(57)【要約】【課題】  この発明は、半田槽の下流側近傍に位置することが可能であり、プリント基板の流れを止めることなく、プリント基板の半田付け不良検査を行うことができる半田不良検査装置を提供する。【解決手段】  この発明に係る半田不良検査装置は、半田付け工程を行う半田槽から送出されたプリント基板が搬送される搬路上に位置し、前記プリント基板の搬送方向に対して垂直に延出し、前記プリント基板の搬送方向に所定の幅を有する撮像用スリットと、該撮像用スリット近傍に配された撮像用光源と、前記撮像用スリットの下方に位置し、前記撮像用スリット上を通過する前記プリント基板の半田付けされた表面の画像を所定の方向に反射する反射手段と、該反射手段によって反射された画像を撮影するカメラと、該カメラから出力されるプリント基板画像データに基づいて前記プリント基板下面の半田付け状態を検出する半田付け不良検出手段からなる。【選択図】  図１
2007085904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半田付け工程を行う半田槽から送出されたプリント基板が搬送される搬路上に位置し、前記プリント基板の搬送方向に対して垂直に延出し、前記プリント基板の搬送方向に所定の幅を有する撮像用スリットと、
該撮像用スリット近傍に配された撮像用光源と、
前記撮像用スリットの下方に位置し、前記撮像用スリット上を通過する前記プリント基板の半田付けされた表面の画像を所定の方向に反射する反射手段と、
該反射手段によって反射された画像を撮影するカメラと、
該カメラから出力されるプリント基板画像データに基づいて前記プリント基板下面の半田付け状態を検出する半田付け不良検出手段からなることを特徴とする半田不良検査装置。
【請求項２】
前記半田付け不良検出手段は、前記プリント基板進行方向一方の端面を検出する端面検出手段と、該端面検出手段によって検出された一方の端面から予め設定された距離内の範囲でプリント基板に設けられた認識マークを探査する認識マーク探査手段と、該認識マーク探査手段によって探査された認識マークの位置と該認識マークの基準位置との誤差を計算し、プリント基板画像を補正する補正手段と、該補正手段によって補正されたプリント基板画像に基づいて半田付け箇所の状態を検査する検査手段とによって構成されることを特徴とする請求項１記載の半田不良検査装置。
【請求項３】
前記検査手段は、前記補正されたプリント基板画像の半田付け検査領域を設定する検査領域設定手段と、該検査領域設定手段によって設定された検査領域を二値化する二値化手段と、該二値化手段によって二値化された画像に基づいて前記領域内の白又は黒の個数をカウントし、この個数を予め設定された状態と比較してこの領域の半田付け状態が正常であるか否か判定する判定手段とによって構成されることを特徴とする請求項２記載の半田不良検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品が半田付けされたプリント基板の半田付け不良を検出する半田不良検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、プリント基板に実装されている多数のピンを備えた表面実装部品の各ピンの半田付け部の長手方向に対して交差する方向に証明を照射する照明装置と、前記プリント基板の上方に配設され、証明が照射された表面実装部品の各ピンの半田付け部の画像を撮像するカメラと、該カメラから出力される画像データに基づき、前記表面実装部品の各ピンの半田付け部の画像の明るさにより。半田付け不良を判別する演算処理制御装置とからなるプリント基板半田不良検査装置を開示する。
【０００３】
特許文献２は、連続的に搬入される各プリント基板の表面状態を検査するプリント基板検査装置において、前記プリント基板に対向配置され、該プリント基板上の突起の変位量を検出するセンサヘッドと、連続的に検査する複数枚のプリント基板について前記センサヘッドから出力される同一領域に関する突起の変位量の変動を統計処理する統計処理手段とを備えることを開示する。また、前記センサヘッドは、Ｘ軸移動手段及びＹ軸移動手段によってプリント基板上で相対的に縦横方向に移動走査しながらプリント基板上の半田の突起の高さを変位量として検出出力するものである。また、統計処理手段は、センサヘッドの位置、及び変位量の出力から各領域別の半田の高さの平均を演算し、この高さの平均値が領域別に予め設定された設定範囲を超える場合、半田の形成高さが不良と判断して前段の半田印刷機に警報データを出力するものである。
【特許文献１】特開平１１−６７１８号公報
【特許文献２】特開２００１−１５３６４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されるプリント基板半田不良検査装置は、プリント基板に実装されている多数の半田付け部に照明を照射し、照明が照射された半田付け部の画像をカメラによって撮像して、半田付け不良を判別するものであるが、部品の１つ１つに照明を当てて撮像する必要があるため、検査作業が非常に煩雑となるだけでなく、高い部品が存在する場合には、照明の影となって作業が困難になるという不具合が生じる。
【０００５】
特許文献２に開示されるプリント基板検査装置では、センサヘッドにてプリント基板のハンダの突起の高さを変位量として検出する必要があるため、プリント基板下面のハンダ付けを検査する場合、半田槽から送出されたプリント基板を裏返しにして検査する必要が生じるが、プリント基板の上面に装着される部品の高さによって、プリント基板を裏返しにした場合、プリント基板の下面が一定の高さにならないという不具合が生じる。
【０００６】
また、半田槽後にプリント基板の半田付け不良を検査する検査装置においては、半田槽下流側近傍で、プリント基板が送出されてすぐにプリント基板の下方からの画像において検査されることが望ましく、また半田槽から送出されるプリント基板の流れを止めることなく、検査されることが望ましい。
【０００７】
したがって、この発明は、半田槽の下流側近傍に位置することが可能であり、プリント基板の流れを止めることなく、プリント基板の半田付け不良検査を行うことができる半田不良検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
よって、この発明に係る半田不良検査装置は、半田付け工程を行う半田槽から送出されたプリント基板が搬送される搬路上に位置し、前記プリント基板の搬送方向に対して垂直に延出し、前記プリント基板の搬送方向に所定の幅を有する撮像用スリットと、該撮像用スリット近傍に配された撮像用光源と、前記撮像用スリットの下方に位置し、前記撮像用スリット上を通過する前記プリント基板の半田付けされた表面の画像を所定の方向に反射する反射手段と、該反射手段によって反射された画像を撮影するカメラと、該カメラから出力されるプリント基板画像データに基づいて前記プリント基板下面の半田付け状態を検出する半田付け不良検出手段からなる。
【０００９】
また、前記半田付け不良検出手段は、前記プリント基板の進行方向一方の端面を検出する端面検出手段と、該端面検出手段によって検出された一方の端面から予め設定された距離内の範囲でプリント基板に設けられた認識マークを探査する認識マーク探査手段と、該認識マーク探査手段によって探査された認識マークの位置と該認識マークの基準位置との誤差を計算し、プリント基板画像を補正する補正手段と、該補正手段によって補正されたプリント基板画像に基づいて半田付け箇所のショート判定を行う検査手段とによって構成されることが望ましい。
【００１０】
さらに、前記検査手段は、前記補正されたプリント基板画像の半田付け検査領域を設定する検査領域設定手段と、該検査領域設定手段によって設定された検査領域を二値化する二値化手段と、該二値化手段によって二値化された画像に基づいて前記領域内の白又は黒の個数をカウントし、この個数を予め設定された状態と比較してこの領域の半田付け状態が正常であるか否か判定する判定手段とによって構成されることが望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
したがって、本発明によれば、半田槽から送出されたプリント基板が前記撮像用スリットを通過する時に、前記プリント基板下面の画像を、順次カメラを通して撮影することが可能となる共に、反射鏡を用いることによってカメラの位置を半田槽及び半田槽によって加熱されたプリント基板から離れた位置に配置することができるので、カメラへの熱影響を防止することができるものである。また、カメラがプリント基板直下に位置しないことから、プリント基板から落下するフラックス等の残渣によってレンズが汚れることを防止することができる。
【００１２】
また、入力された画像については、進行方向一方の端部、例えば画像左端端部を検出し、この端部から予め設定された距離の範囲でプリント基板に設けられた認識マークを探査するようにしたので、認識マークの探査が容易となり、作業性が向上するものである。
【００１３】
さらに、検出された認識マークの位置と、基準位置との誤差を算出することによって、プリント基板画像を補正するようにしたので、プリント基板の前後の反り、左右の反り等を容易の補正することができるので、半田付け検査領域（部品の半田付け箇所の一群）の設定が容易となり、作業性が向上する。
【００１４】
さらにまた、前記半田付け検査領域を２値化し、白又は黒の個数をカウントするだけで、ショート箇所の有無を特定できるので、半田付け不良箇所の判定作業を効率よく行うことが可能となるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の実施例ついて図面により説明する。
【実施例１】
【００１６】
本願発明に係る半田不良検査装置１は、例えば、図１（ａ），（ｂ）に示すように、半田槽２の下流側に位置し、半田槽２において半田付けされてガイドレール３によって導かれたプリント基板４の通過方向に対して垂直に延出し、前記プリント基板４の通過方向に所定の幅を有する撮像用スリット５と、この撮像用スリット５の両側に配された一対の撮像用光源（ＬＥＤ照明）６と、前記撮像用スリット５の下方に位置し、前記撮像用スリット５を通過する前記プリント基板４の半田付けされ下面の画像を水平方向に反射する反射板７と、この反射板７によって反射されたプリント基板４の下面画像を撮影するカメラ８と、このカメラ８によって撮影され出力されるプリント基板下面画像信号を処理するコントロールユニット（Ｃ／Ｕ）９とによって少なくとも構成される。尚、４ａは、プリント基板４の上面を示し、１０は上面に配設された部品を示す。
【００１７】
前記コントロールユニット９において実行される半田付け不良検出の一例が、図２のフローチャートに示される。以下、半田付け不良検出のフローチャートに沿って説明する。
【００１８】
ステップ１００から開始される半田付け不良検出は、ステップ１１０において前記カメラ８から出力されるプリント基板４の下面４ｂの画像データを入力する。この画像データは、概略的に図３に示される。
【００１９】
ステップ１２０では、前記プリント基板４の下面４ｂの画像データにおいて進行方向前方の端部（左端部）４０を検出する。そして、ステップ１３０において、この端部４０から所定の距離の位置にある領域４３及び４４を探索して、認識マーク４１，４２を検出する。このとき、左端部４０から所定の位置に設定された領域４１，４２を探索するため、認識マーク４１，４２の探索時間の短縮を図ることができるものである。
【００２０】
ステップ１４０では、前記認識マーク４１，４２の間の長手方向の距離Ｌ、幅方向の距離Ｗが、実際の距離（基準位置）とどの程度の誤差を生じているかが判定され、これによってプリント基板４の反りによる縮みが検出され、画像データが補正される。具体的には、長手方向の距離Ｌが実際の距離Ｌ’より短い場合には、長手方向に反りが生じていることがわかるため、長手方向に画像データをＬ’／Ｌ分拡大するように補正する。同様に幅方向の距離Ｗが実際の距離Ｗ’よりも短い場合には、幅方向に反りが生じていることがわかるため、幅方向に画像データをＷ’／Ｗ分拡大するように補正する。
【００２１】
そして、ステップ１５０において検査領域を設定する。この実施例では、最初の検査領域として領域５０が設定され、ステップ１６０においてこの領域５０が２値化される。これによって、例えば、半田付け箇所にショートがない場合には、図４（ａ）で示すように、２値化された映像の独立した領域の数（この場合、８個）と設定された半田付け個数（８個）が一致するため、ステップ１７０の判定において、半田付けが正常に行われていることが判定される。これに対して、図４（ｂ）で示すように、半田付け箇所にショートが存在する場合、２値化された映像の独立した領域の数（この場合、ショート箇所６１があるため、７個）と設定された半田付け個数（８個）が異なるため、ステップ１７０の判定においてショートが存在することが判定される。
【００２２】
そして、ステップ１８０において、継続か否かが判定され、継続（Ｙ）が判定された場合、次の検査領域５１が設定され、ステップ１５０から１７０によって構成される検査工程２００が同様に実行され、ステップ１８０の判定において、継続しないこと（Ｎ）が判定されるまで、検査領域５２，５３と次々に検査工程２００が継続実行されるものである。
【００２３】
以上の半田付け検査によって検出された半田付け情報は、画面表示されて、異常箇所（ショート）の特定が可能であり、後工程の半田付けの修正作業によってプリント基板の不良箇所が修正されるものである。また、半田付け情報を蓄積することによって、半田槽の半田不良の傾向等の分析を行うこともでき、さらに半田付け情報を所定の通信手段を介して設計担当部署に送信することによって基板自体の設計の変更、部品配置の変更等に役立てることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本願発明の実施例に係る半田不良検査装置の概略構成図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図２】本願発明の実施例に係る半田不良検査の一例を示したフローチャート図である。
【図３】プリント基板画像の例を示した説明図である。
【図４】（ａ）は正常な半田付け状態を示した２値化画像の説明図であり、（ｂ）はショートを含む２値化画像の説明図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  半田不良検査装置
２  半田槽
３  ガイドレール
４  プリント基板
４ａ  上面
４ｂ  下面
５  撮像用スリット
６  照明
７  反射板
８  カメラ
９  コントロールユニット
【図１】
2007085904.tif 000003
【図２】
2007085904.tif 000004
【図３】
2007085904.tif 000005
【図４】
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