CN115692290A - 朝向检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供朝向检测装置，其能够防止将被加工物以不适当的朝向进行搬送。该朝向检测装置对非圆形的被加工物的朝向进行检测，其中，该朝向检测装置具有：支承单元，其对被加工物进行支承；照相机，其对支承单元所支承的被加工物进行拍摄而获取包含被加工物的外周缘的图像；照明部，其照亮支承单元所支承的被加工物；以及控制部，该控制部包含：坐标确定部，其确定示出图像所包含的外周缘的位置的多个坐标；近似线计算部，其根据多个坐标而计算近似外周缘的近似线；以及外周缘判定部，其在示出距离近似线规定的范围内的位置的坐标的数量或比例为允许范围外的情况下判定为近似线不与被加工物的外周缘对应。

Description

朝向检测装置

技术领域

本发明涉及对被加工物的朝向进行检测的朝向检测装置。

背景技术

在器件芯片的制造工艺中，使用在由呈格子状排列的多条间隔道(分割预定线)划分的多个区域内分别形成有器件的晶片。将该晶片沿着间隔道进行分割，由此得到分别具有器件的多个器件芯片。器件芯片组装于移动电话、个人计算机等各种电子设备。

在晶片的分割中，使用利用环状的切削刀具对被加工物进行切削的切削装置或通过激光束的照射而对被加工物进行加工的激光加工装置等。另外，近年来，随着电子设备的小型化，要求器件芯片薄型化。因此，有时在晶片的分割前实施将晶片薄化的加工。在晶片的薄化中，使用利用包含磨削磨具的磨削磨轮对被加工物进行磨削的磨削装置或利用圆盘状的研磨垫对被加工物进行研磨的研磨装置等。

在上述那样的各种加工装置中搭载有对被加工物进行保持的卡盘工作台，在被加工物的加工时，利用卡盘工作台的保持面对被加工物进行保持。另外，按照通过卡盘工作台适当地保持被加工物的方式根据被加工物的形状设计卡盘工作台的保持面。因此，在被加工物为非圆形的情况下，在将被加工物搬送至卡盘工作台上而进行配置时，需要使被加工物的朝向与保持面的朝向一致。

例如在专利文献1中公开了一种磨削装置，其对在外周部形成有示出晶体取向的直线状的切口(定向平面)的圆盘状的晶片进行磨削。在搭载于该磨削装置的卡盘工作台的保持面(吸附面)上形成有与晶片的定向平面对应的切口。并且，在将晶片搬送至卡盘工作台上时，首先利用照相机(拍摄部)对晶片进行拍摄，根据晶片的图像而确定定向平面的位置。然后，按照定向平面的位置与保持面的切口的位置一致的方式调节晶片的朝向。

专利文献1：日本特开2011-253936号公报

如上所述，在利用加工装置对非圆形的被加工物进行加工时，需要将被加工物以规定的朝向配置于卡盘工作台上。因此，在将被加工物搬送至卡盘工作台之前，实施确定被加工物的朝向的处理。

例如在利用加工装置对矩形状的被加工物进行加工时，首先利用照相机对被加工物进行拍摄，由此获取包含被加工物的外周缘(轮廓)的像的图像。接着，通过图像处理来确定示出被加工物的外周缘的位置的多个坐标，根据所确定的坐标而计算近似被加工物的外周缘的近似线。并且，将所计算的近似线视为被加工物的外周缘而调节被加工物的外周缘相对于卡盘工作台的保持面的角度。

但是，根据被加工物的拍摄条件，有时无法计算高精度近似被加工物的外周缘的近似线。例如在异物(污染物)附着于被加工物的外周缘的情况下、照亮被加工物的照明部部分地发生劣化的情况下等，有时无法正确地确定被加工物的外周缘的坐标，会计算出与实际的被加工物的外周缘的误差大的近似线。其结果是，会产生如下的情况：无法将被加工物以适合保持面的形状的朝向搬送至卡盘工作台，无法利用卡盘工作台适当地保持被加工物。

发明内容

本发明是鉴于该问题而完成的，其目的在于提供能够防止将被加工物以不适当的朝向进行搬送的朝向检测装置。

根据本发明的一个方式，提供朝向检测装置，其对非圆形的被加工物的朝向进行检测，其中，该朝向检测装置具有：支承单元，其对该被加工物进行支承；照相机，其对该支承单元所支承的该被加工物进行拍摄而获取包含该被加工物的外周缘的图像；照明部，其照亮该支承单元所支承的该被加工物；以及控制部，该控制部包含：坐标确定部，其确定示出该图像所包含的该外周缘的位置的多个坐标；近似线计算部，其根据多个该坐标而计算近似该外周缘的近似线；以及外周缘判定部，其在示出距离该近似线规定的范围内的位置的该坐标的数量或比例为允许范围外的情况下判定为该近似线不与该被加工物的该外周缘对应。

另外，优选该近似线计算部计算近似该外周缘的直线作为该近似线。另外，优选该坐标确定部沿着与该图像所包含的该外周缘交叉的方向计算该图像所包含的多个像素的亮度，将与相邻的像素的亮度的差大于等于阈值的像素的坐标确定为示出该外周缘的位置的坐标。

另外，优选该朝向检测装置还具有显示部，该控制部还包含显示控制部，该显示控制部将识别标记与该图像一起显示于该显示部，该识别标记示出包含示出距离该近似线规定的范围外的位置的该坐标的行或列的位置、或者未包含与相邻的像素的亮度的差大于等于阈值的像素的行或列的位置。另外，优选该识别标记由色彩、数字、文字、图形、图案或它们的组合构成。

本发明的一个方式的朝向检测装置根据示出被加工物的外周缘的位置的多个坐标与近似被加工物的外周缘的近似线的距离而判定近似线是否与被加工物的外周缘对应。由此，能够防止在通过不适当的近似线近似了被加工物的外周缘的状态下确定被加工物的朝向而将被加工物以不适当的朝向进行搬送。

附图说明

图1是示出朝向检测装置的立体图。

图2的(A)是示出检测单元的局部剖视主视图，图2的(B)是示出检测单元的局部剖视侧视图。

图3是示出被加工物的图像的图像图。

图4是示出控制部的框图。

图5是示出图像的外周缘区域的图像图。

图6是示出图像的外周缘区域和近似线的图像图。

图7是示出图像的外周缘区域、近似线和识别标记的图像图。

图8是示出被加工物的朝向的检测方法的流程图。

标号说明

11：被加工物；11a：正面(第1面)；11b：背面(第2面)；11c：外周缘(侧面)；2：朝向检测装置(朝向检测机构)；4：基台；4a、4b：开口部；6A、6B：盒台；8：盒；10：搬送机构(搬送单元)；12：保持部；12a：上表面；12b：吸引孔；14：多关节臂；16：检测单元；18：支承单元；20：照相机(拍摄单元)；20a：拍摄区域(视野)；22：显示部(显示单元、显示装置)；24：控制部(控制单元、控制装置)；26：卡盘工作台(保持工作台)；26a：保持面；28：搬送机构(搬送单元)；30：支承台；30a：支承面；32：照明部；34：光源；36：罩(壳体)；38：扩散板；40：图像(拍摄图像)；42：外周缘区域；50：处理部；52：坐标确定部；54：近似线计算部；56：外周缘判定部；58：动作控制部；58a：显示控制部；60：存储部；62：坐标存储部；64：近似线存储部；70：像素；72A：暗区域；72B：明区域；72C：暗区域；72D：中间区域；74、74A：坐标；76：近似线；78、80A、80B：识别标记。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一个方式的实施方式进行说明。首先，对本实施方式的朝向检测装置(朝向检测机构)的结构例进行说明。图1是示出朝向检测装置(朝向检测机构)2的立体图。

例如朝向检测装置2连结或搭载于各种加工装置，对通过加工装置进行加工的被加工物的朝向进行检测。即，朝向检测装置2能够构成加工装置的一部分。另外，在图1中，X轴方向(第1水平方向、左右方向)和Y轴方向(第2水平方向、前后方向)是相互垂直的方向。另外，Z轴方向(铅垂方向、上下方向、高度方向)是与X轴方向和Y轴方向垂直的方向。

朝向检测装置2具有支承或收纳构成朝向检测装置2的各构成要素的长方体状的基台4。在基台4的前方设置有一对盒台6A、6B。在盒台6A、6B的上表面上分别能够搭载能够收纳多个被加工物11的盒8。

被加工物11是非圆形的板状物，其相当于通过连接或搭载有朝向检测装置2的加工装置进行加工的对象物。例如被加工物11形成为俯视矩形状，其包含相互大致平行的正面(第1面)11a和背面(第2面)11b以及与正面11a和背面11b连接的外周缘(侧面)11c。

作为被加工物11的例子，可以举出形成为矩形状的CSP(Chip Size Package，芯片尺寸封装)基板、QFN(Quad Flat Non-leaded package，四侧无引脚扁平封装)基板等封装基板。例如封装基板是在矩形状的基底基板上安装多个器件芯片并利用由树脂构成的密封材料(模制树脂)覆盖多个器件芯片而形成的。将封装基板通过切削加工、激光加工等进行分割，由此制造具有封装化的多个器件芯片的封装器件。另外，对分割前的封装基板实施磨削加工、研磨加工等而将封装基板薄化，由此得到薄型化的封装器件。

不过，被加工物11的形状只要是非圆形，则没有限制。另外，对于被加工物11的种类、材质、构造、大小等也没有限制。作为被加工物11的其他例，可以举出由半导体(Si、GaAs、InP、GaN、SiC等)、蓝宝石、玻璃、陶瓷、树脂、金属等形成的晶片(基板)。例如被加工物11可以是圆盘状的硅晶片。有时在硅晶片的外周部形成有示出硅晶片的晶体取向的定向平面。在该情况下，硅晶片成为非圆形。

例如硅晶片由按照相互交叉的方式呈格子状排列的多条间隔道(分割预定线)划分成多个矩形状的区域。另外，在由间隔道划分的多个区域内分别形成有IC(IntegratedCircuit，集成电路)、LSI(Large Scale Integration，大规模集成)、LED(Light EmittingDiode，发光二极管)、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems，微机电系统)器件等器件。将该硅晶片沿着间隔道进行分割，由此制造分别具有器件的多个器件芯片。另外，在硅晶片的分割前将硅晶片薄化，由此得到薄型化的器件芯片。

例如盒8形成为长方体状，按照进深方向沿着Y轴方向的方式配置于盒台6A或盒台6B上。另外，在盒8的内部设置有多层能够收纳被加工物11的收纳搁板。具体而言，在盒8的内部相互面对的一对内壁上沿着盒8的高度方向设置有多层沿着盒8的进深方向的一对导轨。并且，被加工物11按照长度方向沿着盒8的进深方向的方式收纳于收纳搁板，通过一对导轨进行支承。因此，收纳于盒8的多个被加工物11的朝向大致一致。

在基台4的前端部设置有在基台4的上表面开口的矩形状的开口部4a。在开口部4a的内侧设置有对被加工物11进行搬送的搬送机构(搬送单元)10。搬送机构10具有对被加工物11进行保持的板状的保持部12以及能够将保持部12定位于任意的位置的多关节臂14。

例如保持部12形成为矩形状，保持部12的宽度和厚度设定成能够将保持部12插入至盒8的收纳搁板。另外，在保持部12的长度方向的两端部设置有在保持部12的上表面12a侧开口的多个吸引孔12b。吸引孔12b分别经由形成于保持部12的内部的流路(未图示)、阀(未图示)等而与喷射器等吸引源(未图示)连接。

当利用多关节臂14使保持部12移动而插入盒8时，在盒8内，保持部12的上表面12a与被加工物11的下表面(背面11b)面对。并且，当对吸引孔12b作用吸引源的吸引力(负压)时，通过保持部12对被加工物11的下表面侧进行吸引保持。当在该状态下通过多关节臂14将保持部12从盒8拉出时，将被加工物11从盒8搬出。

另外，吸引孔12b也可以设置于保持部12的下表面侧。在该情况下，通过保持部12对被加工物11的上表面(正面11a)侧进行保持。另外，保持部12也可以是伯努利型的非接触吸引垫。在该情况下，保持部12利用伯努利效应而以非接触的方式保持被加工物11。

在开口部4a和搬送机构10的后方设置有对被加工物11的朝向进行检测的检测单元16。检测单元16具有对被加工物11进行支承的支承单元18以及对支承单元18所支承的被加工物11进行拍摄的照相机(拍摄单元)20。另外，支承单元18设置于在基台4的上表面开口的矩形状的开口部4b的内侧。

通过搬送机构10将收纳于盒8的被加工物11搬送至检测单元16的支承单元18上。并且，通过检测单元16检测被加工物11的朝向。另外，后文对检测单元16的结构和功能的详细情况进行叙述(参照图2的(A)和图2的(B))。

另外，朝向检测装置2具有显示各种信息的显示部(显示单元、显示装置)22。显示部22由各种显示器构成。例如作为显示部22，使用触摸面板显示器。在该情况下，操作者能够通过显示部22的触摸操作而向朝向检测装置2输入信息。即，显示部22还作为用于向朝向检测装置2输入各种信息的输入部(输入单元、输入装置)发挥功能。不过，输入部也可以是独立于显示部22而另外设置的鼠标、键盘、操作面板等。

构成朝向检测装置2的各构成要素(搬送机构10、检测单元16、显示部22等)分别与控制部(控制单元、控制装置)24连接。控制部24生成并输出控制朝向检测装置2的各构成要素的动作的控制信号，由此使朝向检测装置2运转。

例如控制部24由计算机构成，该控制部24具有进行朝向检测装置2的运转所需的运算的运算部以及存储朝向检测装置2的运转所需的各种信息(数据、程序等)的存储部。运算部构成为包含CPU(Central Processing Unit，中央处理器)等处理器。另外，存储部构成为包含作为主存储装置、辅助存储装置等发挥功能的ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)等存储器。

朝向检测装置2连结或搭载于对被加工物11进行加工的各种加工装置。例如加工装置具有：对被加工物11进行保持的卡盘工作台；对被加工物11进行加工的加工单元；以及对被加工物11进行搬送的搬送机构。在图1中图示了加工装置所具有的卡盘工作台(保持工作台)26和搬送机构(搬送单元)28。作为加工装置的例子，可以举出对被加工物进行切削的切削装置、对被加工物进行磨削的磨削装置、对被加工物进行研磨的研磨装置、通过激光束的照射而对被加工物进行加工的激光照射装置等。

切削装置具有对被加工物11进行切削的加工单元(切削单元)。切削单元具有主轴，在主轴的前端部安装有环状的切削刀具。使切削刀具一边旋转一边切入至卡盘工作台26所保持的被加工物11，由此对被加工物11进行切削。

磨削装置具有对被加工物11进行磨削的加工单元(磨削单元)。磨削单元具有主轴，在主轴的前端部安装有具有磨削磨具的环状的磨削磨轮。使磨削磨具一边旋转一边与卡盘工作台26所保持的被加工物11接触，由此对被加工物11进行磨削。

研磨装置具有对被加工物11进行研磨的加工单元(研磨单元)。研磨单元具有主轴，在主轴的前端部安装有圆盘状的研磨垫。使研磨垫一边旋转一边与卡盘工作台26所保持的被加工物11接触，由此对被加工物11进行研磨。

激光加工装置具有照射用于加工被加工物11的激光束的加工单元(激光照射单元)。例如激光照射单元具有脉冲振荡出规定的波长的激光的激光振荡器以及使从激光振荡器射出的激光束会聚的聚光器。从激光照射单元对卡盘工作台26所保持的被加工物11照射激光束，由此对被加工物11实施激光加工。

加工装置所具有的卡盘工作台26和加工单元例如配置于检测单元16的后方。卡盘工作台26的上表面是与水平方向(XY平面方向)大致平行的平坦面，构成对被加工物11进行保持的保持面26a。保持面26a经由形成于卡盘工作台26的内部的流路、阀等而与喷射器等吸引源连接。当在将被加工物11配置于卡盘工作台26上的状态下对保持面26a作用吸引源的吸引力(负压)时，通过卡盘工作台26对被加工物11进行吸引保持。

通过检测单元16检测了朝向的被加工物11通过搬送机构28搬送至卡盘工作台26。然后，被加工物11在通过卡盘工作台26进行保持的状态下通过加工单元进行加工。

这里，卡盘工作台26的保持面26a根据被加工物11的形状进行设计，以便通过卡盘工作台26适当地保持被加工物11。例如在被加工物11为矩形状的情况下，在卡盘工作台26中设置有对被加工物11进行保持的矩形状的保持区域。因此，在被加工物11为非圆形的情况下，在将被加工物11搬送至卡盘工作台26上而进行配置时，需要使被加工物11的朝向与保持面26a的朝向一致。

因此，在将被加工物11搬送至卡盘工作台26之前，通过检测单元16检测被加工物11的朝向。并且，被加工物11按照以规定的朝向配置于卡盘工作台26上的方式通过搬送机构28进行搬送。例如搬送机构28构成为能够在保持着被加工物11的状态下绕与Z轴方向大致平行的旋转轴旋转。在该情况下，通过使保持着被加工物11的搬送机构28旋转，能够将被加工物11以期望的朝向配置于卡盘工作台26上。

接着，对检测单元16的详细情况进行说明。图2的(A)是示出检测单元16的局部剖视主视图，图2的(B)是示出检测单元16的局部剖视侧视图。

检测单元16具有利用一对支承台30对被加工物11进行支承的支承单元18。一对支承台30例如形成为长方体状，以在X轴方向上相互分开的状态配置。支承台30的上表面是与水平方向(XY平面方向)大致平行的平坦面，构成对被加工物11进行支承的支承面30a。

一对支承面30a的高度位置(Z轴方向的位置)大致相同，一对支承面30a之间的距离d小于被加工物11的宽度。当将被加工物11搬送至检测单元16时，被加工物11的宽度方向的两端部被一对支承台30支承，将被加工物11大致水平地配置。例如被加工物11按照正面11a侧向上方露出、背面11b侧被支承面30a支承的方式配置于一对支承台30上。

在支承台30的下方设置有照亮支承单元18所支承的被加工物11的照明部32。例如照明部32具有多个光源34以及覆盖多个光源34的罩(壳体)36。

作为光源34，例如可以使用LED。另外，只要能够利用照相机20接受LED所发出的光，则对于LED所发出的光的波长(颜色)没有限制。另外，罩36例如形成为宽度和进深与支承台30大致相同的长方体状。并且，多个光源34沿着罩36的宽度方向(X轴方向)和进深方向(Y轴方向)以规定的间隔排列，通过罩36覆盖。另外，在支承台30与照明部32之间设置有板状的扩散板38。扩散板38使光源34发出的光向支承台30侧扩散。

支承台30、罩36和扩散板38由对光源34发出的光具有透过性的透明体构成。并且，光源34发出的光透过罩36、扩散板38和支承台30而照射至被加工物11。其结果是，通过照明部32照亮整个被加工物11。

在支承单元18的上方按照与一对支承面30a之间的区域重叠的方式配置有照相机20。并且，通过照相机20拍摄支承单元18所保持的被加工物11。照相机20具有CCD(Charged-Coupled Devices，电感耦合元件)传感器、CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，互补金属氧化物半导体)传感器等拍摄元件，生成被加工物11的图像。

一边利用照明部32照亮被加工物11一边利用照相机20拍摄被加工物11，由此获取被加工物11的图像。另外，照相机20的拍摄区域(视野)20a设定成涵盖一对支承面30a整体。因此，当利用照相机20对被加工物11进行拍摄时，获取包含整个被加工物11的图像。

图3是示出通过照相机20获取的被加工物11的图像(拍摄图像)40的图像图。当利用照相机20对被加工物11进行拍摄时，获取表现出被加工物11的整个正面11a侧的图像40。因此，图像40包含外周缘区域42，该外周缘区域42相当于表现出被加工物11的外周缘11c的至少一部分的区域。

如上所述，支承台30、罩36和扩散板38(参照图2的(A)和图2的(B))是透明的，通过照明部32照亮一对支承面30a所支承的整个被加工物11。因此，在图像40中清楚地显现相当于被加工物11的轮廓(4边)的外周缘11c的图像。

在盒8(参照图1)中沿着相同的方向收纳有多个被加工物11，因此通过搬送机构10(参照图1)将被加工物11从盒8以一定的动作搬送至支承单元18，由此将被加工物11以大致一定的朝向配置于一对支承单元18上。但是，由于盒8内的被加工物11的朝向的偏差或搬送机构10的动作的误差等，有时配置于一对支承台30上的被加工物11的朝向略微偏移。例如有时被加工物11以长度方向相对于Y轴方向略微倾斜的状态配置于支承单元18上。在该情况下，如图3所示，在图像40中显示出略微倾斜的被加工物11。

将通过照相机20获取的图像40输入至控制部24(参照图1)。并且，控制部24通过对图像40实施图像处理而检测被加工物11的朝向。

图4是示出控制部24的框图。另外，在图4中，除了示出控制部24的功能的结构的框以外，还示意性示出照相机20和显示部22。以下，参照图5至图7，对图4所示的控制部24的结构和动作进行说明。

控制部24包含处理部50和存储部60。处理部50对从外部输入的信息(信号、数据等)进行处理，并且生成各种信息(信号、数据等)而输出到外部。另外，存储部60将处理部50的处理中使用的各种信息(数据、程序等)进行存储。

具体而言，处理部50包含坐标确定部52，坐标确定部52确定示出通过照相机20获取的图像40(参照图3)所包含的被加工物11的外周缘11c的位置的多个坐标。另外，存储部60包含将通过坐标确定部52确定的坐标进行存储的坐标存储部62。例如坐标确定部52根据图像40所包含的像素的亮度，确定被加工物11的外周缘11c的坐标，并存储于坐标存储部62。

图5是示出图像40的外周缘区域42的图像图。图像40由沿着X轴方向和Y轴方向排列的多个像素70构成，根据各个像素70的亮度，在图像40上示出被加工物11。

图像40的外周缘区域42包含像素70的亮度低的暗区域72A以及像素70的亮度高的明区域72B。暗区域72A与存在被加工物11的区域对应，明区域72B与不存在被加工物11的区域对应。另外，暗区域72A与明区域72B的边界与被加工物11的外周缘11c对应。

首先，坐标确定部52沿着与图像40的外周缘区域42所包含的被加工物11的外周缘11c(参照图3)交叉的方向，计算多个像素70的亮度。例如如图5所示，坐标确定部52依次计算属于与X轴方向平行的一行的多个像素70的亮度。

接着，坐标确定部52计算相邻的两个像素70的亮度的差，对所计算的亮度的差和预先存储于存储部60的阈值进行比较。并且，坐标确定部52将与相邻的像素70的亮度的差大于等于阈值的像素70的坐标确定为示出被加工物11的外周缘11c的位置的坐标74。具体而言，在暗区域72A与明区域72B的边界，亮度低的像素70与亮度高的像素70相邻，两者的亮度的差大于等于阈值。并且，坐标确定部52选择相互相邻的亮度低的像素70和亮度高的像素70中的一方(在图5中为亮度高的像素70)的坐标作为坐标74。

接着，坐标确定部52依次计算属于与X轴方向平行的其他行的多个像素70的亮度，按照同样的步骤确定坐标74。另外，在图5中示出按照每3行计算像素70的亮度的例子，但计算像素70的亮度的行的数量和间隔可以自由地设定。例如，在外周缘区域42中计算100行的像素70的亮度，确定100个坐标74。

另外，根据被加工物11的拍摄条件，有时无法正确地获取示出被加工物11的外周缘11c的位置的坐标74。例如在异物(污染物)附着于被加工物11的外周缘11c的情况下或照亮被加工物11的照明部32(参照图2的(A)和图2的(B))部分地劣化的情况下等，有时在图像40中出现暗区域72A中的向明区域72B侧突出的不规则的部分(暗区域72C)、或像素70的明暗不清楚的部分(中间区域72D)。并且，有时在包含暗区域72C的行中检测到远离其他坐标74的不规则的坐标74(坐标74A)。另外，有时在包含中间区域72D的行中无法检测到与相邻的像素70的亮度的差大于等于阈值的像素70。

另外，在上述中，对坐标确定部52确定示出相当于被加工物11的长边(图3中的右边)的外周缘11c的位置的坐标74的情况进行了说明，但坐标确定部52也可以确定示出相当于被加工物11的短边(图3中的上边或下边)的外周缘11c的位置的坐标74。在该情况下，坐标确定部52依次计算属于与Y轴方向平行的列的多个像素70的亮度。

接着，坐标确定部52(参照图4)访问存储部60，将所确定的多个坐标74存储于坐标存储部62。另外，在存在无法检测到与相邻的像素70的亮度的差大于等于阈值的像素70的行或列的情况下，坐标确定部52可以将该行或列的坐标存储于坐标存储部62。

另外，处理部50包含根据坐标确定部52所确定的多个坐标74而计算近似被加工物11的外周缘11c的近似线的近似线计算部54。另外，存储部60包含将通过近似线计算部54计算的近似线进行存储的近似线存储部64。

图6是示出图像40的外周缘区域42和近似线76的图像图。例如在被加工物11为矩形状且外周缘11c为直线状的情况下(参照图1等)，近似线计算部54读出存储于坐标存储部62的多个坐标74，使用最小二乘法，将多个坐标74利用一次函数进行拟合。由此，计算作为与被加工物11的外周缘11c对应的直线的近似线76。并且，近似线计算部54(参照图4)访问存储部60，将所计算的近似线76存储于近似线存储部64。

另外，近似线76的计算方法可以根据被加工物11的外周缘11c的形状而适当地选择。例如在被加工物11的外周缘11c为非直线状的情况下，可以将多个坐标74利用二次以上的函数进行拟合。

另外，处理部50包含判定通过近似线计算部54计算的近似线76是否与被加工物11的外周缘11c对应的外周缘判定部56。例如外周缘判定部56根据坐标74与近似线76的距离而判定近似线76是否与被加工物11的外周缘11c对应。

具体而言，对外周缘判定部56输入存储于坐标存储部62的多个坐标74以及存储于近似线存储部64的近似线76。并且，外周缘判定部56计算多个坐标74中的各个坐标74与近似线76的距离。

接着，外周缘判定部56计算示出距离近似线76规定的范围内的位置的坐标74的数量或比例，判定该坐标74的数量或比例是否在允许范围内。例如在存储部60中预先存储有距离近似线76的距离的阈值。并且，外周缘判定部56将从近似线76至坐标74的距离与阈值进行比较，由此判定多个坐标74是否分别是示出距离近似线76规定的距离的内侧(允许区域内)的位置的坐标。并且，分别对示出允许区域内的位置的坐标74(区域内坐标)的数量和示出允许区域外的位置的坐标74(区域外坐标)的数量进行计数。

另外，在存储部60中预先存储有定义区域内坐标的数量或比例的允许范围(下限值)的阈值。并且，外周缘判定部56通过将区域内坐标的数量或比例与阈值进行比较，判定区域内坐标的数量或比例是否是允许范围内(大于等于下限值)。

在将多个坐标74适当地确定为示出被加工物11的外周缘11c的坐标的情况下，示出近似线76上或近似线76的附近的坐标74增多，区域内坐标的数量或比例成为允许范围内(大于等于下限值)。在该情况下，外周缘判定部56判定为近似线76与被加工物11的外周缘11c对应。另一方面，在多个坐标74未适当地确定为示出被加工物11的外周缘11c的坐标的情况下，示出近似线76上或近似线76的附近的坐标74减少，区域内坐标的数量或比例为允许范围外(小于下限值)。在该情况下，外周缘判定部56判定为近似线76不与被加工物11的外周缘11c对应。

另外，处理部50包含对朝向检测装置2的动作进行控制的动作控制部58。动作控制部58根据外周缘判定部56的判定结果，向朝向检测装置2的各构成要素输出控制信号，控制各构成要素的动作。例如动作控制部58包含控制显示部22的显示控制部58a。显示控制部58a向显示部22输出控制信号，由此控制显示于显示部22的信息。

当通过外周缘判定部56判定为近似线76与被加工物11的外周缘11c对应时，以近似线76为基准而确定被加工物11的朝向。即，将近似线76视为被加工物11的外周缘11c，根据近似线76的倾斜而确定被加工物11的朝向。并且，通过搬送机构28(参照图1)将被加工物11从支承单元18搬送至卡盘工作台26。此时，通过搬送机构28的旋转调节被加工物11的朝向。

另一方面，当通过外周缘判定部56判定为近似线76不与被加工物11的外周缘11c对应时，朝向检测装置2向操作者通知出错。例如显示控制部58a向显示部22输出控制信号，使显示部22显示通知未适当地检测被加工物11的朝向的意思的信息、图像等。另外，朝向检测装置2也可以具有通过点亮或闪烁而向操作者通知出错的显示灯或利用音调或声音向操作者通知出错的扬声器。

图7是示出图像40的外周缘区域42、近似线76和识别标记78、80A、80B的图像图。在判定为近似线76不与被加工物11的外周缘11c对应的情况下，显示控制部58a可以使显示部22显示图像40的外周缘区域42以及示出未适当地确定坐标74的位置的识别标记78、80A、80B。

识别标记78是示出坐标74的确定中存在异常的位置的标记。具体而言，识别标记78示出包含示出距离近似线76规定的范围外的位置的坐标74(区域外坐标)的行或列的位置或者未检测到与相邻的像素70的亮度的差大于等于阈值的像素70的行或列的位置。例如在图像40上的与作为对象的行重叠的位置，将“×”标记作为识别标记78显示。识别标记78与图像40一起显示于显示部22，由此操作者能够瞬时掌握被加工物11的外周缘11c的检测中存在异常的位置。

另一方面，识别标记80A、80B是示出异常的内容的标记。具体而言，识别标记80A示出检测到示出距离近似线76规定的范围外的位置的坐标74(区域外坐标)。另外，识别标记80B示出未检测到与相邻的像素70的亮度的差大于等于阈值的像素70。

例如作为识别标记80A，将表示存在包含区域外坐标的行或列的意思的记号“＞”在与该行或列重叠的位置与识别标记78相邻地显示。另外，例如作为识别标记80B，将表示存在未检测到与相邻的像素70的亮度的差大于等于阈值的像素70的行或列的意思的记号“？”在与该行或列重叠的位置与识别标记78相邻地显示。这样，将简易地示出异常的内容的识别标记80A、80B与图像40一起显示于显示部22，由此操作者能够瞬时掌握外周缘11c的检测异常的内容。

另外，显示于显示部22的识别标记78、80A、80B的形式没有限制，识别标记78、80A、80B可以由色彩、数字、文字、图形、图案或它们的组合自由地构成。例如识别标记78可以是箭头等图形，也可以利用与属于其他行或列的像素70不同的颜色或图案来表现属于作为显示对象的行或列的像素70而进行显示。另外，识别标记80A、80B可以是示出异常的内容的信息或与异常的内容对应的错误序号等。

接着，对使用了朝向检测装置2的被加工物11的朝向的检测方法的具体例进行说明。图8是示出被加工物11的朝向的检测方法的流程图。

在对被加工物11的朝向进行检测时，首先将收纳有多个被加工物11的盒8(参照图1)配置于盒台6A或盒台6B上。并且，将收纳于盒8的被加工物11通过搬送机构10搬送至支承单元18。然后，一边利用照明部32(参照图2的(A)和图2的(B))照亮一对支承台30所支承的被加工物11一边利用照相机20拍摄被加工物11(步骤S1)。

将通过照相机20获取的被加工物11的图像40(参照图3)输入至控制部24(参照图4)。并且，坐标确定部52确定示出图像40所包含的被加工物11的外周缘11c的位置的多个坐标74(参照图5)(步骤S2)。然后，近似线计算部54根据坐标确定部52所确定的多个坐标74而计算近似被加工物11的外周缘11c的近似线76(参照图6)(步骤S3)。

接着，外周缘判定部56判定近似线76是否与被加工物11的外周缘11c对应(步骤S4)。例如外周缘判定部56如上所述根据坐标74与近似线76的距离而将坐标74分类成区域内坐标和区域外坐标，并根据区域内坐标的数量或比例是否在允许范围内而判定被加工物11的外周缘11c与近似线76的对应情况。

在判定为近似线76与被加工物11的外周缘11c对应的情况下(在步骤S5中为是)，将近似线76视为被加工物11的外周缘11c，根据近似线76的倾斜而确定被加工物11的朝向。并且，显示控制部58a将控制信号输出至显示部22，使图像40显示于显示部22(步骤S6)。

另外，显示控制部58a也可以将其他信息(坐标74、近似线76等)与图像40一起显示于显示部22。另外，在存在包含示出距离近似线76规定的范围外的位置的坐标74(区域外坐标)的行或列或未检测到与相邻的像素70的亮度的差大于等于阈值的像素70的行或列的情况下，显示控制部58a可以将识别标记78、80A、80B(参照图7)与图像40一起显示于显示部22。不过，也可以省略步骤S6。

接着，通过搬送机构28(参照图1)将被加工物11从支承单元18搬送至卡盘工作台26(参照图1)(步骤S7)。此时，根据近似线76的角度而调节被加工物11的朝向。

另一方面，在判定为近似线76不与被加工物11的外周缘11c对应的情况下(在步骤S5中为否)，动作控制部58使显示部22等通知出错(步骤S8)。另外，显示控制部58a将控制信号输出至显示部22，使显示部22显示图像40和识别标记78、80A、80B(参照图7)(步骤S9)。此时显示控制部58a可以将其他信息(坐标74、近似线76等)与图像40一起显示于显示部22。

并且，已确认了出错的操作者根据显示于显示部22的信息而采取消除异常的措施(步骤S10)。例如在检测到示出距离近似线76规定的范围外的位置的坐标74(区域外坐标)的情况下，操作者确认是否在被加工物11上附着有异物，并根据需要进行被加工物11的清洗处理。另外，例如在存在未检测到与相邻的像素70的亮度的差大于等于阈值的像素70的行或列的情况下，操作者对照明部32(参照图2的(A)和图2的(B))进行检查，并根据需要进行光源34的更换等。

上述控制部24的一系列的动作通过执行存储于存储部60的程序来实现。具体而言，在存储部60中存储有记述步骤S1至步骤S9中的处理的程序。并且，控制部24通过从存储部60读出程序并执行而自动地检测被加工物11的朝向。

如上所述，本实施方式的朝向检测装置2根据示出被加工物11的外周缘11c的位置的多个坐标74与近似被加工物11的外周缘11c的近似线76的距离来判定近似线76是否与被加工物11的外周缘11c对应。由此，能够防止在通过不适当的近似线近似了被加工物11的外周缘11c的状态下确定被加工物11的朝向而将被加工物11以不适当的朝向进行搬送。

另外，朝向检测装置2可以在显示部22中显示示出未适当地确定示出被加工物11的外周缘11c的位置的坐标74的位置的识别标记78、80A、80B。由此，将被加工物11的外周缘11c的检测中存在异常的位置通知给操作者。其结果是，操作者能够瞬时确认外周缘11c的检测中存在异常的位置，能够快速地采取用于消除异常的措施。

另外，上述实施方式的构造、方法等只要不脱离本发明的目的的范围，则可以适当地变更并实施。

Claims (5)

1.一种朝向检测装置，其对非圆形的被加工物的朝向进行检测，

其特征在于，

该朝向检测装置具有：

支承单元，其对该被加工物进行支承；

照相机，其对该支承单元所支承的该被加工物进行拍摄而获取包含该被加工物的外周缘的图像；

照明部，其照亮该支承单元所支承的该被加工物；以及

控制部，

该控制部包含：

坐标确定部，其确定示出该图像所包含的该外周缘的位置的多个坐标；

近似线计算部，其根据多个该坐标而计算近似该外周缘的近似线；以及

外周缘判定部，其在示出距离该近似线规定的范围内的位置的该坐标的数量或比例为允许范围外的情况下判定为该近似线不与该被加工物的该外周缘对应。

2.根据权利要求1所述的朝向检测装置，其特征在于，

该近似线计算部计算近似该外周缘的直线作为该近似线。

3.根据权利要求1或2所述的朝向检测装置，其特征在于，

该坐标确定部沿着与该图像所包含的该外周缘交叉的方向计算该图像所包含的多个像素的亮度，将与相邻的像素的亮度的差大于等于阈值的像素的坐标确定为示出该外周缘的位置的坐标。

4.根据权利要求3所述的朝向检测装置，其特征在于，

该朝向检测装置还具有显示部，

该控制部还包含显示控制部，该显示控制部将识别标记与该图像一起显示于该显示部，该识别标记示出包含示出距离该近似线规定的范围外的位置的该坐标的行或列的位置、或者未包含与相邻的像素的亮度的差大于等于阈值的像素的行或列的位置。

5.根据权利要求4所述的朝向检测装置，其特征在于，

该识别标记由色彩、数字、文字、图形、图案或它们的组合构成。

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