CN1127758C - 用于对物体进行视觉检测的装置 - Google Patents

用于对物体进行视觉检测的装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1127758C
CN1127758C CN99107911A CN99107911A CN1127758C CN 1127758 C CN1127758 C CN 1127758C CN 99107911 A CN99107911 A CN 99107911A CN 99107911 A CN99107911 A CN 99107911A CN 1127758 C CN1127758 C CN 1127758C
Authority
CN
China
Prior art keywords
reflecting surface
bar
vision
semiconductor device
angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN99107911A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1237786A (zh
Inventor
戴维·查尔斯·莱侬
克里斯托弗·约翰·勒博
托尼亚·玛丽·特温
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Motorola Solutions Inc
Original Assignee
Motorola Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Motorola Inc filed Critical Motorola Inc
Publication of CN1237786A publication Critical patent/CN1237786A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1127758C publication Critical patent/CN1127758C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8803—Visual inspection
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08—Monitoring manufacture of assemblages
    • H05K13/081—Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
    • H05K13/0812—Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines the monitoring devices being integrated in the mounting machine, e.g. for monitoring components, leads, component placement
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
    • G01N21/95684—Patterns showing highly reflecting parts, e.g. metallic elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

一种附接了多个反射面(42、44、46、48)的拾取装置(30)。该拾取装置(30)能拾起一个物体(38)并能将物体(38)在一光源(51)上方移动。这些反射面(42、44、46、48)能够反射从光源(51)发出的光束(61)，它们产生的偏转光束(63、65、67、69)可从背面照亮物体(38)。这些偏转光束(63、65、67、69)可在多个相机(52、54、56、58)中产生物体(38)的多个轮廓图像。物体(38)的视觉检测工作可通过分析这些图像而得以实现。

Description

用于对物体进行视觉检测的装置
技术领域
本发明一般涉及物体的视觉检测。具体来说，本发明涉及一种用于对物体进行视觉检测的装置和过程。
背景技术
一般来说，象半导体器件这样的工件都需要经视觉检测以保证它们符合设计规格所要求的参数，如引线共面度、引线长度、引线平直度、标记检测、表面检测、引线间距、等等。半导体器件的视觉检测一般都采用视觉检测台来执行。半导体器件被放置在视觉检测台上。利用正面照明技术或背面照明技术，就可形成半导体器件的图像并通过一图像电脑而得到分析。如果该半导体器件符合预定的设计规格，则它将通过此项检测并进入下一个阶段的制造过程。否则，它就被废弃。传统的视觉检测过程会破坏半导体器件的处理过程而且经常很费时。另外，很难将传统的视觉检测过程与经济省时的自动化的器件处理过程结合使用。
因此，最好有一种装置和方法能使物体的视觉检测在一个处理物体的自动化过程中进行。这种方法应简单、省时。而且该装置也应价格便宜。另外，该装置最好与现有的物体操纵设备和过程兼容。
发明内容
概括地说，本发明提供了一种能够在自动化的物体处理过程中进行物体视觉检测的装置。
根据本发明的一个方面，提供了一种视觉检测装置，其特征在于包括一具有一端的杆(12)；一处于所述杆(12)端上的物体拾取机构(15)，所述反射面的法线相对于所述杆呈一个不为零的夹角。
根据本发明的一个方面，提供了一种视觉检测装置，其特征在于包括：一具有一端的杆(12)；一处于所述杆(12)端之上的物体拾取机构(14)；以及一与所述杆相连接的反射面(15)，该反射面的法线相对于所述杆呈一个夹角。
附图说明
图1等比例地显示出了一种根据本发明第一个实施例的用于对一物体进行视觉检测的装置。
图2是一个系统的示意图，该系统使用了如图1所示的根据本发明第一个实施例的用于对一物体进行视觉检测的装置。
图3是根据本发明第二个实施例的用于对一物体进行视觉检测的装置的截面图。
图4是一个系统的示意图，该系统使用了如图3所示的根据本发明第二个实施例的用于对一物体进行视觉检测的装置。
图5等比例地显示出了一种根据本发明第三个实施例的用于对一物体进行视觉检测的装置。
应该明白，为了使附图清晰简单，所以未按比例绘出。还应明白的是，为了方便起见，在各图中重复使用的参考标号代表了相应或类似的组件。
具体实施方式
概括地说，本发明提供了一种能够在自动化的物体处理过程中进行物体视觉检测的装置和方法。根据本发明，物体由一个拾取装置拾起。当该拾取装置处于相对于光源的预定位置时，光源将照亮与物体相邻近的拾取装置的一部分。而根据一个实施例，在拾取装置上的一个偏转器可将光源发出的入射光束的一部分反射出去以形成一束偏转光。这束偏转光在第一方向上从背面照亮该物体并形成该物体的第一轮廓。而入射光束的另一个部分则在第二方向上从背面照亮该物体并且形成该物体的第二轮廓。该物体的第一和第二轮廓图像具有不同的观察方向。根据本发明的另一个实施例，附接在拾取装置上的多个偏转器可反射入射光束的不同部分并且在不同方向上生成多个偏转光束。这些偏转光束从背面照亮物体的不同部分并生成相应的轮廓图形。在这两个实施例中，一个反射面相对于拾取装置的位置和方向是固定的并且可被精确地确定。因此，该拾取装置就能够在图像电脑进行重组物体图像并检查物体的几何特征时起到参考框架的作用。所以，视觉检测就可以在拾取装置拾起物体并将其从一个地方移动至另一个地方的同时得到实现。更具体地说，物体并不需要被放置在一个检测台上以进行视觉检测。
图1等比例地显示出了一个根据本发明第一个实施例的视觉检测的装置10。装置10含有一个杆12。在杆12的一端上有一个物体拾取机构14。本实施例中的拾取机构14是一个真空机构。套筒(shaft)16环绕在杆12一个部分的四周。杆12和套筒16可由金属、塑料等制成。杆12和套筒16可被做成一个整体或者也可被做成相互连接在一起的两个部分。套筒16在距杆12一端的一个距离上有一个斜端面。在套筒16的这个斜端面上形成有一个反射面15。反射面15就作为偏转光束的偏转器来使用。在一个实施例中，套筒16由金属制成并且套筒16的斜端面是一个经抛光的金属面，它起到了斜反射面15的作用。在另一个实施例中，斜反射面15是通过在套筒16的斜端面上附接一个镜子而形成的。本实施例中，斜反射面15的法线(未示出)与平行于杆12的方向(图1中的竖直方向)之间的夹角约为45度(°)。装置10的几何参数(如斜反射面15相对于位于杆12端之上的拾取机构14的位置和方向)最好得到高精度的确定。因此，当装置10在视觉检测过程中拾取一个物体时，该物体相对于装置10的位置和方向就可利用一个可作为参考位置的特征(如反射面15的边缘)而得到精确地测定。
装置10的功能就是拾取一个物体(如一个半导体器件)并将其从一个地方移动至另一个地方。在物体的移动过程中，该物体的视觉检测就得到了执行。因此，装置10也可被称为是一个视觉检测装置或是一个拾取装置。应该明白，图1仅显示出了装置10中与物体视觉检测有关的一部分。装置10还含有一个操作系统(未示出)，如：电子一机械系统、液压系统、气动系统、等等。该系统用于拾取、移动以及释放物体。还应明白的是，装置10的结构并不仅限于上述内容和图1所示的内容。例如，拾取机构14不限于是一个真空机构。任何能够拾取待测物体的机构(如：扣环机构、锁扣机构、磁机构，等等)都可作为装置10的拾取机构14。杆12和套筒16也不限于具有图1所示的直角截面。杆12和套筒16的截面可以具有任何形状，如圆形、椭圆形、三角形、五角形、六角形，等等。另外，装置10中的套筒16是可选的。在本发明的一个替代实施例中(未示出)，装置10不含有套筒16，并且斜反射面15是通过在杆12上直接装接一个反射平面(如一个镜子)而形成的。另外，装置10可以在斜反射面15上含有一个或多个参考标记(未示出)。这些参考标记可以有助于对物体相对于装置10的位置和方向进行精确地测量。
图2示意性地显示出了一个含有图1所示装置10的系统20，该系统可根据本发明的第一个实施例对一物体18进行视觉检测。系统20也可以被称为是一个光学系统或是一个检测系统。本实施例中，物体18是一个半导体器件。在半导体器件的一个封装过程期间，装置10从一个位置上拾取半导体器件18并将其移放至另一个位置。检测系统20还含有一个光源21和相机22及24。在一个实施例中，光源21是一个可发出连续光的光源(如发光二极管)。在半导体器件18的移动过程中，装置10将在一个相对于光源21和相机22及24(如图1所示)的位置上停留一个很短的时间间隔(如0.25秒)。相机22和24就在这个时间间隔内记录下半导体器件18的轮廓图像。在另一个实施例中，光源21是一个脉冲光源，它可在当装置10移动至图2所示位置时发出一个脉冲光束。相机22和24记录下由该脉冲光束形成的半导体器件18的轮廓图像。而与相机22和24相连的一个图像电脑(未示出)将对该图像进行分析并检查出半导体器件18的几何特征以及它相对于装置10的位置和方向。
在视觉检测过程中，光源21发出的一束光25至少可以部分地照亮装置10和半导体器件18。本实施例中，光束25是一个充分共线的光束，它与杆12充分垂直。光束25的一个部分26被斜反射面15反射，因而产生了一条与杆12充分平行的偏转光束27。该偏转光束27从背面照亮了半导体器件18并在相机22中形成了一个轮廓图像。光束25的一个部分28直接照亮了半导体器件18并在相机24中形成了一个轮廓图像。由偏转光束27形成的半导体器件18的轮廓图像和由光束25的部分28形成的半导体器件18的轮廓图像具有不同的视觉方向。如图2所示，偏转光束27提供了半导体器件18的一个顶视图，而光束25的部分28则提供了半导体器件18的一个侧视图。与相机22和24相连的图像电脑(未示出)可对这两幅图像进行分析并可检查半导体器件18的各项参数，如引线共面度、引线长度、引线平直度、标记检测、表面检测、引线间距、等等。如果它们不符合预定的设计规格，则半导体器件18将被废弃。在视觉检测完成之后，废弃的器件将被移动至一个预定位置以进行处理。
应该注意的是，当装置10拾取半导体器件18时，半导体器件18与装置10的相对位置和方向常常会发生改变。这种改变一般会导致半导体器件18在其最终位置中的方向和位置的变化，这将给需要使半导体器件18的最终位置和方向有较高精确度的封装过程带来应该问题。而本发明所述的视觉检测过程则能够解决这个问题。根据本发明所述，相机22和24的图像中最好还包括装置10的一个部分的图像。由于装置10的几何参数(例如：斜反射面15相对于拾取机构14的位置和方向)是得到高精度确定的，所以通过分析这些图像就可以提供出与半导体器件18相对于装置10的位置和方向有关的精确数据。这些数据可被用于在当装置10释放半导体器件18时调整装置10的位置和方向，并籍此使半导体器件18在其最终位置处达到精确的位置和方向。
应该明白，检测系统20的结构和操作并不限于上述内容。例如，光源21也可以是一个扩散光源。另外，检测系统20可含有一个偏转器(未示出)且相机22和24可用单个相机(未示出)来取代。此偏转器可由一个或多个透镜、一个或多个镜子、或者多个透镜和镜子的组合而构成。该偏转器可在偏转光27、光束25的部分28或这两条光束穿过半导体器件18之后对它们进行偏转以产生两个相互充分平行的成像光束。因此，具有两个不同视觉方向的半导体器件18的两个轮廓图像就可在一个相机中形成。
图3是根据本发明第二个实施例的一种视觉检测装置30的截面图。装置30含有一个杆32。在杆32的一端有一个物体拾取机构34。本实施例中的拾取机构34是一个真空机构。装置30的功能是拾取一个物体(如一个半导体器件)并将其从一个位置移动至另一个位置。在物体的移动过程中，该物体的视觉检测就得到了执行。因此，装置30也可以被称为是一个视觉检测装置或是一个拾取装置。在杆32的一个部分外环绕着一个直角形的套箍36。杆32和套箍36可由金属或塑料等制成。套箍36可被安装在杆32上也可与杆32一起被做成一个整体。在套箍36相对的两侧上附接反射面42和反射面44。反射面42和44的各法线(未示出)与平行于杆32的方向(图3中的竖直方向)之间的夹角约为5°至30°之间。这两个角度之间的范围最好在约5°至27°之间。这两个角度值依赖于装置30的大小和形状以及相机的位置(如图4所示)。在一个实施例中，这两个夹角约为17.5°。这两个夹角最好近似相等。因此，反射面42和44将相对于杆32而形成一个装置30的充分对称特征。反射面46和反射面48分别与反射面42和44相连。反射面46的法线(未示出)与平行于杆32的方向之间的夹角最好大于反射面42的法线与平行于杆32的方向之间的夹角。这两个夹角之差约在5°至30°之间并且最好至少为13°。类似地，反射面48的法线(未示出)与平行于杆32的方向之间的夹角最好大于反射面44的法线与平行于杆32的方向之间的夹角。反射面46和48最好相对于杆32而充分对称。这样，反射面46的法线与平行于杆32的方向之间的夹角和反射面48的法线与平行于杆32的方向之间的夹角将近似相等。本实施例中，这两个夹角都约在10°至45°之间。这两个夹角的范围最好取约30°至42°之间。这两个夹角的值依赖于装置30的几何形状以及相机的位置(如图4所示)。在一个实施例中，这两个夹角都约为37.5°。反射面42、44、46和48都起到了偏转器的作用，它们可以是经抛光的金属表面、镜面、等等。另外，装置30在反射面42、44、46和48上分别含有参考标记43、45、47和49。装置30的几何参数(如：反射面42、44、46和48相对于拾取机构34的位置和方向以及位于相应反射面42、44、46和48之上的参考标记43、45、47和49的位置)最好得到高精度的确定。因此，当装置30在视觉检测过程中拾取一个物体时，该物体相对于装置30的位置和方向就可得到精确的测定。
应该明白，图3仅显示出了装置30中与物体视觉检测有关的一部分。装置30还含有一个操作系统(未示出)，如：电气—机械系统、液压系统、气动系统、等等。该系统用于拾取、移动以及释放物体。还应明白的是，装置30的结构并不限于上述内容。例如，拾取机构34不限于是一个真空机构。任何能够拾取待侧物体的机构(如：扣环机构、锁扣机构、磁机构，等等)都可作为装置30的拾取机构34。在一个替代实施例中(未示出)，装置30不含有套箍36且反射面42和44是直接附接在杆32上。另外，装置30不限于仅具有四个参考标记43、45、47和49。装置30可具有任何数目的参考标记，例如0个、1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个，等等。在装置30不含有任何参考标记的一个实施例中，物体相对于装置30的位置和方向可通过利用装置30上的其它特征而得到确定，如反射面42、44、46和48的拐角、反射面42和46间的连线、反射面44和48间的连线，等等。另外，装置30也不限于仅有四个反射面。在多个替代实施例中(未示出)，装置30可以含有1个反射面(如反射面42)、2个反射面(如反射面42和44或反射面42和46)或3个反射面(如反射面42、44和46)。在这些替代实施例中，最好对装置30中相机的数目、位置和方向进行相应的调整。
图4示意性地显示出了一个含有图3所示装置30的系统50，该系统可根据本发明的第二个实施例对一物体38进行视觉检测。系统50也可以被称为是一个光学系统或是一个检测系统。本实施例中，物体38是一个半导体器件，其相对的两侧具有两组引线37和39。在半导体器件的封装过程期间，装置30从一个位置上拾取半导体器件38并将其移至另一个位置。检测系统50还含有一个光源51和相机52、54、56和58。与图2所示检测系统20中的光源21相类似，光源51可以是一个能够发出连续光的光源(如发光二极管)，或者是一个脉冲光源。相机52、54、56和58能记录下由光源51发出的光束61所形成的半导体器件38的各轮廓图像。与相机52、54、56和58相连的一个图像电脑(未示出)可以分析这些图像并能检查半导体器件38的几何特征以及它相对于装置30的位置和方向。
在视觉检测过程中，光源51发出的光束61能够照亮装置30的反射面42、44、46和48。本实施例中，光束61是一条充分共线的光束，它与杆32充分平行。光束61的一个部分62受到反射面42的反射并因此产生了一条偏转光束63，偏转光束63从背面照亮了半导体器件38的引线组37并在相机52中形成了它的一个轮廓图像。而光束61的一个部分66受到反射面46的反射并因此产生了一条偏转光束67，偏转光束67从背面照亮了半导体器件38的引线组37并在相机56中形成了它的一个轮廓图像。由偏转光束63和67形成的引线组37的轮廓图像具有相互不同的视觉方向。由偏转光束63形成的图像有时被称为是引线组37的深视图，而由偏转光束67形成的图像有时被称为是引线组37的浅视图。类似地，光束61的一个部分64和68分别受到反射面44和48的反射并因此分别产生了偏转光束65和69，它们从背面照亮了半导体器件38的引线组39并分别在相机54和58中形成了轮廓图像。由偏转光束65和69形成的引线组39的轮廓图像具有相互不同的视觉方向。而由偏转光束65和69形成的图像有时被分别称为是引线组39的深视图和浅视图。
与相机52、54、56和58相连的一个图像电脑(未示出)可分析这些轮廓图像并能检测半导体器件38的各个参数，如引线共面度、引线长度、引线平直度、标记检测、表面检测、引线间距、等等。如果它们不符合预定的设计规格，则半导体器件38将被废弃。在视觉检测完成之后，废弃的器件将被移动至一个预定位置以进行处理。
应该注意的是，当装置30拾取半导体器件38时，半导体器件38与装置30的相对位置和方向常常会发生改变。这种改变一般会导致半导体器件38在其最终位置中的方向和位置的变化，这将给需要使半导体器件38的最终位置和方向有较高精确度的封装过程带来应该问题。而本发明所述的视觉检测过程则能够解决这个问题。根据本发明所述，相机52、54、56和58的图像中最好还分别包括参考标记43、45、47和49的图像。由于装置30的几何参数(例如：反射面42、44、46和48相对于拾取机构34的位置和方向以及参考标记43、45、47和49在各反射面42、44、46和48上的位置)是得到高精度确定的，所以通过分析这些图像就可以提供出与半导体器件38相对于装置30的位置和方向有关的精确数据。这些数据可被用于在当装置30释放半导体器件38时调整装置30的位置和方向，并籍此使半导体器件38在其最终位置处达到精确的位置和方向。
应该明白，检测系统50的结构和操作并不限于上述内容。例如，光源51也可以发出一个扩散光束。另外，在一个替代实施例中，检测系统50含有一组偏转器(未示出)且相机52、54、56和58被单个相机(未示出)所取代。这些偏转器可由多个透镜、多个镜子、或者多个透镜和镜子的组合而构成。这些偏转器可在偏转光束63、65、67和69穿过半导体器件38之后对它们进行偏转以产生四个相互充分平行的成像光束。因此，具有不同视觉方向的半导体器件38的四个轮廓图像就可在一个相机中形成。在另一个替代实施例中，检测系统50含有两个相机(未示出)。第一相机取代了相机52和56，而第二相机则取代了相机54和58。偏转光束63和67被偏转以形成两条相互充分平行的图像光束，从而在第一相机中分别形成了引线组37的深视图和浅视图。偏转光束65和69受到偏转以形成两条相互充分平行的图像光束，从而在第二相机中分别形成了引线组39的深视图和浅视图。
图5等比例地显示出了根据本发明第三个实施例的一种用于对物体81进行视觉检测的检测装置70。装置70的结构和功能与图3所示的装置30相类似。装置70也被称为是一个视觉检测装置或是一个拾取装置。与图3所示的装置30相类似，装置70含有一个杆32、一物体拾取机构34、一套箍36、反射面42、44、46和48以及参考标记43、45、47和49。另外，装置70还含有连接于套箍36两侧且处于反射面42和44之间的反射面72和74。反射面72和74的各法线(未示出)与平行于杆32的方向(图5中的竖直方向)之间的夹角约在5°至30°之间。反射面76和反射面78分别与反射面72和74相连。反射面76的法线(未示出)与平行于杆32的方向之间的夹角最好大于反射面72的法线与平行于杆32的方向之间的夹角。类似地，反射面78的法线(未示出)与平行于杆32的方向之间的夹角最好大于反射面74的法线与平行于杆32的方向之间的夹角。本实施例中，这两个夹角约在10°至45°之间。装置70最好在反射面72、74、76和78上分别含有参考标记73、75、77和79。与反射面42、44、46和48相类似，反射面72、74、76和78起到了偏转器的作用，它们可以是经抛光的金属面、镜子或类似物。
在一个优选实施例中，反射面42、44、72和74的法线与平行于杆32的方向之间的四个夹角完全相等，而且反射面46、48、76和78的法线与平行于杆32的方向之间的四个夹角也完全相等。装置70的几何参数(例如：反射面42、44、46、48、72、74、76和78相对于拾取机构34的位置和方向以及参考标记43、45、47、49、73、75、77和79在相应各反射面42、44、46、48、72、74、76和78上的位置)最好得到高精度的确定。因此，物体81相对于装置70的位置和方向就可得到精确地测定。
利用装置70对物体81进行视觉检测的过程与参考图4所作的说明相似。但是，装置70却能够同时形成物体81不同部分的8个图像。本实施例中，物体81是一个四方封装的半导体器件，其封装的四个侧面上分别有引线组82、84、86和88。在视觉检测过程中，反射面42和46产生了两条偏转光束，它们从背面照亮了引线组82并且分别形成了引线组82的一个深轮廓视图和一个浅轮廓视图。反射面44和48产生了两条偏转光束，它们从背面照亮了引线组84并且分别形成了引线组84的一个深轮廓视图和一个浅轮廓视图。反射面72和76生成了两条偏转光束，它们从背面照亮了引线组86并且分别形成了引线组86的一个深轮廓视图和一个浅轮廓视图。反射面74和78产生了两条偏转光束，它们从背面照亮了引线组88并且分别形成了引线组88的一个深轮廓视图和一个浅轮廓视图。
至此应该明白，一种用于在处理物体的自动化过程中进行物体视觉检测的装置和方法已经被提供出来。根据本发明所述，物体的拾取工作是由一个被赋予光学特性的拾取装置来完成的。该拾取装置可作为一个检测装置来使用。光源可用于在当拾取装置处于相对于光源的预定位置时照亮拾取装置邻近物体的一个部分。附在拾取装置上的多个反射面可反射由光源发出的入射光的多个部分以产生多条偏转光束。这些偏转光束从背面照亮了物体的多个部分并生成了它们的轮廓图像。该拾取装置也可在图像电脑进行重组物体图像并检查物体的几何特征时起到参考框架的作用。所以，视觉检测就可以在拾取装置拾起物体并将其从一个地方移至另一个地方的同时得到实现。更具体地说，物体并不需要被放置在一个检测台上以进行视觉检测。通过利用背面照明技术，本发明提供出了普遍不含有热点、冷点或其它图像失真的多个图像，而这些失真经常出现在利用正面照明技术所形成的图像之中。由于拾取装置上的反射面是用于提供背光的，所以它们的光学质量(如光滑度和平整度)不需要象成像透镜和镜子所需的质量那样高。因此，本发明所述的装置易于制造且价格便宜。其用于执行视觉检测的方法也简单和省时。另外，本发明所述的检测过程也与现有的物体操纵过程相兼容。

Claims (8)

1.一种视觉检测装置，其特征在于包括
一具有一端的杆(12)；
一处于所述杆(12)端上的物体拾取机构(14)；以及
一在距所述杆端一定距离处连接在所述杆上的反射面(15)，所述反射面的法线相对于所述杆呈一个不为零的夹角。
2.如权利要求1所述的视觉检测装置，其特征在于所述反射面与平行于所述杆的方向之间的夹角为45度。
3.如权利要求1所述的视觉检测装置，其特征在于它还含有一个环绕着所述杆的一部分且具有一斜端面的套筒(16)，在其斜端面上形成有所述反射面。
4.如权利要求3所述的视觉检测装置，其特征在于：
所述套筒(16)包括一个金属套筒；并且
所述反射面(15)包括一个经抛光的金属面。
5.如权利要求3所述的视觉检测装置，其特征在于所述反射面(15)包括一个附接在所述套筒的斜端面之上的镜子。
6.一种视觉检测装置，其特征在于包括：
一具有一端的杆(12)；
一处于所述杆(12)端之上的物体拾取机构(14)；以及
一与所述杆相连接的反射面(15)，该反射面的法线相对于所述杆呈一个夹角。
7.如权利要求6所述的视觉检测装置，还包括：
连接到所述第一反射面的第二反射面(48)，所述第二反射面的(14)；以及一在距所述杆端一定距离处连接在所述杆上的反射面法线相对于所述杆呈一第二夹角，该第二夹角的角度与第一夹角的角度不同。
8.如权利要求6所述的视觉检测装置，还包括：
与所述第一反射面相对并且连接到所述杆的第二反射面(42)，所述第二反射面的法线相对于所述杆呈一第二夹角。
CN99107911A 1998-06-01 1999-06-01 用于对物体进行视觉检测的装置 Expired - Fee Related CN1127758C (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/087,884 US6160906A (en) 1998-06-01 1998-06-01 Method and apparatus for visually inspecting an object
US09/087,884 1998-06-01
US09/087884 1998-06-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1237786A CN1237786A (zh) 1999-12-08
CN1127758C true CN1127758C (zh) 2003-11-12

Family

ID=22207840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN99107911A Expired - Fee Related CN1127758C (zh) 1998-06-01 1999-06-01 用于对物体进行视觉检测的装置

Country Status (5)

Country Link
US (2) US6160906A (zh)
KR (1) KR100605051B1 (zh)
CN (1) CN1127758C (zh)
MY (1) MY120808A (zh)
TW (1) TW384387B (zh)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6160906A (en) * 1998-06-01 2000-12-12 Motorola, Inc. Method and apparatus for visually inspecting an object
JP3678007B2 (ja) * 1998-07-10 2005-08-03 松下電器産業株式会社 電子部品実装装置における電子部品認識装置および電子部品認識方法
TW200404485A (en) * 2002-05-22 2004-03-16 Assembleon Nv Method of placing a component by means of a placement device at a desired position on a substrate holder, and device suitable for performing such a method
US7227163B2 (en) * 2002-06-17 2007-06-05 Johnson Stanley P Product inspection system and a method for implementing same
US7745805B2 (en) 2002-06-17 2010-06-29 Johnson Thread-View Systems Product inspection system and a method for implementing same that incorporates a correction factor
US8035094B2 (en) 2002-06-17 2011-10-11 Quest Metrology, LLC Methods for measuring at least one physical characteristic of a component
US8410466B2 (en) * 2002-06-17 2013-04-02 Quest Metrology Group, Llc Non-contact component inspection system
JP4041768B2 (ja) * 2002-09-12 2008-01-30 松下電器産業株式会社 部品装着ヘッド
US6959487B2 (en) * 2003-06-04 2005-11-01 Seagate Technology Llc Head disc merge assembly for use at a merging station
US7593565B2 (en) * 2004-12-08 2009-09-22 Rudolph Technologies, Inc. All surface data for use in substrate inspection
DE102008018586A1 (de) * 2008-04-12 2009-11-05 Mühlbauer Ag Optische Erfassungsvorrichtung und Verfahren für die Erfassung von Oberflächen von Bauteilen
US8164758B2 (en) * 2008-07-10 2012-04-24 Quest Metrology, LLC Internal inspection system and method
KR101219843B1 (ko) * 2010-03-31 2013-01-08 한전케이피에스 주식회사 수직설치형 평형 게이트밸브 시트 접촉검사용 공구장치
KR101240947B1 (ko) * 2010-12-30 2013-03-18 주식회사 미르기술 비전검사장치
JP6261985B2 (ja) * 2014-01-06 2018-01-17 富士機械製造株式会社 実装装置
TWI628428B (zh) * 2016-12-16 2018-07-01 由田新技股份有限公司 多視角影像擷取裝置、及其多視角影像檢測設備
US10620608B2 (en) * 2017-03-07 2020-04-14 Raytheon Company Collet contrast disk
CN107328789B (zh) * 2017-06-23 2023-09-26 宁波韵升智能技术有限公司 一种圆弧面和曲面缺陷检测系统
CN111133851B (zh) * 2017-09-28 2022-03-04 环球仪器公司 拾放机器、视觉系统和对元件进行照明的方法
JP7098378B2 (ja) * 2018-03-27 2022-07-11 株式会社Fuji 部品実装機

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4750035A (en) * 1986-09-11 1988-06-07 Inex/Vistech Technologies, Inc. Video container inspection with collimated viewing of plural containers
IL99823A0 (en) * 1990-11-16 1992-08-18 Orbot Instr Ltd Optical inspection method and apparatus
US5214841A (en) * 1992-09-23 1993-06-01 Emhart Inc. Machine for placing surface mount components
JPH06265323A (ja) * 1993-03-16 1994-09-20 Hitachi Ltd 外観検査装置
US5402505A (en) * 1993-10-18 1995-03-28 Texas Instruments Incorporated Semiconductor device lead inspection system
US5453849A (en) * 1994-02-07 1995-09-26 Unisys Corporation Integrating cylinder for object illumination
US5617209A (en) * 1995-04-27 1997-04-01 View Engineering, Inc. Method and system for triangulation-based, 3-D imaging utilizing an angled scaning beam of radiant energy
US6160906A (en) * 1998-06-01 2000-12-12 Motorola, Inc. Method and apparatus for visually inspecting an object

Also Published As

Publication number Publication date
KR100605051B1 (ko) 2006-07-26
CN1237786A (zh) 1999-12-08
US6404912B1 (en) 2002-06-11
MY120808A (en) 2005-11-30
TW384387B (en) 2000-03-11
KR20000005721A (ko) 2000-01-25
US6160906A (en) 2000-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1127758C (zh) 用于对物体进行视觉检测的装置
US5097516A (en) Technique for illuminating a surface with a gradient intensity line of light to achieve enhanced two-dimensional imaging
US7920278B2 (en) Non-contact method and system for inspecting parts
US9575013B2 (en) Non-contact method and system for inspecting a manufactured part at an inspection station having a measurement axis
US8004694B2 (en) System for indirectly measuring a geometric dimension related to an opening in an apertured exterior surface of a part based on direct measurements of the part when fixtured at a measurement station
US7796278B2 (en) Method for precisely measuring position of a part to be inspected at a part inspection station
US7812970B2 (en) Method and system for inspecting parts utilizing triangulation
US5125741A (en) Method and apparatus for inspecting surface conditions
US8237935B2 (en) Method and system for automatically inspecting parts and for automatically generating calibration data for use in inspecting parts
JP2019049556A (ja) ウェーハの検査システム及び方法
US8132802B2 (en) Apparatus for quickly retaining and releasing parts to be optically measured
US6118540A (en) Method and apparatus for inspecting a workpiece
US7738121B2 (en) Method and inspection head apparatus for optically measuring geometric dimensions of a part
US5424838A (en) Microelectronics inspection system
US20150241207A1 (en) Profile inspection system for threaded and axial components
US5302836A (en) High speed image acquisition for microelectronics inspection
US20090100901A1 (en) Calibration device for use in an optical part measuring system
JPH05508702A (ja) 半導体装置の製造における３次元形状データの自動モニタリング方法及び装置
JPS5965708A (ja) 自動表面検査用のゾンデ
WO1999000661A1 (en) Method and apparatus for inspecting a workpiece
JP5240771B2 (ja) 外観検査装置
JP2022126587A (ja) 複雑な曲面を有するワークの自動視覚検査装置
KR20110069058A (ko) 3차원 물체를 2차원 평면 화상으로 광학적으로 전환시키는 장치 및 방법
US9626752B2 (en) Method and apparatus for IC 3D lead inspection having color shadowing
JPH0755442A (ja) 電子部品認識装置及びこれを用いた電子部品装着装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: WD

Ref document number: 1023227

Country of ref document: HK

C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20031112

Termination date: 20130601