JP2001349836A - 物品検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 水晶板１は物品搬送手段２により表裏が
ランダムな状態で表裏検出手段３へ搬送される。表裏検
出手段３は水晶板が裏か表かを検出し、ロボット１０に
より表の水晶板は物品検査手段１３Ａへ移送され、裏の
水晶板は反転手段１４Ａに供給される。この反転手段１
４Ａは水晶板を反転させて表の状態で物品検査手段１３
Ａに移送する。物品検査手段１３Ａにおいては表の状態
で供給された水晶板のみが高精度に検査される。物品検
査手段１３Ａ、１３Ｂと反転手段１４Ａ、１４Ｂは２組
設けられ、一方の物品検査手段１３Ａで検査が行なわれ
ている間に、他方の物品検査手段１３Ｂへの水晶板の搬
入と搬出とが行なわれる。 【効果】 表裏がランダムな状態の水晶板を表に揃えた
状態で物品検査手段に供給することができるので、該物
品検査装置により確実で高精度な検査を行なうことがで
きる。また２組の物品検査手段と反転手段とにより高速
化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表裏がランダムな
状態の物品を表に揃えて検査する物品検査装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば物品としての水晶板については、
その形状寸法が所定の寸法となっているかどうかについ
て検査が行なわれている。上記水晶板としては薄い正四
角形状のものが用いられることがあり、このような水晶
板についてはその２つの角部に大きさの異なる切欠きを
設けることにより、水晶板の表裏と正しい方向とを検出
することができるようになっている。ところで、物品検
査装置の種類によっては物品を表に揃えて該物品検査装
置に供給する必要があり、この場合、従来は人手によっ
て水晶板を表に揃えてから該水晶板を物品検査装置に供
給していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】物品が特に水晶板のよ
うに透明で小さなものでは、上記２つの角部に設けた切
欠きの大きさを判別するのが困難で、労力と時間がかか
っていた。本発明はそのような事情に鑑み、表裏がラン
ダムな状態の物品を表に揃えて物品検査手段に供給する
ことができるようにした物品検査装置を提供するもので
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち請求項１の発明
は、物品の表裏を検出する表裏検出手段と、表の状態で
供給された物品を検査する物品検査手段と、上記表裏検
出手段によって表であると検出された物品を物品検査手
段へ移送し、裏と検出された物品を反転手段に移送する
ロボットとを備え、上記反転手段はロボットによって供
給された裏の物品を表に反転して上記物品検査手段に供
給するようにしたものである。また請求項２の発明は、
上記請求項１における物品検査手段と反転手段とを１組
として、これを複数組設けたものである。

【０００５】上記構成を有する請求項１の発明によれ
ば、物品は表裏検出手段によってその表裏が検出され、
表と検出された物品はロボットにより物品検査手段に移
送され、また裏と検出された物品はロボットにより反転
手段に移送される。そして反転手段に移送された裏の物
品はこの反転手段によって表に反転されてから上記物品
検査手段に供給されるようになる。したがって物品検査
手段に供給される物品は表に揃えられた状態となるた
め、該物品検査手段によって物品の確実な検査を行なう
ことができる。また請求項２に記載の発明においては複
数組の物品検査手段と反転手段とを備えているので、一
方の組の物品検査手段によって物品を検査している間
に、他方の組の物品検査手段から検査の終了した物品を
搬出するとともに、新たな物品を当該物品検査手段へ供
給することができる。このように複数組の物品検査手段
と反転手段とを設ければ、物品の検査に時間がかかって
もその間に他の物品の搬出と供給とを行なうことができ
るので、物品検査の高速化を図ることができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下図示実施例について本発明を
説明すると、図１において、物品としての水晶板１は物
品搬送手段２によって搬送されるようになっている。こ
の物品搬送手段２は無端状で光を通過させるような光透
過部材、たとえば透明部材からなるコンベヤベルト２Ａ
を備えており、このコンベヤベルト２Ａ上に水晶板１を
載置して連続的に搬送するようになっている。なお、コ
ンベヤベルト２Ａはその全体が光透過部材からなる必要
はなく、少なくとも水晶板を載置して搬送する部分が光
透過部材から構成されていればよい。上記水晶板１は、
図２に示すように、透明な薄い正四角形状を有してお
り、その２つの角にマークとしての切欠きＣ１、Ｃ２を
設けている。これら切欠きＣ１、Ｃ２はその大きさを異
ならせてあり、それによって水晶板１の表裏と正しい方
向とを検出することができるようになっている。

【０００７】図１に示すように、上記水晶板１の表裏を
検出する表裏検出手段３は、上記物品搬送手段２の搬送
方向に沿って第１表裏検出手段３Ａと第２表裏検出手段
３Ｂとを順次備えており、それら第１表裏検出手段３Ａ
と第２表裏検出手段３Ｂとによって水晶板１の表裏を順
に２回検出することができるようになっている。上記第
１表裏検出手段３Ａは、２枚の第１偏光板４Ａ、４Ｂを
備えている。これら第１偏光板４Ａ、４Ｂは、コンベヤ
ベルト２Ａの上方の水平部分を挟んで上下に配置してあ
り、かつ第１偏光板４Ａ、４Ｂの偏光角度を互いに９０
度ずれた角度に配置することにより、互いに光を通さな
い角度に配置してある。さらに第１表裏検出手段３Ａに
は、下方の第１偏光板４Ａの下部に光源５を配置すると
ともに、上方の第１偏光板４Ｂの上部に第１カメラ６を
配置することにより、光源５からの光を、下方の第１偏
光板４Ａ、コンベヤベルト２Ａ、水晶板１および上方の
第１偏光板４Ｂを通過させて上記第１カメラ６で捕える
ことができるようにしている。また、上記第２表裏検出
装置３Ｂも２枚の第２偏光板７Ａ、７Ｂを備えており、
これら第２偏光板７Ａ、７Ｂもコンベヤベルト２Ａの上
方の水平部分を挟んで上下に配置し、かつ第２偏光板７
Ａ、７Ｂの偏光角度を互いに９０度ずれた角度に配置す
ることにより、上述したように互いに光を通さない角度
に配置してある。

【０００８】このとき、図２に示すように、上方の第１
偏光板４Ｂの偏光角度と上方の第２偏光板７Ｂの偏光角
度とは、たとえば４５度の角度θで異ならせてあり、こ
れによりコンベヤベルト２Ａによって第１偏光板４Ａ、
４Ｂの間から第２偏光板７Ａ、７Ｂの間へ一直線上で搬
送されてくる水晶板１に対する第１偏光板４Ｂの偏光角
度と第２偏光板７Ｂの偏光角度とが異なるようにしてあ
る。したがって、水晶板１に対する上方の第１偏光板４
Ａの偏光角度と第２偏光板７Ａの偏光角度も異なるよう
になる。そして図１に示すように、上記第１偏光板４
Ａ、４Ｂ側と同様に、下方の第２偏光板７Ａの下部に光
源８を配置するとともに、上方の第２偏光板７Ｂの上部
に第２カメラ９を配置している。

【０００９】上記構成を有する表裏検出手段３によれ
ば、上下一対の第１偏光板４Ａ、４Ｂの間に水晶板１が
供給されていない状態では、それら第１偏光板４Ａ、４
Ｂは互いに光を通さない角度に配置されているので、第
１カメラ６は画像を取込むことができない。なお、コン
ベヤベルト２Ａはたとえば透明な軟質合成樹脂で構成さ
れるが、この軟質合成樹脂は光の方向性を有していない
ので、該コンベヤベルト２Ａが２枚の第１偏光板４Ａ、
４Ｂの間に介在されていても、第１偏光板４Ａ、４Ｂが
光を通過させることはない。

【００１０】この状態から、水晶板１がランダムな方向
を向いた状態で透明なコンベヤベルト２Ａ上に載置され
て搬送され、第１表裏検出手段３Ａにおける上下一対の
第１偏光板４Ａ、４Ｂの間に供給されると、光は該水晶
板１によって回析されるようになるので、水晶板１を通
過した光はさらに上方の第１偏光板４Ｂを通過して第１
カメラ６で捕えられるようになる。この状態では、水晶
板１を通過した光のみが第１カメラ６で捕えられるの
で、該第１カメラ６は該水晶体１の明瞭な画像を取込む
ことができる。これにより水晶体１の切欠きＣ１、Ｃ２
を検出することができるので、水晶板１の表裏と正しい
方向とを検出することができる。

【００１１】ところで、万一、上記水晶板１が特定の方
向を向いて第１偏光板４Ａ、４Ｂの間に供給された場合
には、光は水晶板１があっても上方の第１偏光板４Ｂを
通過することができないことがある。すなわち特開平５
−２７３０７８号公報に詳述されているように、水晶板
１はその向きが概ね９０度毎に光を通さないもしくは通
しにくい角度を持っており、この状態では水晶板１が第
１偏光板４Ａ、４Ｂの間に供給されても第１カメラ６は
水晶体１の画像を捕えることができなかったり、明瞭な
画像を得ることが困難となる。しかるに、仮に水晶板１
がそのような角度で第１偏光板４Ａ、４Ｂの間に供給さ
れたとしても、該第１偏光板４Ａ、４Ｂの下流側には、
第１偏光板４Ａ、４Ｂの偏光角度と４５度異ならせた偏
光角度を有する第２偏光板７Ａ、７Ｂを設けた第２表裏
検出手段３Ｂが設置されているので、第１偏光板４Ａ、
４Ｂに対して光を通さない角度となる水晶板１は、第２
偏光板７Ａ、７Ｂに対しては必ず良好に光を通す角度と
なる。したがって表裏検出手段３内において、水晶板１
が第１偏光板４Ａ、４Ｂの間と第２偏光板７Ａ、７Ｂの
間とを通過する間に、第１カメラ６と第２カメラ９との
少なくともいずれか一方によって明瞭な画像が取込まれ
るようになる。

【００１２】次に、図１において、上記表裏検出装置３
の下流側にロボット１０を設けてあり、このロボット１
０は制御装置１１によってその作動が制御されるように
なっている。上記物品搬送手段２にはコンベヤベルト２
Ａによる水晶板１の搬送量を検出するためにエンコーダ
１２を設けてあり、このエンコーダ１２の信号および上
記第１カメラ６と第２カメラ９の信号はそれぞれ上記制
御装置１１に入力されるようになっている。したがって
制御装置１１は、第１表裏検出手段３Ａの第１カメラ６
と第２表裏検出手段３Ｂの第２カメラ９とから取込んだ
水晶体１の画像における切欠きＣ１、Ｃ２の位置から、
確実に水晶板１の表裏と正しい方向とを検出することが
できる。そして制御装置１１は、水晶体１の表裏と正し
い方向とを検出すると、エンコーダ１２からの信号によ
り水晶体１の搬送位置を検出しながらロボット１０を制
御して、該ロボット１０によりコンベヤベルト２Ａ上の
水晶板１を保持させ、図２に示すように、この水晶板１
が表なら該水晶板を物品検査手段１３Ａ又は１３Ｂのい
ずれか一方に移送し、水晶板１が裏なら該水晶板を反転
手段１４Ａ又は１４Ｂのいずれか一方に移送させるよう
になる。

【００１３】上記物品検査手段１３Ａは、ロボット１０
によって搬送される水晶板１が載置される検査台１５を
備えており、この検査台１５はコンベヤベルト２Ａと同
様、水晶板１を載置する位置に光透過部材を用いてい
る。そして物品検査手段１３Ａは、図３に示すように、
検査台１５の上下にそれぞれ偏光角度を互いに９０度ず
らして光を通さない角度に配置した第３偏光板１６Ａ、
１６Ｂを備えており、さらに第３偏光板１６Ｂの上方に
第３カメラ１７を、第３偏光板１６Ａの下方に光源１８
を設けている。上記第３カメラ１７からの信号は制御装
置１１に入力されるようになっており、この制御装置１
１は、第３カメラ１７から取り込んだ水晶板１の画像と
予め制御装置１１に記憶された水晶板１の形状とから両
者の寸法の比較を行い、これによって検査台１５上に載
置された水晶板１が良品か不良品かを判別するようにな
っている。

【００１４】他方、上記反転手段１４Ａは検査台１５の
隣接位置に設けられており、水晶板１を吸着保持可能な
吸着板１９と、この吸着板１９を反転させる回転軸２０
とを備えている。上記吸着板１９には吸着孔２１を開口
させてあり、この吸着孔２１は電磁バルブ２２を介して
負圧源２３に連通している。上記電磁バルブ２２は制御
装置１１によって制御されるようになっており、電磁バ
ルブ２２が開かれた際に水晶板１を吸着板１９に吸着
し、電磁バルブ２２が閉じられた際に水晶板１の吸着を
解除することができるようになっている。上記回転軸２
０はこれを正転又は逆転させるモータ２４に連動してお
り、このモータ２４の正転及び逆転も上記制御装置１１
によって制御されるようになっている。そして上記吸着
板１９は、吸着面を上方に向けた位置から図３の想像線
で示す反転位置へ移動された際に、吸着板１９に吸着し
た水晶板１を反転させて検査台１５上に供給することが
できるようになっている。上記物品検査手段１３Ｂ及び
反転手段１４Ｂは、それぞれ物品検査手段１３Ａ及び反
転手段１４Ａと同様に構成されている。

【００１５】さらに図２に示すように、上記物品検査手
段１３Ａ又は１３Ｂによって良品と判定された水晶板１
を収納する収納トレイ２５と、不良品と判定された水晶
板１を回収するリジェクト箱２６とを設けてある。上記
収納トレイ２５は、それぞれ水晶板１を収納する多数の
枠２５Ａを備えており、各枠２５Ａ内にそれぞれ水晶板
１を一定の方向に揃えて並べることができるようになっ
ている。上記収納トレイ２５は収納トレイ搬送手段２７
によって水晶板１が挿入される位置に搬入されるととも
に、その位置から搬出されるようになっており、この収
納トレイ搬送手段２７は、先行する収納トレイ２５の全
ての枠２５Ａ内に水晶板１が供給されると、該収納トレ
イ２５を搬出するとともに、後続の空の収納トレイ２５
をその位置に搬入するようになっている。

【００１６】以上の構成において、前述したように制御
装置１１は、既に表裏検出手段３によって水晶板１の表
裏と方向とを検出している。そして表と判定された水晶
板１については、制御装置１１はロボット１０を制御し
てコンベヤベルト２Ａ上の水晶板１を把持させ、該水晶
板１を一方の物品検査手段１３Ａの検査台１５に載置さ
せる。この際、コンベヤベルト２Ａ上の水晶板１の方向
は既に表裏検出手段３によって検出されているので、ロ
ボット１０は、２枚の第３偏光板１６Ａ、１６Ｂに対し
て必ずこの水晶板１が検出されるような角度で該水晶板
１を検査台１５上に供給するようになる。そして上記水
晶板１が検査台１５に載置されることにより該水晶板１
が上下一対の第３偏光板１６Ａ、１６Ｂの間に供給され
ると、光源１８から照射された光は該水晶板１によって
回析されるようになるので、水晶板１を通過した光はさ
らに上方の第３偏光板１６Ｂを通過して第３カメラ１７
で捕えられるようになる。そして制御装置１１は、捉え
た画像の寸法と制御装置１１に記憶された水晶板１の寸
法とを比較し、該水晶板１が良品か不良品であるかを判
定する。

【００１７】他方、表裏検出手段３によって裏と判定さ
れた水晶板１については、ロボット１０は、該水晶板１
を上記物品検査手段１３Ａと組となっている反転手段１
４Ａの吸着板１９上に移送する。この吸着板１９上に載
置された裏の水晶板１は、該吸着板１９の反転によって
表の状態に反転されて物品検査手段１３Ａの検査台１５
上に載置されるが、この際、表の状態に反転されて物品
検査手段１３Ａに供給された水晶板１の向きは、上述し
た最初から表となっていた水晶板１の向きと一致するよ
うになっている。つまり裏の水晶板１については、該水
晶板１が検査台１５上に表に反転された際に正しい方向
に向くような角度で、吸着板１９上に供給されるように
なっている。そして吸着板１９は、水晶板１を検査台１
５上に載置してその吸着を解除したら、逆転されて元の
位置に復帰するようになる。さらに上記制御装置１１に
より、物品検査手段１３Ａによって検査した水晶板１が
良品であると判別された場合には、ロボット１０は検査
台１５上の水晶板１を把持して該水晶板１を収納トレイ
２５の枠２５Ａ内に一定の方向に向けて順次整列収納さ
せるようになる。これとは逆に、水晶板１が不良品であ
ると判別された場合には、ロボット１０は当該水晶板１
をリジェクト箱２６内に移送するようになる。なお、上
記表裏検出手段３はコンベヤベルト２Ａによって移動さ
れている水晶板１を検出するようになっているため、小
さな水晶板１の形状寸法について高精度な検出を行なう
ことは困難であるが、物品検査手段１０においては水晶
板１と第３カメラ１７との位置関係は一定となるため、
表裏検出手段３に対して精度の高い検査を行うことがで
きる。

【００１８】上記ロボット１０が１つの水晶板１をその
表裏に応じて一方の第１組の物品検査手段１３Ａ又は反
転手段１４Ａに移送すると、該ロボット１０は引き続き
既に他方の第２組の物品検査手段１３Ｂによって検査が
終了した水晶板１をその良否に応じて収納トレイ２５の
枠２５Ａ内又はリジェクト箱２６内に移送する。さらに
ロボット１０は、コンベヤベルト２Ａ上の新たな水晶板
１をその表裏に応じて当該第２組の物品検査手段１３Ｂ
又は反転手段１４Ｂに移送するようになる。このよう
に、ロボット１０が第２組の物品検査手段１３Ｂから既
に検査の終了した水晶板を収納トレイ２５の枠２５Ａ内
又はリジェクト箱２６内に移送し、さらにコンベヤベル
ト２Ａ上の新たな水晶板１をその表裏に応じて当該第２
組の物品検査手段１３Ｂ又は反転手段１４Ｂに移送する
間に、上記第１組の物品検査手段１３Ａによる水晶板１
の検査が終了するようになっている。つまりロボット１
０は、一方の物品検査手段１３Ａが水晶板１の検査を行
なっている間に、他方の物品検査手段１３Ｂについて検
査の終了した水晶板の搬出と新たな水晶板の搬入とを行
なうことができるので、待機時間を持つことなく絶えず
作動することができ、したがって高速化を図ることが可
能となる。

【００１９】なお、上記実施例では各物品検査手段１３
Ａ、１３Ｂ毎に第３カメラ１７、第３偏光板１６Ａ、１
６Ｂおよび光源１８を設けているが、これらを２台の物
品検査手段１３Ａ、１３Ｂで兼用することができる。す
なわち上記第３カメラ１７、第３偏光板１６Ａ、１６Ｂ
および光源１８をロボットアームやコンベヤベルトなど
に連結し、これらを一体的に一方の検査台１５に移動さ
せて検査を行なった後に、他方の検査台１５に移動させ
て検査を行なうようにしてもよい。

【００２０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、表裏が
ランダムな状態の物品であっても、これを表に揃えて物
品検査手段に供給することができるので、該物品検査手
段によって物品の確実な検査を行なうことができるとい
う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す要部の概略正面図。

【図２】図１を含む全体の概略平面図。

【図３】図２の要部の正面図。

【符号の説明】

１ 水晶板 ２ 物品搬送手段 ２Ａ コンベヤベルト ３ 表裏検出手段 １０ ロボット １１ 制御装置 １３Ａ，１３Ｂ 物品検査手段 １４Ａ，１４Ｂ
反転手段 ２５ 収納トレイ ２６ リジェクト
箱 ２７ 収納トレイ搬送手段

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物品の表裏を検出する表裏検出手段と、
   表の状態で供給された物品を検査する物品検査手段と、
   上記表裏検出手段によって表であると検出された物品を
   物品検査手段へ移送し、裏と検出された物品を反転手段
   に移送するロボットとを備え、上記反転手段はロボット
   によって供給された裏の物品を表に反転して上記物品検
   査手段に供給することを特徴とする物品検査装置。
2. 【請求項２】 上記物品検査手段と上記反転手段とは両
   者を１組として、複数組設けられていることを特徴とす
   る請求項１に記載の物品検査装置。
3. 【請求項３】 上記表裏検出手段は、上記物品としての
   水晶板を搬送する物品搬送手段と、第１表裏検出手段お
   よび第２表裏検出手段とを備え、上記第１表裏検出手段
   および第２表裏検出手段はそれぞれ、互いに光を通さな
   い角度に配置した２枚の偏光板とこの２枚の偏光板の間
   に挿入された水晶板の画像を撮影するカメラとを備え、
   該カメラからの信号を入力して水晶板の画像からその方
   向と表裏とを検出するようになっており、かつ第１表裏
   検出手段の偏光板と第２表裏検出手段の偏光板とは、上
   記物品搬送手段によって供給される水晶板に対する偏光
   角度を異ならせてあることを特徴とする請求項１又は請
   求項２に記載の物品検査装置。
4. 【請求項４】 上記表裏検出手段は水晶板の表裏と方向
   とを検出できるようになっており、上記ロボットは、こ
   の表裏検出手段によって表であると検出された水晶板を
   所定の方向に向けて物品検査手段へ移送し、裏と検出さ
   れた水晶板については、上記反転手段により裏の水晶板
   を表に反転して上記物品検査手段に供給した際に該水晶
   板の方向が上記所定の方向となるように反転手段に移送
   することを特徴とする請求項３に記載の物品検査装置。
5. 【請求項５】 上記物品検査手段は、互いに光を通さな
   い角度に配置した２枚の偏光板とこの２枚の偏光板の間
   に挿入された水晶板の画像を撮影するカメラとを備えて
   いることを特徴とする請求項４に記載の物品検査装置。
6. 【請求項６】 上記ロボットは、上記物品検査手段にお
   いて検査された物品の向きを所定の方向に揃えて整列さ
   せることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれ
   かに記載の物品検査装置。
7. 【請求項７】 上記ロボットは、上記物品検査手段にお
   いて検査された物品のうち、不良品についてはリジェク
   トすることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいず
   れかに記載の物品検査装置。