JPS62299701A - 実装部品外観検査方法 - 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】 ３、発明の詳細な説明 （技術分野〕 本発明は、光切断法を用いＩＴＶカメラを使用して印刷
配線基板上の部品取付状態を外観より検査する方法に関
する。

（背景技術） 印刷配線基板に使用される部品は、回路の高密度化要求
と表面実装技術の進歩により、リード足付部品からリー
ド足無し部品、いわゆる表面実装部品に移りかわってき
ている。こｎらの部品は機械により高速に実装さ九てい
るが、印刷配線基板の位置決め方法や、装着ヘッドの部
品のつかみ方によう、実装位置ずれや欠品が発生するこ
とがある。

そのため、現在では半田付前に実装状態を人が目視によ
り検査して異常箇所の修正を行い、半田付後にも目視検
査と修正作業が行わｎている。しかし、半田付後の修正
作業には手間がかかるため、半田付前に部品のチェック
が完全に行わｎ１位置ずｎや欠品の修正はこの時点にシ
ーいて終了してしまうことが望まれている。

一部に、位置ずｎや欠品の不良を外観よシ検査する機械
もあるが、部品や印刷配線基板の色によシ検査できない
場合があり、精成的に十分なものではなかった。また、
こｎらの機械は大がかりでコストがかかり、複雑なもの
であるため実用的ではなかった。

また、人手による検査では、見落としや検査に時間がか
かる等の問題があシ、更に検査対象が小さく閂を酷使す
る次め、作業者に健康上の問題が発生する等の欠点があ
った。

（発明の目的） 本発明は上記の点に鑑み提案さｎたものであり、その目
的とするところは、印刷配線基板上に実装された部品の
取付状態、すなわち、位置ずれ、傾き、欠品および部品
の高さの検査を、部品や印刷配線基板の色に彩管されず
罠、精度良く簡単かつ高速に行うことができる検査方法
を提供することにある。

（発明の開示） 本発明の特徴とする点は、印刷配線基板および部品に対
して、斜めより部品を十分に含む幅のレーザスリット光
を照射し、部品上方からＩＴｖカメラにより撮像する画
像入力手段と、上記によシ入力される像を、輝線が像と
して得られるように２値化し、輝線のつながり具合より
位置ずｎｔの大きなものや欠品の判定を行い、良品の場
合には、輝線端点の座標よフ部品高さと、部品位置とを
推定することにより、部品の位置ずれ、傾きを、１回の
画像入力により求める手段とにある。

以下、実施例を示す図面に沿って本発明を具体的に説明
する。

第１図は本発明の実装部品外観検査方法を具体化し念−
実施例のブロック構成を示したものである。しかして、
レーデ光源５よυ発せられたレーザ光はスリット光発生
ｍ４に入力されてレーデスリット光３とさｎ、印刷配線
基板に対し斜め上方より、かつ、部品１の取付方向に対
し斜め方向よシ、このレーデスリット光３にて部品１を
照射し、部品面上と印刷配線基板上に輝線２を作る。そ
して、部品１の上方よりＩＴＶカメラ６により撮像し、
ＩＴＶカメラ６の出力を２値化処理部７にて輝線２が像
として得られるように２値化し、端点検出部８にて輝線
２の端点位置を測定し、演算部９にて部品１の位置ずれ
距離、傾き、高さを計算し、判定部１０において部品の
取付状態の良否の判定を行い、最終の判定結果を出力す
るようになっている。なお、１ｉｔｉ各部を制御する制
御部である。

第２図は部品１の位置と輝線２の関係を示したものであ
る。第２図（Ａ）　ｔ’１部品１が下方へ太きくずれた
場合、第２図（Ｂ）は部品１が正常な位置にある場合、
第２図（Ｃ）は部品１が上方へ大きくずれた場合、第２
図（Ｄ）は（Ｃ）の場合よフも更に上方へずれた場合を
示す。なお、欠品の場合には、球心は第２図（Ｄ）のよ
うになる。

また、第２図（Ａ）　ｔ（ｃ）　ｌ　（Ｄ）はずれ距離
が大きく、このままの状態で不良と判定される場合であ
シ、第２図（Ｂ）は更に部品の位置ずれ、傾き、および
高さの測定が必要な場合である。

なわち、第２図において輝線２の始点１２と終点１３の
座標は既知であることより、始点１２と終点１３との間
にある端点の数とその座標を端点検出部８において求め
る。つまり、得らｆＬ７’（端点の数により、端点が無
い時は（Ｄ）の場合、端点が２個の時は（Ｃ）の場合、
端点が４個の場合は（Ａ）または（Ｂ）の場合と識別す
ることができる。

更に、第２図の（Ａ）と（Ｂ）の場合を識別する方法に
ついて述べる。すなわち、第３図において、端点１４　
、１６を通る直線１８と端点１５　、１７を通る直線１
９との交点２０において、直線１８と直線１つのなす角
γが９０°±δ以内に収っている時は第２図（Ｂ）の場
合であり、そｎ以外の時は（Ａ）の場合であると識別す
る。なお、δは許容範囲を表わす。

次に第２図（Ｂ）の場合に、部品の位置ずれ。

傾き、および高さを求める方法について第４図を用いて
個別に説明する。

■部品の高さ 部品１上の輝線２の端点１６　、１７を結ぶ直線上の１
点から、端点１４　、１５を結ぶ直線におろし次垂線の
長さをｔ、とし、レーデスリット光３が印刷配線基板２
３となす角をαとすると、部品の高さｔ２は次の式（１
）によシ求められる。

ｔ２＝ｔ１ｔａｎα　　　・・・・・・・・・・・・（
１）■部品の傾き 端点１５の座標なＣｘ５　＋ｙ５）、端点１７の座標を
（Ｘ　４　＋　１４　）とすると、部品の傾きθは式（
２）により求められる。

■部品の位置ずれ 端点１４の座標を（ｘ１＋ｙ、）、端点１６の座標を（
Ｘ２ｓ）’２）とすると、第３回の直線１８　、１９を
表わす方程式は次の式（３）　ｌ　（４）となる。

ここで３部品サイズは既知のため、長さをし、幅をＷと
すると、直＋ｔＭ１８．１９に平行に部品の中心を通る
直線の方程式は次の式（５）　、　（６）となる。

・・・・・・・・・（５） ・・・・・・・・・（６） この式（５）　Ｉ　（６）において次の式（７）のよう
に変数を置きかえると、部品の中心２２の座標（Ｘ　（
！　Ｔ　’／　ｃ）は（８）式のように求まる。

しかして、正常に実装された場合の部品の中心座標と式
（８）で求めた座標との差よυ位置ずれ距離を求めるこ
とができる。

（発明の効果） 以上のように本発明にあっては、印刷配線基板上に実装
された部品を、印刷配線基板および部品に対し斜めにレ
ーデスリット光を照射し、部品の上方よりＩＴＶカメラ
にて撮像し輝線の２値化像を得、輝線のつながり具合お
よび輝線端点の位置を測定することにより、部品の取付
状態、すなわち、欠品１部品位置ずれ９部品の傾きと部
品の高さの良・不良の判定を行うようにしているので、 （イ）輝線はレーデスリット光を用いているため高輝度
であるので、部品や印刷配線基板の色、または、そｎら
の上に書かｎた文字やマークに影静されることがない。

（ロ）　アルゴリズムがシンプルであるため、高速に検
査を行うことができる。

ｅＳ）　　装置構成がノンプルであるため、部品実装機
に搭載して、視覚センサとして用いることも可能である
。

等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実装部品外観検査方法を具体化した検
査装置の一実施例を示すブロック図、第２図は部品の位
置とその時の輝線の状態を示す図、第３図は第２図（Ｂ
）の場合を詳細に説明した図、第４図は第３図（Ｂ）に
おけるｘｙ平面およびＸＺ平面上の部品と輝線との関係
を示した説明図である。 １・・・部品、２・・・輝線、３・・・レーザスリット
光、４・・・スリット光発生部、５・・・レーデ光諒、
６・・・ＩＴＶカメラ、７・・・２値化処理部、８・・
・端点検出部、９・・・演算部、ＩＯ・・・判定部、１
１・・・制御部、１２・・・輝線の始点、１３・・・輝
線の終点、１４　、１５　、１６　。 １７・・・輝線の端点、１８　、１９・・・端点な結ぶ
直線、２０・・・端点な結ぶ直線より得られる交点、２
１・・・部品の外形、２２・・・部品の中心、２３・・
・印刷配線基板。 Ｉｔ！１　　図 第２図 （Ａ）　　　　　　（Ｂ）　　　　　（Ｃ）　　　　　
　ＣＤ）第３図 ９４図 手わ℃ネ市正書（方式） ％式％ ３、補正を７る者 串イ′１との関ｇＦ、　　特訂出鞘人 名　称　　Ｃ５８３）松下電工株式会社４、代　　理　
　人　　　〒′１６０ 住　　所　　　東京ｖ６新宿区西新宿７丁目５番１（）
号第２ミゾタビルディング７階 ５、補正命令の日付 昭和６１年８月Ｇ日　（発送日　昭相ら１年８月２１５
日）６、補正のス・ｊ象

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 印刷配線基板上の実装部品の外観検査方法において、印
   刷配線基板面および部品の取付方向の各々に対し斜め方
   向より部品を十分に含む幅のレーザスリット光を照射し
   て部品上面および印刷配線基板上に輝線を作成する手段
   と、印刷配線基板上方よりＩＴＶカメラにより撮像して
   得られた画像情報から輝線のつながり具合および輝線端
   点の位置を検出し部品の位置を測定する手段とを備え、
   部品の有無、印刷配線基板平面上での位置ずれ、傾き、
   高さ等の部品取付状態の検査を行うことを特徴とする実
   装部品外観検査方法。