JPH01284744A - 電子部品の検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は、電子部品をプリント基板に実装する前の前
工程などで、電子部品のリードを検査するために用いる
電子部品の検査装置に関するものである。

【従来の技術】

検査対象となる電子部品の代表例を第５図〜第７図にお
いて説明する。この電子部品１は薄板状の平面が矩形を
なすものであり４つの側面部分（以下４辺という）から
それぞれ複数のり一ド２が突出している。 このような電子部品をプリント基板に実装する前にリー
ド２のピッチＰｉや長さ（正確にはリード接合面３の長
さ）ｊｉｌさらにはリードの水平部分が他のリードの水
平部分からどれだけ浮き上ってしまっているかを表す浮
き量ｈｉなどが定められた値を満足するかどうかが検査
される。これらの値は電子部品がプリント基板に正確に
装着されるために必要なものである。 第３図は、例えば特願昭６１−２４７２０７号に記載さ
れた従来の電子部品の検査装置を示す斜視図である。 １１はロポッ１−からなる搬送機構であり、この搬送機
構１１は、機台１２の後部上に配設した左右方向（ｙ方
向）に直線往復動する第１アーム１３と、このアーム１
３上に配設した前後方向（Ｘ方向）に直線往復動する第
２アーム１４と、第２ア°−ム１４の先端部に支持され
て上下方向に往復動する搭載ヘッド１５とを備え、この
搭載ヘッド１５にこれを縦軸回りに９０°ずつ回転させ
る回転モータ１６が連結されている。なお、搭載ヘッド
１５は後述の位置決め装置１８の吸着ヘッド１７と同様
に図示しない排気装置に接続されている。 上記位置決め装置１８は機台１２の高さの低い前部に設
けられ対向する爪１９．２０の２組がモータによって回
動するねじ軸２１，２２の互いに反対方向のねじにそれ
ぞれねし嵌合され、爪１９゜２０が図示しない固定部材
にねじ軸２１．２２の軸方向に沿う直線移動が可能なよ
うに、係合されている。また、ねじ軸２１，２２はＸｐ
Ｙ方向に互いに直交して立体交差され、さらに一方の組
の爪１９は幅が広く、他方の組の爪２０は幅が狭く形成
され、上端部が吸着ヘッド１７の外側方にそれぞれ配置
されている。２３，２４は機台１２の前部に設けた画像
計測装置であり、画像計測装置２３．２４は、第３図に
も示すように、機台１２上の位置決め装置１８両側方に
固定した支脚２５゜２６上部にねじ軸２７．２８が回動
可能に設けられ、ねじ軸２７．２８に搭載台２９．３０
がねし嵌合され、ねじ軸２７．２８の外端部にモータ３
１．３２が連結され、モータ３１，３２の正逆回転によ
ってねじ軸２７．２８を介して位置決め装置２３．２４
に対する搭載台２９．３０の距離が調整されるように構
成されている。搭載台２９゜３０上には工業用テレビカ
メラからなろ撮像機３３．３４が下向きに傾斜してそれ
ぞれ固定され、撮像機３３．３４と対向するランプから
なる光源３５．３６が支脚２５，２６に上向きに傾斜し
てそれぞれ固定され、光源３５，３６の光軸はそれぞれ
固定され、光ａ３５，３６の光軸はそれぞれが吸着ヘッ
ド１７上に水平に吸着された電子部品１のリード２部を
経て撮像機３３，３４の光軸と一致している。なお、第
１図中３７，３８は機台１２の前後方向中間部上に設け
られた電子部品１の収納部である。 次に、以上のように構成された従来の電子部品の検査′
装置の動作について説明する。 まず、搬送機構１１によって収納部３７に収納された第
５図に示す電子部品１の上面４を搭載ヘッド１５に吸着
させ、電子部品１を位置決め装置１８の吸着へラド１フ
上に搬入、載置し、搭載ヘッド１５による吸着を解除す
る。次に、位置決め装置１８のモータの正回転によって
開いている爪１９．２０をねじ軸２１．２２を介して閉
方向に移動させ、電子部品１の各側辺のリード２を２組
の対向する爪１９，２０で両側からそれぞれ押付け、電
子部品１の吸着ヘッド１７に対する位置ずれ、回転方向
のずれを修正して電子部品１を位置決めする。その後、
電子部品１の下面を吸着へラド１７で吸着保持した状態
で搭載ヘッド１５が２方向に下降し電子部品１の上面４
を再び吸着し保持する。次に吸着ヘッド１７が吸着を解
除すると同時に２組の爪１９．２０が位置決めを解除し
、搭載ヘッド１５は電子部品１を水平に吸着した状態で
検査位置まで上昇する。 さらに電子部品１の形状寸法に応じ、画像計測装置２３
，２４の撮像機３３，３４と光源３５゜３６の光軸上に
電子部品１のリード２が位置するように、電子部品１を
吸着ヘッド１７によって移動させ、さらに電子部品１の
寸法に応じ画像計測装置２３，２４のモータ３１，３２
の駆動によりねじ軸２７．２８を介して撮像機３３．３
４を搭載台２９．３０と共に光軸方向の前後に移動させ
て焦点合せを行う。２＠の光軸上のリード２ば光源３５
，３６からの光を遮断するために、撮像機３３．３４に
陰影を結び、この陰影を撮像機３３゜３４で検出するこ
とによりリードのピッチＰｉと浮き量ｈ１を計測する。 ４辺のうち２辺のり一ド２の検査後、搭載ヘッド１５が
電子部品１を９０゜回転させて、残る他の２辺のリード
２の検査を上述した手順と同様にして行う。また、計測
したリード２のピッチＰｉと浮き量ｈｉを予めプログラ
ムされたピッチの基準値と浮き量の許容量とを比較する
ことでリード２の良否判定を行い、検査後の電子部品１
は搬送機構１１の動作により、良品と不良品とに判別さ
れ分けられて収納部３８に収納する。

【発明が解決しようとする課題】

従来の電子部品の検査装置は、前述のように構成されて
いるので、第７図に示す電子部品１のリード２の浮きＪ
ｌ　ｈ　ｉとピッチＰｉしか検査できず、リード２のリ
ード接合面３の長さＪｉは検査ができない。よって電子
部品１をプリント基板に実装する工程においてブリッジ
などのはんだ付不良や、リード２とプリント基板の接合
部の強度が低下するなどの実装信頼性を低下させるとい
う問題があった。さらに画像計測装置が２台しかないた
めに、電子部品１の２辺のり一ド２の検査後、搭載ヘッ
ド１５が吸着保持した電子部品１を９０°回転する必要
がある。このとき、生じる電子部品１の回転ずれが浮き
量とピッチ精度の計測誤差を与え、精度の高い検査がで
きない。また、同時に４辺のり一ド２を検査できないの
で第８図に示すような電子部品１のモールド上面４とリ
ード接合面５が形成する平面とがΔθなる角度で傾いて
いるなどの場合は、リード接合面５の形状精度がよく良
品であっても、第９図に示すモニタ６に映し出される陰
影画像を基にしてリード形状精度を検査するために、傾
きによる計測差Δｈ　＝　Ｌ　ｓｉｎΔθを浮き量ｈｉ
として計測してしまうので精度の高い検査ができないと
いう問題点があった。また位置決めの際にリード２に爪
１９，２０が接触して、リード２を変形させ、はなたば
しい場合には破損させることもあった。 この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、電子部品１のモールド上面４とリード接合
面５の平行度が悪くても電子部品１のり一ド２の浮き量
とピッチ精度が高精度に検査できるばかりではなく、リ
ード接合面長さも高精度に計測でき、リードを変形等せ
ずに位置決めができる電子部品の検査装置を得ることを
目的とする。

【課題を解決するための手段】

この発明の電子部品の検査装置は、４辺から複数のリー
ドが突出した電子部品の上面を吸着して保持する搭載ヘ
ッドと、前記搭載ヘッドを３次元空間内で移動し水平面
内で回動することにより前記電子部品を慶送し検査位置
に位置決めする搬送機構と、位置決めされた電子部品を
中心にして概略水平面内で４方から囲む４！ｌの光学的
な計測装置であって各計測装置は前記電子部品を通り電
子部品の上面に対して傾斜した光軸を有しこの先軸の一
端に光源を他端に撮像機を対向して配置した側面計測装
置と、電子部品の下方に光源と電子部品からの反射光を
受ける撮像機とを配置した平面計測装置と、前記平面計
測装置の計測結果により前記電子部品の水平面内位置修
正を前記搬送機構に指令するｆｆｉ制御装置と、前記側
面計測装置と平面計測装置の計測結果により前記リード
の浮き量、ピッチ、長さの量を計測し電子部品が良品か
不良品かを判別する判別装置とを備えるようにしたもの
である。

【作　　用】

４組の計測装置からなる側面計測装置を備えたことによ
り、従来のように電子部品を９０”回転する必要がなく
、各リードの浮き量ｈ１が認められるもののこの浮き量
ｈｉが４辺において直線的に連続しており各リードの接
合面が全体として同一面内にある場合には判別装置によ
り電子部品は良品と判別されうる。なお従来は４辺のリ
ードの浮き量ｈｉを同時に計測することができなかった
ので、以上のような判別は困難であった。 また、電子部品の下方に光源と電子部品からの反射光を
受ける撮像機とを配置した平面計測装置を備えたことに
よりリードの長さ　（リード接合面の長さ）を計測でき
る。のみならず電子部品の検査位置の修正を、この平面
計測装置の計測結果により制御装置を経て搬送機構に指
令することができ、従来のように爪が電子部品に直接接
触することも避けられる。

【実施例】

以下、この発明の一実施例を図について説明する。 第１図及び第２図において、従来例を示す第３図と同一
符号は同一または相当部分を示す。第１図において、電
子部品の検査装置の機台１２上にはＸ方向に従来と同様
の光学的な計測装置２３゜２４が設けられている。この
Ｘ方向に直交するＸ方向にさらに２組の計測装置４１．
４２が設けられている。従って合計４組の光学的な計測
装置が、電子部品１を中心にして概略水平面上で四方に
設けられることになる。この計測装置４１，４２は従来
の電子部品の検査装置の計測装置２３，２４と同様に支
＃４３，４４、適宜の手段で直線移動可能な搭載台４５
，４６、搭載台４５．４６を直線移動させるためのモー
タ４７，４８から構成されている。さらに搭載台４５．
４６には工業用テレビカメラからなる撮像ｇ１４９，５
０が下向きに傾斜してそれぞれ固定されている。撮像機
４９゜５０に対向するようにして、ランプからなる光源
５１．５２が上向きに傾斜してそれぞれ支脚４３゜４４
に固定されている。従来と同様に組になる光源５１．５
２と映像機４９．５０とは共通の光軸５３．５４を有す
る。この光軸５３，５４は、中心の電子部品１を通り、
電子部品１の上面４に対して傾斜したものとなっている
。これら４組の計測装置は全体として側面計測装置を構
成する。 これら４組の計測装置の中央であって電子部品１の下方
には、平面計測装置６０が配置されろ。 この平面計測装置６０は第２図に示すような’Ｊ　−ド
接合面３に光を照射するための例丸ば反射板６１を有す
る光源６２と、リード接合面３からの後述する反射光６
３を受け、適宜手段によって焦点圧ｆ４調整可能な撮像
機６４から構成されている。 この平面計測装置は制御装置６５に接続され、この制御
装置６５から前記搬送機構１１に対し電子部品１の水平
面内における位置の修正を行うように指令するようにな
っている。図中６６は撮像機のとらえた電子部品１の撮
像を表すモニタである。 なお、この実施例の上述した以外の構成は第３図に示す
従来の電子部品の検査装置と同様である。 次に、以上のように構成された電子部品の検査装置の動
作について説明する。 まず、収納部３７に収納された第５図に示す電子部品１
のモールド４の上面を搭載ヘッド１５に吸着させる。次
に搬送機構１１によって電子部品１を平面計測装置の上
方に移動させる。前記電子部品１に対して撮像機６４の
焦点を適宜の手段で合わせるとともに第２図に示される
ように光源６２は光を照射する。電子部品１に照射され
た光の反射光６３を撮像機６４が受光し、電子部品１の
リード２の形状を検査するため予め制御装置６５にてプ
ログラムされた基準と比較し、上記吸着された電子部品
１との位置との水平面内のＸまたはＸ方向のずれ量、水
平面内の回転ずれ量を計測する。 制御装置６５は前記位置ずれ量と回転ずれｌの計測値の
補正情報を基に搬送機構１１に指令を与え、搬送機構１
１　（吸着ヘッド１５のモータ１６を含む）がはたらき
、電子部品１のリード２が対向する光源３５，３６，５
１，５２と撮＠＠３３゜３４．４５，４６の光軸７１，
７２，５３，５４を遮断する検査位置へと位置修正を行
う。電子部品１の位置修正後、前記平面計測装置６０で
、前記位置ずれ量、回転ずれ量を計測する方法と同様に
して、第９図に示すリード接合面３の長さｌｉを計測す
る。また４組の対向する光源３５，３６゜５１．５２と
撮像機３３，３４，４９，５０からなる側面計測装置２
３，２４，４１，４２によってリード２のピッチＰｉと
浮き量ｈ１を従来の検査装置と同様な方法で計測する。 次いでこれらのリード接合面３の長さ１１、ピッチＰｉ
及び浮き量ｈｉの計測値から判別装置６７が電子部品１
の良品、不良品の判別を行う。このとき、４辺を同時に
計測できるため、各方面の計測結果を総合的に判定する
ことにより従来の方法では検査することのできなかった
リード全体の傾きの方向性の良否の判別もする。すなわ
ち、例えば浮き量ｈ１（ｉ＝１．２，３−）が直線的に
変化し、この変化が４辺において連続しているため、全
体として各リードの接合面が同−傾斜回内にあると判定
されるときは、電子部品は良品として判別される。 良品及び不良品に分けて搬送機構１１により、それぞれ
収納部３８に収納する。 なお、この平面計測装置の６０は電子部品の下方に光源
を有するのみならず上方にも光源を有するものとしてよ
い。このとき上方の光源は電子部品の位置ずれ及び回転
ずれのみを計測することに使用される。下方の光源はリ
ード長さを計測するために使用される。また、撮像機は
テレビカメラではな（、適宜のものを用いてもよい。 【発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、対向した撮像
機と光源を４組設けたことにより、電子部品を９０°回
転する必要もなく、電子部品のモールド面とリード接合
面の平行度の影響を受けることなく、４辺同時にリード
浮き量とピッチが高精度に検査できるばかりでなく、電
子部品の検査位置下方にさらに１１１の光源と撮影機を
配置したことによりリード接合面の長さも判別できると
いう効果がある。また上記１組の光源と撮像機により、
基準となる検査位置に対する搭載ヘッドに吸着された電
子部品の位置ずれ、回転ずれも計測できるので、従来の
ような爪によってリードを変形や破損することなく検査
位置の修正が行える効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の電子部品の検査装置の一実施例を示
す斜視図、第２図は第１図の要部を表す説明図、第３図
は従来の電子部品の検査装置を示す斜視図、第４図は第
３図の要部を示す説明図、第５図は検査対象の一例を示
す電子部品の斜視図、第６図は第５図の平面図、第７図
は第６図の側面図、第８図は吸着ヘッドに吸着された電
子部品の側面図、第９図は第８図のモニタ＠像を表す図
である。 １・・電子部品、２・リード、４・モールド上面、３・
リード接合面、１１−・搬送機構、１５　搭載ヘッド、
２３，２４，４１．４２・・計測装置、３３．３４，４
９，５０，６４−・撮像機、３５，３６．５１，５２，
６２・・・光源、３？、３８・・収納部、６６・・モニ
タ、６５・制御装置、６７−・判別装置。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　４辺から複数のリードが突出した電子部品の上面を吸
   着して保持する搭載ヘッドと、前記搭載ヘッドを３次元
   空間内で移動し水平面内で回動することにより前記電子
   部品を搬送し検査位置に位置決めする搬送機構と、位置
   決めされた電子部品を中心にして概略水平面内で４方か
   ら囲む４組の光学的な計測装置であって、各計測装置は
   前記電子部品を通り電子部品の上面に対して傾斜した光
   軸を有しこの光軸の一端に光源を、他端に撮像機を対向
   して配置した側面計測装置と、電子部品の下方に光源と
   電子部品からの反射光を受ける撮像機とを配置した平面
   計測装置と、前記平面計測装置の計測結果により前記電
   子部品の水平面内位置修正を前記搬送機構に指令する制
   御装置と、前記側面計測装置と平面計測装置の計測結果
   により前記リードの浮き量、ピッチ、長さの値を計測し
   電子部品が良品か不良品かを判別する判別装置とを備え
   た電子部品の検査装置。