專利名稱：檢查裝置以及檢查方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以安裝元件前的基板或已安裝元件的已安裝基板作為被檢查對(duì)象，對(duì)被檢查對(duì)象的測(cè)定要部進(jìn)行光學(xué)檢查的檢查裝置以及檢查方法。
背景技術(shù)：
用于檢查安裝前基板以及已安裝基板的檢查裝置為公眾所知，其中，所述安裝前基板是安裝元件前的基板，例如有利用印刷裝置實(shí)施了焊料的印刷處理的基板，所述已安裝基板是已安裝了元件的基板，例如有在安裝前基板上利用安裝裝置實(shí)施了元件的安裝處理的基板。例如日本專利公開公報(bào)特開平3-48755號(hào)(以下，簡(jiǎn)稱為專利文獻(xiàn)1)中記載的裝置是檢查已安裝基板的裝置，對(duì)已安裝基板上的測(cè)定要部照射激光，接收其反射光來(lái)進(jìn)行高度測(cè)定，或利用照相機(jī)對(duì)包含上述測(cè)定要部的區(qū)域進(jìn)行拍攝來(lái)進(jìn)行檢查。但是，在如上述專利文獻(xiàn)1中記載的裝置那樣對(duì)已安裝基板上的測(cè)定要部照射激光，接收其反射光來(lái)進(jìn)行高度等測(cè)定的情況下，有時(shí)難以高精度地進(jìn)行測(cè)定。例如，在由于其它元件等障礙物而無(wú)法適當(dāng)?shù)亟邮諄?lái)自測(cè)定要部的反射光的情況下，難以高精度地進(jìn)行測(cè)定。另外，即使是不存在障礙物的被檢查對(duì)象(安裝前基板、已安裝基板)，例如根據(jù)被檢查對(duì)象的形狀、顏色或材質(zhì)的分布狀況不同，有時(shí)也會(huì)受到其形狀或分布狀況的影響，使得測(cè)定誤差增大或者測(cè)定本身無(wú)法進(jìn)行。對(duì)此，為了不受上述形狀或分布狀況的影響，考慮設(shè)置多組激光測(cè)定器，使這些激光測(cè)定器從不同方向?qū)Ρ粰z查對(duì)象進(jìn)行測(cè)定。在此情況下，通過(guò)選擇改變這些激光測(cè)定器中要使用的激光測(cè)定器，能夠進(jìn)行高精度的測(cè)定。但是，在這種裝置中，激光測(cè)定器的數(shù)目增加相應(yīng)地使成本上升、控制復(fù)雜化、裝置大型化。另外，在控制裝置動(dòng)作的控制程序中，一般來(lái)講，事先指定要使用的激光測(cè)定器， 因此難以做到能夠根據(jù)上述形狀或分布狀況改變要使用的激光測(cè)定器。對(duì)此，期望一種能夠在不用具備多個(gè)激光測(cè)定器的情況下，高精度地進(jìn)行激光測(cè)定的裝置。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述問(wèn)題，其目的在于提供一種檢查裝置以及檢查方法，在用于進(jìn)行光學(xué)測(cè)定的照射部以及受光部的個(gè)數(shù)最少的情況下(也就是激光測(cè)定器的個(gè)數(shù)最少的情況下)，還能夠高精度地進(jìn)行對(duì)被檢查對(duì)象的測(cè)定要部的光學(xué)測(cè)定。本發(fā)明一方面涉及檢查裝置，以安裝元件之前的安裝前基板和安裝元件之后的已安裝基板中的至少其中之一作為被檢查對(duì)象，對(duì)該被檢查對(duì)象的測(cè)定要部進(jìn)行光學(xué)檢查， 包括照射部，對(duì)所述測(cè)定要部照射光；受光部，將從所述測(cè)定要部反射的來(lái)自所述照射部的光作為反射光而接收；驅(qū)動(dòng)部，使所述照射部以及所述受光部中的至少其中之一與作為所述被檢查對(duì)象的基板相對(duì)移位，來(lái)調(diào)整從所述照射部向所述測(cè)定要部的所述光的入射路徑的始點(diǎn)與從所述測(cè)定要部向所述受光部的所述反射光的反射路徑的終點(diǎn)在俯視觀察時(shí)相向的朝向；拍攝部，拍攝至少包含所述測(cè)定要部的所述被檢查對(duì)象的表面；以及控制部，控制所述驅(qū)動(dòng)部，使所述驅(qū)動(dòng)部根據(jù)所述拍攝部拍攝的圖像調(diào)整所述朝向。本發(fā)明另一方面涉及檢查方法，以安裝元件之前的安裝前基板和安裝元件之后的已安裝基板中的至少其中之一作為被檢查對(duì)象，對(duì)該被檢查對(duì)象的測(cè)定要部進(jìn)行光學(xué)檢查，包括以下工序第一工序，拍攝包含所述測(cè)定要部的所述被檢查對(duì)象的表面；第二工序，從照射部對(duì)所述測(cè)定要部照射光，并且使用受光部接收從所述測(cè)定要部反射的反射光， 來(lái)檢查所述測(cè)定要部；以及第三工序，在所述第二工序之前，判定在所述照射部照射的入射路徑與所述受光部接收從所述測(cè)定要部反射的光的反射路徑之間是否存在障礙物，當(dāng)判定為存在障礙物時(shí)，根據(jù)在所述第一工序拍攝的圖像，將從所述照射部向所述測(cè)定要部的所述光的入射路徑的始點(diǎn)與從所述測(cè)定要部向所述受光部的所述反射光的反射路徑的終點(diǎn)在俯視觀察時(shí)相向的朝向調(diào)整為避免與所述障礙物發(fā)生干涉的方向。在以上述方式構(gòu)成的發(fā)明(檢查裝置以及檢查方法)中，在入射路徑至反射路徑之間存在安裝于被檢查對(duì)象的元件等障礙物的情況下，通過(guò)改變?nèi)肷渎窂降氖键c(diǎn)與反射路徑的終點(diǎn)在俯視觀察時(shí)相向的朝向，能夠在入射路徑和反射路徑中均消除障礙物等的干涉，較好地進(jìn)行光學(xué)測(cè)定。因此，雖然照射部以及受光部分別為最少個(gè)數(shù)，但能夠高精度地進(jìn)行對(duì)被檢查對(duì)象的測(cè)定要部的光學(xué)測(cè)定。作為被檢查對(duì)象的基板可以是安裝元件前的安裝前基板，也可以是在安裝前基板上安裝了元件的已安裝基板。測(cè)定要部可以是作為被檢查對(duì)象的基板本身，也可以是安裝在基板上的元件，或者用于檢查基板和元件的安裝狀態(tài)的部位。另外，障礙物包含妨礙正確測(cè)量的各種情況。再說(shuō)，所述朝向是在俯視觀察時(shí)所述始點(diǎn)和所述終點(diǎn)中的一者為起點(diǎn)，另一者為結(jié)點(diǎn)而形成的方向。在上述結(jié)構(gòu)中，較為理想的是，所述照射部從垂直于所述被檢查對(duì)象的表面的方向?qū)λ鰷y(cè)定要部照射所述光；所述受光部在離開所述光的入射路徑的位置接收所述反射光中的擴(kuò)散反射成分；所述驅(qū)動(dòng)部使所述照射部以及所述受光部圍繞與所述入射路徑同心的軸芯一體地旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。更具體而言，所述照射部從垂直于所述被檢查對(duì)象的表面的方向?qū)λ鰷y(cè)定要部照射所述光；所述受光部在離開所述光的入射路徑的位置接收所述反射光中的擴(kuò)散反射成分；所述驅(qū)動(dòng)部具有使所述照射部以及所述受光部一體地旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的軸芯，該軸芯與所述入射路徑同心，該驅(qū)動(dòng)部能夠使該照射部和該受光部圍繞該軸芯一體地旋轉(zhuǎn)。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過(guò)使照射部以及受光部圍繞與入射路徑同心的軸芯一體地旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，來(lái)調(diào)整入射路徑的始點(diǎn)與反射路徑的終點(diǎn)在俯視觀察時(shí)相向的朝向。此處，由于照射部以及受光部圍繞與入射路徑同心的軸芯一體地旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，所以照射部的照射位置(入射路徑)在朝向調(diào)整后也不發(fā)生變化。因此，無(wú)需再次進(jìn)行相對(duì)于測(cè)定要部的照射部的定位。在上述結(jié)構(gòu)中，較為理想的是，所述照射部以相對(duì)于軸芯傾斜的角度對(duì)所述測(cè)定要部照射所述光，其中，所述軸芯從所述測(cè)定要部向著垂直于所述被檢查對(duì)象的表面的方向延伸；所述受光部在俯視觀察時(shí)與所述照射部夾持所述軸芯的位置接收所述反射光；所述驅(qū)動(dòng)部使所述照射部以及所述受光部圍繞所述軸芯一體地旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。更具體而言，所述驅(qū)動(dòng)部具有使所述照射部以及所述受光部一體地旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的軸芯，該驅(qū)動(dòng)部能夠使該照射部和該受光部圍繞該軸芯一體地旋轉(zhuǎn)；所述照射部從相對(duì)于所述軸芯傾斜的角度的方向?qū)λ鰷y(cè)定要部照射所述光，該軸芯從所述測(cè)定要部向著與所述被檢查對(duì)象的表面垂直的方向延伸；所述受光部處于當(dāng)俯視觀察時(shí)使在該受光部和所述照射部之間配置有所述軸芯的位置接收所述反射光。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)改變?nèi)肷渎窂降氖键c(diǎn)與反射路徑的終點(diǎn)在俯視觀察時(shí)相向的朝向時(shí)，圍繞沿垂直于被檢查對(duì)象的表面的方向延伸的軸芯一體地旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)照射部以及受光部。此處，受光部在俯視觀察時(shí)與所述照射部夾持所述軸芯的位置接收反射光，因此，與軸芯被設(shè)定為與照射部和受光部中的任意其中之一上下相向時(shí)相比，照射部和受光部旋轉(zhuǎn)的半徑變短，從裝置小型化的觀點(diǎn)來(lái)看較為優(yōu)越。此外，關(guān)于這一點(diǎn)，在后面對(duì)比說(shuō)明實(shí)施方式時(shí)進(jìn)行詳細(xì)描述。在上述結(jié)構(gòu)中，較為理想的是，所述控制部根據(jù)所述拍攝部拍攝的圖像求出該被檢查對(duì)象的表面形狀，并且根據(jù)該表面形狀控制所述驅(qū)動(dòng)部以便調(diào)整所述朝向。在上述結(jié)構(gòu)中，較為理想的是，所述檢查裝置還包括存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)所述拍攝部拍攝的所述被檢查對(duì)象的特定的表面形狀的圖像，其中，所述控制部通過(guò)比較所述拍攝部拍攝的所述圖像和所述存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)的所述圖像，來(lái)判定所述拍攝部拍攝的圖像中是否包含所述特定的表面形狀，當(dāng)判定為包含所述特定的表面形狀時(shí)，根據(jù)該特定的表面形狀控制所述驅(qū)動(dòng)部以便調(diào)整所述朝向。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，由于比較存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)的特定的表面形狀的圖像和拍攝部拍攝的圖像，因此能夠高精度地判定是否包含特定的表面形狀。在上述結(jié)構(gòu)中，較為理想的是，所述控制部判定所述表面形狀是否包含臺(tái)階，當(dāng)判定為包含所述臺(tái)階時(shí)，控制所述驅(qū)動(dòng)部將所述朝向調(diào)整為避免該臺(tái)階與所述入射路徑以及所述反射路徑發(fā)生干涉的方向。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，能夠不受臺(tái)階形狀所造成的影響，高精度地進(jìn)行對(duì)被檢查對(duì)象的測(cè)定要部的光學(xué)測(cè)定。在上述結(jié)構(gòu)中，較為理想的是，所述控制部根據(jù)所述拍攝部拍攝的圖像，判定該被檢查對(duì)象是否在表面上包含邊界線，當(dāng)判定為包含所述邊界線時(shí)，控制所述驅(qū)動(dòng)部將所述朝向調(diào)整為避免該邊界線與所述入射路徑發(fā)生干涉的方向。例如，在被檢查對(duì)象表面的顏色的三屬性“色調(diào)”、“彩色飽和度”以及“亮度”中的至少一個(gè)以上不同的情況下，在因兩種顏色互不相同而在二色區(qū)域中產(chǎn)生明暗度或?qū)Ρ榷?contrast)等差異的情況下，或者，在測(cè)定要部的材質(zhì)所引起的色調(diào)不同的情況下，被檢查對(duì)象中包含邊界線。如果存在這種邊界線，即使為平面形狀，也存在對(duì)光學(xué)測(cè)定產(chǎn)生影響的可能性。對(duì)此，當(dāng)被檢查對(duì)象在表面包含邊界線時(shí)，控制驅(qū)動(dòng)部將所述朝向調(diào)整為避免該邊界線與入射路徑發(fā)生干涉的方向， 由此能夠不受顏色或材質(zhì)的影響，高精度地進(jìn)行對(duì)測(cè)定要部的光學(xué)測(cè)定。在上述結(jié)構(gòu)中，較為理想的是，所述檢查裝置還包括存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)有關(guān)所述已安裝基板上的元件的外觀的信息，其中，所述控制部根據(jù)所述存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)的有關(guān)所述元件的外觀的信息和所述拍攝部拍攝的圖像，控制所述驅(qū)動(dòng)部，使所述驅(qū)動(dòng)部沿避免所述入射路徑以及所述反射路徑與所述元件發(fā)生干涉的方向調(diào)整所述朝向。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，入射路徑以及反射路徑與元件不發(fā)生干涉，因此能夠進(jìn)行對(duì)被檢查對(duì)象的測(cè)定要部的測(cè)定。
圖1是模式地表示作為本發(fā)明所涉及的檢查裝置的一實(shí)施方式的外觀檢查裝置的概要結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示圖1所示的外觀檢查裝置的主要電結(jié)構(gòu)的框圖。圖3是表示設(shè)置于圖1所示的外觀檢查裝置的檢查組件的立體圖。
圖4是表示設(shè)置于圖3的檢查組件的激光組件的側(cè)面剖視圖。圖5(A)至(C)是表示在已安裝基板上形成有臺(tái)階的情況的圖。圖6(A)至(C)是表示在已安裝基板的表面上存在材質(zhì)不同的區(qū)域的情況的圖。圖7(A)至(C)是表示在已安裝基板上安裝有高度較高的元件的情況的圖。圖8是表示外觀檢查裝置的檢查動(dòng)作步驟的流程圖。圖9是表示激光測(cè)定準(zhǔn)備處理子程序的流程圖。圖10是表示激光測(cè)定準(zhǔn)備處理子程序的流程圖。圖11是表示激光組件的變形例的側(cè)面剖視圖。圖12是模式地表示激光測(cè)量器的變形例的圖。圖13是比較對(duì)照激光測(cè)量器與軸芯之間的關(guān)系的說(shuō)明圖。圖14是表示激光測(cè)定準(zhǔn)備處理子程序的另一例的流程圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本實(shí)施方式所涉及的外觀檢查裝置100是針對(duì)在印刷基板130上安裝了元件120的已安裝基板110，以光學(xué)方式檢查元件120的安裝狀態(tài)的裝置。在已安裝基板110，在形成有配線圖案(省略圖示)的印刷基板130上的指定位置處配置有集成電路等多個(gè)元件120。在印刷基板130上按指定的圖案涂敷(印刷)的糊狀焊料上配置元件120 的端子部121，以此搭載(安裝)這些元件120。然后，經(jīng)過(guò)焊料的熔融和硬化(冷卻)工序，元件120的端子部121焊料接合(solder bonding)于印刷基板130的配線上，從而元件120在與印刷基板130的指定配線電連接的狀態(tài)下被固定在印刷基板130上。外觀檢查裝置100將元件120的安裝位置和朝向是否合理、相對(duì)于元件120的設(shè)計(jì)位置的位置偏移量是否在容許范圍內(nèi)、端子部121的焊料接合部是否正常等作為元件120的安裝狀態(tài)而進(jìn)行檢查。如上所述，在本實(shí)施方式中，已安裝基板110相當(dāng)于本發(fā)明的“被檢查對(duì)象”。外觀檢查裝置100包括用于搬送已安裝基板110的基板搬送傳送帶10 ；可在基板搬送傳送帶10的上方沿XY方向(水平方向)移動(dòng)的XY機(jī)械手20 ；以及被XY機(jī)械手20 保持的檢查組件30和控制裝置40 (圖2)?；灏崴蛡魉蛶?0能夠沿搬送方向(+X方向側(cè))搬送已安裝基板110，并且在指定的檢查位置處使已安裝基板110停止并保持。另外，基板搬送傳送帶10能夠從指定的檢查位置沿搬送方向(+X方向側(cè))搬送檢查結(jié)束的已安裝基板110，并從外觀檢查裝置100搬出已安裝基板110。XY機(jī)械手20設(shè)置在基板搬送傳送帶10的上方(+Z方向)，例如由使用滾珠絲杠軸和伺服電動(dòng)機(jī)的正交雙軸機(jī)械手構(gòu)成。即，XY機(jī)械手20中，沿X方向延伸的檢查組件支撐部21的X方向的兩端，以該檢查組件支撐部21沿Y方向能夠移動(dòng)的方式被分別沿Y方向延伸的省略圖示的一對(duì)導(dǎo)軌部支撐。具體而言，通過(guò)Y軸電動(dòng)機(jī)22 (圖2)驅(qū)動(dòng)設(shè)置在導(dǎo)軌部上的省略圖示的滾珠絲杠軸(Y軸)，從而使具有與滾珠絲杠軸(Y軸)螺合的省略圖示的滾珠螺母的檢查組件支撐部21沿Y方向移動(dòng)。另外，在檢查組件支撐部21設(shè)置有省略圖示的滾珠絲杠軸(X軸)以及X軸電動(dòng)機(jī)23(圖幻。而且，通過(guò)X軸電動(dòng)機(jī)23驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠軸(X軸)，具有與滾珠絲杠軸(X軸)螺合的省略圖示的滾珠螺母的檢查組件30能夠沿X方向移動(dòng)。通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，XY機(jī)械手20能夠使保持在檢查組件支撐部21上的檢查組件30在基板搬送傳送帶10(已安裝基板110)的上方(+Z方向)沿XY方向(水平方向)移動(dòng)。如圖1以及圖3所示，檢查組件30包括照相組件30a和安裝在照相組件30a的激光組件30b。該照相組件30a包括光學(xué)識(shí)別用照相機(jī)31和照明部32等，激光組件30b包括激光測(cè)量器33等。并且，被保持在檢查組件支撐部21上的檢查組件30通過(guò)XY機(jī)械手20 被移動(dòng)到已安裝基板110上方的指定位置處，通過(guò)光學(xué)識(shí)別用照相機(jī)31和激光測(cè)量器33， 進(jìn)行用于檢查已安裝基板110上的元件120的安裝狀態(tài)的拍攝處理和測(cè)量處理。光學(xué)識(shí)別用照相機(jī)31由設(shè)置有透鏡31a(參照?qǐng)D1)的CCD照相機(jī)等構(gòu)成。光學(xué)識(shí)別用照相機(jī)31設(shè)置在已安裝基板110(基板搬送傳送帶10)的上方(+Z方向)，并且朝下方 (-Z方向)而設(shè)置，以使其拍攝方向大致垂直于已安裝基板110。據(jù)此，光學(xué)識(shí)別用照相機(jī) 31使用從照明部32對(duì)已安裝基板110照射的照明光，從正上方的位置拍攝已安裝基板110 的上表面的二維(平面)圖像。通過(guò)該光學(xué)識(shí)別用照相機(jī)31的拍攝，在后述的白色LED的照明光之下得到與紅色R、綠色G、藍(lán)色B對(duì)應(yīng)的各圖像(R圖像、G圖像以及B圖像)，在紅外LED的照明光之下得到紅外圖像。如上所述，在本實(shí)施方式中，光學(xué)識(shí)別用照相機(jī)31相當(dāng)于本發(fā)明的“拍攝部”。照明部32在頂部形成有開口部的圓頂形狀的蓋部321的內(nèi)面?zhèn)仍O(shè)置多個(gè) LED322(參照?qǐng)D2)而構(gòu)成。并且，在蓋部321的開口部配置光學(xué)識(shí)別用照相機(jī)31，光學(xué)識(shí)別用照相機(jī)31經(jīng)由蓋部321的開口部進(jìn)行對(duì)已安裝基板110的拍攝。在蓋部321的內(nèi)面?zhèn)?，作為L(zhǎng)ED322分別設(shè)置有多個(gè)白色LED以及多個(gè)紅外LED，能夠進(jìn)行白色光照明以及紅外光照明。如圖1以及圖4所示，激光測(cè)量器33包含具有半導(dǎo)體激光器等射出激光的發(fā)光元件的照射部33a ；以及具有光位置檢測(cè)元件的受光部33b。照射部33a對(duì)已安裝基板110 上的測(cè)定要部111從垂直方向照射激光。激光測(cè)量器33對(duì)已安裝基板110上的測(cè)定要部 111大致垂直地從照射部33a照射激光，并且通過(guò)受光部3 接收從測(cè)定要部111反射的反射光之中的擴(kuò)散反射(diffuse reflection)的成分。此時(shí)，通過(guò)受光部3 接收的反射光在光位置檢測(cè)元件上結(jié)成光點(diǎn)(焦點(diǎn))，并檢測(cè)出該光點(diǎn)位置。利用三角法測(cè)距的原理能夠從檢測(cè)出的光點(diǎn)位置計(jì)算出從激光測(cè)量器33到測(cè)定要部111的距離。據(jù)此，基于激光測(cè)量器33與已安裝基板110的已知的位置關(guān)系，能夠測(cè)量在已安裝基板110上的測(cè)定要部111 的高度。此外，在該激光測(cè)量器33中，從照射部33a朝向測(cè)定要部111的激光入射路徑Ll 與從測(cè)定要部111朝向受光部33b的反射光的反射路徑L2所成的角為角度α。該激光測(cè)量器33可旋轉(zhuǎn)地固定在激光組件30b的組件主體35。下面，詳細(xì)描述其結(jié)構(gòu)。在該組件主體35的最上部設(shè)置有旋轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)331。該電動(dòng)機(jī)331例如由伺服電動(dòng)機(jī)構(gòu)成，在本實(shí)施方式中，以90°為單位步進(jìn)地旋轉(zhuǎn)。在該電動(dòng)機(jī)331的電動(dòng)機(jī)軸固定有滑輪332。另一方面，在電動(dòng)機(jī)331的圖4中的左方，設(shè)置有旋轉(zhuǎn)自如地被支撐于組件主體35 的、沿垂直方向延伸的軸333。在該軸333的下端安裝有激光測(cè)量器33，由此，激光測(cè)量器 33通過(guò)軸333繞軸333的軸芯Cl旋轉(zhuǎn)自如地被保持于組件主體35。另外，在軸333上與滑輪332相同高度的位置處固定有滑輪334，在這些滑輪332、334的周圍卷繞有皮帶335。 通過(guò)該皮帶335，電動(dòng)機(jī)331的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力被傳遞到軸333。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，激光測(cè)量器33 繞軸333的軸芯Cl以90°為單位旋轉(zhuǎn)。即，激光測(cè)量器33相對(duì)于組件主體35能夠采取4種不同的方向，也就是箭頭OR所示的“朝向”。換言之，激光測(cè)量器33的入射路徑Ll的始點(diǎn)與反射路徑L2的終點(diǎn)能夠采取俯視觀察時(shí)4種不同的朝向OR。另外，在本實(shí)施方式中，以軸333的軸芯Cl通過(guò)照射部33a與受光部33b的大致中央，即相對(duì)于從照射部33a射出的激光位于受光部3 側(cè)的方式，將激光測(cè)量器33安裝到軸333。通過(guò)采用這種結(jié)構(gòu)，如下面所說(shuō)明的那樣能夠?qū)崿F(xiàn)激光組件30b的小型化。S卩，如圖13所示，也可以采用軸芯Cl與激光測(cè)量器33的配置關(guān)系為任意的結(jié)構(gòu)， 例如軸芯Cl的軸芯線與從照射部33a射出的激光即上述入射路徑Ll的直線一致的結(jié)構(gòu) (圖13上側(cè)的例子)，也就是軸芯Cl與入射路徑Ll同心的結(jié)構(gòu)。但是，若觀察激光測(cè)量器 33的半徑Rr，則在軸芯Cl與入射路徑Ll同心的結(jié)構(gòu)中，半徑Rr為從照射部33a到受光部 33b的距離，而在本實(shí)施方式所涉及的激光組件30b中，如圖13的下側(cè)所示，半徑Rr為從軸芯Cl到照射部33a和從軸芯Cl到受光部33b的距離中較長(zhǎng)的距離(在圖13的例子中是從軸芯Cl到受光部33b的距離)，與圖13上側(cè)的例子相比縮短了距離Rd。這樣，激光測(cè)量器33的半徑Rr在本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中較小，其結(jié)果能夠有效地實(shí)現(xiàn)激光組件30b的小型化。參照?qǐng)D2，對(duì)外觀檢查裝置100的控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。控制外觀檢查裝置100的控制裝置40包括運(yùn)算處理部41、存儲(chǔ)部42、電動(dòng)機(jī)控制部43、通信控制部44、圖像處理部 45、測(cè)量處理部46以及照明控制部47。另外，控制裝置40與包含顯示面板、警告蜂鳴器等的通知組件50以及輸入設(shè)備(觸摸面板、鼠標(biāo)等點(diǎn)擊設(shè)備(pointing device)、鍵盤)60連接，向用戶通知消息或警告，或接受來(lái)自用戶的操作輸入。運(yùn)算處理部41包括執(zhí)行邏輯運(yùn)算的CPU、存儲(chǔ)控制CPU的程序等的ROM (Read Only Memory，只讀存儲(chǔ)器)以及在裝置運(yùn)行中臨時(shí)存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)的RAM (Random Access Memory, 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)等。運(yùn)算處理部41按照存儲(chǔ)在ROM中的程序，通過(guò)電動(dòng)機(jī)控制部43、圖像處理部45、測(cè)量處理部46以及照明控制部47，控制外觀檢查裝置100的各部。另外，通過(guò)通信控制部44執(zhí)行所需的數(shù)據(jù)和程序模塊等的通信。并且，運(yùn)算處理部41使用光學(xué)識(shí)別用照相機(jī)31以及激光測(cè)量器33等進(jìn)行元件120的安裝狀態(tài)的檢查，對(duì)于元件120的端子部121的焊料接合部進(jìn)行合格與否的判定等。存儲(chǔ)部42具有可進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和可由運(yùn)算處理部41讀出的非易失性存儲(chǔ)裝置。在存儲(chǔ)部42中存儲(chǔ)有光學(xué)識(shí)別用照相機(jī)31拍攝的拍攝圖像數(shù)據(jù)、決定已安裝基板 110上的元件120的設(shè)計(jì)位置以及朝向等位置信息的基板CAD數(shù)據(jù)、決定包含已安裝基板 110上的元件120的形狀、尺寸在內(nèi)的有關(guān)外觀的數(shù)據(jù)的元件外觀數(shù)據(jù)庫(kù)等。另外，存儲(chǔ)部 42也可以采用如輔助存儲(chǔ)裝置等的物理上能夠裝卸的結(jié)構(gòu)。電動(dòng)機(jī)控制部43根據(jù)從運(yùn)算處理部41輸出的控制信號(hào)，控制外觀檢查裝置100 的各伺服電動(dòng)機(jī)，即用于沿Y方向移動(dòng)XY機(jī)械手20的Y軸電動(dòng)機(jī)22、用于沿X方向移動(dòng) XY機(jī)械手20的X軸電動(dòng)機(jī)23、用于旋轉(zhuǎn)激光測(cè)量器33的旋轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)331以及用于驅(qū)動(dòng)基板搬送傳送帶10的電動(dòng)機(jī)(省略圖示)等的驅(qū)動(dòng)。另外，電動(dòng)機(jī)控制部43根據(jù)來(lái)自各伺服電動(dòng)機(jī)的編碼器(省略圖示)的信號(hào)，獲取檢查組件30的位置(光學(xué)識(shí)別用照相機(jī)31 的拍攝位置和激光測(cè)量器33的測(cè)定要部111中的至少一方)、激光測(cè)量器33的朝向、照射部33a的位置以及已安裝基板110的位置等信息。通過(guò)電動(dòng)機(jī)控制部43的動(dòng)作獲得的工作(transaction)信息能夠登錄到預(yù)先在存儲(chǔ)部42中設(shè)定的存儲(chǔ)區(qū)域中。
如圖13的下側(cè)所示，在本實(shí)施方式的激光組件30b中，以軸芯Cl平行于入射路徑 Li、且該軸芯Cl配置于照射部33a和受光部3 之間的位置的方式將激光測(cè)量器33安裝到軸333。因此，當(dāng)激光測(cè)量器33旋轉(zhuǎn)時(shí)，從照射部33a照射的激光入射位置發(fā)生變化。對(duì)此，運(yùn)算處理部41根據(jù)測(cè)定要部111和使激光測(cè)量器33旋轉(zhuǎn)時(shí)由電動(dòng)機(jī)控制部43取得的照射部33a的位置，通過(guò)電動(dòng)機(jī)控制部43控制Y軸電動(dòng)機(jī)22以及X軸電動(dòng)機(jī)23，以使照射部33a的激光入射位置與測(cè)定要部111 一致(上下相向)。通信控制部44包括控制用于構(gòu)筑有線或無(wú)線LAN等網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議的模塊、接口 (interface)等。通信控制部44與進(jìn)行已安裝基板110的生產(chǎn)線上的圖外的其它裝置以及生產(chǎn)線整體的控制的圖外的主機(jī)等通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接，具有進(jìn)行信息通信的功能。圖像處理部45根據(jù)從運(yùn)算處理部41輸出的控制信號(hào)，通過(guò)在指定的時(shí)間從光學(xué)識(shí)別用照相機(jī)31讀出拍攝信號(hào)，并且對(duì)讀出的拍攝信號(hào)進(jìn)行指定的圖像處理，從而生成適于識(shí)別已安裝基板110的元件120和焊料接合部的圖像數(shù)據(jù)。測(cè)量處理部46根據(jù)由激光測(cè)量器33檢測(cè)的光點(diǎn)位置，計(jì)算從激光測(cè)量器33到測(cè)定要部111的距離，取得已安裝基板Iio上的測(cè)定要部111的高度。另外，照明控制部47 根據(jù)從運(yùn)算處理部41輸出的控制信號(hào)，在指定的時(shí)間使照明部32的各LED點(diǎn)亮。在本實(shí)施方式中，控制裝置40通過(guò)運(yùn)算處理部41根據(jù)由光學(xué)識(shí)別用照相機(jī)31拍攝的已安裝基板110的圖像來(lái)判定已安裝基板110的測(cè)定要部111的狀態(tài)。另外，控制裝置40根據(jù)運(yùn)算處理部41的判定結(jié)果，通過(guò)電動(dòng)機(jī)控制部43驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)331，據(jù)此控制激光測(cè)量器33的朝向OR。關(guān)于該功能在后面詳細(xì)描述，執(zhí)行該功能的控制裝置40相當(dāng)于本發(fā)明的“控制部”。此處，在說(shuō)明以上述方式構(gòu)成的外觀檢查裝置100的檢查動(dòng)作之前，對(duì)于外觀檢查裝置100中使激光測(cè)量器33旋轉(zhuǎn)的優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)越性等依次進(jìn)行概略說(shuō)明和具體例說(shuō)明。在已安裝基板110的測(cè)定要部111附近，例如圖5㈧至(C)所示那樣存在臺(tái)階， 或者如圖6(A)至(C)所示那樣雖然形狀平坦，但在已安裝基板110的表面存在材質(zhì)不同的區(qū)域，或者如圖7(A)至(C)所示那樣安裝有高度較高的元件120的情況下，根據(jù)入射路徑 Ll或反射路徑L2的相對(duì)于測(cè)定要部111的朝向OR不同，有時(shí)測(cè)定精度會(huì)大幅降低。對(duì)此， 在本實(shí)施方式中，運(yùn)算處理部41根據(jù)光學(xué)識(shí)別用照相機(jī)31的已安裝基板110的拍攝圖像和基板CAD數(shù)據(jù)，判定拍攝圖像中包含的、由激光測(cè)量器33測(cè)定的測(cè)定要部111附近是否存在臺(tái)階。并且，在存在臺(tái)階的情況下，檢測(cè)該臺(tái)階在俯視觀察時(shí)延伸的方向，根據(jù)該方向和當(dāng)前的激光測(cè)量器33的朝向0R，并通過(guò)電動(dòng)機(jī)控制部43控制激光測(cè)量器33的朝向OR。另外，運(yùn)算處理部41根據(jù)光學(xué)識(shí)別用照相機(jī)31拍攝的已安裝基板110的拍攝圖像，判定拍攝圖像中包含的由激光測(cè)量器33測(cè)定的測(cè)定要部111附近的顏色和材質(zhì)中的至少一方的分布狀況。并且，在顏色或材質(zhì)在指定的長(zhǎng)度急劇變化的情況下，檢測(cè)其邊界線及其方向，根據(jù)邊界線的方向和當(dāng)前的激光測(cè)量器33的朝向0R，通過(guò)電動(dòng)機(jī)控制部43控制激光測(cè)量器33的朝向OR。另外，運(yùn)算處理部41使用基板CAD數(shù)據(jù)以及元件外觀數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)光學(xué)識(shí)別用照相機(jī)31拍攝的拍攝圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像識(shí)別，從而識(shí)別已安裝基板110上的元件120，并獲取該元件120的形狀、高度、位置以及方向等。并且，運(yùn)算處理部41根據(jù)獲取的元件120的形狀、高度、安裝位置以及方向等數(shù)據(jù)，以及當(dāng)前的激光測(cè)量器33的朝向、入射路徑Ll與反射路徑L2所成的角度α等數(shù)據(jù)，判定入射路徑Ll或反射路徑L2是否被測(cè)定要部111附近的元件120遮擋。并且，當(dāng)判定為被測(cè)定要部111附近的元件120遮擋時(shí)，判定是否能夠通過(guò)改變激光測(cè)量器33的朝向，避免入射路徑Ll或反射路徑L2被該元件120遮擋。并且， 當(dāng)判定為能夠避免被遮擋時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)控制部43改變激光測(cè)量器33的朝向。在本實(shí)施方式中，判定使測(cè)定要部111的光學(xué)測(cè)定精度降低的因素的有無(wú)，根據(jù)該判定結(jié)果改變激光測(cè)量器33的朝向，來(lái)提高測(cè)定精度。關(guān)于這些具體例，使用圖5、圖6 以及圖7進(jìn)行說(shuō)明。圖5㈧至(C)是表示由于已安裝基板110上存在高度不同的區(qū)域而在其邊界形成臺(tái)階112的情況的圖，其中，圖5(A)、(B)為側(cè)視圖，圖5(C)為圖5(B)的俯視圖。在如上所述形成有臺(tái)階112的情況下，如圖5(A)所示，當(dāng)以從照射部33a向受光部33b的方向上存在臺(tái)階112的方式配置激光測(cè)量器33時(shí)，受到由臺(tái)階112反射的不需要的亂反射光等的影響，測(cè)定精度會(huì)降低。對(duì)此，在此情況下，如圖5(B)、(C)所示，運(yùn)算處理部41改變激光測(cè)量器33的朝向0R，使俯視觀察的臺(tái)階112的邊界線(或輪廓)延伸的方向Dl與從照射部 33a向受光部3 的方向平行。換言之，使俯視觀察的臺(tái)階112的延伸方向平行于包含入射路徑Ll和反射路徑L2的平面。由此，能夠不受臺(tái)階112的影響，防止測(cè)定精度的降低。此外，朝向OR不必一定與俯視觀察的臺(tái)階112的邊界線延伸的方向Dl平行。根據(jù)測(cè)定要部和臺(tái)階的形態(tài)不同，也可以調(diào)整入射路徑Ll和反射路徑L2，使反射路徑L2偏離到臺(tái)階112 的相反一側(cè)?？傊?，臺(tái)階112只要位于能夠避免與入射路徑Ll或反射路徑L2發(fā)生干涉的方向即可。圖6(A)至(C)是表示已安裝基板110的表面上存在材質(zhì)不同的區(qū)域的情況的圖， 其中，圖6(A)、⑶為側(cè)視圖，圖6(C)為圖6(B)的俯視圖。如上所述，在由相互不同的材質(zhì)形成的區(qū)域113a、li;3b相鄰的情況下，如圖6(A)所示，當(dāng)以從照射部33a向受光部33b的方向與區(qū)域113a、li;3b的邊界線113c延伸的方向D2垂直或交叉的方式配置激光測(cè)量器33 時(shí)，會(huì)受到材質(zhì)不同的影響，測(cè)定精度降低。對(duì)此，在此情況下，如圖6(B)、(C)所示，運(yùn)算處理部41改變激光測(cè)量器33的朝向，使邊界線113c延伸的方向D2與從照射部33a向受光部33b的方向平行。換言之，使邊界線113c的延伸方向平行于包含入射路徑Ll和反射路徑L2的平面。由此，能夠不受材質(zhì)不同的影響，防止測(cè)定精度的降低。此外，在圖6(A)至 (C)中表示了材質(zhì)不同的情況，顏色不同的情況也一樣。不過(guò)，作為通過(guò)光學(xué)識(shí)別用照相機(jī) 31拍攝得到的圖像，在材質(zhì)不同的情況和顏色不同的情況下，均同樣地作為二色(明暗)的區(qū)域表示。此外，朝向OR不必一定與俯視觀察的邊界線113c延伸的方向D2平行。根據(jù)測(cè)定要部和臺(tái)階的形態(tài)不同，也可以調(diào)整入射路徑Ll和反射路徑L2，使反射路徑Ll與邊界線 113c之間隔開充分的間隔而錯(cuò)開?？傊?，邊界線113c只要位于能夠避免與入射路徑Ll發(fā)生干涉的方向即可。圖7㈧至(C)是表示已安裝基板110上安裝有高度較高的元件120的情況的圖， 其中，圖7(A)、⑶為側(cè)視圖，圖7(C)為圖7(B)的俯視圖。在如上所述安裝有高度較高的元件120的情況下，如圖7(A)所示，從照射部33a向受光部33b的方向上存在元件120，反射路徑L2被元件120遮擋，無(wú)法進(jìn)行測(cè)定，或者由于元件120反射的不需要的亂反射光等而使測(cè)定精度降低。對(duì)此，在此情況下，如圖7(B)、(C)所示，改變激光測(cè)量器33的朝向，使入射路徑Ll以及反射路徑L2不被元件120遮擋。由此，能夠不受高度較高的元件120的影響，防止測(cè)定精度的降低。下面，參照?qǐng)D8至圖10對(duì)以上述方式構(gòu)成的外觀檢查裝置100的檢查動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。圖8是表示外觀檢查裝置100的檢查動(dòng)作步驟的流程圖。另外，圖9、圖10是表示圖8 的步驟S 12的激光測(cè)定準(zhǔn)備處理子程序的流程圖。首先，在步驟Si，作為被檢查對(duì)象的已安裝基板110被基板搬送傳送帶10搬送到指定的檢查位置并被固定。接著，在步驟S2，由運(yùn)算處理部41通過(guò)電動(dòng)機(jī)控制部43驅(qū)動(dòng)XY 機(jī)械手20，光學(xué)識(shí)別用照相機(jī)31被移動(dòng)到已安裝基板110上的指定的基準(zhǔn)標(biāo)記(fiducial mark)位置的上方。并且，在指定位置處形成的省略圖示的基準(zhǔn)標(biāo)記被光學(xué)識(shí)別用照相機(jī) 31拍攝，并由圖像處理部45生成拍攝圖像數(shù)據(jù)。在步驟S3，基準(zhǔn)標(biāo)記的拍攝圖像數(shù)據(jù)通過(guò)運(yùn)算處理部41被進(jìn)行圖像識(shí)別，從而進(jìn)行已安裝基板110的位置修正。據(jù)此，外觀檢查裝置100的位置坐標(biāo)與已安裝基板110 (基板CAD數(shù)據(jù))上的位置相對(duì)應(yīng)，完成進(jìn)行檢查處理的準(zhǔn)備。以下，在步驟S4至步驟S9，進(jìn)行使用光學(xué)識(shí)別用照相機(jī)31拍攝的已安裝基板110 的拍攝圖像的安裝狀態(tài)檢查處理。在步驟S4，由運(yùn)算處理部41判斷在已安裝基板110上是否存在未進(jìn)行光學(xué)識(shí)別用照相機(jī)31的拍攝的區(qū)域(未拍攝區(qū)域)。即，由于光學(xué)識(shí)別用照相機(jī)31的拍攝范圍(視野)限于一定范圍，因此已安裝基板110的拍攝是分割為多個(gè)指定區(qū)域并分開多次進(jìn)行拍攝的。因此，在步驟S4判斷是否存在未拍攝區(qū)域，當(dāng)存在未拍攝區(qū)域時(shí)(在步驟S4為 “是”)，前進(jìn)到步驟S5。另一方面，當(dāng)已安裝基板110上的全部區(qū)域已被拍攝、不存在未拍攝區(qū)域時(shí)(在步驟S4為“否”)，轉(zhuǎn)移至步驟S10。當(dāng)存在未拍攝區(qū)域時(shí)，在步驟S5，根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部42中的基板CAD數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)XY 機(jī)械手20，光學(xué)識(shí)別用照相機(jī)31被移動(dòng)到用于拍攝下一個(gè)拍攝區(qū)域的指定的圖像檢查位置。然后，在步驟S6，由光學(xué)識(shí)別用照相機(jī)31拍攝已安裝基板110上的指定區(qū)域(檢查區(qū)域)。拍攝圖像通過(guò)圖像處理部45被處理為適于識(shí)別(圖像識(shí)別)的拍攝圖像數(shù)據(jù)， 并被輸出到運(yùn)算處理部41。接著，在步驟S7，運(yùn)算處理部41進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的圖像識(shí)別，從而識(shí)別被拍攝到拍攝圖像數(shù)據(jù)(拍攝區(qū)域)內(nèi)的元件120和焊料接合部等作為檢查對(duì)象的部位(檢查部位)。 然后，對(duì)每個(gè)檢查部位，根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部42中的基板CAD數(shù)據(jù)，檢測(cè)出元件120的安裝位置偏移量(安裝位置相對(duì)于設(shè)計(jì)位置的偏差)和方向、以及端子部121有無(wú)彎曲和立起等。 另外，檢測(cè)出焊料接合部的位置和形狀。當(dāng)圖像識(shí)別完成時(shí)，拍攝圖像數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)到存儲(chǔ)部 42中。然后，在步驟S8，對(duì)拍攝區(qū)域內(nèi)的檢查部位，根據(jù)檢測(cè)出的元件120的位置偏移量以及方向、焊料接合部的位置以及形狀等，進(jìn)行檢查判定(合格與否的判定)。對(duì)焊料接合部，通過(guò)圖像識(shí)別，判別是否為未焊接或焊接偏差、導(dǎo)線浮起等不合格狀態(tài)。另外，對(duì)于根據(jù)從大致垂直上方(+Z方向)拍攝已安裝基板110的拍攝圖像數(shù)據(jù)難以進(jìn)行判別的檢查部位 (焊料接合部)，判定為合格品并作為后述的步驟Sio以后的激光測(cè)定的對(duì)象。因此，通過(guò)該圖像檢查判定，對(duì)檢查部位的合格與否進(jìn)行一次判定，并且為了后述的激光測(cè)定，生成判定為合格品的元件120的位置信息(位置、方向以及位置偏移量等)以及焊料接合部的位置信息等作為圖像處理結(jié)果。
然后，在步驟S9，通過(guò)運(yùn)算處理部41對(duì)拍攝區(qū)域(拍攝圖像數(shù)據(jù))內(nèi)的檢查部位判定是否存在未檢查部位。當(dāng)拍攝區(qū)域(拍攝圖像數(shù)據(jù))內(nèi)殘留未結(jié)束檢查的檢查部位時(shí) (在步驟S9為“是”)，返回到步驟S7，對(duì)該檢查部位進(jìn)行圖像識(shí)別和檢查判定。另一方面， 當(dāng)對(duì)拍攝區(qū)域(拍攝圖像數(shù)據(jù))內(nèi)的所有檢查部位結(jié)束檢查、不存在未檢查部位時(shí)(在步驟S9為“否”)，轉(zhuǎn)移至步驟S4，再次判定是否存在未拍攝區(qū)域。通過(guò)如此反復(fù)進(jìn)行步驟S4 至步驟S9，對(duì)已安裝基板110上的每個(gè)拍攝區(qū)域進(jìn)行拍攝，對(duì)拍攝區(qū)域內(nèi)的每個(gè)檢查部位進(jìn)行基于拍攝圖像數(shù)據(jù)的檢查。其結(jié)果，在步驟S4判定為不存在未拍攝區(qū)域時(shí)(前進(jìn)到步驟SlO時(shí))，在已安裝基板110整體上，確定作為激光測(cè)定對(duì)象的元件120以及該元件120 的焊料接合部的位置信息作為圖像處理結(jié)果(參照步驟S8)。在以后的步驟SlO至S15中， 對(duì)通過(guò)圖像檢查判定為合格品的各檢查部位進(jìn)行激光測(cè)定。因此，在步驟S10，通過(guò)運(yùn)算處理部41判定是否存在作為測(cè)定要部111的元件120 的焊料接合部。當(dāng)存在焊料接合部時(shí)，前進(jìn)到步驟S11。在步驟S11，從激光測(cè)定對(duì)象的元件120之中著眼于一個(gè)元件120，判定是否存在包含一個(gè)或多個(gè)未進(jìn)行激光測(cè)定的測(cè)定要部111的“未進(jìn)行激光測(cè)定的部位”。即，如圖1 所示，元件120中存在多個(gè)端子部121時(shí)，對(duì)各個(gè)端子部121的焊料接合部(測(cè)定要部)進(jìn)行激光測(cè)定。當(dāng)存在未進(jìn)行激光測(cè)定的部位時(shí)，前進(jìn)到步驟S12，從未進(jìn)行激光測(cè)定的部位之中進(jìn)一步著眼于一個(gè)測(cè)定要部111，進(jìn)行該測(cè)定要部111的激光測(cè)定準(zhǔn)備處理。此處，參照?qǐng)D9、圖10，對(duì)激光測(cè)定準(zhǔn)備處理的子程序進(jìn)行說(shuō)明。首先，在步驟S21，通過(guò)運(yùn)算處理部41提取未進(jìn)行激光測(cè)定的部位的位置信息。具體而言，根據(jù)對(duì)包含著眼的測(cè)定要部111的未進(jìn)行激光測(cè)定的部位進(jìn)行圖像檢查判定(參照步驟S8)而生成的圖像處理結(jié)果的信息、從省略圖示的編碼器取得的電動(dòng)機(jī)位置信息 (光學(xué)識(shí)別用照相機(jī)31的位置信息)以及拍攝著眼的測(cè)定要部111的未進(jìn)行激光測(cè)定的部位的拍攝圖像數(shù)據(jù)，計(jì)算出用于進(jìn)行激光測(cè)定的準(zhǔn)確的位置信息。接著，在步驟S22，通過(guò)運(yùn)算處理部41，對(duì)著眼的測(cè)定要部111的未進(jìn)行激光測(cè)定的部位判斷是否存在參照?qǐng)D5(A)至(C)說(shuō)明的臺(tái)階。該判斷是根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部42中的上述拍攝圖像數(shù)據(jù)以及上述基板CAD數(shù)據(jù)而進(jìn)行的。然后，當(dāng)存在臺(tái)階時(shí)(在步驟S22為 “是”)，轉(zhuǎn)移至步驟S27,另一方面當(dāng)不存在臺(tái)階時(shí)(在步驟S22為“否”)，在步驟S23，判斷在未進(jìn)行激光測(cè)定的部位中是否存在障礙物，即判斷是否存在當(dāng)進(jìn)行測(cè)定要部111的測(cè)定時(shí)遮擋入射路徑Ll或反射路徑L2的元件120。該判斷是根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部42中的上述拍攝圖像數(shù)據(jù)、上述基板CAD數(shù)據(jù)、上述元件外觀數(shù)據(jù)庫(kù)等進(jìn)行的。然后，當(dāng)存在障礙物時(shí) (在步驟S23為“是”)，轉(zhuǎn)移至步驟S27。另一方面，當(dāng)不存在障礙物時(shí)(在步驟S23為“否”)，在步驟S24，從存儲(chǔ)部42中取得該未進(jìn)行激光測(cè)定的部位的圖像處理數(shù)據(jù)，判斷在該視野(拍攝區(qū)域)內(nèi)是否為均勻材質(zhì)。即，如果存在參照?qǐng)D6(A)至(C)說(shuō)明的顏色或材質(zhì)不同的邊界線明顯的區(qū)域，則判斷為非均勻材質(zhì)，如果是顏色或材質(zhì)不變化，或者逐漸變化因而邊界線不明顯的區(qū)域，則判斷為均勻材質(zhì)。然后，當(dāng)判斷為視野內(nèi)為均勻材質(zhì)時(shí)(在步驟S25為“是”)，結(jié)束該子程序。 此外，在圖9的步驟S21讀入的拍攝圖像數(shù)據(jù)殘留在運(yùn)算處理部41的存儲(chǔ)器中的情況下， 可省略步驟S24。另一方面，當(dāng)判斷為視野內(nèi)為非均勻材質(zhì)時(shí)(在步驟S25為“否”)，在步驟S26，識(shí)別視野內(nèi)的明暗(光的強(qiáng)度值的差異)的變化。即，檢測(cè)參照?qǐng)D6(A)至(C)說(shuō)明的顏色或材質(zhì)不同的區(qū)域的邊界線113c。接著，在步驟S27，取得激光測(cè)量器33的方向。即，根據(jù)從旋轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)331的省略圖示的編碼器取得的電動(dòng)機(jī)位置信息，取得當(dāng)前的激光測(cè)量器33 的朝向OR。接著，在步驟S28，判斷通過(guò)旋轉(zhuǎn)激光測(cè)量器33是否能夠避免臺(tái)階、障礙物、顏色或材質(zhì)所造成的影響。例如在參照?qǐng)D5(A)至圖7(C)說(shuō)明的例子中，判斷為能夠避免。另一方面，例如在測(cè)定要部的附近存在縱向以及橫向(圖1中的X方向以及Y方向)這兩個(gè)方向的臺(tái)階和邊界線中的至少其中之一的情況下，判斷為不能避免。然后，當(dāng)在步驟幻8判斷為不能避免時(shí)(在步驟S28為“否”)，通過(guò)通知組件50的顯示面板或警告蜂鳴器等對(duì)用戶進(jìn)行警告(步驟S29)，并結(jié)束該子程序，另一方面，當(dāng)判斷為能夠避免時(shí)(在步驟S^為 “是”)，如參照?qǐng)D5(A)至圖7(C)說(shuō)明的那樣旋轉(zhuǎn)激光測(cè)量器33 (步驟S30)，并結(jié)束該子程序。圖9、圖10的激光測(cè)定準(zhǔn)備處理子程序結(jié)束后，轉(zhuǎn)移至圖8的步驟S13。在步驟S13，通過(guò)運(yùn)算處理部41，XY機(jī)械手20被驅(qū)動(dòng)，激光測(cè)量器33移動(dòng)至進(jìn)行激光測(cè)定的測(cè)定要部111。此處，在圖10的步驟S30旋轉(zhuǎn)了激光測(cè)量器33時(shí)，如上所述照射部33a的位置發(fā)生變化，因此也參考該變化，控制XY機(jī)械手20的驅(qū)動(dòng)。接著，在步驟S14，通過(guò)激光測(cè)量部33對(duì)每個(gè)未進(jìn)行激光測(cè)定的部位進(jìn)行著眼的測(cè)定要部111的測(cè)定。即，著眼的測(cè)定要部111例如是多個(gè)焊料接合部，將它們作為測(cè)定要部111進(jìn)行激光測(cè)定。由此，對(duì)每個(gè)未進(jìn)行激光測(cè)定的部位取得焊料接合部的最大高度，并且根據(jù)各測(cè)定要部111的高度信息(外形形狀)，推定焊料接合部的焊料容積。在步驟S14結(jié)束激光測(cè)定后，在步驟S15，通過(guò)運(yùn)算處理部41進(jìn)行基于測(cè)定值的判定處理。即，對(duì)于作為著眼的測(cè)定要部111進(jìn)行了測(cè)定的焊料接合部，根據(jù)最大高度和推定的焊料容積判定合格與否。據(jù)此，對(duì)于在基于拍攝圖像數(shù)據(jù)的檢查判定(參照步驟S8)中判定為合格品的焊料接合部，通過(guò)激光測(cè)定能夠更詳細(xì)地進(jìn)行判定。在步驟S15之后返回到步驟S11，對(duì)著眼的元件120判定是否存在未進(jìn)行激光測(cè)定的部位。據(jù)此，例如在元件120中存在未進(jìn)行激光測(cè)定的其它焊料接合部時(shí)，接著著眼于該焊料接合部，進(jìn)行步驟S12至S15的處理。另一方面，當(dāng)著眼的元件120不存在未進(jìn)行激光測(cè)定的部位時(shí)，返回到步驟S10。然后，在步驟S10，通過(guò)運(yùn)算處理部41判定是否存在其它的激光測(cè)定對(duì)象的元件 120(例如具有焊料接合部的元件)。當(dāng)存在激光測(cè)定對(duì)象的元件120時(shí)，前進(jìn)到步驟Sl 1。 如此，對(duì)于所有的激光測(cè)定對(duì)象的元件120，按照每個(gè)測(cè)定要部分別執(zhí)行激光測(cè)定準(zhǔn)備處理子程序，并且進(jìn)行激光測(cè)定。另一方面，對(duì)于所有的激光測(cè)定對(duì)象的元件120，當(dāng)激光測(cè)定結(jié)束時(shí)，在步驟SlO判斷為不存在激光測(cè)定對(duì)象的元件，從而結(jié)束外觀檢查裝置100的對(duì)已安裝基板110的檢查動(dòng)作。然后，結(jié)束檢查的已安裝基板110被基板搬送傳送帶10搬出，搬入下一個(gè)已安裝基板110 (被檢查對(duì)象)。由此進(jìn)行外觀檢查裝置100的對(duì)已安裝基板110 的檢查動(dòng)作。如上所述，在本實(shí)施方式中，通過(guò)電動(dòng)機(jī)331旋轉(zhuǎn)激光測(cè)量器33，從而改變激光測(cè)量器33的朝向OR。并且，根據(jù)光學(xué)識(shí)別用照相機(jī)31對(duì)已安裝基板110拍攝的圖像、基板 CAD數(shù)據(jù)、元件形狀數(shù)據(jù)庫(kù)等，判定是否存在臺(tái)階等，并根據(jù)該判定結(jié)果控制激光測(cè)量器33 的朝向OR。即，在判定為有臺(tái)階112時(shí)，控制激光測(cè)量器33的朝向0R，使臺(tái)階112的延伸方向Dl平行于包含入射路徑Ll和反射路徑L2的平面。另外，在判定為入射路徑Ll或反射路徑L2被元件120遮擋時(shí)，控制激光測(cè)量器33的朝向OR使其不被遮擋。另外，在判定為有顏色或材質(zhì)不同的區(qū)域113a、li;3b時(shí)，控制激光測(cè)量器33的朝向0R，使該邊界線113c 的延伸方向D2平行于包含入射路徑Ll和反射路徑L2的平面。由此，僅通過(guò)一個(gè)激光測(cè)量器33，即最少個(gè)數(shù)的照射部以及受光部，能夠在不受臺(tái)階等的影響的情況下，高精度地進(jìn)行激光測(cè)定。另外，根據(jù)本實(shí)施方式，在照射部33a與受光部3 之間的大致中央處設(shè)置軸芯 Cl，因此以軸芯Cl為中心的半徑Rr為從軸芯Cl到照射部33a(受光部33b)的距離。因此， 能夠減小半徑Rr，能夠?qū)崿F(xiàn)激光組件30b的小型化。此外，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，只要不脫離其主旨，能夠進(jìn)行上述之外的各種變形。例如，在上述實(shí)施方式中，在照射部33a與受光部3 之間的大致中央處設(shè)置軸芯Cl，但本發(fā)明并不限定于此。圖11是表示激光組件的變形例的側(cè)面剖視圖。此外，圖11中，對(duì)與上述實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同符號(hào)。在圖11的激光組件301中，軸333的軸芯Cl與從照射部33a 照射的激光、即入射路徑Ll同心。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使旋轉(zhuǎn)激光測(cè)量器33，從照射部33a照射的激光入射位置(入射路徑Li)也不發(fā)生變化。因此，在旋轉(zhuǎn)激光測(cè)量器33時(shí)，無(wú)需通過(guò) XY機(jī)械手20移動(dòng)檢查組件30再次進(jìn)行相對(duì)于測(cè)定要部111的定位。另外，在上述實(shí)施方式中，受光部3 采用了接收來(lái)自測(cè)定要部111的反射光中的擴(kuò)散反射成分的擴(kuò)散反射型的激光測(cè)量器33，但本發(fā)明并不限定于此。圖12是模式地表示激光測(cè)量器的變形例的圖。在圖12的激光測(cè)量器302中，照射部303從相對(duì)于軸芯Cl傾斜的角度的方向向著測(cè)定要部111照射激光，其中軸芯Cl從測(cè)定要部111向著垂直于已安裝基板110的表面的方向延伸，受光部304相對(duì)于軸芯Cl在照射部303的相反側(cè)接收正反射光。即，圖12的激光測(cè)量器302是入射路徑Ll與反射路徑L2以軸芯Cl為中心軸對(duì)稱的正反射型的激光測(cè)量器。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，也可取得與上述實(shí)施方式相同的作用效果。另外，在上述實(shí)施方式中，照射部33a和受光部3 作為激光測(cè)量器33 —體地被設(shè)置，但本發(fā)明并不限定于此。例如，也可以采用將照射部和受光部分離設(shè)置，固定照射部并移動(dòng)受光部的結(jié)構(gòu)?；蛘?，也可以采用固定受光部、移動(dòng)照射部的結(jié)構(gòu)?？傊?，只要是能夠調(diào)整入射路徑Ll的始點(diǎn)與反射路徑L2的終點(diǎn)在俯視觀察時(shí)相向的朝向OR的結(jié)構(gòu)即可。在上述實(shí)施方式中，使用了包括具有半導(dǎo)體激光器等射出激光的發(fā)光元件的照射部33a的激光測(cè)量器33，但并不限定于此，例如，也可以使用包括具有LED等其它發(fā)光元件的照射部的光測(cè)量器?？傊?，只要是能夠由受光部理想地接收從發(fā)光元件射出的光被測(cè)定要部111反射后的反射光，來(lái)測(cè)定測(cè)定要部111的高度的裝置即可。在上述實(shí)施方式中，根據(jù)光學(xué)識(shí)別用照相機(jī)31拍攝的圖像以及基板CAD數(shù)據(jù)判定已安裝基板110上是否包含臺(tái)階，但本發(fā)明并不限定于此。例如，也可以預(yù)先將由光學(xué)識(shí)別用照相機(jī)31對(duì)實(shí)際包含臺(tái)階的已安裝基板110拍攝的圖像存儲(chǔ)到存儲(chǔ)部42中，運(yùn)算處理部41通過(guò)比較光學(xué)識(shí)別用照相機(jī)31拍攝的已安裝基板110的圖像和存儲(chǔ)部42中存儲(chǔ)的圖像，判定已安裝基板110上是否包含臺(tái)階。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，與存儲(chǔ)部42中存儲(chǔ)的實(shí)際包含臺(tái)階的圖像進(jìn)行比較，因此能夠容易并且高精度地判定作為被檢查對(duì)象的已安裝基板110上是否包含臺(tái)階。在該實(shí)施方式中，臺(tái)階相當(dāng)于本發(fā)明的“特定的表面形狀”。在上述實(shí)施方式中，以將元件120焊料接合于印刷基板130上的已安裝基板110 作為被檢查對(duì)象，但本發(fā)明并不限定于此。例如，也可以應(yīng)用于以焊料接合元件之前的狀態(tài)的基板作為被檢查對(duì)象，進(jìn)行元件安裝狀態(tài)的檢查的裝置。另外，也可以應(yīng)用于以安裝元件前的安裝前基板，例如通過(guò)印刷裝置實(shí)施了焊料的印刷處理的基板作為被檢查對(duì)象，進(jìn)行印刷狀態(tài)的檢查的裝置。在上述實(shí)施方式中，光學(xué)識(shí)別用照相機(jī)31的拍攝方向大致垂直于已安裝基板 110，但本發(fā)明并不限定于此，光學(xué)識(shí)別用照相機(jī)也可以從大致垂直方向以外的傾斜方向拍攝被檢查對(duì)象。在上述實(shí)施方式中，根據(jù)由光學(xué)識(shí)別用照相機(jī)31對(duì)已安裝基板110拍攝的圖像、 元件外觀數(shù)據(jù)庫(kù)以及基板CAD數(shù)據(jù)等各種數(shù)據(jù)判定是否存在臺(tái)階，但本發(fā)明并不限定于此。在本發(fā)明中，只要是至少根據(jù)由光學(xué)識(shí)別用照相機(jī)31對(duì)已安裝基板110拍攝的圖像判定臺(tái)階等即可。在上述實(shí)施方式中，舉出了將基板CAD數(shù)據(jù)、元件外觀數(shù)據(jù)庫(kù)等用于判定已安裝基板110的臺(tái)階、障礙物、顏色、材質(zhì)等的各種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部42中的例子，但本發(fā)明并不限于此。例如，也可以將用于上述各判定的各種數(shù)據(jù)，經(jīng)由通信控制部44存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)連接的主機(jī)等中，并根據(jù)需要獲取。在上述實(shí)施方式中，舉出了使包括光學(xué)識(shí)別用照相機(jī)31、照明部32以及激光測(cè)量器33等的檢查組件30，通過(guò)XY機(jī)械手20沿XY方向(水平方向)移動(dòng)的例子，但本發(fā)明并不限于此。例如，也可以使檢查組件僅沿X方向移動(dòng)，并且使已安裝基板在可沿Y方向移動(dòng)的基板臺(tái)上沿Y方向移動(dòng)。另外，也可以將檢查組件固定設(shè)置在已安裝基板上方的位置，并且在可沿XY方向(水平方向)移動(dòng)的基板臺(tái)上使已安裝基板沿XY方向移動(dòng)。另外，也可以代替圖10所示的流程圖，執(zhí)行圖14的流程圖。在圖14的流程圖中，代替圖10的警告處理(步驟S29)，對(duì)判定為通過(guò)旋轉(zhuǎn)不能避免干涉的未進(jìn)行激光測(cè)定的部位設(shè)定不能測(cè)定標(biāo)志(步驟SU9)，對(duì)該未進(jìn)行激光測(cè)定的部位結(jié)束準(zhǔn)備處理(步驟 S130)，跳過(guò)步驟S13到S15的處理，轉(zhuǎn)移至步驟Sl 1。在此情況下，對(duì)于基板的所有測(cè)定要部111，當(dāng)能測(cè)定時(shí)執(zhí)行測(cè)定處理，并用不能測(cè)定標(biāo)志確定未處理的測(cè)定要部111所涉及的未進(jìn)行激光測(cè)定的部位，另行進(jìn)行測(cè)定。除此之外，也可以在圖10的步驟S29的處理之后，中斷測(cè)定處理并等待用戶的處理。此外，無(wú)需多言，能夠在本發(fā)明的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。
權(quán)利要求
1.一種檢查裝置，以安裝元件之前的安裝前基板和安裝元件之后的已安裝基板中的至少其中之一作為被檢查對(duì)象，對(duì)該被檢查對(duì)象的測(cè)定要部進(jìn)行光學(xué)檢查，其特征在于包括照射部，對(duì)所述測(cè)定要部照射光；受光部，將從所述測(cè)定要部反射的來(lái)自所述照射部的光作為反射光而接收； 驅(qū)動(dòng)部，使所述照射部以及所述受光部中的至少其中之一與作為所述被檢查對(duì)象的基板相對(duì)移位，來(lái)調(diào)整從所述照射部向所述測(cè)定要部的所述光的入射路徑的始點(diǎn)與從所述測(cè)定要部向所述受光部的所述反射光的反射路徑的終點(diǎn)在俯視觀察時(shí)相向的朝向； 拍攝部，拍攝至少包含所述測(cè)定要部的所述被檢查對(duì)象的表面；以及控制部，控制所述驅(qū)動(dòng)部，使所述驅(qū)動(dòng)部根據(jù)所述拍攝部拍攝的圖像調(diào)整所述朝向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查裝置，其特征在于所述照射部從垂直于所述被檢查對(duì)象的表面的方向?qū)λ鰷y(cè)定要部照射所述光； 所述受光部在離開所述光的入射路徑的位置接收所述反射光中的擴(kuò)散反射成分； 所述驅(qū)動(dòng)部使所述照射部以及所述受光部圍繞與所述入射路徑同心的軸芯一體地旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查裝置，其特征在于所述照射部以相對(duì)于軸芯傾斜的角度對(duì)所述測(cè)定要部照射所述光，其中，所述軸芯從所述測(cè)定要部向著垂直于所述被檢查對(duì)象的表面的方向延伸；所述受光部在俯視觀察時(shí)與所述照射部夾持所述軸芯的位置接收所述反射光； 所述驅(qū)動(dòng)部使所述照射部以及所述受光部圍繞所述軸芯一體地旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查裝置，其特征在于所述控制部根據(jù)所述拍攝部拍攝的圖像求出該被檢查對(duì)象的表面形狀，并且根據(jù)該表面形狀控制所述驅(qū)動(dòng)部以便調(diào)整所述朝向。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢查裝置，其特征在于還包括存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)所述拍攝部拍攝的所述被檢查對(duì)象的特定的表面形狀的圖像，其中， 所述控制部通過(guò)比較所述拍攝部拍攝的所述圖像和所述存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)的所述圖像，來(lái)判定所述拍攝部拍攝的圖像中是否包含所述特定的表面形狀，當(dāng)判定為包含所述特定的表面形狀時(shí)，根據(jù)該特定的表面形狀控制所述驅(qū)動(dòng)部以便調(diào)整所述朝向。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢查裝置，其特征在于所述控制部判定所述表面形狀是否包含臺(tái)階，當(dāng)判定為包含所述臺(tái)階時(shí)，控制所述驅(qū)動(dòng)部將所述朝向調(diào)整為避免該臺(tái)階與所述入射路徑以及所述反射路徑發(fā)生干涉的方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查裝置，其特征在于所述控制部根據(jù)所述拍攝部拍攝的圖像，判定該被檢查對(duì)象是否在表面上包含邊界線，當(dāng)判定為包含所述邊界線時(shí)，控制所述驅(qū)動(dòng)部將所述朝向調(diào)整為避免該邊界線與所述入射路徑發(fā)生干涉的方向。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4、6至7中任一項(xiàng)所述的檢查裝置，其特征在于還包括 存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)有關(guān)所述已安裝基板上的元件的外觀的信息，其中，所述控制部根據(jù)所述存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)的有關(guān)所述元件的外觀的信息和所述拍攝部拍攝的圖像，控制所述驅(qū)動(dòng)部，使所述驅(qū)動(dòng)部沿避免所述入射路徑以及所述反射路徑與所述元件發(fā)生干涉的方向調(diào)整所述朝向。
9. 一種檢查方法，以安裝元件之前的安裝前基板和安裝元件之后的已安裝基板中的至少其中之一作為被檢查對(duì)象，對(duì)該被檢查對(duì)象的測(cè)定要部進(jìn)行光學(xué)檢查，其特征在于包括以下工序第一工序，拍攝包含所述測(cè)定要部的所述被檢查對(duì)象的表面； 第二工序，從照射部對(duì)所述測(cè)定要部照射光，并且使用受光部接收從所述測(cè)定要部反射的反射光，來(lái)檢查所述測(cè)定要部；以及第三工序，在所述第二工序之前，判定在所述照射部照射的入射路徑與所述受光部接收從所述測(cè)定要部反射的光的反射路徑之間是否存在障礙物，當(dāng)判定為存在障礙物時(shí)，根據(jù)在所述第一工序拍攝的圖像，將從所述照射部向所述測(cè)定要部的所述光的入射路徑的始點(diǎn)與從所述測(cè)定要部向所述受光部的所述反射光的反射路徑的終點(diǎn)在俯視觀察時(shí)相向的朝向調(diào)整為避免與所述障礙物發(fā)生干涉的方向。
全文摘要
本發(fā)明提供一種檢查裝置以及檢查方法。在所述檢查裝置(100)中，激光測(cè)量器(33)具有照射激光的照射部(33a)和接收在測(cè)定要部(111)反射的反射光的受光部(33b)，激光測(cè)量器(33)安裝在軸(333)的下端。電動(dòng)機(jī)(331)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由皮帶(335)傳遞到軸(333)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)(331)的旋轉(zhuǎn)能夠改變激光測(cè)量器(33)的方向，即能夠調(diào)整入射路徑的始點(diǎn)與反射路徑的終點(diǎn)在俯視觀察時(shí)相向的朝向(OR)。據(jù)此，在激光測(cè)量器(33)具備的照射部(33a)和受光部(33b)的個(gè)數(shù)最少的情況下，檢查裝置(100)能夠高精度地進(jìn)行對(duì)被檢查對(duì)象(110)的測(cè)定要部(111)的光學(xué)測(cè)定。
文檔編號(hào)H04N5/232GK102221345SQ20111005401
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月4日
發(fā)明者角田陽(yáng) 申請(qǐng)人:雅馬哈發(fā)動(dòng)機(jī)株式會(huì)社