JPS62182810A - 自動検査装置における基準基板デ−タの教示方法 - 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】 （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撮像して得ら
れる像を処理して前記被検査Ｕ板」：の部品の有無１位
置ずれ箸を検査する自動検査装置に基ｆｆ、　３１板の
情報を教示する自動検査装置にＪ３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、マウント後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ト５Ａｉ２１ｆ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カから種々提案
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Ｆｉ、２−２を岡像する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基準プリント基板２−１の種類
等に関するデータおＪ：びこの基準プリント基板２−１
上に載っている各部品１の種類、配首位置、取イ（１け
姿勢等に閏するデータおよびこれらの各部品１の検査処
理ｆ順等に関する情報（データ）を記憶する配憶部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、またこれらの部品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５０判
定結末を表示する表示器６とを備えて構成されている。

そしてこの自動検査装置を使用する場合、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り準プリント基板２−１に関する
データをキーボード８から人力（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、このデ
イーブング動作ではステップＳＴ１でキーボード８から
基準プリント基板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の位胃、形状等に
関する数値データおよびこの部品１の特徴（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（１
データが入力されたかどうかが１−ニックされ、らしま
だ数値データが入力されていない部品１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１に関する数１直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基準データと
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ＩＩＩＩＧ！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、前記ＴＶカメラ３によって撮像された被検査プ
リント基板２−２のある部品が欠落していれば、前記Ｔ
Ｖカメラ３が出力する画像に基づいて冑られる数値デー
タと、前記記憶部４が出力（る数値データとが一致しな
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は
、判定基準となる数値データの数を多くして検査精度を
高くしようとすれば、ティーチング時において、キーボ
ード８から入力しなければならないデータ数が増大し、
これを入力するのに、多大な時間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欝、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
ともに、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捉供する
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ｔ１１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す板を搬像して１；１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
に基環基板の情報を教示する自動検査装置における基ｔ
ｌｉＷ板データの教示方法において、部品が実装されて
いない素基板と、部品が実装されている基準基板とを搬
像して被検査基板を検査するときの基準となる部品の位
置情報と形状情報と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
ック図である。

この図に示すプリント基板の自動検査装置は、部品が実
装されていない素基板１８と、部品が実装されているす
準プリン（・基板１６−１とを倣（象させて被検査プリ
ント基板１６−２を検査するとさの基準となる部品の位
置情報と形状情報とを入力するＪ：うにしたものであり
、Ｘ−Ｙテーブル部１０と、Ｉｌａ像部１１と、処理部
１２と、判定結果出力ｉＭ！　２６と、情報入力部２７
と、テーブルコン１−〇−ラ２９と、随像コントローラ
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
よって制御される２つのパルスモータ１３．１／！と、
これ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上に載せられた素基板１８．基準プリン１一基板
１６，１、被検査プリント塁＆１６−２を固定するチャ
ック機構１７とを備えて構成されるものであり、前記テ
ーブル１５上にＩｐＸ１！られた素基板１８〜被検査プ
リント基板１６−２は前記チャック機構′１７にＪ：っ
て固定された侵、前記各パルスモータ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、撮像部１
１によって撮像される。

この場合、素基板１８は部品１９−１〜１９−ｎが載せ
られる前の基板であり、また基準プリント基板１６−１
は、第２図に示す如く前記素基板１８と同じ基板１８−
１上に部品１９−１〜・１つ−ｎが正しい位置で、かつ
正しい姿勢で載せられたものである。

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１９−１〜１９−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。

また撮像部１１は、前記Ｘ−Ｙテーブル部１０の上方に
配置され、前記［１コントローラ３０が出力する制御信
号によってピント、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Ｓｔａコントローラ３０が出力する制御信号に
よってその明るさ等が制御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、ディーヂングモードのときに、前記撮像
部１１から供給される画像、つまり前記Ａ３．Ｌ＆１Ｂ
の画像と前記基準プリント基板１６−１の画像との差に
基づいて部品１９−１〜１９−ｎの荀置、形状等のパラ
メータを抽出して、この抽出結果から得られるファイル
３２（第５図参照）を記憶するとともに、前記情報入力
部２７から入力された前記部品１つ−１〜１９−ｎの特
徴パラメータ（基準パラメータ）およびその処理手順な
どを記憶し、また検査モードのときには前記ファイル３
２と処理手順とに基づいて前記光像部１１から供給され
る画像（＃Ｕ記記構検査プリント基板１６−２画像）か
ら部品の特徴パラメータ（被検査パラメータ）を抽出す
るとともに、この被検査パラメータと前期基準パラメー
タとを比較し、この比較結束から前記被検査プリント基
板１６−２の良否を判定するものであり、画像入力部２
２と、画像処理部２３と、メモリ２４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、前記撮像部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Ｌ！Ｉ！（例え
ば、シェーディング補正など）をしたりして、前記素基
板１８、前記基準プリント基板１６−１、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、ここで得られた
前記素基板１８〜被検査プリント基板１６−２に関する
画像データは前記制御部２８などへ供給される。

また、画像処理部２３は前記制御部２８を介して供給さ
れる前記素基板１８の画像データと基準プリント基板１
６−１の画像データとを比較して前記部品１９−１〜１
９−ｎの位置パラメータと形状パラメータとを抽出する
とともに、これらの各パラメータに基づいてウィンドを
作成したり、このウィンドと、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とを用い
て前記制御部２８から供給される被検査プリント基板１
６−２の画像データを処理し、この被検査プリント基板
１６−２上にある各部品１９−１〜１９−ｎの特徴パラ
メータ（例えば、各部品１９−１〜１つ一〇の面積２色
、明度などに関する被検査パラメータ）を抽出したりす
るものであり、ここＣ１′、１られた前記７３準プリン
ト基板１６−１（または、被検査プリン］・基板１６−
２）に１ＩＩＩ？ｊる各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２８から前記基準プリント
基板１６−１上にある各部品１９−１〜１９−ｎのパラ
メータ（基準パラメータ）や処理手順等を供給されたと
きに、これを記憶するものであり、曲間制御部２８がら
転送要求があったときに、この；Ｊ　ｔ￥パラメータ等
を前記画像処理部２３や判定部２５などへ供給する。

判定部２５は、検査モードのとぎに前記メモリ２４が出
力する前記基準パラメータと、前記制御部２８を介して
供給される画像処理部２３で得られたパラメータ（前記
被検査プリンｌ−基板１６−２にＩ！ｌ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、
Ｊｊよびこれらの部品１９−１〜１９−ｎが姿勢ずれを
起こしているかどうかなどを判定するものであり、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とを制
御してこれらをティーチングモードで動作させたり、検
査モードで動作させたりするものであり、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２
８から基準パラメータや検査パラメータを供給されたり
、前記素基板１８の画像データ、Ｕ準プリント基板１６
−１の画像データ、被検査プリンｌ−基板１６−２の画
像データを供給されたり、判定結果を供給されたりした
ときに、これを表示したり、プリントアウトしたりする
。

また、情報入力部２７は、ＥＡ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Ｉｆ？プリ
ント基板１６−１に載っている部品１９−１〜１つ−ｎ
の種類１部品数、特徴、処理手順等に関するデータや操
作情報などを入力するための、１−ボードと、マウスと
を備え、さらに入力したデータや操作情報などを確認す
るためのモニタ、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
制御部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１ｏとを接続するインターフェース
客を備えて構成されるものであり、前記Ｘ−Ｙテーブル
部１０で１ｑられたデータを萌配制御部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、撮像コントローラ３０は前記制御部２８と前記搬
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搬像部１１を制御したりする。

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上に素基板１８が載せられる
。

この後、ｉｌ＋御部２８はヂャック機構１７を動作させ
て、この素基板１８を固定させ、次いで各パルスモータ
１３．１４を制御して、素基板１８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Ｈｆｆｉ
２１の明るさおよびＴＶカメラ２０の撮像条件を調整す
る。

次いで、制御部２８は前記ＴＶカメラ２ｏに素基板１８
を搬像させるとともに、画像入力部２２と、画像処理部
２３と、メモリ２４と、判定部２５とを制御して第３図
のフローチャ−トで示づ画像処理動作を実行させる。

この画像処理動作では、制御部２８はステップＳ　Ｔ　
５　′Ｃ−前記囮像部１１によって囮幽された前記１ｉ
　１．を板１８の画像信号を画像入力部２２に取り込ま
せ、この素基板１８の画像データを作成させるとと、ｂ
に、この画像データを画像処理部２３へ供給させる。

次いで、ステップＳＴ６で前記Ｘ−Ｙテーブル部′１０
の１−プル１５上からこの素基板１８が外されＣ基準プ
リントＭ板１６−１が載せられる。

そして、１１す神都２８はチャック機構１７によってこ
のＩｔ準プリント基板１６−１を固定し、次いで各パル
スモータ１３，１４によって、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
搬像条着を調整する。

次いで、制御部２８は前記ＴＶカメラ２０に基型プリン
ト基板１６−１を搬像さぜるとともに、画像入力部２２
を制御して、前記撮像部１１によって搬像された前記Ｉ
ｔ準プリントも１板１（３−１の画像信号を画像入力部
２２に取り込まけ、このりへ「プリント基板１６−１の
画像データを作成さけるとと６に、この画像データを画
像処理部２３へ供給さＵる。

次いで、制御部２８はステップＳＴ７で画像処理部２３
を制御し、前記基準プリント基板１６−１の画像データ
から前記素基板１８の画像データを減算させて、部品１
９−１〜１つ一〇の像を油出させるとともに、ステップ
ＳＴ８でこの抽出結果の絶対値を求めさせる。

次いで、制御部２８はステップＳＴ９でこの絶対値を２
値化させて、全ての部品１９−１〜１９−ｎの位ｎと形
状とを抽出さける。

この後、制御部２８はステップ５ＴＩＯ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１つ−１〜１９−ｎｆＨにラ
ベル（識別番号）を割り（＝Ｊける。

次いで、制御部２８はステップ５Ｔ１１で前記ラベルの
数を計数して、前記部品１９−１〜１９−ｎの数（この
場合、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
の後ステラ１Ｓ丁１２〜ＳＴ１４を部品の数だけ繰り返
して、前記各部品１９−１〜１９−ｎの位置と形状とか
ら第４図に示すように全ての部品１９−１〜ｌ９−ｎｆ
＋ｉに、その部品エツジに外接Ｊるウィンド３１を求め
るととらに、第５図に示すように全ての部品１リー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を作成りる。

次いで、制御部２８は、このファイル３２をメＬす２４
を供給し、これを記憶させる。

そしてこのようにメモリ２４に各部品１９−１〜１９−
ｎの位首、形状を示す基準データが０録されれば、制御
部２８はステップ５Ｔ１５，５Ｔ１Ｇにおいて、情報入
力部２７がら前記各部品１９−１〜１９−ｎの特徴（例
えば、面積９色。

明度等）と、これら各部品１９−１〜１９−ｎの処理手
順を入力させて、これらを各々特徴パラメータファイル
、処理手順ファイルとして前記メモリ２４に記憶させる
。

また検査モードにおいては、前記Ｘ−Ｙテーブル部１０
のテーブル１５上に被検査プリント基板１６−２が載せ
られる。

この後、制御部２８は、チャック機構１７を動作させて
、この被検査プリント基板１６−２を固定させ、次いで
各パルスモータ１３．１４を制御して、被検査プリント
基ｔｉ１６−２のＸ軸方同位ｄおＪ：びＹ軸方内位ｄを
決めるとともに、リング照明′Ｓ装置２１の明るさおよ
びＴＶカメラ２０の撤像条件簀を調整する。

次いで、制御部２８は、前記ＴＶカメラ２０にによって
被検査プリント基板１６−２を搬像さヒるとともに、第
６図に示ずフローチャートのステップ５Ｔ１５で前記九
像部１１によって搬像された前記被検査プリント基板１
６−２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
るとともに、この画像データと前記メモリ２４にあるフ
ァイル３２Ｊ３よび前記各部品１９−１〜１９−ｎに関
する処理１順フアイルを画像処理部２３３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特徴パラメー
タ（例えば、面積１色。

明度等のパラメータ）を抽出させる。

次いで、１，１１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１９−１〜１９−ｎに関す
る特徴パラメータファイルを判定部２５へ転送させて、
この特徴パラメータファイルで示される各部品１９−１
〜１９−ｎ毎の基準パラメータと前記画像処理部２３で
骨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か
、およびこれらの部品が姿勢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、画像処１１１１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
２５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つの部品について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「クインド毎に特
徴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、素基板
１８の画像信号と基準プリント基板１６−１の画像信号
とから位置パラメータ、形状パラメータを抽出して、こ
れを基準パラメータとしてメモリ２４に記憶させるよう
にしても良い。

（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登録時間を短く
することができるとともに、Ω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崩成例を示すブロッ
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０−ｆヤード、第４図はこの実施例
で用いられるウィンドの一例を示づ模式図、第５図はこ
の実施例におけるティーチング動作で得られるファイル
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ャート、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
査装置の検査基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・・・弗像部、１２・・・処理部、１６−１・・・
基準基板（基準プリント基板）、１６−２・・・被検査
基板（被検査プリント基板）、１８・・・素基板、１９
−１〜１９−ｎ・・・部品。 特許出願人　　　立石電機株式会社 代理人　弁理士　吉倉哲二（他１名） 第３図 第４図 第６図

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、部品が実装されてい
   ない素基板と、部品が実装されている基準基板とを撮像
   して被検査基板を検査するときの基準となる部品の位置
   情報と形状情報と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。