JP2003035523A

JP2003035523A - 部品形状検査方法、及び部品形状検査装置

Info

Publication number: JP2003035523A
Application number: JP2001219940A
Authority: JP
Inventors: Takuro Honda; 卓郎本田
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 2001-07-19
Filing date: 2001-07-19
Publication date: 2003-02-07

Abstract

(57)【要約】【課題】多種多様の形状を有する電子部品についても
容易、かつ高精度に不良部品を検出する。【解決手段】電子部品装着装置１において、撮像装置
１４により撮像された電子部品２の画像は、画像処理装
置１５に取得され、画像データの処理が行われる。画像
処理装置１５は、取得した電子部品２の画像データから
リード先端を検出し、検出したリード先端の座標データ
を取得して、検出したリード先端の中から両端に位置す
る２点を抽出して、抽出した２点をリード先端基準点と
してこの２点を通過する直線を算出する。そして、算出
した直線上にあるリード先端候補点の数をカウントし
て、カウントしたリード先端候補点の数が所定数以上で
あった場合に、この直線を基準直線Ｌに決定し、決定し
た基準直線Ｌに基づいてリード長異常の検出を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、部品形状検査方法
に係り、詳細には、電子回路基板上に電子部品を自動装
着する際に、画像認識により部品形状の不良を検出する
部品形状検査方法、及び部品形状検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子部品装着装置は、電子部品を
吸着する吸着ノズルにＣＣＤカメラ等の撮像装置を備
え、撮像装置により撮像された電子部品の画像データを
画像認識技術を用いて処理することにより、電子部品の
形状の検査を行い、不良部品を除いて電子回路基板上の
所定箇所に電子部品を自動装着している。

【０００３】この電子部品装着装置において、撮像装置
により撮像された電子部品の画像は、画像処理装置によ
り画像データとして取得され、形状検査処理が行われ
る。以下、図８を参照して従来の形状検査処理の一連の
流れを説明する。図８に示すように、撮影装置により撮
像された電子部品のリード端子（以下、「リード」と省
略する）の画像は、画像処理装置により画像データとし
て取得され、ＣＣＤ素子のｘｙ座標に基づいて、画像デ
ータのｘｙ座標が決定される。図８においては、ｘ軸方
向をリード幅方向、ｙ軸方向をリード長方向としてｘｙ
座標が決定されている。そして、画像データからリード
先端の座標データ（ｘ、ｙ）が検出される。

【０００４】次いで、検出されたリード先端の座標デー
タに基づいて、リード先端が存在する領域がｙ軸方向を
基準として左右の領域に区分される（図８（ａ））。次
いで、左右に区分された領域それぞれにおいて、同一の
ｙ座標を有するリード先端の個数がｙ座標毎にカウント
される（図８（ｂ））。次いで、同一のｙ座標を有する
リード先端の数が、例えば、検出された全リード先端数
の１／４を超える場合、このｙ座標の座標データが、左
右に区分した領域からそれぞれ取得される（図８
（ｃ））。ここで、取得されたｙ座標（左の領域におい
てはｙ₁、右の領域に置いてはｙ₂）と同一のｙ座標を有
するリード先端をリード先端候補点と呼ぶ。

【０００５】次に、取得されたｙ座標（ｙ₁、ｙ₂）と同
一のｙ座標を有するリード先端候補点のｘ座標がそれぞ
れ取得され、左右に区分された領域毎にｘ座標の平均
（ｘ₁、ｘ₂）が算出される（図８（ｄ））。そして、左
右に区分された領域からそれぞれ取得される２点をリー
ド先端基準点とし、この２点（ｘ₁、ｙ₁）、（ｘ₂、
ｙ₂）を通過する直線が基準直線Ｌとして取得される。
さらに、取得された基準直線Ｌから所定の距離以上、離
れているリード先端についてはリード長異常として検出
される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の部品形状検査方法にあっては、リード先端が
直線状に並ぶ電子部品がｘｙ座標に対して傾きを持って
撮像された場合、あるいは、近年、電子部品が普及する
につれて、その形状、及び大きさも多種多様になってい
るため、例えば、リード先端が斜めに並ぶ電子部品、ま
たはリード先端が円状に並ぶ電子部品等であった場合に
関しては、不良部品の検出が困難であるという問題があ
った。

【０００７】例えば、図９に示すように、リード先端候
補点がｘｙ座標に対して斜めに並ぶ電子部品のリード長
異常を従来の方法で検出した場合を説明する。まず、リ
ード先端が検出され、ｘｙ座標に基づいて座標データが
取得された画像データにおいて、リードが存在する領域
はｙ軸方向を基準として左右の領域に区分され、各リー
ド先端の座標データが検出される。ここで、左の領域に
おいては、ｙ座標が同一のリード先端は存在しないの
で、全てのリード先端（２ａ〜２ｅ）のｘｙ座標の平均
が算出され、算出されたリード先端（２ａ〜２ｅ）のｘ
ｙ座標の平均（ｘ ₁、ｙ₁）が左の領域におけるリード先
端基準点となる。

【０００８】一方、右の領域においては、リード２ｈ、
及びリード２ｊのｙ座標が同一であるため、この２つの
リード先端（ｘ₂₀、ｙ₂）、（ｘ₂₁、ｙ₂）がリード先端
候補点として検出される。次いで、リード先端候補点と
して検出された２点（ｘ₂₀、ｙ₂）、（ｘ₂₁、ｙ₂）の平
均（ｘ₂₂、ｙ₂）が右の領域におけるリード先端基準点
として検出される。そして、左右の領域からそれぞれ検
出された２つのリード先端基準点（ｘ₁、ｙ₁）、
（ｘ₂₂、ｙ₂）を結ぶ直線が基準直線Ｌとして取得さ
れ、この基準直線Ｌから所定の距離以上、離れたリード
先端についてはリード長異常として検出される。

【０００９】このように、従来の部品形状検査方法にお
いては、電子部品のリード先端がｘｙ座標に対して水平
に並ばない場合、不適切なリード先端をリード先端候補
点として検出し、このリード先端候補点に基づいてリー
ド先端基準点を検出することにより、正確な基準直線Ｌ
を取得できずに、リード長異常の検出精度を低下させる
という問題があった。また、リード先端から取得される
基準直線Ｌの評価を行わずにリード長異常の検出を行う
ため、検査結果の信頼性が低いという問題があった。

【００１０】本発明の課題は、多種多様の形状を有する
電子部品についても容易、かつ高精度に不良部品を検出
することができる部品形状検査方法、及び部品形状検査
装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
対象物を撮像し、撮像した対象物の画像から被検査デー
タを抽出することにより対象物の形状を認識して、当該
対象物の形状の異常を検出する部品形状検査方法におい
て、前記対象物の形状を確定するために必要な数に応じ
て前記被検査データから基準被検査データを抽出し、抽
出した基準被検査データに基づいて前記対象物の形状と
近似した図形を作成し、作成した図形上に所定の数以上
の被検査データが存在する場合に、当該作成した図形を
基準図形に決定し、決定した基準図形からの離間距離が
所定値を超える被検査データを異常データとして検出す
ることを特徴とする。

【００１２】請求項１記載の発明によれば、対象物が多
様な形状であっても、対象物の形状を確定する数に対応
する被検査データを基準被検査データとして抽出し、抽
出した基準被検査データに基づいて、対象物の形状に近
似した図形を作成し、作成した図形が基準図形の条件を
満たしている場合に、この図形を基準図形として、異常
データの検出を行うことができるので、多様な形状の対
象物に対応した形状検査を容易に行うことができる。ま
た、簡単な演算により対象物の形状検査を行うことがで
きるので、処理時間を短縮することができる。さらに、
基準被検査データに基づいて作成した図形に所定の数異
常の被検査データが存在する場合に、作成した図形を基
準図形に決定するため、信頼性の高い基準図形に基づい
て異常データを検出することができ、検査結果の精度を
向上させることができる。

【００１３】請求項２記載の発明は、リード端子を備え
る部品を撮像し、撮像した部品の画像からリード端子の
先端の位置データを検出する部品形状検査装置（例え
ば、図１に示す電子部品装着装置１）において、検出さ
れた位置データの中から基準位置データとなる２点を抽
出する基準位置データ抽出手段（ＣＰＵ１５１）と、前
記基準位置データ抽出手段により抽出された２点を通過
する直線を算出する直線算出手段（ＣＰＵ１５１）と、
前記直線算出手段により算出された直線上に所定の数以
上の位置データが存在するか否かを判別する判別手段
（ＣＰＵ１５１）と、前記判別手段により前記直線上に
所定の数以上の位置データが存在すると判別された場合
に当該直線を基準直線に決定する決定手段（ＣＰＵ１５
１）と、を備えることを特徴とする。

【００１４】請求項２記載の発明によれば、検出された
位置データから任意の２点を抽出して、抽出した２点を
通過する直線を算出し、算出した直線上に存在する位置
データの数が所定値以上であった場合に、算出した直線
を基準直線に決定するため、信頼性の高い基準直線を得
ることができる。また、簡単な演算により基準直線を決
定することができるので、処理速度を向上させることが
できる。

【００１５】請求項３記載の発明は、前記決定手段によ
り決定された基準直線と、前記リード端子の先端の位置
データとに基づいて、基準直線からリード端子の先端ま
での離間距離を算出して、当該離間距離が所定の値以上
であった場合に、当該リード端子の先端の位置データを
異常データとして検出する検出手段（ＣＰＵ１５１）を
さらに備えることを特徴とする。

【００１６】請求項３記載の発明によれば、信頼性の高
い基準直線に基づいて、確実に異常データを検出するこ
とができ、検査結果の精度を向上させることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】[第１の実施の形態]以下、図１〜
図４を参照して本第１の実施の形態を詳細に説明する。

【００１８】まず、構成を説明する。図１は、本発明を
適用した電子部品装着装置１の概略構成を示す図であ
る。図１において、電子部品装着装置１は、電子部品２
を吸着する吸着ノズル１１、光源１２、レンズ１３、撮
像装置１４、表示部１６を備える画像処理装置１５を備
えて構成される。

【００１９】電子部品装着装置１において、所定の供給
位置から電子部品２を吸着した吸着ノズル１１は、撮像
装置１４の上方へ移動する。次いで、吸着ノズル１１に
吸着された電子部品２は、光源１２により照射され、レ
ンズ１３を介してＣＣＤカメラを備える撮像装置１４に
より撮像される。そして、撮像された電子部品２の画像
は画像処理装置１５にとりこまれる。

【００２０】また、画像処理装置１５は、ＣＰＵ（Cent
ral Processing Unit）１５１、メモリ１５２、Ａ／Ｄ
変換回路１５３、Ｄ／Ａ変換回路１５４、及び表示部１
６を備えて構成される。

【００２１】ＣＰＵ１５１は、後述するメモリ１５２に
記憶されている各種プログラムを読み出して実行し、画
像処理装置１５の各部を駆動制御する。具体的には、メ
モリ１５２に記憶された形状検査処理プログラム、及び
電子部品２の画像データを読みだして、後述する形状検
査処理（図２参照）を実行し、処理結果を表示部１６に
表示させる。

【００２２】この形状検査処理において、ＣＰＵ１５１
は、後述するＲＡＭ１５２に記憶される画像データを読
み出してリード先端を検出し、検出したリード先端の座
標データを取得する。また、ＣＰＵ１５１は、リード先
端の座標データの中から、並列しているリード先端の両
端に位置する２点の座標データを抽出して、抽出した２
点を通過する直線を算出する。さらに、ＣＰＵ１５１
は、算出した直線上にあるリード先端候補点の数をカウ
ントして、所定数以上のリード先端候補点がある場合、
この直線を基準直線Ｌに決定する。そして、ＣＰＵ１５
１は、この基準直線Ｌから所定距離以上、離れているリ
ード先端をリード長異常として検出する。

【００２３】また、算出した直線に所定数以上のリード
先端候補点がない場合、ＣＰＵ１５１は、検出したリー
ド先端の座標データの中から異なる２点の組み合わせを
抽出して、抽出した２点を通過する直線を算出する。そ
して、算出した直線上にあるリード先端候補点をカウン
トして、同様に直線の評価を行う。直線が基準直線Ｌと
なる条件を満たした場合は、この直線に基づいてリード
長異常の検出を行い、基準直線Ｌとなる条件を満たさな
い場合は、さらに異なる２点の組み合わせを抽出して、
直線の算出、及び評価を行う。

【００２４】メモリ１５２は、プログラムメモリ（ＲＯ
Ｍ）、及びデータメモリ（ＲＡＭ）等から構成され、Ｃ
ＰＵ１５１によって実行される各種プログラムやこれら
各種プログラムにかかるデータ等を一時的に記憶するワ
ークエリアを形成する。具体的に、メモリ１５２は、後
述するＡ／Ｄ変換回路１５３から入力される電子部品２
のデジタル画像データを一時的に記憶し、ＣＰＵ１５１
の制御信号に応じて、ＣＰＵ１５１にデジタル画像デー
タを出力する。

【００２５】Ａ／Ｄ変換回路１５３は、撮像装置１４か
ら入力されるアナログ画像信号をデジタル画像データに
変換してメモリ１５２、Ｄ／Ａ変換回路１５４に出力す
る。

【００２６】Ｄ／Ａ変換回路１５４は、Ａ／Ｄ変換回路
１５３から入力されるデジタル画像データをアナログ画
像信号に変換して表示装置１６に出力する。

【００２７】表示装置１６は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tu
be）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等によってな
る表示画面を備え、Ｄ／Ａ変換回路１５４から入力され
るデジタル画像データを画面上に表示する。

【００２８】次に、本第１の実施の形態の電子部品装着
装置１における画像処理装置１５の動作を説明する。図
２は、画像処理装置１５のＣＰＵ１５１により実行され
る形状検査処理を示すフローチャートである。

【００２９】図２に示すように、ＣＰＵ１５１は、メモ
リ１５２に記憶される電子部品２の画像データを取得し
てデータの処理を行い、電子部品２のリード先端を検出
する。次いで、ＣＰＵ１５１は、検出したリード先端の
座標データをｘｙ座標に基づいてそれぞれ取得する（ス
テップＳ１）。次いで、ＣＰＵ１５１は、取得したリー
ド先端の座標データの中から並列するリード先端の両端
に位置する２点の座標データを抽出する。次いで、ＣＰ
Ｕ１５１は、抽出した２点をリード先端基準点として、
この２点を通過する直線を算出する（ステップＳ２）。
次いで、ＣＰＵ１５１は、算出した直線上にあるリード
先端候補点の数をカウントする（ステップＳ３）。

【００３０】さらに、ＣＰＵ１５１は、直線上にあるリ
ード先端候補点の数が所定数以上（例えば、全リード先
端数の８割以上）であるか否かを判断する（ステップＳ
４）。ここで、直線上にあるリード先端候補点の数が所
定数以上あった場合（ステップＳ４；ＹＥＳ）、即ち、
算出した直線が基準直線Ｌとなる条件を満たしている場
合、ＣＰＵ１１は、この直線を基準直線Ｌに決定する。
そして、ＣＰＵ１５１は、この基準直線Ｌから所定距離
離れたリード先端をリード長異常として検出する（ステ
ップＳ５）。

【００３１】一方、算出した直線上にリード先端候補点
が所定数以上ない場合（ステップＳ４；ＮＯ）、即ち、
算出した直線が基準直線Ｌに決定されない場合、ＣＰＵ
１５１は、リード先端の座標データの中から次の異なる
組み合わせの２点をリード先端基準点として抽出して直
線を算出し（ステップＳ６）、ステップＳ３〜ステップ
Ｓ４の処理を繰り返して実行する。なお、ステップＳ３
〜ステップＳ４の処理を繰り返して実行し、全てのとり
うる２点の組み合わせについて直線を算出して評価を行
った結果、所定数以上のリード先端候補点を有する直線
がない場合、ＣＰＵ１５１は、認識エラーとして本形状
検査処理を終了する。

【００３２】次に、図３(ａ)、（ｂ）を参照して具体的
に形状検査処理を説明する。図３(ａ)において、画像処
理装置１５により電子部品２のリード２ａ〜２ｊの先端
が検出され、それぞれの座標データが取得される。そし
て、取得したリード先端の座標データの中から並列する
リード先端の両端に位置する２点[Ｐ₀（ｘ₀、ｙ₀）、Ｐ
_n（ｘ_n、ｙ_n）]の座標データがリード先端基準点として
抽出され、２点（Ｐ₀、Ｐ_n）を通過する直線が算出され
る。ここで、算出された直線上にあるリード先端候補点
の数をカウントすると、リード先端候補点の数は「３」
である。従って、全リード先端数「１０」の８割を満た
していないので、２点（Ｐ₀、Ｐ_n）を通過する直線は基
準直線Ｌとして決定されない。

【００３３】続いて、図３（ｂ）において、２点[Ｐ
₀（ｘ₀、ｙ₀）、Ｐ₈（ｘ₈、ｙ₈）]がリード先端基準点
として抽出された場合を説明する。まず、２点（Ｐ₀、
Ｐ₈）を通過する直線が算出される。ここで、算出され
た直線上にあるリード先端候補点をカウントすると、リ
ード先端候補点の数は「８」である。従って、全リード
先端数「１０」の８割を満たしているので、２点
（Ｐ₀、Ｐ₈）を通過する直線は基準直線Ｌに決定され、
この基準直線Ｌに基づいてリード長異常の検出が行われ
る。すなわち、図３（ｂ）においては、リード２ｉ、及
びリード２ｊがリード長異常として検出される。

【００３４】ここで、直線上にあるリード先端候補点と
は、リード先端の座標データが、直線に対して例えば３
画素以内にある場合、リード先端が直線上にあるとし、
このリード先端をリード先端候補点とする。また、リー
ド長異常の検出は、例えば、リード先端の座標データが
基準直線Ｌから１０画素以上離れている場合、このリー
ドをリード長異常として検出する。なお、リード長異常
検出等において基準となる画素数は一例であり、電子部
品の用途、目的等に応じて変更可能であることは勿論で
ある。

【００３５】次に、検出されたリード先端の中からリー
ド先端基準点となる２点を抽出する方法を図４に示す図
を参照して説明する。電子部品２から検出されたリード
先端がｎ個であった場合、リード先端をそれぞれＰ₀、
Ｐ₁、・・・、Ｐ_nとする。そして、検出されたリード先
端の中から両端に位置する２点（Ｐ₀、Ｐ_n）を最初のリ
ード先端基準点として抽出する。次いで、この２点を通
過する直線が基準直線Ｌとなる条件を満たさなかった場
合、次のリード先端基準点として、左端の１点
（Ｐ₀）、及び右端から２番目の１点（Ｐ_n-1）を抽出す
る。

【００３６】さらに、この２点を通過する直線が基準直
線Ｌとなる条件を満たさなかった場合、図４に示す表の
順番に従ってリード先端基準点を取得して直線を算出
し、算出した直線の評価を行う。従って、例えば、検出
されたリード先端数が「１０」であった場合、とりうる
２点の組み合わせは全部で４５種類（₁₀Ｃ₂）になり、
基準直線Ｌとなる条件を満たす直線が算出されるまで、
リード先端基準点が抽出され、直線の評価が行われる。
なお、図４において、ｎ、及びｋは整数であり、ｋ≦ｎ
−１である。

【００３７】なお、本第１の実施の形態においては、リ
ード先端基準点となる２点を並列するリード先端の両端
から順に抽出して直線を算出する構成として説明した
が、リード先端基準点となる２点を抽出する順番、方法
はこれに限らない。また、本第１の実施の形態において
は、所定の閾値を設定し、この閾値を超えるリード先端
候補点を有する直線を基準直線Ｌに決定する構成とした
が、例えば、検出されたリード先端が１０本であった場
合、算出される４５本全ての直線についてリード先端候
補点の数をカウントし、全ての直線の評価を行った後
に、最もリード先端候補点の多い直線を基準直線Ｌに決
定してリード長異常の検出を行う構成であっても良い。

【００３８】以上のように、本第１の実施の形態によれ
ば、電子部品装着装置１において、撮像装置１４により
撮像された電子部品２の画像は、画像処理装置１５に取
得され、画像データの処理が行われる。画像処理装置１
５は、取得した電子部品２の画像データからリード先端
を検出し、検出したリード先端の座標データを取得し
て、検出したリード先端の中から両端に位置する２点を
抽出して、抽出した２点をリード先端基準点としてこの
２点を通過する直線を算出する。そして、算出した直線
上にあるリード先端候補点の数をカウントして、カウン
トしたリード先端候補点の数が所定数以上であった場合
に、この直線を基準直線Ｌに決定し、決定した基準直線
Ｌに基づいてリード長異常の検出を行う。

【００３９】従って、リード先端が直線状に並ぶ電子部
品がｘｙ座標に対して傾きを持って撮像された場合、ま
たはリード先端が斜めに並ぶ電子部品であっても、検出
されたリード先端の中から２点を抽出して、抽出した２
点を通過する直線を算出して、簡単な演算により基準直
線Ｌを算出することができる。これにより、多様な電子
部品に対応した形状検査を容易に行うことができる。ま
た、処理時間を短縮して短時間に多くの電子部品の形状
検査を行うことができる。

【００４０】また、算出された直線上にあるリード先端
候補点の数をカウントし、所定数以上のリード先端候補
点を有する直線を基準直線Ｌとして決定するため、基準
直線Ｌの信頼性を向上させることができる。これによ
り、リード長異常の検出精度を向上させることができ、
高品質、高精度な電子部品を提供することができる。

【００４１】さらに、リード先端から抽出するリード先
端基準点を両端から順番に抽出する構成としたので、効
率よく基準直線Ｌを決定することができ、処理の高速化
を図ることができる。

【００４２】[第２の実施の形態]次に、図５〜図７を参
照して本発明における第２の実施の形態について説明す
る。なお、本第２の実施の形態においては、上記第１の
実施の形態における電子部品装着装置１を用いて、ＣＰ
Ｕ１５１が形状検査処理プログラム（２）に基づいて、
形状検査処理（２）（図５参照）を実行することにより
本発明を実現する。従って、本第２の実施の形態におけ
る電子部品装着装置１は、上記第１の実施の形態におけ
るものと同様の構成によってなるものであり、図示及び
構成説明を省略し、同一部分には同一符号を付して説明
する。以下、本第２の実施の形態における特徴的な発明
であるリード先端が円状に並ぶ電子部品２の形状検査処
理（２）について詳細に説明する。

【００４３】図５は、ＣＰＵ１５１により実行される形
状検査処理（２）を示すフローチャートである。図５に
示すように、ＣＰＵ１５１は、メモリ１５２に記憶され
る電子部品２の画像データを取得してデータの処理を行
い、電子部品２のリード先端を検出する。次いで、ＣＰ
Ｕ１５１は、検出したリード先端の座標データをｘｙ座
標に基づいてそれぞれ取得する（ステップＳ１１）。次
いで、ＣＰＵ１５１は、取得したリード先端の座標デー
タからリードが存在する領域の重心Ｇを算出して、算出
した重心Ｇからリードが存在する領域を３つに等分する
（ステップＳ１２）。次いで、ＣＰＵ１５１は、等分し
た３つの領域に属するリード先端の中からリード先端基
準点を１点づつ、合計３点を抽出する（ステップＳ１
３）。

【００４４】次いで、ＣＰＵ１５１は、抽出した３点を
リード先端基準点として、この３点を通過する円を算出
する（ステップＳ１４）。次いで、ＣＰＵ１５１は、算
出した円上にあるリード先端候補点の数をカウントする
（ステップＳ１５）。次いで、ＣＰＵ１５１は、円上に
あるリード先端候補点の数が所定数以上（例えば、全リ
ード先端数の８割以上）であるか否かを判断する（ステ
ップＳ１６）。ここで、円上にあるリード先端候補点の
数が所定数以上あった場合（ステップＳ１６；ＹＥ
Ｓ）、即ち、算出した円が基準円Ｃとなる条件を満たし
ている場合、ＣＰＵ１５１は、この円を基準円Ｃに決定
する。そして、ＣＰＵ１５１は、この基準円Ｃから所定
距離以上、離れたリード先端をリード長異常として検出
する（ステップＳ１７）。

【００４５】一方、算出した円上にリード先端候補点が
所定数以上ない場合（ステップＳ１７；ＮＯ）、即ち、
算出した円が基準円Ｃに決定されない場合、ＣＰＵ１５
１は、リード先端の座標データの中から次の異なる組み
合わせの３点を等分した３つの領域からリード先端基準
点として抽出する（ステップＳ１８）。次いで、ＣＰＵ
１５１は、ステップＳ１４に移行して、ステップＳ１４
〜ステップＳ１６の処理を繰り返して実行する。なお、
ステップＳ１４〜ステップＳ１６の処理を繰り返して実
行し、全てのとりうる３点の組み合わせについて円を算
出して評価を行った結果、所定数以上のリード先端候補
点を有する円がない場合、ＣＰＵ１５１は、認識エラー
として本形状検査処理を終了する。

【００４６】次に、図６(ａ)、（ｂ）を参照して具体的
に形状検査処理を説明する。なお、図６(ａ)、（ｂ）に
おいて、簡易のためリード先端を丸印で示す。図６(ａ)
に示すように、画像処理装置１５により電子部品２のリ
ード先端（Ｐ00〜Ｐ23）が検出され、それぞれの座標デ
ータが取得される。次いで、取得された座標データに基
づいてリード先端の存在する領域の重心Ｇが算出され
る。さらに、算出された重心Ｇに基づいてリード先端の
存在する領域が破線で区切られた３つの領域に等分され
る。そして、３つに等分された各領域からリード先端の
座標データを１点づつ合計３点、例えば、（Ｐ02、Ｐ1
0、Ｐ21）がリード先端基準点として抽出される。

【００４７】続いて、図６（ｂ）は、図６(ａ)において
抽出した３点（Ｐ02、Ｐ10、Ｐ21）を通過する円を示し
た図である。３点を通過する円が算出されると、この円
上にあるリード先端がリード先端候補点として取得さ
れ、円上のリード先端候補点数がカウントされる。図６
（ｂ）においては、円上にあるリード先端候補点の数は
「９」であり、検出された全リード先端数「１１」の８
割を満たしているので、３点（Ｐ02、Ｐ10、Ｐ21）を通
過する円は、基準円Ｃに決定される。そして、この基準
円Ｃから所定距離以上離れた位置にあるリード先端をリ
ード長異常として検出する。すなわち、図６（ｂ）にお
いては、Ｐ00、及びＰ01がリード長異常として検出され
る。

【００４８】ここで、基準円Ｃ上にあるリード先端候補
点とは、リード先端の座標データが、基準円Ｃに対して
例えば３画素以内にある場合、リード先端が基準円Ｃ上
にあるとし、このリード先端をリード先端候補点とす
る。また、リード長異常の検出は、例えば、リード先端
の座標データが基準円Ｃから１０画素以上離れている場
合、このリードをリード長異常として検出する。なお、
リード長異常検出等において基準となる画素数は一例で
あり、電子部品の用途、目的等に応じて変更可能である
ことは勿論である。

【００４９】次に、検出されたリード先端の中からリー
ド先端基準点となる３点を、区分された各領域から抽出
する方法を図７に示す図を参照して説明する。３つの等
分された各領域を領域０、領域１、領域２として、領域
０に位置するリード先端をＰ00、Ｐ01、・・・、Ｐi、
領域１に位置するリード先端をＰ10、Ｐ11、・・・、Ｐ
j、領域２に位置するリード先端をＰ20、Ｐ21、・・
・、Ｐkとする。そして、各領域から１点づつ、例え
ば、領域０からＰ00、領域１からＰ10、領域２からＰ20
の３点を抽出する。次いで、抽出した３点（Ｐ00、Ｐ1
0、Ｐ20）の座標データから３点を通過する円を算出す
る。ここで、この３点を通過する円が基準円Ｃとなる条
件を満たさなかった場合、次のリード先端基準点とし
て、図７に示す表の順番に従って領域０〜領域３から異
なる３点の組み合わせを抽出する。

【００５０】以上のように、図７に示す表の順番に従っ
てリード先端基準点を取得して円を算出し、算出した円
の評価を行う。従って、例えば、検出されたリード先端
数が「１１」であった場合、とりうる３点の組み合わせ
は全部で１６種類（４＊４＊３／３）になり、基準円Ｃ
となる条件を満たす円が算出されるまでリード先端基準
点が抽出され、円の評価が行われる。なお、リード先端
基準点となる３点を抽出する順番は一例であり、図７の
表に示す順番に限らない。

【００５１】また、本第２の実施の形態において、リー
ド先端が直線上に並ばない電子部品２として、リード先
端が円状に並ぶ電子部品２を用いて説明を行ったが、本
第２の実施の形態はこれに限らず、円以外の異なる図形
を有する電子部品２についても同様の形状検査方法によ
り実現可能である。

【００５２】例えば、電子部品２が四角形である場合、
画像処理装置によりリード先端の座標データを検出し、
この座標データに基づいて重心Ｇを取得した後に、リー
ド先端の存在する領域を４等分する。次いで、４等分し
た各領域からそれぞれリード先端基準点を抽出し、ただ
し１つの領域のみ２点を抽出する。そして、抽出した５
点を通過する四角形を算出する。次いで、算出した四角
形上にあるリード先端候補点の数をカウントし、所定数
以上のリード先端候補点を有する四角形を基準四角形に
決定して、リード長異常の検出を行うことができる。

【００５３】以上のように本第２の実施の形態によれ
ば、電子部品装着装置１において、撮像装置１４により
撮像された電子部品２の画像は、画像処理装置１５に取
得され、画像データの処理が行われる。画像処理装置１
５は、取得した電子部品２の画像データからリード先端
を検出し、検出したリード先端の座標データを取得す
る。次いで、リード先端の座標データからリード先端の
存在する領域の重心Ｇを求めるとともに、重心Ｇからリ
ード先端の存在する領域を３つに等分して、等分した各
領域から１点づつ、合計３点をリード先端基準点として
抽出する。次いで、抽出した３点を通過する円を算出し
て、算出した円上にあるリード先端候補点の数をカウン
トする。そして、カウントしたリード先端候補点の数が
所定数以上であった場合に、この円を基準円Ｃに決定
し、決定した基準円Ｃに基づいてリード長異常の検出を
行う。

【００５４】従って、リード先端が直線状に並ばない電
子部品であっても、簡単な演算処理により基準円を算出
して、リード長異常の検出を行うことができる。また、
算出された基準円の評価を行い、精度の高い基準円を選
択して、リード長異常の検出を行うため、検査結果の信
頼性を向上させることができる。さらに、リード先端の
存在する領域の重心Ｇを求め、重心Ｇからリード先端の
存在する領域を３つに等分して、等分した各領域からリ
ード先端基準点を抽出する構成としたので、効率よく基
準円Ｃを決定することができ、検査に係る処理速度を向
上させることができる。

【００５５】なお、上述の第１、または第２の実施の形
態における記述は、本発明に係る好適な部品形状検査方
法の一例であり、これに限定されるものではない。例え
ば、本実施の形態においては、被試験電子部品がリード
端子である場合を例として説明を行ったが、ＢＧＡ（Ba
ll Grid Array）等のボール端子であってもよい。その
他、本実施の形態における電子部品装着装置１、画像処
理装置１５等の細部構成、及び詳細動作に関しても、本
発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であること
はもちろんである。

【００５６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、対象物が
多様な形状であっても、対象物の形状を確定する数に対
応する被検査データを基準被検査データとして抽出し、
抽出した基準被検査データに基づいて、対象物の形状に
近似した図形を作成して、作成した図形が基準図形の条
件を満たしている場合に、この図形を基準図形として、
異常データの検出を行うことができるので、多様な形状
の対象物に対応した形状検査を容易に行うことができ
る。また、簡単な演算により対象物の形状検査を行うこ
とができるので、処理時間を短縮することができる。さ
らに、基準被検査データに基づいて作成した図形に所定
の数異常の被検査データが存在する場合に、作成した図
形を基準図形に決定するため、信頼性の高い基準図形に
基づいて異常データを検出することができ、検査結果の
精度を向上させることができる。

【００５７】請求項２記載の発明によれば、検出された
位置データから任意の２点を抽出して、抽出した２点を
通過する直線を算出し、算出した直線上に存在する位置
データの数が所定値以上であった場合に、算出した直線
を基準直線に決定するため、基準直線の信頼性を向上さ
せることができる。また、簡単な演算により基準直線を
決定することができるので、処理速度を向上させること
ができる。

【００５８】請求項３記載の発明によれば、信頼性の高
い基準直線に基づいて、確実に異常データを検出するこ
とができ、検査結果の精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した実施の形態における電子部品
装着装置１の概略構成を示す図である。

【図２】図１の画像処理装置１５の備えるＣＰＵ１５１
により実行される形状検査処理を示すフローチャートで
ある。

【図３】ＣＰＵ１５１により実行される形状検査処理に
おいて決定される基準直線Ｌを例示した図である。

【図４】第１の実施の形態におけるリード先端基準点を
抽出するための組み合わせ順の一例を示す図表である。

【図５】第２の実施の形態においてＣＰＵ１５１により
実行さえる形状検査処理（２）を示すフローチャートで
ある。

【図６】形状検査処理において基準円Ｃが決定される流
れを示す図である。

【図７】第２の実施の形態におけるリード先端基準点を
抽出するための組み合わせ順の一例を示す図表である。

【図８】リードが直線状にならぶ電子部品における従来
の形状検査方法を示す図である。

【図９】リードが傾いて並ぶ電子部品における従来の形
状検査方法により求められる基準直線Ｌを示す図であ
る。

【符号の説明】

１電子部品装着装置１１吸着ノズル１２光源１３レンズ１４撮像装置１５画像処理装置１５１ＣＰＵ１５２メモリ１５３Ａ／Ｄ変換回路１５４Ｄ／Ａ変換回路１６表示部２電子部品

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０６Ｔ 7/60 １８０Ｇ０１Ｂ 11/24 ＫＦターム(参考） 2F065 AA03 AA16 AA17 AA20 CC01 CC25 DD06 FF04 JJ03 JJ26 QQ03 QQ21 QQ24 QQ25 QQ28 QQ31 QQ51 RR06 2G051 AA61 AA65 AB02 CA03 CB01 DA01 EA11 EA12 EB01 5B057 AA03 CA16 CB16 CC01 DA03 DA07 DB02 DC05 DC06 DC09 5L096 BA03 BA18 CA02 DA02 FA09 FA66 FA69

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対象物を撮像し、撮像した対象物の画像か
ら被検査データを抽出することにより対象物の形状を認
識して、当該対象物の形状の異常を検出する部品形状検
査方法において、前記対象物の形状を確定するために必要な数に応じて前
記被検査データから基準被検査データを抽出し、抽出した基準被検査データに基づいて前記対象物の形状
と近似した図形を作成し、作成した図形上に所定の数以上の被検査データが存在す
る場合に、当該作成した図形を基準図形に決定し、決定した基準図形からの離間距離が所定値を超える被検
査データを異常データとして検出する、ことを特徴とする部品形状検査方法。
【請求項２】リード端子を備える部品を撮像し、撮像し
た部品の画像からリード端子の先端の位置データを検出
する部品形状検査装置において、検出された位置データの中から基準位置データとなる２
点を抽出する基準位置データ抽出手段と、前記基準位置データ抽出手段により抽出された２点を通
過する直線を算出する直線算出手段と、前記直線算出手段により算出された直線上に所定の数以
上の位置データが存在するか否かを判別する判別手段
と、前記判別手段により前記直線上に所定の数以上の位置デ
ータが存在すると判別された場合に、当該直線を基準直
線に決定する決定手段と、を備えることを特徴とする部品形状検査装置。
【請求項３】前記決定手段により決定された基準直線
と、前記リード端子の先端の位置データとに基づいて、
基準直線からリード端子の先端までの離間距離を算出し
て、当該離間距離が所定の値以上であった場合に、当該
リード端子の先端の位置データを異常データとして検出
する検出手段をさらに備えることを特徴とする請求項２
記載の部品形状検査装置。