JP5654882B2 - Foreign matter inspection system for lead terminals - Google Patents

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Description

本発明は電子部品、特にＩＣ等のリード端子間のハンダ付け状態を検査し、リード端子間に付着したごみ等の異物の検査装置に関する。   The present invention relates to an inspection device for foreign matter such as dust adhered between lead terminals by inspecting a soldering state between lead terminals of electronic components, particularly ICs.

現在、電子機器は小型化が進み、プリント基板に実装する電子部品も高密度実装されている。プリント基板に実装するＩＣのリード間隔も狭くなってきており０．６ｍｍ程度となっている。リード端子やプリント基板の搭載用パターンに異物があると、ショートや電気的な接続不良を生じるおそれがある。そこで、ＩＣリードの検査装置も実用化されている。   At present, electronic devices are being miniaturized, and electronic components mounted on a printed circuit board are also mounted with high density. The lead interval of the IC mounted on the printed circuit board is becoming narrower and is about 0.6 mm. If there is a foreign substance in the lead terminal or the mounting pattern of the printed circuit board, there is a risk of causing a short circuit or an electrical connection failure. Therefore, an IC lead inspection apparatus has been put into practical use.

ＩＣリードの検査装置として、例えば特許文献１がある。特許文献１の検査装置では、検査対象のＩＣの画像を入力する撮像素子と、撮像素子から入力した画像を記憶するフレームメモリと、フレームメモリからの画像データから演算処理を行う演算処理部で構成される。フレームメモリから出力される画像データは、適当な二値化レベルにより二値化処理された後、リード端子上の領域に相当する二値化データが変化した場合は、リード端子に異物付着と判定し、異物検出の信号を発生する。
特開昭６１−６６９０８号公報 As an IC lead inspection apparatus, there is, for example, Patent Document 1. The inspection apparatus of Patent Literature 1 includes an image sensor that inputs an image of an IC to be inspected, a frame memory that stores an image input from the image sensor, and an arithmetic processing unit that performs arithmetic processing from image data from the frame memory. Is done. The image data output from the frame memory is binarized at an appropriate binarization level, and if the binarized data corresponding to the area on the lead terminal changes, it is determined that foreign matter has adhered to the lead terminal. Then, a foreign object detection signal is generated.
Japanese Patent Laid-Open No. 61-66908

しかしながら、特許文献１に開示れた検査装置において、リード上に付着した異物が透過率の高い物の場合には、リード部と異物部の濃淡値の差が少なく、異物の検出が困難であるという欠点があった。   However, in the inspection apparatus disclosed in Patent Document 1, when the foreign matter adhering to the lead is high in transmittance, there is little difference in the gray value between the lead portion and the foreign matter portion, and it is difficult to detect the foreign matter. There was a drawback.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、濃淡値の差が少なく判別の難しい異物を検出可能な検査装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an inspection apparatus capable of detecting a foreign matter that has a small difference in gray value and is difficult to discriminate.

上記課題を解決するため、本発明のリード端子の異物検査装置は、
複数のリード端子が並列した列状のリード端子列を有する電子部品を載置するワーク台と、電子部品を照明する照明光源と、照明光源の点灯制御装置と、撮像装置と、撮像装置にて撮影された画像を処理する画像処理装置とを備えたリード端子の異物検査装置であって、
前記撮像装置は、前記ワーク台の鉛直方向上方に設けられ、
前記照明光源は、開口部と、開口部を挟んで対向する一対の第１光源列および第２光源列とを備えており、
前記開口部は、前記撮像装置と前記ワーク台の間であって、前記リード端子列と前記撮像装置を結ぶ直線上に位置しており、
前記点灯制御装置は、第１光源列の点灯と第２光源列の点灯を切換えるスイッチング回路を備え、
前記第１光源列と、前記第２光源列とが直交しており、
前記画像処理装置は、リード端子列の撮影画像データを入力しＡＤ変換を行い濃淡画像データを出力するＡＤ変換回路と、
あらかじめ設定したリード端子列の基準画像を記憶する基準メモリ回路と、
前記照明光源、前記撮像装置および前記電子部品の相対的位置関係が同じ状態において、第１光源列を点灯し第２光源列を非点灯としたときのリード端子列の撮像画像を記憶する第１メモリ回路、および第２光源列を点灯し第１光源列を非点灯としたときのリード端子列の撮像画像を記憶する第２メモリ回路と、
前記第１メモリ回路と第２メモリ回路の合成画像信号と、基準メモリ回路とを照合する判定回路とを備え、
前記第１メモリ回路および前記第２メモリ回路に記憶された画像信号は、デジタル化した濃淡画像データを微分処理を行なって濃度の変化点が強調されるように処理されており、
前記判定回路は、前記基準メモリ回路に記憶された画像信号に対して、前記合成画像の画像信号が所定の閾値を超えるデータ変化が認められた場合に異物付着と判定することを特徴とする。
In order to solve the above problems, a foreign matter inspection apparatus for a lead terminal according to the present invention includes:
In a work table on which an electronic component having a row of lead terminals arranged in parallel with a plurality of lead terminals, an illumination light source that illuminates the electronic component, a lighting control device for the illumination light source, an imaging device, and an imaging device A lead terminal foreign matter inspection device comprising an image processing device for processing a photographed image,
The imaging device is provided vertically above the work table,
The illumination light source includes an opening and a pair of a first light source array and a second light source array facing each other with the opening interposed therebetween,
The opening is located between the imaging device and the work table, on a straight line connecting the lead terminal row and the imaging device,
The lighting control device includes a switching circuit that switches between lighting of the first light source row and lighting of the second light source row,
The first light source row and the second light source row are orthogonal to each other,
The image processing apparatus includes an AD conversion circuit that inputs captured image data of a lead terminal array, performs AD conversion, and outputs grayscale image data;
A reference memory circuit for storing a reference image of a lead terminal array set in advance;
A first image that stores a picked-up image of a lead terminal row when the first light source row is turned on and the second light source row is not lit in a state where the relative positional relationship among the illumination light source, the imaging device, and the electronic component is the same. A second memory circuit that stores a captured image of the lead terminal row when the second light source row is turned on and the first light source row is not turned on;
A determination circuit for comparing a composite image signal of the first memory circuit and the second memory circuit and a reference memory circuit ;
The image signals stored in the first memory circuit and the second memory circuit are processed so that density change points are emphasized by differentiating the digitized grayscale image data,
The decision circuit, to the stored image signal to the reference memory circuit, characterized that you determined foreign matter adhesion when an image signal of the synthesized image data change exceeding a predetermined threshold is observed .

上記に記載の発明によれば、異物を照明する光源光を多い方向からの照射光としたことで、一方向から照射したときに比べて、異なる方向からの照明により異物の濃淡差を判別し易くなる。したがって、異物の検出確率を向上させた異物検査装置を提供することが可能となる。   According to the above-described invention, the light source light for illuminating the foreign object is emitted from many directions, so that the difference in density of the foreign object is determined by illumination from a different direction compared to when irradiating from one direction. It becomes easy. Accordingly, it is possible to provide a foreign substance inspection apparatus with improved foreign substance detection probability.

さらに、前記のリード端子の異物検査装置は、前記第１光源列にはＬＥＤを光源とする第１光源発光部が前記ワーク台に対して傾斜した光軸を備えて設置され、前記第２光源列にはＬＥＤを光源とする第２光源発光部が前記ワーク台に対して傾斜した光軸を備えて設置され、
前記第１光源発光部は、前記撮像装置からみた平面視において、当該光源発光部の光軸が、リード端子列の一つにおけるリード端子脚の延伸方向と平行な方向から照射する、ことを特徴とする。 Further, in the lead terminal foreign matter inspection apparatus, the first light source array is provided with a first light source light emitting section having an LED as a light source provided with an optical axis inclined with respect to the work table, and the second light source. A second light source light emitting unit having an LED as a light source is installed in the row with an optical axis inclined with respect to the work table,
The first light source light emitting section irradiates the optical axis of the light source light emitting section from a direction parallel to the extending direction of the lead terminal legs in one of the lead terminal rows in a plan view as viewed from the imaging device. And

この発明によれば、第１光源発光部からの照射光がリード端子の延伸方向と平行となる斜め方向から照射するので、第１光源列および第２光源列からの照明により、リード端子列のコントラストをより一層高めた合成画像を得ることができ、異物の検出をより一層容易にしたリード端子の異物検査装置を提供することが可能となる。   According to this invention, since the irradiation light from the first light source light emitting section is irradiated from an oblique direction parallel to the extending direction of the lead terminals, the illumination of the lead terminal array is caused by illumination from the first light source array and the second light source array. It is possible to provide a lead terminal foreign matter inspection apparatus that can obtain a composite image with a further enhanced contrast and that makes it easier to detect foreign matters.

本発明によれば、異物の検出確率を向上させた異物検査装置を提供することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the foreign material inspection apparatus which improved the detection probability of the foreign material.

図１は、本発明のリード端子の異物検査装置を示す概略斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view showing a lead terminal foreign matter inspection apparatus according to the present invention. 図２は、図１に示した撮像装置および照明部を示す模式的な概略断面図である。FIG. 2 is a schematic schematic cross-sectional view showing the imaging device and the illumination unit shown in FIG. 図３は、照明光源の概略斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view of the illumination light source. 図４は、第１の照明状態と第２の照明状態を説明するもので、図４（ａ）が第１の照明状態、図４（ｂ）が第２の照明状態を示す概略平面図である。FIG. 4 illustrates the first illumination state and the second illumination state. FIG. 4A is a schematic plan view illustrating the first illumination state, and FIG. 4B is a schematic plan view illustrating the second illumination state. is there. 図５は、画像処理装置５０を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing the image processing apparatus 50. 図６は、本発明のリード端子の異物検査装置の制御フローを説明する工程図である。FIG. 6 is a process diagram for explaining the control flow of the lead terminal foreign matter inspection apparatus of the present invention. 図７は、合成画像にて認識された異物を示す画像図面である。FIG. 7 is an image drawing showing the foreign matter recognized in the composite image.

以下、本発明の一実施形態であるリード端子の異物検査装置について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, a foreign matter inspection apparatus for lead terminals according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明のリード端子の異物検査装置を示す概略斜視図である。図２は、図１に示した撮像装置部分および照明部分を模式的に示す概略断面図である。図３は照明光源を発光部側から見た概略斜視図である。また、本明細書において「平行」とは完全な平行のみでなく、完全な平行から僅かに傾いたものも含む広義の意味で使用する。「直交」とは完全な直交のみでなく、完全な直交から僅かに傾いたものも含む広義の意味で使用する。   FIG. 1 is a schematic perspective view showing a lead terminal foreign matter inspection apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view schematically showing the imaging device portion and the illumination portion shown in FIG. FIG. 3 is a schematic perspective view of the illumination light source viewed from the light emitting unit side. Further, in this specification, “parallel” is used in a broad sense including not only perfect parallelism but also those slightly inclined from perfect parallelism. The term “orthogonal” is used in a broad sense including not only perfectly orthogonal but also slightly inclined from completely orthogonal.

本実施形態のリード端子の異物検査装置１は、検査対象電子部品の画像を撮影するカメラ２０と、検査対象電子部品をセットするワーク台１０と、ワーク台１０を照明する照明光源３０と、照明光源３０の点灯制御装置４０と、カメラ２０にて撮影された画像を処理する画像処理装置５０を備える。なお、符号２１は撮影された画像を確認するためのモニタ、符号１５は検査対象である電子部品である。   A lead terminal foreign matter inspection apparatus 1 according to the present embodiment includes a camera 20 that captures an image of an inspection target electronic component, a work table 10 on which the inspection target electronic component is set, an illumination light source 30 that illuminates the work table 10, and illumination. A lighting control device 40 for the light source 30 and an image processing device 50 for processing an image photographed by the camera 20 are provided. Reference numeral 21 denotes a monitor for confirming a photographed image, and reference numeral 15 denotes an electronic component to be inspected.

ワ−ク台１０は、基台１１上にｘ−ｙ方向の移動およびｘ−ｙ面内にて回転可能に設置される。また、基台１１には架台１２が取付られ、架台１２には図１に示すようにカメラ２０および照明装置３０が設置されている。   The work table 10 is installed on the base 11 so as to be movable in the xy direction and rotatable in the xy plane. Further, a base 12 is attached to the base 11, and a camera 20 and a lighting device 30 are installed on the base 12 as shown in FIG. 1.

カメラ２０は、ＣＣＤなどの撮像素子を有する工業用ビデオカメラであって、撮影した画像データを画像処理装置５０に出力する。また、撮影タイミングの信号は画像処理装置５０から入力する。カメラ２０はワーク台１０の鉛直方向上方に位置し、電子部品１５を通る鉛直軸Ｚ線上に配置する。   The camera 20 is an industrial video camera having an image sensor such as a CCD, and outputs captured image data to the image processing device 50. A photographing timing signal is input from the image processing apparatus 50. The camera 20 is positioned above the work table 10 in the vertical direction and is arranged on a vertical axis Z line passing through the electronic component 15.

照明装置３０は、図３に示すように平面視においてほぼ矩形形状の８角形とされ、中央に正方形の中央開口部３３を有する。中央開口部３３はカメラ２０を用いて検査対象電子部品１５を撮影するときに、その撮像路を阻害しない大きさとされる。中央開口部３３周囲の環状部３４には、列状をなす第１光源列３１および第２光源列３２が夫々一対、あわせて４箇所設けらている。夫々の第１光源列３１および第２光源列３２は発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）を列状に並べた第１光源発光部３１ａ、３１ｂおよび第２光源発光部３２ａ、３２ｂを備える。第１および第２光源発光部は、図２および図３に示すようにワーク台１０に対して斜め方向から照射するように設置される。すなわち、光源発光部３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂの夫々の光軸（照射方向中央軸）が鉛直軸Ｚに対して傾斜し、且つ、電子部品１５を照射するように夫々の光源列３１，３１，３２，３２を配設している。   As shown in FIG. 3, the illumination device 30 is an octagon having a substantially rectangular shape in plan view, and has a square central opening 33 at the center. The central opening 33 has a size that does not obstruct the imaging path when the inspection target electronic component 15 is imaged using the camera 20. The annular portion 34 around the central opening 33 is provided with four pairs of first light source rows 31 and second light source rows 32 that form a row. Each of the first light source row 31 and the second light source row 32 includes first light source light emitting portions 31a and 31b and second light source light emitting portions 32a and 32b in which light emitting diodes (hereinafter referred to as LEDs) are arranged in a row. As shown in FIGS. 2 and 3, the first and second light source light emitting units are installed so as to irradiate the work table 10 from an oblique direction. That is, the respective light source rows 31 and 31 are arranged so that the optical axes (irradiation direction central axes) of the light source light emitting units 31a, 31b, 32a and 32b are inclined with respect to the vertical axis Z and the electronic component 15 is irradiated. , 32, 32 are arranged.

第１光源発光部３１ａと第１光源発光部３１ｂは、中央開口部３３を挟んで対称に設けられており、夫々の第１光源列３１は中央開口部３３の対向する一対の辺と平行とされている。同様に、第２光源発光部３２ａと第２光源発光部３２ｂは、中央開口部３３を挟んで対称に設けられており、夫々の第２光源列３２は中央開口部３３の対向する他の一対の辺と平行とされている。   The first light source light emitting part 31 a and the first light source light emitting part 31 b are provided symmetrically with the central opening 33 interposed therebetween, and each first light source row 31 is parallel to a pair of opposite sides of the central opening 33. Has been. Similarly, the second light source light emitting unit 32a and the second light source light emitting unit 32b are provided symmetrically with the central opening 33 interposed therebetween, and each second light source row 32 is another pair of the central opening 33 facing each other. It is assumed to be parallel to the sides.

点灯制御装置４０は照明装置３０に接続され、照明装置３０の点灯をカメラ２０の撮影タイミングに合わせて制御する。点灯制御装置４０には、第１光源列３１と第２光源列３２とを個別に点消灯可能なスイッチング回路３５を備える。スイッチング回路３５は、カメラ２０の撮影タイミングと同期するために画像処理装置５０に接続され、画像処理装置５０からの信号出力により点灯および消灯を切り替える。   The lighting control device 40 is connected to the lighting device 30 and controls lighting of the lighting device 30 in accordance with the photographing timing of the camera 20. The lighting control device 40 includes a switching circuit 35 that can turn on and off the first light source row 31 and the second light source row 32 individually. The switching circuit 35 is connected to the image processing device 50 in order to synchronize with the shooting timing of the camera 20, and switches on and off according to a signal output from the image processing device 50.

図４は、照明装置３０による電子部品１５の第１の照明状態と第２の照明状態を説明するもので、図４（ａ）が第１の照明状態、すなわち、一対の第１光源列３１が点灯（斜線部）し、第２光源列が消灯した状態、図４（ｂ）が第２の照明状態、すなわち一対の第１光源列３１が消灯し、第２光源列が点灯（斜線部）した状態を示す。第１の照明状態と第２の照明状態はスイッチング回路３５により切換えられ、何れか一方の光源列が点灯したときには他方の光源列は消灯している。   FIG. 4 illustrates a first illumination state and a second illumination state of the electronic component 15 by the illumination device 30. FIG. 4A illustrates the first illumination state, that is, the pair of first light source rows 31. Is turned on (hatched portion), the second light source row is turned off, FIG. 4B is in the second illumination state, that is, the pair of first light source rows 31 are turned off, and the second light source row is turned on (shaded portion). ) Is shown. The first illumination state and the second illumination state are switched by the switching circuit 35, and when one of the light source rows is turned on, the other light source row is turned off.

リード端子列を有する電子部品１５は、概ね矩形形状をなし、その対向する辺からリード端子が延伸している。よって、第１の照明状態においては、第１光源列３１の第１光源発光部３１ａがリード端子列１６を主に照明し、他の第１光源発光部３１ｂがリード端子列１７を主に照明する。また、第２の照明状態においては、第２光源列３２の第１光源発光部３２ａがリード端子列１６およびリード端子列１７の第１光源発光部３２ａ寄りのリード端子を主に照明し、他の第１光源発光部３２ｂがリード端子列１６およびリード端子列１７の第１光源発光部３２ｂ寄りのリード端子を主に照明する。   The electronic component 15 having a lead terminal array has a generally rectangular shape, and lead terminals extend from opposite sides thereof. Therefore, in the first illumination state, the first light source light emitting section 31a of the first light source array 31 mainly illuminates the lead terminal array 16, and the other first light source light emitting section 31b mainly illuminates the lead terminal array 17. To do. Further, in the second illumination state, the first light source light emitting section 32a of the second light source array 32 mainly illuminates the lead terminals near the first light source light emitting section 32a of the lead terminal array 16 and the lead terminal array 17, and others. The first light source light emitting part 32b mainly illuminates the lead terminal row 16 and the lead terminal of the lead terminal row 17 near the first light source light emitting part 32b.

画像処理装置５０は、カメラ２０の画像データを入力して異物検出の判定を行なう。図５に画像処理装置５０の一実施形態のブロック図を示す。照明開始信号出力回路５７にて照明装置３０に点消灯のタイミング信号を出力する。また、撮像開始信号出力回路５８にてカメラ２０に撮像のタイミング信号を出力する。照明開始信号出力回路５７と撮像信号出力回路５８は同期して行なう。照明光源３０の光源としてＬＥＤを用いることで、点消灯の応答速度を高速にすることができる。これにより高速に照明光源の点消灯の位置を切り換えることができる。したがって、応答速度の遅いフィラメント電球を用いた場合に比べて処理速度を速めることができる。   The image processing apparatus 50 inputs the image data of the camera 20 and determines foreign object detection. FIG. 5 shows a block diagram of an embodiment of the image processing apparatus 50. The lighting start signal output circuit 57 outputs a timing signal for turning on / off the lighting device 30. Further, the imaging start signal output circuit 58 outputs an imaging timing signal to the camera 20. The illumination start signal output circuit 57 and the imaging signal output circuit 58 are synchronized. By using the LED as the light source of the illumination light source 30, the response speed of turning on / off can be increased. As a result, the illumination light source can be switched on and off at high speed. Therefore, the processing speed can be increased as compared with the case where a filament bulb with a slow response speed is used.

カメラ２０にて撮像した画像データは、図示しない画像認識回路にて画像処理を行ってリード端子列１６，１７を判別する。画像データ信号は、夫々ＡＤ変換回路５４を通してアナログ画像データをデジタル変換した信号に変換される。リード端子列１６，１７の部分の画像データが、ＡＤ変換された後に記憶される。リード端子列１６，１７の画像データは、第１の照明状態における画像信号を第１メモリ回路５１に記憶し、第２の照明状態における画像信号を第２メモリ回路５２に記憶する。これらの記憶する画像信号は、デジタル化した濃淡画像データを微分処理を行なって濃度の変化点が強調されるように処理したものとするのが好ましい。また、基準メモリ回路５３には、撮像対象の電子部品１５の基準状態、すなわち、異物が存在しない状態における画像信号が予め記憶されている。   Image data captured by the camera 20 is subjected to image processing by an image recognition circuit (not shown) to discriminate the lead terminal rows 16 and 17. The image data signal is converted into a signal obtained by digitally converting analog image data through the AD conversion circuit 54. The image data of the lead terminal rows 16 and 17 is stored after AD conversion. For the image data of the lead terminal rows 16 and 17, the image signal in the first illumination state is stored in the first memory circuit 51, and the image signal in the second illumination state is stored in the second memory circuit 52. These stored image signals are preferably processed so that digitized grayscale image data is subjected to a differentiation process to emphasize density change points. The reference memory circuit 53 stores in advance an image signal in a reference state of the electronic component 15 to be imaged, that is, a state in which no foreign matter exists.

画像合成回路５５は、第１の照明状態における画像信号（第１メモリ回路５１に記憶された信号）と、第２の照明状態における画像信号（第２メモリ回路５２に記憶された信号）を合成して、合成画像信号を作製する。判定回路５６は合成した画像信号と、基準メモリ回路５３とを比較して基準状態と異なる画像を認識し、異物の判定を行なう。両者の画像信号を比較したときに、基準メモリ回路５３に記憶された画像信号に対して、所定の閾値を超えるデータ変化が認められた場合には、異物付着と判定し、異物検出の信号を発生する。   The image composition circuit 55 synthesizes the image signal in the first illumination state (the signal stored in the first memory circuit 51) and the image signal in the second illumination state (the signal stored in the second memory circuit 52). Thus, a composite image signal is produced. The determination circuit 56 compares the synthesized image signal with the reference memory circuit 53, recognizes an image different from the reference state, and determines a foreign object. If the image signal stored in the reference memory circuit 53 shows a data change exceeding a predetermined threshold when the two image signals are compared, it is determined that foreign matter is attached, and the foreign matter detection signal is output. Occur.

次に、本実施形態のリード端子の異物検査装置の処理制御フローについて、図６に示す処理制御ステップに沿って説明する。図６は、本発明のリード端子の異物検査装置の制御フローを説明する工程図である。   Next, the process control flow of the lead terminal foreign matter inspection apparatus of the present embodiment will be described along the process control steps shown in FIG. FIG. 6 is a process diagram for explaining the control flow of the lead terminal foreign matter inspection apparatus of the present invention.

最初にステップＳ１にて検査対象の電子部品１５であるＩＣを決定する。検査対象のプリント基板１８をワーク台１１にセットする。プリント基板１８上に複数の電子部品が搭載されている場合には、その位置および形状をＣＡＤデータなどから取得しておくのが好ましい。   First, in step S1, an IC that is the electronic component 15 to be inspected is determined. The printed circuit board 18 to be inspected is set on the work table 11. When a plurality of electronic components are mounted on the printed circuit board 18, it is preferable to acquire the position and shape from CAD data or the like.

ステップＳ２にて電子部品（ＩＣ）１５のＩＣ方向を判別する。ＩＣ方向を判別することで電子部品１５の側方に延びるリード端子列１６，１７の方向を判別することができる。本実施の形態においては、後述するステップＳ５にてリード端子列１６またはリード端子列１７の各々のリード端子の端子脚と平行な方向から照明し、ステップＳ６にてリード端子列１６またはリード端子列１７の各々のリード端子の端子脚と直交する方向から照明する。そこで、ステップＳ２にてＩＣ方向を事前に判別しておくことが好ましい。電子部品１５の位置は、ステップＳ１で取得したＣＡＤデータからの情報等の検査対象を示す信号に基づいて所定位置を特定する。検査対象の電子部品を照明装置３０にて照明し、カメラ２０にて撮像する。カメラ２０にて撮像した画像データは、画像処理装置５０の図示しないに画像認識回路にて画像処理を行ってリード端子列１６，１７の方向を検出する。   In step S2, the IC direction of the electronic component (IC) 15 is determined. By determining the IC direction, the direction of the lead terminal rows 16 and 17 extending to the side of the electronic component 15 can be determined. In the present embodiment, illumination is performed from a direction parallel to the terminal leg of each lead terminal row 16 or lead terminal row 17 in step S5 described later, and lead terminal row 16 or lead terminal row in step S6. Illumination is performed from a direction orthogonal to the terminal leg of each of the 17 lead terminals. Therefore, it is preferable to determine the IC direction in advance in step S2. The position of the electronic component 15 specifies a predetermined position based on a signal indicating an inspection object such as information from the CAD data acquired in step S1. The electronic component to be inspected is illuminated by the illumination device 30 and imaged by the camera 20. Image data captured by the camera 20 is subjected to image processing by an image recognition circuit (not shown) of the image processing device 50 to detect the direction of the lead terminal rows 16 and 17.

ステップＳ３にて、リード端子列１６，１７のいずれかの端子列と、第１光源列もしくは第２光源列が平行か否かの判別を行なう。平行でないときにはステップＳ４の処理を行なう。ステップＳ４の処理は、リード端子列１６，１７のいずれかの端子列と、第１光源列もしくは第２光源列が平行となるようにワーク台１０をｘ−ｙ方向および／または回転させて、カメラ２０の撮像位置に検査対象のＩＣ１５を移動させる。   In step S3, it is determined whether one of the lead terminal arrays 16 and 17 is parallel to the first light source array or the second light source array. If not parallel, the process of step S4 is performed. In the process of step S4, the work table 10 is rotated in the xy direction and / or so that one of the lead terminal rows 16 and 17 is parallel to the first light source row or the second light source row, The inspection target IC 15 is moved to the imaging position of the camera 20.

Ｓ３のステップにて平行と判断した後、又はＳ４のステップにて平行とした後に、検査対象の電子部品（ＩＣ）１５の照明と撮像を行なう。最初にＳ５のステップを実施し、更にＳ６のステップを実施する。Ｓ５のステップは、一対の第１光源列３１，３１を点灯するサブステップＳ５１と、一対の第２光源列３２，３２を消灯するサブステップＳ５２と、サブステップＳ５１およびＳ５２の状態を維持したままカメラ２０にて撮像を行なうサブステップＳ５３を有し、Ｓ５３にて撮像した画像信号をＡＤ変換回路５４にて信号処理した後に第１メモリ回路５１に画像信号を記憶する。Ｓ６のステップは、一対の第２光源列３２，３２を点灯するサブステップＳ６１と、一対の第１光源列３１，３１を消灯するサブステップＳ６２と、サブステップＳ６１およびＳ６２の状態を維持したままカメラ２０にて撮像を行なうサブステップＳ６３を有し、Ｓ６３にて撮像した画像信号をＡＤ変換回路５４にて信号処理した後に第２メモリ回路５２に画像信号を記憶する。   After it is determined that the object is parallel in step S3 or parallel in step S4, the electronic component (IC) 15 to be inspected is illuminated and imaged. First, step S5 is performed, and step S6 is further performed. In step S5, the sub-step S51 for turning on the pair of first light source rows 31 and 31, the sub-step S52 for turning off the pair of second light source rows 32 and 32, and the sub-steps S51 and S52 are maintained. The camera 20 has a sub-step S53 for imaging, and the image signal captured in S53 is subjected to signal processing by the AD conversion circuit 54 and then stored in the first memory circuit 51. In step S6, sub-step S61 for turning on the pair of second light source rows 32, 32, sub-step S62 for turning off the pair of first light source rows 31, 31, and sub-steps S61 and S62 are maintained. The camera 20 has a sub-step S63 for capturing an image, and the image signal captured in S63 is subjected to signal processing by the AD conversion circuit 54 and then stored in the second memory circuit 52.

次いでＳ７のステップにて画像検査を行なう。画像検査は、Ｓ５にて記憶した第１メモリ信号とＳ６にて記憶した第２メモリ信号を画像合成回路５５にて合成画像の信号を形成し、合成画像信号を形成する。   Next, an image inspection is performed in step S7. In the image inspection, the first memory signal stored in S5 and the second memory signal stored in S6 are combined with the image combining circuit 55 to form a composite image signal to form a composite image signal.

ここで、本発明においてはＳ５とＳ６の両方のステップにおいて検査箇所となるリード端子に、リード端子脚と平行方向および直交方向の異なる２方向から照明光をリード端子に照射している。第１の照明状態であるＳ５の場合においては、電子部品（ＩＣ）１５はリード端子脚と平行な方向から照射され図４（ａ）のように観察される。一方、第２の照明状態であるＳ６の場合においては、の電子部品（ＩＣ）１５はリード端子脚と直交する方向から照射され図４（ｂ）のように観察される。よって、異物がリード端子上に存在していた場合には、異物の陰および異物からの反射光が、Ｓ５の場合とＳ６の場合とでは異なる位置に認識される。したがって、Ｓ７のステップの画像検査においては、Ｓ５またはＳ６の何れかのサブステップにて異物が認識されているので、その合成画像は、何れかのサブステップで認識された異物が存在する状態の画像が得られることになる。特に、異物が透明性の高い異物の場合には、照明光源３０にて照明したリード端子からの反射光が生じ、異物と同様の明るさとなるため誤判定となる可能性が高い。しかしながら、本実施の形態においてはリード端子脚と平行方向および直交方向の２方向から照明しており、リード端子がより一層明るくなると同時にリード端子間の明るさが暗くなる。よって、異物とリード端子間のコントラストが鮮明となりリード端子間に位置する異物の発見が容易となる。   In the present invention, the lead terminal is irradiated with illumination light from two different directions parallel to and orthogonal to the lead terminal leg in the steps S5 and S6. In the case of S5 which is the first illumination state, the electronic component (IC) 15 is irradiated from a direction parallel to the lead terminal leg and observed as shown in FIG. On the other hand, in the case of S6 which is the second illumination state, the electronic component (IC) 15 is irradiated from a direction orthogonal to the lead terminal leg and observed as shown in FIG. Therefore, when a foreign object is present on the lead terminal, the shadow of the foreign object and the reflected light from the foreign object are recognized at different positions in S5 and S6. Therefore, in the image inspection in step S7, since the foreign matter is recognized in any of the substeps of S5 or S6, the composite image is in a state where the foreign matter recognized in any of the substeps exists. An image will be obtained. In particular, when the foreign matter is a highly transparent foreign matter, reflected light from the lead terminal illuminated by the illumination light source 30 is generated, and the brightness is the same as that of the foreign matter, so there is a high possibility of erroneous determination. However, in the present embodiment, illumination is performed from two directions parallel to and orthogonal to the lead terminal legs, and the lead terminals become much brighter and at the same time the brightness between the lead terminals becomes dark. Therefore, the contrast between the foreign substance and the lead terminal becomes clear, and the foreign substance located between the lead terminals can be easily found.

次にＳ８のステップにて異物判定を行なう。図７は異物が存在していた場合の合成画像による画像イメージを画像化したもので、○にて囲んだ部分に異物が存在する。異物判定は、基準メモリ回路５３に予め記憶しておいた基準画像信号と、Ｓ７にて得られた合成画像信号を比較して判定回路５６にて判定する。基準画像信号は、異物が存在しない状態におけるリード端子列１６，１７の状態の画像信号である。両者の互いに同一位置における濃淡画像を演算処理し、判定回路５６にてあらかじめ設定した濃淡データの差をカウントし、濃淡差が所定の連続数にて得られれば異物付着と判定する。   Next, foreign matter determination is performed in step S8. FIG. 7 is an image of a composite image obtained when a foreign object is present. The foreign object exists in a portion surrounded by a circle. Foreign matter determination is performed by the determination circuit 56 by comparing the reference image signal stored in advance in the reference memory circuit 53 with the composite image signal obtained in S7. The reference image signal is an image signal in a state of the lead terminal rows 16 and 17 in a state where no foreign matter exists. The gray images at the same position are calculated and counted, the difference between the gray data set in advance by the determination circuit 56 is counted, and if the gray level difference is obtained in a predetermined continuous number, it is determined that the foreign matter is attached.

ステップＳ８にて異物が存在しないと判定した場合には、Ｓ９のステップに移って検査を終了する。また、ステップＳ８にて異物が存在すると判定した場合には、Ｓ１０のステップに移行する。Ｓ１０のステップに移行した場合には、検査対象である電子部品１５に異物が存在すると判断し、異物検出の信号を出力して検査を終了する。   If it is determined in step S8 that no foreign matter exists, the process proceeds to step S9 and the inspection is terminated. If it is determined in step S8 that there is a foreign object, the process proceeds to step S10. When the process proceeds to step S10, it is determined that a foreign object is present in the electronic component 15 to be inspected, a foreign object detection signal is output, and the inspection is terminated.

上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。例えば、本実施の形態においてはワーク台１０を移動および回転させるものとしたが、検査対象の電子部品の実装位置にロボットでカメラ２０および照明装置３０を移動させるものとしても良い。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。   The above embodiment is merely an example in all respects. The present invention is not construed as being limited to these descriptions. For example, although the work table 10 is moved and rotated in the present embodiment, the camera 20 and the illumination device 30 may be moved by a robot to the mounting position of the electronic component to be inspected. The present invention can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main features thereof.

本発明に係るリード端子の異物検査装置によれば、異物検査精度を簡易な構成にて高めることができ、検査コストを低減することができる。したがって、プリント基板に搭載したＩＣ部品の検査装置に限らず、リード端子列を有する各種電子部品を搭載した製品に適用できる。   According to the foreign substance inspection apparatus for lead terminals according to the present invention, the foreign substance inspection accuracy can be increased with a simple configuration, and the inspection cost can be reduced. Therefore, the present invention can be applied not only to an inspection device for IC components mounted on a printed circuit board but also to products mounted with various electronic components having lead terminal arrays.

１ 異物検査装置
１０ ワーク台
１１ 基台
１２ 架台
１５ 電子部品
１６，１７ リード端子列
１８ プリント基板
２０ カメラ（撮像装置）
２１ モニタ
３０ 照明光源
３１ 第１光源列
３１ａ，３１ｂ 第１光源発光部
３２ 第２光源列
３２ａ，３２ｂ 第２光源発光部
３３ 中央開口部
３４ 環状部
４０ 点灯制御装置
５０ 画像処理装置
５１ 第１メモリ回路
５２ 第２メモリ回路
５３ 基準メモリ回路
５４ ＡＤ変換回路
５５ 画像合成回路
５６ 判定回路
５７ 照明開始信号出力回路
５８ 撮像開始信号出力回路
５９ 方向判別回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Foreign object inspection apparatus 10 Work stand 11 Base 12 Mounting stand 15 Electronic component 16, 17 Lead terminal row 18 Printed circuit board 20 Camera (imaging device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Monitor 30 Illumination light source 31 1st light source row | line | column 31a, 31b 1st light source light emission part 32 2nd light source row | line | column 32a, 32b 2nd light source light emission part 33 Central opening part 34 Annular part 40 Lighting control apparatus 50 Image processing apparatus 51 1st memory Circuit 52 Second memory circuit 53 Reference memory circuit 54 AD conversion circuit 55 Image composition circuit 56 Determination circuit 57 Illumination start signal output circuit 58 Imaging start signal output circuit 59 Direction determination circuit

Claims (2)

複数のリード端子が並列した列状のリード端子列を有する電子部品を載置するワーク台と、電子部品を照明する照明光源と、照明光源の点灯制御装置と、撮像装置と、撮像装置にて撮影された画像を処理する画像処理装置とを備えたリード端子の異物検査装置であって、
前記撮像装置は、前記ワーク台の鉛直方向上方に設けられ、
前記照明光源は、開口部と、開口部を挟んで対向する一対の第１光源列および第２光源列とを備えており、
前記開口部は、前記撮像装置と前記ワーク台の間であって、前記リード端子列と前記撮像装置を結ぶ直線上に位置しており、
前記点灯制御装置は、第１光源列の点灯と第２光源列の点灯を切換えるスイッチング回路を備え、
前記第１光源列と、前記第２光源列とが直交しており、
前記画像処理装置は、リード端子列の撮影画像データを入力しＡＤ変換を行い濃淡画像データを出力するＡＤ変換回路と、
あらかじめ設定したリード端子列の基準画像を記憶する基準メモリ回路と、
前記照明光源、前記撮像装置および前記電子部品の相対的位置関係が同じ状態において、第１光源列を点灯し第２光源列を非点灯としたときのリード端子列の撮像画像を記憶する第１メモリ回路、および第２光源列を点灯し第１光源列を非点灯としたときのリード端子列の撮像画像を記憶する第２メモリ回路と、
前記第１メモリ回路と第２メモリ回路の合成画像信号と、基準メモリ回路とを照合する判定回路とを備え、
前記第１メモリ回路および前記第２メモリ回路に記憶された画像信号は、デジタル化した濃淡画像データを微分処理を行なって濃度の変化点が強調されるように処理されており、
前記判定回路は、前記基準メモリ回路に記憶された画像信号に対して、前記合成画像の画像信号が所定の閾値を超えるデータ変化が認められた場合に異物付着と判定することを特徴とするリード端子の異物検査装置。
In a work table on which an electronic component having a row of lead terminals arranged in parallel with a plurality of lead terminals, an illumination light source that illuminates the electronic component, a lighting control device for the illumination light source, an imaging device, and an imaging device A lead terminal foreign matter inspection device comprising an image processing device for processing a photographed image,
The imaging device is provided vertically above the work table,
The illumination light source includes an opening and a pair of a first light source array and a second light source array facing each other with the opening interposed therebetween,
The opening is located between the imaging device and the work table, on a straight line connecting the lead terminal row and the imaging device,
The lighting control device includes a switching circuit that switches between lighting of the first light source row and lighting of the second light source row,
The first light source row and the second light source row are orthogonal to each other,
The image processing apparatus includes an AD conversion circuit that inputs captured image data of a lead terminal array, performs AD conversion, and outputs grayscale image data;
A reference memory circuit for storing a reference image of a lead terminal array set in advance;
A first image that stores a picked-up image of a lead terminal row when the first light source row is turned on and the second light source row is not lit in a state where the relative positional relationship among the illumination light source, the imaging device, and the electronic component is the same. A second memory circuit that stores a captured image of the lead terminal row when the second light source row is turned on and the first light source row is not turned on;
A determination circuit for comparing a composite image signal of the first memory circuit and the second memory circuit and a reference memory circuit ;
The image signals stored in the first memory circuit and the second memory circuit are processed so that density change points are emphasized by differentiating the digitized grayscale image data,
The decision circuit, to the stored image signal to the reference memory circuit, characterized that you determined foreign matter adhesion when an image signal of the synthesized image data change exceeding a predetermined threshold is observed Foreign matter inspection device for lead terminals.
前記第１光源列にはＬＥＤを光源とする第１光源発光部が前記ワーク台に対して傾斜した光軸を備えて設置され、前記第２光源列にはＬＥＤを光源とする第２光源発光部が前記ワーク台に対して傾斜した光軸を備えて設置され、
前記第１光源発光部は、前記撮像装置からみた平面視において、当該光源発光部の光軸が、リード端子列の一つにおけるリード端子脚の延伸方向と平行な方向から照射する、ことを特徴とする請求項１に記載のリード端子の異物検査装置。 The first light source array is provided with a first light source light emitting section having an LED as a light source, with an optical axis inclined with respect to the work table, and the second light source array has a second light source emission using the LED as a light source. The part is installed with an optical axis inclined with respect to the work table,
The first light source light emitting section irradiates the optical axis of the light source light emitting section from a direction parallel to the extending direction of the lead terminal legs in one of the lead terminal rows in a plan view as viewed from the imaging device. The lead terminal foreign matter inspection apparatus according to claim 1.
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