半田付け部位外観検査装置及び半田付け部位外観検査方法
【課題】半田の厚さに関係なくツノ不良及びブリッジ不良の判定を簡便かつ精度良く行う。
【解決手段】画像入力手段１２が、カメラ１の撮像したプリント基板の半田付け部位のＲＧＢカラー画像を取得し、画像変換手段１３がＨＳＶ色空間画像に変換する。半田領域抽出手段１４はＲＧＢカラー画像をＨＳＶ色空間画像と比較して半田領域を抽出し、ランド領域抽出手段１５はパターンマッチング用モデルデータ作成手段１１の作成したモデルデータでＲＧＢカラー画像をパターンマッチングしてランド領域を特定する。不良判定手段１６は、半田領域とランド領域の差領域に基づいて良否判定を行う。
【解決手段】画像入力手段１２が、カメラ１の撮像したプリント基板の半田付け部位のＲＧＢカラー画像を取得し、画像変換手段１３がＨＳＶ色空間画像に変換する。半田領域抽出手段１４はＲＧＢカラー画像をＨＳＶ色空間画像と比較して半田領域を抽出し、ランド領域抽出手段１５はパターンマッチング用モデルデータ作成手段１１の作成したモデルデータでＲＧＢカラー画像をパターンマッチングしてランド領域を特定する。不良判定手段１６は、半田領域とランド領域の差領域に基づいて良否判定を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、撮像画像を用いた画像処理により、半田付け部位の良否を判定する半田付け部位外観検査装置及びその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント基板上の半田付け部位の良否検査方法として、例えば特許文献１のように、ライン光源を用いた光切断法により半田フィレットの厚さを求めて良否判定する方法がある。この方法では、先ず、線状のスリット光を半田付け部位に投光して撮像し、画像処理により、半田付け部位表面にスリット光で描かれた光切断像を検出し、半田付け部位をスリット光に沿って切断した断面形状を推定する。続いて、推定した半田付け部位の断面形状特徴（フィレット厚み等）を計数し、予め設定した判定閾値と比較して、形状の良否判定を行うようにしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公昭６３−９６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の半田付け部位外観検査方法は以上のように構成されているので、微小なツノ不良及びブリッジ不良では半田付け部位の厚みが薄い場合があり、この場合は光切断法を用いて良否判定を行っても、厚みが計測できず正確に良否を判定することができないという課題があった。
また、微小なツノ不良を検出するためには、ライン光源又はプリント基板を細かく移動させて複数の断面形状を推定する必要があるため、検査に時間と手間がかかってしまうという課題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、半田の厚さに関係なくツノ不良及びブリッジ不良の判定を簡便かつ精度良く行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の請求項１に係る半田付け部位外観検査装置は、検査対象となる半田付け部位を含むプリント基板同士が撮像されたＲＧＢカラー画像を用いて、当該ＲＧＢカラー画像をＨＳＶ色空間画像に変換する画像変換手段と、ＲＧＢカラー画像をＨＳＶ色空間画像と比較して、画像中から半田付け部位を抽出して半田領域に設定する半田領域抽出手段と、予め作成された、各プリント基板のランド部の位置情報に基づいて、画像中からランド部を特定してランド領域に設定するランド領域抽出手段と、半田領域抽出手段が設定した半田領域とランド領域抽出手段が設定したランド領域の差領域を算出し、当該差領域の特徴量に応じて良否を判定する不良判定手段とを備えるものである。
【０００７】
この発明の請求項２に係る半田付け部位外観検査装置は、不良判定手段が、差領域の特徴量として当該差領域に外接する矩形領域の幅を算出し、当該矩形領域の幅が判定用閾値より大きい場合に不良と判定するものである。
【０００８】
この発明の請求項３に係る半田付け部位外観検査装置は、不良判定手段が、不良と判定した差領域について、さらに特徴量に応じてブリッジ不良とツノ不良を判別するものである。
【０００９】
この発明の請求項４に係る半田付け部位外観検査装置は、不良判定手段が、差領域の特徴量として当該差領域に外接する矩形領域の幅を算出し、不良と判定した差領域について、矩形領域の幅が判別用閾値以上の場合にブリッジ不良、未満の場合にツノ不良と判別するものである。
【００１０】
この発明の請求項５に係る半田付け部位外観検査装置は、検査対象となる半田付け部位の略Ｌ字形状の一辺と他辺との交点を始点として、当該各辺と等角度をなす二等分線上に配置され、プリント基板同士の突き当て部に向かって光を照射する照明装置と、二等分線上に配置され、照明装置から光を照射した状態で半田付け部位を撮像するカメラと、カメラのレンズに取り付けられて、各プリント基板の板表面で反射される光を遮断する偏光フィルタとを備え、画像変換手段は、カメラが撮像したＲＧＢカラー画像を用いるものである。
【００１１】
この発明の請求項６に係る半田付け部位外観検査方法は、検査対象となる半田付け部位を含むプリント基板同士が撮像されたＲＧＢカラー画像を用いて、当該ＲＧＢカラー画像をＨＳＶ色空間画像に変換する画像変換ステップと、ＲＧＢカラー画像をＨＳＶ色空間画像と比較して、画像中から半田付け部位を抽出して半田領域に設定する半田領域抽出ステップと、予め作成された、各プリント基板のランド部の位置情報に基づいて、画像中からランド部を特定してランド領域に設定するランド領域抽出ステップと、半田領域抽出ステップで設定した半田領域とランド領域抽出ステップで設定したランド領域の差領域を算出し、当該差領域の特徴量に応じて良否を判定する不良判定ステップとを備えるものである。
【００１２】
この発明の請求項７に係る半田付け部位外観検査方法は、不良判定ステップでは、差領域の特徴量として当該差領域に外接する矩形領域の幅を算出し、当該矩形領域の幅が判定用閾値より大きい場合に不良と判定するものである。
【００１３】
この発明の請求項８に係る半田付け部位外観検査方法は、不良判定ステップで不良と判定した差領域について、さらに特徴量に応じてブリッジ不良とツノ不良を判別するツノ・ブリッジ不良判別ステップを備えるものである。
【００１４】
この発明の請求項９に係る半田付け部位外観検査方法は、ツノ・ブリッジ不良判別ステップでは、差領域の特徴量として当該差領域に外接する矩形領域の幅を算出し、不良判定ステップで不良と判定した差領域について、矩形領域の幅が判別用閾値以上の場合にブリッジ不良、未満の場合にツノ不良と判別するものである。
【発明の効果】
【００１５】
この発明の請求項１，２，５，６，７によれば、ＲＧＢカラー画像をＨＳＶ色空間画像と比較して画像中から半田付け部位を抽出して半田領域に設定し、各プリント基板のランド部の位置情報に基づいて画像中からランド部を特定してランド領域に設定し、半田領域とランド領域の差領域の特徴量に応じて良否を判定するようにしたので、Ｌ字形状の半田付け部位の検査を行う際に半田の厚さに関係なく不良部分を抽出して良否を判定することができるため、半田付け部位の不良判定を簡便かつ精度良く行うことができる。
【００１６】
この発明の請求項３，４，８，９によれば、不良と判定された差領域について、さらに特徴量に応じてブリッジ不良とツノ不良を判別するようにしたので、不良の要因を精度良く判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の実施の形態１に係る半田付け部位外観検査装置の構成を示す概略図である。
【図２】図１に示す半田付け部位外観検査装置において撮像したＲＧＢカラー画像であり、図２（ａ）は偏光フィルタ３を使用しない場合、図２（ｂ）は偏光フィルタ３を使用した場合を示す。
【図３】図１に示す画像処理装置５の構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態１のパターンマッチング用モデルデータ作成手段１１の動作を説明するフローチャートである。
【図５】パターンマッチング用モデルデータ作成手段１１がモデルデータ作成に用いる未半田プリント基板６ａ，７ａのＲＧＢカラー画像を示す。
【図６】実施の形態１の画像処理装置５の動作を説明するフローチャートである。
【図７】画像処理装置５の検出対象となるＲＧＢカラー画像の一例である。
【図８】半田領域抽出手段１４が抽出した半田領域の一例を示すＲＧＢカラー画像である。
【図９】半田領域抽出手段１４が決定した配線パターン１４１とランド領域１４２の位置関係を示すＲＧＢカラー画像である。
【図１０】不良判定手段１６が算出した差領域１５１，１５２の一例を示すＲＧＢカラー画像である。
【図１１】不良判定手段１６が不良領域をツノ不良かブリッジ不良か判別する方法を説明するＲＧＢカラー画像である。
【図１２】プリント基板６，７が横方向にずれた状態に接合された例を示すＲＧＢカラー画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る半田付け部位外観検査装置の構成を示す概略図である。この半田付け部位外観検査装置は、カメラ１、レンズ２、偏光フィルタ３、照明装置４及び画像処理装置５を備え、プリント基板６，７を突き当てた突き当て部にあるランド部を引き半田により半田接合した断面Ｌ字形状の半田付け部位のツノ及びブリッジ不良を検出するものである。なお、半田は鉛フリー半田でもよい。また、以下の説明では、プリント基板６，７の基板の色は緑とする。
【００１９】
図１に示す半田付け部位外観検査装置では、不図示の保持部材により、半田接合したプリント基板６，７を保持し、これら２枚のプリント基板６，７と等角度をなす２等分線上に照明装置４及びカメラ１を配置する。照明装置４には、拡散板付きのリング照明（白色光源）を用いることとし、プリント基板６，７の検査範囲を照らす。さらに、プリント基板６，７の基板表面で反射した光が撮像画像に映り込まないように偏光フィルタ３の偏光方向を調整してレンズ２前に設置し、カメラ１でプリント基板６，７を撮像する。カメラ１には、カラーカメラを用いることとし、ＲＧＢカラー画像（赤色、緑色、青色成分）を出力する。
【００２０】
図２（ａ）に偏光フィルタ３を使用せずに撮像したＲＧＢカラー画像を示し、図２（ｂ）に偏光フィルタ３を使用して撮像したＲＧＢカラー画像を示す。図面は白黒画像であるが、実際のＲＧＢカラー画像上では基板の色は緑である。ただし、図２（ａ）のプリント基板６，７の半田付け部位１０１と図２（ｂ）のプリント基板６，７の半田付け部位１０３とで形状が異なるのは、偏光フィルタ３の有無ではなく、異なるプリント基板を撮像したＲＧＢカラー画像だからである。
フラックスが塗布された半田をプリント基板のランド部に半田付けすると、半田のフラックスが基板表面に残るので、そのフラックスに照明装置４の光が反射して撮像画像に映り込んでしまう場合がある。図２（ａ）に示す映り込み１０２は、後述の半田領域抽出手段１４による画像処理でノイズとなるため、撮像時に偏光フィルタ３の偏光方向を調整して映り込む光を遮断しておき、Ｓ／Ｎを向上させる。
【００２１】
図３は、図１に示す画像処理装置５の内部構成を示すブロック図である。この画像処理装置５は、後述のパターンマッチングに用いるモデルデータ（位置情報）を事前作成するパターンマッチング用モデルデータ作成手段１１と、カメラ１が撮像したＲＧＢカラー画像を取得する画像入力手段１２と、ＲＧＢカラー画像をＨＳＶ色空間画像（色相、彩度、明度成分）に変換する画像変換手段１３と、ＲＧＢカラー画像とＨＳＶ色空間画像を比較してプリント基板６，７の半田付け部位を画像上の半田領域として抽出する半田領域抽出手段１４と、パターンマッチング用モデルデータを用いてプリント基板６，７のランド部をＲＧＢカラー画像上で特定し、ランド領域に設定するランド領域抽出手段１５と、半田領域及びランド領域からツノ及びブリッジ不良を検出する不良判定手段１６とを備える。
【００２２】
次に、図４に示すフローチャートを用いて、パターンマッチング用モデルデータ作成手段１１によるパターンマッチング用モデルデータの作成方法を説明する。図５は、半田付けがされていないプリント基板６，７（以下、未半田プリント基板６ａ，７ａ）を、図１に示す半田付け部位外観検査装置のカメラ１で撮像したＲＧＢカラー画像である。
パターンマッチング用モデルデータ作成手段１１は、図５のＲＧＢカラー画像に対して、プリント基板６上のランド部の位置を特定するためのテンプレートを設定する（ステップＳＴ１）。図５の例では、ランド部の近傍にある配線パターンをテンプレート１１１に設定する。続いてパターンマッチング用モデルデータ作成手段１１は、未半田プリント基板６ａの複数のランド部をランド領域１１２に設定し（ステップＳＴ２）、さらに、テンプレート１１１とランド領域１１２の位置関係を設定する（ステップＳＴ３）。
【００２３】
パターンマッチング用モデルデータ作成手段１１は、上記同様、未半田プリント基板７ａのＲＧＢカラー画像に対しても、プリント基板７上のランド部の位置を特定するためのテンプレートを設定し（ステップＳＴ４）、未半田プリント基板７ａのランド部をランド領域に設定し（ステップＳＴ５）、さらに、テンプレートとランド領域の位置関係を設定する（ステップＳＴ６）。
パターンマッチング用モデルデータ作成手段１１は、プリント基板６ａ，７ａに対して設定したテンプレートとランド領域の設定情報からモデルデータを生成し、保存する（ステップＳＴ７）。
【００２４】
次に、図６に示すフローチャートを用いて、画像処理装置５によるツノ及びブリッジ不良の検出方法を説明する。
先ず、画像入力手段１２が、カメラ１が撮像したプリント基板６，７のＲＧＢカラー画像を取得する（ステップＳＴ１１）。続いて、画像変換手段１３が、画像入力手段１２が取得したＲＧＢカラー画像をＨＳＶ色空間画像に変換する（ステップＳＴ１２、画像変換ステップ）。
【００２５】
図７に、画像処理装置５の検出対象となるＲＧＢカラー画像の一例を示す。図７に示すように、プリント基板６，７の突き当て部にある各ランド部には、横方向へ引き半田による半田付けがされて、各半田付け部位１２１が形成された状態である。
半田付け部位１２１の表面は、乱反射面と鏡面性反射面とからなる。このうち、乱反射面はＲＧＢカラー画像のＲ（赤色成分）画像で値が大きく、赤色成分の輝度値が大きい。一方、ＨＳＶ色空間画像のＳ（彩度）画像では値が小さく、鮮やかさがない。また、鏡面性反射面においては、ＲＧＢカラー画像のＲ画像においても、ＨＳＶ色空間画像のＳ画像においても値が小さい。なお、ツノ及びブリッジは乱反射面が主となる。
他方、プリント基板６，７の基板は緑色なので、緑色と補色関係にある赤色、即ちＲＧＢカラー画像のＲ画像では値が非常に小さい。これは、緑色に赤色光源を照射すると輝度値が低くなることと等価である。一方、ＨＳＶ色空間画像のＳ画像では値が大きく、鮮やかである。
【００２６】
以上の特徴を踏まえて、半田領域抽出手段１４が、ＲＧＢカラー画像のＲ画像とＨＳＶ色空間画像のＳ画像を比較し、Ｓ画像においてＲ画像よりも暗い領域、即ち半田付け部位の乱反射面の特徴を有する画像領域と、鏡面性反射面の特徴を有する画像領域を抽出し、半田領域に設定する（ステップＳＴ１３、半田領域抽出ステップ）。図８は、半田領域抽出手段１４が抽出した半田領域１３１の一例を示すＲＧＢカラー画像である。なお、図８では半田領域１３１を明確にするためにハッチングで示す。
【００２７】
以下のステップＳＴ１４〜ＳＴ１７はプリント基板６に対する検出処理であり、ステップＳＴ１８〜ＳＴ２１はプリント基板７に対する検出処理である。図９は、半田領域抽出手段１４が決定した配線パターン１４１とランド領域１４２の位置関係を示すＲＧＢカラー画像である。
先ず、プリント基板６に対する検出処理を行う。ランド領域抽出手段１５は、事前にパターンマッチング用モデルデータ作成手段１１が作成したモデルデータのうち、未半田プリント基板６ａについてのテンプレートを用いて、ＲＧＢカラー画像とパターンマッチングを行い、プリント基板６の配線パターン１４１の位置を決定する（ステップＳＴ１４）。
続いてランド領域抽出手段１５は、モデルデータのうち、未半田プリント基板６ａについてのテンプレートとランド領域の位置関係を、配線パターン１４１の位置に当てはめて、プリント基板６のランド領域１４２の位置を決定する（ステップＳＴ１５）。
ステップＳＴ１４，ＳＴ１５がランド領域抽出ステップである。
【００２８】
続いて不良判定手段１６が、半田領域抽出手段１４が設定したＲＧＢカラー画像の半田領域１３１から、ランド領域抽出手段１５が設定したランド領域１４２を引いて集合論的差領域（以下、差領域）を求める（ステップＳＴ１６）。図１０は、不良判定手段１６が算出した差領域１５１，１５２の一例を示すＲＧＢカラー画像である。なお、図１０では差領域１５１，１５２を明確にするためにハッチングで示す。
続いて不良判定手段１６は、差領域１５１，１５２にそれぞれ外接する矩形領域を計算し、矩形領域の特徴量（幅、面積等）が判定用閾値より大きければ、ツノ又はブリッジが発生した不良領域と判定する（ステップＳＴ１７）。
ステップＳＴ１６，ＳＴ１７が不良判定ステップである。
【００２９】
次に、プリント基板７に対する検出処理を行う。プリント基板６の場合と同様に、ランド領域抽出手段１５がモデルデータを用いたパターンマッチングによりプリント基板７のランド領域の位置を決定し（ステップＳＴ１８，ＳＴ１９、ランド領域抽出ステップ）、不良判定手段１６が半田領域とランド領域の差領域を求めて不良領域か否か判定する（ステップＳＴ２０，ＳＴ２１、不良判定ステップ）。
【００３０】
最後に、不良判定手段１６は、不良領域がツノ不良か、又はブリッジ不良かを判別する（ステップＳＴ２２、ツノ・ブリッジ不良判別ステップ）。図１１は、不良判定手段１６が不良領域をツノ不良かブリッジ不良か判別する方法を説明するＲＧＢカラー画像である。予め、隣り合うランド部間の幅を元に判別用閾値を算出して、不良判定手段１６に設定しておく。不良判定手段１６は、不良領域の引き半田方向の最大幅１６１，１６２を算出して、最大幅１６１，１６２が閾値以上であればブリッジ不良、閾値未満であればツノ不良と判別する。図１１の例では、最大幅１６１が閾値以上なので、不良領域１６３がブリッジ不良と判別され、最大幅１６２は閾値未満なので、不良領域１６４はツノ不良と判別される。
【００３１】
２枚のプリント基板６，７を突き当てた突き当て部に半田付け部位がある場合、例えば図１２に示すように、プリント基板６のランド部とプリント基板７のランド部が横方向にずれて接合していたとしても、プリント基板６，７それぞれパターンマッチングを行って各ランド部の位置を設定するのでツノ及びブリッジ不良の検出を行うことができる。
【００３２】
また、上記説明では、プリント基板６，７を突き当てた突き当て部に半田付け部位があるため、プリント基板６に対してステップＳＴ１４〜ＳＴ１７の検出処理を、プリント基板７に対してＳＴ１８〜ＳＴ２１の検出処理を行ったが、どちらか一方のプリント基板にしか半田付け部位がない場合には検出処理も一度行えばよいことは言うまでもない。
【００３３】
以上より、実施の形態１によれば、プリント基板６，７同士を突き当てた突き当て部に形成され、各プリント基板６，７のランド部を電気的に接続する断面略Ｌ字形状の半田付け部位の外観検査を行う半田付け部位外観検査装置は、検査対象となる半田付け部位の略Ｌ字形状の一辺と他辺との交点を始点として、当該各辺と等角度をなす二等分線上に配置され、プリント基板６，７の突き当て部に向かって光を照射する照明装置４と、照明装置４からの光を照射した状態で半田付け部位を撮像するカメラ１と、カメラ１のレンズ２に取り付けられて、各プリント基板６，７の基板表面で反射される光を遮断する偏光フィルタ３と、カメラ１が撮像したＲＧＢカラー画像を取得する画像入力手段１２と、ＲＧＢカラー画像をＨＳＶ色空間画像に変換する画像変換手段１３と、ＲＧＢカラー画像とＨＳＶ色空間画像を比較して画像中から半田付け部位を抽出して半田領域に設定する半田領域抽出手段１４と、プリント基板６，７の配線パターンとランド部の位置関係を示すパターンマッチング用モデルデータを作成するパターンマッチング用モデルデータ作成手段１１と、予め作成されたモデルデータに基づいて、画像中からランド部を特定してランド領域に設定するランド領域抽出手段１５と、半田領域とランド領域の差領域を算出し、当該差領域に外接する矩形領域の幅を算出し、矩形領域の幅が判定用閾値より大きい場合に不良と判定する不良判定手段１６とを備えるように構成した。
このため、エリア方式のカメラ１で一度に各半田付け部位を撮像することができるため、手間がかからず、かつ、検査時間の短縮を実現することができる。また、撮像時に偏光フィルタ３を用いればノイズ除去を行うこともできる。
また、ＲＧＢカラー画像とＨＳＶ色空間画像を比較して半田領域を抽出して良否判定するため、半田付け部位の厚さに関係なく、微小なツノ不良及びブリッジ不良を精度良く検出することができる。
【００３４】
また、上記実施の形態１によれば、不良判定手段１６が、不良と判定した差領域（不良領域）について、矩形領域の幅が判別用閾値以上の場合にブリッジ不良、判別用閾値未満の場合にツノ不良と判別するように構成した。このため、半田付け部位の不良がツノ不良かブリッジ不良か判別することができ、不良の要因を精度良く判別することができる。
【００３５】
なお、上記実施の形態１では、プリント基板６，７の突き当て部のＬ字形状の半田付け部位を良否判定対象としたが、これに限定されるものではなく、１枚のプリント基板上に鉛フリー半田を用いてリード線やコネクタ線を引き半田した半田付け部位のツノ不良及びブリッジ不良を検出することもできる。この場合には、カメラ１の撮像方向と照明装置４の照射方向のなす角度を４５度程度になるように、カメラ１と照明装置４をプリント基板上に配置して、偏光フィルタ３で照明の映り込みを除去する必要がある。
【符号の説明】
【００３６】
１ カメラ
２ レンズ
３ 偏光フィルタ
４ 照明装置
５ 画像処理装置
６，７ プリント基板
６ａ，７ａ 未半田プリント基板
１１ パターンマッチング用モデルデータ作成手段
１２ 画像入力手段
１３ 画像変換手段
１４ 半田領域抽出手段
１５ ランド領域抽出手段
１６ 不良判定手段
１０１，１０３ 半田付け部位
１０２ 映り込み
１１１ テンプレート
１１２ ランド領域
１２１ 半田付け部位
１３１ 半田領域
１４１ 配線パターン
１４２ ランド領域
１５１，１５２ 差領域
１６１，１６２ 最大幅
１６３，１６４ 不良領域
【技術分野】
【０００１】
この発明は、撮像画像を用いた画像処理により、半田付け部位の良否を判定する半田付け部位外観検査装置及びその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント基板上の半田付け部位の良否検査方法として、例えば特許文献１のように、ライン光源を用いた光切断法により半田フィレットの厚さを求めて良否判定する方法がある。この方法では、先ず、線状のスリット光を半田付け部位に投光して撮像し、画像処理により、半田付け部位表面にスリット光で描かれた光切断像を検出し、半田付け部位をスリット光に沿って切断した断面形状を推定する。続いて、推定した半田付け部位の断面形状特徴（フィレット厚み等）を計数し、予め設定した判定閾値と比較して、形状の良否判定を行うようにしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公昭６３−９６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の半田付け部位外観検査方法は以上のように構成されているので、微小なツノ不良及びブリッジ不良では半田付け部位の厚みが薄い場合があり、この場合は光切断法を用いて良否判定を行っても、厚みが計測できず正確に良否を判定することができないという課題があった。
また、微小なツノ不良を検出するためには、ライン光源又はプリント基板を細かく移動させて複数の断面形状を推定する必要があるため、検査に時間と手間がかかってしまうという課題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、半田の厚さに関係なくツノ不良及びブリッジ不良の判定を簡便かつ精度良く行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の請求項１に係る半田付け部位外観検査装置は、検査対象となる半田付け部位を含むプリント基板同士が撮像されたＲＧＢカラー画像を用いて、当該ＲＧＢカラー画像をＨＳＶ色空間画像に変換する画像変換手段と、ＲＧＢカラー画像をＨＳＶ色空間画像と比較して、画像中から半田付け部位を抽出して半田領域に設定する半田領域抽出手段と、予め作成された、各プリント基板のランド部の位置情報に基づいて、画像中からランド部を特定してランド領域に設定するランド領域抽出手段と、半田領域抽出手段が設定した半田領域とランド領域抽出手段が設定したランド領域の差領域を算出し、当該差領域の特徴量に応じて良否を判定する不良判定手段とを備えるものである。
【０００７】
この発明の請求項２に係る半田付け部位外観検査装置は、不良判定手段が、差領域の特徴量として当該差領域に外接する矩形領域の幅を算出し、当該矩形領域の幅が判定用閾値より大きい場合に不良と判定するものである。
【０００８】
この発明の請求項３に係る半田付け部位外観検査装置は、不良判定手段が、不良と判定した差領域について、さらに特徴量に応じてブリッジ不良とツノ不良を判別するものである。
【０００９】
この発明の請求項４に係る半田付け部位外観検査装置は、不良判定手段が、差領域の特徴量として当該差領域に外接する矩形領域の幅を算出し、不良と判定した差領域について、矩形領域の幅が判別用閾値以上の場合にブリッジ不良、未満の場合にツノ不良と判別するものである。
【００１０】
この発明の請求項５に係る半田付け部位外観検査装置は、検査対象となる半田付け部位の略Ｌ字形状の一辺と他辺との交点を始点として、当該各辺と等角度をなす二等分線上に配置され、プリント基板同士の突き当て部に向かって光を照射する照明装置と、二等分線上に配置され、照明装置から光を照射した状態で半田付け部位を撮像するカメラと、カメラのレンズに取り付けられて、各プリント基板の板表面で反射される光を遮断する偏光フィルタとを備え、画像変換手段は、カメラが撮像したＲＧＢカラー画像を用いるものである。
【００１１】
この発明の請求項６に係る半田付け部位外観検査方法は、検査対象となる半田付け部位を含むプリント基板同士が撮像されたＲＧＢカラー画像を用いて、当該ＲＧＢカラー画像をＨＳＶ色空間画像に変換する画像変換ステップと、ＲＧＢカラー画像をＨＳＶ色空間画像と比較して、画像中から半田付け部位を抽出して半田領域に設定する半田領域抽出ステップと、予め作成された、各プリント基板のランド部の位置情報に基づいて、画像中からランド部を特定してランド領域に設定するランド領域抽出ステップと、半田領域抽出ステップで設定した半田領域とランド領域抽出ステップで設定したランド領域の差領域を算出し、当該差領域の特徴量に応じて良否を判定する不良判定ステップとを備えるものである。
【００１２】
この発明の請求項７に係る半田付け部位外観検査方法は、不良判定ステップでは、差領域の特徴量として当該差領域に外接する矩形領域の幅を算出し、当該矩形領域の幅が判定用閾値より大きい場合に不良と判定するものである。
【００１３】
この発明の請求項８に係る半田付け部位外観検査方法は、不良判定ステップで不良と判定した差領域について、さらに特徴量に応じてブリッジ不良とツノ不良を判別するツノ・ブリッジ不良判別ステップを備えるものである。
【００１４】
この発明の請求項９に係る半田付け部位外観検査方法は、ツノ・ブリッジ不良判別ステップでは、差領域の特徴量として当該差領域に外接する矩形領域の幅を算出し、不良判定ステップで不良と判定した差領域について、矩形領域の幅が判別用閾値以上の場合にブリッジ不良、未満の場合にツノ不良と判別するものである。
【発明の効果】
【００１５】
この発明の請求項１，２，５，６，７によれば、ＲＧＢカラー画像をＨＳＶ色空間画像と比較して画像中から半田付け部位を抽出して半田領域に設定し、各プリント基板のランド部の位置情報に基づいて画像中からランド部を特定してランド領域に設定し、半田領域とランド領域の差領域の特徴量に応じて良否を判定するようにしたので、Ｌ字形状の半田付け部位の検査を行う際に半田の厚さに関係なく不良部分を抽出して良否を判定することができるため、半田付け部位の不良判定を簡便かつ精度良く行うことができる。
【００１６】
この発明の請求項３，４，８，９によれば、不良と判定された差領域について、さらに特徴量に応じてブリッジ不良とツノ不良を判別するようにしたので、不良の要因を精度良く判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の実施の形態１に係る半田付け部位外観検査装置の構成を示す概略図である。
【図２】図１に示す半田付け部位外観検査装置において撮像したＲＧＢカラー画像であり、図２（ａ）は偏光フィルタ３を使用しない場合、図２（ｂ）は偏光フィルタ３を使用した場合を示す。
【図３】図１に示す画像処理装置５の構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態１のパターンマッチング用モデルデータ作成手段１１の動作を説明するフローチャートである。
【図５】パターンマッチング用モデルデータ作成手段１１がモデルデータ作成に用いる未半田プリント基板６ａ，７ａのＲＧＢカラー画像を示す。
【図６】実施の形態１の画像処理装置５の動作を説明するフローチャートである。
【図７】画像処理装置５の検出対象となるＲＧＢカラー画像の一例である。
【図８】半田領域抽出手段１４が抽出した半田領域の一例を示すＲＧＢカラー画像である。
【図９】半田領域抽出手段１４が決定した配線パターン１４１とランド領域１４２の位置関係を示すＲＧＢカラー画像である。
【図１０】不良判定手段１６が算出した差領域１５１，１５２の一例を示すＲＧＢカラー画像である。
【図１１】不良判定手段１６が不良領域をツノ不良かブリッジ不良か判別する方法を説明するＲＧＢカラー画像である。
【図１２】プリント基板６，７が横方向にずれた状態に接合された例を示すＲＧＢカラー画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る半田付け部位外観検査装置の構成を示す概略図である。この半田付け部位外観検査装置は、カメラ１、レンズ２、偏光フィルタ３、照明装置４及び画像処理装置５を備え、プリント基板６，７を突き当てた突き当て部にあるランド部を引き半田により半田接合した断面Ｌ字形状の半田付け部位のツノ及びブリッジ不良を検出するものである。なお、半田は鉛フリー半田でもよい。また、以下の説明では、プリント基板６，７の基板の色は緑とする。
【００１９】
図１に示す半田付け部位外観検査装置では、不図示の保持部材により、半田接合したプリント基板６，７を保持し、これら２枚のプリント基板６，７と等角度をなす２等分線上に照明装置４及びカメラ１を配置する。照明装置４には、拡散板付きのリング照明（白色光源）を用いることとし、プリント基板６，７の検査範囲を照らす。さらに、プリント基板６，７の基板表面で反射した光が撮像画像に映り込まないように偏光フィルタ３の偏光方向を調整してレンズ２前に設置し、カメラ１でプリント基板６，７を撮像する。カメラ１には、カラーカメラを用いることとし、ＲＧＢカラー画像（赤色、緑色、青色成分）を出力する。
【００２０】
図２（ａ）に偏光フィルタ３を使用せずに撮像したＲＧＢカラー画像を示し、図２（ｂ）に偏光フィルタ３を使用して撮像したＲＧＢカラー画像を示す。図面は白黒画像であるが、実際のＲＧＢカラー画像上では基板の色は緑である。ただし、図２（ａ）のプリント基板６，７の半田付け部位１０１と図２（ｂ）のプリント基板６，７の半田付け部位１０３とで形状が異なるのは、偏光フィルタ３の有無ではなく、異なるプリント基板を撮像したＲＧＢカラー画像だからである。
フラックスが塗布された半田をプリント基板のランド部に半田付けすると、半田のフラックスが基板表面に残るので、そのフラックスに照明装置４の光が反射して撮像画像に映り込んでしまう場合がある。図２（ａ）に示す映り込み１０２は、後述の半田領域抽出手段１４による画像処理でノイズとなるため、撮像時に偏光フィルタ３の偏光方向を調整して映り込む光を遮断しておき、Ｓ／Ｎを向上させる。
【００２１】
図３は、図１に示す画像処理装置５の内部構成を示すブロック図である。この画像処理装置５は、後述のパターンマッチングに用いるモデルデータ（位置情報）を事前作成するパターンマッチング用モデルデータ作成手段１１と、カメラ１が撮像したＲＧＢカラー画像を取得する画像入力手段１２と、ＲＧＢカラー画像をＨＳＶ色空間画像（色相、彩度、明度成分）に変換する画像変換手段１３と、ＲＧＢカラー画像とＨＳＶ色空間画像を比較してプリント基板６，７の半田付け部位を画像上の半田領域として抽出する半田領域抽出手段１４と、パターンマッチング用モデルデータを用いてプリント基板６，７のランド部をＲＧＢカラー画像上で特定し、ランド領域に設定するランド領域抽出手段１５と、半田領域及びランド領域からツノ及びブリッジ不良を検出する不良判定手段１６とを備える。
【００２２】
次に、図４に示すフローチャートを用いて、パターンマッチング用モデルデータ作成手段１１によるパターンマッチング用モデルデータの作成方法を説明する。図５は、半田付けがされていないプリント基板６，７（以下、未半田プリント基板６ａ，７ａ）を、図１に示す半田付け部位外観検査装置のカメラ１で撮像したＲＧＢカラー画像である。
パターンマッチング用モデルデータ作成手段１１は、図５のＲＧＢカラー画像に対して、プリント基板６上のランド部の位置を特定するためのテンプレートを設定する（ステップＳＴ１）。図５の例では、ランド部の近傍にある配線パターンをテンプレート１１１に設定する。続いてパターンマッチング用モデルデータ作成手段１１は、未半田プリント基板６ａの複数のランド部をランド領域１１２に設定し（ステップＳＴ２）、さらに、テンプレート１１１とランド領域１１２の位置関係を設定する（ステップＳＴ３）。
【００２３】
パターンマッチング用モデルデータ作成手段１１は、上記同様、未半田プリント基板７ａのＲＧＢカラー画像に対しても、プリント基板７上のランド部の位置を特定するためのテンプレートを設定し（ステップＳＴ４）、未半田プリント基板７ａのランド部をランド領域に設定し（ステップＳＴ５）、さらに、テンプレートとランド領域の位置関係を設定する（ステップＳＴ６）。
パターンマッチング用モデルデータ作成手段１１は、プリント基板６ａ，７ａに対して設定したテンプレートとランド領域の設定情報からモデルデータを生成し、保存する（ステップＳＴ７）。
【００２４】
次に、図６に示すフローチャートを用いて、画像処理装置５によるツノ及びブリッジ不良の検出方法を説明する。
先ず、画像入力手段１２が、カメラ１が撮像したプリント基板６，７のＲＧＢカラー画像を取得する（ステップＳＴ１１）。続いて、画像変換手段１３が、画像入力手段１２が取得したＲＧＢカラー画像をＨＳＶ色空間画像に変換する（ステップＳＴ１２、画像変換ステップ）。
【００２５】
図７に、画像処理装置５の検出対象となるＲＧＢカラー画像の一例を示す。図７に示すように、プリント基板６，７の突き当て部にある各ランド部には、横方向へ引き半田による半田付けがされて、各半田付け部位１２１が形成された状態である。
半田付け部位１２１の表面は、乱反射面と鏡面性反射面とからなる。このうち、乱反射面はＲＧＢカラー画像のＲ（赤色成分）画像で値が大きく、赤色成分の輝度値が大きい。一方、ＨＳＶ色空間画像のＳ（彩度）画像では値が小さく、鮮やかさがない。また、鏡面性反射面においては、ＲＧＢカラー画像のＲ画像においても、ＨＳＶ色空間画像のＳ画像においても値が小さい。なお、ツノ及びブリッジは乱反射面が主となる。
他方、プリント基板６，７の基板は緑色なので、緑色と補色関係にある赤色、即ちＲＧＢカラー画像のＲ画像では値が非常に小さい。これは、緑色に赤色光源を照射すると輝度値が低くなることと等価である。一方、ＨＳＶ色空間画像のＳ画像では値が大きく、鮮やかである。
【００２６】
以上の特徴を踏まえて、半田領域抽出手段１４が、ＲＧＢカラー画像のＲ画像とＨＳＶ色空間画像のＳ画像を比較し、Ｓ画像においてＲ画像よりも暗い領域、即ち半田付け部位の乱反射面の特徴を有する画像領域と、鏡面性反射面の特徴を有する画像領域を抽出し、半田領域に設定する（ステップＳＴ１３、半田領域抽出ステップ）。図８は、半田領域抽出手段１４が抽出した半田領域１３１の一例を示すＲＧＢカラー画像である。なお、図８では半田領域１３１を明確にするためにハッチングで示す。
【００２７】
以下のステップＳＴ１４〜ＳＴ１７はプリント基板６に対する検出処理であり、ステップＳＴ１８〜ＳＴ２１はプリント基板７に対する検出処理である。図９は、半田領域抽出手段１４が決定した配線パターン１４１とランド領域１４２の位置関係を示すＲＧＢカラー画像である。
先ず、プリント基板６に対する検出処理を行う。ランド領域抽出手段１５は、事前にパターンマッチング用モデルデータ作成手段１１が作成したモデルデータのうち、未半田プリント基板６ａについてのテンプレートを用いて、ＲＧＢカラー画像とパターンマッチングを行い、プリント基板６の配線パターン１４１の位置を決定する（ステップＳＴ１４）。
続いてランド領域抽出手段１５は、モデルデータのうち、未半田プリント基板６ａについてのテンプレートとランド領域の位置関係を、配線パターン１４１の位置に当てはめて、プリント基板６のランド領域１４２の位置を決定する（ステップＳＴ１５）。
ステップＳＴ１４，ＳＴ１５がランド領域抽出ステップである。
【００２８】
続いて不良判定手段１６が、半田領域抽出手段１４が設定したＲＧＢカラー画像の半田領域１３１から、ランド領域抽出手段１５が設定したランド領域１４２を引いて集合論的差領域（以下、差領域）を求める（ステップＳＴ１６）。図１０は、不良判定手段１６が算出した差領域１５１，１５２の一例を示すＲＧＢカラー画像である。なお、図１０では差領域１５１，１５２を明確にするためにハッチングで示す。
続いて不良判定手段１６は、差領域１５１，１５２にそれぞれ外接する矩形領域を計算し、矩形領域の特徴量（幅、面積等）が判定用閾値より大きければ、ツノ又はブリッジが発生した不良領域と判定する（ステップＳＴ１７）。
ステップＳＴ１６，ＳＴ１７が不良判定ステップである。
【００２９】
次に、プリント基板７に対する検出処理を行う。プリント基板６の場合と同様に、ランド領域抽出手段１５がモデルデータを用いたパターンマッチングによりプリント基板７のランド領域の位置を決定し（ステップＳＴ１８，ＳＴ１９、ランド領域抽出ステップ）、不良判定手段１６が半田領域とランド領域の差領域を求めて不良領域か否か判定する（ステップＳＴ２０，ＳＴ２１、不良判定ステップ）。
【００３０】
最後に、不良判定手段１６は、不良領域がツノ不良か、又はブリッジ不良かを判別する（ステップＳＴ２２、ツノ・ブリッジ不良判別ステップ）。図１１は、不良判定手段１６が不良領域をツノ不良かブリッジ不良か判別する方法を説明するＲＧＢカラー画像である。予め、隣り合うランド部間の幅を元に判別用閾値を算出して、不良判定手段１６に設定しておく。不良判定手段１６は、不良領域の引き半田方向の最大幅１６１，１６２を算出して、最大幅１６１，１６２が閾値以上であればブリッジ不良、閾値未満であればツノ不良と判別する。図１１の例では、最大幅１６１が閾値以上なので、不良領域１６３がブリッジ不良と判別され、最大幅１６２は閾値未満なので、不良領域１６４はツノ不良と判別される。
【００３１】
２枚のプリント基板６，７を突き当てた突き当て部に半田付け部位がある場合、例えば図１２に示すように、プリント基板６のランド部とプリント基板７のランド部が横方向にずれて接合していたとしても、プリント基板６，７それぞれパターンマッチングを行って各ランド部の位置を設定するのでツノ及びブリッジ不良の検出を行うことができる。
【００３２】
また、上記説明では、プリント基板６，７を突き当てた突き当て部に半田付け部位があるため、プリント基板６に対してステップＳＴ１４〜ＳＴ１７の検出処理を、プリント基板７に対してＳＴ１８〜ＳＴ２１の検出処理を行ったが、どちらか一方のプリント基板にしか半田付け部位がない場合には検出処理も一度行えばよいことは言うまでもない。
【００３３】
以上より、実施の形態１によれば、プリント基板６，７同士を突き当てた突き当て部に形成され、各プリント基板６，７のランド部を電気的に接続する断面略Ｌ字形状の半田付け部位の外観検査を行う半田付け部位外観検査装置は、検査対象となる半田付け部位の略Ｌ字形状の一辺と他辺との交点を始点として、当該各辺と等角度をなす二等分線上に配置され、プリント基板６，７の突き当て部に向かって光を照射する照明装置４と、照明装置４からの光を照射した状態で半田付け部位を撮像するカメラ１と、カメラ１のレンズ２に取り付けられて、各プリント基板６，７の基板表面で反射される光を遮断する偏光フィルタ３と、カメラ１が撮像したＲＧＢカラー画像を取得する画像入力手段１２と、ＲＧＢカラー画像をＨＳＶ色空間画像に変換する画像変換手段１３と、ＲＧＢカラー画像とＨＳＶ色空間画像を比較して画像中から半田付け部位を抽出して半田領域に設定する半田領域抽出手段１４と、プリント基板６，７の配線パターンとランド部の位置関係を示すパターンマッチング用モデルデータを作成するパターンマッチング用モデルデータ作成手段１１と、予め作成されたモデルデータに基づいて、画像中からランド部を特定してランド領域に設定するランド領域抽出手段１５と、半田領域とランド領域の差領域を算出し、当該差領域に外接する矩形領域の幅を算出し、矩形領域の幅が判定用閾値より大きい場合に不良と判定する不良判定手段１６とを備えるように構成した。
このため、エリア方式のカメラ１で一度に各半田付け部位を撮像することができるため、手間がかからず、かつ、検査時間の短縮を実現することができる。また、撮像時に偏光フィルタ３を用いればノイズ除去を行うこともできる。
また、ＲＧＢカラー画像とＨＳＶ色空間画像を比較して半田領域を抽出して良否判定するため、半田付け部位の厚さに関係なく、微小なツノ不良及びブリッジ不良を精度良く検出することができる。
【００３４】
また、上記実施の形態１によれば、不良判定手段１６が、不良と判定した差領域（不良領域）について、矩形領域の幅が判別用閾値以上の場合にブリッジ不良、判別用閾値未満の場合にツノ不良と判別するように構成した。このため、半田付け部位の不良がツノ不良かブリッジ不良か判別することができ、不良の要因を精度良く判別することができる。
【００３５】
なお、上記実施の形態１では、プリント基板６，７の突き当て部のＬ字形状の半田付け部位を良否判定対象としたが、これに限定されるものではなく、１枚のプリント基板上に鉛フリー半田を用いてリード線やコネクタ線を引き半田した半田付け部位のツノ不良及びブリッジ不良を検出することもできる。この場合には、カメラ１の撮像方向と照明装置４の照射方向のなす角度を４５度程度になるように、カメラ１と照明装置４をプリント基板上に配置して、偏光フィルタ３で照明の映り込みを除去する必要がある。
【符号の説明】
【００３６】
１ カメラ
２ レンズ
３ 偏光フィルタ
４ 照明装置
５ 画像処理装置
６，７ プリント基板
６ａ，７ａ 未半田プリント基板
１１ パターンマッチング用モデルデータ作成手段
１２ 画像入力手段
１３ 画像変換手段
１４ 半田領域抽出手段
１５ ランド領域抽出手段
１６ 不良判定手段
１０１，１０３ 半田付け部位
１０２ 映り込み
１１１ テンプレート
１１２ ランド領域
１２１ 半田付け部位
１３１ 半田領域
１４１ 配線パターン
１４２ ランド領域
１５１，１５２ 差領域
１６１，１６２ 最大幅
１６３，１６４ 不良領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板同士を突き当てた突き当て部に形成され、前記各プリント基板のランド部を電気的に接続する断面略Ｌ字形状の半田付け部位の外観検査を行う半田付け部位外観検査装置であって、
検査対象となる前記半田付け部位を含む前記プリント基板同士が撮像されたＲＧＢカラー画像を用いて、当該ＲＧＢカラー画像をＨＳＶ色空間画像に変換する画像変換手段と、
前記ＲＧＢカラー画像を前記ＨＳＶ色空間画像と比較して、前記画像中から前記半田付け部位を抽出して半田領域に設定する半田領域抽出手段と、
予め作成された、前記各プリント基板のランド部の位置情報に基づいて、前記画像中から前記ランド部を特定してランド領域に設定するランド領域抽出手段と、
前記半田領域抽出手段が設定した半田領域と前記ランド領域抽出手段が設定したランド領域の差領域を算出し、当該差領域の特徴量に応じて良否を判定する不良判定手段とを備えることを特徴とする半田付け部位外観検査装置。
【請求項２】
不良判定手段は、差領域の特徴量として当該差領域に外接する矩形領域の幅を算出し、当該矩形領域の幅が判定用閾値より大きい場合に不良と判定することを特徴とする請求項１記載の半田付け部位外観検査装置。
【請求項３】
不良判定手段は、不良と判定した差領域について、さらに特徴量に応じてブリッジ不良とツノ不良を判別することを特徴とする請求項１記載の半田付け部位外観検査装置。
【請求項４】
不良判定手段は、差領域の特徴量として当該差領域に外接する矩形領域の幅を算出し、不良と判定した前記差領域について、矩形領域の幅が判別用閾値以上の場合にブリッジ不良、未満の場合にツノ不良と判別することを特徴とする請求項３記載の半田付け部位外観検査装置。
【請求項５】
検査対象となる半田付け部位の略Ｌ字形状の一辺と他辺との交点を始点として、当該各辺と等角度をなす二等分線上に配置され、プリント基板同士の突き当て部に向かって光を照射する照明装置と、
前記二等分線上に配置され、前記照明装置から光を照射した状態で前記半田付け部位を撮像するカメラと、
前記カメラのレンズに取り付けられて、前記各プリント基板の板表面で反射される光を遮断する偏光フィルタとを備え、
画像変換手段は、前記カメラが撮像したＲＧＢカラー画像を用いることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の半田付け部位外観検査装置。
【請求項６】
プリント基板同士を突き当てた突き当て部に形成され、前記各プリント基板のランド部を電気的に接続する断面略Ｌ字形状の半田付け部位の外観検査を行う半田付け部位外観検査方法であって、
検査対象となる前記半田付け部位を含む前記プリント基板同士が撮像されたＲＧＢカラー画像を用いて、当該ＲＧＢカラー画像をＨＳＶ色空間画像に変換する画像変換ステップと、
前記ＲＧＢカラー画像を前記ＨＳＶ色空間画像と比較して、前記画像中から前記半田付け部位を抽出して半田領域に設定する半田領域抽出ステップと、
予め作成された、前記各プリント基板のランド部の位置情報に基づいて、前記画像中から前記ランド部を特定してランド領域に設定するランド領域抽出ステップと、
前記半田領域抽出ステップで設定した半田領域と前記ランド領域抽出ステップで設定したランド領域の差領域を算出し、当該差領域の特徴量に応じて良否を判定する不良判定ステップとを備えることを特徴とする半田付け部位外観検査方法。
【請求項７】
不良判定ステップでは、差領域の特徴量として当該差領域に外接する矩形領域の幅を算出し、当該矩形領域の幅が判定用閾値より大きい場合に不良と判定することを特徴とする請求項６記載の半田付け部位外観検査方法。
【請求項８】
不良判定ステップで不良と判定した差領域について、さらに特徴量に応じてブリッジ不良とツノ不良を判別するツノ・ブリッジ不良判別ステップを備えることを特徴とする請求項６記載の半田付け部位外観検査方法。
【請求項９】
ツノ・ブリッジ不良判別ステップでは、差領域の特徴量として当該差領域に外接する矩形領域の幅を算出し、前記不良判定ステップで不良と判定した前記差領域について、矩形領域の幅が判別用閾値以上の場合にブリッジ不良、未満の場合にツノ不良と判別することを特徴とする請求項８記載の半田付け部位外観検査方法。
【請求項１】
プリント基板同士を突き当てた突き当て部に形成され、前記各プリント基板のランド部を電気的に接続する断面略Ｌ字形状の半田付け部位の外観検査を行う半田付け部位外観検査装置であって、
検査対象となる前記半田付け部位を含む前記プリント基板同士が撮像されたＲＧＢカラー画像を用いて、当該ＲＧＢカラー画像をＨＳＶ色空間画像に変換する画像変換手段と、
前記ＲＧＢカラー画像を前記ＨＳＶ色空間画像と比較して、前記画像中から前記半田付け部位を抽出して半田領域に設定する半田領域抽出手段と、
予め作成された、前記各プリント基板のランド部の位置情報に基づいて、前記画像中から前記ランド部を特定してランド領域に設定するランド領域抽出手段と、
前記半田領域抽出手段が設定した半田領域と前記ランド領域抽出手段が設定したランド領域の差領域を算出し、当該差領域の特徴量に応じて良否を判定する不良判定手段とを備えることを特徴とする半田付け部位外観検査装置。
【請求項２】
不良判定手段は、差領域の特徴量として当該差領域に外接する矩形領域の幅を算出し、当該矩形領域の幅が判定用閾値より大きい場合に不良と判定することを特徴とする請求項１記載の半田付け部位外観検査装置。
【請求項３】
不良判定手段は、不良と判定した差領域について、さらに特徴量に応じてブリッジ不良とツノ不良を判別することを特徴とする請求項１記載の半田付け部位外観検査装置。
【請求項４】
不良判定手段は、差領域の特徴量として当該差領域に外接する矩形領域の幅を算出し、不良と判定した前記差領域について、矩形領域の幅が判別用閾値以上の場合にブリッジ不良、未満の場合にツノ不良と判別することを特徴とする請求項３記載の半田付け部位外観検査装置。
【請求項５】
検査対象となる半田付け部位の略Ｌ字形状の一辺と他辺との交点を始点として、当該各辺と等角度をなす二等分線上に配置され、プリント基板同士の突き当て部に向かって光を照射する照明装置と、
前記二等分線上に配置され、前記照明装置から光を照射した状態で前記半田付け部位を撮像するカメラと、
前記カメラのレンズに取り付けられて、前記各プリント基板の板表面で反射される光を遮断する偏光フィルタとを備え、
画像変換手段は、前記カメラが撮像したＲＧＢカラー画像を用いることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の半田付け部位外観検査装置。
【請求項６】
プリント基板同士を突き当てた突き当て部に形成され、前記各プリント基板のランド部を電気的に接続する断面略Ｌ字形状の半田付け部位の外観検査を行う半田付け部位外観検査方法であって、
検査対象となる前記半田付け部位を含む前記プリント基板同士が撮像されたＲＧＢカラー画像を用いて、当該ＲＧＢカラー画像をＨＳＶ色空間画像に変換する画像変換ステップと、
前記ＲＧＢカラー画像を前記ＨＳＶ色空間画像と比較して、前記画像中から前記半田付け部位を抽出して半田領域に設定する半田領域抽出ステップと、
予め作成された、前記各プリント基板のランド部の位置情報に基づいて、前記画像中から前記ランド部を特定してランド領域に設定するランド領域抽出ステップと、
前記半田領域抽出ステップで設定した半田領域と前記ランド領域抽出ステップで設定したランド領域の差領域を算出し、当該差領域の特徴量に応じて良否を判定する不良判定ステップとを備えることを特徴とする半田付け部位外観検査方法。
【請求項７】
不良判定ステップでは、差領域の特徴量として当該差領域に外接する矩形領域の幅を算出し、当該矩形領域の幅が判定用閾値より大きい場合に不良と判定することを特徴とする請求項６記載の半田付け部位外観検査方法。
【請求項８】
不良判定ステップで不良と判定した差領域について、さらに特徴量に応じてブリッジ不良とツノ不良を判別するツノ・ブリッジ不良判別ステップを備えることを特徴とする請求項６記載の半田付け部位外観検査方法。
【請求項９】
ツノ・ブリッジ不良判別ステップでは、差領域の特徴量として当該差領域に外接する矩形領域の幅を算出し、前記不良判定ステップで不良と判定した前記差領域について、矩形領域の幅が判別用閾値以上の場合にブリッジ不良、未満の場合にツノ不良と判別することを特徴とする請求項８記載の半田付け部位外観検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−１５３８９３（Ｐ２０１１−１５３８９３Ａ）
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５１８５（Ｐ２０１０−１５１８５）
【出願日】平成２２年１月２７日（２０１０．１．２７）
【出願人】（０００００６６６６）株式会社山武 (1,808)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２７日（２０１０．１．２７）
【出願人】（０００００６６６６）株式会社山武 (1,808)
【Ｆターム（参考）】
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