JPS62215856A - 基板検査装置 - 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、基板を搬像して得られたデータを処理して前
記基板上の部品を検査する基板検査装置に関する。

（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なうことがで
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６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、被検査プリント基板１が
セットされるＸ−Ｙテーブル部２と、こ　　　゛のＸ−
Ｙテーブル部２にセットされた被検査ブリント基板１を
撮像するＴＶカメラ３と、このＴＶカメラ３によって得
られた画像データと、キーボード４から入力されたデー
タとを比較して前記Ｘ−Ｙテーブル部２上２上ットされ
た被検査プリント基板１上に全ての部品５−１〜５−ｎ
が有るかどうか、およびこれらの各部品５−１〜５−ｎ
が位置ずれ等を起こしていないかどうかなど判定する処
理部６と、この処理部６の判定結果を表示する表示部７
とを備えている。

そして、第７図のフローチャートで示す如く、搬入側ベ
ルトコンベア８によって搬送されてきた被検査プリント
基板１を作業員がＸ−Ｙテーブル部２上にセットしてク
ランプ機構で、これを固定させて検査スタートスイッチ
（図示路）を操作すれば、処理部６がステップＳＴ１で
、これを検知して、ステップＳＴ２でＸ−Ｙテーブル部
２をスタート位置まで移動させて前記被検査プリント基
＃ｆｉ１の一部を前記ＴＶカメラ３の視野に入れる。

次いで、処理部６はステップＳＴ３で前記Ｘ−Ｙテーブ
ル部２上２上る前記被検査プリント基板１をＴＶカメラ
３によって１１＠させるとともに、この陽像動作により
得られた画像信号を取り込み、ステップＳＴ４でこの画
像信号を処理（例えば、２値化処理）した後、キーボー
ド４から入力された判定データに基づいて前記処理結果
をチェックして前記被検査プリント基板１上に全ての部
品５−１〜５−ｎが有るかどうか、またこれらの部品５
−１〜５−ｎが位置ずれ等を起こしているかどうかなど
を判定し、この判定結果を表示部７に表示させる。

この後、処理部６はステップＳＴ５で前記被検査プリン
ト基板１の全面について撮像処理が終了したかどうかを
チェックし、もしまだ搬ｔ％！処理していないエリアが
残っていれば、前記ステップＳＴ３へ戻り、残りのエリ
アに対して上述した搬像処理を繰り返し実行する。

そして、被検査プリント基板１の全面についてＩｌｌ像
処理が終了したとき、処理部６は前記ステップＳＴ５か
らステップＳＴ６へ分岐し、ここでメッセージ文等を表
示したり、音声で出力したりしてこの被検査プリント基
板１の処理が終了したことを作業員に知らせる。

そして、この作業員がＸ−Ｙテーブル部２から処理済の
被検査プリント基板１を外して搬出側ベルトコンベア９
に載せて、この被検査プリント基板１を次段の処理に送
出させれば、処理部６はステップＳＴ７でメッセージ文
を表示したり、音声を出力したりして、作業員に未処理
の被検査プリント基板１が残っているかどうかを聞く。

ここで、この作業員がキーボード４を介して未処理の被
検査プリント基板１が残っていることを入力すれば、処
理部６はこのステップＳＴ７から前記ステップＳＴＩへ
戻り、残りの被検査プリント基板１の処理が全て終了す
るまで上述した処理を繰り返し実行する。

（発明が解決しようとする問題点） ところでこのような従来の自動検査装置においては、被
検査プリント基板１を搬像処理するとき、人手によりこ
の被検査プリント基板１をＸ−Ｙテーブル部２に取り付
けたり、取り外したすしなければならず、作業の簡素化
および処理の高速化を達成しにくいという問題があった
。

またこの自動検査装置では、高価なＸ−Ｙテーブル部を
必要とするため、装置全体のコストダウンを計りにくい
という問題があった。

本発明は上記の事情に鑑み、高価なＸ−Ｙテーブル部を
用いることなく被検査プリント基板を分割撮像処理して
、この被検査プリント基板上にある部品の脱落９位置ず
れ等を検査することができ、これによって前記部品を検
査するときにおける作業の簡素化、処理の高速化を達成
することができるとともに、装置全体の低コスト化を達
成することができる基板検査装置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に本発明による基板検査装置
においては、基板を撮像して得られたデータを処理して
前記基板上の部品を検査する基板検査装置において、前
記基板を一方向に移動させる基板搬送部と、この基板搬
送部の上方に配置される撮像部を前記基板搬送部の搬送
方向と異なる方向に移動させる慝像機搬送部とを備えた
ことを特徴としている。

（実施例） 第１図は本発明による基板検査装置の一実施例を示すブ
ロック図である。

この図に示す基板検索装置は、ステージ１つ上に載せら
れた基準プリント基板１Ｏ−１（または、被検査プリン
ト基板１０−２＞上にある部品１３−１　ａ　〜１３−
ｎａ　（または、部品１３−１ｂ〜ｌ３−ｎｂ＞の情報
を取り込んで、一方の部品１３−１ａ〜ｌ３−ｎａに関
する情報と、他方の部品１３−１ｂ〜ｌ３−ｎｂに関す
る情報とを比較することにより、前記被検査プリント基
板１０−２上に部品１３−１ｂ〜ｌ３−ｎｂが全である
かどうか、およびこれらの部品１３−１ｂ〜ｌ３−ｎｂ
が位置ずれ等を起こしていないかどうかなどを検査する
ように構成されており、ベルトコンベア部１１と、カメ
ラ搬送部１２と、撮像部１５と、処理部１６とを備えて
いる。

ベルトコンベア部〈基板搬送部）１１は、第２図に示す
如く前記処理部１６から供゛給されるＸ方向位置制御信
号に基づいて動作するＸ方向用パルスモータ１７と、こ
のＸ方向用パルスモータ１７によって回転駆動される駆
動プーリ４０と、この駆動プーリ４０と平行に配置され
る従動プーリ４１と、これら駆動プーリ４０と従動プー
リ４１との間に掛けられるベルト４２とを備えており、
搬入側ベルトコンベア（図示路）によって搬入されてき
た基準プリント基板１Ｏ−１（または被検査プリント基
板１Ｏ−２）はこの搬入側ベルトコンベアからベルトコ
ンベア部１１上に、自動的に移される。そしてこの状態
で、このベルトコンベア部１１により、Ｘ方向にステッ
プ移動されなから撮像部１５によって分割撮像され、こ
の分割搬像処理が終了したとき、このベルトコンベア部
１１から搬出側ベルトコンベア（図示路）に自動的に移
されて、次工程に搬出される。

またカメラ搬送部１２は、前記処理部１６から供給され
るＹ方向位置制御信号に基づいて動作するＹ方向用パル
スモータ１８とそのネジ軸４４の一端がカブラ４３を介
して前記Ｙ方向用パルスモータ１８の軸に接続されるボ
ールネジ機構４５と、このボールネジ機構４５のナツト
４６が嵌入されるカメラ取付は台４７と、このカメラ取
イ４け台４７をＹ方向（前記Ｘ方向と直交する方向）に
移動自在にガイドする２本のガイドレール４８とを備え
ており、前記処理部１６からＹ方向位置制御信号を供給
されたときに、前記Ｙ方向用パルスモータ１８が動作し
て、前記カメラ取付は台４７をＹ方向にステップ移動さ
せる。

また、撮像部１５は前記カメラ取付は台４７の下面に固
定されるＴＶカメラ２１と、このＴＶカメラ２１のレン
ズ前面に、これと同軸的に設けられるリング照明装置２
２とを備えており、前記基準プリント基板１０−１　（
または、被検査プリント基板１Ｏ−２）は、前記ベルト
コンベア部１１によってＸ方向にステップ移送されなが
ら前記カメラ搬送部１２によってＹ方向にステップ移送
されている前記ＴＶカメラ２１でｍ四分割＠像され、こ
のｆｉ像動作により得られた画像信号が処理部１６へ供
給される。

処理部１６はティーチングモードのとき、前記Ｉａ像部
１５から供給される画像信号（前記基準プリント基板１
０−１の画像信号）から前記基準プリント基板１０−１
上にある各部品１３−１ａ〜ｌ３−ｎａのパラメータを
抽出して判定データファイルを作成し、また検査モード
のとき、前記撮像部１５から供給される画像信号（前記
被検査プリント基板１０−２の画像信号）から前記被検
査プリント基板１０−２上にある各部品１３−１　ｂ〜
ｌ３−ｎｂのパラメータを抽出して被検査データファイ
ルを作成するとともに、この被検査データファイルと前
記判定データファイルとを比較して、この比較結果から
前記各部品１３−１ｂ〜ｌ３−ｎｂの脱落２位置ずれ等
を検出するものであり、Ａ／Ｄ変換部２３と、メモリ２
４と、ティーチングテーブル２５と、画像処理部２６と
、Ｘ−Ｙステージコントローラ２７と、ＣＲＴ表示器２
８と、プリンタ２９と、キーボード３０と、１１（Ｉ部
上（ＣＰＵ）３１とを備えている。

Ａ／Ｄ変換部２３は前記搬像部１５から画像信号を供給
されたときに、これをＡ／Ｄ変換（アナログ・デジタル
変換〉して画像データを作成し、これを制御部３１へ供
給する。

またメモリ２４は、ＲＡＭ　（ランダム・アクセス・メ
モリ）等を備えて構成されるものであり、前記制御部３
１の作業エリアとして使われる。

また画像処理部２６は、前記制御部３１を介して画像デ
ータを供給されたとき、この画像データを２値化して各
部品画像毎にラベル（識別番号）を付すものであり、こ
こで得られたラベル付きの各部品画像は前記制御部３１
へ供給される。

またティーチングテーブル２５は、フロッピーディスク
装置等を備えており、ティーチング時において前記制御
部３１から判定データファイル等を供給されたときに、
これを記憶し、また検査時において、前記制御部３１が
転送要求を出力したとき、この要求に応じて判定データ
ファイル等を読み出して、これを制御部３１などへ供給
する。

またＸ−Ｙステージコントローラ２７は前記制御部３１
と前記ベルトコンベア部１１．カメラ搬送部１２とを接
続するインタフェース等を備えて構成されるものであり
、前記制御部３１の出力に基づいて前記ベルトコンベア
部１１と、カメラ搬送部１２とを制御して前記搬像部１
５に前記基準プリント基板１Ｏ−１（または、被検査プ
リント基板１Ｏ−２）を分割撮像させる。

またＣＲ７表示器２８はブラウン管（ＣＲＴ）を備えて
おり、前記制御部３１から画像データ。

判定結果、キー人力データ等を供給されたとき、これを
画面上に表示させる。

またプリンタ２９は、前記制ａ部３１から判定結果等を
供給されたとき、これを予め決められた書式（フォーマ
ット）でプリントアウトする。

またキーボード３０は操作情報や前記基準プリント基板
１０−１に関するデータ、この基準プリント基板１０−
１上にある部品１３−１ａ〜ｌ３−ｎａに関するデータ
等を入力するのに必要な各種キーを備えており、このキ
ーボード３０から入力された情報やデータ等は制御部３
１へ供給される。

制御部３１は、マイクＯブＯセッサ等を備えており、次
に）ホベるように動作する。

まず、新たな被検査プリント基板１０−２を検査すると
きには、制御部３１は第３図（Ａ）に示すようにメイン
フローチャートのステップＳＴ１で第３図（Ｂ）のフロ
ーチＶ−トで示されるティーチングルーチン３２を呼び
出し、このティーチングルーチン３２のステップＳＴ２
で搬入側ベルトコンベアからベルトコンベア部１１に基
準プリント基板１０−１が移されるまで待つ。

そしてベルトコンベア部１１上に基準プリント基板１ｏ
−１が移されれば、制御部３１は前記ステップＳＴ２か
らステップＳＴ３へ分岐し、ここでこのベルトコンベア
部１１と、カメラ搬送部１２とを制御してＴＶカメラ２
１の下方に基準プリント基板１０−１の撮像エリア３３
−１ａ（第４図参照）を配置させる。

この後、制御部３１はステップＳＴ４でＴＶカメラ２１
によって得られた画像信号をＡ／Ｄ変換部２３でＡ／Ｄ
変換させるとともに、このＡ／Ｄ変換結果（基準プリン
ト基板１０−１の画像データ）をメモリ２４にリアルタ
イムで記憶させる。

次いで、制御部３１はステップＳＴ５で前記メモリ２４
から基準プリント基板１０−１の画像データを読み出し
、これを画像処理部２６に供給して２値化させるととも
に、この２値化処理によって得られた各部品１３−１　
ａ〜１３−ｉａ（２≦１≦ｎ）の部品画像毎にラベルを
付けさせる。

次いで、制御部３１はステップＳＴ６で前記画像処理部
２６によって得られたラベル何きの各部品画像を取り込
み、各部品１３−１ａ〜１３−１ａの位置１色、形状、
形態等のパラメータを抽出するとともに、ステップＳＴ
７でこれらの各パラメータから各部品１３−１ａ〜１３
−ｉａに関する判定データを作成する。

この後、制御部３１はステップＳＴ８で各部品１３−１
ａ〜１３−ｉａの全てについて判定デー夕が得られたか
どうかをチェックし、部品１３−１ａ〜１３−ｉａの全
てについて判定データが得られるまで、前記ステップＳ
Ｔ６〜ステップＳＴ８を繰り返し実行する。

そして、これら各部品１３−１ａ〜１３−ｉａの全てに
ついて判定データが得られたとき、制御部３１は前記ス
テップＳＴ８からステップＳＴ９へ分岐し、ここで基準
プリント基板１０−１の全撤像エリア３３−１　ａ〜３
３−ｍａについて処理が終了したかどうかをチェックす
る。

そして、まだ処理されていない搬像エリアが残っていれ
ば、制御部３１はこのステップＳＴ９から前記ステップ
ＳＴ３へ戻り、上述した動作を繰り返す。

そして、撮像エリア３３−１〜３３−ｍの全てについて
処理が終了したとき、制御部３１は前記ステップＳＴ９
からステップ５Ｔ１０へ分岐し、ここで前記各部品１３
−１ａ〜１３−ｎａについての各判定データから被検査
プリント基板１０−２を検査するのに必要な判定データ
ファイルを作成し、これをティーチングテーブル２５に
記憶させた後、ベルトコンベア部１１から搬出側コンベ
アに前記基準プリント基板１０−１を移させて、このテ
ィーチングルーチン３２を終了する。

また、このティーチングルーチン３２が終了して、検査
モードにされれば、制御部３１はメインフローチャート
のステップＳＴＩ　１で第３図（Ｃ）のフローチャート
で示される検査ルーチン３４を呼び出し、この検査ルー
チン３４のステップ５Ｔ１２でティーチングテーブル２
５やキーボード３０からその日の日付データ、被検査プ
リント基板１０−２のＩＤナンバ（識別番号）を取り込
むとともに、ティーチングテーブル２５　ｊｐ、ら判定
データファイルを読み出して、これらをメモリに記憶さ
せる。

次いで、制御部３１はステップ５Ｔ１３で搬入側ベルト
コンベアからベルトコンベア部１１に被検査プリント基
板１０−２が移されるまＴ′持つ。

そして、ベルトコンベア部１１上に被検査プリント基板
１０−２が移せられれば、制御部３１は前記ステップ５
Ｔ１３からステップ５Ｔ１４へ分岐し、ここでこのベル
トコンベア部１１と、カメラ搬送部１２とを制御してＴ
Ｖカメラ２１の下方に被検査プリント基板１０−２のＲ
像エリア３３−１ｂ（第５図参照）を配置させる。

次いで、制御部３１はステップ５Ｔ１５でＴＶカメラ２
１によって得られた画像信号をＡ／Ｄ変換部２３でＡ／
Ｄ変換させるとともに、このＡ／Ｄ変換結果（被検査プ
リント基板１０−２の画像データ）をリアルタイムでメ
モリ２４に記憶させる。

次いで、制御部３１はステップ５Ｔ１６で前記メモリ２
４から基準プリント基板１０−２の画像データを読み出
し、これを画像処理部２６に供給して２値化させるとと
もに、この２値化処理によって１りられた各部品１３−
１ｂ〜１３−ｉｂ（２≦ｉ≦ｎ）の部品画像毎にラベル
を付けさせる。

次いで、制御部３１はステップ５Ｔ１７で前記画像処理
部２６によって得られたラベル付きの各部品画像を取り
込み、各部品１３−１ｂ〜１３−１ｂの位置１色、形状
、形態等のパラメータを抽出させるとともに、これらの
各パラメータに基づき、部品１３−１ｂ〜１３−ｉｂの
全てについて被検査データを作成する。

この後、制御部３１はステップ５Ｔ１８で前記メモリ２
４から判定データファイル中の撮像エリア３３−１ａに
関する各判定データを読み出すとともに、これらの各判
定データと前記各被検査データとを各々比較して、被検
査プリント基板１〇−２上の部品１３−１ｂ〜１３−ｉ
ｂが欠落１位置ずれ等を起こしているか否かを判定し、
この判定結果をメモリ２４に記憶させる。

この後、制御部３１はステップ５Ｔ１９から前記ステッ
プ５Ｔ１４へ戻り、被検査プリント基板１Ｏ−２（７）
１１ｉ像工ＩＪ７３３−２ｂ　〜３３−ｍｂについて上
述した処理を順次実行する。

そして、Ｒ像エリア３３−１　ｂ　〜３３−ｎｂの全て
について処理が終了したとぎ、制御部３１は前記ステッ
プ５Ｔ１９からステップ５Ｔ２０へ分岐し、ここでメモ
リ２４に記憶されている各部品１３−１　ｂ〜１３−ｎ
ｂの判定結果を読み出して、これをＣＲ７表示器２８に
表示させたり、プリンタ２９からプリントアウトさけた
りする。

このようにこの実施例にＪ３いては、ベルトコンベア部
１１と、カメラ搬送部１２とを制御して、ＴＶカメラ２
１の視野内に、基準プリント基板１０−１の第１〜第ｍ
のＩ！１ｆｌｌエリア３３−１ａ〜３３−ｍａ　（また
は、被検査プリン１一基板１０−２の第１〜第ｍＲ＠エ
リア３３−１　ｂ　〜３３−ｍｂ、）を順次位置させて
、この基準プリント基板１〇−１（または、被検査プリ
ント基板１Ｏ−２）を分割撮像させるようにしたのでＸ
−Ｙテーブル部を用いることなく、基準プリント基板１
０−１の画像を取り込んで、判定データファイルを作成
したり、被検査プリント基板１０−２の画像を取り込ん
で、この被検査プリント基板１０−２上にある部品１３
−１ｂ〜ｌ３−ｎｂの脱落１位置ずれ等を検査すること
ができる。

また、Ｘ−Ｙテーブル部を必要としないので、インライ
ンで基準プリント基板１０−１や被検査プリント基板１
０−２を処理することができ、これによって検査作業の
簡素化、処理の高速化を達成することができるとともに
、装置全体の低コスト化を達成することができる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、高価なＸ−Ｙテー
ブル部を用いることなく被検査プリント基板を分割撮像
処理して、この被検査プリント基板上にある部品の脱落
１位置ずれ等を検査することができ、これによって前記
部品を検査するときにおける作業の簡素化、処理の高速
化を達成することができるとともに、装置全体の低コス
ト化を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による基板検査装置の一実施例を示すブ
ロック図、第２図は第１図に示すベルトコンベア部、カ
メラ搬送部、Ｒ像部部分の平面図、第３図（Ａ）は同実
施例の動作例を説明するためのメインフローチャート、
第３図（Ｂ）は同実施例のティーチングルーチン例を示
すフローチャ−ク ト、第３図（Ｃ）は同実施例の検査ルーチン孕例を示す
フローチャート、第４図は同実施例の基準プリント基板
に対して設定される撮像エリアの一例を示す模式図、第
５図は同実施例の被検査プリント単板に対して設定され
る撮像エリアの一例を示す模式図、第６図は従来の自動
検査装置の一例を示すブロック図、第７図はこの自動検
査装置の動作例を示すフローチャートである。 １０−１・・・基板（基準プリント基板＞、１ｏ−２・
・・基板（被検査プリント基板）、１１・・・基板搬送
部、１２・・・ｔｉ像像部搬送部カメラ搬送部）、１５
・・・ｍｌ像部、１６・・・処理部。 特許出願人　　　立石電機株式会社 代理人　弁理士　岩自百二（他１名） 第４図 第５図 ＼１３−ｍｂ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　基板を撮像して得られたデータを処理して前記基板上
   の部品を検査する基板検査装置において、前記基板を一
   方向に移動させる基板搬送部と、この基板搬送部の上方
   に配置される撮像部を前記基板搬送部の搬送方向と異な
   る方向に移動させる撮像機搬送部とを備えたことを特徴
   とする基板検査装置。