CN111033243A - 外观检查装置及外观检查方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提高检测工件的表面的异常的精度。一种检测工件(W)的外观的外观检查装置(500),其检查工件(W)的外观,且包括:第一照明部(110),其对工件(W)照射光;第一拍摄部(120),其拍摄被第一照明部(110)照射的工件(W);第一检测部(130),其根据第一拍摄部(120)拍摄出的图像(P1)检测第一不良;第二照明部(210),其对工件(W)照射光;第二拍摄部(220),其拍摄被第二照明部(210)照射的工件(W);以及第二检测部(230),其根据第二拍摄部(220)拍摄出的图像检测第二不良,第一照明部(110)使用同轴落射照明,第二照明部(210)使用同轴落射照明及穹顶照明。
Description
技术领域
本发明涉及一种外观检查装置及外观检查方法。
背景技术
以往,已知一种使用同轴落射照明及穹顶照明的外观检查装置。例如,在专利文献1中公开了一种外观检查装置,其包括使用蓝色LED穹顶照明及蓝色LED同轴落射照明的拍摄单元和使用白色LED穹顶照明及白色LED同轴落射照明的拍摄单元。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-137921号公报
发明内容
发明所要解决的课题
近年来,在检查硬盘驱动器的基板的外观时,使用外观检查装置,检查的自动化被推进。作为外观检测装置,例如,应用上述的使用同轴落射照明及穹顶照明的外观检查装置。
在通过铸造成形基板时,在基板的表面形成有皱纹、浅凹凸或粗糙面。以下,将形成于基板的表面的皱纹、浅凹凸或粗糙面总称为底纹。此外,底纹不是基板的外观的不良。
在利用使用同轴落射照明及穹顶照明的外观检查装置检查基板的外观的情况下,在拍摄出的图像中,在基板的底纹产生的阴影被消除。通过基板的底纹被消除,能够仅检测基板的表面形状的异常。即,使用同轴落射照明及穹顶照明的外观检查装置能够检测基板的表面的缺损、表面涂层的剥落或毛刺。在此,表面涂层是指施加于基板表面的表面膜。该表面处理为了基板表面的防锈、绝缘以及防尘而进行。
另一方面,例如,有时如粘接剂这样的附着于基板的表面的异物在拍摄出的图像中不能与基板的底纹区分开。也就是,在使用同轴落射照明及穹顶照明的外观检查装置中,在拍摄出的图像中,有时与因底纹而产生的阴影同等的阴影消失。其结果,在使用同轴落射照明及穹顶照明的外观检查装置中,有时无法检测附着于工件的表面的异物。
鉴于上述问题,本发明的目的在于提高检测工件的表面的异常的精度。
用于解决课题的方案
本申请的示例性的一实施方式的外观检查装置为检查工件的外观的外观检查装置,其包括:第一照明部,其对上述工件照射光;第一拍摄部,其拍摄被上述第一照明部照射的上述工件;第一检测部,其根据上述第一拍摄部拍摄出的图像检测第一不良;第二照明部,其对上述工件照射光;第二拍摄部,其拍摄被上述第二照明部照射的上述工件;以及第二检测部,其根据上述第二拍摄部拍摄出的图像检测第二不良,上述第一照明部使用同轴落射照明,上述第二照明部使用同轴落射照明及穹顶照明。
发明效果
根据本申请的示例性的实施方式,能够在拍摄出的图像中检测难以与底纹区分开的附着于工件的表面的异物,并且在拍摄的图像中消除工件的底纹,检测工件的表面的异常。
附图说明
图1是外观检查装置的示意图。
图2是第一照明部的示意图。
图3是第二照明部的示意图。
图4是表示搬送部的示意图。
图5是硬盘驱动器的基板的俯视图。
图6是表示外观检查工序的流程图。
图7是表示在第一拍摄工序中拍摄出的图像的示意图。
图8是表示在第二拍摄工序中拍摄出的图像的示意图。
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的实施方式进行说明。此外,本发明的范围不限于以下的实施方式,能够在本发明的技术思想的范围内任意地变更。
在以下的说明中,在外观检查装置500中,将工件W被搬送的方向称为搬送方向。另外,将沿着搬送方向的一方称为上游侧,将另一方称为下游侧。而且,将与搬送方向正交的方向称为铅垂方向。
在以下的说明中使用的附图由于强调特征部分的目的,有时为了便于说明将成为特征的部分放大表示。由此,各构成要素的尺寸及比率不一定与实际相同。另外,由于同样地目的,有时省略不是特征的部分而图示。
<1.外观检查装置>
使用图1~图3,对外观检查装置500进行说明。
如图1所示,外观检查装置500是检查工件W的外观的装置。将工件W设为例如硬盘驱动器的基板。外观检查装置500包括第一检查部100、第二检查部200以及搬送部300。
<1-1.第一检查部>
如图1所示,第一检查部100使用同轴落射照明检查工件W的外观。第一检查部100包括第一照明部110、第一拍摄部120以及第一检测部130。
第一检查部100设于第二检查部200的搬送方向的上游侧。第一检查部100和第二检查部200分别独立设置。第一检查部100与第二检查部200隔开预定距离设置。后述第一照明部110的详细的说明。
第一拍摄部120拍摄被第一照明部110照射的工件W。例如将第一拍摄部120设为面阵传感器照相机。第一拍摄部120与第一检测部130电连接。
第一检测部130根据第一拍摄部120拍摄的图像检测第一不良。第一检测部130为例如计算机系统,包括CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)以及HDD(Hard Disk Drive)。
第一检测部130检测第一不良。第一不良包括附着于工件W的表面的异物。也就是,第一不良包括工件W的表面的底纹以外的异常。底纹例如包括在通过铸造成形基板时形成的皱纹、浅凹凸或粗糙面。此外,底纹不是工件W的外观的不良。
<1-1-1.第一照明部>
如图2所示,第一照明部110使用同轴落射照明。第一照明部110包括第一照明111、半反射镜112以及第一壳体113。第一照明部110经由半反射镜112从与第一拍摄部120的拍摄方向相同的轴上照射光。将第一拍摄部120的拍摄方向设为大致铅垂方向。
第一照明111例如使用LED(Light Emitting Diode)照明。另外,第一照明111使用白色光。
半反射镜112反射入射的光的一部分,且使一部分透过。半反射镜112设于第一壳体113的内部。半反射镜112朝向第一照明111及铅垂方向的下方相对于水平面倾斜大致45°。
第一壳体113为箱体。第一壳体113包括第一开口部113A和第二开口部113B。第一开口部113A形成于第一壳体113的铅垂方向的上方。第二开口部113B形成于第一壳体113的铅垂方向的下方。
通过设为这样的结构,在第一照明部110中,从第一照明111照射出的光被半反射镜112朝向铅垂方向的下方反射。被半反射镜112朝向铅垂方向的下方反射的光穿过第二开口部113B,被工件W镜面反射及漫反射。被工件W进行了镜面反射及漫反射的光穿过半反射镜112,穿过第一开口部113A,进入第一拍摄部120。
这样,在第一照明部110中,能够用与第一拍摄部120的拍摄方向平行的光均匀地照射工件W,使工件W的底纹显露。即,工件W的表面平坦的部分变白,表面倾斜的部分变黑,能够将底纹描绘成阴影。在工件W产生有附着粘接剂的缺陷的情况下,在工件W的表面上,粘接剂的薄的层沿着表面形状附着。其结果,附着有粘接剂的部分比通常的(未附着粘接剂的)底纹的亮度暗。
<1-2.第二检查部>
如图1所示,第二检查部200使用同轴落射照明及穹顶照明检查工件W的外观。第二检查部200包括第二照明部210、第二拍摄部220以及第二检测部230。第二检查部200设于第一检查部100的搬送方向的下游侧。后述第二照明部210的详细的说明。
第二拍摄部220拍摄被第二照明部210照射的工件W。将第二拍摄部220设为例如面阵传感器照相机。第二拍摄部220与第二检测部230电连接。
第二检测部230根据第二拍摄部220拍摄出的图像检测第二不良。第二检测部230为包括CPU、ROM、RAM以及HDD的计算机系统。
第二检测部230检测第二不良。第二不良包括工件W的表面形状不正常的状态。工件W的表面形状不正常的状态例如包括工件W的表面的缺损、工件W的表面涂层的剥落或毛刺。
<1-2-1.第二照明部>
如图3所示,第二照明部210使用同轴落射照明及穹顶照明。第二照明部210包括第二A照明211、半反射镜212、第二A壳体213、第二B照明214以及第二B壳体215。
第二A照明211与第一照明111的结构相同。因此,省略第二A照明211的说明。半反射镜212与半反射镜112的结构相同。因此,省略半反射镜112的说明。第二A壳体213与第一壳体113的结构相同。因此,省略第二A壳体213的说明。
第二B照明214例如使用LED照明。另外,第二B照明214使用白色光。第二B壳体215为中空的半球形状。第二B壳体215设于第二A壳体213的下方。在第二B壳体215的内部且下端部的缘设有多个第二B照明214。
通过设为这样的结构,在第二照明部210中,从第二A照明211照射的光被半反射镜212朝向铅垂方向的下方反射。被半反射镜212朝向铅垂方向的下方反射的光被工件W镜面反射及漫反射。被工件W进行了镜面反射及漫反射的光穿过半反射镜212,进入第二拍摄部220。
同时,在第二照明部210中,从第二B照明214照射的光在第二B壳体215内部反射,在第二B壳体215内部扩散。在第二B壳体215内部扩散的光从上方全方位均匀地照射工件W。该照射光被工件W镜面反射及漫反射。被工件W进行了镜面反射及漫反射的光穿过半反射镜212,进入第二拍摄部220。
这样,第二照明部210将均匀的光照射至工件W,因此能够从第二拍摄部220拍摄的图像消除在工件W的底纹产生的阴影。第二检测部230能够根据消除了工件W的底纹的图像仅检测工件W的表面形状的异常。即,能够检测工件W的表面的缺损、表面涂层的剥落或毛刺。
<1-3.搬送部>
如图4所示,搬送部300在外观检查装置500搬送工件W。搬送部300包括固定部310、移动部320以及升降部330。
固定部310固定工件W。移动部320使固定部310沿搬送方向移动。移动部320使固定部310在第一检查部100或第二检查部200停止。移动部320例如使用以气缸或马达为驱动力的载物台。
升降部330在第二检查部200的铅垂方向的下方使固定部310沿铅垂方向上升或下降。升降部330例如使用以气缸或马达为驱动力的载物台。
通过设为这样的结构,在搬送部300中,固定于固定部310的工件W沿外观检查装置500的搬送方向被搬送。另外,在搬送部300中,工件W在第一检查部100或第二检查部200停止。而且,在搬送部300中,停止在第二检查部200的工件W朝向第二检查部200的第二B壳体215上升或下降。
<2.基板>
使用图5,对工件W进行说明。此外,在图5中,为了易于理解,包括所有对工件W假定的不良。
如上所述,将工件W设为例如硬盘驱动器的基板。工件W的表面包括底纹。底纹例如包括在通过铸造成形基板时形成的皱纹D1、浅凹凸D2或粗糙面D3。此外,底纹不是工件W的外观的不良。
工件W包括第一不良和第二不良。第一不良包括附着于工件W的表面的异物E1。异物E1例如设为粘接剂。粘接剂在硬盘驱动器的制造工序中使用。第一不良为在制造工序中该粘接剂误附着于基板的表面。第二不良包括工件W的表面形状不正常的状态。工件W的表面形状不正常的状态例如包括工件W的表面的缺损E2、工件W的表面涂层的剥落E3或毛刺E4。
<3.外观检查工序>
使用图6~图8,对外观检查工序S500进行说明。
如图6所示,外观检查工序S500为使用外观检查装置500检查工件W的外观的外观检查方法。外观检查工序S500包括第一检查工序S100和第二检查工序S200。
<3-1.第一检查工序>
第一检查工序S100由第一检查部100处理。第一检查工序S100包括第一照明工序S110、第一拍摄工序S120以及第一检测工序S130。
第一照明工序S110由第一照明部110处理。在第一照明工序S110中,由第一照明部110照射工件W。在第一照明工序S110中,通过同轴落射照明照射工件W。此时,工件W被与第一拍摄部120的拍摄轴平行的光均匀地照射。
第一拍摄工序S120由第一拍摄部120处理。在第一拍摄工序S120中,由第一拍摄部120拍摄在第一照明工序S110中被照射的工件W。在第一拍摄工序S120中,由第一拍摄部120拍摄图像P1。
如图7所示,在图像P1中,工件W的表面的底纹显现。于是,在图像P1中,可明确地却分开工件W的表面的底纹和附着于工件W的表面的异物E1。即,在图像P1中,可识别出作为底纹的皱纹D1、浅凹凸D2或粗糙面D3和异物E1。
第一检测工序S130由第一检测部130处理。在第一检测工序S130中,由第一检测部130根据在第一拍摄工序S120中拍摄出的图像P1检测第一不良。即,在第一检测工序S130中,检测在图像P1中与皱纹D1、浅凹凸D2或粗糙面D3明确地区分开的异物E1。
具体来说,在第一检测工序S130中,首先,由第一检测部130对图像P1以每预定的一个以上的区域进行划分。接下来,由第一检测部130对每一划分出的区域在区域内检测像素值为预定范围外的部分。即,表示预定范围内的像素值的像素视为正常。检测出表示比正常暗的(比预定范围的下限值低的)像素值的像素或表示比正常亮的(比预定范围的上限值高的)像素值的像素的部分。然后,由第一检测部130将检测出的像素值为预定范围外的部分检测为第一不良。
<3-2.第二检查工序>
第二检查工序S200由第二检查部200处理。第二检查工序S200包括上升工序S205、第二照明工序S210、第二拍摄工序S220以及第二检测工序S230。
在上升工序S205中,通过升降部330将工件W沿铅垂方向上升。此时,通过升降部330将工件W上升到第二照明部210的第二B壳体215的下端。
第二照明工序S210由第二照明部210处理。在第二照明工序S210中,由第二照明部210照射工件W。在第二照明工序S210中,通过同轴落射照明及穹顶照明照射工件W。此时,工件W被均匀的光照射。
第二拍摄工序S220由第二拍摄部220处理。在第二拍摄工序S220中,由第二拍摄部220拍摄在第二照明工序S210中被照射的工件W。在第二拍摄工序S220中,由第二拍摄部220拍摄图像P2。
如图8所示,在图像P2中,在工件W的底纹产生的阴影消失。而且,在图像P2中,仅可识别到工件W的表面形状的异常。即,在图像P2中,可识别工件W的表面的缺损E2、工件W的表面涂层的剥落E3或毛刺E4。
第二检测工序S230由第二检测部230处理。在第二检测工序S230中,由第二检测部230根据在第二拍摄工序S220中拍摄出的图像P2检测第二不良。即,在第二检测工序S230中,检测工件W的表面的缺损E2、工件W的表面涂层的剥落E3或毛刺E4。
具体来说,在第二检测工序S230中,由第二检测部230对图像P2以每预定的一个以上的区域进行划分。接下来,由第二检测部230对每一划分出的区域在区域内检测像素值为预定范围外的部分。即,表示预定范围内的像素值的像素视为正常。检测表示比正常暗的(比预定范围的下限值低的)像素值的像素或表示比正常亮的(比预定范围的上限值高的)像素值的像素的部分。然后,由第二检测部230将检测出的像素值为预定范围外的部分检测为第二不良。
<4.效果>
对外观检查装置500及外观检查工序S500的效果进行说明。
根据外观检查装置500及外观检查工序S500,能够在拍摄出的图像P1中检测难以与底纹区分开的附着于工件W的表面的异物E1,并且在拍摄出的图像P2中消除工件W的底纹,检测工件W的表面的异常。
即,在第一照明工序S110中,通过同轴落射照明照射工件W。此时,工件W被与第一拍摄部120的轴平行的光均匀地照射。因此,工件W的表面的底纹清晰地显现。此时,可明确地识别工件W的表面的底纹和附着于工件W的表面的异物E1。
进一步地,在第二照明工序S210中,通过同轴落射照明及穹顶照明照射工件W。此时,工件W被均匀的光照射。因此,在工件W的底纹产生的阴影消失。此时,仅可识别工件W的表面形状的异常。即,识别出工件W的表面的缺损E2、工件W的表面涂层的剥落E3或毛刺E4。
根据外观检查装置500及外观检查工序S500,在上升工序S205中,工件W上升到第二照明部210的第二B壳体215的下端。因此,能够向工件W照射将从0度到90度的所有入射角的光。
根据外观检查装置500及外观检查工序S500,在第一照明111、第二A照明211以及第二B照明214使用白色光。因此,例如,在使用蓝色光的情况下,有时拍摄元件的受光灵敏度不足,但通过使用白色光,不存在受光灵敏度不足的情况。
<5.变形例>
以上,对本发明的实施方式进行了说明。本发明的范围不限于上述实施方式。在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种变更。
例如,第一检测部130及第二检测部230也可以设为相同的计算机系统。
例如,也可以是,第一检测部130预先存储正常状态的工件W的图像,通过将正常状态的工件W的图像和图像P1对比,检测异物E1。也可以是,第二检测部230预先存储正常状态的工件W的图像,通过将正常状态的工件W的图像和图像P2对比,检测工件W的表面的缺损E2、工件W的表面涂层的剥落E3或毛刺E4。
例如,第一检查部100也可以设于第二检查部200的下游侧。第一检查工序S100也可以比第二检查工序S200靠后进行处理。
符号说明
100—第一检查部,110—第一照明部,111—第一照明,112—半反射镜,113—第一壳体,120—第一拍摄部,130—第一检测部,200—第二检查部,210—第二照明部,211—第二A照明,212—半反射镜,213—第二A壳体,214—第二B照明,215—第二B壳体,220—第二拍摄部,230—第二检测部,300—搬送部,310—固定部,320—移动部,330—升降部,500—外观检查装置,P1—图像,P2—图像,W—工件。
Claims (6)
1.一种外观检查装置,其检查工件的外观,该外观检查装置的特征在于,包括:
第一照明部,其对上述工件照射光;
第一拍摄部,其拍摄被上述第一照明部照射的上述工件;
第一检测部,其根据上述第一拍摄部拍摄出的图像检测第一不良;
第二照明部,其对上述工件照射光;
第二拍摄部,其拍摄被上述第二照明部照射的上述工件;以及
第二检测部,其根据上述第二拍摄部拍摄出的图像检测第二不良,
上述第一照明部使用同轴落射照明,
上述第二照明部使用同轴落射照明及穹顶照明。
2.根据权利要求1所述的外观检查装置,其特征在于,
包括使上述工件朝向上述第二照明部上升或下降的升降部,
上述升降部设于上述第二照明部的铅垂方向的下方。
3.根据权利要求1或2所述的外观检查装置,其特征在于,
上述第一照明部及上述第二照明部使用白色光。
4.一种外观检查方法,检查工件的外观,该外观检查方法的特征在于,包括以下工序:
第一照明工序,对上述工件照射光;
第一拍摄工序,拍摄在上述第一照明工序中被照射的上述工件;
第一检测工序,根据在上述第一拍摄工序中拍摄出的图像检测第一不良;
第二照明工序,对上述工件照射光;
第二拍摄工序,拍摄在上述第二照明工序中被照射的上述工件;以及
第二检测工序,根据在上述第二拍摄工序中拍摄出的图像检测第二不良,
在上述第一照明工序中,使用同轴落射照明,
在上述第二照明工序中,使用同轴落射照明及穹顶照明。
5.根据权利要求4所述的外观检查方法,其特征在于,
在上述第二照明工序中,上述工件沿铅垂方向上升或下降。
6.根据权利要求4或5所述的外观检查方法,其特征在于,
在上述第一照明工序及上述第二照明工序中,使用白色光。
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