JP2000337843A

JP2000337843A - 外観検査装置

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Publication number: JP2000337843A
Application number: JP11151033A
Authority: JP
Inventors: Isao Okano; 勲岡野
Original assignee: OKANO DENKI KK
Current assignee: OKANO DENKI KK
Priority date: 1999-05-31
Filing date: 1999-05-31
Publication date: 2000-12-08
Anticipated expiration: 2019-05-31
Also published as: JP4251307B2

Abstract

(57)【要約】【課題】微小なチップ状の電子部品の外観を効率的に
検査することのできる簡易な構成の外観検査装置を提供
する。【解決手段】略直方体形状をなすチップ状の電子部品
Ｐを載置して一方向に搬送するベルトコンベア機構３の
搬送路に沿って、該電子部品の上面およびその左右の各
側面をそれぞれ撮像して外観検査に供する第１〜第３の
カメラ１１,２１,３１を設けると共に、電子部品の下面
を第４のカメラ４１による撮像に供するべく、ベルトコ
ンベア機構の下流側において電子部品Ｐの上面をその表
面に粘着保持してベルトコンベア機構から移し替えるこ
とで、該電子部品の下面を露呈させながら搬送する搬送
ドラム４を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば０.３mm
(Ｈ)×０.３mm(Ｗ)×０.６mm(Ｌ)なる寸法形状の微小な
チップ状の電子部品（所謂チップ部品）の外観を検査す
るに好適な簡易な構成の外観検査装置に関する。

【０００２】

【関連する背景技術】近時、各種電子回路ユニットの小
型化や高密度実装化に伴い、例えば一辺が３〜４mm程度
の大きさのチップ状の電子部品、所謂チップ部品が多く
用いられている。特に最近ではセラミック製の抵抗やコ
ンデンサ等からなる、例えば図４に示すような直方体ま
たは略直方体形状の微小な電子部品Ｐ、具体的には[１
００５]と称される１.０mm(Ｌ)×０.５mm(Ｈ)×０.５mm
(Ｗ)なる寸法形状の、更には[０６０３]と称される０.
６mm(Ｌ)×０.３mm(Ｈ)×０.３mm(Ｗ)なる寸法形状の微
小なチップ部品も数多く用いられるようになってきた。

【０００３】ところでこの種の電子部品（チップ部品）
の品質を保証する手法として、その表面に傷を有して電
子部品としての機能が損なわれている虞のあるものや、
電極が欠けたもの等をその外観から検査し、部品供給に
先立って不良品を排除することが行われる。ちなみに従
来一般的には上述した小型形状の電子部品の外観を、そ
の６面（上面、下面、右側面、左側面、前端面、後端
面）に亘って検査するべく、或いはその主体をなす４つ
の面（上面、下面、右側面、左側面）を検査するべく、
例えばカメラの前に導かれた電子部品をハンドリング機
構にて把持して、或いは真空チャックにて吸着保持して
その姿勢を縦横に変換しながら、各姿勢において電子部
品の各面を順次撮像するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらハンドリ
ング機構にて保持した電子部品の或る面をカメラにて撮
像する都度、該電子部品の別の面をカメラに向けるには
手間が掛かる上、その姿勢制御や位置制御が煩雑であ
り、検査効率が非常に悪いと言う問題がある。まして前
述した[０６０３]と称される微小な電子部品にあって
は、該電子部品をハンドリング機構にて把持すること自
体、或いは真空チャックにて吸着保持すること自体が非
常に困難であると言う問題がある。

【０００５】しかも複数の電子部品を１個ずつ順次搬送
しながらその外観検査を高速に連続して行う場合、その
撮像姿勢を変えるべく前記ハンドリング機構や真空チャ
ックを用いて電子部品を保持するには、該ハンドリング
機構や真空チャックの高速な動作と、高精度なタイミン
グ制御とが必要となり、装置構成が相当大掛かりなもの
となると言う不具合がある。まして毎分１０００〜１５
００個程度の電子部品を検査しようとすると、その実現
が著しく困難となる。

【０００６】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は、微小なチップ状の電子部品の外
観を効率的に検査することのできる簡易な構成の外観検
査装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
べく本発明に係る外観検査装置は、略直方体形状をなす
チップ状の電子部品を載置して一方向に搬送する第１の
搬送機構の搬送路に沿って、該電子部品の上面およびそ
の搬送方向と直交する２つの側面をそれぞれ撮像して外
観検査に供する第１〜第３の撮像手段（カメラ）を設け
ると共に、前記電子部品の下面を第４の撮像手段（カメ
ラ）による撮像に供するべく、前記第１の搬送機構がな
す搬送路の下流側に、該第１の搬送機構により搬送され
た電子部品の上面を、その表面の粘着面に粘着保持する
ことで該電子部品を前記第１の搬送機構の搬送路上から
移し替えて搬送する第２の搬送機構を設けたことを特徴
としている。

【０００８】本発明の好ましい態様は、請求項２に記載
するように前記第１の搬送機構を、周回軌道をなして一
方向に走行駆動されてその上面に電子部品を載置して搬
送する無端状ベルトとして実現し、また前記第２の搬送
機構を、粘着面をなす周面を前記第１の搬送機構の搬送
面に対峙させて設けられ、前記第１の搬送機構に同期し
て回転駆動されて前記第１の搬送機構上に載置された電
子部品の上面を粘着により保持して搬送する搬送ドラム
として構成することを特徴としている。

【０００９】より好ましくは請求項３に記載するよう
に、前記搬送ドラムを前記無端状ベルトの走行速度と等
しい周速度で回転駆動され、該無端状ベルトとの間にチ
ップ部品を挟み込んで該電子部品の上面を粘着保持する
ように、例えばその周面を粘着性を有するシリコーン樹
脂等にて構成したことを特徴としている。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態について、［１００５］や［０６０３］と称さ
れる微小なチップ状の電子部品（チップ部品）を検査す
る外観検査装置を例に説明する。図１はこの実施形態に
係る外観検査装置の要部概略構成図であり、１は図示し
ないホッパから供給される複数の電子部品Ｐを収容する
すり鉢状の容器を備え、遠心力を利用して上記容器内の
電子部品Ｐをその周壁に沿って整列させながら１個ずつ
送り出すボールフィーダである。このボールフィーダ１
から送り出された電子部品Ｐは直進（リニア）フィーダ
２を介して、第１の搬送機構をなすベルトコンベア機構
３上に順次送り出される。

【００１１】ベルトコンベア機構３は、一対のローラ３
ａ,３ｂ間に周回軌道をなして張架されて所定の走行速
度で走行駆動される無端状ベルト３ｃを具備したもの
で、その上面に前記電子部品Ｐを載置して一方向に搬送
する如く構成される。尚、無端状ベルト３ｃは、例えば
可撓性のスチールベルトの表面にウレタンゴム等を貼付
する等して艶消しの黒色表面を有するものからなる。そ
して後述するカメラによる電子部品Ｐの撮像時に邪魔と
なることのない背景をなすように、その仕様が設定され
ている。またこのベルトコンベア機構３は、上記無端状
ベルト３ｃを横振れ等の振動を招くことなく円滑に走行
駆動するべく、例えば前記一対のローラ３ａ,３ｂ間に
おいて凹状のガイド溝を備えたベルト受け（図示せず）
上に前記無端状ベルト３ｃをガイドしながら走行させる
ように構成される。また前記無端状ベルト３ｃとして
は、その厚み方向の振動を抑えるべく２〜３ｍｍ程度の
厚みのものが用いられる。

【００１２】しかしてベルトコンベア機構３は電子部品
Ｐを搬送しながら、その搬送路に沿って設けられた第１
〜第３の撮像手段（カメラ）１１,２１,３１による該電
子部品Ｐの上面、およびその搬送方向に直交する左右の
各側面の撮像に供する役割を担う。即ち、第１のカメラ
１１はベルトコンベア機構３がなす搬送路の上方に該無
端状ベルト３ａに対峙させて配置され、無端状ベルト３
ａ上に載置されて搬送される電子部品Ｐの上面を撮像す
る如く設けられている。また第２のカメラ２１はベルト
コンベア機構３の左側部に配置され、無端状ベルト３ａ
上に載置されて搬送される電子部品Ｐの左側面を撮像す
るように、更に第３のカメラ３１はベルトコンベア機構
３の右側部に配置され、無端状ベルト３ａ上に載置され
て搬送される電子部品Ｐの右側面を撮像するようにそれ
ぞれ設けられている。特にこれらの第１〜第３のカメラ
１１,２１,３１は、ベルトコンベア機構３がなす搬送路
の上流側からその搬送方向に所定の距離を隔てて順に配
置されており、電子部品Ｐの上面、左側面、そして右側
面を順に撮像して外観検査に供するものとなっている。

【００１３】一方、前記ベルトコンベア機構３がなす搬
送路の下流側には、その周面を無端状ベルト３ａに対峙
させて第２の搬送機構としての搬送ドラム４が設けられ
ている。この搬送ドラム４は、その円周面を粘着性を有
するシリコーン樹脂等にて構成したもので前記ベルトコ
ンベア機構３に同期して、特に該ベルトコンベア機構３
の走行速度と等しい周速度で回転駆動される。そしてこ
の搬送ドラム４は、無端状ベルト３ａ上に載置されて搬
送されてきた電子部品Ｐを該無端状ベルト３ａとの間に
挟み込むことで該電子部品Ｐの上面にその表面（粘着性
を有する円周面）を接触させ、これによって電子部品Ｐ
の上面を粘着保持して無端状ベルト３ａ上から電子部品
Ｐを移し替えて搬送する役割を担う。この搬送ドラム４
の表面もまた、電子部品Ｐの撮像時に邪魔となることの
ない背景をなすように艶消しの黒色に設定されている。

【００１４】ちなみにベルトコンベア機構３および搬送
ドラム４の駆動は、図２に示すように、互いに噛合して
モータ５により逆向きに回転駆動される一対の歯車６
ａ,６ｂを介して、前記ベルトコンベア機構３のプーリ
３ａと搬送ドラム４とを同時に回転駆動することによっ
て行われる。特にここでは各歯車６ａ,６ｂに同軸に設
けたプーリ７ａ,７ｂと、前記ベルトコンベア機構３の
プーリ３ａに連接したプーリ８ａおよび搬送ドラム４に
同軸に設けたプーリ８ｂとの間にタイミングベルト９
ａ,９ｂを張架して、互いに同期させて同一周速度で回
転駆動する如く構成されている。

【００１５】しかして前記ベルトコンベア機構３の下流
側の上方位置であって、前記搬送ドラム４の周面に対向
する位置には第４のカメラ４１が設けられている。この
第４のカメラ４１は、その上面を搬送ドラム４の表面に
粘着保持されることでその下面側を露呈して搬送される
電子部品Ｐの下面を撮像して外観検査に供するものであ
る。即ち、粘着性の表面（外周面）を有する搬送ドラム
４は、微小なチップ状の電子部品Ｐの上面を粘着保持す
ることで、該電子部品Ｐの下面を外方に向けて搬送し、
その下面を第４のカメラ４１による撮像に供するものと
なっている。

【００１６】尚、上述した如く第１の搬送機構（ベルト
コンベア機構３）および第２の搬送機構（搬送ドラム
４）がなす電子部品Ｐの搬送路に沿って設けられた第１
〜第４のカメラ１１,２１,３１,４１の各下流側位置に
は、各カメラ１１,２１,３１,４１により外観検査され
た電子部品Ｐ中の不良品を該搬送路上から排除する為の
エアノズル１２,２２,３２,４２と排出ダクト１３,２
３,３３,４３とが、該搬送路を挟んでそれぞれ対向配置
されている。更に搬送ドラム４の搬送方向下流側（上方
位置）には、前記各カメラ１１,２１,３１,４１により
順次外観検査され、途中で排除されなかった電子部品
Ｐ、即ち、外観検査に合格した電子部品Ｐを搬送ドラム
４上から排出する為のエアノズル５２と排出ダクト５３
とが対向配置されている。

【００１７】また前記カメラ１１,２１,３１,４１によ
る撮像位置の各上流位置、および前記エアノズル１２,
２２,３２,４２の各上流位置には、図３にその平面配置
を示すように、搬送路（無端状ベルト３ａおよび搬送ド
ラム４）の側部に位置して部品検出センサ６１,６２が
それぞれ設けられている。これらの部品検出センサ６
１,６２は、例えば反射形の光電センサからなり、レー
ザや赤外線の光ビームを電子部品Ｐの搬送方向と直角に
その搬送路面に沿って照射し、該光ビームの電子部品Ｐ
による反射光を受光する如く構成される。そして反射光
の受光により搬送路上での電子部品Ｐの存在、つまり電
子部品Ｐの搬送に伴うセンシング部位への到達を検出す
るものとなっている。このような部品検出センサ６１,
６２による電子部品Ｐの検出タイミングに同期して前記
カメラ１１,２１,３１,４１による電子部品Ｐの撮像、
また前記エアノズル１２,２２,３２,４２の駆動による
搬送路上からの電子部品Ｐの排出がそれぞれ制御され
る。

【００１８】尚、部品検出センサ６１による電子部品Ｐ
の検出位置Ｌ1は、カメラ１１,２１,３１,４１による撮
像位置Ｌ2とその撮像動作タイミング、および電子部品
Ｐの搬送速度とを考慮して決定される。また同様に部品
検出センサ６２による電子部品Ｐの検出位置Ｌ3は、エ
アノズル１２,２２,３２,４２による部品排出位置Ｌ4と
そのエア放出動作タイミング、および電子部品Ｐの搬送
速度とを考慮して決定される。更にカメラ１１,２１,３
１,４１による撮像位置Ｌ2とエアノズル１２,２２,３
２,４２による部品排出位置Ｌ4との関係は、カメラ１
１,２１,３１,４１により撮像された電子部品Ｐの各面
の画像からの外観検査に要する時間、ひいてはその間に
移動する電子部品Ｐの搬送距離を見込んで設定される。

【００１９】かくして上述した如く構成された外観検査
装置においては、ベルトコンベア機構３の無端状ベルト
３ａ上に載置されて搬送される電子部品Ｐの上面および
左右の各側面を第１〜第３のカメラ１１,２１,３１にて
順次撮像して各面の外観を検査した後、無端状ベルト３
ａ上の電子部品Ｐの上面を、粘着性の表面（円周面）を
有する搬送ドラム４にて粘着保持して前記無端状ベルト
３ａ上から持ち上げるので、該電子部品Ｐの下面を簡易
に、且つ効果的に露呈させながら搬送ドラム４にて搬送
し、第４のカメラ４１による撮像に供することができ
る。この結果、第１の搬送機構（ベルトコンベア機構
３）および第２の搬送機構（搬送ドラム４）にて電子部
品Ｐを搬送するだけで、該電子部品Ｐの主たる外観面で
ある上面と左右の各側面、およびその下面を順次効率的
に検査することが可能となる。特に無端状ベルト３ａ上
に供給する電子部品Ｐの向きを予め定めておくだけで、
つまりフィーダ１,２により電子部品Ｐを整列させてを
順次供給するだけで、各カメラ１１,２１,３１,４１に
対して電子部品Ｐの向き（姿勢）を格別に制御すること
なしに、簡易にして効果的にその外観を検査することが
可能となる。

【００２０】また前述した［１００５］や［０６０３］
と称される微小なチップ状の電子部品（チップ部品）に
あっては、その重量自体が極めて軽量であるので、搬送
ドラム４の円周面をなすシリコーン樹脂等が持つ程度の
粘着性であっても、その上面を十分確実に粘着保持する
ことができる。またこのような搬送ドラム４によれば、
エアノズル４２,５２から或る程度の風量の空気を吹き
付けるだけで、その円周面に粘着保持した電子部品Ｐを
容易に剥離することができるので、排出ダクト４３,５
３への払い出しも容易である。従って無端状ベルト３ａ
上から搬送ドラム４への電子部品Ｐの移し替えが容易で
あり、また搬送ドラム４上からの電子部品Ｐの排出も容
易なので、電子部品Ｐを搬送しながらその外観検査を行
うことができる。特に従来のようにハンドリング機構を
用いて電子部品Ｐの姿勢を変える等の制御が不要なの
で、その構成の大幅な簡素化を図ることができる等の実
用上多大なる効果が奏せられる。

【００２１】尚、本発明は上述した実施形態に限定され
るものではない。例えば無端状ベルト３ａ上の排出ダク
ト３３の下流側から搬送ドラム４の下面側に向けて、該
無端状ベルト３ａ上に載置されて搬送される電子部品Ｐ
の位置ずれを規制するガイド部材を設け、電子部品Ｐを
搬送ドラム４の円周面との間に確実に導くようにしても
良い。また搬送ドラム４の表面の粘着性を常に良好に確
保するべく、適宜、その表面を清掃するクリーニング機
構を組み込むことも有効である。更にこの実施形態にお
いては、第１〜第４のカメラ１１,２１,３１,４１によ
る外観検査を通過したものを良品として弁別したが、そ
の良否が曖昧なものを別に弁別するように構成すること
もできる。この場合には、更に判定不能品を取り出すた
めのエアノズルと排出ダクトからなる弁別機構を搬送ド
ラム４の搬送路に沿って設けるようにすれば良い。

【００２２】また搬送ドラム４はその表面に粘着保持し
た電子部品Ｐを、円弧軌道を描いて搬送することから、
搬送ドラム４の搬送軌道上の特定部位における接線方向
に第５および第６のカメラを配置することで、電子部品
Ｐの前端面や後端面についても外観検査するようにし、
電子部品Ｐの６面の全てを検査するように構成すること
も可能である。更に搬送ドラム４に代えて前記第２の搬
送機構として、粘着性の表面を有する可撓性の無端状ベ
ルトを備えたベルトコンベアとして実現することも可能
である。

【００２３】更には第２の搬送機構の表面材として、シ
リコーン樹脂以外の適度な粘着性を有する素材、例えば
弱粘着性テープをゴム製の搬送ドラムの表面に張り付け
たもの等を用いることも勿論可能である。その他、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施する
ことができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、第
１の搬送機構により載置されて搬送されるチップ状の電
子部品の上面を、粘着性の表面を有する第２の搬送機構
により粘着保持し、これによって該電子部品の下面を露
呈させて搬送するので、電子部品の主たる４面をそれぞ
れ効果的に、しかも簡易に外観検査することができる。
特に電子部品の搬送姿勢を格別に制御することなく、所
定の向きに整列させて搬送するだけで非常に簡易に外観
検査を実行することができ、装置の構成も極めて簡素で
ある等の実用上多大なる効果が奏せられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る外観検査装置の要部
概略構成図。

【図２】図１に示す外観検査装置における駆動部の構成
例を示す図。

【図３】図１に示す外観検査装置におけるカメラとエア
ノズルおよび排出ダクトの配置関係と、部品検出センサ
との位置関係を示す図。

【図４】チップ状の電子部品の外観形状を示す図。

【符号の説明】

Ｐチップ状の電子部品（チップ部品）１ボールフィーダ２直線（リニア）フィーダ３ベルトコンベア機構（第１の搬送機構）３ａ無端状ベルト４搬送ドラム（第２の搬送機構）１１第１のカメラ（撮像手段）２１第２のカメラ（撮像手段）３１第３のカメラ（撮像手段）４１第４のカメラ（撮像手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】略直方体形状をなすチップ状の電子部品
を載置して一方向に搬送する第１の搬送機構と、この第１の搬送機構の搬送路に沿って設けられて前記電
子部品の上面およびその搬送方向と直交する２つの側面
をそれぞれ撮像して外観検査に供する第１〜第３の撮像
手段と、前記第１の搬送機構がなす搬送路の下流側に設けられて
該第１の搬送機構により搬送された電子部品の上面を、
その表面の粘着面に粘着保持して該電子部品を前記搬送
機構上から移し替えて搬送する第２の搬送機構と、この第２の搬送機構により搬送される電子部品の下面を
撮像して外観検査に供する第４の撮像手段とを具備した
ことを特徴とする外観検査装置。
【請求項２】前記第１の搬送機構は、周回軌道をなし
て一方向に走行駆動されてその上面に電子部品を載置し
て搬送する無端状ベルトからなり、前記第２の搬送機構は、粘着面をなす周面を前記第１の
搬送機構の搬送面に対峙させて設けられ、該第１の搬送
機構に同期して回転駆動されて前記第１の搬送機構上に
載置された電子部品の上面を粘着により保持して搬送す
る搬送ドラムからなることを特徴とする請求項１に記載
の外観検査装置。
【請求項３】前記搬送ドラムは、前記無端状ベルトの
走行速度と等しい周速度で回転駆動され、該無端状ベル
トとの間にチップ部品を挟み込んで該電子部品の上面を
粘着保持することを特徴とする請求項２に記載の外観検
査装置。