JP2001208520A - 電子部品の外観検査装置 - Google Patents

電子部品の外観検査装置

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JP2001208520A
JP2001208520A JP2000014615A JP2000014615A JP2001208520A JP 2001208520 A JP2001208520 A JP 2001208520A JP 2000014615 A JP2000014615 A JP 2000014615A JP 2000014615 A JP2000014615 A JP 2000014615A JP 2001208520 A JP2001208520 A JP 2001208520A
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Takashi Oshima
隆 大島
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子部品の外周の外観検査を迅速に且つ検査
する像を明瞭にできるようにする電子部品の外観検査装
置を提供する。 【解決手段】 一対のガイドレール10、10の上面
に、電子部品1の本体2の両端から同軸線状に突出した
一対のリード3、3を載置しながら搬送する一方、一対
のガイドレール10、10における検査位置の上方に配
置された撮像手段11にて電子部品1を撮像する。その
場合、一対のガイドレール10、10の間であって、検
査位置13における撮像手段11の光軸を挟み、当該光
軸に近い側で下位置となる傾斜状の一対の反射鏡12、
12を備え、且つ両反射鏡12、12の下端側に空所9
を設けることにより、本体2の下面側の2つの像を撮像
手段11により撮像する正面像の左右両側の撮像視野に
入れると共に、反射鏡12上のゴミの除去容易となるよ
うに構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品の全周の
外観を同時に検査できるようにした外観検査装置の構造
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】円柱状等の本体の両端に同軸状にリード
突出させたスイッチングダイオードとしてのDSD型ダ
イオードや抵抗素子等の電子部品の外観を検査する装置
として、例えば、実開平6−56846号公報では、1
台のカメラでリードの接続状態の良否を検査する装置で
あって、電子部品の本体の両端から突出するリードの軸
線と直交する方向にカメラを設置する一方、前記両リー
ドの接続面近傍の像をカメラ視野に入るように傾斜状に
一対の鏡を配置し、部品の本体の正面像と、前記両リー
ドの接続面近傍の像とを同時に撮像できるように構成し
たものが開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
構成の検査装置では、1台のカメラ(撮像手段)にて部
品の本体の正面像と、前記両リードの接続面近傍の像と
を同時に撮像して、リード部の接続状態の良否が検査で
きるが、この種の電子部品(本体部分)の外周の一部に
のみ付されているマークや前記リード接続部の不良箇所
が、たまたま本体の裏面側(前記撮像手段による撮像の
影になる箇所)に位置するように本体が停止することも
あり得るので、そのマークの箇所や不良箇所をカメラと
対面する正面側に来るように電子部品をリードの軸線周
りに回動させてから再度カメラの視野に入れる操作を実
行しなければならず、電子部品の全周の外観検査を迅速
に行えないという問題があった。
【0004】本発明は、この問題を解決すべくなされた
ものであって、一対の鏡手段を下凸の傾斜状に配置する
ことにより、一台の撮像手段により、リード付き電子部
品の正面像と裏面側の像とを同時に撮像視野に入れて部
品の本体部分の外周を同時に外観検査できるようにする
と共に、この一対の鏡手段の表面にゴミが付着した場
合、そのゴミの除去が簡単にできるようにした電子部品
の外観検査装置を提供することを目的とするものであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の電子部品の外観検査装置は、電子部品を搬
送する搬送手段と、前記搬送手段より上方に配置されて
撮像位置における前記電子部品を撮像する撮像手段と、
前記電子部品の搬送経路より下方に配置され、前記電子
部品の下面側の2つの像を前記撮像手段により撮像する
正面像の左右両側の撮像視野に入るように、撮像手段の
光軸を挟み、且つ当該光軸の下方側で下位置となる傾斜
状の一対の鏡手段とを備え、該一対の鏡手段の下端側に
空所を形成したものである。
【0006】
【発明の効果】本発明は、上述の構成であるから、搬送
手段により搬送され、撮像位置で静止させた電子部品を
その上方に配置した撮像手段にて撮像すると、前記電子
部品の正面像が撮像できると共に、当該電子部品より下
方に配置した一対の傾斜状の鏡手段を介することによ
り、当該電子部品の裏面側の2つの像も前記正面像の両
側に同一撮像視野内に入れることができるから、電子部
品の外周の外観検査を同時にできるという効果を奏す
る。
【0007】そして、前記一対の鏡手段の下端側に隙間
等の空所を形成したので、この鏡手段の表面にゴミが付
着した場合には、その覆うクラッチが鏡手段の傾斜面に
沿って転げ落ちて空所内に落下する。もしくは前記空所
を介して真空装置等にて空気を吸い込ませることでゴミ
を積極的に吸い取る。いずれにしても、このようにして
鏡手段の表面に付着したゴミを除去できて、電子部品の
外観検査時にゴミによる映像(影)をなくして、検査を
正確にできると共にゴミ除去作業も簡単になるという効
果を奏する。
【0008】また、前記一対の鏡手段の下端側に隙間を
形成することにより、鏡手段に写り込むエリアが限られ
てくるので、検査対象外のワーク(電子部品)の写り込
み防止の効果もある。
【0009】また、前記空所を介して撮像位置にある電
子部品の裏面(撮像手段と反対側の面)にバックライト
を照射することができ、画像処理での位置決めを行い易
いように背景色を任意に決めることができ、さらに、電
子部品の裏面側の2つの像の明るさ(照度)を上げるこ
とが至極簡単にできる結果、前記電子部品の裏面側の外
観検査を容易にできるという効果を奏する。
【0010】
【発明の実施の形態】次に、本発明を具体化した実施形
態について説明する。図1は本発明の電子部品の外観検
査装置の概略側面図、図3は要部断面図、図4は要部斜
視図である。本発明の外観検査装置による観察対象とな
る電子部品1は、図7等に示すように、外周を樹脂モー
ルドした本体2の両端から一対のリード3、3を同軸線
状に突出させたものであり、例えば固定抵抗器等があ
る。また、図8に示すようなDSD型のスイッチングダ
イオードやミクサダイオード等の電子部品や図10に示
すようなリードレス電子部品も検査対象となる。
【0011】外観検査装置は、前記電子部品1の本体2
の両端から同軸線状に突出した一対のリード3、3を上
面に載置しながら移動案内する一対のガイドレール1
0、10と、前記一対のガイドレール10、10の上方
に配置されて撮像位置(検査位置)13における前記電
子部品1を撮像するための二次元CCDカメラ等の撮像
手段11と、前記一対のガイドレール10、10の間で
あって前記電子部品1における本体2の通過経路より下
方に配置され、前記本体2の下面側の2つの像を前記撮
像手段11による正面像の左右両側の撮像視野に入るよ
うに、前記検査位置13に停止させた前記リード3、3
の軸線を挟み、且つ当該軸線の下方側で下位置となる傾
斜状の一対の鏡手段としての反射鏡12、12とを有
し、この一対の反射鏡12、12の下端側を離して空所
9を形成する。
【0012】これらの構成をさらに詳述すると、本実施
形態における一対のガイドレール10、10は、平面視
で直線状に平行状に配置され、一対のガイドレール1
0、10の間に電子部品1における本体2が嵌まる隙間
を有する。一対のリード3、3が前記一対のガイドレー
ル10、10の上面に載置されることになる。そして、
電子部品1の搬送方向に沿う一対のガイドレール10、
10の長手方向の中途部には、上記撮像手段11による
撮像位置(検査位置)13を設ける。実施形態では、前
記検査位置13におけるガイドレール10の上面には、
電子部品1の本体2の両端から同軸状に伸びる丸棒状等
の金属製のリード3、3が嵌まって位置決めできるよう
にした凹溝部14、14をガイドレール10の長手方向
と直交するように形成する。
【0013】また、前記一対のガイドレール10、10
の外側には、駆動モータ18により駆動する無端チェン
等の一対の搬送手段15、15を配置し、該一対の搬送
手段15、15には、電子部品1の搬送方向に沿って適
宜間隔にて当接片16、16を上向きに突設する(図
1、図3及び図4など参照)。この両当接片16、16
の上端はガイドレール10、10の上面よりも上に突出
するように形成されている。前記一対の搬送手段15、
15にて前記一対の当接片16,16が例えば図1で右
側から左側に移動するとき、前記電子部品1における一
対のリード3、3を押してガイドレール10、10の上
面に沿って搬送移動されるように構成する。
【0014】さらに、ガイドレール10には、図1等に
示すように、側面視において、前記検査位置13よりも
搬送上流側にて近い側に下り坂17bと、それより遠い
側に上り坂17aとからなる峠部17を形成する。従っ
て、ガイドレール10に前記峠部17を有する場合に
は、前記搬送手段15はガイドレール10の平坦部(水
平部)17cより下方に位置し、当接片16は前記峠部
17の頂点より高い位置まで延びているように形成す
る。これにより、搬送方向に沿って移動する当接片16
の前面に当接するリード3は峠部17の頂点まで確実に
押し上げることができる。
【0015】前記検査位置13の下方に配置する一対の
反射鏡12、12は、図1、図2、図4及び図5に示す
ように、平面鏡であり、ガイドレール10の側面視にお
いて、前記凹溝部14を通る鉛直線である前記撮像手段
11の光軸19を挟んで電子部品1の搬送方向の上流側
と下流側とに対称状に配置される。一対の反射鏡12、
12は、前記光軸19に近い側で低い位置であり、それ
より離れるに従って上方向に向かうように所定の角度θ
1の傾斜状に配置されている。この傾斜角度θ1は、前
記検査位置13における電子部品1から撮像手段11ま
での距離や、撮像手段11の光学系の視野(広角レンズ
系や接写レンズ系等の相違に応じて、前記3つの像(正
面像とその左右両側に写る傾斜裏面像)とが同一の撮像
視野に入るように設定するものである。
【0016】そして、前記一対の反射鏡12、12を支
持するための支持台20、20の間を電子部品1の搬送
方向の上流側と下流側とに空けて配置する等して、一対
の反射鏡12、12の下端側に連通する空所9を形成す
る。この空所9に連通する排気孔40を前記少なくとも
一方の支持台20に穿設し、真空ポンプやブロワー等の
吸気装置41にパイプ44を介して連結して、前記空所
9から空気を吸い出すように構成する。この空所9が存
在することにより、傾斜状に配設された反射鏡12、1
2の表面のゴミが空所9内に転げ落ちやすくなる。ま
た、各反射鏡12の表面に付着したゴミを前記空所9、
排気孔40を介して吸い込み、積極的に反射鏡12の表
面等を清掃できるようにするのである。
【0017】さらに、図1、図2、図3及び図5に示す
実施形態では、前記排気孔40より下方にて空所9を仕
切るように着色透明板(フィルタ)42を配置し、その
下方には、上向きにLED等のバックライト(補助照明
具)43を配置し、前記検査位置13における電子部品
1の本体2の下面側に光を照射するように構成する。他
方、前記検査位置13と前記撮像手段11との間には照
明装置21を配置する。その実施形態は、光乱反射の笠
22とその下面側に配置するハロゲンランプ等の光源2
3とからなり、笠22の上面には、前記撮像手段11の
撮像視野を確保するための透光孔24が穿設されてい
る。
【0018】前記撮像手段11は、二次元CCDカメラ
等の固体撮像ディバイスやTVカメラ等を利用し、カラ
ー画像データを得ることができ、その画像データは制御
装置25を介してCRT、液晶ディスプレイ、等の表示
装置26に画像として表示させることができる。なお、
前記制御装置25は、前記搬送手段15の駆動モータ1
8を作動させるための駆動回路27、前記光源23、バ
ックライト43、吸気装置41、外観検査を経た電子部
品1を良品と不良品とに選別すべくピックアップする真
空吸着式移載装置30のリフト駆動装置31や真空装置
32等の調整部33を制御することができる。
【0019】次に、前記構成による外観検査装置による
電子部品の外観検査操作等について説明する。まず、平
面視略直線状の一対のガイドレール10、10の上面
(搬送面)のうち、図1及び図2において右側となる搬
送上流側の平坦部17cにて、当該ガイドレール10の
長手方向と直交するように電子部品1における一対のリ
ード3、3を載せ、且つ一対のガイドレール10、10
の間に本体2が嵌まるように配置する。両ガイドレール
10、10の外側に配置された搬送手段15、15を図
1において左方向に所定の速度Vにて駆動させると、当
該各搬送手段15から突出する当接片16、16が前記
本体2の両端から同軸線状に突出したリード3、3を左
方に押して移動させる。そして、峠部17における上り
坂17aでは、当接片16の左方向への移動に従いリー
ド3が当該上り坂17aに沿って斜め上向きに押し上げ
られ、リード3、3が頂上を超えると、当接片16から
離れて電子部品1の自重により下り坂17bに沿って転
がり落ち、検査位置13である凹溝部14、14の箇所
にリード3、3が嵌まって停止する(図1、図2及び図
3参照)。
【0020】この状態で撮像手段11により電子部品1
を撮像すると、図5に示すように、電子部品1の本体2
及びリード3、3の上面(正面)は前記撮像手段11の
光軸近傍であるので、当該撮像手段11における1つの
撮像視野35の中央部分に正面像36aとして撮像され
る(図7参照)。そして、前記本体2の裏面(下面)側
のうち、光軸19に対して所定角度だけ傾いた方向の裏
面像36b,36cは前記一対の反射鏡12、12を介
して前記正面像36aの左右両側に撮像できるのであ
る。図7は一つの撮像視野35に前記3つの像が同時に
写された画面をCRT等の表示装置26にて表示したも
のを示す。
【0021】従って、電子部品1の本体1が例えば円柱
状であり、その外周面(360度)を一周するように識
別記号等のマーク37が付されている場合にも、これら
のマーク37を一度の撮像だけで前記一つの撮像視野3
5内での3つの像により残らず確実に同時に観察するこ
とができるから、前記マーク37の一部(前記本体1の
円柱面の一部)にのみ欠陥があっても迅速に観察し、検
査することができる。また、リード3と本体2との付け
根部(半田付け等の接続箇所)の欠陥も、リード3の存
在により通常影になる裏面側に至るまで前記3つの像
(正面像36a、及び左右両側裏面像36b,36c、
図7参照)にて容易に観察して且つ正確に検査できるの
である。
【0022】この場合、吸気装置41を作動させておけ
ば、前記一対の反射鏡12、12の下端側に形成された
空所9を介して吸気することにより、当該反射鏡12の
表面に付着したゴミを簡単に除去でき、ゴミの映像が撮
像手段11による画像に写らず、外観検査を正確に行え
るのである。
【0023】また、電子部品1の本体2が樹脂モールド
のように光非透過のものであると、撮像手段11に近い
側に配置された照明装置21からの照明では、本体2の
裏面側(反射鏡12に近い側)への照明光量が少なく露
出不足となって、その箇所の像(左右両側裏面像36
b,36c)が暗くなる。その場合前記空所9を介して
バックライト43からの照射光を、前記本体2の裏面
(下面)に照射することで映像を明るくし、外観検査時
の欠陥の発見を容易にすることができる。
【0024】このバックライト43の光の色と本体2や
マーク37部分の色とが同系色となって本体2等の境界
が判別し難い場合があるが、前記着色透明板(フィルタ
ー)42を通した光を照射することにより、正面像36
a、及び左右両側裏面像36b,36cに対する背景色
を適切なものに変更できて、外観検査時の欠陥発見を容
易にすることができるのである。
【0025】さらに、前記ガイドレール10の峠部17
の近傍に前記傾斜状の一対の反射鏡12、12を配置し
た場合、その傾斜角度θ1及び峠部17の高さ等の関係
から、図6に示すように、峠部17の頂点付近に位置す
る後続の電子部品1が一方の反射鏡12における下端側
(前記光軸9に近い側)を介して撮像手段11の撮像視
野35に入ることがあるが、本実施形態のように、反射
鏡12の下端側を切除し、前記空所9を形成することに
より、前記後続の電子部品1の像を取り込まぬようにす
ることができるのである。
【0026】このように、一対のガイドレール10、1
0に、その長手方向と直交する方向に同軸状に伸びる一
対のリード3、3を載置すれば、当該一対のガイドレー
ル10、10の間に電子部品1の本体2が自動的に配置
されることになる。そして、ガイドレールの長手方向の
中途部における撮像位置(検査位置)13で静止させた
電子部品1を、その上方に配置した撮像手段11にて撮
像すると、当該電子部品1の正面像が撮像できると共
に、前記一対のガイドレール10、10の間であって、
電子部品の本体2より下方に配置した一対の傾斜状の鏡
手段を介して当該本体の裏面側の2つの像も前記正面像
の両側に一つの撮像視野内に入れることができるから、
電子部品の外周の外観検査を同時にできるという効果を
奏する。
【0027】また、一対のガイドレール10、10にリ
ード3、3を載せて移動させて検査位置(撮像位置)に
電子部品1を送り、検査終了すれば、同じガイドレール
10及び搬送手段15で他方に移動させるだけで良いか
ら、検査の自動化も行い易く、装置も簡単になるという
効果を奏する。
【0028】なお、上記のようにガイドレール10の長
手方向の中途部に峠部17を形成しておけば、リード3
が峠部17の頂点を超えたとき、自重により下り坂17
bを転がり落ち、当接片16から離れて先行して検査位
置13にセットできるから、連続的に移動させている搬
送手段15の前記おくれて来る当接片16が検査位置1
3に到達するまでの間(時間差)に前記外観検査を済ま
せれば、当該搬送手段15を間欠移動するような複雑な
制御を実行しなくて良い。
【0029】また、他の実施形態として、図3の二点鎖
線で示すように、前記一対のガイドレール10、10に
おける検査位置13の下方、好ましくは凹溝部14の下
方に、磁石29、29を埋め込んでおくと、電子部品1
はその自重と各磁石29の磁力とで、前記下り坂17b
での転がりが迅速になるとともに、凹溝部14での位置
ずれを少なくできる効果を有する。
【0030】また、撮像手段11と被検査物である電子
部品1との間に配置する照明装置21として、光源23
を使用すれば小型でシャープな集光が可能であり、ま
た、笠22と前記一対の反射鏡12、12とにより、光
源23からの光を電子部品1における本体2の裏面に効
率よく照射させることができる。
【0031】図8は、DSD型のスイッチングダイオー
ドやミクサダイオード等の電子部品1を、前記外観検査
装置にて外観検査した撮像画面を示し、この電子部品1
は、一対の太い径のデュメット線4、4の端面間を半導
体素子(チップ)5にて接触させ、前記両デュメット線
4、4、半導体チップ5及びデュメット線と半導体5と
の連なる部分を透明または半透明な円筒状のガラス管7
にて気密封止し、前記両デュメット線4、4の外端面に
リード3、3を溶接により接続し、且つ該両リード3、
3が同軸線上に伸びるように構成されている。このよう
な電子部品1の外観検査を前記外観検査装置にて実行し
た場合も、前記図8に示すように、正面像36a及び左
右両側の裏面像36b,36cを一つの撮像視野35に
取り入れられるので、外周のマーク37の一部の欠陥を
検査することも簡単にできると共に、前記ガラス管7が
透明であれば、当該ガラス管7の内径面と各デュメット
線4の外周面との気密接続状態の良否や、前記リード3
とデュメット線4との接続部6の良否も簡単に検査でき
るのである。
【0032】なお、被検査物である電子部品1が、図9
(断面図)に示すように、一対の太い径のデュメット線
4、4の端面間を半導体素子(チップ)5にて接触さ
せ、前記両デュメット線4、4、半導体チップ5及びデ
ュメット線と半導体5との連なる部分を透明または半透
明な円筒状ガラス管7にて封止してなるリードなしの場
合には、一対の搬送手段に備えられた一対の挟持手段に
より前記一対のデュメット線4、4の外端面をクランプ
した状態で、検査位置に搬送して停止させ、この電子部
品1を挟んで撮像手段11と反対側に前記実施形態と同
様に光軸に対して対称状に傾斜配置した一対の反射鏡に
より、前記実施形態と同じく、正面像及び左右両側の傾
斜方向の裏面像を一つの撮像視野に取り入れて、ガラス
管7の外周面のマーク37の一部の欠陥を外観検査した
り、ガラス管7の内径面と各デュメット線4の外周面と
の気密状態の良否も検査することができる。
【0033】図10は、前記一対の反射鏡12、12の
下端側の形成された空所9を介して電子部品1の裏面
(下面)側に光照射するバックライト43の配置を変え
た他の実施形態を示す。この実施形態では、支持台20
に穿設した横向きの通孔46を空所9に連通させる。こ
の通孔46内にバックライト43を配置する一方、空所
9内に反射鏡45を所定角度で配置し、前記バックライ
ト43からの光を反射鏡45を介して前記検査位置13
における電子部品1の下面側に照射するように構成す
る。この実施形態では前記反射鏡45より下方に排気孔
40を穿設して吸気装置41にて吸気することにより、
反射鏡12、12、45等に付着したゴミを確実に除去
できると共に、バックライト43が配置された通孔46
の空気も吸い込むので、バックライト43の発熱による
温度上昇も抑制できるのである。
【0034】なお、照明装置21における笠22の光反
射面の明度を大きくすれば、検査位置13における電子
部品1の本体2の裏面(下面)側への光照射量を増大で
きる。さらに、本体2の色彩に応じて、笠22の光反射
面の色彩を変更すれば、前記本体2の色彩と背景色との
コントラストを良くして、本体外周面の検査を行い易い
ようにすることができる。
【0035】本発明において、一対のガイドレール1
0、10の上面(リード3の載置搬送面)が水平部分だ
けのもの(前記峠部17のないもの)場合や搬送手段1
5に直接電子部品1を載置して搬送する場合、検査位置
13にて適宜時間電子部品1を静止させて外観検査をす
るため、搬送手段15は間欠駆動する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】電子部品の外観検査装置の概略側面図である。
【図2】ガイドレール及び反射鏡の平面図である。
【図3】図1の III−III 線矢視断面図である。
【図4】検査位置の要部斜視図である。
【図5】検査位置の電子部品と反射鏡の配置等を示す作
用説明図である。
【図6】検査位置の凹溝部の形状を示す図である。
【図7】電子部品の外観検査撮像を示す図である。
【図8】透明なガラス管を外周に備えた電子部品の外観
検査撮像を示す図である。
【図9】リードなし電子部品の断面図である。
【図10】他の実施形態を示す検査位置近傍の側断面図
である。
【符号の説明】
1 電子部品 2 本体 3、3 リード 4 デュメット線 5 半導体チップ 6 接続部 7 ガラス管 9 空所 10、10 ガイドレール 11 撮像手段 12、12 鏡手段としての反射鏡 13 撮像位置(検査位置) 14 凹溝部 15、15 搬送手段 16、16 当接片 17 峠部 20 支持台 21 照明装置 22 笠 23 光源 24 透光孔 25 制御装置 26 表示装置 40 排気孔 41 吸気装置 42 着色透明板 43 バックライト
フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA49 BB06 BB24 CC25 CC27 DD06 DD13 FF42 GG02 GG13 HH12 HH13 HH14 JJ03 JJ08 JJ09 JJ19 JJ26 LL12 LL21 PP11 PP17 SS02 SS13 TT01 TT02 TT03 5B047 AA11 BB04 BC09

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子部品を搬送する搬送手段と、 前記搬送手段より上方に配置されて撮像位置における前
    記電子部品を撮像する撮像手段と、 前記電子部品の搬送経路より下方に配置され、前記電子
    部品の下面側の2つの像を前記撮像手段により撮像する
    正面像の左右両側の撮像視野に入るように、撮像手段の
    光軸を挟み、且つ当該光軸の下方側で下位置となる傾斜
    状の一対の鏡手段とを備え、 該一対の鏡手段の下端側に空所を形成したことを特徴と
    する電子部品の外観検査装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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