(57)【要約】【課題】本発明は、２次元検査機器で圧入接続を有効に検査するシステムおよび方法を提供することを目的としている。【解決手段】本発明のシステムは、回路基板に圧入されたピンの先端を特定するように構成されたロジックと、特定されたピン先端の平坦な端部面と面取り面とに関連する特性を測定するように構成されたロジックと、測定された特性を格納された基準値の少なくとも１つと互いに比較するように構成されたロジックと、比較するように構成されているロジックによって実行される比較の結果に基づき、ピンが適切に取り付けられているか否かに関する最終判断を行うように構成されたロジックと、を含んでいる。【選択図】  図３
2005128016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピンが圧入されているべき回路基板位置の画像を取り込むステップと、
前記ピンの先端を含んでいる可能性のある取込み画像の特徴を特定するステップと、
前記ピン先端の特徴に関連する特性を測定するステップと、
前記測定された特性を、格納された基準値の少なくとも１つと比較するステップと、
前記比較の結果に基づき前記圧入による接続が許容可能であるか否かに関し判断を行うステップと、
を含むことを特徴とする圧入接続を検査する方法。
【請求項２】
前記画像を取り込むステップは、前記ピン先端の平坦な端部面の画像を取り込むステップと、前記ピン先端の少なくとも１つの面取り面の画像を取り込むステップと、前記平坦な端部面の前記取込み画像と前記少なくとも１つの面取り面の前記取込み画像とのデータを合成して画像を形成するステップと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の圧入接続を検査する方法。
【請求項３】
前記ピン先端の平坦な端部面の画像を取り込むステップは、前記回路基板に対して略垂直な光で前記ピンを照明するステップを含み、前記ピン先端の少なくとも１つの面取り面の画像を取り込むステップは、前記回路基板に対して略平行に放出される光で前記ピンを照明するステップを含むことを特徴とする、請求項２に記載の圧入接続を検査する方法。
【請求項４】
前記特性を測定するステップは、前記ピン先端を横切る画像解析線を画定するステップと前記画定された線の長さに沿って画素強度を測定するステップと、を含むことを特徴とする、請求項１に記載の圧入接続を検査する方法。
【請求項５】
前記特性を測定するステップは、前記ピン先端の平坦な端部面と面取り面とのうちの少なくとも１つの寸法を測定するステップを含み、前記測定された特性を比較するステップは、前記ピン先端の平坦な端部面と面取り面とのうちの少なくとも１つの寸法を基準値と比較するステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の圧入接続を検査する方法。
【請求項６】
回路基板に圧入されたピンの先端を特定するように構成された第１のロジックと、
前記特定されたピン先端の平坦な端部面と面取り面とに関連する特性を測定するように構成された第２のロジックと、
前記測定された特性を格納された基準値の少なくとも１つと比較するように構成された第３のロジックと、
前記第３のロジックによって実行される前記比較の結果に基づき、前記ピンが適切に取り付けられているか否かに関する判断を行うように構成された第４のロジックと、
を含むことを特徴とするコンピュータ読取可能媒体に格納された検査システム。
【請求項７】
特性を測定するように構成された前記第２のロジックは、前記平坦な端部面と前記面取り面との寸法を測定するように構成された第５のロジックを含み、測定された特性を比較するように構成された前記第３のロジックは、前記平坦な端部面と前記面取り面との寸法を基準値と比較するように構成された第６のロジックを含むことを特徴とする、請求項６に記載の検査システム。
【請求項８】
検査されるべき回路基板の画像を取り込むカメラと、
前記回路基板に対して略垂直な方向と前記回路基板に対して略平行な方向とに光を放出する照明ヘッドと、
前記回路基板に圧入されたピンの先端を特定し、前記特定されたピン先端の平坦な端部面と面取り面とに関連する特性を測定し、前記測定された特性を格納された基準値の少なくとも１つと比較し、前記比較の結果に基づき前記ピンが適切に取り付けられているか否かに関する判断を行う画像解析システムと、
を備えることを特徴とする圧入接続を検査するシステム。
【請求項９】
前記照明ヘッドは、前記回路基板の平面に対して略７０度の角度と前記回路基板の前記平面に対して略１５度の角度とで光を放出することを特徴とする、請求項８に記載の圧入接続を検査するシステム。
【請求項１０】
前記画像解析システムは、前記平坦な端部面と前記面取り面との寸法と、前記平坦な端部面と前記面取り面とのピーク画素強度と、前記平坦な端部面と前記面取り面とに対しピーク画素強度を生成する位置と、のうちの少なくとも１つを測定するように構成され、前記画像解析システムは、さらに、前記平坦な端部面と前記面取り面との寸法と、前記平坦な端部面と前記面取り面とのピーク画素強度と、前記平坦な端部面と前記面取り面とのピーク画素強度の位置と、のうちの少なくとも１つを基準値と比較するように構成されていることを特徴とする、請求項８に記載の圧入接続を検査するシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査システムに関し、特に回路基板への部品の取り付けを検査するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等のコンピューティングデバイスは、通常、さまざまな部品が実装される１つまたは複数のプリント回路基板（ＰＣＢ）を有する。従来、かかる部品は、部品がＰＣＢにはんだペーストを使用して固定される表面実装技術を使用してＰＣＢに実装される。より最近では、所与の部品のピンまたは個々のピンがＰＣＢ内に数トン等の大きい力を使用して押し込まれる、圧入技術が開発された。
【０００３】
図１Ａおよび図１Ｂは、個々のコネクタピン１００のＰＣＢ１０２への圧入の例を示す。これらの図に示すように、ピン１００を、ＰＣＢ１０２の下側１０６からＰＣＢの上側１０８に延びる、スルーホールと呼ばれる穴１０４に貫通させる。スルーホール１０４は、しばしば、穴の長さに沿って延びる金属バレル１１０を備える。ピン１００は、ピンの基部１１２を使用してＰＣＢの下側からＰＣＢ１０２内に押し込まれる場合に内側に圧縮されるピンの変形可能部分（図示せず）によって、バレル１１０内において適所に保持される。
【０００４】
製造中に、さまざまな部品がＰＣＢに正しく実装されることを確実にするために、部品のＰＣＢへの接続を検査することは一般的である。１つの一般的な検査方法は、マシンビジョン技法を使用してＰＣＢへの部品の接続部を解析する、２次元自動光学検査（ＡＯＩ）である。２次元ＡＯＩは、表面実装技術を使用してＰＣＢに取り付けられた部品の接続を検査するためにはかなり有効であるが、圧入接続を検査するためにはそれほど有効ではない。この理由は、適切な接続のために、ピンは所与の距離だけＰＣＢの上面から突出しなければならないためである（図１Ａおよび図１Ｂ参照）。しかしながら、ＡＯＩ技法は、ＰＣＢの真上の位置からの２次元観察しか採用しない。したがって、２次元ＡＯＩは、スルーホールから正しく突出するピンとスルーホール内に完全に収容されるピン（たとえば、スルーホール内においてピンが折れ曲ることによる）とを区別することができない。さらに、ＡＯＩ技法は、間違ってスルーホールバレルをピンとして特定することにより、ピンがスルーホール内に収容されていない場合でさえも誤って適切な圧入接続であると指示する可能性がある。
【０００５】
３次元検査機器（たとえば、３次元ＡＯＩ）を使用して圧入コネクタピンの適切な実装を確認することができるが、かかる機器は望ましくないことに複雑である。たとえば、３次元でピンを適切に検査するために、かかる機器は５つものカメラを必要とする場合がある。１つのカメラはピンの真上に配置され、４つのカメラはピンの周囲の周りのさまざまな横方向の位置に配置される。かかる機器では、費用がかかるだけでなく、３次元検査機器によって収集されるデータのすべてを調整し解析するために複雑なソフトウェアを使用しなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、２次元検査機器で圧入接続を有効に検査するシステムおよび方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
検査システムおよび方法が開示される。一実施形態において、システムは、回路基板に圧入されたピンの先端を特定するように構成されたロジックと、特定されたピン先端の平坦な端部面と面取り面とに関連する特性を測定するように構成されたロジックと、測定された特性を格納された基準値の少なくとも１つと互いに比較するように構成されたロジックと、比較するように構成されているロジックによって実行される比較の結果に基づき、ピンが適切に取り付けられているか否かに関する最終判断を行うように構成されたロジックと、を含む。
【０００８】
別の実施形態では、システムは、画像を取り込むカメラと、物体を第１の方向から照明するように構成された第１の照明源と、物体を第２の方向から照明するように構成された第２の照明源と、物体が第１の照明源によって照明された時に物体の第１の画像を取り込み、第２の照明源によって照明された時に物体の第２の画像を取り込むようにカメラを制御する画像解析システムとを備え、画像解析システムは、さらに、物体に関する最終判断を行う目的で、物体の特性を測定し、測定された特性を格納された基準値の少なくとも１つと互いに比較する。
【０００９】
一実施形態における方法は、ピンが圧入されているべき回路基板位置の画像を取り込むステップと、ピンの先端を含んでいる可能性がある取込み画像の特徴を特定するステップと、特定されたピン先端の特定の特徴に関連する特性を測定するステップと、測定された特性を、格納された基準値の少なくとも１つと互いに比較するステップと、比較の結果に基づき圧入接続が許容可能であるか否かに関する最終判断を行うステップと、を含む。
【００１０】
開示したシステムおよび方法を、以下の図面を参照してより理解することができる。図面の構成要素は必ずしも一定の比率で縮小されていない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
圧入ピン接続等の回路基板接続を検査するシステムおよび方法を開示する。後により詳細に説明するように、本システムおよび方法は、圧入接続が許容可能であるか許容不可能である（すなわち、欠陥がある）かに関する最終判断を行うことができるようにピン先端の特徴を検出し解析する目的で、コネクタピン（またはピンが取り付けられたと想定されるスルーホール）から反射する光を複数の角度から取り込む、単一カメラを採用する。実施形態によっては、（存在する場合）平坦なピン面とピンの面取り面とに関連する画像データを収集し、適切に取り付けられたピンに関連する基準データとの関係を解析する。画像データによって示される向きが所定閾値を越えて基準データとは異なるピンを、欠陥があると特定してもよい。以下の説明は、特に圧入ピンに向けられるが、しかしながら、開示するシステムおよび方法を他の特徴を検査するようにすることができるであろう。したがって、開示するシステムおよび方法は、より一般的には、要素の回路基板（または他の部材）への接続を検査するシステムおよび方法を含む。
【００１２】
ここで、各図面を通して同様の数字は対応する部分を示している。図面を詳細に説明すると、図２は、圧入接続検査システム２００を示す。図に示すように、検査システム２００は、カメラ２０４をｘおよびｙ方向に変位させるように構成された２次元マニピュレータ（２次元遠隔操作装置)２０２を有する。カメラ２０４は、アナログまたはデジタルカメラを備え、例として電荷結合素子（ＣＣＤ）を備える。カメラ２０４には照明ヘッド２０６が取り付けられており、それは、後により詳細に説明するように、少なくとも１つの圧入接続部を備えたプリント回路基板（ＰＣＢ）２０８上に、少なくとも２つの異なる方向で光を照射するように構成されている。実施形態によっては、照明ヘッド２０６は、ＰＣＢ２０８上に略垂直方向と略平行方向との両方から光を照射するように構成されている。ＰＣＢ２０８は、照明ヘッド２０６およびカメラ２０４の下にＰＣＢを配置したコンベヤ２１０などの搬送機構によって移動できる。マニピュレータ２０２は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等のコンピューティングデバイス２１２によって制御される。
【００１３】
図３は、図２に示すコンピューティングデバイス２１２の実施形態を示す。図３に示すように、コンピューティングデバイス２１２は、処理装置３００と、メモリ３０２と、ユーザインタフェース３０４と、少なくとも１つの入出力Ｉ／Ｏ装置３０６と、を備え、それらは各々ローカルインタフェース３０８に接続されている。
【００１４】
処理装置３００は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）またはコンピューティングデバイス２１２に連結するいくつかのプロセッサの中の補助プロセッサまたは半導体ベースマイクロプロセッサ（マイクロチップの形態）を含むことができる。メモリ３０２は、揮発性メモリ要素（たとえば、ＲＡＭ）と不揮発性メモリ要素（たとえば、リードオンリメモリ、ハードディスク等）とのうちのいずれか１つまたは組合せを含む。
【００１５】
ユーザインタフェース３０４は、キーボードおよびマウス等、システムオペレータ等のユーザがコンピューティングデバイス２１２と対話する際に使用する部品と、ブラウン管（ＣＲＴ）または液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）モニタ等、ユーザに対し視覚的情報を提供する装置と、を備える。
【００１６】
さらに図３を参照すると、１つまたは複数のＩ／Ｏ装置３０６は、他の装置との通信を容易にするようになっている。例として、Ｉ／Ｏ装置３０６は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）または小型コンピュータシステムインタフェース（ＳＣＳＩ）接続部品のうちの１つまたは複数および／またはモデムまたはネットワークカード等のネットワーク通信部品を含む。
【００１７】
メモリ３０２は、オペレーティングシステム３１０と、マニピュレータコントローラ３１２と、カメラコントローラ３１４と、画像解析システム３１６と、を含むさまざまなプログラムを含む。オペレーティングシステム３１０は、他のプログラムの実行を制御し、スケジューリング、入出力制御、ファイルおよびデータ管理、メモリ管理ならびに通信制御および関連サービスを提供する。マニピュレータコントローラ３１２は、マニピュレータ２０２（図２）の変位と、したがってカメラ２０４の位置と、を制御するように構成される。カメラコントローラ３１４は、カメラ２０４と照明ヘッド２０６との動作を制御するように構成される。最後に、画像解析システム３１６は、カメラ２０２によって取り込まれる画像を解析し、最終的に圧入接続の適切さに関する判断を行うように構成される。
【００１８】
本明細書では、さまざまなプログラム（すなわちロジック）を説明している。これらのプログラムを、任意のコンピュータ関連システムまたは方法によるかまたはそれに関連して使用される任意のコンピュータ読取可能媒体に格納することができる。この明細書で、コンピュータ読取可能媒体は、コンピュータ関連システムまたは方法によるかまたはそれに関連して使用されるコンピュータプログラムを収納しまたは格納する電子、磁気、光もしくは他の物理的デバイスまたは手段である。これらのプログラムを、コンピュータベースシステム、プロセッサ内蔵システム、もしくは命令実行システム、機器または装置から命令をフェッチしその命令を実行することができる他のシステム等の、命令実行システム、機器または装置によるかまたはそれに関連して使用される任意のコンピュータ読取可能媒体において具体化することができる。
【００１９】
図４は、照明ヘッド２０６（図２）をより詳細に示す断面図である。図４に示すように、照明ヘッド２０６は、カメラ２０２によって画像を取り込む目的で、ＰＣＢおよびその圧入ピンに光を照射するようになっている第１および第２の光源４００および４０２を備える。第１の光源４００は、ＰＣＢに対して略垂直に光を照射するようになっている。したがって、図４に示すように、第１の光源４００は、水平位置（すなわち、ＰＣＢの面に対して平行な面）に関して角度Θで光を照射するようになっている。例として、その角度は、およそ６０〜９０度である。たとえば、Θは、およそ７０度でよい。第２の光源４０２は、ＰＣＢに対して略平行に光を照射するようになっている。したがって、図４に示すように、第２の光源４０２は、水平位置（すなわち、ＰＣＢの面に対して平行な面）に関して角度Φで光を照射するようになっている。例として、その角度はおよそ１０〜４５度からなる。たとえば、Φは、およそ１５度でよい。
【００２０】
各光源４００、４０２は、１つまたは複数の発光要素を備えてもよい。例として、各光源４００、４０２は、特定の方向に集束光を発することができる少なくとも１つのレーザ発光ダイオード（ＬＥＤ）（図示せず）を備える。図４の断面図においてさらに示すように、各光源４００、４０２は、照明ヘッド２０６の全周囲の周りから光を照射するように構成される。したがって、検査中のピンの画像を、ピンの全周辺から取り込むことができる。任意に、２つの光源４００、４０２から異なる色の光を放出してもよい。圧入接続部のコンピュータ検査に必ずしも必要ではないが、ピン先端の合成画像を観察する場合に異なる色はオペレータにとって有用である場合がある（合成画像の説明については後を参照）。
【００２１】
図５は、一例としてコネクタピン５０２の先端５００の拡大図を示している。コネクタピン５０２は、個々の、すなわち独立したピンでもよく、あるいはＰＣＢに実装される部品でもよい。いずれの場合も、ピン先端５００は、平坦な端部面５０４と平坦な端部面に隣接する少なくとも１つの面取り面５０６とを備える。図５に示す実施形態では、ピン先端５００は、４つの面取り面５０６（図５では２つしか見えず）を備える。しかしながら、別法として、コネクタピンの先端は、２つの対向する面取り面を備えてもよい。後述するように、ピンによって構成される面取り面の数は、検査プロセスにとって重大ではない。面取り面５０６の下には、ピンの長さに沿って延びるピン５０２の側面５０８がある。
【００２２】
図６Ａおよび図６Ｂは、図５に示すピン５０２の照明および画像取込みを概略的に示す。特に、図６Ａは、平坦な端部面５０４の照明および画像取込みを示し、図６Ｂは、面取り面５０６のうちの１つの照明および画像取込みを示す。図６Ａから始めると、ピン５０２は、光が平坦な端部面５０４に対して略垂直に送られるように第１の光源（図４における参照数字４００を参照）を使用して照明される。かかる照明により、平坦な端部面５０４上に入射する光は、カメラ２０４に直接戻るように反射する。しかしながら、面取り面５０６および側面５０８を含むピン５０２の他の面は明らかに向きが異なるため、それらの面から反射した光は、カメラ２０４に戻るように直接反射しない。かかる照明の結果として、カメラ２０４は、面取り面５０６および側面５０８を除いて平坦な端部面５０４の画像を主に取り込む。
【００２３】
次に図６Ｂを参照すると、ピン５０２は、第２の光源（図４の参照数字４０２を参照）を使用して照明される。この場合、面取り面５０６に入射する光はカメラ２０４に戻るように反射するが、平坦な端部面５０４および側面５０８を含む他のピン面に入射する光はそのように反射しない。結果として、カメラ２０４は、平坦な端部面５０４および側面５０８を除き面取り面５０６の画像を主に取り込む。
【００２４】
図７Ａおよび図７Ｂは、それぞれ図６Ａおよび図６Ｂの略垂直および略平行照明および取込みからもたらされる取込み画像７００および７０２を示す。図７Ａにおいて明らかであるように、平坦な端部面５０４は顕著に示されており（図７Ａにおいて陰影を用いて示す）、ピンの他の面は見えない（またはずっと目立たない）。平坦な端部面５０４に加えて、ピンが挿入される金属バレル１１０（図１）も見える。図７Ｂに示すように、２つの面取り面５０６が顕著である（陰影を用いて特定される）。この場合もまた、ピンが挿入される金属バレル１１０が見える。両画像７００、７０２が取り込まれる（たとえば、逐次に）と、２つの画像を結合して、圧入接続解析を実行するために使用することができる合成画像７０４（図７Ｃ）を形成することができる。
【００２５】
図８Ａおよび図８Ｂは、図７Ｃに示すもの等の合成画像の解析を示す。図８Ａに示すように、観察ウィンドウ８０２内において、オペレータに対し合成画像８００が示される場合がある。観察ウィンドウ８０２内には、画像解析システム３１６（図３）によって画定された画像解析線８０４が特定される。図８Ａに示す実施形態では、画像解析線８０４は、２つの面取り面５０６（この場合、「上」および「下」面取り面）と平坦な端部面５０４とを横切るように垂直である。しかしながら、解析線を、２つの面取り面５０６と平坦な端部面５０４とを横切るいかなる向きに画定してもよい。特に、望ましい場合、ピンのすべての面取り面５０６を横切るように、複数の解析線を画定してもよい（たとえば、垂直および水平線）。
【００２６】
画像解析システム３１６によって画像解析線８０４を画定する前に、システムは、まず、ピン先端の位置を特定しなければならない。これは、合成画像８００に含まれる画像データと基準ピンの画像データを比較する、相関パターンマッチングを実行することによって達成される。特に、基準ピン先端の所定モデルと一致させて、合成画像８００に対してパターンマッチング検索を実行する。かかるパターンマッチングは、当業者には既知である。
【００２７】
解析線８０４が画定されると、その線に沿った画像データ（すなわち、画素データ）を、ピンの圧入接続が許容可能であるか許容不可能である（すなわち、欠陥がある）かを判断する目的で解析することができる。平坦な端部面５０４と面取り面５０６との解析を同時に行うために、解析線８０４は、合成画像を構成する別々の画像ではなく合成画像８００に対して画定される。合成画像８００のかかる同時解析にも関わらず、画像解析システム３１６は、合成画像を構成するすべての画像データの出所を「知って」おり、したがって、いずれのデータが合成画像を生成するために使用されいずれの画像からもたらされたかを特定することができる。この事実により、画像解析システム３１６は、解析線８０４に沿って平坦な端部面５０４の画像と面取り面５０６の画像との両方に対し別々のプロットを生成することができる。
【００２８】
圧入接続解析の第１段階では、画像解析システム３１６は、解析線８０４に沿って画素強度を距離と相関させる。たとえば、画像解析システム３１６は、合成画像８０４を構成するデータの２つのチャネル（すなわち、合成画像を形成するために結合された２つの画像）を表す２つの線をプロットすることができる。図８Ｂは、かかるプロットを示す。図８Ｂに示すように、第１の線Ａは、平坦な端部面５０４を取り込んだ画像に対する解析線８０４に沿った画素強度を表し、第２の線Ｂは、面取り面５０４を取り込んだ画像に対する解析線に沿った画素強度を表す。
【００２９】
２つのプロットされた線ＡおよびＢのデータを使用して、画像解析システム３１６は、取り込まれたピン先端の特性を評価することができ、後に各々に関する個々の判断を行うことができる。例として、各ピンの特徴に関して以下の特性を評価（すなわち、測定）することができる。
上面取り面
１．面長（上縁から下縁）
２．ピーク強度
３．ピーク強度位置
平坦な端部面
４．面長（上縁から下縁）
５．ピーク強度
６．ピーク強度位置
下面取り面
７．面長（上縁から下縁）
８．ピーク強度
９．ピーク強度位置
それらの特性の各々は、図８Ｂにおいて数字によって特定される。それらの特性に加えて、さらなる垂直および／または水平解析線を画定し解析することにより、たとえば平坦な端部面５０４と両面取り面５０６との各々の面幅を含む他の特性を特定してもよい。さらにまたは例外的に、システム３１６は、面取り面５０６の画像における平坦な端部面５０４および／または平坦な端部面の画像における面取り面を探索することにより、それらの画像にそれらが存在しないことを確認してもよい。
【００３０】
さまざまな特性を特定すると、圧入接続に関する最終判断を行う。特に、検査中の圧入接続が許容可能であるか許容不可能である（すなわち、欠陥がある）かに関する最終判断を行う。最終判断を行う際にさまざまな意志決定ルールを採用してもよい。かかるルールにより、ピン先端の測定された特性をさまざまな基準値とおよび／または互いと比較することにより、各特性に関し、それぞれが、圧入接続が許容可能であることを示すか許容可能でないことを示すかを判断することができる。例として、これらのルールには次のものが含まれてもよい。
１．平坦な端部面長＜Ｖ１
２．平坦な端部面幅＜Ｖ２
３．平坦な端部面ピーク強度＞Ｖ３
４．上面取り面長＜Ｖ４
５．上面取り面幅＜Ｖ５
６．上面取り面ピーク強度＞Ｖ６
７．上面取り面ピーク強度位置＜平坦な端部面ピーク強度位置
８．下面取り面長＜Ｖ７
９．下面取り面幅＜Ｖ８
１０．下面取り面ピーク強度＞Ｖ９
１１．下面取り面ピーク強度位置＜平坦な端部面ピーク強度位置
ここで、Ｖnは、メモリに格納された基準値である。
【００３１】
収集されたデータに対し意志決定ルールを適用することにより、画像解析システム３１６は、ルールのうちのいずれが満足されるかとルールのうちのいずれに反するかとを確定する。そして、それらの結果を考慮して最終判断を行う。特に、画像解析システム３１６が、圧入接続が許容可能であると判断するためにルールのすべてが満足されなくてもよい。さらに、他のすべてが満足されるにも関わらず１つのルールに反することで、許容不可能な圧入接続であると示してもよい。したがって、ルールに対して異なる重みを適用することにより、最終判断において重要な特性（すなわち、圧入接続が許容可能であるか否かを最も示すもの）に対しそれほど重要でない特性より重みを与えることができるようにしてもよい。たとえば、ルール１が満足されない場合、圧入接続が許容可能である（すなわち、欠陥がない）可能性は低い。したがって、システム３１６を、ルール１に反する場合に「許容不可能な」圧入接続であると返すように構成してもよい。
【００３２】
最終判断を行うと、それをシステムオペレータに提示してもよく、欠陥が検出された場合に、その問題を補修するために適切な処置をとることができる。
【００３３】
図９Ａおよび図９Ｂならびに図１０Ａおよび図１０Ｂは、失敗の場合、すなわち、欠陥のある圧入接続が確定された例を示す。図９Ａから始めると、観察ウィンドウ９０２に、たとえばピン取付け中のピンとバレルとの位置ずれによりピンが挿入されていない金属バレル１１０の合成画像９００が示されている。かかる場合、画像解析システム３１６は、解析する実際のピン先端を特定することができない。しかしながら、代りに、システム３１６は、バレル１１０がピン先端を含んでいる候補として特定してもよい。したがって、システム３１６は、バレル１１０（特定された「ピン先端」）を横切る画像解析線９０４を画定してもよい。図９Ｂは、合成画像９００を構成する、解析線９０４に沿ったデータの２つのチャネルを表す２つのプロット線ＡおよびＢを示す。図９Ｂに示すように、２つの線ＡおよびＢは、図８Ｂに示す適切に取り付けられたピンの線ＡおよびＢから非常に明確に区別される。したがって、上述したルールが適用される場合に、図９Ｂの線ＡおよびＢを構成するデータの解析により、圧入接続に対し失敗であるという判断がもたらされる。
【００３４】
図１０Ａは、観察ウィンドウ１００２に、バレル１１０内の不適切に取り付けられたピン１００４の合成画像１０００を示す。この場合、画像解析システム３１６は、不適切に取り付けられたピン１００４の先端を横切る画像解析線１００６を確立している。この解析線１００６からもたらされるプロットを、図１０Ｂに示す。この図に示すように、データの２つのチャネルを表すプロットＡおよびＢは、この場合もまた図８Ｂの線ＡおよびＢから非常に明確に区別される。したがって、上述したルールが適用される場合に、図１０Ｂの線ＡおよびＢを構成するデータの解析により、ここでもまた、圧入接続に対し失敗であるという判断がもたらされる。
【００３５】
上述したことから、圧入接続を検査する方法を図１１のフローチャートで説明することができる。この図に示すように、本方法は、ピンが圧入されているべき回路基板位置の画像を取り込むこと（ブロック１１００）、ピンの先端を含む可能性のある取込み画像の特徴を特定すること（ブロック１１０２）、特定されたピン先端の特定の特徴に関連する特性を測定すること（ブロック１１０４）、測定された特性を格納された基準値の少なくとも１つと互いに比較すること（ブロック１１０６）、および比較の結果に基づき圧入接続が許容可能であるか否かに関する最終判断を行うこと（ブロック１１０８）、を含む。
【００３６】
回路基板に対する要素の接続を検査する方法を、図１２のフローチャートで説明することができる。この図に示すように、本方法は、要素の既知の特徴を含む可能性のある取込み画像の特徴を特定すること（ブロック１２００）と、特定された特徴の特性を測定すること（ブロック１２０２）と、測定された特性を格納された基準値の少なくとも１つと互いに比較すること（ブロック１２０４）と、比較の結果に基づいて接続が許容可能であるかに関する最終判断を行うこと（ブロック１２０６）と、を含む。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１Ａ】プリント回路基板に圧入されたコネクタピンの斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａのコネクタピンとプリント回路基板との側面図である。
【図２】圧入接続を検査するシステムの実施形態の概略図である。
【図３】図２に示すシステムのコンピューティングデバイスの実施形態のブロック図である。
【図４】図２に示すシステムの照明ヘッドの略断面図であり、コネクタピンを照明するために使用される光源を示す。
【図５】ピンの平坦な端部面と平坦な端部面に隣接するピンの面取り面とを示すコネクタピンの部分斜視図である。
【図６Ａ】図５のピンの平坦な端部面の画像を取り込む実施形態の概略図である。
【図６Ｂ】図５のピンの面取り面の画像を取り込む実施形態の概略図である。
【図７Ａ】図６Ａに示す照明および取込みからもたらされるピンの平坦な端部面の取込み画像例である。
【図７Ｂ】図６Ｂに示す照明および取込みからもたらされるピンの面取り面の取込み画像例である。
【図７Ｃ】図７Ａおよび図７Ｂの画像の画像データを含む合成画像例である。
【図８Ａ】図７Ｃの合成画像に対し画像解析線を画定する実施形態を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ａに示す画像解析線に沿った画素強度対距離のプロットを提供する図である。
【図９Ａ】第１の欠陥のある圧入接続に対する画像解析線を画定する実施形態を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ａに示す画像解析線に沿った画素強度対距離のプロットを提供する図である。
【図１０Ａ】第２の欠陥のある圧入接続に対する画像解析線を画定する実施形態を示す図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａに示す画像解析線に沿った画素強度対距離のプロットを提供する図である。
【図１１】圧入接続を検査する方法の実施形態のフローチャートである。
【図１２】要素の回路基板への接続を検査する方法の実施形態のフローチャートである。
【符号の説明】
【００３８】
２００  検査システム
２０４  カメラ
２０６  照明ヘッド
３１６  画像解析システム
【図１Ａ】
2005128016.tif 000003
【図１Ｂ】
2005128016.tif 000004
【図２】
2005128016.tif 000005
【図３】
2005128016.tif 000006
【図４】
2005128016.tif 000007
【図５】
2005128016.tif 000008
【図６Ａ】
2005128016.tif 000009
【図６Ｂ】
2005128016.tif 000010
【図７Ａ】
2005128016.tif 000011
【図７Ｂ】
2005128016.tif 000012
【図７Ｃ】
2005128016.tif 000013
【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
2005128016.tif 000016
【図９Ｂ】
2005128016.tif 000017
【図１０Ａ】
2005128016.tif 000018
【図１０Ｂ】
2005128016.tif 000019
【図１１】
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【図１２】
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