９られる像を処理して
前記被検査基板上の部品を検査する自動検査装置に基準
基板の情報を教示する自動検査装置における基準基板デ
ータの教示り法に１６いて、部品の像とこの部品以外の
像との差が明確な基準基板を作成し、この基準基板を献
像して被検査基板を検査するとぎの基準となる基板情報
を入力することを特徴としている。

（実施例） 第１図は、この発明によるＦＡｔＡｔ仮基板データ示方
法の一実施例を適用した自動検査装置の一構成例を示す
ブロック図である。

この図に示づプリント基板の自動検査装置は、部品の像
と、この部品以外のｒ１！どの差が明確な基（Ｍプリン
ト以板１６−１を作成し、この基準プリント！、を板１
６−１を児像して被検査プリント１．４板１６−２を＋
？、査するときの基準となる基板情報を入力するように
したものであり、Ｘ−Ｙテーブル部１０と、撤象部１１
と、処理部１２と、判定結果出力部２（うど、情報入力
部２７と、テーブルコンＩ・ローラ２９と、１ｉ１Ｂコ
ントローラ３０とを備えて構成されている。

Ｘ−Ｙテーブル部１０は、テーブルコントローラ２９に
Ｊ：って制御される２つのパルスモータ１３．１４と、
こ花らの各パルスモータ１３゜１４によってＸ軸方向お
よびＹ軸方向に駆動されるテーブル１５と、このテーブ
ル１５上に載せられた基準プリント基板１６−１や被検
査プリント基板１６−２を固定するブヤックｎ４ｉ４１
７とを備えており、前記テーブル１５上に載せられた基
準プリント基板１６−１（または被検査プリン１−　＋
、を板１６−２＞は前記チャック機ｔＭ１７によって固
定された後、ｌ７ｉｔ記各パルス−し−夕１３．１４に
よってＸ軸方向およびＹ軸方向の位置が決められ、搬像
部１１によって搬像される。

この場合、基準プリント基板１６−１は、第２図に示す
如く素基板１８十に部品１９−１〜１９−ｎが正しい位
置で、かつ正しい姿勢で載せられるとともに、前記素基
板１８上に白色（または緑色、黄色など）のペイント塗
装が施され、かつ部品１９−１〜１９−ｎの各側面およ
び上面に黒色のペイント塗装が施された乙のであり、こ
の塗装処理によって搬像部１１でこの基準プリント基板
１６−１を搬像したとき部品１９−１〜１９−ｎの像と
、これら部品１９−１〜１９−ｎ以外の像（前記素基板
１８の像）とが明確に識別し得るようになっている。

また、前記被検査プリント基板１６−２は、前記基準プ
リント基板１６−１上の部品１９−１〜１つ−ｎと同じ
くなるように、部品が配置された量産基板であり、検査
時において前記基準プリント基板１６−１と比較され、
その良否が判別される。

また搬像部１１は、前記Ｘ−Ｙテーブル部１０の上方に
配置され、前記顕像コントローラ３０が出力する制御信
号によってそのピント、倍率、感度等が制御されるＴＶ
カメラ２０と、このＴＶカメラ２０に対して同軸的に配
置され、前記搬像コン１〜ローラ３０が出力する制御信
号によってその明るさ等が１．ＩＩ　Ｏｆｆされるリン
グ照明装置２１とを備えて構成されるものであり、前記
ＴＶカメラ２０によって得られた画像信号（アナログ信
号）は処理部１２へ供給される。

処理部１２は、ティーチングモードのどさ゛に、前記１
最像部１１から供給される画像（前記基準プリント基ｍ
１６−１の画像から部品１９−１〜１つ−ｎの位置、形
状等のデータ（Ｊ！準データの１つ）を抽出して記［＝
Ｊるとともに、前記情報入力部２７から入力される前記
各部品１９−１〜１つ−ｎの特徴専のデータ（基準デー
タの１つ）およびその処理手順等を記憶し、また検査モ
ードのときには、前記処理丁順に基づいて前記囮象部１
１から供給される画像（前記被検査プリント基板１６−
２の画像）から部品の位茸、形状、特徴等のデータ（被
検査データ）を抽出するとともに、この被検査データと
１肖期基準データとを比較して、この比較結果から前記
被倹査プリント基板１６−２の良否を判定するしのであ
り、画像入力部２２と、画８１処理部２３と、メモリ２
４と、判定部２５と、制御部２８とを備えて構成されて
いる。

画像入力部２２は、前記搬像部１１から供給された画像
信号をＡ／Ｄ変換したり、各種の補正処理（例えば、シ
ェーディング補正など）をしたりして、前記基準プリン
ト基板１６−１（または、被検査プリント基板１６−２
）の画像データ（画像信号を補正して吊子化したデータ
）を作成するものであり、ここで１ｑられた前記基準プ
リント基板１６−１（または、被検査プリント基板１６
−２）にｒＩＪづるｉｉ！ｉｌａデータは前記制御部２
８などへ供給されする。

また、画像処理部２３は、予め決められている処理手順
や情報入力部２７から入力された処理手順に基づいて前
記制御部２８を介して供給される画（２）データを処理
することにより、前記基準プリント基板１６−１　（ま
たは、被検査プリント基板１６−２）上にある各部品１
９−１〜１つ−ｎのパラメータ（例えば、各部品の面積
、形状１位置。

色などに関するパラメータ）を抽出したりするものであ
り、ここで得られた前記基準プリント基板１６−１（ま
たは、被検査プリン］・基板１６−２）に関するパラメ
ータは前記制御部２８などへ供給される。

またメモリ２４は前記制御部２Ｂから前記基準プリント
Ｆｌｌｆｉ１６−１上にある各部品１９−１〜１９−ｎ
のパラメータ（基壁パラメータ）や処理手順冨を供給さ
れたときに、これを記憶するものであり、前記制御部２
８から転送要求があったときに、この基準パラメータ笠
を前記画像処理部２３ヤ）判定部２５などへ供給する。

判定部２５は、検査モードのときに前記メモリ２４が出
力する前記基準パラメータと、前記ルリ御部２８を介し
て供給される画像処理部２３でＩ′７られたパラメータ
（前記被検査プリント基板１６−２に関する被検査パラ
メータ）とを比較して、前記被検査プリント基板１６−
２の部品１９−１〜１９−ｎが脱落しているかどうか、
およびこれらの部品１９−１〜１９−ｎが姿勢ｆれを起
こしているかどうかなどを判定する乙のであり、この判
定結果は前記制御部２８などへ供給される。

制御部２８は処理部１２内にある前記画像入力部２２と
、画像処理部２３と、メモリ２４と、判定部２５どを制
御してこれらをティーチングモードで動作させたり、検
査モードで動作さゼたすするものであり、これら各モー
ドのときに得られたデータは判定結果出力部２６へ供給
される。

判定結果出力部２６はＣＲＴ　（ブラウン管表示器）や
プリンタ等を備えて構成されるものであり、前記制御部
２８から基準パラメータヤ）′ｌｉ検査パラメータを供
給されたり、１１を記基準プリント基板１６−１（また
は、被検査プリント基板１６−２）の画像データを供給
されたり、’ｒｌｌ定結果を供給されたりしたとぎにこ
れを表示したり、プリントアウトしたり１−る。

また、情報入力部２７は、基準プリント基板１６−１の
種類（例えば、基板ナンバ等）およびこの基準プリント
基板１６−１に載っている部品１９−１〜１９−ｎの種
類１部品数、特徴等に関するデータや操負情報などを入
力するためのキーボードと、マウスとを備え、ざらに入
力したデータや瞭ｎ情報へとを確認するための１ニタ、
プリンタ等を備えて構成されるものであり、ここから入
力されたデータや操作情報などは前記ａ、ＩＩ　１２１
＋都２８へ供給される。

また、テーブルコントローラ２９は前記制御部２８と前
記Ｘ−Ｙテーブル部１０とを接続するインターフェース
等を猫えて構成されるらのであり、＋’＋ｉｉ記Ｘ−Ｙ
アーブル部１０で１９られたデータを前記制御部２８へ
供給したり、前記制御部２８から供給される制御信号に
基づいて前記Ｘ−Ｙテーブル部１０を制御したりする。

また、匙像コントローラ３０は前記制御部２８と前記囮
像部１１とを接続するインターフェース等を備えて構成
されるものであり、前記制御部２８から供給される制御
信号に基づいて前記１１ｉｆｆｉ像部１１をＬｌ制御し
たりする。

次に、この実施例の動作をティーチングモードと検査モ
ードとに分けて説明する。

まず、ティーチングモードにおいては、前記Ｘ−Ｙテー
ブル部１０のテーブル１５上に基準プリンｌ−早板１６
−１が戟けられる。

この後、制御部２８はヂャツク機横１７を動作させて、
この基準プリン１〜基板１６−１を固定さＶ、次いで各
パルスモータ１３，１４を制御して、基準プリント基板
１６−１のＸ軸方向位置およびＹ軸方向位置を決めると
ともに、リング照明装置２１の明るさおよびＴＶカメラ
２０の１最象条件を２１する。

次いで、制御部２８は、前記ＴＶカメラ２０に基準プリ
ン１−３Ｊ析１６−１を画像ざＵるとともに、画１象入
力ｉｊｌ！　２２と、画（＜Ｑ処理部２３と、メモリ２
４と、判定部２５とを制御して第３図の）ｌ］−チｒ−
１・で示す画像処理動作を実行ざＵる。

この画像処理動作では、制御部２８は画像入力部２２を
制御して、前記Ｉｉａ　ｉ像部１１によってＩ層像され
た前記基準プリン１〜基板１６−１の画像信月を画像入
力部２２に取り込ませ、この基準プリント基板１６−１
の画像データをｆ１成させるとともに、ステップＳＴ５
・、てこの画像データを取り込む。

次いで、制御部２８は、ステップＳＴ６で前記画像デー
タを画像処理部２３へ供給して、これを２狛化させ（ま
たは、２　ｆｆｉ化されたデータどして処理させて）、
この画像データの中に含まれる全ての部品１９−１〜１
９−ｎの位置と形状とを抽出さける。

この後、制御部２８は、ステップＳＴ７で前記画像処理
部２３からこれらの部品１９−１−１９−ｎの位置と形
状とを取り込んで、各部品１９−１〜１９−ｎｆｆｌに
ラベル（′：＆別番号）を割り付ける。

この場合、部品１９−１−・１つ−ｎの像と、これら部
品１９−１〜１９−ｎ以外の像（前記ＡＩＪ板１８の像
）とが四面に識別し１！ｌるＪ、うに前記工、を準プリ
ント基（Ｎ１６−１が塗装されているので、画像処理部
２３で２（ｉｒｉ化処理を行ったとき、全ての部品１つ
−１〜１９−ｎの位置と形状を正確に抽出することがで
きる。

次いで、制御部２８は、ステップＳ　Ｔ　８で１）り記
ラベルの数を品１数して、前記部品１９−１〜１９−ｎ
の数（この閤合、ｎ個）を求めるとともに、この数と予
め入力されている部品数とが一致しているかどうかチェ
ックし、この後ステップＳＴ９〜５Ｔ１１を部品の数だ
【ノ繰り返して、第４図に示すように全ての部品１９−
１−　１９−ｎ毎に、その部品エツジに外接するウィン
ド（データの取込み窓）３１を求めるとともに、第５図
に示すように全ての部品１９−１〜１９−ｎのラベル名
と、位置と、形状（ウィンド情報）とが記されたファイ
ル３２を作成する。

次いで、制御部２８は、このファイル３２をメモリ２４
を供給し、これをＷ　ＱＩ−データの一部として記憶さ
Ｕる。

そしてこのようにメモリ２４に各部品１９−１〜１つ−
ｎの位置、形状を示す基準データがσ録されれば、制御
部２８はステップＳＴ１２．５Ｔ１３にＪ３いて情報入
力部２７から１）η記名部品１９−１〜１９−　ｎのｆ
＋徴（例えば、色、明度秀）と、これら各部品１９−１
〜１９−ｎの処理手順を入力さけて、これらを各々特徴
データファイルとして前記メ［す２／Ｉに記憶させる。

また検査し一部にＪｊいては、前記Ｘ−Ｙテーブル部１
０のテーブル１５Ｆに波検査プリンｌ−！！ｔ＆１６−
２が桟Ｕらトしる。

この１す、制６１１部２８は、チャック□構１７を動作
させて、この被検査プリントも（（反１６−２を固定さ
せ、次いで各パルスモータ１３，１４を制御して、？）
！！検査プリン１−阜板１６−２のＸ軸方面位：６Ｊ３
よびＹ軸方面位ｉかを決めるととしに、リング照明￥Ｓ
　ｊｌｊｌ　２１の明るさＪ３よび−「Ｖカメラ２０の
間作条ｎ等を調整する。

次いで、制御部２８は、前記ＴＶカメラ２ｏに被検査プ
リント基板１６−２を搬像させるとともに、第６図に示
すフローチャートのステップ５Ｔ１５で前記画像部１１
によって画像された前記被検査プリント基板１６−２の
画像信号を画像入力部２２に取り込ませて、この被検査
プリント基板１６−２の画像データを作成させるととと
もに、この画僅データと前記メモリ２４にあるファイル
３２および前記各部品１９−１〜１つ−ｎに関する処理
手順ファイルを画像処理部２３へ転送させ、このファイ
ル３２のウィンド３１と処理手順ファイルとを用いて画
像データ中に含まれる全部品のパラメータ（例えば、色
、明度等のパラメータ）を抽出さける。

次いで、制御部２８は、ステップ５Ｔ１６でこの全パラ
メータを判定部２５へ転送させるとともに、前記メモリ
２４にある前記各部品１９−１〜１つ−ｎに関する特徴
データファイルを判定部２５へ転送させて、この１４徴
データフアイルで示される各部品１９−１〜１９−ｎ毎
のり準パラメータと前記画像処理部２３でｔｌＶられた
今回の被検査パラメータとを比較させて、被検査プリン
ト基板１６−２の部品が脱落しているかどうが、および
これらの部品が姿９Ａずれを起こしているかどうかなど
を判定させ、ステップ５Ｔ１７てこの判定結果を判定結
果出力部２６へ供給させて表示させる。

また上述した実施例においては、画ＦＩＩ処理部２３や
判定部２５で画像の処理やパラメータの判定処理を行な
うようにしているが、これら画像処理部２３や判定部２
５で行う処理は、制御部２８のプログラムで行うように
しても良い。

また上述した実施例においては、１つの部品に対して１
つのウィンドを設けているが、１つの部品であっても、
その各部分の特徴が異なるものについては、１つの部品
に対して複数のウィンドを設け、そのウィンド亀にパラ
メータを抽出するようにしても良い。

また、このようなウィンドを作成することなく、基準プ
リン１〜塁板１６−１の画像信弓から位置パラメータ、
形状パラメータを抽出して、これを基環データとしてメ
モリ２４に記憶させるようにしてら良い。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、キーボード等を用
いることなく自動検査装置に部品の位置。

形状等のデータをティーチングすることができ、これに
よってティーチング時におけるデータの０録時間を短く
することができるとともに、０録に要する労力を軽減す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による基準基板データの教示方法の一
実施例を適用した自動検査装置の一構成例を示すブロッ
ク図、第２図はこの実施例で用いられる基準プリント基
板の一例を示す平面図、第３図はこの実施例のティーチ
ング動作例を示すフローチャート、第４図はこの実施例
で用いら゛れるウィンドの一例を示す模式図、第５図は
この実施例におけるティーチング動作で有られるファイ
ルの一例を示す模式図、第６図はこの実施例における検
査時の動作例を示すフローチ１７−１−１第７図は従来
の自動検査装置の一例を示すブロック図、第８図はこの
自動検査装置の検査は準となる基準プリント基板の一例
を示す側面図、第９図はこの自動検査装置のティーチン
グ動作例を示すフローチャートである。 １１・・・囮像部、１２・・・処理部、１６−１・・・
基準、す板（基準プリン１へ１」阪）、１６−２・・・
被検査基板（被検査プリント基板）、１８・・・素ｙ月
し１つ−１〜１９−ｎ・・・部品。 １４訂出願人　　　立石電は株式会社 代理人　弁理士　吉倉百二（１１！！１名）第３図 Ｄ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　部品が実装された被検査基板を撮像して得られる像を
   処理して前記被検査基板上の部品を検査する自動検査装
   置に基準基板の情報を教示する自動検査装置における基
   準基板データの教示方法において、部品の像とこの部品
   以外の像との差が明確な基準基板を作成し、この基準基
   板を撮像して被検査基板を検査するときの基準となる基
   板情報を入力することを特徴とする自動検査装置におけ
   る基準基板データの教示方法。