(57)【要約】【課題】プリント基板に実装される電子部品を一度に撮像して、装着異常を迅速かつ適切に処理することができる実装された電子部品の検査方法及び装置を提供する。【解決手段】プリント基板全体を視野に収めることが可能なカメラ手段を設け、実装前のプリント基板全体について前記カメラ手段によって第１回目の撮像を行い、電子部品を、該基板に実装すべき電子部品のうち一部を残して実装し、実装すべき電子部品の一部を残して実装されたプリント基板全体について前記カメラ手段によって第２回目の撮像を行い、第２回目に撮像された画像と第１回目に撮像された画像とを比較して第２回目の撮像前にプリント基板上に実装された電子部品の部品種及び取付け位置が正しいことを判定する部品実装良否判定画像処理を行い、該画像処理に並行して残りの電子部品を前記プリント基板に実装する。【選択図】  図２
2006220426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板に電子部品を実装する実装機において、
所定の位置に位置決めされたプリント基板全体を視野に収めることが可能なカメラ手段を設け、
前記所定の位置に位置決めされた実装前のプリント基板全体について又は一部の電子部品が実装されたプリント基板全体について前記カメラ手段によって第１回目の撮像を行い、
前記所定の位置に位置決めされたプリント基板に電子部品を実装し、
該電子部品が実装されたプリント基板全体について前記カメラ手段によって第２回目の撮像を行い、
第２回目に撮像された画像と第１回目に撮像された画像と比較して第１回目の撮像以降に基板上に実装された電子部品の部品種及び取付け位置が正しいことを判定する部品実装良否判定画像処理を行うことを特徴とする実装された電子部品の検査方法。
【請求項２】
請求項１において、第１回目の撮像については、電子部品が１つも実装されていないプリント基板全体について行い、
第２回目の撮像については、該プリント基板に実装すべき電子部品のすべてが実装されたプリント基板全体について行うことを特徴とする実装された電子部品の検査方法。
【請求項３】
プリント基板に電子部品を実装する実装機において、
所定の位置に位置決めされたプリント基板全体を視野に収めることが可能なカメラ手段を設け、
前記所定の位置に位置決めされた実装前のプリント基板全体について前記カメラ手段によって第１回目の撮像を行い、
電子部品を、該基板に実装すべき電子部品のうち一部を残して実装し、
実装すべき電子部品の一部を残して実装されたプリント基板全体について前記カメラ手段によって第２回目の撮像を行い、
第２回目に撮像された画像と第１回目に撮像された画像とを比較して第２回目の撮像前にプリント基板上に実装された電子部品の部品種及び取付け位置が正しいことを判定する部品実装良否判定画像処理を行い、
該画像処理に並行して残りの電子部品を前記プリント基板に実装し、
該残りの電子部品の実装されたプリント基板全体について前記カメラ手段によって第３回目の撮像を行い、
第３回目に撮像された画像と第２回目に撮像された画像と比較して第２回目の撮像以降に基板上に実装された電子部品の部品種及び取付け位置が正しいことを判定する部品実装良否判定画像処理を行うことを特徴とする実装された電子部品の検査方法。
【請求項４】
プリント基板に電子部品を実装する実装機において、
プリント基板における電子部品を実装する範囲を視野に収めるカメラ手段を設け、
実装前のプリント基板の実装予定範囲について前記カメラ手段によって撮像を行い、
電子部品を該プリント基板に実装し、
実装後のプリント基板の実装範囲について前記カメラ手段によって撮像を行い、
実装後に撮像された画像と実装前に撮像された画像とを比較して基板上に実装された電子部品の部品種及び取付け位置が正しいことを判定する部品実装良否判定画像処理を行い、
その後、実装された部品上に重ねて新たな部品を該プリント基板に装着することを特徴とする実装された電子部品の検査方法。
【請求項５】
プリント基板に電子部品を実装する実装機において、
プリント基板における電子部品を実装する範囲を視野に収めるカメラ手段を設け、
実装前のプリント基板の実装予定範囲について前記カメラ手段によって最初に撮像を行い、
その後、電子部品実装途中において、該プリント基板のうち次に実装される実装予定範囲について前記カメラ手段によって撮像を行い、
該電子部品実装途中に撮像された画像と最初に撮像された画像とを比較してプリント基板上の異物の検出をする異物検出画像処理を行うことを特徴とする実装された電子部品の検査方法。
【請求項６】
プリント基板を搬入位置に搬入して所定の位置に位置決めクランプする基板搬送装置と、部品供給装置により供給される電子部品を採取して前記基板上に実装する部品移載装置とを備えた電子部品実装機において、
前記所定の位置に位置決めされたプリント基板全体を視野に収めることが可能なカメラ手段を設けたことを特徴とする実装された電子部品の検査装置。
【請求項７】
請求項６において、プリント基板に実装すべき電子部品を前記部品移載装置に一部を残して実装させ、その後、該部品移載装置に前記プリント基板に残りの電子部品を実装させる実装制御手段と、
実装前のプリント基板全体と、移載装置によって電子部品が一部を残して実装されたプリント基板全体と、移載装置によって残りの電子部品が実装されたプリント基板全体とを、それぞれ前記カメラ手段に撮像させる撮像制御手段と、
前記残りの電子部品のプリント基板への実装と並行して、電子部品が一部を残して実装されたプリント基板全体を撮像した画像を、実装前のプリント基板全体を撮像した画像と比較して電子部品の部品種及び取付け位置の誤りを検出し、その後、残りの電子部品が実装されたプリント基板全体を撮像した画像を、電子部品が一部を残して実装されたプリント基板全体を撮像した画像と比較して電子部品の部品種及び取付け位置の良否を判断する部品実装良否判定画像処理手段と
を備えたことを特徴とする実装された電子部品の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板に実装された電子部品の部品種や取付け位置についての良否を検査する検査方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント基板に実装された電子部品の実装の良否を検査する方法として、特許文献１に係る技術が知られている。これは、テーブル２の実装位置で装着スピンドル３によって電子部品Ｗの実装が終了したプリント基板Ｐ２をテーブル２に沿って下流側の検査位置に搬送して位置決めし、電子部品Ｗの実装前のプリント基板Ｐ１を新たにテーブル２の実装位置に搬入して位置決めし、この状態で実装位置にあるプリント基板Ｐ１への実装と検査位置にあるプリント基板Ｐ２の実装状態の検査とを並行して行うものである。そのため、実装終了後に、実装状態の良否を検査するための時間を別に取る必要がなく生産効率が向上する。
【０００３】
また、プリント基板に実装された電子部品の実装の良否を検査する装置として、特許文献２に係る技術が知られている。これは複数の撮像カメラ３,４が撮像方向に沿って並設され、これらの撮像カメラ３,４は基板２に対して駆動手段により相対移動できるようになっている。そして、これらのカメラ３,４によって基板２の表面を複数の区間に分けて撮像し、その撮像結果から電子部品の実装状態を認識するものである。また、カメラ３,４の位置関係と制御手順とを考慮し、例えば多くの時間を要する画像処理中に、並行してカメラ３,４を移動させるなどの作業をして検査時間を全体として短縮することができる。
【特許文献１】特開平６−２６５３２４号公報（第６頁  図１〜図３）
【特許文献２】特開平７−１７４５１９号公報（第３頁  図１、第４頁  図２〜図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に係る検査方法では、電子部品の実装状態を撮像する実装検査用カメラ装置１６は、装着スピンドル３に対応させた狭い範囲を撮像することが予定されている。そのため、基板に装着される複数の部品すべてを一度に撮像することができず、また、装着される部品が大型部品の場合、大型部品の全範囲を撮像できないため、基板に装着されるすべての部品の実装異常や大型部品の実装異常を検出するためには、たくさんの撮像画像を組合せて行わなければならず、画像処理に手間と多くの時間を要した。
【０００５】
また、上記特許文献２に係る検査装置では、基板に電子部品を実装する装置と基板に電子部品が実装された実装状態を検査する装置とが別に設けられることになるので、装着状態に異常が発見されてもすぐに適切な対応が行えないという欠点があった。
【０００６】
本発明は係る従来の問題点に鑑みてなされたものであり、実装される電子部品の実装異常を迅速に検出して適切に対応することができる実装された電子部品の検査方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、プリント基板に電子部品を実装する実装機において、所定の位置に位置決めされたプリント基板全体を視野に収めることが可能なカメラ手段を設け、前記所定の位置に位置決めされた実装前のプリント基板全体について又は一部の電子部品が実装されたプリント基板全体について前記カメラ手段によって第１回目の撮像を行い、前記所定の位置に位置決めされたプリント基板に電子部品を実装し、該電子部品が実装されたプリント基板全体について前記カメラ手段によって第２回目の撮像を行い、第２回目に撮像された画像と第１回目に撮像された画像と比較して第１回目の撮像以降に基板上に実装された電子部品の部品種及び取付け位置が正しいことを判定する部品実装良否判定画像処理を行うことである。
【０００８】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、第１回目の撮像については、電子部品が１つも実装されていないプリント基板全体について行い、第２回目の撮像については、該プリント基板に実装すべき電子部品のすべてが実装されたプリント基板全体について行うことである。
【０００９】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、プリント基板に電子部品を実装する実装機において、所定の位置に位置決めされたプリント基板全体を視野に収めることが可能なカメラ手段を設け、前記所定の位置に位置決めされた実装前のプリント基板全体について前記カメラ手段によって第１回目の撮像を行い、電子部品を、該基板に実装すべき電子部品のうち一部を残して実装し、実装すべき電子部品の一部を残して実装されたプリント基板全体について前記カメラ手段によって第２回目の撮像を行い、第２回目に撮像された画像と第１回目に撮像された画像とを比較して第２回目の撮像前にプリント基板上に実装された電子部品の部品種及び取付け位置が正しいことを判定する部品実装良否判定画像処理を行い、該画像処理に並行して残りの電子部品を前記プリント基板に実装し、該残りの電子部品の実装されたプリント基板全体について前記カメラ手段によって第３回目の撮像を行い、第３回目に撮像された画像と第２回目に撮像された画像と比較して第２回目の撮像以降に基板上に実装された電子部品の部品種及び取付け位置が正しいことを判定する部品実装良否判定画像処理を行うことである。
【００１０】
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、プリント基板に電子部品を実装する実装機において、プリント基板における電子部品を実装する範囲を視野に収めるカメラ手段を設け、実装前のプリント基板の実装予定範囲について前記カメラ手段によって撮像を行い、電子部品を該プリント基板に実装し、実装後のプリント基板の実装範囲について前記カメラ手段によって撮像を行い、実装後に撮像された画像と実装前に撮像された画像とを比較して基板上に実装された電子部品の部品種及び取付け位置が正しいことを判定する部品実装良否判定画像処理を行い、その後、実装された部品上に重ねて新たな部品を該プリント基板に装着することである。
【００１１】
請求項５に係る発明の構成上の特徴は、プリント基板に電子部品を実装する実装機において、プリント基板における電子部品を実装する範囲を視野に収めるカメラ手段を設け、実装前のプリント基板の実装予定範囲について前記カメラ手段によって最初に撮像を行い、その後、電子部品実装途中において、該プリント基板のうち次に実装される実装予定範囲について前記カメラ手段によって撮像を行い、該電子部品実装途中に撮像された画像と最初に撮像された画像とを比較してプリント基板上の異物の検出をする異物検出画像処理を行うことである。
【００１２】
請求項６に係る発明の構成上の特徴は、プリント基板を搬入位置に搬入して所定の位置に位置決めクランプする基板搬送装置と、部品供給装置により供給される電子部品を採取して前記基板上に実装する部品移載装置とを備えた電子部品実装機において、前記所定の位置に位置決めされたプリント基板全体を視野に収めることが可能なカメラ手段を設けたことである。
【００１３】
請求項７に係る発明の構成上の特徴は、請求項６において、プリント基板に実装すべき電子部品を前記部品移載装置に一部を残して実装させ、その後、該部品移載装置に前記プリント基板に残りの電子部品を実装させる実装制御手段と、実装前のプリント基板全体と、移載装置によって電子部品が一部を残して実装されたプリント基板全体と、移載装置によって残りの電子部品が実装されたプリント基板全体とを、それぞれ前記カメラ手段に撮像させる撮像制御手段と、前記残りの電子部品のプリント基板への実装と並行して、電子部品が一部を残して実装されたプリント基板全体を撮像した画像を、実装前のプリント基板全体を撮像した画像と比較して電子部品の部品種及び取付け位置の誤りを検出し、その後、残りの電子部品が実装されたプリント基板全体を撮像した画像を、電子部品が一部を残して実装されたプリント基板全体を撮像した画像と比較して電子部品の部品種及び取付け位置の良否を判断する部品実装良否判定画像処理手段とを備えたことである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明においては、所定の位置に位置決めされた実装前のプリント基板全体について又は一部の電子部品が実装されたプリント基板全体についてカメラ手段によって第１回目の撮像を行い、前記所定の位置に位置決めされたプリント基板に電子部品を実装し、該電子部品が実装されたプリント基板全体について第２回目の撮像を行い、第２回目に撮像された画像を第１回目に撮像された画像と比較して、第１回目の撮像以降に実装された電子部品の部品種及び取付け位置の異常を容易にかつ迅速に検出することができる。
【００１５】
請求項２に係る発明においては、電子部品が１つも実装されていないプリント基板全体について第１回目の撮像を行い、該プリント基板に実装すべき電子部品のすべてが実装されたプリント基板全体について第２回目の撮像を行い、第２回目に撮像した画像を第１回目に撮像した画像と比較して、実装されたすべての電子部品の部品種及び取付け位置の異常を容易にかつ迅速に検出することができる。
【００１６】
請求項３に係る発明においては、一部を残してプリント基板に実装された画像の画像処理と残りの電子部品の実装とを並行して行うことにより、全ての電子部品を実装後に全ての画像の画像処理を直列的に行うよりも、短い時間で迅速に実装及び検査をすることができる。残された一部の電子部品についても実装終了後に画像処理をするが、実装される電子部品が減少しているため短い時間で画像処理することができ、全体として効率よく実装及び検査を完了することができる。画像処理においては、電子部品の一部を残して実装されたプリント基板全体について撮像された画像を、実装前にプリント基板全体について撮像された画像と比較し（或いは、残りの電子部品が実装されたプリント基板全体について撮像された画像を、電子部品の一部を残して実装されたプリント基板全体について撮像された画像と比較し）、実装される電子部品の部品種及び取付け位置の異常を容易にかつ迅速に検出することができる。
【００１７】
請求項４に係る発明においては、電子部品を実装するプリント基板の実装範囲についてカメラ手段によって予め撮像しておき、実装後に撮像された画像を該予め撮像されていた画像と比較する画像処理によって実装異常を迅速に検出できる。特に、重ねて装着される部品によって既に実装された部品が隠れてしまうような場合に、隠れてしまう部品の実装異常の有無を有効に検査することができる。
【００１８】
請求項５に係る発明においては、電子部品実装途中において、プリント基板のうち次に実装される実装予定範囲についてカメラ手段によって撮像された画像を、実装前のプリント基板の実装予定範囲についてカメラ手段によって最初に撮像された画像と比較する画像処理によって、プリント基板上の異物を迅速に検出することができる。
【００１９】
請求項６に係る発明においては、プリント基板に装着される電子部品すべてを一度に撮像することができ、装着される部品が大型部品であっても、大型部品の全範囲を撮像できる。そのため、プリント基板に装着されるすべての部品の実装異常や大型部品の実装異常を検出するために、最低限の撮像画像を組合せて行えばよく、画像処理を容易かつ迅速におこなうことができる。
【００２０】
請求項７に係る発明においては、実装される電子部品の部品種及び取付け位置の良否を容易かつ迅速に検査するとともに、実装機に迅速に実装させることができる実装された電子部品の検査装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明に係る実装された電子部品の検査方法及び装置の第１の実施形態を図面に基づいて以下に説明する。図１は実装される電子部品２の検査装置が搭載された実装機１の概略を示す斜視図である。
【００２２】
本検査装置を組み込んだ実装機１は、搬入されて位置決めされた所定の位置に置かれたプリント基板３全体を１度に視野に収めることができるカメラからなるカメラ手段５と、プリント基板３を搬入位置に搬入して所定の位置に位置決めする図略の基板搬送装置と、基台７に対してＸ及びＹ方向に移動可能に支持された図略の移動台に設けられた部品実装ヘッド９を有する部品移載装置１１及び基板認識用カメラ（マークカメラ）１３と、基台７に固定された部品認識用カメラ１５と、カメラ手段５による撮像及び部品移載装置１１による実装を制御する制御装置１７と、カメラ手段５によって撮像された画像を処理して実装の良否を判断する部品実装良否判定画像処理手段１８とを備えている。
【００２３】
実装機１の天井部の中央にはカメラ手段５としての４台のカメラが２台ずつ並列に配置され、このカメラ手段５によって、所定の位置でクランプされたプリント基板３が上方より撮像されるようになっている。撮像される矩形状のプリント基板３の表面は各辺の中心線によって４つの区分に区分けされ、区分けされたこれらの区分はそれぞれ１台のカメラの視野に対応している。これによって、プリント基板３全体が４台のカメラによって１度に撮像できるように構成されている。カメラ手段５は制御装置１７によって撮像するタイミングが制御され、カメラ手段５によって撮像された画像は部品実装良否判定画像処理手段１８によって画像処理されて実装の誤り（異常）が検出できるようになっている。
【００２４】
基板搬送装置は図示はしないが、Ｙ方向に延在するガイドレールに沿って並設されてプリント基板３を位置決めされた位置まで搬入するコンベアベルトと、搬入されたプリント基板３を支持する支持フレームと、支持されたプリント基板を実装される位置（所定の位置）まで上昇させる昇降装置と、実装される位置（所定の位置）においてプリント基板３をクランプするクランプ装置とを備えている。
【００２５】
基板搬送装置の上方には図略のＸ方向ビームが設けられ、該Ｘ方向ビームには図略のＹ方向移動台がＸ方向に移動可能に設けられている。該Ｙ方向移動台には部品実装ヘッド９を備えた部品移載装置１１と基板認識用カメラ（マークカメラ）１３とがＹ方向に移動可能に保持されている。基板認識用カメラ（マークカメラ）１３の光軸はＸ方向及びＹ方向に直角なＺ方向に平行になっている。これらのＸ方向移動ビームとＹ方向移動台はそれぞれボールねじを介して図略のサーボモータにより制御され、該サーボモータはその作動を制御装置１７によって制御されている。
【００２６】
部品移載装置１１は前記Ｙ方向移動台に取付けられる支持ベース１９と、支持ベース１９によりＸ方向及びＹ方向と直角なＺ方向に昇降可能に案内支持されるとともにサーボモータにより昇降が制御される実装ヘッド９と、この実装ヘッド９から下方へ突設された吸着ノズル２１とから構成されている。吸着ノズル２１は円筒状に形成され、吸着ノズル２１は下端において電子部品２を吸着保持するようになっている。また、部品移載装置１１による実装時期は制御装置１７によって制御される。
【００２７】
本検査装置を組み込んだ実装機１の一端側には、複数のフィーダよりなる図略の部品供給装置が設けられている。前記基板搬送装置と該部品供給装置の間には、Ｚ方向と平行な光軸を有す部品認識用カメラ１５が基台７上に設けられている。実装機１の上端部にはオペレータに実装異常を知らせるシグナルタワー２３が突設され、上端部前面には操作パネル２５が内側に傾斜されて設けられている。
【００２８】
上記のように構成された実装された電子部品の検査装置を組み込んだ実装機１を使用して、電子部品２を実装するとともに実装された電子部品２の良否を検査する方法について、図２及び図３のフローチャートに基づいて以下に説明する。
【００２９】
まず、前記基板搬送装置によって位置決めされた搬入位置にプリント基板３を搬入し、プリント基板３を前記支持フレームで支持する。支持されたプリント基板３を、前記昇降装置によって電子部品２が実装される位置まで上昇させ、前記クランプ装置によってクランプして固定する（ステップＳ１０１）。
【００３０】
次に、クランプされたプリント基板３をカメラ手段５によって撮像を行う。このとき、実装前のプリント基板３全体を視野に収め、４台のカメラで同時に撮像を行う（ステップＳ１０２）。ここでは、図４に示すように、プリント基板３全体とプリント基板３の表面に設けられた多数孔３aと図略の回路図とが撮像される。
【００３１】
次に、プリント基板３に実装すべき電子部品２のうち１部として例えば１０パーセントを残して、９０パーセントについて実装する（ステップＳ１０３）。実装において、位置決め保持されたプリント基板３上に設けられた基板マーク（図示せず）の位置を基板認識用カメラ１３で検出し、この基板マークの位置に基づいて位置補正を行って、装着すべき座標位置を演算する。そして、吸着ノズル２１の先端に吸着した電子部品２について、吸着ノズル２１の中心線に対する電子部品２の芯ずれを部品認識用カメラ１５によって検出し、吸着ノズル２１のＸ方向及びＹ方向の移動量を補正して、プリント基板３上の座標位置に実装する。
【００３２】
また、９０パーセントの実装が完了したか否かは、実装される電子部品２の全実装時間より演算することによって求められ、９０パーセント超の電子部品が実装された場合には実装を中止し、部品実装ヘッド９をカメラ手段５の視野から外れるように移動させる（ステップＳ１０４）。なお、部品実装ヘッド９をカメラ手段５の視野から外れるように移動することは、前記部品供給装置に新たに実装する電子部品２を取りに行く動作で兼ねることができ、かかる場合、この動作を特別に指示する必要はなくなる。
【００３３】
次に、電子部品２が９０パーセント実装されたプリント基板３全体をカメラ手段５によって撮像を行う（ステップＳ１０５）。ここでは、図５に示すように、実装された電子部品２とプリント基板３とプリント基板３の表面の多数孔３aと図略の回路図とが撮像される。
【００３４】
図５に示すステップＳ１０５で撮像された画像を、図４に示す実装前に撮像されたステップＳ１０２の画像と比較して画像処理することによって、部品実装良否判定画像処理として、実装された電子部品の種類及び実装された部品位置の異常を検出し、実装状態の良否を判断する（ステップＳ１０６）。ここでは、図６に示すように、プリント基板３とプリント基板３の表面の多数孔３aと図略の回路図の画像データが画像処理によって消去され、実装異常の検出に必要な電子部品２の画像データのみが残されるので、実装の異常が迅速かつ容易に検出できる。
【００３５】
ステップＳ１０６において、実装状態に異常が検出された場合は、実装された９０パーセントの電子部品について正常フラッグをオフにし（ステップS１０７）、ステップＳ１１５へ移行する。
【００３６】
ステップＳ１０６において、実装状態が正常であれば、実装された９０パーセントの電子部品について正常フラッグをオンにし（ステップＳ１０８）、ステップＳ１１５へ移行する。
【００３７】
ステップＳ１０６の画像処理と並行して、残り１０パーセントの電子部品２をプリント基板３に実装する（ステップＳ１０９）。このように、９０パーセントの電子部品２がプリント基板３に実装された画像の画像処理と残り１０パーセントの電子部品の実装とを並行して行うことにより、全ての電子部品２を実装後に全ての画像の画像処理を直列的に行うよりも、短い時間で実装及び検査を完了することができる。
【００３８】
残りの電子部品２のすべてを実装したかを、予め定められている実装プログラムがすべて完了したか否かによって判断する（ステップＳ１１０）。
【００３９】
ステップＳ１１０において、すべての電子部品２が実装されたと判断された場合は、実装は終了し、すべての電子部品２が実装されたプリント基板３全体をカメラ手段５によって撮像する（ステップＳ１１１）。ここでは、図７に示すように、実装されたすべての電子部品２とプリント基板３とプリント基板３表面の多数孔３aと図略の回路図とが撮像される。
【００４０】
次に、図７に示すステップＳ１１１で撮像した画像を、図５に示すステップＳ１０５の画像と比較して画像処理する部品実装良否判定画像処理によって、実装された電子部品の種類及び実装された部品位置の異常を検出し、実装状態の良否を判断する（ステップＳ１１２）。ここでは、図８に示すように、ステップＳ１０３で実装された電子部品２とプリント基板３とプリント基板３の表面の多数孔３aと図略の回路図の画像データが前記画像処理により消去され、ステップ１０９で実装された残りの電子部品２の画像データだけが残されるので実装の異常が迅速かつ容易に検出できる。この画像処理はすべての電子部品２の実装が完了した後に行われるものであるが、このように、残りとして実装される電子部品２が減少しているので短時間で画像処理することができ、全体として効率よく実装及び検査を完了することができる。
【００４１】
ステップＳ１１２において、実装状態に異常が検出された場合は、該１０パーセント実装された電子部品について正常フラッグをオフにし（ステップＳ１１３）、ステップＳ１１５へ移行する。
【００４２】
ステップＳ１１２において、プリント基板３に実装された電子部品が正常である場合、該１０パーセント実装された電子部品について正常フラッグをオンにし（ステップＳ１１４）、ステップS１１５へ移行する。
【００４３】
次に、すべての正常フラッグがオンとなっているか否かを判断する（ステップS１１５）。
【００４４】
すべての正常フラッグがオンであると判断したときは、プリント基板３をアンクランプして搬出する（ステップＳ１１６）。
【００４５】
ステップＳ１１５において、いずれかの正常フラッグがオフであると判断された場合、処理（Ａ）として図３に示すステップＳ１２１へ移行する。実装に異常が検出された場合、まず、実装異常の内容として、プリント基板３上の実装すべき場所に電子部品２があるか否かを判断する（ステップＳ１２１）。
【００４６】
電子部品２がない場合には、カメラ手段５によってプリント基板３全体を視野に収めて、他の場所に該電子部品２が落ちているか否かを確認する（ステップＳ１２２）。
【００４７】
ステップＳ１２２において、他の場所に落ちていない場合、オートリカバリモードが選択されているかを判断する（ステップＳ１２３）。
【００４８】
オートリカバリモードが選択されている場合には、前記部品供給装置から新たな電子部品２を供給して実装されていなかったプリント基板面に実装を行う（ステップＳ１２４）。そして、図２に示すステップＳ１１６へ移行する。
【００４９】
また、ステップＳ１２２において、電子部品２が他の場所で見つかった場合には、実装機１を停止させる（ステップＳ１２５）。
【００５０】
そして、シグナルタワー２３を点灯させる等によってオペレータに通知し、基板認識用カメラ（マークカメラ）１３を落ちていた電子部品２の座標に位置決めし、該座標及び該電子部品２の画像を表示する（ステップＳ１２６）。これによって、オペレータが、該電子部品２を確認するとともに操作パネル２５を操作して該電子部品２を摘出できるようにする。
【００５１】
また、ステップＳ１２３において、オートリカバリモードが選択されていない場合、同様にオペレータに通知し、基板認識用カメラ（マークカメラ）１３を電子部品２が装着されていない座標に位置決めして該座標のプリント基板面を表示し、該基板面に電子部品２がないことをオペレータに確認させる（ステップＳ１２７）。
【００５２】
続いてマニュアルリカバリモードによって新たな電子部品２を実装する（ステップＳ１２８）。そして図２に示すステップＳ１１６へ移行する。
【００５３】
また、ステップ１２１において、プリント基板３上の装着すべき場所に電子部品２がある場合、実装機１を停止する（ステップＳ１２９）。
【００５４】
続いてオペレータに通知し、基板認識用カメラ（マークカメラ）１３を該電子部品２の座標に位置決めして該電子部品２を表示することにより、装着された電子部品２が正しくないこと、装着位置のずれが許容範囲にないことをオペレータに確認させる（ステップＳ１３０）。
【００５５】
なお、本実施形態では、第２回目の撮像前に１０パーセントを残して９０パーセント実装することとしたが、これに限定されるものではない。どれだけの電子部品を残して後で実装するかは、実装された電子部品について実装の良否を判断する部品実装良否判定画像処理に必要とする時間と、並行して行われる残りの電子部品を実装するのに必要とする時間とを同程度になるよう設定することによって、実装及び検査が全体として最短時間で終了するよう任意に設定することができる。
【００５６】
次に、第２の実施形態にかかる実装された電子部品の良否を検査する方法について、図９のフローチャートに基づいて以下に説明する。シールドケースは電磁波等を遮断するため、実装の際に特定の電子部品を覆うように装着される。そのため、シールドケースを装着後では該シールドされた電子部品の実装状態の良否の判断が困難となり、シールドケース装着前に別の区分で検査が必要となる。
【００５７】
なお、第２の実施形態を実施するための検査装置の構成は第１の実施形態と同様であるため省略する。
【００５８】
そして、まず、装着する電子部品２がシールドケースによってシールドされる電子部品２aか否かを判断する（ステップＳ２０１）。
【００５９】
シールドされる電子部品２でないと判断された場合、ステップＳ２０２へ移行して該電子部品２をプリント基板３に実装する（ステップＳ２０２）。そして、ステップＳ１０４へ移行する（本検査が残りの１０パーセント実装時であれば、ステップＳ１１０へ移行する）。
【００６０】
ステップＳ２０１において、シールドされる電子部品２aであると判断された場合は、シールドされる電子部品２aが実装される前のプリント基板３全体をカメラ手段５によって撮像する（ステップＳ２０３）。ここでは、図１０に示すように、プリント基板３とプリント基板３の表面の多数孔３aと図略の回路図と既にステップＳ２０２で実装された電子部品がある場合にはその電子部品（シールドされない電子部品）２とが撮像される。
【００６１】
次に、シールドされる電子部品２aをプリント基板３に実装する（ステップＳ２０４）。
【００６２】
そして、シールドされる電子部品２aが実装されたプリント基板３全体をカメラ手段５によって撮像する（ステップＳ２０５）。ここでは、図１１に示すように、シールドされる電子部品２aとプリント基板３とプリント基板３の表面の多数孔３aと図略の回路図とステップＳ２０２で既に実装された電子部品（シールドされない部品）２とが撮像される。
【００６３】
次に、図１１に示すステップＳ２０５で撮像された画像を、図１０に示すシールドされる電子部品２が実装前に撮像されたステップＳ２０３の画像と比較する画像処理をすることによって、部品実装良否判定画像処理として、実装された電子部品の種類及び実装された部品位置の異常を検出し、実装された電子部品２の良否を判断する（ステップＳ２０６）。ここでは、図１２に示すように、シールドされない電子部品２とプリント基板３とプリント基板３の表面の多数孔３aと前記回路図の画像データが画像処理によって消去され、実装異常の検出に必要なシールドされる電子部品２aの画像データのみが残されるので実装の異常が迅速かつ容易に検出できる。このように実装された電子部品２aに重ねて装着されるシールドケースがある場合に、シールドケースを装着する直前に、シールドされる電子部品２aを検査することによって、シールドケース装着後では判断できなくなる実装異常を有効に検出することができる。
【００６４】
ステップＳ２０６において電子部品の実装に異常が検出された場合は、処理（Ｂ）が行われるが、これは図３に示す、第１実施形態の処理（Ａ）と同様である。
【００６５】
ステップＳ２０６において、実装が正常であれば、シールドケースを装着する（ステップＳ２０７）。
【００６６】
シールドケースが装着された場合、第１の実施形態とは実装される電子部品は異なるが、フローチャートの上で図２におけるステップＳ１０４にリンクし、実装すべき電子部品のうち９０パーセントを実装したかを判断する（ステップＳ１０４）。
【００６７】
また、シールドケースが装着された場合、本実施形態の検査が、残り１０パーセントの電子部品の実装時に実施されている場合は、ステップＳ１１０にリンクし、すべての電子部品を実装したかを判断する（ステップＳ１１０）。
【００６８】
なお、本実施形態においては、シールドケースを装着する前にシールドケースでシールドされる電子部品２aの実装の良否を検査するものとしたが、シールドケースに限定するものではなく、例えばＣＯＣ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｃｈｉｐ）パッケージのようにチップとチップとを重ねて使用されるものについて、重ねるチップを装着する前にすでに実装されたチップの実装の良否を検査するものでもよい。
【００６９】
次に、第３の実施形態にかかる異物の有無を検査する方法について、図１３のフローチャートに基づいて以下に説明する。ＢＧＡ（ＢＡＬＬ  ＧＲＩＤ  ＡＲＲＡＹ）のようなパッケージされた電子部品は面積が広く装着するとプリント基板上の異物が隠れて検出できなくおそれがあるため、ＢＧＡを装着する前に別の区分で検査が必要となる。なお、第３の実施形態を実施するための検査装置の構成は第１の実施形態と同様であるため省略する。
【００７０】
また、ステップＳ１０２においては、図１４に示すように、第１の実施形態と同様に、プリント基板３とプリント基板３の表面の多数孔３aと図略の回路図とが撮像されている。
【００７１】
まず、装着する電子部品がＢＧＡ２９か否かを判断する（ステップＳ３０１）。
【００７２】
ステップＳ３０１において、装着される電子部品がＢＧＡ２９であると判断された場合には、ＢＧＡ２９を装着する前のプリント基板３全体をカメラ手段５によって撮像を行う（ステップＳ３０２）。ここでは、図１５に示すように、プリント基板３とプリント基板３の表面の多数孔３aと実装された電子部品２と異物がある場合には異物２７と図略の回路図が撮像される。
【００７３】
ステップＳ３０１において、ＢＧＡ２９でないと判断された場合は、ステップＳ３０５へ移行し、該電子部品２を実装し（ステップＳ３０５）、ステップＳ１０４へ移行する。
【００７４】
次に、図１５に示すステップＳ３０２で撮像された画像を、実装前に撮像された図１４に示すステップＳ１０２の画像（最初に撮像された画像）と比較して画像処理することによって、異物検出画像処理として、異物２７の有無を検出する（ステップＳ３０３）。ここでは、図１６に示すように、プリント基板３とプリント基板３の表面の多数孔３aと前記の回路図の画像データが画像処理によって消去されるので、異物２７の検出が迅速かつ容易におこなえる。このようにＢＧＡ２９のように面積の大きいパッケージされた電子部品を装着する前に、装着予定範囲について異物の有無を検査することによって、図１７に示すように、ＢＧＡ２９装着後では異物２７がＢＧＡ２９に隠れて検出できなくなるという検査漏れを防止することができる。
【００７５】
ステップ３０３において、異物２７が検出されたときは実装機１を停止する（ステップＳ３０６）。
【００７６】
そして、シグナルタワー２３を点灯する等によってオペレータに異常を通知し、基板認識用カメラ（マークカメラ）１３を異物２７のあった座標に位置決めし、異物２７の画像を表示することによりオペレータに異物２７を確認させる（ステップＳ３０７）。
【００７７】
ステップ３０３において、異物２７が検出されなかったときは、ＢＧＡ２９を装着する（ステップＳ３０４）。
【００７８】
ＢＧＡ２９が装着された場合、ステップＳ１０４へ移行し、実装すべき電子部品のうち９０パーセントを実装したか判断する（ステップＳ１０４）。
【００７９】
また、ＢＧＡ２９が装着された場合、本実施形態による検査が、残りの１０パーセントの実装時に行われている場合には、ステップＳ１１０へ移行し、すべての電子部品を実装したか判断する（ステップＳ１１０）。
【００８０】
なお、本実施形態においては、ＢＧＡ２９を装着する前にプリント基板３上の異物２７を検査するものとしたが、ＢＧＡに限定されるものではなく、例えば面積の広いパッケージされた電子部品が実装されると、実装された範囲で異物が隠れてしまうため、そのような電子部品を実装する前に、検査するものでもよい。
【００８１】
なお、第２及び第３の実施形態において、４台のカメラによるカメラ手段５によってプリント基板３全体を撮像するものとしたが、これに限定されるものではなく、プリント基板のうち実装される実装予定範囲の撮像ができるカメラ、例えばマークカメラを使用してもよい。これによって、既存の設備を利用して新たなコストをかけずに実装された電子部品の検査を有効に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】検査装置が搭載された実装機の概略を示す斜視図。
【図２】第１の実施形態の実装された電子部品の検査方法のフローチャート。
【図３】同フローチャート。
【図４】第１の実施形態における撮像画像を示す図。
【図５】同撮像画像を示す図。
【図６】同撮像画像を示す図。
【図７】同撮像画像を示す図。
【図８】同撮像画像を示す図。
【図９】第２の実施形態の実装された電子部品の検査方法のフローチャート。
【図１０】第２の実施形態における撮像画像を示す図。
【図１１】同撮像画像を示す図。
【図１２】同撮像画像を示す図。
【図１３】第３の実施形態の実装された電子部品の検査方法のフローチャート。
【図１４】第３の実施形態における撮像画像を示す図。
【図１５】同撮像画像を示す図。
【図１６】同撮像画像を示す図。
【図１７】同撮像画像を示す図。
【符号の説明】
【００８３】
１…検査装置を搭載した実装機、３…プリント基板、５…カメラ手段、１１…部品移載装置、１７…制御装置、１８…部品実装良否判定画像処理手段。
【図１】
2006220426.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年5月8日(2006.5.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板に電子部品を実装する実装機において、
所定の位置に位置決めされたプリント基板全体を視野に収めることが可能なカメラ手段を設け、
前記所定の位置に位置決めされた実装前のプリント基板全体について又は一部の電子部品が実装されたプリント基板全体について前記カメラ手段によって第１回目の撮像を行い、
前記所定の位置に位置決めされたプリント基板に電子部品を実装し、
該電子部品が実装されたプリント基板全体について前記カメラ手段によって第２回目の撮像を行い、
第２回目に撮像された画像と第１回目に撮像された画像と比較して第１回目の撮像以降に基板上に実装された電子部品の部品種及び取付け位置が正しいことを判定する部品実装良否判定画像処理を行うことを特徴とする実装された電子部品の検査方法。
【請求項２】
請求項１において、第１回目の撮像については、電子部品が１つも実装されていないプリント基板全体について行い、
第２回目の撮像については、該プリント基板に実装すべき電子部品のすべてが実装されたプリント基板全体について行うことを特徴とする実装された電子部品の検査方法。
【請求項３】
プリント基板に電子部品を実装する実装機において、
所定の位置に位置決めされたプリント基板全体を視野に収めることが可能なカメラ手段を設け、
前記所定の位置に位置決めされた実装前のプリント基板全体について前記カメラ手段によって第１回目の撮像を行い、
電子部品を、該基板に実装すべき電子部品のうち一部を残して実装し、
実装すべき電子部品の一部を残して実装されたプリント基板全体について前記カメラ手段によって第２回目の撮像を行い、
第２回目に撮像された画像と第１回目に撮像された画像とを比較して第２回目の撮像前にプリント基板上に実装された電子部品の部品種及び取付け位置が正しいことを判定する部品実装良否判定画像処理を行い、
該画像処理に並行して残りの電子部品を前記プリント基板に実装し、
該残りの電子部品の実装されたプリント基板全体について前記カメラ手段によって第３回目の撮像を行い、
第３回目に撮像された画像と第２回目に撮像された画像と比較して第２回目の撮像以降に基板上に実装された電子部品の部品種及び取付け位置が正しいことを判定する部品実装良否判定画像処理を行うことを特徴とする実装された電子部品の検査方法。
【請求項４】
プリント基板に電子部品を実装する実装機において、
プリント基板における電子部品を実装する範囲を視野に収めるカメラ手段を設け、
実装前のプリント基板の実装予定範囲について前記カメラ手段によって撮像を行い、
電子部品を該プリント基板に実装し、
実装後のプリント基板の実装範囲について前記カメラ手段によって撮像を行い、
実装後に撮像された画像と実装前に撮像された画像とを比較して基板上に実装された電子部品の部品種及び取付け位置が正しいことを判定する部品実装良否判定画像処理を行い、
その後、実装された部品上に重ねて新たな部品を該プリント基板に装着することを特徴とする実装された電子部品の検査方法。
【請求項５】
プリント基板に電子部品を実装する実装機において、
プリント基板における電子部品を実装する範囲を視野に収めるカメラ手段を設け、
実装前のプリント基板の実装予定範囲について前記カメラ手段によって最初に撮像を行い、
その後、電子部品実装途中において、該プリント基板のうち次に実装される実装予定範囲について前記カメラ手段によって撮像を行い、
該電子部品実装途中に撮像された画像と最初に撮像された画像とを比較してプリント基板上の異物の検出をする異物検出画像処理を行うことを特徴とする実装された電子部品の検査方法。
【請求項６】
プリント基板を搬入位置に搬入して所定の位置に位置決めクランプする基板搬送装置と、部品供給装置により供給される電子部品を採取して前記基板上に実装する部品移載装置とを備えた電子部品実装機において、
前記所定の位置に位置決めされたプリント基板全体を視野に収めることが可能なカメラ手段と、
プリント基板に実装すべき電子部品を前記部品移載装置に一部を残して実装させ、その後、該部品移載装置に前記プリント基板に残りの電子部品を実装させる実装制御手段と、
実装前のプリント基板全体と、移載装置によって電子部品が一部を残して実装されたプリント基板全体と、移載装置によって残りの電子部品が実装されたプリント基板全体とを、それぞれ前記カメラ手段に撮像させる撮像制御手段と、
前記残りの電子部品のプリント基板への実装と並行して、電子部品が一部を残して実装されたプリント基板全体を撮像した画像を、実装前のプリント基板全体を撮像した画像と比較して電子部品の部品種及び取付け位置の誤りを検出し、その後、残りの電子部品が実装されたプリント基板全体を撮像した画像を、電子部品が一部を残して実装されたプリント基板全体を撮像した画像と比較して電子部品の部品種及び取付け位置の良否を判断する部品実装良否判定画像処理手段と
を備えたことを特徴とする実装された電子部品の検査装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項６に係る発明の構成上の特徴は、プリント基板を搬入位置に搬入して所定の位置に位置決めクランプする基板搬送装置と、部品供給装置により供給される電子部品を採取して前記基板上に実装する部品移載装置とを備えた電子部品実装機において、前記所定の位置に位置決めされたプリント基板全体を視野に収めることが可能なカメラ手段と、プリント基板に実装すべき電子部品を前記部品移載装置に一部を残して実装させ、その後、該部品移載装置に前記プリント基板に残りの電子部品を実装させる実装制御手段と、実装前のプリント基板全体と、移載装置によって電子部品が一部を残して実装されたプリント基板全体と、移載装置によって残りの電子部品が実装されたプリント基板全体とを、それぞれ前記カメラ手段に撮像させる撮像制御手段と、前記残りの電子部品のプリント基板への実装と並行して、電子部品が一部を残して実装されたプリント基板全体を撮像した画像を、実装前のプリント基板全体を撮像した画像と比較して電子部品の部品種及び取付け位置の誤りを検出し、その後、残りの電子部品が実装されたプリント基板全体を撮像した画像を、電子部品が一部を残して実装されたプリント基板全体を撮像した画像と比較して電子部品の部品種及び取付け位置の良否を判断する部品実装良否判定画像処理手段とを備えたことである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
請求項６に係る発明においては、プリント基板に装着される電子部品すべてを一度に撮像することができるカメラ手段を使用し、実装後に撮像されたプリント基板の画像と実装前に撮像されたプリント基板の画像とを比較して誤りを検出するので、実装される電子部品の部品種及び取付け位置の良否を容易かつ迅速に検査することができるとともに、既に電子部品が実装されたプリント基板を撮像した画像の画像処理と、残りの電子部品のプリント基板への実装とを並行して行うので、実装機に電子部品を迅速に実装させることができる実装された電子部品の検査装置を提供することができる。