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JP7809803B2 - Inspection device, mounting device, and inspection method - Google Patents
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JP7809803B2 - Inspection device, mounting device, and inspection method - Google Patents

Inspection device, mounting device, and inspection method

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JP7809803B2
JP7809803B2 JP2024528094A JP2024528094A JP7809803B2 JP 7809803 B2 JP7809803 B2 JP 7809803B2 JP 2024528094 A JP2024528094 A JP 2024528094A JP 2024528094 A JP2024528094 A JP 2024528094A JP 7809803 B2 JP7809803 B2 JP 7809803B2
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Description

本明細書は、検査装置、実装装置および検査方法を開示する。 This specification discloses an inspection device, an implementation device, and an inspection method.

従来、基板などに搭載(実装)された部品の有無の検査を、基板を撮像した画像を用いて行う検査装置が提案されている(例えば特許文献1参照)。この検査装置では、部品が搭載される前の搭載前画像から各画素の輝度値を取得し、輝度値毎の画素数を示すヒストグラムを生成して閾値を設定する。そして、搭載前画像の各画素について、閾値以下の輝度値の画素を基板として識別し、閾値よりも大きな輝度値の画素を基板以外として識別することにより、基板以外をマスクするマスク画像を生成する。そのマスク画像を用いて、搭載前画像と搭載後画像の差分画像から部品の載置面に相当する特定領域を抽出し、特定領域における輝度差により部品の搭載有無を判定している。 Conventionally, an inspection device has been proposed that uses images of a board to inspect the presence or absence of components mounted on it (see, for example, Patent Document 1). This inspection device acquires the brightness value of each pixel from a pre-mounting image, taken before the components are mounted, and generates a histogram showing the number of pixels for each brightness value to set a threshold. Then, for each pixel in the pre-mounting image, pixels with brightness values below the threshold are identified as the board, and pixels with brightness values above the threshold are identified as other than the board, thereby generating a mask image that masks everything other than the board. This mask image is used to extract a specific region corresponding to the component mounting surface from the difference image between the pre-mounting image and the post-mounting image, and the presence or absence of the component is determined based on the brightness difference in the specific region.

特開2017-034202号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-034202

上述した検査装置では、ヒストグラムのピーク値から所定輝度だけ高い輝度値に閾値を設定し、その閾値を用いて基板と基板以外とを識別している。このように輝度値などの特徴値のヒストグラムを用いて部品と部品以外とを識別することにより、部品の有無を判定することが考えられる。しかし、画像を撮像する際の部品や周囲の背景への光の当り具合や反射具合によって輝度のバラツキが大きくなると、似通ったピーク値が複数現れる場合があり、部品の有無を適切に判定できずに誤判定するおそれがある。 The inspection device described above sets a threshold value at a brightness value that is a predetermined brightness higher than the peak value of the histogram, and uses that threshold value to distinguish between boards and non-boards. In this way, it is possible to determine the presence or absence of components by using a histogram of feature values such as brightness to distinguish between components and non-components. However, if brightness varies greatly due to the way the light hits and reflects the components and surrounding background when capturing the image, multiple similar peak values may appear, which could result in an incorrect determination of the presence or absence of components.

本開示は、画像を用いた対象物の有無の判定をより適切に行うことを主目的とする。 The primary purpose of this disclosure is to more accurately determine the presence or absence of an object using an image.

本開示は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 This disclosure takes the following measures to achieve the above-mentioned main objective.

本開示の検査装置は、
画像処理により対象物の有無を検査する検査装置であって、
対象物の有無が対応付けられた画像を用いた機械学習により、前記画像の各画素における特徴値の度数を対象物の有無別に集計した度数分布を作成または取得し、前記度数分布の各階級のうち一部を判定対象階級に設定する設定部と、
検査の対象画像を取得し、該対象画像の各画素における特徴値のうち前記判定対象階級に属する特徴値の度数を、前記度数分布の前記判定対象階級に属する対象物の有無別の度数と比較することで、前記対象画像内の対象物の有無を判定する判定部と、
を備えることを要旨とする。
The inspection device of the present disclosure includes:
An inspection device that inspects the presence or absence of an object by image processing,
a setting unit that creates or acquires a frequency distribution in which the frequency of feature values at each pixel of the image is tallied by whether or not the object is present, by machine learning using an image in which the presence or absence of an object is associated, and sets a part of each class of the frequency distribution as a class to be determined;
a determination unit that acquires an image to be inspected, and determines the presence or absence of an object in the image to be inspected by comparing the frequency of feature values belonging to the determination target class among feature values of each pixel of the image to the frequency distribution for each presence or absence of an object belonging to the determination target class;
The gist of the project is to provide the following:

本開示の検査装置は、機械学習により画像の各画素における特徴値の度数を対象物の有無別に集計した度数分布を作成または取得し、度数分布の各階級のうち一部を判定対象階級に設定する。そして、検査の対象画像の各画素における特徴値のうち判定対象階級に属する特徴値の度数を、度数分布の判定対象階級に属する対象物の有無別の度数と比較することで、対象画像内の対象物の有無を判定する。このように、対象物の有無別に集計した度数分布の全ての階級を用いずに一部の判定対象階級を用いることで、対象物の有無による度数への影響が顕著な階級に絞った判定が可能となり誤判定を防止することができる。したがって、画像を用いた対象物の有無の判定をより適切に行うことができる。The inspection device disclosed herein uses machine learning to create or acquire a frequency distribution that aggregates the frequency of feature values for each pixel of an image by the presence or absence of an object, and sets a portion of each class in the frequency distribution as the judgment target class. The presence or absence of an object in the target image is then determined by comparing the frequency of feature values belonging to the judgment target class among the feature values for each pixel of the image to be inspected with the frequency of the judgment target class in the frequency distribution by the presence or absence of an object. In this way, by using only some of the judgment target classes rather than all of the classes in the frequency distribution aggregated by the presence or absence of an object, it is possible to narrow the judgment to classes where the presence or absence of an object has a significant impact on the frequency, preventing erroneous judgments. This allows for more appropriate judgment of the presence or absence of an object using an image.

実装システム10の構成の概略を示す構成図。FIG. 1 is a diagram showing an outline of the configuration of a mounting system 10. 実装装置20の構成の概略を示す構成図。FIG. 2 is a diagram showing an outline of the configuration of a mounting apparatus 20. はんだボールSBを供給するトレイTの一例を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a tray T for supplying solder balls SB. はんだボールSBを吸着する吸着ノズル33の一例を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a suction nozzle 33 that suctions a solder ball SB. 判定対象階級設定処理の一例を示すフローチャート。10 is a flowchart showing an example of a process for setting a class to be judged. 部品なしの画像の一例を示す説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of an image without parts. 部品なしの輝度ヒストグラムの一例を示す説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of a luminance histogram without components. 部品ありの画像の一例を示す説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of an image with a component. 部品ありの輝度ヒストグラムの一例を示す説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of a luminance histogram with components present; 判定対象階級JCの一例を示す説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of a class JC to be judged. 部品有無判定処理の一例を示すフローチャート。10 is a flowchart showing an example of a part presence/absence determination process. 判定対象階級JCにおける判定の一例を示す説明図。An explanatory diagram showing an example of a judgment in the judgment class JC. 変形例の判定対象階級設定処理を示すフローチャート。10 is a flowchart showing a modified example of a process for setting a class to be judged.

次に、本開示の実施の形態を図面を参照しながら説明する。図1は、実装システム10の構成の概略を示す構成図である。図2は、実装装置20の構成の概略を示す構成図である。図3は、はんだボールSBを供給するトレイTの一例を示す説明図である。図4は、はんだボールSBを吸着する吸着ノズル33の一例を示す説明図である。なお、本実施形態において、左右方向(X軸)、前後方向(Y軸)及び上下方向(Z軸)は、図1,図2に示した通りとする。 Next, an embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an outline of the configuration of a mounting system 10. FIG. 2 is a diagram showing an outline of the configuration of a mounting device 20. FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a tray T that supplies solder balls SB. FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a suction nozzle 33 that suctions solder balls SB. In this embodiment, the left-right direction (X-axis), front-back direction (Y-axis), and up-down direction (Z-axis) are as shown in FIGS. 1 and 2.

実装システム10は、図1に示すように、印刷装置11と、印刷検査装置12と、実装装置20と、実装検査装置14と、管理装置18とを備える。印刷装置11は、基板Bに粘性流体であるはんだペーストなどを印刷する装置である。印刷検査装置12は、基板Bに印刷されたはんだペーストの状態を検査する装置である。実装装置20は、基板Bに部品Pを実装する装置である。実装検査装置14は、基板Bに実装された部品Pの状態を検査する装置である。なお、実装対象物は、平板状の基板Bとするが、これに限られず、3次元形状の基材などでもよい。 As shown in FIG. 1, the mounting system 10 comprises a printing device 11, a print inspection device 12, a mounting device 20, a mounting inspection device 14, and a management device 18. The printing device 11 is a device that prints a viscous fluid such as solder paste onto a substrate B. The print inspection device 12 is a device that inspects the condition of the solder paste printed on the substrate B. The mounting device 20 is a device that mounts components P onto the substrate B. The mounting inspection device 14 is a device that inspects the condition of the components P mounted on the substrate B. Note that the mounting object is assumed to be a flat substrate B, but is not limited to this and may be a three-dimensional base material, etc.

実装装置20は、図2に示すように、基板処理部21と、部品供給部22と、制御装置25と、実装部30とを備える。実装装置20は、部品Pを基板Bに配置する実装処理を実行する機能のほか、部品Pが実装された基板Bを検査する検査処理を実行する機能も有する。基板処理部21は、基板Bの搬入、搬送、実装位置での固定、搬出を行うユニットである。基板処理部21は、図2の前後に間隔を開けて設けられ左右方向に架け渡された1対のコンベアベルトを備え、コンベアベルトの駆動により基板Bを搬送する。 As shown in Figure 2, the mounting device 20 comprises a board processing unit 21, a component supply unit 22, a control device 25, and a mounting unit 30. In addition to performing a mounting process to place components P on a board B, the mounting device 20 also has a function to perform an inspection process to inspect the board B on which components P have been mounted. The board processing unit 21 is a unit that loads, transports, fixes at the mounting position, and transports the board B. The board processing unit 21 comprises a pair of conveyor belts that are spaced apart from each other at the front and back of the board B in Figure 2 and span the left-right direction, and transports the board B by driving the conveyor belts.

部品供給部22は、複数のテープフィーダ22aと、トレイフィーダ22bとを備え、実装装置20の前側に設けられている。テープフィーダ22aは、左右方向(X軸方向)に並ぶように配置され、長手方向に所定間隔をおいて形成された複数の凹部にそれぞれ部品が収容されたテープをリールから前後方向(Y軸方向)に送り出すことにより部品を供給する。トレイフィーダ22bは、部品が収容されたトレイTを前後方向(Y軸方向)に送り出すことにより部品を供給する。図3に示すように、トレイTの上面には、例えば格子状に形成された複数の凹部Cに部品Pとしての球状のはんだボールSBが収容されている。トレイフィーダ22bは、このトレイTを送り出してはんだボールSBを供給する。The component supply unit 22 includes multiple tape feeders 22a and a tray feeder 22b, and is located at the front of the mounting device 20. The tape feeders 22a are arranged side by side in the left-right direction (X-axis direction) and supply components by feeding a tape from a reel in the front-to-back direction (Y-axis direction), with components housed in multiple recesses formed at predetermined intervals in the longitudinal direction. The tray feeder 22b supplies components by feeding a tray T housing components in the front-to-back direction (Y-axis direction). As shown in Figure 3, the top surface of the tray T houses spherical solder balls SB as components P in multiple recesses C formed, for example, in a grid pattern. The tray feeder 22b feeds this tray T and supplies the solder balls SB.

実装部30は、部品Pを部品供給部22から採取し、基板処理部21に固定された基板Bへ配置するユニットである。実装部30は、ヘッド移動部31と、実装ヘッド32と、吸着ノズル33と、マークカメラ34とを備える。ヘッド移動部31は、ガイドレールに導かれてXY方向へ移動するスライダと、スライダを駆動するモータとを備える。実装ヘッド32は、スライダに取り外し可能に装着され、ヘッド移動部31によりXY方向へ移動する。実装ヘッド32は、その下面側に1以上の吸着ノズル33(例えば、1個や4個、8個、16個など)が取り外し可能に装着される。吸着ノズル33は、負圧を利用して部品Pを採取し保持する保持部材である。 The mounting unit 30 is a unit that picks up components P from the component supply unit 22 and places them on a board B fixed to the board processing unit 21. The mounting unit 30 includes a head moving unit 31, a mounting head 32, a suction nozzle 33, and a mark camera 34. The head moving unit 31 includes a slider that moves in the X and Y directions along a guide rail, and a motor that drives the slider. The mounting head 32 is removably attached to the slider and moved in the X and Y directions by the head moving unit 31. One or more suction nozzles 33 (e.g., 1, 4, 8, 16, etc.) are removably attached to the underside of the mounting head 32. The suction nozzle 33 is a holding member that picks up and holds components P using negative pressure.

マークカメラ34は、実装ヘッド32(又はスライダ)の下面に下方が撮像範囲となるように配設されており、実装ヘッド32の移動に伴ってXY方向へ移動する。マークカメラ34は、基板Bに付された基準マークや、基板Bに実装された部品Pなどを上方から撮像し、その画像を制御装置25へ出力する。The mark camera 34 is disposed on the underside of the mounting head 32 (or slider) so that its imaging range is downward, and moves in the X and Y directions as the mounting head 32 moves. The mark camera 34 captures images of reference marks attached to the board B and components P mounted on the board B from above, and outputs the images to the control device 25.

また、実装装置20は、パーツカメラ23やノズルストッカ24、表示操作部28なども備える。パーツカメラ23は、部品供給部22と基板処理部21との間に上方が撮像範囲となるように配設されている。パーツカメラ23は、部品Pを保持した実装ヘッド32がパーツカメラ23の上方を通過する際に部品Pを撮像し、その画像を制御装置25へ出力する。ノズルストッカ24は、複数種類の吸着ノズル33をストックするものであり、部品供給部22と基板処理部21との間に配設されている。なお、実装ヘッド32の吸着ノズル33は、部品Pの種類や大きさなどに応じて適宜交換される。例えば、実装対象がはんだボールSBの場合、はんだボールSB用の吸着ノズル33(図4参照)に交換される。この吸着ノズル33は、複数(図4では16個)の吸着口33aが格子状に形成されており、各吸着口33aでトレイTの凹部C内のはんだボールSBをそれぞれ吸着する。The mounting device 20 also includes a part camera 23, a nozzle stocker 24, and a display/operation unit 28. The part camera 23 is disposed between the component supply unit 22 and the substrate processing unit 21 so that the upper portion is within the imaging range. The part camera 23 captures an image of the component P when the mounting head 32 holding the component P passes above the part camera 23 and outputs the image to the control device 25. The nozzle stocker 24 stocks multiple types of suction nozzles 33 and is disposed between the component supply unit 22 and the substrate processing unit 21. The suction nozzles 33 of the mounting head 32 are replaced as appropriate depending on the type and size of the component P. For example, if the mounting target is a solder ball SB, the nozzle 33 is replaced with a suction nozzle 33 for solder ball SB (see Figure 4). This suction nozzle 33 has multiple (16 in Figure 4) suction ports 33a arranged in a grid pattern, and each suction port 33a is used to suction a solder ball SB in a recess C of the tray T.

表示操作部28は、実装装置20の前部に設けられており(図1参照)、例えばタッチパネルと操作ボタンなどを備える。この表示操作部28では、作業者への各種画像や各種情報の表示や、作業者による選択操作などの各種操作指示の入力が行われる。The display operation unit 28 is provided at the front of the mounting device 20 (see Figure 1) and includes, for example, a touch panel and operation buttons. This display operation unit 28 displays various images and information to the worker and allows the worker to input various operation instructions, such as selection operations.

制御装置25は、CPU26を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、各種データを記憶する記憶部27などを備える。制御装置25は、実装装置20の装置全体を制御する機能のほか、吸着ノズル33における部品Pの吸着有無や部品Pの形状が許容範囲内であるかなどの検査や、基板Bへの部品Pの実装状態(実装有無)などの検査を実行する。制御装置25は、基板処理部21や、部品供給部22、パーツカメラ23、表示操作部28、実装部30へ制御信号を出力し、基板処理部21や部品供給部22、パーツカメラ23、表示操作部28、実装部30から信号を入力する。記憶部27には、部品Pのサイズや形状などに関する情報や、部品Pを基板Bへ実装する実装順、部品Pの配置位置、部品Pを採取可能な吸着ノズル33の種類などが記憶されている。The control device 25 is configured as a microprocessor centered on the CPU 26 and includes a memory unit 27 for storing various data. In addition to controlling the entire mounting device 20, the control device 25 also inspects whether the suction nozzle 33 is picking up a component P, whether the shape of the component P is within an acceptable range, and the mounting state (mounted or not) of the component P on the board B. The control device 25 outputs control signals to the board processing unit 21, the component supply unit 22, the part camera 23, the display operation unit 28, and the mounting unit 30, and inputs signals from the board processing unit 21, the component supply unit 22, the part camera 23, the display operation unit 28, and the mounting unit 30. The memory unit 27 stores information regarding the size and shape of the component P, the mounting order for the component P on the board B, the placement position of the component P, and the type of suction nozzle 33 capable of picking up the component P.

管理装置18は、実装システム10の各装置の情報を管理するコンピュータである。管理装置18は、制御部と、記憶部と、表示装置と、入力装置とを備える。制御部は、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されている。記憶部には、実装システム10の生産を管理する情報や各装置で行われる各種処理に関する情報が記憶されている。 The management device 18 is a computer that manages information about each device in the mounting system 10. The management device 18 comprises a control unit, a memory unit, a display device, and an input device. The control unit is configured as a microprocessor centered around a CPU. The memory unit stores information that manages production in the mounting system 10 and information about the various processes performed by each device.

以下は、こうして構成された実装装置20の動作の説明であり、部品PとしてはんだボールSBの実装処理と実装後の検査処理を例示する。実装処理では、制御装置25のCPU26は、はんだボールSB用の吸着ノズル33が装着された実装ヘッド32がトレイフィーダ22b(トレイT)の部品供給位置の上方へ移動するようにヘッド移動部31を制御する。次に、CPU26は、吸着ノズル33を下降させてトレイTの凹部C内のはんだボールSBを吸着するように実装ヘッド32を制御する。続いて、CPU26は、実装ヘッド32がパーツカメラ23の上方に移動するようにヘッド移動部31を制御し、吸着ノズル33に吸着されたはんだボールSBをパーツカメラ23に撮像させる。また、CPU26は、撮像された画像を処理して、吸着ノズル33に吸着された各はんだボールSBの位置ずれなどを判定し、位置ずれに基づいて目標実装位置を補正する。例えば、複数のはんだボールSBの各々の位置ずれが全体として小さくなるように目標実装位置が補正される。そして、CPU26は、実装ヘッド32が基板Bの上方へ移動するようにヘッド移動部31を制御し、吸着ノズル33を下降させて吸着を解除することではんだボールSBを基板B上の目標実装位置に実装するように実装ヘッド32を制御する。The following describes the operation of the mounting device 20 configured in this manner, illustrating the mounting process of solder balls SB as components P and the post-mounting inspection process. During the mounting process, the CPU 26 of the control device 25 controls the head moving unit 31 to move the mounting head 32, equipped with the suction nozzle 33 for the solder balls SB, above the component supply position of the tray feeder 22b (tray T). Next, the CPU 26 controls the mounting head 32 to lower the suction nozzle 33 and suction the solder balls SB in the recesses C of the tray T. Next, the CPU 26 controls the head moving unit 31 to move the mounting head 32 above the part camera 23, causing the part camera 23 to capture an image of the solder balls SB suctioned by the suction nozzle 33. The CPU 26 also processes the captured image to determine the positional deviation of each solder ball SB suctioned by the suction nozzle 33 and correct the target mounting position based on the positional deviation. For example, the target mounting position is corrected so that the overall positional deviation of each of the multiple solder balls SB is minimized. Then, the CPU 26 controls the head moving unit 31 so that the mounting head 32 moves above the substrate B, and controls the mounting head 32 so that the suction nozzle 33 is lowered to release the suction, thereby mounting the solder ball SB at the target mounting position on the substrate B.

また、CPU26は、はんだボールSBの実装が完了すると、その実装状態を検査する検査処理を行う。検査処理では、はんだボールSBの実装後にマークカメラ34により上方から画像を撮像させ、その画像から取得した画素の輝度値を、予め機械学習により設定された判定対象階級JCにおけるはんだボールSBの有無別の輝度値と比較することにより、はんだボールSBの有無の検査が行われる。なお、実装完了後に、はんだボールSBが基板B上にない状態は、例えば吸着ノズル33の吸着口33aからはんだボールSBが離れずに吸着されたまま(持ち帰り部品)となることなどにより生じる。以下、検査処理の説明の前に、機械学習により判定対象階級JCを設定する処理を説明する。図5は、判定対象階級設定処理の一例を示すフローチャートである。 Furthermore, once the mounting of the solder balls SB is completed, the CPU 26 performs an inspection process to inspect the mounting state. In the inspection process, after the solder balls SB are mounted, the mark camera 34 captures an image from above, and the brightness values of the pixels acquired from the image are compared with brightness values for the presence or absence of solder balls SB in the judgment target class JC, which have been set in advance by machine learning, to inspect the presence or absence of the solder balls SB. Note that after mounting is complete, a state in which the solder balls SB are not on the board B occurs, for example, when the solder balls SB do not release from the suction port 33a of the suction nozzle 33 and remain sucked (take-home component). Below, before explaining the inspection process, a process for setting the judgment target class JC using machine learning will be explained. Figure 5 is a flowchart showing an example of the judgment target class setting process.

判定対象階級設定処理では、CPU26は、まず、はんだボールSBが実装されていない基板Bをマークカメラ34で撮像した部品なしの学習画像を取得し(S100)、部品なしの学習画像のうち検査領域Aにおける各画素の輝度値を取得する(S110)。なお、CPU26は、部品なしの学習画像を複数取得し、各画像の検査領域Aからそれぞれ各画素の輝度値を取得すればよい。次に、CPU26は、取得した各画素の輝度値を所定の輝度階級毎に集計して、部品なしの輝度ヒストグラムを作成する(S120)。 In the judgment target class setting process, the CPU 26 first acquires a component-free learning image of a board B on which no solder balls SB are mounted, captured by the mark camera 34 (S100), and acquires the brightness value of each pixel in the inspection area A of the component-free learning image (S110). The CPU 26 may acquire multiple component-free learning images and acquire the brightness value of each pixel from the inspection area A of each image. Next, the CPU 26 tally the brightness values of each acquired pixel for each predetermined brightness class to create a component-free brightness histogram (S120).

続いて、CPU26は、はんだボールSB(部品P)が実装された基板Bをマークカメラ34で撮像した部品ありの学習画像を取得し(S130)、部品ありの学習画像のうち検査領域Aにおける各画素の輝度値を取得する(S140)。なお、CPU26は、部品ありの学習画像を複数取得し、各画像の検査領域Aからそれぞれ各画素の輝度値を取得すればよい。次に、CPU26は、取得した各画素の輝度値を所定の輝度階級毎に集計して、部品ありの輝度ヒストグラムを作成する(S150)。なお、S100,S130では、基板BへのはんだボールSB(部品P)の実装前後でマークカメラ34でそれぞれ画像を撮像することにより、部品なしの学習画像と部品ありの学習画像を取得すればよい。Next, the CPU 26 acquires a training image with components present, captured by the mark camera 34 of the board B on which the solder balls SB (components P) are mounted (S130), and acquires the brightness value of each pixel in the inspection area A of the training image with components present (S140). The CPU 26 may acquire multiple training images with components present and acquire the brightness value of each pixel from the inspection area A of each image. The CPU 26 then aggregates the acquired brightness values of each pixel for each predetermined brightness class to create a brightness histogram for the presence of components (S150). In S100 and S130, training images without components and training images with components present may be acquired by capturing images with the mark camera 34 before and after mounting the solder balls SB (components P) on the board B.

ここで、図6は、部品なしの画像の一例を示す説明図であり、図7は、部品なしの輝度ヒストグラムの一例を示す説明図である。また、図8は、部品ありの画像の一例を示す説明図であり、図9は、部品ありの輝度ヒストグラムの一例を示す説明図である。図6は、はんだボールSBが基板B上に実装される前に撮像された学習画像を示し、図8は、はんだボールSBが基板B上に実装された後に撮像された学習画像を示す。本実施形態の各画像は、例えば各画素が値0~255の256階調の輝度値を有するグレースケール画像とし、検査処理における検査領域Aを点線で示す(図6,図8参照)。検査処理では、検査領域A内の各画素の輝度値を用いてはんだボールSBの有無が判定される。検査領域Aは、実装位置がバラついても領域内にはんだボールSBが収まるようにするため、画像に写るはんだボールSBよりも若干大きな領域に設定されている(図8参照)。このため、画像内の検査領域Aには、はんだボールSB以外の背景として、基板Bの上面や周りの電極Eに印刷(塗布)されたはんだペーストSPなどが写り込む。 Here, FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of an image without components, and FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of a brightness histogram without components. Also, FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of an image with components, and FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of a brightness histogram with components. FIG. 6 shows a training image captured before the solder balls SB were mounted on the board B, and FIG. 8 shows a training image captured after the solder balls SB were mounted on the board B. Each image in this embodiment is a grayscale image, for example, with each pixel having a brightness value of 256 levels (0 to 255). The inspection area A used in the inspection process is indicated by a dotted line (see FIGS. 6 and 8). In the inspection process, the brightness value of each pixel within the inspection area A is used to determine the presence or absence of the solder balls SB. The inspection area A is set to be slightly larger than the solder balls SB shown in the image so that the solder balls SB will fit within the area even if the mounting position varies (see FIG. 8). Therefore, in the inspection area A in the image, in addition to the solder balls SB, the solder paste SP printed (applied) on the upper surface of the substrate B and the surrounding electrodes E and the like are captured as background.

図6の部品なしの画像では、はんだボールSBがない分、検査領域A内の基板Bを示す画素から暗い輝度値が多く取得される。また、検査領域A内のはんだペーストSPを示す画素から若干明るい輝度値が取得される。一方、図8の部品ありの画像では、はんだボールSBがあるため、はんだボールSBの中心部分の画素から明るい輝度値が多く取得され、はんだボールSBの周縁部分の画素から中心部分よりも若干暗い輝度値が取得される。なお、周縁部分でも、格子状に実装された隣のはんだボールSBからの反射光を受けて、所々明るい輝度値が取得される。また、はんだボールSBがあっても、それ以外の背景から暗い輝度値が取得される。輝度値の度数分布を示すヒストグラムでは、値0~255の輝度値を複数の階級(輝度階級ともいう)に分けて、各階級に属する輝度の度数が集計されている。本実施形態では、輝度値を値32ずつの8つの輝度階級1~8に分けるものを例示するが、8つに限られない。部品なし場合、図7に示すように、輝度階級4で度数が最も多く、輝度階級1,5,6で比較的度数が多く、その他の輝度階級で度数が少ない学習結果となった。一方、部品ありの場合、図9に示すように、輝度階級8で度数が最も多く、輝度階級5,6で比較的度数が多く、その他の階級で度数が少ない学習結果となった。なお、はんだボールSB以外の背景の影響により、輝度階級1でも度数が現れた。In the component-free image of Figure 6, due to the absence of solder balls SB, many dark luminance values are obtained from the pixels representing board B within inspection area A. Furthermore, slightly brighter luminance values are obtained from the pixels representing solder paste SP within inspection area A. On the other hand, in the component-present image of Figure 8, due to the presence of solder balls SB, many bright luminance values are obtained from the pixels in the center of the solder balls SB, and slightly darker luminance values are obtained from the pixels in the peripheral areas of the solder balls SB than in the central area. Even in the peripheral areas, bright luminance values are obtained in some places due to reflected light from neighboring solder balls SB mounted in a grid pattern. Furthermore, even in the presence of solder balls SB, dark luminance values are obtained from the background outside of the solder balls SB. In a histogram showing the frequency distribution of luminance values, luminance values ranging from 0 to 255 are divided into multiple classes (also called luminance classes), and the frequency of luminance values belonging to each class is tallied. In this embodiment, luminance values are divided into eight luminance classes 1 to 8, each with a value of 32, as an example, but the number of classes is not limited to eight. When there were no components, the learning results showed that the frequency was highest in luminance class 4, with relatively high frequencies in luminance classes 1, 5, and 6, and low frequencies in the other luminance classes, as shown in Figure 7. On the other hand, when there were components, the learning results showed that the frequency was highest in luminance class 8, with relatively high frequencies in luminance classes 5 and 6, and low frequencies in the other classes, as shown in Figure 9. Note that a frequency also appeared in luminance class 1 due to the influence of the background other than the solder balls SB.

制御装置25は、こうして作成した輝度ヒストグラムにおける部品有無の度数差dが最大の階級を選択する(S160)。続いて、制御装置25は、選択した階級を判定対象階級JCに設定し(S170)、その判定対象階級JCと、判定対象階級JCにおける部品有無別の度数N0,N1を記憶部27に記憶して(S180)、本処理を終了する。The control device 25 selects the class with the largest frequency difference d between the presence and absence of parts in the brightness histogram created in this way (S160). Next, the control device 25 sets the selected class as the class JC to be judged (S170), stores the class JC to be judged and the frequencies N0 and N1 for the presence and absence of parts in the class JC to be judged in the memory unit 27 (S180), and ends this process.

図10は、判定対象階級JCの一例を示す説明図である。図10では、図7,図8で例示した棒グラフの輝度ヒストグラムを、度数折れ線グラフとしてまとめて表示したものであり、部品なしを点線で示し、部品ありを一点鎖線で示す。また、輝度階級毎に部品ありの度数と部品なしの度数との差分として算出される度数差dを度数差d1~d8とするが、度数差d3は略値0であるため図示を省略する。この例では、輝度階級8の度数差d8が最大となり、判定対象階級JCに輝度階級8が設定される。また、輝度階級8における部品なしの度数N0と、部品ありの度数N1とが記憶部27に記憶される。 Figure 10 is an explanatory diagram showing an example of a judgment target class JC. In Figure 10, the brightness histograms of the bar graphs shown as examples in Figures 7 and 8 are displayed together as a frequency line graph, with the absence of parts indicated by a dotted line and the presence of parts indicated by a dashed line. Furthermore, the frequency difference d calculated for each brightness class as the difference between the frequency of parts present and the frequency of parts not present is designated as frequency differences d1 to d8, but frequency difference d3 is omitted from the illustration as it is approximately 0. In this example, the frequency difference d8 for brightness class 8 is the largest, and brightness class 8 is set as the judgment target class JC. Furthermore, the frequency N0 of parts not present and the frequency N1 of parts present in brightness class 8 are stored in memory unit 27.

次に、検査処理における部品有無の判定処理を説明する。図11は部品有無判定処理の一例を示すフローチャートである。部品有無判定処理では、CPU26は、まず、はんだボールSB(対象部品)が実装された実装後の基板Bをマークカメラ34で撮像して、検査の対象画像を取得する(S200)。次に、CPU26は、対象画像における検査領域A内の各画素の輝度値を取得し、輝度値が判定対象階級JCに属する画素の度数Njをカウントする(S210)。S210では、CPU26は、輝度値が判定対象階級JCに属する画素の度数のみをカウントし、判定対象階級JC以外の他の階級については度数のカウントを行わない。Next, the process for determining whether or not a component is present during inspection will be described. Figure 11 is a flowchart showing an example of the process for determining whether or not a component is present. In the process for determining whether or not a component is present, the CPU 26 first uses the mark camera 34 to capture an image of the board B after mounting the solder balls SB (target components) to obtain an image to be inspected (S200). Next, the CPU 26 obtains the brightness value of each pixel within the inspection area A in the target image, and counts the frequency Nj of pixels whose brightness values belong to the judgment target class JC (S210). In S210, the CPU 26 counts only the frequency of pixels whose brightness values belong to the judgment target class JC, and does not count the frequency of classes other than the judgment target class JC.

続いて、CPU26は、カウントした度数Njを、学習結果の判定対象階級JCの度数即ち判定対象階級JCにおける部品なしの度数N0と部品ありの度数N1と比較して(S220)、度数Njが部品なしの度数N0よりも部品ありの度数N1に近いか否かを判定する(S230)。CPU26は、度数Njが部品ありの度数N1に近いと判定すると、対象部品あり即ちはんだボールSBが実装されたと判定して(S240)、本処理を終了する。一方、CPU26は、度数Njが度数N1ではなく部品なしの度数N0に近いと判定すると、対象部品なし即ちはんだボールSBが実装されておらず実装エラーであると判定して(S250)、本処理を終了する。なお、CPU26は、実装エラーと判定した場合、その旨を表示操作部28に表示して作業者にエラーを報知する。Next, the CPU 26 compares the counted frequency Nj with the frequency of the judgment class JC of the learning result, i.e., the frequency NO of no component and the frequency N1 of component presence in the judgment class JC (S220), and determines whether the frequency Nj is closer to the frequency N1 of component presence than the frequency NO of no component (S230). If the CPU 26 determines that the frequency Nj is closer to the frequency N1 of component presence, it determines that the target component is present, i.e., that a solder ball SB has been mounted (S240), and terminates this process. On the other hand, if the CPU 26 determines that the frequency Nj is closer to the frequency NO of no component rather than the frequency N1, it determines that the target component is absent, i.e., that a solder ball SB has not been mounted, and a mounting error has occurred (S250), and terminates this process. Note that if the CPU 26 determines that a mounting error has occurred, it displays this information on the display/operation unit 28 to notify the operator of the error.

図12は、判定対象階級JCにおける判定の一例を示す説明図である。なお、図12では、説明の便宜上、図10で示した学習結果としての度数折れ線グラフと共に、検査対象の画像の度数折れ線グラフを示す。ただし、本実施形態では輝度値が判定対象階級JC以外の階級に属する画素の度数はカウントしないため、実際には度数折れ線グラフ(度数分布)は作成されない。図示するように、判定対象階級JCの度数Njは、部品なしの度数N0よりも部品ありの度数N1に近いものとなっている。このため、この例では、対象部品あり即ちはんだボールSBが実装されたと判定される。 Figure 12 is an explanatory diagram showing an example of a judgment in the judgment target class JC. For ease of explanation, Figure 12 shows a frequency line graph of the image to be inspected along with the frequency line graph of the learning result shown in Figure 10. However, in this embodiment, the frequency of pixels whose brightness values belong to classes other than the judgment target class JC is not counted, so a frequency line graph (frequency distribution) is not actually created. As shown in the figure, the frequency Nj of the judgment target class JC is closer to the frequency N1 of component presence than the frequency N0 of component absence. Therefore, in this example, it is judged that the target component is present, i.e., that a solder ball SB has been mounted.

ここで、判定対象階級JC以外の他の階級の度数を含めた輝度ヒストグラム全体で対象部品の有無を判定することも考えられる。しかし、そのようにすると、例えば図12の輝度階級2,7では検査対象の度数が部品有無の度数のいずれにも近く、輝度階級3では検査対象の度数が部品有無の度数のいずれとも乖離して、判定が困難となる。また、輝度階級5では検査対象画像の度数が部品なしの度数により近いため、誤判定するおそれがある。そこで、本実施形態では、輝度ヒストグラムのうちはんだボールSBの輝度の影響が最も大きい輝度階級8のみを用いて、はんだボールSBの有無を判定するのである。これにより、はんだボールSB以外の背景の影響を排除することができるから、誤判定するのを防止して、はんだボールSBの有無を精度よく判定することができる。It is also possible to determine the presence or absence of a target component based on the entire brightness histogram, including the frequencies of classes other than the target class JC. However, doing so would make the determination difficult, as the frequency of the target component in brightness classes 2 and 7 in Figure 12 is close to both the frequency of component presence and absence, while the frequency of the target component in brightness class 3 deviates from both the frequency of component presence and absence. Furthermore, in brightness class 5, the frequency of the target component image is closer to the frequency of component absence, which could lead to an erroneous determination. Therefore, in this embodiment, the presence or absence of a solder ball SB is determined using only brightness class 8 of the brightness histogram, which has the greatest influence on the brightness of the solder ball SB. This eliminates the influence of background other than the solder ball SB, preventing erroneous determination and enabling accurate determination of the presence or absence of the solder ball SB.

ここで、本実施形態の構成要素と本開示の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の制御装置25が本開示の検査装置に相当し、判定対象階級設定処理を実行するCPU26が設定部に相当し、部品有無判定処理を実行するCPU26が判定部に相当する。吸着ノズル33が保持部材に相当し、実装部30(マークカメラ34を除く)が実装部に相当し、マークカメラ34が撮像部に相当する。また、判定対象階級設定処理や部品有無判定処理を説明することにより、本開示の検査方法の一例も明らかにしている。 Here, the correspondence between the components of this embodiment and the components of the present disclosure will be clarified. The control device 25 of this embodiment corresponds to the inspection device of the present disclosure, the CPU 26 that executes the judgment target class setting process corresponds to the setting unit, and the CPU 26 that executes the component presence/absence determination process corresponds to the determination unit. The suction nozzle 33 corresponds to the holding member, the mounting unit 30 (excluding the mark camera 34) corresponds to the mounting unit, and the mark camera 34 corresponds to the imaging unit. Furthermore, by explaining the judgment target class setting process and the component presence/absence determination process, an example of the inspection method of the present disclosure is also clarified.

以上説明した実装装置20の制御装置25では、機械学習により輝度値の度数をはんだボールSB(部品)の有無別に集計した輝度ヒストグラムを作成し、そのうち一部を判定対象階級JCに設定する。そして、検査の対象画像の各画素における輝度値のうち判定対象階級JCに属する度数Njを、輝度ヒストグラムの判定対象階級JCの度数N0,N1と比較することではんだボールSBの有無を判定する。このように、輝度ヒストグラムの一部の判定対象階級JCを用いることで、はんだボールSBの有無による度数への影響が顕著な階級に絞った判定が可能となり誤判定を防止することができる。 The control device 25 of the mounting device 20 described above uses machine learning to create a brightness histogram that aggregates the frequency of brightness values according to the presence or absence of solder balls SB (components), and sets a portion of this to the judgment target class JC. The presence or absence of solder balls SB is then determined by comparing the frequency Nj of the brightness values of each pixel in the image to be inspected that belongs to the judgment target class JC with the frequencies N0 and N1 of the judgment target class JC in the brightness histogram. In this way, by using a portion of the judgment target class JC in the brightness histogram, it is possible to narrow down the judgment to classes where the presence or absence of solder balls SB has a significant impact on the frequency, preventing erroneous judgments.

また、ヒストグラムの各階級に属するはんだボールSBの有無別の度数差dに基づいて判定対象階級JCを設定するため、はんだボールSBの有無による影響が度数差dに現れた階級のみを用いて判定することができる。特に、度数差dが最大の階級を判定対象階級JCに設定するから、はんだボールSBの有無による影響が顕著に現れた階級のみを用いて、はんだボールSBの有無を適切に判定することができる。 In addition, because the judgment class JC is set based on the frequency difference d between the presence and absence of solder balls SB belonging to each class of the histogram, judgment can be made using only the class where the influence of the presence or absence of solder balls SB is reflected in the frequency difference d. In particular, because the class with the largest frequency difference d is set as the judgment class JC, the presence or absence of solder balls SB can be appropriately judged using only the class where the influence of the presence or absence of solder balls SB is significantly reflected.

また、制御装置25は、対象画像の各画素から判定対象階級JCに属する輝度値の度数Njをカウントし、他の階級に属する輝度値の度数はカウントしない。このため、判定に必要な輝度値の度数Njのみをカウントして、不要な輝度値の度数をカウントしないから、はんだボールSBの有無を速やかに判定することができる。 In addition, the control device 25 counts the frequency Nj of brightness values belonging to the judgment target class JC from each pixel of the target image, and does not count the frequency of brightness values belonging to other classes. Therefore, since it counts only the frequency Nj of brightness values necessary for judgment and does not count the frequency of unnecessary brightness values, it is possible to quickly determine the presence or absence of solder balls SB.

また、実装装置20は、実装部30の吸着ノズル33で吸着したはんだボールSBを基板Bに実装した後に、マークカメラ34により基板Bを撮像して、はんだボールSBの実装有無を判定する。このため、はんだボールSBの基板Bへの実装処理と、確実に実装されたか否かの検査処理とを効率よく行うことができる。 Furthermore, after mounting the solder balls SB picked up by the suction nozzle 33 of the mounting unit 30 onto the substrate B, the mounting device 20 uses the mark camera 34 to capture an image of the substrate B and determine whether the solder balls SB have been mounted. This allows for efficient mounting of the solder balls SB onto the substrate B and inspection to determine whether they have been mounted reliably.

なお、本開示は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本開示の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。 It goes without saying that the present disclosure is in no way limited to the above-described embodiments, and can be implemented in various forms as long as they fall within the technical scope of the present disclosure.

上述した実施形態では、はんだボールSBの有無別の度数差dが最大となる1の判定対象階級JCを設定したが、これに限られず、部品有無の輝度の傾向即ち度数差dに基づいて少なくとも1の判定対象階級JCを設定すればよく、複数の判定対象階級JCを設定してもよい。例えば、度数差dが大きい方から所定数の階級を判定対象階級JCに設定してもよい。図10の例では、大きい方から度数差d8,度数差d4の順であるため、その2つの階級4,8を判定対象階級JCに設定してもよい。また、度数差dが所定値以上の1または複数の階級を判定対象階級JCに設定してもよい。複数の判定対象階級JCを用いることにより、部品有無の判定精度をより向上させることができる。In the above-described embodiment, one judgment class JC was set where the frequency difference d between the presence and absence of solder balls SB was greatest. However, this is not limited to this. At least one judgment class JC may be set based on the brightness trend of the component presence/absence, i.e., the frequency difference d, and multiple judgment class JCs may also be set. For example, a predetermined number of classes may be set as judgment class JCs in descending order of frequency difference d. In the example of Figure 10, the frequency difference d is d8 and then d4 in descending order, so these two classes 4 and 8 may be set as judgment class JCs. Furthermore, one or more classes in which the frequency difference d is equal to or greater than a predetermined value may be set as judgment class JCs. Using multiple judgment class JCs can further improve the accuracy of component presence/absence determination.

実施形態では、判定対象階級JCに属する輝度値の度数Njをカウントし、他の階級に属する輝度値の度数はカウントしないものとしたが、これに限られず、各階級の度数を全てカウントした上で、判定対象階級JCの度数のみから部品の有無を判定してもよい。 In the embodiment, the frequency Nj of brightness values belonging to the class JC to be judged is counted, and the frequency of brightness values belonging to other classes is not counted, but this is not limited to this, and the frequency of all classes may be counted, and the presence or absence of parts may be judged based only on the frequency of the class JC to be judged.

実施形態では、判定対象階級JCを度数差dに基づいて設定したが、これに限られず、以下のようにしてもよい。図13は、変形例の判定対象階級設定処理を示すフローチャートである。変形例では、実施形態と同じ処理には同じステップ番号を付して説明を省略する。この処理では、CPU26は、輝度ヒストグラムを作成すると、表示操作部28の表示画面に輝度ヒストグラム(例えば図10)を表示して判定対象階級JCの設定(選択)を指示し(S162)、設定指示が入力されるのを待つ(S164)。なお、CPU26は、表示操作部28の表示画面に、1または複数(少なくとも一部)の階級を選択することで判定対象階級JCの設定指示を行うようにメッセージを表示すればよい。 In the embodiment, the judgment class JC is set based on the frequency difference d, but this is not limited to this and may be done as follows. Figure 13 is a flowchart showing a modified judgment class setting process. In the modified example, the same processes as in the embodiment are assigned the same step numbers and descriptions are omitted. In this process, after creating a brightness histogram, the CPU 26 displays the brightness histogram (e.g., Figure 10) on the display screen of the display operation unit 28, instructs the setting (selection) of the judgment class JC (S162), and waits for a setting instruction to be input (S164). Note that the CPU 26 may display a message on the display screen of the display operation unit 28 prompting the user to set the judgment class JC by selecting one or more (at least some) classes.

そして、CPU26は、入力された設定指示に基づく1または複数の階級を判定対象階級JCに設定する(S170b)。これにより、作業者(使用者)の意思や経験を判定対象階級JCの設定に反映することができるから、はんだボールSB(部品)の有無の誤判定をより適切に防止することができる。なお、制御装置25(CPU26)が度数差dに基づいて設定した判定対象階級を表示画面に表示して、作業者が変更可能としてもよい。 The CPU 26 then sets one or more classes based on the input setting instructions as the judgment class JC (S170b). This allows the worker's (user's) intentions and experience to be reflected in the setting of the judgment class JC, making it possible to more appropriately prevent erroneous determination of the presence or absence of solder balls SB (components). The judgment class set by the control device 25 (CPU 26) based on the frequency difference d may be displayed on the display screen so that the worker can change it.

実施形態では、本開示をはんだボールSBの有無の判定に適用したが、これに限られず、基板Bに実装された部品Pの有無の判定に適用すればよい。あるいは、基板Bに実装された部品Pの有無に限られず、吸着ノズル33に吸着されている部品Pの有無の判定に適用してもよい。例えば、はんだボールSB用の吸着ノズル33ではんだボールSBを吸着した状態をパーツカメラ23で撮像した画像を対象画像として、各吸着口33a内のはんだボールSBの有無の判定に適用してもよい。また、部品Pに限られず、部品P以外の対象物の有無の検査に適用してもよい。また、各画素の輝度値を用いた判定を例示したが、輝度値に限られず、各画素から取得可能な特徴値を用いればよい。 In the embodiment, the present disclosure is applied to determining the presence or absence of solder balls SB, but is not limited to this and may be applied to determining the presence or absence of components P mounted on board B. Alternatively, it is not limited to determining the presence or absence of components P mounted on board B, but may be applied to determining the presence or absence of components P adsorbed by suction nozzles 33. For example, an image captured by parts camera 23 of a solder ball SB adsorbed by a solder ball SB adsorption nozzle 33 may be used as the target image to determine the presence or absence of solder balls SB in each suction port 33a. Furthermore, it is not limited to components P, and may be applied to inspecting the presence or absence of objects other than components P. Furthermore, while the example illustrates determination using the brightness value of each pixel, it is not limited to brightness values, and any feature value obtainable from each pixel may be used.

実施形態では、実装装置20の制御装置25が部品有無の検査を行うものを例示したが、これに限られず、実装検査装置14など検査専用の検査装置が部品有無の検査を行ってもよい。あるいは、実装後の基板Bをマークカメラ34で撮像した対象画像を管理装置18などの外部の検査装置が取得して、部品有無の検査を行ってもよい。 In the embodiment, the control device 25 of the mounting device 20 inspects for the presence or absence of components, but this is not limited to this. A dedicated inspection device, such as the mounting inspection device 14, may also inspect for the presence or absence of components. Alternatively, an external inspection device, such as the management device 18, may acquire an image of the board B after mounting using the mark camera 34 and inspect for the presence or absence of components.

実施形態では、判定対象階級設定処理と部品有無判定処理とを制御装置25が行うものを例示したが、両処理を同一の装置が行うものに限られず、別々の装置が行ってもよい。例えば、管理装置18などの外部の装置が機械学習により輝度ヒストグラムを作成し、その結果を制御装置25が取得して、判定対象階級JCと度数N0,N1とを設定してもよい。あるいは、管理装置18が判定対象階級設定処理を行い、その結果を制御装置25が取得してもよい。そして、部品有無判定処理は、実施形態と同様に制御装置25が行えばよい。このように、判定対象階級設定処理と部品有無判定処理とを複数の装置で分担してもよく、それらの複数の装置を備えた検査システムとしてもよい。 In the embodiment, the control device 25 performs the judgment class setting process and the part presence/absence determination process. However, both processes do not necessarily have to be performed by the same device, and may be performed by separate devices. For example, an external device such as the management device 18 may create a brightness histogram using machine learning, and the control device 25 may acquire the results and set the judgment class JC and frequencies N0 and N1. Alternatively, the management device 18 may perform the judgment class setting process, and the control device 25 may acquire the results. The part presence/absence determination process may then be performed by the control device 25, as in the embodiment. In this way, the judgment class setting process and the part presence/absence determination process may be shared among multiple devices, and an inspection system equipped with these multiple devices may be used.

ここで、本開示の検査装置は、以下のように構成してもよい。例えば、本開示の検査装置において、前記設定部は、前記度数分布の各階級に属する対象物の有無別の度数の差に基づいて前記判定対象階級を設定するものとしてもよい。こうすれば、対象物の有無による影響が度数の差に現れた階級のみを用いて判定することができるから、対象物の有無の誤判定をより適切に防止することができる。 The inspection device of the present disclosure may be configured as follows. For example, in the inspection device of the present disclosure, the setting unit may set the judgment target class based on the difference in frequency between the presence and absence of an object belonging to each class of the frequency distribution. This allows judgment to be made using only classes in which the effect of the presence or absence of an object is reflected in the difference in frequency, thereby more appropriately preventing erroneous judgment of the presence or absence of an object.

本開示の検査装置において、前記度数分布を表示する表示部と、使用者からの設定指示を入力する入力部と、を備え、前記設定部は、前記表示部に表示された前記度数分布の各階級のうち前記入力部に入力された設定指示に基づいて前記判定対象階級を設定するものとしてもよい。こうすれば、使用者の意思や経験を判定対象階級の設定に反映することができるから、対象物の有無の誤判定をより適切に防止することができる。 The inspection device disclosed herein may include a display unit that displays the frequency distribution and an input unit that inputs setting instructions from the user, and the setting unit may set the classification to be judged based on the setting instructions input to the input unit from among the classifications of the frequency distribution displayed on the display unit. This allows the user's intentions and experience to be reflected in the setting of the classification to be judged, thereby more appropriately preventing erroneous judgments about the presence or absence of an object.

本開示の検査装置において、前記判定部は、前記対象画像の各画素から前記判定対象階級に属する特徴値の度数をカウントし、前記判定対象階級以外の階級に属する特徴値の度数はカウントしないものとしてもよい。こうすれば、判定に必要な特徴値の度数のみをカウントして、不要な特徴値の度数をカウントしないから、対象物の有無を速やかに判定することができる。 In the inspection device disclosed herein, the determination unit may count the frequency of feature values belonging to the determination target class for each pixel of the target image, and not count the frequency of feature values belonging to classes other than the determination target class. In this way, only the frequency of feature values necessary for determination is counted, and unnecessary feature values are not counted, allowing for a quick determination of the presence or absence of an object.

本開示の実装装置は、上述したいずれかの検査装置と、対象物を保持する保持部材を有し、該保持部材で保持した対象物を基板に実装する実装部と、対象物が実装された後の前記基板の画像を前記対象画像として撮像する撮像部と、を備えることを要旨とする。このため、上述した検査装置と同様に、画像を用いた対象物の有無の判定をより適切に行うことができる。 The mounting device disclosed herein comprises any of the inspection devices described above; a mounting unit having a holding member for holding an object and mounting the object held by the holding member onto a board; and an imaging unit that captures an image of the board after the object has been mounted as the target image. Therefore, similar to the inspection device described above, it is possible to more appropriately determine the presence or absence of an object using an image.

本開示の検査方法は、画像処理により対象物の有無を検査する検査方法であって、(a)対象物の有無が対応付けられた画像を用いた機械学習により、前記画像の各画素における特徴値の度数を対象物の有無別に集計した度数分布を作成または取得し、前記度数分布の各階級のうち一部を判定対象階級に設定するステップと、(b)検査の対象画像を取得し、該対象画像の各画素における特徴値のうち前記判定対象階級に属する特徴値の度数を、前記度数分布の前記判定対象階級に属する対象物の有無別の度数と比較することで、前記対象画像内の対象物の有無を判定するステップと、を含むことを要旨とする。本開示の検査方法は、上述した検査装置と同様に、画像を用いた対象物の有無の判定をより適切に行うことができる。この検査方法において、上述した検査装置の種々の態様を採用してもよいし、各機能を実現するようなステップを追加してもよい。The disclosed inspection method is an inspection method for inspecting the presence or absence of an object through image processing, and includes the steps of: (a) using machine learning to create or acquire a frequency distribution in which the frequency of feature values at each pixel of an image is aggregated by the presence or absence of an object through image processing, and setting some of the classes in the frequency distribution as classes to be judged; and (b) acquiring an image to be inspected, and determining the presence or absence of an object in the target image by comparing the frequency of feature values at each pixel of the target image that belong to the class to be judged with the frequency of feature values at each pixel of the target image that belong to the class to be judged for the presence or absence of an object in the frequency distribution. Similar to the inspection device described above, the inspection method disclosed herein can more appropriately judge the presence or absence of an object using an image. This inspection method may employ various aspects of the inspection device described above, or additional steps may be added to realize each function.

本明細書では、出願当初の請求項5において「請求項1ないし3のいずれか1項に記載の検査装置」を「請求項1ないし4のいずれか1項に記載の検査装置」に変更した技術思想も開示されている。 This specification also discloses the technical idea of changing "an inspection device described in any one of claims 1 to 3" in claim 5 of the original application to "an inspection device described in any one of claims 1 to 4."

本開示は、画像処理により対象物の有無を検査する技術分野に利用可能である。 This disclosure can be used in the technical field of inspecting the presence or absence of an object using image processing.

10 実装システム、11 印刷装置、12 印刷検査装置、14 実装検査装置、18 管理装置、20 実装装置、21 基板処理部、22 部品供給部、22a テープフィーダ、22b トレイフィーダ、23 パーツカメラ、24 ノズルストッカ、25 制御装置、26 CPU、27 記憶部、28 表示操作部、30 実装部、31 ヘッド移動部、32 実装ヘッド、33 吸着ノズル、33a 吸着口、34 マークカメラ、A 判定領域、B 基板、C 凹部、E 電極、P 部品、SB はんだボール、SP はんだペースト、T トレイ。10 Mounting system, 11 Printing device, 12 Printing inspection device, 14 Mounting inspection device, 18 Management device, 20 Mounting device, 21 Board processing unit, 22 Component supply unit, 22a Tape feeder, 22b Tray feeder, 23 Parts camera, 24 Nozzle stocker, 25 Control device, 26 CPU, 27 Memory unit, 28 Display operation unit, 30 Mounting unit, 31 Head movement unit, 32 Mounting head, 33 Suction nozzle, 33a Suction port, 34 Mark camera, A Judgment area, B Board, C Recess, E Electrode, P Component, SB Solder ball, SP Solder paste, T Tray.

Claims (6)

画像処理により対象物の有無を検査する検査装置であって、
対象物の有無が対応付けられた画像を用いた機械学習により、前記画像の各画素における特徴値の度数を対象物の有無別に集計した度数分布を作成または取得し、前記度数分布の各階級のうち一部を判定対象階級に設定する設定部と、
検査の対象画像を取得し、該対象画像の各画素における特徴値のうち前記判定対象階級に属する特徴値の度数を、前記度数分布の前記判定対象階級に属する対象物の有無別の度数と比較することで、前記対象画像内の対象物の有無を判定する判定部と、
を備える検査装置。
An inspection device that inspects the presence or absence of an object by image processing,
a setting unit that creates or acquires a frequency distribution in which the frequency of feature values at each pixel of the image is tallied by whether or not the object is present, by machine learning using an image in which the presence or absence of an object is associated, and sets a part of each class of the frequency distribution as a class to be determined;
a determination unit that acquires an image to be inspected, and determines the presence or absence of an object in the image to be inspected by comparing the frequency of feature values belonging to the determination target class among feature values of each pixel of the image to the frequency distribution for each presence or absence of an object belonging to the determination target class;
An inspection device comprising:
前記設定部は、前記度数分布の各階級に属する対象物の有無別の度数の差に基づいて前記判定対象階級を設定する、
請求項1に記載の検査装置。
the setting unit sets the determination target class based on a difference in frequency between the presence and absence of an object belonging to each class of the frequency distribution.
The inspection device according to claim 1 .
前記度数分布を表示する表示部と、
使用者からの設定指示を入力する入力部と、
を備え、
前記設定部は、前記表示部に表示された前記度数分布の各階級のうち前記入力部に入力された設定指示に基づいて前記判定対象階級を設定する、
請求項1に記載の検査装置。
a display unit that displays the frequency distribution;
an input unit for inputting setting instructions from a user;
Equipped with
the setting unit sets the class to be judged from among the classes of the frequency distribution displayed on the display unit based on a setting instruction input to the input unit.
The inspection device according to claim 1 .
前記判定部は、前記対象画像の各画素から前記判定対象階級に属する特徴値の度数をカウントし、前記判定対象階級以外の階級に属する特徴値の度数はカウントしない、
請求項1ないし3のいずれか1項に記載の検査装置。
the determination unit counts the frequency of feature values belonging to the determination target class from each pixel of the target image, and does not count the frequency of feature values belonging to classes other than the determination target class;
4. The inspection device according to claim 1.
請求項1ないし3のいずれか1項に記載の検査装置と、
対象物を保持する保持部材を有し、該保持部材で保持した対象物を基板に実装する実装部と、
対象物が実装された後の前記基板の画像を前記対象画像として撮像する撮像部と、
を備える実装装置。
The inspection device according to any one of claims 1 to 3;
a mounting unit having a holding member for holding an object and for mounting the object held by the holding member on a substrate;
an imaging unit that captures an image of the board after the object has been mounted as the object image;
A mounting device comprising:
画像処理により対象物の有無を検査する検査方法であって、
(a)対象物の有無が対応付けられた画像を用いた機械学習により、前記画像の各画素における特徴値の度数を対象物の有無別に集計した度数分布を作成または取得し、前記度数分布の各階級のうち一部を判定対象階級に設定するステップと、
(b)検査の対象画像を取得し、該対象画像の各画素における特徴値のうち前記判定対象階級に属する特徴値の度数を、前記度数分布の前記判定対象階級に属する対象物の有無別の度数と比較することで、前記対象画像内の対象物の有無を判定するステップと、
を含む検査方法。
An inspection method for inspecting the presence or absence of an object by image processing, comprising:
(a) creating or acquiring a frequency distribution in which the frequency of feature values at each pixel of the image is tallied by whether or not the object is present, by machine learning using an image in which the presence or absence of an object is associated, and setting a portion of each class of the frequency distribution as a class to be determined;
(b) acquiring an image to be inspected, and judging the presence or absence of an object in the image to be inspected by comparing the frequency of feature values belonging to the judgment target class among feature values of each pixel of the image to the frequency distribution for the presence or absence of an object belonging to the judgment target class;
An inspection method including:
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