TWI818349B - 工件高度計測裝置及使用其之安裝基板檢查裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明之工件高度計測裝置具備:攝像部,其拍攝工件之圖像;線光投影部,其具有相對於攝像光軸呈特定之交叉角之投影光軸,能夠自複數個方位對工件照射線光;掃描驅動部,其使上述攝像部及上述線光投影部移動,而進行工件之掃描;及計測部,其基於藉由上述掃描而獲取之圖像,利用光切斷法求出上述工件之高度資料。上述計測部係使上述線光自特定之照射方向照射至工件而執行第1掃描,並基於藉由上述第1掃描而獲取之圖像求出高度資料,判定該高度資料中有無該工件之上述高度資料之缺漏部,於檢測出上述缺漏部之情形時,執行將上述線光之照射方向設為與上述第1掃描不同之方位之第2掃描。
Description
本發明係關於一種例如安裝於基板之電子零件等工件之高度計測裝置、及使用其之安裝基板檢查裝置。
例如,於將電子零件(工件)安裝於基板而成之零件安裝基板之生產線中,需要檢查該電子零件是否按照設計安裝於基板。若對零件安裝基板進行高度計測,則可檢測電子零件之安裝不良情況,例如零件起翹、安裝位置偏移、安裝遺漏等。作為以非接觸之形式進行工件之高度計測之方法,已知有光切斷法。於光切斷法中,對被斜向照射線光之工件進行拍攝,根據該拍攝圖像利用三角測量之原理求出工件之高度。於專利文獻1中,揭示有一種使用光切斷法之工件之三維形狀測定裝置。專利文獻1之裝置具備一種機構,其使具備線光源及攝像機之光切斷探針旋轉。
於計測工件高度時,執行一面使線光源及攝像機相對於工件水平移動,一面進行多次攝像之掃描。根據藉由掃描而獲得之各圖像求出高度資料,將該等高度資料進行合成,藉此可計測工件之形狀。此處,於例如高密度地配置有複數個工件、或者與高度較高之工件鄰接地配置有高度較低之工件之類的情形時,應照射至目標工件之線光有時會被鄰接之工件遮擋。於此情形時,會產生無法準確地進行目標工件之高度計測之問題。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2015-72197號公報
[發明所欲解決之問題]
本發明之目的在於提供一種不論工件之配置狀態如何,均能準確地計測工件高度之工件高度計測裝置及使用其之安裝基板檢查裝置。
本發明之一態樣之工件高度計測裝置具備:攝像部,其沿鉛直方向具有攝像光軸,拍攝工件之圖像;線光投影部,其具有相對於上述攝像光軸呈特定之交叉角之投影光軸,能夠自複數個方位對工件照射線光;掃描驅動部,其使上述攝像部及上述線光投影部移動,而進行工件之掃描;及計測部,其控制上述掃描驅動部來執行上述掃描,並且基於藉由上述掃描而獲取之圖像,利用光切斷法求出上述工件之高度資料;且上述計測部使上述線光自特定之照射方向照射至工件而執行第1掃描,基於藉由上述第1掃描而獲取之圖像求出高度資料,判定上述高度資料中有無該工件之上述高度資料之缺漏部,於檢測出上述缺漏部之情形時,執行將上述線光之照射方向設為與上述第1掃描不同之方位之第2掃描。
本發明之另一態樣之安裝基板檢查裝置具備:檢查台,其供搬入安裝有零件之安裝基板;及上述工件高度計測裝置,其將被搬入至上述檢查台之上述安裝基板上之零件作為上述工件而進行高度計測。
以下,基於圖式,對本發明之實施方式進行詳細說明。本發明之工件高度計測裝置可廣泛地應用於各種工業製品、半成品、機械零件、電子零件、食品、農產品等工件之形狀測定。於以下所示之實施方式中,對以安裝於基板之零件作為工件進行高度計測之例進行說明。此處,示出於安裝基板之生產線中,應用本發明之工件高度計測裝置以對安裝零件後之基板進行外觀檢查之例子。
[安裝基板生產線]
圖1係表示將電子零件安裝於印刷基板之安裝基板生產線1之構成之方塊圖。安裝基板生產線1具備自基板之搬送方向上游側朝向下游側依序配置之印刷機11、印刷檢查機12、零件安裝機13、回焊爐14及外觀檢查機15(工件高度計測裝置/安裝基板檢查裝置)。
印刷機11於印刷基板之焊墊部塗佈焊料。例如,印刷機11將焊料塗佈部分開口之遮罩重疊於印刷基板上,自上述遮罩上塗佈膏狀焊料。印刷檢查機12檢查塗佈於印刷基板上之焊料之位置及量是否合適。零件安裝機13具備零件安裝用頭,將所需之零件安裝於印刷基板上。回焊爐14將安裝有零件之印刷基板進行加熱以使焊料熔化,而將零件固定於基板。
外觀檢查機15檢查是否於印刷基板上將電子零件無缺陷地安裝在準確位置。具體而言,外觀檢查機15檢查安裝於印刷基板上之電子零件之位置偏移、零件起翹、安裝遺漏、焊接缺陷等。該等檢查只要能進行安裝基板之外觀檢查,即對安裝基板進行高度計測即可。外觀檢查機15藉由將利用高度計測所獲得之高度資料與基板之設計資料進行對照,而檢測安裝不良。本實施方式之外觀檢查機15使用光切斷法進行上述高度計測。
[利用光切斷法進行之高度計測]
參照圖2(A)~(C),預先對外觀檢查機15所採用之利用光切斷法進行之高度計測加以說明。如圖2(A)所示,測定對象係安裝於安裝基板P之基板表面PS之零件C(工件)。將於下文中對硬質構成進行詳細敍述,外觀檢查機15具備相機單元4(攝像部)及線光源5(線光投影部)。
相機單元4相對於基板表面PS於鉛直方向上具有攝像光軸AX,拍攝零件C之圖像。線光源5具有相對於攝像光軸AX呈特定之交叉角θ之投影光軸,沿該投影光軸發出線光SL。線光SL被照射至測定對象之零件C。於本實施方式中,搭載有相機單元4及線光源5之單元具備繞攝像光軸AX之軸旋轉之機構。藉由該機構,而線光源5能夠自複數個方位對測定對象之零件C照射線光SL。
圖2(B)表示零件C被照射線光SL時某掃描位置SC1處由相機單元4獲取之圖像IM。當線光SL照射至包含零件C之區域時,由相機單元4拍攝來自零件C周圍之基板表面PS之反射光RL1、及來自零件C上表面之反射光RL2。由於線光SL為斜向光且零件C具有高度,故於圖像IM上,反射光RL1、RL2係於X座標不同之位置被觀測到。具體而言,反射光RL1出現在座標x11處,反射光RL2出現在較座標x11更靠掃描方向下游側之座標x12處。
將線光SL照射在圖2(A)之點P0之情形視為就計算而言高度=0之地點。如此一來,如圖2(C)所示,根據使用交叉角θ之三角測量之原理,可獲得座標x11之高度為h1、座標x12之高度為h2之高度資料。之後,一面使相機單元4及線光源5自掃描位置SC1向掃描方向下游側移動,一面於掃描位置SC2、SC3處由相機單元4依序進行拍攝。藉此,於掃描位置SC2,獲取座標x21、x22之高度資料,於掃描位置SC3,獲取座標x31、x32之高度資料。當然,實際之掃描間距係遠遠小於圖例之窄間距。
藉由將利用掃描而獲取之複數個高度資料進行整合,可求出零件C之三維形狀資料。再者,於一個掃描位置SC1、SC2、SC3獲取之高度資料係基於反射光RL1、RL2照射至不同之X座標位置所得之結果。因此,於資料整合時,製作高度表,該高度表例如將在掃描位置SC1處於零件C之區域內獲得之座標x12之高度資料、與在其後之掃描位置於基板表面PS之區域內獲得之座標x12之高度資料進行整合。
圖3(A)、(B)係對利用光切斷法所進行之零件高度計測之缺點進行說明之圖。線光源5發出之線光SL之投影光軸相對於鉛直軸傾斜。因此,如圖3(A)所示,於對具有高度之零件C照射線光SL之情形時,會產生成為零件C之陰影而線光SL照不到之陰影部SH。關於該陰影部SH之區域,由於具有特定亮度之反射光不會入射至相機單元4,故變得無法進行高度計測。圖3(B)係表示圖3(A)所示之安裝基板P之高度資料計測結果之圖。雖然計測出了零件C及基板表面PS之高度,但陰影部SH之區域成為高度資料之缺漏部。
圖3(C)係表示用以使上述高度資料缺漏部不產生之解決方案之圖。作為線光源5,使用於掃描方向F上對向配置之第1線光源5A及第2線光源5B。第1線光源5A係以特定之交叉角θ朝向基板表面PS照射第1線光SL1。第2線光源5B相對於第1線光源5A隔著攝像光軸AX配置於相反方向。第2線光源5B係以與第1線光SL1相同之交叉角θ,自相對於第1線光SL改變180度之方向朝向基板表面PS照射第2線光SL2。
若使用第2線光SL2,則能夠對陰影部SH進行照明。藉由將使用第1線光SL1所得之高度計測結果、與使用第2線光SL2所得之高度計測結果組合,可消除高度資料之缺漏部。但,即便於使用一對線光源5A、5B之情形時,亦存在產生高度資料之缺漏部之情況。於本實施方式中,對於使用一對線光源5A、5B亦無法消除之高度資料缺漏部,能夠進行高度計測。
[裝置構成之說明]
圖4係概略地表示外觀檢查機15之硬質構成之立體圖,圖5係表示外觀檢查機15之電性構成之方塊圖。外觀檢查機15包含測定裝置本體2、控制裝置3(計測部)及伺服器裝置30。測定裝置本體2執行安裝基板P之高度計測動作。測定裝置本體2包含基台21、移動框架22、Y軸移動機構23(掃描驅動部/第2移動機構)、X軸移動機構24(掃描驅動部/第1移動機構)、滑塊25及頭25H。於頭25H,搭載有上述相機單元4及線光源5。
基台21係支持Y軸移動機構23,並且成為安裝基板P之計測台21S之平板狀框架台。藉由省略圖示之輸送機,而自回焊爐14將外觀檢查對象之安裝基板P搬入計測台21S,並於檢查後將該安裝基板P搬出。移動框架22係沿X方向延伸之門形形狀之框架,於基台21之上方在Y方向上移動。移動框架22經由滑塊25保持頭25H。
Y軸移動機構23及X軸移動機構24作為使相機單元4及線光源5移動,而進行零件C(工件)之掃描之掃描驅動部發揮功能。Y軸移動機構23係於基台21之X方向兩端部呈一對配置,使保持頭25H(相機單元4及線光源5)之移動框架22於Y方向(與第1移動方向於水平面上正交之第2移動方向)上水平移動之機構。Y軸移動機構23包含由伺服馬達等構成之Y軸馬達231、及連結於Y軸馬達231之省略圖示之Y軸滾珠螺桿軸。上述Y軸滾珠螺桿軸係與組裝於移動框架22之球形螺母螺合。X軸移動機構24係配設於移動框架22,使頭25H於X方向(第1移動方向)上水平移動之機構。X軸移動機構24包含X軸馬達241、及連結於X軸馬達241之省略圖示之X軸滾珠螺桿軸。
滑塊25係保持頭25H之板材,於X方向(掃描方向)移動自如地組裝於移動框架22。上述X軸滾珠螺桿軸係與組裝於滑塊25之球形螺母螺合。滑塊25係藉由X軸馬達241將上述X軸滾珠螺桿軸進行旋轉驅動,而沿移動框架22於X方向上移動。另一方面,移動框架22係藉由Y軸馬達231將上述Y軸滾珠螺桿軸進行旋轉驅動,而於Y方向上移動。因此,保持於滑塊25之頭25H藉由Y軸移動機構23及X軸移動機構24而能夠於XY方向上移動。
頭25H包含進行零件C之高度計測之相機單元4及一對線光源5(第1線光源5A及第2線光源5B)、支持板251、光源固持器51以及旋轉機構6。支持板251係自滑塊25於Y方向上延伸之板,支持相機單元4及線光源5使其等能夠繞攝像光軸AX旋轉。光源固持器51係與相機單元4一體化之葉片型支持框架,利用一側之葉片支持第1線光源5A,利用另一側之葉片支持第2線光源5B。旋轉機構6係安裝於支持板251且使相機單元4及線光源5繞攝像光軸AX一體旋轉之機構。再者,旋轉機構6亦可為與保持相機單元4及線光源5之光源固持器51個別獨立地旋轉之機構。
控制裝置3控制測定裝置本體2之各種動作。具體而言,控制裝置3控制Y軸移動機構23及X軸移動機構24而使頭25H執行安裝基板P之掃描,並且基於藉由上述掃描而獲取之圖像,利用光切斷法求出搭載於安裝基板P之零件C之高度資料。伺服器裝置30進行控制裝置3與測定裝置本體2之間的資料傳輸之中繼。
參照圖5,對外觀檢查機15之電性構成加以說明。再者,於圖5中省略伺服器裝置30之記載。測定裝置本體2之於圖4中未出現之要素包括Z軸馬達261及R軸馬達61。Z軸馬達261係使頭25H於Z軸方向上升降移動之驅動源。Z軸馬達261於測定對象之安裝基板P存在較大翹曲之類的情形時,視需要使頭25H升降。再者,於不假定安裝基板P會產生較大翹曲之情形時,亦可省略Z軸馬達261。R軸馬達61係成為旋轉機構6之驅動源之馬達,產生使頭25H繞攝像光軸AX旋轉之驅動力。
相機單元4包含:相機本體41,其具備CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,互補金氧半導體)感測器等攝像元件;攝像透鏡42,其使安裝基板P之光學影像入射至相機單元4;及主體部43,其內置使上述光學影像於上述攝像元件之攝像面成像之光學系統。光源固持器51安裝於主體部43。旋轉機構6亦安裝於主體部43。若旋轉機構6使主體部43旋轉,則相機單元4整體繞攝像光軸AX旋轉,並且安裝於光源固持器51之一對線光源5A、5B亦旋轉。
圖6(A)~(C)係表示頭25H之旋轉狀態之立體圖。圖6(A)表示頭25H之旋轉角度=0度之狀態。於該狀態下,一對線光源5A、5B沿X方向排列。線光源5A、5B各者發出之線光SL為沿Y方向延伸之線光。圖6(B)表示頭25H之旋轉角度=45度之狀態。於此情形時,線光源5A、5B於相對於X方向及Y方向兩者傾斜45度之線上排列,線光SL亦為沿相對於X方向及Y方向兩者傾斜45度之方向延伸之線光。圖6(C)表示頭25H之旋轉角度=90度之狀態。於該狀態下,一對線光源5A、5B沿Y方向排列,線光SL為沿X方向延伸之線光。如此,藉由旋轉機構6使頭25H旋轉,而可將線光SL之照射方向設定為所需之方位。
於Y軸馬達231、X軸馬達241、Z軸馬達261及R軸馬達61,分別附設有Y軸編碼器232(第2編碼器)、X軸編碼器242(第1編碼器)、Z軸編碼器262及R軸編碼器62。Y軸編碼器232輸出以特定之解析度檢測移動框架22(頭25H)之Y方向位置之位置檢測信號。X軸編碼器242輸出以特定之解析度檢測頭25H之X方向位置之位置檢測信號。Z軸編碼器262輸出表示頭25H之Z方向位置之位置檢測信號。R軸編碼器62輸出表示頭25H之旋轉位置之位置檢測信號。
控制裝置3包含微電腦等,藉由執行特定之程式,而以於功能上具備攝像控制部31、掃描控制部32、計測處理部33、安裝資料記憶部34之方式動作。向控制裝置3,經由伺服器裝置30自X軸、Y軸、Z軸及R軸編碼器232、242、262、62各者輸入位置檢測信號。
攝像控制部31控制相機單元4及線光源5之動作。具體而言,攝像控制部31發出一面使線光源5出射線光SL,一面使相機單元4以特定之時序進行攝像動作之攝像指令,並且將藉由該攝像所獲得之圖像資料作為計測資料予以收置。攝像控制部31藉由伴隨頭25H之移動,與Y軸編碼器232及X軸編碼器242所輸出之位置檢測信號同步地使相機單元4進行對零件C之拍攝,而掃描零件C。例如,攝像控制部31每當上述位置檢測信號達到預先規定之計數值,便發出上述攝像指令。藉此,可將掃描距離與拍攝資料上之掃描方向之尺寸設定為任意之比例關係。其結果,不論掃描方向為何種方向,均能以相同之間距獲取零件C之高度資料。
掃描控制部32藉由控制Y軸馬達231及X軸馬達241,而經由Y軸移動機構23及X軸移動機構24,使搭載有相機單元4及線光源5之頭25H於所需之掃描方向上移動。又,掃描控制部32視需要使Z軸馬達261動作,進行頭25H之高度調整。進而,掃描控制部32控制R軸馬達61以使頭25H旋轉,將來自線光源5之線光SL之照射方向設定為所需之方位。
計測處理部33進行如下運算處理,即,基於在上述掃描時藉由相機單元4而獲取之圖像,利用光切斷法求出零件C之高度資料。例如,計測處理部33使用邊緣檢測處理等圖像處理方法,檢測如圖2(B)所例示之反射光RL1、RL2。又,計測處理部33進行檢測有無高度資料缺漏部之處理。上述缺漏部相當於例如受到圖3(A)所示之陰影部SH之影響等而無法計測高度資料之部位。假設以某掃描方向/線光SL之照射方向執行掃描(第1掃描),基於藉由該掃描而獲取之圖像求出高度資料,於該高度資料中檢測出上述缺漏部。於此情形時,計測處理部33使攝像控制部31及掃描控制部32執行將掃描方向/線光SL之照射方向設為不同之方位之重新掃描(第2掃描)。
安裝資料記憶部34記憶安裝基板P相關之安裝資料。安裝資料例如包含零件C之類別、XY尺寸、高度、個數、基板上之配置位置等。於下述之若干實施方式中,靈活利用儲存於安裝資料記憶部34中之安裝資料。
圖7係表示變化例之頭25HA之立體圖。於圖4中,示出藉由利用旋轉機構6使頭25H繞攝像光軸AX旋轉,而改變變線光SL之照射方位之例子。於圖7中,例示能夠省略旋轉機構6之頭25HA。頭25HA係於以一個相機單元4之攝像光軸AX為中心之圓周上,以特定間距排列複數個線光源5而成。此處,示出於上述圓周上以均等間距排列有10台線光源5a1、5a2、5b1、5b2、5c1、5c2、5d1、5d2、5e1、5e2之例子。藉由選擇該等10台線光源5a1~5e2中隔著攝像光軸AX相互對向配置之一對所成之組、例如線光源5a1、5a2、或線光源5b1、5b2,可改變線光SL之照射方位。
[高度計測之第1實施方式]
圖8(A)~(D)係用以說明第1實施方式之零件高度計測之模式圖。於第1實施方式中,示出將線光SL之照射方向設為預設(default)設定之方位而執行第1掃描,繼而使頭25H旋轉以將線光SL之照射方向設為不同之方位而執行第2掃描之例子。於圖8及以下之圖中,為了簡化圖示,對於頭25H,藉由以大致正方形來表示之相機單元4、及隔著該相機單元4配置且以細長之長方形來表示之一對線光源5A、5B而以略圖來表示。其等亦模式性地表示相機單元4之拍攝區域之姿勢、及線光源5A、5B發出之線光SL1、SL2之照射方向。
圖8(A)表示第1掃描之情況。高度計測之對象係安裝有高度相對較高之高零件C1、及高度相對較低之低零件C2之安裝基板P。低零件C2安裝於由高零件C1包圍之區域。於第1掃描時,掃描控制部32將頭25H之旋轉位置設為預設設定位置,使Y軸馬達231及/或X軸馬達241動作。藉此,使頭25H於特定之掃描方向F上移動。又,攝像控制部31一面自第1線光源5A或第2線光源5B出射第1線光SL1或第2線光SL2,一面使相機單元4執行攝像動作。後續執行之第2掃描亦同樣。
於第1掃描中,掃描方向F為X方向(第1掃描方向),一對線光源5A、5B相對向之方向亦為X方向。亦即,第1線光SL1或第2線光SL2之投影光軸係仿照X方向之方向,投影於測定對象之第1線光SL1或第2線光SL2延伸之方向係與掃描方向F正交之Y方向。如根據圖8(A)可知,於將掃描方向F設為X方向之情形時,於X方向排列之2個高零件C1之間夾著低零件C2之區域被掃描。計測處理部33執行如下處理:基於藉由第1掃描而獲取之圖像,利用光切斷法求出高零件C1及低零件C2之高度資料。
圖8(B)係表示以圖8(A)之掃描方向F及線光投影方向進行第1掃描之情形時之第1線光SL1或第2線光SL2之照射狀況之圖。第1線光源5A發出之第1線光SL1被圖中左側之高零件C1遮擋而無法照射至低零件C2。又,第2線光源5B發出之第2線光SL2亦被圖中右側之高零件C1遮擋而無法照射至低零件C2。
於僅在低零件C2之任一側存在高零件C1之情形時,如圖3(B)所示,可將第1線光SL1或第2線光SL2中之任一者照射至低零件C2。但是,若於低零件C2之兩側存在高零件C1,則可能產生無法將第1線光SL1及第2線光SL2兩者照射至低零件C2之情形。於此情形時,由於來自低零件C2之反射光不會入射至相機單元4,故計測處理部33無法針對低零件C2之安裝區域求出高度資料。於此情形時,計測處理部33於基於第1掃描之高度計測中,判定為「有」高度資料缺漏部。
於檢測出高度資料缺漏部之情形時,計測處理部33至少將線光SL1、SL2之照射方向設為不同之方位,而執行第2掃描。圖8(C)係表示第2掃描之第1例之圖。於該第1例中,掃描方向F維持在與第1掃描相同之X方向,另一方面,使頭25H旋轉45度左右。低零件C2處於當於X方向及Y方向上觀察時夾於高零件C1,但當於X方向與Y方向之中間之方位觀察時則未夾於高零件C1之位置關係。
藉由頭25H之旋轉,而相機單元4之拍攝區域亦變成繞攝像光軸AX旋轉45度左右之姿勢。又,線光SL1、SL2之照射方向(投影光軸)亦繞攝像光軸AX旋轉。亦即,線光SL1、SL2之照射方向與上述拍攝區域之姿勢的關係被維持為與第1掃描相同。線光SL1、SL2延伸之方向變為相對於X方向傾斜45度左右之方向。藉由設為此種照射方向執行第2掃描,而第1線光SL1或第2線光SL2均能照射至低零件C2。因此,計測處理部33可基於藉由第2掃描而獲取之圖像,求出作為高度資料缺漏部之低零件C2之高度資料。又,於第1掃描與第2掃描中,上述拍攝區域之姿勢與線光SL1、SL2之照射方向之關係被維持為相同,故能高效率地導出高度資料。
圖8(D)係表示第2掃描之第2例之圖。於該第2例中,示出將掃描方向F設定為與第1掃描不同之方向而執行第2掃描之例子。第2掃描之掃描方向F係相對於作為掃描方向F之X方向傾斜45度左右之方向(第2掃描方向)。頭25H與第1例同樣地旋轉,相機單元4之拍攝區域及線光SL1、SL2之照射方向亦相對於第1掃描之設定旋轉45度左右。於第2例中,第1掃描及第2掃描兩者中掃描方向F與線光SL1、SL2延伸之方向正交之關係被維持。藉由此種第2例,亦可利用第2掃描將第1線光SL1或第2線光SL2中之任一者照射至低零件C2,而求出作為高度資料缺漏部之該低零件C2之高度資料。
圖9(A)~(D)係用以說明會產生高度資料缺漏部之另一例以及此種情形時之零件高度計測例之模式圖。如圖9(A)所示,於實際之安裝基板P上,有時會將零件C以較窄之零件間間距W來安裝。對於此種安裝基板P,若進行零件C之排列方向與掃描方向F一致之掃描,則存在無法獲取零件C間之高度資料之情況。
參照圖9(B),若沿著掃描方向F將2個零件C以較窄之零件間間距W配置於安裝基板P上,則會產生第1線光SL1及第2線光SL2均無法到達基板表面PS之區域。於將線光SL1、SL2以交叉角θ(圖2)朝向基板表面PS照射之情形時,當將零件C之高度設為H時,若為
W=H/tanθ
以下零件間間距W,則線光SL1、SL2被零件C遮擋。於此情形時,變得在零件間間距W之區域產生高度資料之缺漏部。
將包含如上所述之零件C之配置之安裝基板P之高度計測例示於圖9(C)、(D)中。此處,例示有將複數個零件C以窄間距於XY方向上矩陣配置之安裝基板P。於圖9(C)所示之第1掃描中,將掃描方向F設定為X方向(第1掃描方向)。一對線光源5A、5B相對向之方向亦為X方向。另一方面,投影於基板表面PS之第1線光SL1或第2線光SL2延伸之方向為Y方向。於該第1掃描中,在X方向排列之零件C之間距Wx之區域有可能成為高度資料之缺漏部,但對於在Y方向排列之零件C之間距Wy之區域則可獲取高度資料。
圖9(D)表示第2掃描之情況。第2掃描之掃描方向F被設定為自X方向旋轉90度後之Y方向。即,頭25H旋轉90度。藉此,相對於第1掃描,相機單元4之拍攝區域變成繞攝像光軸AX旋轉90度左右之姿勢,線光SL1、SL2之照射方向亦變成繞攝像光軸AX旋轉90度之狀態。於該第2掃描中,在Y方向排列之零件C之間距Wy之區域有可能成為高度資料之缺漏部。但,對於在第1掃描中成為高度資料缺漏部之於X方向排列之零件C之間距Wx之區域則可獲取高度資料。因此,藉由將第1掃描及第2掃描之計測結果合成,可消除高度資料缺漏部。
[第2實施方式]
於第2實施方式中,示出為了簡化頭25H之移動控制,而將掃描方向F限制於X方向或Y方向中之任一方向之例子。即,示出控制裝置3於要執行第1掃描及第2掃描時,選擇Y軸移動機構23或X軸移動機構24中之任一者使其動作之例子。於上述選擇時,參照可掃描寬度及掃描距離等。
於以安裝基板P等為測定對象之高度計測中,必須以對測定對象之全部區域照射線光SL之方式使頭25H移動。此時,若使Y軸移動機構23與X軸移動機構24同時動作,則能夠將掃描方向F設定為任意方向。例如,可如圖8(D)所例示般將X方向與Y方向之中間方向設定為掃描方向F。但是,於此情形時,掃描控制部32必須同步控制Y軸馬達231與X軸馬達241,驅動控制變得複雜。為了簡化驅動控制,理想的是設為於掃描時僅使Y軸馬達231或X軸馬達241中之任一者動作之控制。而且,選擇X方向及Y方向中之哪一者作為掃描方向F,理想的是以測定對象之全部區域之掃描所需之時間在哪個方向上較短作為判斷要素。
如基於圖3(C)所說明般,為了避免零件C之陰影部SH之影響,必須以2個線光SL1、SL2兩者於測定對象上通過之方式進行掃描。但是,根據頭25H之旋轉角度,於X方向與Y方向上可掃描寬度會產生寬窄差異。基於圖10(A)~(D)對該方面進行說明。於圖10中,示出了相機單元4之拍攝區域4A、及投影於該拍攝區域4A內之線光SL1、SL2。
圖10(A)表示頭25H之旋轉角度=0度之狀態。於0度之狀態下,線光SL1、SL2沿Y方向延伸。因此,於選擇X方向作為掃描方向F之X方向掃描中,該可掃描寬度X為最大寬度max。另一方面,於選擇Y方向作為掃描方向F之Y方向掃描中,可掃描寬度Y為零,而變得無法進行測定。
圖10(B)表示頭25H之旋轉角度=30度之狀態。於30度之狀態下,X方向掃描中2個線光SL1、SL2兩者可照射之區域較0度之狀態變窄。因此,可掃描寬度X變為較最大寬度max小之X=x1。另一方面,Y方向掃描中2個線光SL1、SL2兩者可照射之區域不再是零,變為可掃描寬度Y=y1。其中,y1<x1。圖10(C)表示頭25H之旋轉角度=60度之狀態。於60度之狀態下,由於線光SL1、SL2之延伸方向接近Y方向,故Y方向之可掃描寬度Y增加,另一方面,X方向之可掃描寬度X減小。即,變為可掃描寬度X=x2,可掃描寬度Y=y2,且y2>x2之關係。
圖10(D)表示頭25H之旋轉角度=90度之狀態。於90度之狀態下,線光SL1、SL2沿X方向延伸。因此,Y方向掃描之可掃描寬度Y為最大寬度max,另一方面,X方向掃描之可掃描寬度X為零,變得無法進行測定。基於上述內容,需要根據頭25H之旋轉角度,選擇X方向及Y方向中合適之任一者作為掃描方向F。
圖11(A)~(C)係對掃描方向F之決定方法進行說明之圖。頭25H之旋轉角度與X方向掃描或Y方向掃描中之可測定寬度之關係可如下所述般求出。如圖10(A)所示,將頭25H之旋轉角度設為α,將α=0度時之可測定寬度設為L,將2個線光SL1、SL2間之距離設為D。
如圖11(B)所示,於頭25H之旋轉角度=α時,執行X方向掃描之情形時之可測定寬度Lx係以下述式來表示。再者,「abs」表示絕對值,「·」表示乘以。
Lx=abs(L·cosα)-abs(D·sinα)
另一方面,如圖11(C)所示,於頭25H之旋轉角度=α時,執行Y方向掃描之情形時之可測定寬度Ly係以下述式來表示。
Ly=abs(L·sinα)-abs(D·cosα)
上文所記載之可測定寬度Lx、Ly之值越大,則一次掃描中之測定寬度越大。因此,若將X方向可測定寬度Lx與Y方向可測定寬度Ly之值進行比較,選擇其中較大者作為掃描方向F,則可高效率地進行高度計測。再者,於旋轉角度=45度時,可測定寬度Lx、Ly之值相同。於此情形時,掃描距離越短,則越能縮短掃描所需之時間,故理想的是選擇X方向掃描或Y方向掃描中掃描距離較短者。
圖12係表示第2實施方式之零件高度計測中之掃描方向決定處理之流程圖。控制裝置3之掃描控制部32使頭25H繞攝像光軸AX旋轉至所需之旋轉角度α(步驟S1)。該旋轉角度α係如例如圖8(C)所例示般之可對被高零件C1包圍之低零件C2照射線光SL之旋轉角度。以下,進行選擇X方向掃描及Y方向掃描中之哪一者之處理。
繼而,掃描控制部32基於步驟S1中所設定之旋轉角度α,利用上文所記載之計算式算出X方向可測定寬度Lx及Y方向可測定寬度Ly(步驟S2)。繼而,掃描控制部32將可測定寬度Lx、Ly之值進行比較。首先,判定是否滿足Lx>Ly之不等式(步驟S3)。於滿足Lx>Ly之情形時(步驟S3中為是(YES)),掃描控制部32選擇測定寬度較寬之X方向掃描(步驟S4)。另一方面,於不滿足Lx>Ly之情形時(步驟S3中為否(NO)),判定是否滿足Lx<Ly之不等式(步驟S5)。於滿足Lx<Ly之情形時(步驟S5中為是),掃描控制部32選定Y方向掃描(步驟S6)。
與此相對,於亦不滿足Lx<Ly之情形時(步驟S5中為否),為Lx=Ly。於此情形時,掃描控制部32將採用X方向掃描之情形時之掃描距離與採用Y方向掃描之情形時之掃描距離進行比較(步驟S7)。於例如圖8(B)之例中,第1掃描中由2個高零件C1所夾之區域為高度資料之缺漏部。於利用第2掃描對該缺漏部區域進行再計測時,判定採用X方向掃描及Y方向掃描中之哪一者會使掃描距離較短。例如,若上述缺漏部區域為於X方向上較長之矩形區域,則Y方向掃描之相對於該缺漏部區域之掃描距離較短即可,可有助於高度計測之高速化。因此,於X方向掃描距離較Y方向掃描距離長之情形時(步驟S7中為是),掃描控制部32選定Y方向掃描(步驟S8)。相反,於Y方向掃描距離較X方向掃描距離長之情形時(步驟S7中為否),掃描控制部32選定X方向掃描(步驟S9)。
[第3實施方式]
於第3實施方式中,示出利用零件C之安裝資料,決定掃描方向F之例子。於安裝基板P上將哪種零件C以哪種佈局進行安裝係藉由安裝資料而預先規定。安裝資料係零件C之形狀或向基板之安裝位置相關之資訊,儲存於安裝資料記憶部34中。若靈活利用該安裝資料,則能探測到不會產生高度資料缺漏部或高度資料缺漏部最少之線光SL之照射方向或掃描方向F。於第3實施方式中,示出計測處理部33自安裝資料記憶部34讀出安裝資料,判定是否產生高度資料之缺漏部之例子。
圖13(A)~(E)係用以說明第3實施方式之零件高度計測之模式圖。於如圖13(A)所示之預設狀態下,規定了包含相機單元4及線光源5A、5B之頭25H之姿勢、以及掃描方向F。計測處理部33於執行掃描之前,自安裝資料記憶部34獲取關於測定對象之安裝基板P之安裝資料。最簡單之解決例係即便於預設狀態下執行掃描,亦不會產生高度資料之缺漏部之例子。於此情形時,僅於預設狀態下執行第1掃描便可完成高度計測。而無需第2掃描。
圖13(B)及(C)表示安裝資料之獲取例。圖13(B)相當於圖8(A)所示之零件C1、C2之配置例,圖13(C)相當於圖9(C)所示之零件C之矩陣配置例。若獲取安裝資料,則可製作搭載零件後之安裝基板P之三維模型。計測處理部33使用該三維模型來決定掃描態樣。若圖13(B)及(C)這兩例均於預設狀態下執行掃描,則會產生高度資料之缺漏部,此種情況見上文所述。
於此情形時,計測處理部33進行將線光SL之照射方位或掃描方向F進行各種變更之模擬,推斷出最佳之掃描態樣。圖13(D)及(E)分別表示獲取圖13(B)及(C)之安裝資料之情形時之掃描態樣之決定例。圖13(D)對應於圖8(C)之掃描態樣,圖13(E)對應於圖9(D)之掃描態樣。
例如,已判明,於獲取圖13(B)之安裝資料之情形時,藉由如圖13(D)所示般之對頭25H設旋轉角度之掃描態樣,而不會產生高度資料之缺漏部。於此情形時,以圖13(D)之掃描態樣僅執行第1掃描,結束該安裝基板P之高度計測。若利用圖13(D)之掃描態樣時在其他部分產生高度資料缺漏部,則例如以圖13(A)之預設狀態之掃描態樣執行第1掃描,並以圖13(D)之掃描態樣執行第2掃描,而插補高度資料。又,於獲取圖13(C)之安裝資料之情形時,若為圖13(E)之掃描態樣,則會在Y方向之零件間距間產生高度資料缺漏部。因此,決定以圖13(A)之預設狀態之掃描態樣執行第1掃描,並以圖13(E)之掃描態樣執行第2掃描。
[第4實施方式]
於第4實施方式中,示出如下例:於在第1掃描中檢測出高度資料之缺漏部之情形時,判定該缺漏部之產生原因是否起因於掃描方向,於缺漏部起因於掃描方向之情形時,執行第2掃描。高度資料缺漏部之產生原因並非僅有零件C之陰影部SH。例如,於安裝基板P上存在開口部或缺口部之情形時,對於該等部分無法檢測來自基板表面PS之反射光,成為高度資料缺漏部。即便對此種缺漏部執行第2掃描,亦無法獲得高度資料,而成為無用之步驟數。因此,即便於產生了高度資料缺漏部之區域之情形時,亦理想的是在斷定該缺漏部是否起因於掃描方向而使高度計測失敗的基礎上,對該缺漏部區域執行第2掃描。
示出是否對高度資料缺漏部執行第2掃描之判定例。圖14(A)及(B)係表示上述判定之一態樣之模式圖。此處,於高度資料缺漏部與獲取了高度資料之有資料區域在掃描方向F上鄰接之情形時,將該缺漏部判定為起因於掃描方向之缺漏部。
圖14(A)表示測定對象之安裝基板P1具備於2個高零件C1之間配置有低零件C2之零件佈局之情形。如圖14(A)之(A-1)所示,將2個高零件C1排列之方向設為掃描方向,進行用以對安裝基板P1進行高度計測之第1掃描。圖14(A)之(A-2)表示基於第1掃描而求出之高度資料之圖像IM1。2個高零件C1表現為獲得了較基板表面PS(載置面)之高度高之高度資料之有資料區域。另一方面,圖像IM1中出現了未檢測出高度之2個陰影部SH1、SH2。一陰影部SH1中出現了在與掃描方向正交之方向上細長地延伸之孤立區域CA。
一陰影部SH1係與作為有資料區域之2個高零件C1在掃描方向上鄰接之陰影部。於此情形時,關於陰影部SH1,可以說線光SL被高零件C1遮擋被計測失敗之可能性較高。實際上,未獲得夾於高零件C1之間的低零件C2之高度資料。再者,孤立區域CA係因線光SL之漫反射等而被檢測為有資料區域之錯誤區域。通常,由於不存在此種形狀之零件,故視為雜訊予以刪除。另一方面,另一陰影部SH2係不與任何高零件C1在掃描方向上鄰接之陰影部。
圖14(A)之(A-3)表示獲得(A-2)之狀況之情形時之第2掃描之執行區域之決定例。將與對應於2個高零件C1之有資料區域在掃描方向上鄰接之陰影部SH1決定為成為第2掃描之對象區域之重新掃描區域RS1。另一方面,不與有資料區域在掃描方向上鄰接之陰影部SH2未被視為重新掃描區域RS1。於後續進行之第2掃描中,改變線光SL之照射方向等,而進行重新掃描區域RS1之高度計測。根據此種實施方式,無需多餘地執行第2掃描,而能謀求高度計測之迅速化。
圖14(B)表示測定對象之安裝基板P2具有缺口部PD2之情形。如圖14(B)之(B-1)所示,安裝基板P2與安裝之零件C之掃描方向下游側鄰接地具有安裝基板P2之一部分被切下而成之缺口部PD2。圖14(B)之(B-2)表示基於第1掃描而求出之高度資料之圖像IM2。零件C之安裝區域表現為具有較基板表面PS高之高度資料之有資料區域。另一方面,缺口部PD2之區域為無高度資料之陰影部SH3。
圖14(B)之(B-3)表示獲得(B-2)之狀況之情形時之第2掃描之執行區域之決定例。於此情形時,陰影部SH3與對應於零件C之有資料區域鄰接,但並非將其全部區域設為第2掃描之對象區域。僅將陰影部SH3中正好與零件C之有資料區域於掃描方向上鄰接之區域,亦即位於掃描方向下游側之區域決定為重新掃描區域RS2。由於該重新掃描區域RS2亦為對應於缺口部PD2之區域,故結果為藉由第2掃描亦無法計測高度資料。但是,對第2掃描之執行區域進行限定,相應地可有助於高度計測之迅速化。
圖15(A)及(B)係表示是否對高度資料缺漏部執行第2掃描之另一判定例之模式圖。此處,示出於與有資料區域在掃描方向F鄰接之高度資料缺漏部為藉由第1掃描而獲得之圖像中未達特定之像素數之缺漏部之情形時,將該缺漏部判定為起因於掃描方向之例子。於圖14之例中,只要與有資料區域在掃描方向上鄰接,則即便為缺口部PD2亦決定為第2掃描之對象。於本判定例中,示出抑制該不良情況之例子。
圖15(A)與圖14(A)同樣,表示測定對象之安裝基板P1具備於2個高零件C1之間配置有低零件C2之零件佈局之情形。將2個高零件C1排列之方向設為掃描方向,進行用以對安裝基板P1進行高度計測之第1掃描。如圖15(A)之(A-2)所示,與2個高零件C1對應之區域為有資料區域,兩者之間出現了未檢測出高度之陰影部SH1及孤立區域CA。於判定是否要執行第2掃描時,將孤立區域CA視為雜訊而忽略,以圖像上之像素數對作為高度資料缺漏部之陰影部SH1之掃描方向之寬度d1進行評價。此處,由於缺漏部中陰影部SH1之寬度d1未達預先規定之特定之像素數n,故判定為將該陰影部SH1作為第2掃描之對象進行處理。
圖15(B)與圖14(B)同樣,表示測定對象之安裝基板P2具有缺口部PD2之情形。安裝基板P2與零件C之掃描方向下游側鄰接地具有缺口部PD2。如圖15(B)之(B-2)所示,與零件C對應之區域為有資料區域,缺口部PD2之區域為無高度資料之陰影部SH3。與上述同樣地,以圖像上之像素數對陰影部SH3之掃描方向之寬度d2進行評價。此處,由於缺漏部中陰影部SH3之寬度d2為預先規定之特定之像素數n以上,故判定為不將該陰影部SH3作為第2掃描之對象進行處理。
特定之像素數n可設定為0以上之任意值。例如,於檢測出高度資料缺漏部之情形時,當將上述所有高度資料缺漏部作為重新掃描之對象時,只要設定為n=0即可。或者,亦可根據高度資料缺漏部周圍之平均高度與線光SL之照射角度的關係,動態地設定像素數n。又,可以藉由圖像處理來進行高度資料插補之像素數為基準設定像素數n。例如,若無高度資料之像素為3像素以下,則於利用插補處理導出無資料像素之高度資料之設定之情形時,設定為n=4。如此,對於判斷為成為執行第2掃描之契機之高度資料缺漏部的基準,可利用像素數n任意地進行設定。
圖16係表示第4實施方式之零件高度計測中之掃描區域決定處理之流程圖。控制裝置3之掃描控制部32執行預設設定所規定之第1掃描,對測定對象之安裝基板P進行高度計測(步驟S11)。繼而,計測處理部33基於藉由第1掃描而獲得之圖像,求出高度資料、以及高度資料缺漏部(步驟S12)。
其次,計測處理部33判定高度資料缺漏部內是否存在如圖14(A)所例示般之高度資料異常地孤立之孤立區域CA(步驟S13)。於檢測出孤立區域CA之情形時(步驟S13中為是),由於該區域為雜訊,故計測處理部33進行刪除孤立區域CA之處理(步驟S14)。於未檢測出孤立區域CA之情形時(步驟S13中為否),計測處理部33判定是否存在與高度資料缺漏部鄰接且檢測出較基板表面PS高之高度資料之有資料區域(步驟S15)。
於存在上述有資料區域之情形時(步驟S15中為是),計測處理部33判定高度資料缺漏部是否為與掃描方向之陰影對應之缺漏部(步驟S16)。即,計測處理部33判定步驟S2中檢測出之高度資料缺漏部是否為與上述有資料區域在掃描方向鄰接之缺漏部。於為在掃描方向鄰接之缺漏部之情形時(步驟S16中為是),計測處理部33判定該高度資料缺漏部是否為圖像上在掃描方向具有預先規定之像素數n以上之寬度之缺漏部(步驟S17)。
於判定為具有像素數n以上之寬度之缺漏部之情形時(步驟S17中為是),計測處理部33判定為該高度資料缺漏部為需要進行重新掃描之缺漏部。於此情形時,判定所指定之高度計測是否已全部完成(步驟S18)。於高度計測未完成之情形時(步驟S18中為否),掃描控制部32進行頭25H之旋轉角度之變更,並視需要改變掃描方向F(步驟S20),返回至步驟S11執行作為重新掃描之第2掃描。例如,使旋轉角度每次改變15度等,而執行重新掃描。
於高度計測全部完成之情形時(步驟S18中為是),計測處理部33將作為測定對象之安裝基板P相關之高度計測資料儲存於控制裝置3之記憶體區域中,對資料進行更新(步驟S19)。另一方面,於步驟S15中不存在上述有資料區域之情形時(步驟S15中為否)、步驟S16中並非在掃描方向上鄰接之缺漏部之情形時(步驟S16中為否)、或步驟S17中判定為具有像素數n以上之寬度之缺漏部之情形時(步驟S17中為是),計測處理部33判定為無須進行重新掃描(步驟S21),結束處理。
[第5實施方式]
於第5實施方式中,示出使用模型基板事先探測理想之掃描態樣之例子。概略而言,掃描控制部32將模型基板作為對象,執行將線光SL1、SL2之照射方向設為不同方位之複數次掃描,自複數次掃描之中選擇適合用作第1掃描之掃描。然後,於之後之與模型基板相同之安裝基板P之高度計測中,以所選擇之掃描態樣進行高度計測。
圖17(A)~(C)係用以說明第5實施方式之零件高度計測之模式圖。於本實施方式中,準備如圖17(A)所示般之模型基板PM。模型基板PM係針對某安裝基板製品,如其基板設計般,將零件C以特定之配置安裝於基板而成之良品基板。此處,與圖8(A)中之例示品同樣,具有4個高零件C1包圍一個低零件C2之佈局。
於進行上述安裝基板製品之高度計測之前,控制裝置3對模型基板PM執行高度計測動作。於該高度計測時,掃描控制部32例如使頭25H依序旋轉,進行將線光SL1、SL2之照射方向設為不同方位之複數個高度計測。於圖17(A)中,示出將頭25H之旋轉角度依序變更為0度、45度、90度,分別以掃描方向F1、F2、F3進行模型基板PM之掃描之例子。實際上,理想的是一面以15度左右之小間距使頭25H之旋轉角度變化,一面進行模型基板PM之掃描。
基於藉由各掃描而獲取之圖像,計測處理部33求出模型基板PM之高度資料。此時,計測處理部33特定出各掃描中之高度資料之缺漏部,基於上述安裝資料評價高度計測以何種程度被準確地執行。於圖17(A)中,於頭25H之旋轉角度=0度及90度之情形時,由於無法進行低零件C2之高度計測,故無法評價為最佳之掃描態樣。另一方面,於旋轉角度=45度之情形時,能夠進行包含低零件C2在內之高度計測。因此,計測處理部33於將以與模型基板PM相同之配置安裝有零件C1、C2之安裝基板P作為高度計測之對象時,採用頭25H之旋轉角度=45度作為掃描態樣。
圖17(B)、(C)表示之後實施之針對與模型基板PM相同之安裝基板P之掃描態樣。其等係與第1實施方式之圖8(C)、(D)所示之掃描態樣相同。圖17(B)中示出在維持旋轉角度=0度之掃描方向F1之狀態下,設為頭25H之旋轉角度=45度而進行掃描之例子。於圖17(C)中,示出設定為頭25H之旋轉角度=45度,並且設定為與該旋轉角度對應之掃描方向F2之例子。
根據第5實施方式,能夠使用模型基板PM預先執行複數次掃描,探測最不易產生高度資料缺漏部之最佳掃描。而且,藉由針對與模型基板PM相同之安裝基板P,將上述最佳掃描之態樣至少應用於第1掃描,而能進行避免無用功之高度計測。
於第5實施方式中,於關於零件C存在能夠計算其高度、體積、面積之安裝資料之情形時,可選擇根據各掃描中之計測值而獲得之高度、體積、面積最接近上述安裝資料之掃描態樣。圖18中示出針對低零件C2及高零件C1,以根據安裝資料所求出之體積與藉由各掃描之實測而求出之體積之比即體積比率進行掃描方向之評價之例子。上述體積比率越接近100%,越能擔保計測之準確性。
圖18(A)表示掃描方向及頭25H之旋轉角度=0度之情形時之低零件C2及高零件C1之上述體積比。如上所述,於0度之情形時,低零件C2成為高零件C1之陰影而無法進行準確之高度計測。因此,關於低零件C2之體積比率係1%之較低之值。另一方面,關於高零件C1,由於計測不會受到妨礙,故體積比率獲得95%之較高之值。
圖18(B)表示掃描方向及頭25H之旋轉角度=45度之情形時之體積比。於45度之情形時,低零件C2亦能受到線光SL1、SL2照射。因此,關於低零件C2之體積比率獲得99%之較高值。關於高零件C1,體積比率亦獲得97%之較高值。圖18(C)表示旋轉角度=90度之情形時之體積比。於此情形時,低零件C2亦成為高零件C1之陰影而無法進行準確之高度計測。因此,雖然高零件C1之體積比率可獲得94%,但關於低零件C2之體積比率則為2%之較低值。
根據上述結果,若旋轉角度=0度、90度,則至少於低零件C2及高零件C1之安裝區域內,無法進行準確之高度計測。因此,選擇旋轉角度=45度之掃描。於實際之安裝基板P上,存在複數個安裝區域,該等安裝區域之每一個均存在理想之掃描方向。較佳為對理想之掃描方向相同之安裝區域或零件進行整理等,而就安裝基板P整體而言設定最佳之掃描態樣。
圖19係表示第5實施方式之零件高度計測中可使用安裝資料之情形時之掃描方向決定處理之流程圖。控制裝置3之掃描控制部32對模型基板PM執行預設設定中所規定之掃描,進行所安裝之零件C之高度計測(步驟S31)。繼而,計測處理部33求出模型基板PM之各零件C相關之高度資料。進而,計測處理部33自安裝資料記憶部34讀出安裝資料,根據基於實測之零件C之高度資料得出之體積、與自安裝資料導出之零件C1之體積計算體積比率(步驟S32)。
繼而,確認以預先指定之頭25H之旋轉角度及掃描方向進行之模型基板PM之高度計測是否已完成(步驟S33)。於未完成全部高度計測之情形時(步驟S33中為否),掃描控制部32改變頭25H之旋轉角度或掃描方向(步驟S35),執行新的掃描(步驟S31)。另一方面,於全部高度計測已完成之情形時(步驟S33中為是),計測處理部33針對每個零件C,特定出試行之所有掃描中獲得了最接近安裝資料之結果之掃描方向,並加以記憶(步驟S34)。
以上係可使用安裝資料之情形時之掃描方向決定方法之例子。於無法使用安裝資料之情形時,可根據高度資料缺漏部之面積與掃描方向之關係,選定最佳之掃描方向。圖20(A)~(C)係表示零件C之高度計測中之作為高度資料缺漏部之陰影部SH1、SH21、SH22、SH3與掃描方向之關係之圖。圖20(A)、(B)、(C)分別表示掃描方向及頭25H之旋轉角度=0度、45度、90度之情形時之計測結果。
基於藉由圖20(A)~(C)之各掃描而獲取之圖像,特定出作為零件C之區域之有資料區域。繼而,求出與該有資料區域在掃描方向上鄰接之高度資料缺漏部之面積。如圖20(A)所示,於旋轉角度=0度之情形時,由於矩形之零件C之長邊與掃描方向正交,故出現相對較大之面積之陰影部SH1,亦即上述缺漏部。與此相對,於圖20(B)之旋轉角度=45度之情形時,在零件C1之掃描方向下游側之角部,出現面積相對較小之陰影部SH21、SH22。若圖20(C)之旋轉角度=90度,則於零件C之短邊側,出現面積較SH21、SH22之合計大之陰影部SH3。
自該等圖20(A)~(C)之掃描中,選擇上述缺漏部之面積最小之掃描作為第1掃描。於此處之例中,藉由圖20(B)之設定為旋轉角度=45度之掃描而檢測出之陰影部SH21、SH22與其他掃描相比面積最小。亦即,旋轉角度=45度為最不易產生高度資料缺漏部之掃描。因此,設為頭25H之旋轉角度=45度之掃描至少被選定為第1掃描。
圖21係表示第5實施方式之零件高度計測中之無法使用安裝資料之情形時之掃描方向決定處理之流程圖。控制裝置3之掃描控制部32對模型基板PM執行預設設定所規定之掃描,進行所安裝之零件C之高度計測(步驟S41)。繼而,計測處理部33執行求出模型基板PM相關之高度資料缺漏部之處理(步驟S42)。該步驟S42中之處理與上文所說明之圖16之步驟S12~S17之處理相同。此處省略說明。
其後,計測處理部33進行求出該掃描中所產生之高度資料缺漏部之面積之處理(步驟S43)。繼而,確認以預先指定之頭25H之旋轉角度及掃描方向進行之模型基板PM之高度計測是否已完成(步驟S44)。於未完成全部高度計測之情形時(步驟S44中為否),掃描控制部32改變頭25H之旋轉角度或掃描方向(步驟S46),執行新的掃描(步驟S41)。另一方面,於全部高度計測已完成之情形時(步驟S44中為是),計測處理部33選定高度資料缺漏部之面積最小之掃描(步驟S45)。後續實施之與模型基板PM相同之安裝基板P之高度計測使用此處選定之掃描態樣。
[第6實施方式]
於第6實施方式中,示出獲取特定零件之高精細之高度資料之例子。例如,對於重要性較高之零件,有時要求高精細地求出其形狀。於此情形時,對該零件執行第1掃描,並且視為藉由該第1掃描發現存在高度資料缺漏部並至少執行第2掃描。亦即,不論有無高度資料缺漏部,均對該零件執行複數次掃描。然後,將自至少藉由第1掃描及第2掃描而獲得之圖像獲得的高度資料合成,求出上述零件之高度資料。
圖22(A)~(D)係用以說明第6實施方式之零件高度計測之模式圖。測定對象係安裝於安裝基板P之特定零件CP。特定零件CP例如為大規模積體電路零件之類的重量零件。如圖22(A)所示,對特定零件CP,改變頭25H之旋轉角度,亦即線光SL1、SL2之照射方向而執行複數次掃描。於圖22(A)中,示出對特定零件CP,執行以X方向為掃描方向F1之第1掃描、及以Y方向為掃描方向F2之第2掃描之例子。
圖22(B)表示基於藉由第1掃描而獲取之圖像所求出之特定零件CP之高度資料、及作為高度資料缺漏部之陰影部SHx。於特定零件CP之X側邊XS出現陰影部SHx,但於Y側邊YS不存在影部。圖22(C)表示基於第2掃描之特定零件CP之高度資料、及陰影部SHy。雖然於特定零件CP之Y側邊YS出現陰影部SHy,但於X側邊XS不存在陰影部。於利用第1掃描所進行之高度計測中,X側邊XS之高度資料未確定。又,於利用第2掃描所進行之高度計測中,Y側邊YS之高度資料未確定。但是,如圖22(D)所示,若將藉由第1掃描及第2掃描而分別獲得之高度資料合成,則可消除因陰影部SHx、Shy而產生之不確定部分。因此,能高精細地求出特定零件CP之高度資料。
圖23係表示第6實施方式之高精細零件高度資料製作處理之流程圖。控制裝置3之掃描控制部32對特定零件CP執行預設設定所規定之掃描,進行特定零件CP之高度計測(步驟S51)。基於該高度計測,計測處理部33求出特定零件CP之高度資料及陰影部SHx、SHy(步驟S52)。
繼而,確認如圖22(B)~(D)所例示般之資料合成所需之高度計測是否已完成(步驟S53)。於未完成全部高度計測之情形時(步驟S53中為否),掃描控制部32改變頭25H之旋轉角度或掃描方向(步驟S54),執行新的掃描(步驟S51)。另一方面,於全部高度計測已完成之情形時(步驟S53中為是),計測處理部33執行高度資料之合成處理(步驟S55)。
於步驟S55中,於如例如圖22(C)及(D)所例示般,僅於特定零件CP之X側邊XS或Y側邊YS中之任一者存在陰影部SHx、SHy之情形時,進行原樣採用另一側邊之高度資料之合成處理。亦即,原樣使用藉由第1掃描而獲得之Y側邊YS之高度資料及藉由第2掃描而獲得之X側邊XS之高度資料,而製作特定零件CP之高度資料。與此相對,於複數次掃描中,存在於X側邊XS或Y側邊YS均出現陰影部SHx、SHy之情形。於此情形時,採用藉由複數次掃描而獲得之高度資料之平均值、中間值、最大值或最小值而製作高度資料。
[其他變化實施方式]
以上,對本發明之各種實施方式進行說明,但本發明並不限定於上述實施方式,可採用例如如下所述之變化實施方式。
(1)於上述實施方式中,示出藉由使頭25H繞攝像光軸AX旋轉,而使相機單元4與線光源5A、5B一體地旋轉之例子。亦可取而代之僅使線光源5A、5B旋轉,而改變線光SL之照射方向。於上述例子中,如圖24(A)所示,以維持相機單元4之拍攝區域4A之姿勢與線光SL1、SL2之照射方向之關係之方式,使相機單元4與線光源5A、5B一體旋轉。與此相對,於圖24(B)所示之變化例中,示出不使相機單元4旋轉,而僅使線光源5A、5B旋轉之例子。於此情形時,拍攝區域4A之姿勢與線光SL1、SL2之照射方向之關係與圖24(A)之情形不同。再者,掃描方向可設定為與線光SL1、SL2之延伸方向正交之方向。
(2)一般而言,將相機單元4拍攝到之圖像資料之全部像素傳輸至控制裝置3側。亦可取而代之僅傳輸一部分圖像資料,以使處理高速化。圖25係表示限制要使用之圖像資料之例子之模式圖。於光切斷法中,圖像資料中需要的是線光SL1、SL2之周邊區域。例如,假定如圖24(B)般照射線光SL1、SL2之情形。於此情形時,不傳輸相機本體41之CMOS感測器等所具備之拍攝區域4A整體之圖像資料,而是如圖25所示般,僅截取存在於線光SL1、SL2之拍攝區域ROI中之圖像之資料來傳輸。藉此,可謀求資料處理之高速化。
[上述實施方式所包含之發明]
本發明之一態樣之工件高度計測裝置具備:攝像部,其沿鉛直方向具有攝像光軸,拍攝工件之圖像;線光投影部,其具有相對於上述攝像光軸呈特定之交叉角之投影光軸,能夠自複數個方位對工件照射線光;掃描驅動部,其使上述攝像部及上述線光投影部移動,而進行工件之掃描;及計測部,其控制上述掃描驅動部來執行上述掃描,並且基於藉由上述掃描而獲取之圖像,利用光切斷法求出上述工件之高度資料;且上述計測部使上述線光自特定之照射方向照射至工件而執行第1掃描,基於藉由上述第1掃描而獲取之圖像求出高度資料,判定上述高度資料中有無該工件之上述高度資料之缺漏部,於檢測出上述缺漏部之情形時,執行將上述線光之照射方向設為與上述第1掃描不同之方位之第2掃描。
根據該工件高度計測裝置,於在藉由第1掃描而獲得之高度資料中檢測出缺漏部之情形時,執行將線光之照射方向設為與上述第1掃描不同之方位之第2掃描。於存在尺寸不同之複數個工件或工件密集之情形時,於上述第1掃描中,可能會混入至其他工件之陰影中等,而產生未被照射線光之工件。或者,於為存在表面凹凸之工件之情形時,於上述第1掃描中,可能會被凸部遮擋等,而產生未被照射線光之陰影部分。但是,藉由執行上述第2掃描,而能夠對該等陰影之區域再次進行高度計測。因此,能準確地計測工件之高度。
於上述工件高度計測裝置中,上述計測部可於將上述攝像部之拍攝區域之姿勢及上述線光之照射方向設定為特定條件之狀態下,將掃描方向設定為特定之第1掃描方向而執行上述第1掃描,並將掃描方向維持在上述第1掃描方向,另一方面使上述拍攝區域繞上述攝像光軸旋轉,並且以將上述線光之照射方向與上述拍攝區域之姿勢之關係維持為與上述第1掃描相同之方式,改變上述線光之照射方向之方位,而執行上述第2掃描。
根據該工件高度計測裝置,不改變掃描方向地執行第1掃描及第2掃描。即便不改變掃描方向,於第1掃描及第2掃描中拍攝區域之朝向及線光之照射方向亦不同。因此,能夠對產生了工件之高度資料之缺漏部之區域,利用第2掃描進行高度計測。又,於第1掃描及第2掃描中,上述拍攝區域之姿勢與線光之照射方向之關係被維持為相同,故能高效率地導出高度資料。
於上述工件高度計測裝置中,上述計測部亦可於將上述攝像部之拍攝區域之姿勢及上述線光之照射方向設定為特定條件之狀態下,將掃描方向設定為特定之第1掃描方向而執行上述第1掃描,將掃描方向設定為與上述第1掃描方向不同之第2掃描方向,使上述拍攝區域對應於上述第2掃描方向繞上述攝像光軸旋轉,並且以將上述線光之照射方向與上述拍攝區域之姿勢之關係維持為與上述第1掃描相同之方式,改變上述線光之照射方向之方位,而執行上述第2掃描。
根據該工件高度計測裝置,能夠僅藉由單純地改變掃描方向,而對產生了工件之高度資料之缺漏部之區域利用第2掃描進行高度計測。
於上述工件高度計測裝置中,理想的是上述掃描驅動部包含:第1移動機構,其使上述攝像部及上述線光投影部於第1移動方向上水平移動;及第2移動機構,其使上述攝像部及上述線光投影部在與上述第1移動方向於水平面上正交之第2移動方向上水平移動;且上述計測部於執行上述第1掃描及上述第2掃描時,選擇上述第1移動機構或上述第2移動機構中之任一者而使其動作。
根據該工件高度計測裝置,於進行掃描動作時,掃描驅動部僅驅動上述第1移動機構或上述第2移動機構中之任一者。因此,能簡化上述掃描驅動部之驅動控制。
於此情形時,理想的是上述計測部於選擇上述第1移動機構或上述第2移動機構時,選擇掃描距離較短者。根據該態樣,能縮短工件之掃描所需之總掃描距離,能有助於高度計測之高速化。
於上述工件高度計測裝置中,理想的是上述工件係安裝有複數個零件之基板,上述計測部獲取包含上述零件之形狀及向上述基板之安裝位置相關之資訊在內之零件安裝資料,並基於該零件安裝資料判定有無上述高度資料之缺漏部。
根據該工件高度計測裝置,可基於零件安裝資料,事先掌握線光之照射方向或掃描方向與高度資料之缺漏部之產生部位之關係。因此,可預先設定上述缺漏部較少之線光之照射方向或掃描方向。
於上述工件高度計測裝置中,理想的是上述計測部於檢測出上述高度資料之缺漏部之情形時,判定該缺漏部之產生原因是否起因於掃描方向,於缺漏部起因於掃描方向之情形時,執行上述第2掃描。
高度資料之缺漏部例如於工件之設置基底存在開口部或缺口部之情形時亦可能產生。根據上述工件高度計測裝置,僅於高度資料缺漏部起因於掃描方向時,執行第2掃描。因此,無需多餘地執行上述第2掃描。
於上述工件高度計測裝置中,上述工件係安裝於基板之載置面者,上述計測部可特定出獲得較上述載置面之高度高之高度資料之有資料區域,於上述缺漏部與上述有資料區域之掃描方向鄰接之情形時,執行上述第2掃描。
於高度資料缺漏部與有資料區域之掃描方向鄰接時,該缺漏部之產生原因為線光照射時之陰影之可能性較高。根據上述工件高度計測裝置,於此情形時,判定為資料缺漏部為起因於掃描方向之缺漏部。因此,能確實地判斷是否需要第2掃描。
於上述工件高度計測裝置中,上述計測部於與上述有資料區域之掃描方向鄰接之上述缺漏部為藉由上述第1掃描而獲得之圖像中未達特定之像素數之缺漏部之情形時,可執行上述第2掃描。
根據該工件高度計測裝置,對於判斷為成為執行第2掃描之契機之上述缺漏部的基準,可利用像素數任意地進行設定。
於上述工件高度計測裝置中,上述工件係安裝於基板之載置面者,上述計測部可以將上述工件按特定之配置安裝於上述基板而成之模型基板作為對象,使上述掃描驅動部執行將上述線光之照射方向設為不同方位之複數次掃描,於將以與上述模型基板相同之配置安裝於基板之工件作為高度計測之對象之情形時,可自上述複數次掃描之中,選擇至少用作上述第1掃描之掃描而求出高度資料。
根據該工件高度計測裝置,由於使用模型基板進行複數次掃描,故能探測最不易產生高度資料缺漏部之最佳掃描。而且,對與模型基板相同之安裝基板,可應用事先探測到之最佳掃描。
於此情形時,理想的是上述計測部於上述複數次掃描中,特定出獲得較上述載置面之高度高之高度資料之有資料區域,求出與上述有資料區域之掃描方向鄰接之上述高度資料之缺漏部之面積,並自上述複數次掃描之中,選擇上述缺漏部之面積最小之掃描作為上述第1掃描。
根據該工件高度計測裝置,能以高度資料之缺漏部之產生面積最小之掃描態樣,實施第1掃描。
於上述工件高度計測裝置中,理想的是上述計測部對一個工件執行上述第1掃描,並且視為存在上述缺漏部而執行上述第2掃描,將自藉由上述第1掃描及上述第2掃描而獲得之圖像中獲得之高度資料進行合成,而求出上述一個工件之高度資料。
根據該工件高度計測裝置,藉由將利用2個掃描分別獲得之高度資料合成,而能高精細地求出工件之高度資料。
於上述工件高度計測裝置中,理想的是上述掃描驅動部包含:第1移動機構,其使上述攝像部及上述線光投影部於第1移動方向上水平移動;及第2移動機構,其使上述攝像部及上述線光投影部在與上述第1移動方向於水平面上正交之第2移動方向上水平移動;且上述第1移動機構具備以特定之解析度檢測上述第1移動方向之位置之第1編碼器,上述第2移動機構具備以上述特定之解析度檢測上述第2移動方向之位置之第2編碼器,上述攝像部於掃描時與上述第1編碼器及上述第2編碼器所輸出之位置檢測信號同步地拍攝工件之圖像。
根據該工件高度計測裝置,由於與第1及第2編碼器所輸出之位置檢測信號同步地進行攝像,故不論掃描方向為何種方向,均能夠以相同之間距獲取工件之高度資料。
於上述工件高度計測裝置中,理想的是進而包含:滑塊,其能夠於掃描方向上移動;頭,其由上述滑塊支持,且保持上述攝像部及上述線光投影部使其等能夠繞上述攝像光軸旋轉;及旋轉機構,其使上述攝像部及上述線光投影部一體旋轉或使兩者個別地旋轉。
根據該工件高度計測裝置,能使上述攝像部及上述線光投影部一體旋轉或個別地旋轉。因此,能自由地設定拍攝區域之旋轉角及線光之照射方向。
於上述工件高度計測裝置中,可設為於以一個上述攝像部之上述攝像光軸為中心之圓周上,以特定間距排列有複數個上述線光投影部之構成。
根據該工件高度計測裝置,藉由選擇呈圓周排列之複數個線光投影部中之任一者,可變更線光之照射方向。
本發明之另一態樣之安裝基板檢查裝置具備:計測台,其供搬入安裝有零件之安裝基板;及上述工件高度計測裝置,其將搬入至上述計測台之上述安裝基板上之零件作為上述工件進行高度計測。
根據該安裝基板檢查裝置,由於不論零件之配置狀態如何均能準確地計測零件高度,故能進行確實之安裝基板檢查。
1:安裝基板生產線
2:測定裝置本體
3:控制裝置
4:相機單元
4A:拍攝區域
5:線光源
5A:第1線光源
5B:第2線光源
5a1:線光源
5a2:線光源
5b1:線光源
5b2:線光源
5c1:線光源
5c2:線光源
5d1:線光源
5d2:線光源
5e1:線光源
5e2:線光源
6:旋轉機構
11:印刷機
12:印刷檢查機
13:零件安裝機
14:回焊爐
15:外觀檢查機
21:基台
21S:計測台
22:移動框架
23:Y軸移動機構
24:X軸移動機構
25:滑塊
25H:頭
25HA:頭
30:伺服器裝置
31:攝像控制部
32:掃描控制部
33:計測處理部
34:安裝資料記憶部
41:相機本體
42:攝像透鏡
43:主體部
51:光源固持器
61:R軸馬達
62:R軸編碼器
231:Y軸馬達
232:Y軸編碼器
241:X軸馬達
242:X軸編碼器
251:支持板
261:Z軸馬達
262:Z軸編碼器
AX:攝像光軸
C:零件
C1:高零件
C2:低零件
CA:孤立區域
CP:特定零件
d1:寬度
d2:寬度
F:掃描方向
F1:掃描方向
F2:掃描方向
F3:掃描方向
IM1:圖像
IM2:圖像
P:安裝基板
P0:點
P1:安裝基板
P2:安裝基板
PD2:缺口部
PS:基板表面
RL1:反射光
RL2:反射光
ROI:拍攝區域
RS1:重新掃描區域
RS2:重新掃描區域
SC1:掃描位置
SC2:掃描位置
SC3:掃描位置
SH:影部
SH1:影部
SH2:影部
SH3:影部
SH21,SH22:影部
SHx:影部
SHy:影部
SL:線光
SL1:第1線光
SL2:第2線光
W:零件間間距
Wx:間距
Wy:間距
x11:座標
x12:座標
x21:座標
x22:座標
x31:座標
x32:座標
XS:X側邊
YS:Y側邊
θ:交叉角
圖1係表示將本發明之工件高度計測裝置作為外觀檢查機組裝而成之安裝基板生產線之構成之方塊圖。
圖2(A)~(C)係表示利用光切斷法所進行零件高度計測之方法之模式圖。
圖3(A)、(B)係對利用光切斷法所進行之零件高度計測之缺點進行說明之圖,圖3(C)係表示其解決方案之圖。
圖4係概略地表示上述外觀檢查機之硬質構成之立體圖。
圖5係表示上述外觀檢查機之電性構成之方塊圖。
圖6(A)~(C)係表示具備相機單元及線光源之頭之旋轉狀態之立體圖。
圖7係表示變化例之頭之立體圖。
圖8(A)~(D)係用以說明第1實施方式之零件高度計測之模式圖。
圖9(A)~(D)係用以說明第1實施方式之零件高度計測之模式圖。
圖10(A)~(D)係用以說明第2實施方式之零件高度計測之模式圖。
圖11(A)~(C)係用以說明第2實施方式之零件高度計測之模式圖。
圖12係表示第2實施方式之零件高度計測中之掃描方向決定處理之流程圖。
圖13(A)~(E)係用以說明第3實施方式之零件高度計測之模式圖。
圖14(A)及(B)係用以說明第4實施方式之零件高度計測之模式圖。
圖15(A)及(B)係用以說明第4實施方式之零件高度計測之模式圖。
圖16係表示第4實施方式之零件高度計測中之掃描區域決定處理之流程圖。
圖17(A)~(C)係用以說明第5實施方式之零件高度計測之模式圖。
圖18(A)~(C)係用以說明第5實施方式之零件高度計測之模式圖。
圖19係表示第5實施方式之零件高度計測中之每個零件之掃描方向決定處理之流程圖。
圖20(A)~(C)係用以說明第5實施方式之變化例之零件高度計測之模式圖。
圖21係表示第5實施方式之變化例之零件高度計測中之每個零件之掃描方向決定處理之流程圖。
圖22(A)~(D)係用以說明第6實施方式之零件高度計測之模式圖。
圖23係表示第6實施方式之零件高度計測中之高精細零件高度資料之製作處理之流程圖。
圖24(A)及(B)係表示掃描之變化例之圖。
圖25係表示圖像資料獲取之變化例之圖。
4:相機單元
5A:第1線光源
5B:第2線光源
25H:頭
C1:高零件
C2:低零件
F:掃描方向
P:安裝基板
SL1:第1線光
SL2:第2線光
Claims (15)
- 一種工件高度計測裝置,其包含:攝像部,其沿鉛直方向具有攝像光軸,拍攝工件之圖像;線光投影部,其具有相對於上述攝像光軸呈特定之交叉角之投影光軸,能夠自複數個方位對工件照射線光;掃描驅動部,其使上述攝像部及上述線光投影部移動,而進行工件之掃描;及計測部,其控制上述掃描驅動部來執行上述掃描,並且基於藉由上述掃描而獲取之圖像,利用光切斷法求出上述工件之高度資料;且上述計測部係使上述線光自特定之照射方向照射至工件而執行第1掃描;基於藉由上述第1掃描而獲取之圖像求出高度資料,判定該高度資料中有無該工件之上述高度資料之缺漏部;且於檢測出上述高度資料之上述缺漏部之情形時,判定上述缺漏部之產生原因是否起因於掃描方向;於上述缺漏部起因於掃描方向之情形時,執行將上述線光之照射方向設為與上述第1掃描不同之方位之第2掃描。
- 如請求項1之工件高度計測裝置,其中上述計測部係於將上述攝像部之拍攝區域之姿勢及上述線光之照射方向設定為特定條件之狀態下,將掃描方向設定為特定之第1掃描方向而執行上 述第1掃描;且將掃描方向維持在上述第1掃描方向,另一方面,使上述拍攝區域繞上述攝像光軸旋轉,並且以將上述線光之照射方向與上述拍攝區域之姿勢之關係維持為與上述第1掃描相同之方式,改變上述線光之照射方向之方位,而執行上述第2掃描。
- 如請求項1之工件高度計測裝置,其中上述計測部係於將上述攝像部之拍攝區域之姿勢及上述線光之照射方向設定為特定條件之狀態下,將掃描方向設定為特定之第1掃描方向而執行上述第1掃描;且將掃描方向設定為與上述第1掃描方向不同之第2掃描方向,使上述拍攝區域對應於上述第2掃描方向繞上述攝像光軸旋轉,並且以將上述線光之照射方向與上述拍攝區域之姿勢之關係維持為與上述第1掃描相同之方式,改變上述線光之照射方向之方位,而執行上述第2掃描。
- 如請求項1之工件高度計測裝置,其中上述掃描驅動部包含:第1移動機構,其使上述攝像部及上述線光投影部於第1移動方向上水平移動;及第2移動機構,其使上述攝像部及上述線光投影部在與上述第1移動方向於水平面上正交之第2移動方向上水平移動;且上述計測部於執行上述第1掃描及上述第2掃描時,選擇上述第1移動 機構或上述第2移動機構中之任一者使其動作。
- 如請求項4之工件高度計測裝置,其中上述計測部於選擇上述第1移動機構或上述第2移動機構時,選擇掃描距離較短者。
- 如請求項1至5中任一項之工件高度計測裝置,其中上述工件係安裝有複數個零件之基板,上述計測部獲取包含上述零件之形狀及向上述基板之安裝位置相關之資訊在內之零件安裝資料,並基於該零件安裝資料判定有無上述高度資料之缺漏部。
- 如請求項1之工件高度計測裝置,其中上述工件係安裝於基板之載置面者,且上述計測部係特定出獲得較上述載置面之高度高之高度資料之有資料區域;且於上述缺漏部與上述有資料區域之掃描方向鄰接之情形時,執行上述第2掃描。
- 如請求項7之工件高度計測裝置,其中上述計測部於與上述有資料區域之掃描方向鄰接之上述缺漏部為藉由上述第1掃描而獲得之圖像中未達特定之像素數之缺漏部之情形時,執行上述第2掃描。
- 如請求項1至5中任一項之工件高度計測裝置,其中上述工件係安裝於基板之載置面者,且上述計測部係將上述工件以特定之配置安裝於上述基板而成之模型基板作為對象,使上述掃描驅動部執行將上述線光之照射方向設為不同方位之複數次掃描;且於將以與上述模型基板相同之配置安裝於基板之工件作為高度計測之對象之情形時,自上述複數次掃描之中選擇至少用作上述第1掃描之掃描而求出高度資料。
- 如請求項9之工件高度計測裝置,其中上述計測部係於上述複數次掃描中,特定出獲得較上述載置面之高度高之高度資料之有資料區域;求出與上述有資料區域之掃描方向鄰接之上述高度資料之缺漏部之面積;且自上述複數次掃描之中,選擇上述缺漏部之面積最小之掃描作為上述第1掃描。
- 如請求項1至5中任一項之工件高度計測裝置,其中上述計測部係對一個工件執行上述第1掃描,並且視為存在上述缺漏部而執行上 述第2掃描;且將從藉由上述第1掃描及上述第2掃描而獲得之圖像中獲得之高度資料合成,求出上述一個工件之高度資料。
- 如請求項1之工件高度計測裝置,其中上述掃描驅動部包含:第1移動機構,其使上述攝像部及上述線光投影部於第1移動方向上水平移動;及第2移動機構,其使上述攝像部及上述線光投影部在與上述第1移動方向於水平面上正交之第2移動方向上水平移動;且上述第1移動機構包含以特定之解析度檢測上述第1移動方向之位置之第1編碼器,上述第2移動機構包含以上述特定之解析度檢測上述第2移動方向之位置之第2編碼器;且上述攝像部於掃描時與上述第1編碼器及上述第2編碼器所輸出之位置檢測信號同步地,拍攝工件之圖像。
- 如請求項1之工件高度計測裝置,其進而包含:滑塊,其能夠於掃描方向上移動;頭,其由上述滑塊支持,且保持上述攝像部及上述線光投影部使其等能夠繞上述攝像光軸旋轉;及旋轉機構,其使上述攝像部及上述線光投影部一體旋轉或使兩者個別地旋轉。
- 如請求項1之工件高度計測裝置,其中 於以一個上述攝像部之上述攝像光軸為中心之圓周上,以特定間距排列有複數個上述線光投影部。
- 一種安裝基板檢查裝置,其包含:計測台,其供搬入安裝有零件之安裝基板;及如請求項1至14中任一項之工件高度計測裝置,其將搬入至上述計測台之上述安裝基板上之零件作為上述工件而進行高度計測。
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