CN214539317U - 工件外观检查装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种工件外观检查装置。工件外观检查装置包括一旋转平台，用以承接一工件而予以输送；一送料元件，将该工件输送至该旋转平台；一导引元件，设置于该送料元件的一出料端，将该工件逐一整列输送，其中该导引元件包含一出料轨道、一对称式库伦力生成器以及一导引平面，该出料轨道自该送料元件的一出料端朝该旋转平台方向延伸，该导引平面设置邻近于该出料轨道的一端，该对称式库伦力生成器设置于该旋转平台的一侧；一拍摄取像元件，设置于该导引元件的下游处，以拍摄该工件整列后的图像；以及一吹料分类元件，设置于该拍摄取像元件的下游处，将该工件予以分类而吹离该旋转平台。

Description

工件外观检查装置

技术领域

本实用新型涉及一种工件外观检查装置，尤其涉及一种可用于微型元件的外观检查装置，可去除其异常附着风险、降低检测错误率与重检率。

背景技术

一般而言，电子元件于制作完成后会通过电子元件外观检查机来进行检查，其通过电脑来判读该电子元件的六面视图而判断该电子元件的外观是否具有瑕疵或破损，进而取出属于良品的电子元件而淘汰属于劣品的电子元件。在电子元件的外观检查上，目前主流的检查方式为利用一组振动供料系统，将该电子元件送上一旋转平台后，通过多组拍摄系统对电子元件的六面进行取像，利用电脑演算法分析图像以判断电子元件外观良窳，最后再以高速电磁阀利用瞬间气压将电子元件分类至对应的料盒中。由于利用振动供料系统至旋转平台的转移方式，电子元件基本上处于自由下落状态，其姿态的不确定性极大，此对于后续的图像拍摄与吹料分类来说都会产生许多的干扰，且会降低系统的可靠度，因此许多姿态导正机制便根据而生。

然而，在电子元件进一步微小化时，因电子元件本身质量极轻，一些传统接触式导正机制反而会造成电子元件在接触的同时，因受力过大而严重偏移。因此，非接触式的库伦力作用便相当适合应用于此类电子元件的导引。

目前有关库伦力导引的公知技术都是利用高电场强度(高电压)诱发电子元件及旋转平台间产生互相吸引的库伦力，尽可能确保电子元件在旋转平台上姿态的一致性。然而，这些公知技术都有一共同的问题就是高电压产生器都是单一电极，在高电场强度下电极必定会产生离子风，不平衡的离子会附着于电子元件及装置而产生残留静电。此残留静电不仅会造成许多问题，包括对电子元件产生电性破坏或是扰乱电场，进而降低生产速度，而且也会干扰最终吹料分类时的控制精度。

实用新型内容

本实用新型的工件外观检查装置采用对称式库伦力生成器所生成的电极，于每对电极上给予相同强度、但极性相反的电场来诱导产生库伦吸引力，极性相反的相邻电极所产生的离子会于近距离互相抵消，可有效解决残留静电的问题。

本实用新型所提供的工件外观检查装置，其包括一旋转平台，用以承接一工件而予以输送；一送料元件，将该工件输送至该旋转平台；一导引元件，设置于该送料元件的一出料端，将该工件逐一整列输送，其中该导引元件包含一出料轨道、一对称式库伦力生成器以及一导引平面，该出料轨道自该送料元件的一出料端朝该旋转平台方向延伸，该导引平面设置邻近于该出料轨道的一端，该对称式库伦力生成器设置于该旋转平台的一侧；一拍摄取像元件，设置于该导引元件的下游处，以拍摄该工件整列后的图像；以及一分类元件，设置于该拍摄取像元件的下游处，将该工件予以分类而送离该旋转平台。

根据本实用新型公开的一个实施例，通过该对称式库伦力生成器的吸引与该导引平面的整列后，该工件整齐排列于该旋转平台的边缘切线方向上，其轴向与旋转中心呈90度夹角。

较佳地，该拍摄取像元件包括多个摄影器，对该工件的六面进行外观检查。

较佳地，该旋转平台为一透明圆形旋转平台，为顺时针旋转或逆时针旋转。

较佳地，该工件于通过该导引元件后即与该旋转平台共同行等速圆周运动。

根据本实用新型公开的另一个实施例，该导引平面为一未施以任何气压的单纯的导引平面。较佳地，该导引平面为一额外施以负气压以吸引该工件的导引平面，或为一额外施以正气压以推导该工件的导引平面。又或者，该导引平面为一同时额外施以负气压和正气压的导引平面。当该导引平面为一额外施以正气压的导引平面时，该工件外观检查装置还包括一正压导引力产生器，其设置于该导引平面的一侧。

根据本实用新型的公开的再一个实施例，该工件为一积层电容、一积层电感、一芯片电阻或一微型元件。

较佳地，该送料元件为一振动送料元件，该分类元件为一吹料分类元件，该出料轨道为一线性出料轨道或一振动出料轨道。

此外，本实用新型提供另一种工件外观检查装置，其包括一旋转平台，用以承接一工件而予以输送；一送料元件，将该工件输送至该旋转平台；一导引元件，设置于该送料元件的一出料端，将该工件逐一整列输送，其中该导引元件包含一出料轨道及一导引平面，该出料轨道自该送料元件的一出料端朝该旋转平台方向延伸，该导引平面设置邻近于该出料轨道的一端，该导引平面为额外施以一负气压或一正气压以吸引或推导该工件；一拍摄取像元件，设置于该导引元件的下游处，以拍摄该工件整列后的图像；以及一分类元件，设置于该拍摄取像元件的下游处，将该工件予以分类而送离该旋转平台。较佳地，当该导引平面为一额外施以正气压的导引平面时，该工件外观检查装置还包括一正压导引力产生器，其设置于该导引平面的一侧。

附图说明

图1为本实用新型的工件外观检查装置的俯视图。

图2为本实用新型的工件外观检查装置的部分立体图。

图3为图1和图2中虚线部分A所标示的局部放大立体图。

图4为本实用新型的工件外观检查装置运作时工件圆周运动受力分析示意图。

图5为本实用新型的工件外观检查装置运作时工件下落受力分析示意图。

图6为本实用新型利用库伦引力作用原理的示意图。

图7为本实用新型的工件外观检查装置包含正压导引力产生器的立体图。

图8为本实用新型的工件外观检查装置的正负压导引力分析示意图。

附图标记如下：

1:送料元件

2:导引元件

3:旋转平台

4:拍摄取像元件

5:分类元件

6:料盒

W:工件

21:出料轨道

22:对称式库伦力生成器

23:导引平面

G:自身重力

N:正向力

f:静摩擦力

Fc:向心力

C:圆周运动方向

F1:反作用力

F2:库伦力

F3:负压产生的引力

F4:正压产生的推力

N2:反作用力

具体实施方式

请参阅图1和图2，本实用新型提供一种工件外观检查装置的较佳实施例，该工件外观检查装置包括有一送料元件1，一导引元件2、一旋转平台3、一拍摄取像元件4以及一分类元件5。该旋转平台3用以承接一工件W，并予以输送之，该旋转平台3可为一透明圆形旋转平台。该工件W为一积层电容、一积层电感、一芯片电阻或一微型元件。该送料元件1将该工件W往该旋转平台3方向输送之。该送料元件1较佳为一振动送料元件，通过振动方式将该工件W逐一输送至该旋转平台3的顶面外缘处。该导引元件2设置于该送料元件1的一出料端，将该工件W逐一整列输送。该导引元件2还包含一出料轨道21、一对称式库伦力生成器22以及一导引平面23。该出料轨道21较佳为一线性出料轨道或一振动出料轨道，自该送料元件1的出料端朝该旋转平台3方向延伸，在此实施例中，该出料轨道21自该送料元件1的出料端延伸至该旋转平台3的顶面上方。该导引平面23设置邻近于延伸至该旋转平台3顶面上方的出料轨道21的一端，该对称式库伦力生成器22则设置于该导引平面23的下方。该对称式库伦力生成器22与该导引平面23分别设置于该旋转平台3的相反两侧，其详细的配置如图3所示，该导引平面23设置于该旋转平台3的上方，而该对称式库伦力生成器22则设置于该旋转平台3的下方。如图1至3所示，本实用新型的工件外观检查装置于运作过程中，待检测的工件W会依序排列在旋转平台3的边缘切线方向上。

请再参阅图1，该拍摄取像元件4设置于该导引元件2的下游处，以拍摄该工件W整列后的图像。该拍摄取像元件4由多个摄影器所构成，对该待检测的工件W的六面进行外观检查。该分类元件5较佳为一吹料分类元件，设置于该拍摄取像元件4的下游处，将该工件W予以分类而吹离该旋转平台3。

本实用新型的工件外观检查装置的工作流程如下：

待检测的工件W由该送料元件1送出之后，经由该出料轨道21下落至该旋转平台3后，通过该对称式库伦力生成器22的吸引与该导引平面23的整列后，待检测的工件W可整齐排列于该旋转平台3的边缘切线方向上，其轴向与该旋转平台3的旋转中心呈近90度夹角，之后依序通过该拍摄取像元件4而对该待检测的工件W的六面进行图像拍摄，并通过电脑演算分析以进行外观检查，最后移载至该吹料分类元件5，并依检查结果分送至对应的料盒6。本实用新型的旋转平台3可以顺时针旋转作业，然因相关原理与旋转方向无关，故亦适用于逆时针旋转作业上。

如图2和图3所示，当待检测的工件W由该出料轨道21下落至该旋转平台3后，因惯性与该旋转平台3带动的关系，待检测的工件W会受到一顺时针前行的力，而下落的位能差则转换为待检测的工件W不规则弹跳的动能，于该对称式库伦力生成器22施以极高电压后，待检测的工件W的非导体部因感应极化而与该旋转平台3间产生库伦力而相互吸引，逐渐抵消弹跳动能并让待检测的工件W吸附于该旋转平台3上，尔后通过该导引平面23将待检测的工件W轴向导正为旋转平台3的法线方向。待检测的工件W周围因高电压电场而产生的离子因对称式电极立即被中和，因此不会有残留电荷附着干扰。待检测的工件W与该旋转平台3间的库伦引力于待检测的工件W离开电场后会逐渐消失，因无残留电荷产生不确定引力的关系，该吹料分类元件5的气压与作动时间可精确设定并准确排出待检测的工件W。

另请参阅图4，当该待检测的工件W位于该旋转平台3且与该旋转平台3共同行等速圆周运动时，该待检测的工件W主要受力包含自身重力G和该旋转平台3施与该待检测元件W的正向力N，承载的旋转平台3与该待检测元件W间保持相对静止的静摩擦力f，其中G+N＝0，即物体于垂直方向呈现力平衡，而静摩擦力f则做为该待检测元件W行圆周运动(如图4所示的方向C)所需的向心力Fc。

在本实用新型中，待检测的工件W于通过该导引元件2后即与该旋转平台3共同行等速圆周运动。如图5所示，当该待检测的工件W由该出料轨道21下落至该旋转平台3的瞬间，下落的位能差于撞击该旋转平台3时会产生额外的反作用力F1，使该待检测的工件W产生不规则弹跳而无法规律地排列在该旋转平台3切线方向上。通过该对称式库伦力生成器22施以极高电压，如图6所示，该旋转平台3与该待检测的工件W的非导体部位即受感应电场的极化而于表面处产生正负电位而生成相互吸引的库伦力F2，逐渐抵消弹跳动能并让该待检测的工件W吸附于该旋转平台3上，再通过该导引平面23将该待检测的工件W轴向导正为该旋转平台3的切线方向，此时因受库伦力F2吸附，该待检测的工件W于导引过程不会产生跳动而偏转。由高电压感应电场诱发的环境离子通过对称式电极封闭电场的引导立即被中和，不会残留附着于该旋转平台3和该待检测的工件W上，确保该待检测的工件W后续行等速圆周运动，最终该吹料分类元件5的气压与作动时间亦可准确定义并确实排出该待检测的工件W。

另外，请参阅图6，本实用新型利用该对称式库伦力生成器22所产生感应电场(如图6所示的虚线)来极化该旋转平台3与该待检测的工件W，使其产生引力相吸而抵消跳动或振动等不规则作用力，再利用该对称式库伦力生成器22所产生的封闭电场于近距离瞬间中和离子，避免离子吸附产生干扰。利用该待检测的工件W受库伦力吸引时，以该导引平面23将该待检测的工件W导正为该旋转平台3切线方向。该导引平面23可为未施以任何气压的单纯的导引平面，或是额外施以负气压将该工件W吸向该导引平面，又或者是额外施以正气压将该工件W推向导引平面。此外，亦可同时采用正气压和负气压以提高导引力，端视该待检测的工件W的物理特征而定。当额外施以负气压时，相关管路可施作于导引平面23上。若额外施以正气压时，则需加装一正压导引力产生器7，设置于该导引平面23的一侧，如图7所示。负气压与正气压皆是对该待检测的工件W施以沿该旋转平台3法线向外的力，如图8所示，由负压产生的引力F3与由正压产生的推力F4，使该待检测的工件W能有效贴附该导引平面23而移动，该导引平面23受力后则对该待检测的工件W施以反作用力N2，使N2＝F3+F4。

此外，本实用新型亦提供另一种工件外观检查装置的较佳实施例，该工件外观检查装置包括一旋转平台，用以承接一工件而予以输送；一送料元件，将该工件往该旋转平台方向输送之；一导引元件，设置于该送料元件的一出料端，将该工件逐一整列输送，其中该导引元件包含一出料轨道及一导引平面，该出料轨道自该送料元件的一出料端朝该旋转平台方向延伸，该导引平面设置邻近于该出料轨道的一端，该导引平面为额外施以一负气压或一正气压以吸引或推导该工件；一拍摄取像元件，设置于该导引元件的下游处，以拍摄该工件整列后的图像；以及一分类元件，设置于该拍摄取像元件的下游处，将该工件予以分类而送离该旋转平台。当该导引平面为一额外施以正气压的导引平面时，该工件外观检查装置还包括一正压导引力产生器，其设置于该导引平面的一侧。因此一实施例的运作原理与前一实施例相似，故不另为赘述。

综合以上所述，本实用新型主要采用一对称式库伦力生成器生成电极，于每对电极上给予相同强度、但极性相反的电场来诱导产生库伦吸引力，极性相反的相邻电极所产生的离子会于近距离互相抵消，因此可有效解决残留静电的问题。此外，本实用新型的工件外观检查装置可应用于微型元件的外观检查，可提高外观检查效率，去除异常附着风险以及降低检测错误率与重检率。

Claims (13)

1.一种工件外观检查装置，其特征在于，包括：

一旋转平台，用以承接一工件而予以输送；

一送料元件，将该工件输送至该旋转平台；

一导引元件，设置于该送料元件的一出料端，将该工件逐一整列输送，其中该导引元件包含一出料轨道、一对称式库伦力生成器以及一导引平面，该出料轨道自该送料元件的一出料端朝该旋转平台方向延伸，该导引平面设置邻近于该出料轨道的一端，该对称式库伦力生成器与该导引平面分别设置于该旋转平台的相反两侧；

一拍摄取像元件，设置于该导引元件的下游处，以拍摄该工件整列后的图像；以及

一分类元件，设置于该拍摄取像元件的下游处，将该工件予以分类而送离该旋转平台。

2.如权利要求1所述的工件外观检查装置，其特征在于，通过该对称式库伦力生成器的吸引与该导引平面的整列后，该工件整齐排列于该旋转平台的边缘切线方向上，其轴向与旋转中心呈90度夹角。

3.如权利要求1所述的工件外观检查装置，其特征在于，该拍摄取像元件包括多个摄影器，对该工件的六面进行外观检查。

4.如权利要求1所述的工件外观检查装置，其特征在于，该旋转平台为一透明圆形旋转平台，为顺时针旋转或逆时针旋转。

5.如权利要求1所述的工件外观检查装置，其特征在于，该工件于通过该导引元件后与该旋转平台共同行等速圆周运动。

6.如权利要求1所述的工件外观检查装置，其特征在于，该导引平面为一未施以任何气压的单纯的导引平面。

7.如权利要求1所述的工件外观检查装置，其特征在于，该导引平面为一额外施以负气压以吸引该工件的导引平面，或为一额外施以正气压以推导该工件的导引平面。

8.如权利要求1所述的工件外观检查装置，其特征在于，该导引平面为一同时额外施以负气压和正气压的导引平面。

9.如权利要求7或8所述的工件外观检查装置，其特征在于，当该导引平面为一额外施以正气压的导引平面时，该工件外观检查装置还包括一正压导引力产生器，其设置于该导引平面的一侧。

10.如权利要求1所述的工件外观检查装置，其特征在于，该工件为一积层电容、一积层电感、一芯片电阻或一微型元件。

11.如权利要求1所述的工件外观检查装置，其特征在于，该送料元件为一振动送料元件，该分类元件为一吹料分类元件，该出料轨道为一线性出料轨道或一振动出料轨道。

12.一种工件外观检查装置，其特征在于，包括：

一旋转平台，用以承接一工件而予以输送；

一送料元件，将该工件输送至该旋转平台；

一导引元件，设置于该送料元件的一出料端，将该工件逐一整列输送，其中该导引元件包含一出料轨道及一导引平面，该出料轨道自该送料元件的一出料端朝该旋转平台方向延伸，该导引平面设置邻近于该出料轨道的一端，该导引平面为额外施以一负气压或一正气压以吸引或推导该工件；

一拍摄取像元件，设置于该导引元件的下游处，以拍摄该工件整列后的图像；以及

一分类元件，设置于该拍摄取像元件的下游处，将该工件予以分类而送离该旋转平台。

13.如权利要求12所述的工件外观检查装置，其特征在于，当该导引平面为一额外施以正气压的导引平面时，该工件外观检查装置还包括一正压导引力产生器，其设置于该导引平面的一侧。

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