(57)【要約】【課題】被検査物を外観的に検査する外観検査装置の検査処理速度は、画像データ比較による自動判定で一致しないとされた被検査物の状態を、さらに人間の目視によって判定することが避けられないために、その間の処理が停止し、検査時間を短縮することができないという問題があった。【解決手段】本願発明は、人間による目視判定処理と自動判定処理との間で、それら各処理をそれぞれ独立して行えるようにすることにより、撮像カメラ４の移動から撮像、および撮像後の被検査物画像と正画像の画像処理による一つの被検査物に対する自動判定までの一連の動作を完結させ、目視による検査者が目視判断を終了することを待たずに次の被検査物の検査に移ることができるようにして上記検査時間の短縮を可能とした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の検査実行指示データに基づいて被検査物の適否検査を行なう外観検査装置であって、上記被検査物の状態を画像データとしてとらえる撮像カメラと、該撮像カメラでとらえた被検査物の画像データと上記被検査物に対応して指定される正画像データとを一対の状態で記憶する画像記憶手段と、上記被検査物の画像と上記正画像との一致度を逐次判定する画像処理判定手段と、該画像処理判定手段で一致しないと判定された被検査物の画像と正画像との一致度を人の目視によって再度判定する目視判定手段とを備え、上記画像処理判定手段による逐次判定サイクルと独立して、上記目視判定手段による再判定を行えるようににしたことを特徴とする外観検査装置。
【請求項２】
画像処理判定手段で一致しないと判断された目視検査対象の内、検査順位の遅いものを、早い検査順位に変更する検査順位変更手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の外観検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願の発明は、例えば抵抗やコンデンサその他の各種の電子部品を搭載するプリント基板その他の被検査物の外観検査を、人の目視判断のみに頼らずに行うようにした外観検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
先ず図６は、従来の外観検査装置の構成を、また図７は、同外観検査装置による外観検査方法を、それぞれ示している。
【０００３】
この従来の外観検査装置は、大きく分けて画像入力部、画像処理部、モニター部の３つの部分よりなり、画像処理部の主たる処理機能はパーソナルコンピュータのプロセッサおよびメモリー手段によって、またモニター部も同パーソナルコンピュータのモニター画面によって構成されている。
【０００４】
画像入力部は、図６に示されるように、同装置の所定の検査位置にセットされた例えば被検査物の一例としての基板（プリント基板）２の上方に対向して設けられたＣＣＤよりなる撮像カメラ４と、この撮像カメラ４により撮像された被検査基板２上の被検査部品（抵抗、コンデンサその他の電子部品）Ｃ1〜Ｃｍの画像を一時的にメモリする被検査画像データメモリ８１と、パーソナルコンピュータ側の正画像データメモリ６１からデータ転送手段５を介して読み出された正画像データを一時的にメモリする正画像データメモリ８２と、上記被検査画像データメモリ８１にメモリされた被検査画像データと上記正画像データメモリ８２にメモリされた正画像データとを各々入力して、それらが相互に合致しているか否かを比較判定する画像処理判定手段８と、上記被検査画像データを表示する第１のモニター画面９１および上記正画像データを表示する第２のモニター画面９２と、これら第１，第２のモニター画面９１，９２に表示された画像を検査者１０が見比べることにより目視判定し、その判定結果に応じて同検査者１０が手動操作する合致ボタン１１ａ又は非合致ボタン１１ｂを備えた目視判定手段１１と、上記第１のモニター画面９１に入力された被検査画像データの内の不良画像データを不良画像データメモリ１３に転送し、順次蓄積させる不良画像データ転送手段１２とから構成されている。
【０００５】
最初に、予じめティーチングされている検査指示メモリー６中のカメラ位置データ群６２のうち、基板２上の被検査部品Ｃ1に対応する位置データＣ1′が上記検査データ転送手段５によって被検査画像撮像カメラ４の位置制御手段７に送られ、被検査画像撮像カメラ４は被検査部品Ｃ1の位置Ｃ1′に位置制御手段７によって移動される。
【０００６】
そして、この位置で、実装後のプリント基板２上の部品群の一つである当該被検査部品Ｃ1の実際の基板２上への取り付け状況が、被検査画像を入力するための撮像カメラ４によって被検査画像データｂ1としてとらえられ、被検査画像比較メモリー８１に転送されて一時的に記憶される。
【０００７】
一方、上記検査指示メモリー６中に上述のカメラ位置データ群６２と並んで並存する正画像データ群６１の内、上述の被検査部品Ｃ1に対応する正画像データ（正しく取り付けられている時の画像データ）ａ1は、上記検査データ転送手段５によって正画像比較メモリー８２に転送されて一時的に記憶される。そして、被検査データ画像判定手段８は、上記被検査画像比較メモリー８１にメモリされた被検査画像データｂ1と上記正画像比較メモリー８２にメモリされた正画像データａ1とを画像処理判定手段８によって比較する。
【０００８】
そして、先ず両データｂ1とａ1が合致していると判断した場合には、次検査開始端子８ａから信号中継器３０を介して上記データ転送手段５の検査開始端子５ａに信号が印加され、次の位置データｂ2と正画像データａ2を使って次の被検査部品Ｃ2の検査動作が開始される。
【０００９】
一方、画像処理判定手段８が両データｂ1とａ1との間に合致を認められないと判断した場合には、目視検査開始端子８ｂが画像データの取り込み信号を出力する。そして被検査画像データ表示手段である第１のモニター画面９１および正画像データ表示手段である第２のモニター画面９２がそれぞれ対応する画像データを取り込んで画像表示する。
【００１０】
検査者１０は、上記第１のモニター画面９１により表示される被検査画像と第２のモニター画面９２により表示される正画像とを目視により比較し、被検査画像が両画像と一致していると判断した場合には、目視判定手段１１の合致ボタン１１ａを押す。すると、それにより次の検査開始端子１１ｃからデータ転送手段５側の検査開始端子５ａに対する検査開始指令信号が出力される。
【００１１】
また検査者１０が、それら両画像が同じでないと判断した場合には、非合致ボタン１１ｂを押す。すると、それにより、もう一つの次の検査開始端子１１ｄから上記検査開始端子５ａに対して検査開始指令信号が、また不良被検査画像データメモリー１３に不良画像データを転送するための不良被検査画像データ転送手段１２に対して不良画像データ転送指示信号が出力される。そして、それにより不良被検査画像データメモリ１３に順次不良被検査画像データが蓄積されてゆく。
【００１２】
これら一連の動作を被検査部品群の総数であるＣ1〜Ｃｍ個まで順次行うことで、実装後のプリント基板２上の実装部品の不良の有無を確認して、検査後の修正作業にも使用可能な形で、データを不良被検査画像データメモリー１３に蓄えることができるようになっている。
【００１３】
なお、図７は、これらの一連の動作をデータ処理および判断処理として、フロチャートにして示したものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、以上のような構成では、検査者１０が被検査画像と正画像を目視で比較判定し、目視判定手段１１に対して判定結果の入力操作をするまでの間、撮像カメラの移動から撮像および被検査画像データと正画像データの画像処理による自動判定動作、これら一連の動作が全て停止の状態となる。加えて、通常の検査実行時において、上記自動判定で画像が一致しないとされる部品数は対象の全部品数に比べて相当に少ないにもかかわらず、検査者１０が目視判断を行うための時間は自動判定に比べれば相当に長い。そのために、上記実装基板の外観検査に要する時間を短縮することができない問題があった。
【００１５】
本願発明は、このような問題を解決するためになされたもので、画像処理判定手段による逐次判定サイクルと独立して、目視判定手段による再判定を行えるようにすることによって、撮像カメラの移動から撮像、および被検査画像、正画像の画像処理演算による逐次的な自動判定の動作と検査者による目視判定動作が、同時に並列して行なえるようにした外観検査装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本願発明は、上記の目的を達成するために、次のような課題解決手段を備えて構成されている。
【００１７】
（１）  第１の課題解決手段
この発明の第１の課題解決手段は、所定の検査実行指示データに基づいて被検査物の適否検査を行なう外観検査装置であって、上記被検査物の状態を画像データとしてとらえる撮像カメラと、該撮像カメラでとらえた被検査物の画像データと上記被検査物に対応して指定される正画像データとを一対の状態で記憶する画像記憶手段と、上記被検査物の画像と上記正画像との一致度を逐次判定する画像処理判定手段と、該画像処理判定手段で一致しないと判定された被検査物の画像と正画像との一致度を人の目視によって再度判定する目視判定手段とを備え、上記画像処理判定手段による逐次判定サイクルと独立して、上記目視判定手段による再判定を行えるようににしたことを特徴としている。
【００１８】
このように、画像処理判定手段による逐次判定サイクルと独立して、上記目視判定手段による再判定を行えるようにすると、撮像カメラ４の移動から撮像、および該撮像後の被検査物の画像と正画像の画像処理による一つの被検査物に対する自動判定までの一連の動作を完結させ、目視による検査者が目視判断を終了することを待たずに次の被検査物の検査に移ることができるようになり、検査時間の短縮を可能にすることができる。
【００１９】
（２）  第２の課題解決手段
この発明の第２の課題解決手段は、上記第１の課題解決手段の構成において、画像処理判定手段で一致しないと判断された目視検査対象の内、検査順位の遅いものを、早い検査順位に変更する検査順位変更手段を設けたことを特徴としている。
【００２０】
例えば１からＭまでの検査対象に対して通常検査の検査指示メモリーの指示にしたがって検査する間に、上述の画像処理判定手段が目視判定を必要とすると判定した不一致の場合、Ｆ１からＦｋの目視判定時間が必要となる。もちろん画像処理判定と目視判定は同時並行的に処理されているが、目視検査対象の内の通常検査対象の順序が遅いものはＭ番目の通常検査が終わっても、目視判定の作業が残ってしまう問題がある。
【００２１】
しかし、上述のように、画像処理判定手段で一致しないと判断された目視検査対象の内、検査順位の遅いものを早い検査順位に変更するようにすると、通常検査対象１〜Ｍのすべてが終わるまでに、目視判定処理Ｆ１からＦｋを終了させることができ、検査の時間を従来に比べて短縮することができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上の結果、本願発明によると、有効に検査時間の短縮が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（最良の実施の形態１）
図１は、本願発明の最良の実施の形態１に係る例えば基板の外観検査装置の構成を、また図２は、同検査装置による外観検査方法を、それぞれ示している。
【００２４】
この実施の形態の外観検査装置は、大きく分けて画像入力部、画像処理部、モニター部の３つの部分よりなり、画像処理部の主たる処理機能はパーソナルコンピュータのプロセッサおよびメモリー手段によって、またモニター部も同パーソナルコンピュータのモニター画面によって構成されている。
【００２５】
（装置の構成）
画像入力部は、例えば図１に示されるように、同装置の所定の検査位置にセットされた被検査物の一例としての基板（プリント基板）２の上方に対向して設けられたＣＣＤよりなる撮像カメラ４と、この撮像カメラ４により撮像された被検査基板２上の被検査部品（抵抗、コンデンサその他の電子部品）Ｃ1〜Ｃｍの画像データを一時的にメモリする被検査画像データメモリ８１と、パーソナルコンピュータ側の正画像データメモリ６１からデータ転送手段５を介して読み出された正画像データを一時的にメモリする正画像データメモリ８２と、上記被検査画像データメモリ８１にメモリされた被検査画像データと上記正画像データメモリ８２にメモリされた正画像とを各々入力して、それらが相互に合致しているか否かを比較判定する画像判定手段８と、上記被検査画像データを順次メモリして行く第１のＦＩＦＯメモリ２１と、上記正画像データを順次メモリして行く第２のＦＩＦＯメモリ２２と、これら第１，第２のＦＩＦＯメモリ２１，２２、に対して対応する被検査画像データ、正画像データを書き込むＦＩＦＯメモリ書込手段２０と、上記第１，第２のＦＩＦＯメモリ２１，２２から順次被検査画像データ、正画像データを読み出してパーソナルコンピュータ側の対応する目視判定用の第１，第２のモニター画面９１，９２に転送するメモリデータ転送手段２３と、上記第１，第２のモニター画面９１，９２上の表示画像を検査者１０が見比べることにより目視判定し、その判定結果に応じて同検査者１０が手動操作する合致ボタン１１ａ又は非合致ボタン１１ｂを備えた目視判定手段１１と、パーソナルコンピュータ側の第１のモニター画面９１に入力された被検査画像データの内の不良画像データを不良画像データメモリ１３に転送して、順次蓄積する不良画像データ転送手段１２とから構成されている。
【００２６】
（検査方法の説明）
まず検査者１０の手動操作によって、図１中の検査開始ボタン１が押されると、それに対応して検査開始信号が信号中継器３０を介して検査データ転送手段５の検査開始端子５ａに入力されて外観検査が開始される。
【００２７】
最初に、予じめティーチングされている検査指示メモリー６中のカメラ位置データ群６２のうち、基板２上の被検査部品Ｃ1に対応する位置データＣ1′が上記検査データ転送手段５によって被検査画像撮像カメラ４の位置制御手段７に送られ、被検査画像撮像カメラ４は被検査部品Ｃ1の位置Ｃ1′に位置制御手段７によって移動される。
【００２８】
そして、この位置で、実装後のプリント基板２上の部品群の一つである当該被検査部品Ｃ1の実際の基板２上への取り付け状況が、被検査画像を入力するための撮像カメラ４によって被検査画像データｂ1としてとらえられ、被検査画像比較メモリー８１に転送されて一時的に記憶される。
【００２９】
一方、上記検査指示メモリー６中に上述のカメラ位置データ群６２と並んで並存する正画像データ群６１の内、上述の被検査部品Ｃ1に対応する正画像データ（正しく取り付けられている時の画像データ）ａ1は、上記検査データ転送手段５によって正画像比較メモリー８２に転送されて一時的に記憶される。そして、被検査データ画像判定手段８は、上記被検査画像比較メモリー８１にメモリされた被検査画像データｂ1と上記正画像比較メモリー８２にメモリされた正画像データａ1とを画像処理手段によって比較する。
【００３０】
そして、先ず両データｂ1とａ1が合致していると判断した場合には、次検査開始端子８ａから信号中継器２０を介して上記データ転送手段５の検査開始端子５ａに信号が印加され、次の位置データｂ2と正画像データａ2を使って次の被検査部品Ｃ2の検査動作が開始される。
【００３１】
一方、被検査データ画像判定手段８が両データｂ1とａ1間に合致を認められないと判断した場合には、ＦＩＦＯメモリ転送処理開始端子８ｂがデータの取り込み指令信号を発生して、同信号が並列処理ＦＩＦＯメモリ書き込み手段２０の並列処理ＦＩＦＯメモリ書き込み開始指示端子２０ａに入力される。すると、並列処理ＦＩＦＯメモリ書き込み手段２０は、被検査画像データｂｎおよび正画像データａｎをそれぞれ取り込んで第１のＦＩＦＯメモリ２１および第２のＦＩＦＯメモリ２２にそれぞれ転送するとともに書き込みを行う。
【００３２】
そして、その後、上記の場合と同様にして、さらに次の位置データと正画像データとを使って、次の被検査部品の検査動作が開始される。
【００３３】
なお、上記ＦＩＦＯメモリとは「ｆｉｒｓｔ  ｉｎ  ｆｉｒｓｔ  ｏｕｔメモリ」と一般に呼ばれるメモリであって、先に記憶されたデータが先に出力され、出力されたデータは消去されるという特長を持つデータ蓄積メモリである。
【００３４】
上記のようにして被検査画像データをメモリする第１のＦＩＦＯメモリ２１および正画像データをメモリする第２のＦＩＦＯメモリ２２に書き込まれた各データは、その書き込み履歴の古いほうから順に並列処理ＦＩＦＯメモリデータ読み出し転送手段２３によって、被検査画像データ表示用の第１のモニター９１および正画像データ表示用の第２のモニター９２にそれぞれ転送されて画像表示される。この第１，第２のモニター９１，９２は、例えば１台のパーソナルコンピュータのモニター画面上に２つのモニター画面を形成したものが好ましい。
【００３５】
検査者１０は、それら第１，第２のモニター９１，９２に対面した状態で位置し、第１のモニター９１により表示される被検査画像と第２のモニター９２により表示される正画像とを目視によって比較する。そして、それら両画像が一致していると判断した場合には、上記目視判定手段１１の合致ボタン１１ａを押すことにより、その次目視検査開始端子１１ｃ側から並列処理ＦＩＦＯメモリデータ転送手段２３の転送開始端子２３ａに対してデータ転送指令信号を出力される。また、検査者が、両画像が同じでないと判断した場合には、非合致ボタン１１ｂを押すことにより、その次目視検査開始端子１１ｄから転送開始端子２３ａおよび不良被検査データメモリー１３に対して上記被検査画像データを転送する不良被検査画像データ転送手段１２に対する転送指令信号を出力する。
【００３６】
これら一連の動作を、上記基板２上の被検査部品群の総数であるＣ1〜Ｃｍ個および第１，第２のＦＩＦＯメモリ２１，２２の蓄積データがなくなるまで順次行うことで、短時間に実装後のプリント基板２上の実装部品の不良の有無を確認し、検査後の修正作業にも使用できるデータを不良被検査画像データメモリー１３に蓄えることができる。
【００３７】
なお、図２はこれらの一連の動作をデータ処理および判断処理として、フローチャートにして示したものである。
【００３８】
ところで、以上の説明では、上記不良被検査画像データメモリー１３に蓄えられるデータとして、被検査画像データ表示手段である第１のモニター９１のうち、目視判定手段１１で不一致と目視判定された画像データを蓄える場合について説明したが、同目視判定手段１１の次目視検査開始端子１１ｃから出力される信号の出力タイミングで上記不良被検査画像データ転送手段１２を起動させて被検査画像データを取り込むことも可能である。
【００３９】
以上の構成によれば、撮像カメラ４の移動から撮像、および被検査画像と正画像の画像処理による一つの部品に対する自動判定までの一連の動作は、第１，第２の並列処理可能なＦＩＦＯメモリ２１，２２に対して被検査画像データと正画像データを転送するだけで完結し、目視による検査者１０が目視判断を終了することを待たずに、次の部品の検査に移ることができるようになるため、外観検査装置としての検査時間を十分に短縮できるという有益な効果を有する。
【００４０】
（最良の実施の形態２）
図３は、本願発明の最良の実施の形態２に係る例えば基板の外観検査装置の構成を、また図４は同外観検査装置における通常の検査時間の流れを、さらに図５は、同外観検査装置による外観検査方法における検査順位の変更方法を、それぞれ示している。
【００４１】
この実施の形態の外観検査装置は、例えば図３に示すように、上記最良の実施の形態１の構成のものにおいて、さらに上記画像処理手段で一致しないと判断された目視検査対象の検査順位の遅いものを、検査指示メモリー６に対して検査順位の早い順位に変更する検査順位変更手段５０を備えて構成されている。
【００４２】
この検査順位変更手段５０は、例えば目視検査指示フラッグメモリー５０１と検査指示複写メモリー５０２、および検査指示変更後メモリー５０３により構成されている。
【００４３】
目視検査指示フラッグメモリー５０１の全メモリーは通常検査が開始されると“０”に設定される。ＦＩＦＯメモリー転送処理開始端子８ｂの指示に同期して、上記目視検査指示フラッグメモリー５０１の検査対象データ順にあるメモリーに“１”が書き込まれる。
【００４４】
検査順位変更手段５０は、検査指示メモリー６のカメラ位置データ群６２および並存する正画像データ群６１から読み込んで記録した検査指示複写メモリー５０２のデータを目視検査指示フラッグメモリー５０１で“１”が立っている目視検査対象のうち、特に順位の遅い位置にある検査対象データを出来るだけ早い順位に配置換えする順位変更機能を有するものであり、結果として得られる検査指示データは検査指示変更後メモリー５０３に記録される。
【００４５】
さらに、検査順位変更手段５０は、検査指示メモリー６に検査指示変更後メモリー５０３にあるデータを書き換え記録する。
【００４６】
今、例えば図４は、上述の検査装置における通常の検査時間の流れを示すものである。
【００４７】
ここで、１からＭまでの通常検査対象に対して検査指示メモリー６の指示にしたがって通常検査する間に、画像処理判定手段８が目視判定を必要とすると判定した場合、図中のＦ１からＦｋの目視判定時間が必要となる。そのため両者は同時並行的に処理されるが、検査対象の順位が遅いものはＭ番目の通常検査が終わっても、目視判定の作業が残ってしまう。
【００４８】
しかし、図３の構成によると、例えば図５に示すように、通常検査対象Ｍの全てが終わるまでに、目視判定が必要と思われる検査対象に対して目視判定処理が行われる確率が高く、したがって目視判定処理Ｆ１からＦｋが通常検査の時間内に終了することから、目視検査の時間を従来に比べて短縮できるという効果を得ることができる。
【００４９】
そして、この場合、図４と図５に示した時間ｔｓ−ｔｓ′が、その短縮される時間Δｔｓである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】この出願の発明の最良の実施の形態１に係る外観検査装置の全体的な構成を示すブロック図である。
【図２】同外観検査装置で行われる制御処理の内容を示すフロチャートである。
【図３】この出願の発明の最良の実施の形態２に係る外観検査装置の全体的な構成を示すブロック図である。
【図４】同外観検査装置で行われる通常の検査時間の流れを示すタイムチャートである。
【図５】同外観検査装置の検査順位変更による検査時間の流れを示すタイムチャート図である。
【図６】従来の外観検査装置の構成を示すブロック図である。
【図７】同外観検査装置で行われる制御処理の内容を示すフロチャートである。
【符号の説明】
【００５１】
１は検査開始ボタン、２は部品実装後のプリント基板、４は撮像カメラ、５は検査データ転送手段、５ａは検査開始端子、６は検査指示メモリー、７は位置制御手段、８は被検査画像データ判定手段、８１は被検査画像メモリ、８２は正画像メモリ、１０は目視による検査者、１１は目視判定手段、１１ａは合致ボタン、１１ｂは非合致ボタン、１１ｃは次検査開始端子、１１ｄは次目視検査開始端子、１２は不良被検査画像データ転送手段、１３は不良被検査画像データメモリー、２０はＦＩＦＯメモリ書込手段、２０ａはＦＩＦＯメモリ書込開始指示端子、２１は第１のＦＩＦＯメモリ、２２は第２のＦＩＦＯメモリ、２３は並列処理ＦＩＦＯメモリデータ読み出し転送手段、２３ａは読み出し転送開始指示端子、５０は検査順位変更手段、６１は正画像データ群（ａ1，ａ2・・・ａｎは正画像データ）、６２はカメラ位置データ群（Ｃ1′，Ｃ2′・・・Ｃｎは被検査部品Ｃ1，Ｃ2・・・Ｃｎの位置データ）、９１は第１のモニター画面、９２は第２のモニター画面である。
【図１】
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【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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