CN111250428B - 柱状元件外观检测设备 - Google Patents

Abstract

柱状元件外观检测设备包含供料装置、立料装置、旋转盘、多个取像装置、倒料装置及集料装置。供料装置具有下料轨道，以推送多个柱状元件。立料装置设置于下料轨道的末端，以使柱状元件呈站立姿态滑落。旋转盘承载并以磁力吸引由立料装置落下的柱状元件，以使柱状元件随旋转盘的旋转而沿环形输送路径移动。多个取像装置依序环绕旋转盘设置，以采集柱状元件各视角的影像进行外观检测。倒料装置设置于多个取像装置的最后一个的前端，以将柱状元件拨倒，使柱状元件由站立姿态改为平躺姿态。集料装置根据外观检测结果收集柱状元件。

Description

柱状元件外观检测设备

技术领域

本发明涉及一种电子元件外观检测设备，特别涉及一种柱状元件外观检测设备。

背景技术

现有的电子元件外观检测设备，或称外观机，一般是通过震动盘将电子元件整列后，排列至一旋转盘上，旋转盘将电子元件输送至镜头前取像以供检测外观，再通过一集料装置依据检测结果分类收集。

晶圆电阻(Metal Electrode Leadless Face Resistor，简称MELF Resistor)，又可称为圆柱型电阻、无脚电阻、或无引线电阻，其外型呈圆柱状，且利用表面黏着技术(Surface Mount Technology，SMT)固定在电路板上。由于晶圆电阻具有耐高压、散热佳、抗震、及不易变形等特性，故被广泛应用在电源、通信、医疗、仪表、汽车、照明、工业自动化等领域。

而针对晶圆电阻此类柱状元件，在进行外观检测时主要利用具磁铁圆盘的外观机来运送柱状元件及进行检测，以使柱状元件的端面可通过磁力吸引而站立于磁铁圆盘上。图1即显示柱状元件利用传统外观机进行的外观检测示意图。如图1所示，由于柱状元件10是通过磁力吸引而站立于磁铁圆盘上，可针对柱状元件10的圆柱四周与顶部端面进行五面视觉取像检查，然而柱状元件10的底部端面因与磁铁圆盘磁吸接触，且磁铁圆盘并非采透明玻璃制成，故无法对底部端面进行第六面视觉取像检查。换言之，传统外观机对于柱状元件10的两端面只有进行二分之一的检查机会，无法达到全面检查机制。即使再依赖人工进行第六面检查，由于柱状元件10的尺寸可能小至1mm，亦有检查不易及疏漏的问题。

此现有技术对于柱状元件材料一直有无法全面检查的问题，对于出货厂商而言，会有一定比例的瑕疵产品流入市场，因而容易造成最终产品效能与稳定性降低的问题。因此，为了改善现有技术的缺陷，实有必要开发可进行全面检查的外观机架构，以强化外观机设备的竞争力，同时提升柱状元件材料的出货品质管控。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柱状元件外观检测设备，以改善现有技术对于柱状元件只能进行五面视觉取像检查的缺陷。

本发明的另一个目的在于提供一种柱状元件外观检测设备，以实现柱状元件的全面检查，不但可强化外观机设备的竞争力，提升柱状元件的出货品质管控，也同时提升采用柱状元件的最终产品的效能与稳定性。

本发明的再一个目的在于提供一种柱状元件外观检测设备，以实现柱状元件的全面检查，不但可省去人力检查的成本，更增进外观检测设备的产能，进而提升外观检测设备的工业应用价值。

为达上述目的，本发明提供一种柱状元件外观检测设备，包含供料装置、立料装置、旋转盘、多个取像装置、倒料装置及集料装置。供料装置具有下料轨道，架构于推送多个柱状元件。立料装置设置于下料轨道的末端，架构于使柱状元件呈站立姿态滑落。旋转盘架构于承载并以磁力吸引由立料装置落下的柱状元件，以使柱状元件随旋转盘的旋转而沿环形输送路径移动。多个取像装置依序环绕旋转盘设置，并架构于采集柱状元件各视角的影像以进行外观检测。倒料装置设置于多个取像装置的最后一个的前端，架构于将柱状元件拨倒，使柱状元件由站立姿态改为平躺姿态。集料装置架构于根据外观检测结果收集柱状元件。

在一实施例中，柱状元件为可通过磁力吸引而站立的电子元件。

在一实施例中，倒料装置包含拨倒档板，设置于旋转盘的环形输送路径上，且拨倒档板与环形输送路径的切线方向呈垂直设置。

在一实施例中，拨倒档板的底缘距离旋转盘的表面的水平高度低于柱状元件的总高度。

在一实施例中，拨倒档板的底缘距离旋转盘的表面的水平高度与柱状元件的总高度比值在3/5～19/20之间。

在一实施例中，倒料装置还包含高度调整元件，架构于调整拨倒档板的高度。

在一实施例中，倒料装置还包含支撑座，且拨倒档板固定于支撑座上。

在一实施例中，多个取像装置包含第一取像装置、第二取像装置、第三取像装置、第四取像装置、第五取像装置及第六取像装置，且倒料装置设置在第五取像装置及第六取像装置之间。第一取像装置至第五取像装置分别对柱状元件的圆柱四周与顶部端面进行五面视觉取像检查，且第六取像装置对柱状元件的底部端面进行第六面视觉取像检查。

在一实施例中，旋转盘为具磁性且非透明的环形转盘。

在一实施例中，立料装置包含弧形轨道，弧形轨道的第一端开口邻接下料轨道的末端，且弧形轨道的第二端开口位于旋转盘上。第一端开口处的弧形轨道的切线方向大致与下料轨道平行，且第二端开口处的弧形轨道的切线方向大致与旋转盘的表面垂直。

在一实施例中，柱状元件外观检测设备还包含导料装置，其设置于立料装置的下游，且具有圆弧面。

在一实施例中，柱状元件外观检测设备还包含导料装置，其设置于倒料装置的下游，且具有圆弧面。

本发明的有益效果在于：本发明提供一种柱状元件外观检查设备，供料装置、立料装置、旋转盘、多个取像装置、倒料装置及集料装置，通过将倒料装置设置于多个取像装置的最后一个的前端，架构于将柱状元件拨倒，使柱状元件由站立姿态改为平躺姿态，进而使得后端的取像装置可对因平躺而外露的底部端面进行第六面视觉取像检查，实现柱状元件的各表面的全面检查的功能。因此，本发明所提供的柱状元件外观检测设备可实现柱状元件的全面检查，不但可强化外观机设备的竞争力，也同时提升柱状元件的出货品质管控，当然也提升了采用柱状元件的最终产品的效能与稳定性。

附图说明

图1显示柱状元件利用传统外观机进行的外观检测示意图。

图2及图3显示本发明的柱状元件外观检测设备的不同视角示意图。

图4显示柱状元件外观检测设备的局部结构示意图。

图5及图6显示柱状元件外观检测设备的局部结构示意图。图7显示拨倒挡板与柱状元件相对高度示意图。

说明书附图：

1：柱状元件外观检测设备

10、10’、10”：柱状元件

11：基座

2：输送装置

21：旋转盘

22：中央马达

3：供料装置

31：震动盘

32：下料轨道

4：立料装置

41：弧形轨道

411：第一端开口

412：第二端开口

5A：第一取像装置

5B：第二取像装置

5C：第三取像装置

5D：第四取像装置

5E：第五取像装置

5F：第六取像装置

51：摄影镜头

52：直立滑轨

6：倒料装置

61：拨倒档板

611：底缘

62：支撑座

63：高度调整元件

7：集料装置

71：集料盒

72：吹嘴

8：导料装置

81：圆弧面

H、h：高度

具体实施方式

体现本发明特征与优点的一些实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上为说明之用，而非用以限制本发明。

本发明主要提供一种柱状元件外观检测设备，所述柱状元件是指外型呈圆柱状且可通过磁力吸引而站立的电子元件，例如但不限于晶圆电阻(MELFResistor)。图2及图3显示本发明的柱状元件外观检测设备的不同视角示意图。如图2及图3所示，柱状元件外观检测设备1包含输送装置2、供料装置3、立料装置4、取像装置5A至5F、倒料装置6、以及集料装置7，多个所述装置皆设置于柱状元件外观检测设备1的基座11上。

输送装置2包含旋转盘21及中央马达22。在一实施例中，旋转盘21为具磁性且非透明的环形转盘，例如但不限于磁铁圆盘，其可由多颗磁铁组合而成。旋转盘21呈水平配置且动力连接于中央马达22，借此能够被中央马达22驱动而水平旋转，且作为柱状元件10的承载平台，经由旋转使柱状元件10沿着环形输送路径前进，进而移动至取像装置5A至5F各站进行柱状元件10的各表面的外观检测，以及移动至集料装置7进行最后的集料作业。

供料装置3包含震动盘31及下料轨道32。在一实施例中，震动盘31为一圆盘，架构于通过环形震动将柱状元件10自盘心依圆盘螺旋路径移载，依序排列至最外缘路径而进入下料轨道32。下料轨道32连接于震动盘31，且大致沿着旋转盘21旋转方向的切线方向配置。下料轨道32为一直线凹型沟槽，可承载柱状元件10且使柱状元件10呈平躺姿态，并以端面邻接方式形成一直线排列，以及推送柱状元件10直线前进落至立料装置4中。

图4显示柱状元件外观检测设备的局部结构示意图。如图4所示，立料装置4设置于下料轨道32的末端，包含弧形轨道41，弧形轨道41的第一端开口411邻接下料轨道32的末端，第二端开口412则位于旋转盘21上。在一实施例中，第一端开口411处的弧形轨道41切线方向大致与下料轨道32平行，第二端开口412处的弧形轨道41切线方向则大致与旋转盘21表面垂直。弧形轨道41由第一端开口411承接自下料轨道32的末端推送出来的柱状元件10，此时柱状元件10仍维持平躺姿态。接着，柱状元件10会沿着弧形轨道41滑落而站立在旋转盘21上，且受旋转盘21的磁力吸引而稳定站立在旋转盘21上，并随旋转盘21的旋转而沿着环形输送路径前进，并往取像装置5A至5F移动。

为了能有效取得柱状元件10各视角的影像，柱状元件10在旋转盘21上须保持一定间距以方便取像装置5A至5F进行摄影取像，故旋转盘21的转速必然会大于柱状元件10的落料速度，以拉开柱状元件10彼此的间距。

本发明的柱状元件外观检测设备1包含多个取像装置5A至5F，架构于采集柱状元件10各视角的影像以进行外观检测。在一实施例中，本发明的柱状元件外观检测设备1包含六组取像装置，分别为第一取像装置5A、第二取像装置5B、第三取像装置5C、第四取像装置5D、第五取像装置5E及第六取像装置5F。取像装置5A至5F系依序环绕旋转盘21设置，且各取像装置5A至5F分别依据不同的取像角度而以不同的角度邻近旋转盘21配置。各取像装置5A至5F分别包含摄影镜头51及直立滑轨52，摄影镜头51可滑动地设置于直立滑轨52上，并架构于采集柱状元件10各视角的影像以进行外观检测。

在一实施例中，取像装置5A至5F也可以视需求而还包含反射镜，其对应旋转盘21配置借以反映旋转盘21上承载的柱状元件10，以供摄影镜头51采集柱状元件10的影像。经取像装置5A至5F取得的影像会进一步由视觉演算程式比对判别，并将结果提供给集料装置7进行分类收集。

由于自供料装置3推送出来并经立料装置4落至旋转盘21，且受旋转盘21的磁力吸引的柱状元件10系以其中一端面吸附于旋转盘21表面的方式站立在旋转盘21上，故在旋转盘21输送站立的柱状元件10过程中，第一取像装置5A至第五取像装置5E可分别针对柱状元件10的圆柱四周与顶部端面进行五面视觉取像检查。而为了进一步对柱状元件10的底部端面进行第六面视觉取像检查，本发明的柱状元件外观检测设备1还在第五取像装置5E的后端增设倒料装置6及第六取像装置5F，来实现全面检查的目的。

图5及图6显示柱状元件外观检测设备的局部结构示意图。如图5及图6所示，倒料装置6架构于将站立的柱状元件10拨倒，使得柱状元件10由站立姿态改为平躺姿态，以使底部端面外露而进行第六面视觉取像检查，故倒料装置6设置在最后一个取像装置的前端，亦即设置在第五取像装置5E及第六取像装置5F之间。

在一实施例中，倒料装置6包含拨倒档板61、支撑座62及高度调整元件63，其中拨倒档板61固定于支撑座62上，且可通过高度调整元件63来调整拨倒档板61的高度。拨倒档板61设置于旋转盘21的环形输送路径上，且拨倒档板61与环形输送路径的切线方向呈垂直设置。拨倒档板61的底缘距离旋转盘21表面的水平高度低于柱状元件10的总高度，故当站立的柱状元件10行经拨倒档板61时，会碰撞到拨倒档板61而被拨倒，使得柱状元件10由站立姿态改为平躺姿态(图6将站立姿态的柱状元件以10’标示，并将经拨倒档板61拨倒而呈平躺姿态的柱状元件以10”标示)。一旦柱状元件10呈平躺姿态，原本磁吸于旋转盘21的底部端面便会外露，使得后端的第六取像装置5F即可进一步对底部端面进行第六面视觉取像检查，实现柱状元件10全面检查的功能。

图7显示拨倒挡板与柱状元件相对高度示意图。如图7所示，拨倒档板61的底缘611靠近柱状元件10顶端，且该底缘611距离旋转盘21表面的水平高度h范围在柱状元件10总高度H的3/5～19/20之间。经测试，拨倒档板61的底缘611距离旋转盘21表面的水平高度在前述范围内时，可将柱状元件10推倒而平躺于旋转盘21的环形输送路径的切线方向上，且不会自原来路径上偏移，故有助于后端的第六取像装置5F的取像以及集料装置7的收集。

在一实施例中，高度调整元件63包含但不限于调整滑台，例如Z轴滑台，并可通过手动旋转Z轴滑台的旋钮来调整拨倒档板61的高度，以控制拨倒档板61的底缘611距离旋转盘21表面的水平高度h与柱状元件10总高度H的比值在3/5～19/20之间。此外，当检测不同尺寸的柱状元件10时，还可通过高度调整元件63来对应调整拨倒档板61的高度，以顺利将不同尺寸的柱状元件10推倒，借此进行第六面视觉取像检查。

如图2所示，集料装置7包含多个集料盒71以及对应多个集料盒71的多个吹嘴72，各吹嘴72朝向相对应的集料盒71配置，且分别连接可调整压力的稳定正压气源。各吹嘴72上分别设置有电磁阀，各电磁阀分别电性连接控制器，故控制器能够通过电磁阀控制各吹嘴72吹气的时间点，借此依据各柱状元件10的检测结果将各柱状元件10分别吹入对应的集料盒71中。

在一实施例中，集料装置7包含四个集料盒71，其中两个集料盒71是收集检测为不良的柱状元件10，且可设定为收集不良程度不同的柱状元件10，一个集料盒71是收集检测为合格的柱状元件10，另一个集料盒71则收集需要重测的柱状元件10，例如未成功取像的柱状元件10。举例来说，收集不良程度不同的柱状元件10的两个集料盒71可分为NG1及NG2，NG1用来收集中柱有孔洞或是色码不完全的不良品，NG2用来收集错料或铁帽打歪的不良品，亦可借此提供制造工艺改善的参考。当然，集料盒71的数量及用途配置可依不同需求调整而不受限于前述实施例。

在一实施例中，柱状元件外观检测设备1可选择性包含导料装置8。如图4所示，导料装置8设置于立料装置4的下游。导料装置8设置于旋转盘21的上方且位于环形输送路径的内侧。导料装置8于面向环形输送路径的一侧具有光滑的圆弧面81，当柱状元件10边缘碰触导料装置8的圆弧面81时，亦可进一步使柱状元件10导正于一切线方向上。另一方面，由于自立料装置4落下的柱状元件10会立即受旋转盘21的磁力吸引而站立在旋转盘21上，使得绝大部分的柱状元件10皆已导正排列于环形输送路径上，故在另一实施例中，柱状元件外观检测设备1可无须于立料装置4的下游设置导料装置8。

又，在一实施例中，导料装置8亦可设置于倒料装置6的拨倒档板61的下游，且设置于旋转盘21的上方及位于环形输送路径的内侧，当拨倒档板61将站立的柱状元件10拨倒而呈平躺姿态，且平躺的柱状元件10边缘碰触导料装置8的圆弧面81时，可进一步使平躺的柱状元件10导正于一切线方向上。另一方面，通过本发明拨倒挡板61的高度及方位设置，可将绝大部分的柱状元件10推倒而平躺于旋转盘21的环形输送路径的切线方向上，且不会自原来路径上偏移，故在另一实施例中，柱状元件外观检测设备1可无须于倒料装置6的下游设置导料装置8。

综上所述，为了改善现有技术对于柱状元件只能进行五面视觉取像检查的缺陷，本发明的柱状元件外观检测设备1还在第五取像装置5E的后端增设倒料装置6及第六取像装置5F，通过倒料装置6的拨倒档板61将站立的柱状元件10拨倒而呈平躺姿态，进而使得后端的第六取像装置5F可对因平躺而外露的底部端面进行第六面视觉取像检查，实现柱状元件10的各表面的全面检查的功能。因此，本发明所提供的柱状元件外观检测设备1可实现柱状元件10的全面检查，不但可强化外观机设备的竞争力，也同时提升柱状元件10的出货品质管控，当然也提升了采用柱状元件10的最终产品的效能与稳定性。另一方面，由于本柱状元件外观检测设备1可自动全面检查，不但省去人力检查的成本，更增进外观检测设备1的产能，例如一分钟可检测达2000颗以上的材料，大大地提升了外观检测设备1的工业应用价值。

纵使本发明已由上述实施例详细叙述而可由本领域普通技术人员任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附权利要求所欲保护者。

Claims (13)

1.一种柱状元件外观检测设备，包含：

一供料装置，具有一下料轨道，架构于推送多个柱状元件；

一立料装置，设置于该下料轨道的末端，架构于使该柱状元件呈站立姿态滑落；

一旋转盘，架构于承载并以磁力吸引由该立料装置落下的该柱状元件，以使该柱状元件随该旋转盘的旋转而沿一环形输送路径移动；

多个取像装置，依序环绕该旋转盘设置，并架构于采集该柱状元件各视角的影像以进行外观检测，其中最后一个取像装置用于对该柱状元件的底部端面进行视觉取像检查；

一倒料装置，设置于多个所述取像装置的最后一个的前端，架构于将该柱状元件拨倒，使该柱状元件由站立姿态改为平躺姿态；其中该倒料装置包含一拨倒档板，设置于该旋转盘的该环形输送路径上，且该拨倒档板与该环形输送路径的切线方向呈垂直设置以及

一集料装置，架构于根据外观检测结果收集该柱状元件。

2.如权利要求1所述的柱状元件外观检测设备，其中该柱状元件为一可通过磁力吸引而站立的电子元件。

3.如权利要求1所述的柱状元件外观检测设备，其中该拨倒档板的底缘距离该旋转盘的表面的水平高度低于该柱状元件的总高度。

4.如权利要求3所述的柱状元件外观检测设备，其中该拨倒档板的底缘距离该旋转盘的表面的水平高度与该柱状元件的总高度比值在3/5～19/20之间。

5.如权利要求1所述的柱状元件外观检测设备，其中该倒料装置还包含一高度调整元件，架构于调整该拨倒档板的高度。

6.如权利要求1所述的柱状元件外观检测设备，其中该倒料装置还包含一支撑座，且该拨倒档板固定于该支撑座上。

7.如权利要求1所述的柱状元件外观检测设备，其中该多个取像装置包含一第一取像装置、一第二取像装置、一第三取像装置、一第四取像装置、一第五取像装置及一第六取像装置，且该倒料装置设置在该第五取像装置及该第六取像装置之间。

8.如权利要求7所述的柱状元件外观检测设备，其中该第一取像装置至该第五取像装置分别对该柱状元件的圆柱四周与顶部端面进行五面视觉取像检查，且该第六取像装置对该柱状元件的底部端面进行第六面视觉取像检查。

9.如权利要求1所述的柱状元件外观检测设备，其中该旋转盘为一具磁性且非透明的环形转盘。

10.如权利要求1所述的柱状元件外观检测设备，其中该立料装置包含一弧形轨道，该弧形轨道的一第一端开口邻接该下料轨道的末端，且该弧形轨道的一第二端开口位于该旋转盘上。

11.如权利要求10所述的柱状元件外观检测设备，其中该第一端开口处的该弧形轨道的切线方向大致与该下料轨道平行，且该第二端开口处的该弧形轨道的切线方向大致与该旋转盘的表面垂直。

12.如权利要求1所述的柱状元件外观检测设备，还包含一导料装置，其设置于该立料装置的下游，且具有一圆弧面。

13.如权利要求1所述的柱状元件外观检测设备，还包含一导料装置，其设置于该倒料装置的下游，且具有一圆弧面。

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