JP2004233295A - 微小物体検査装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】周面に複数の収納部3aが形成された第1回転ディスク3を配置面に対して垂直状に立設し、表面に吸気孔7aが形成された第2回転ディスク7を第1ディスク3の下端位置で水平状に配置する。搬送フィーダ2を第1回転ディスク3の上端位置に設けると共に搬送経路を複列とする。第1回転ディスク3及び第2回転ディスク7は、互いに同期して一時停止を繰り返しながら回転する。微小物体(ワークW)は、一度に複数ずつ外観検査に供されることとなり、搬送フィーダ2上、第1回転ディスク3の回転中、第2回転ディスク7の回転中において6面について外観検査される。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばコンデンサチップのような微小な物体の外観や寸法等を検査し、検査結果に基づいて良品と不良品とに分別する微小物体検査装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
本出願人は、例えばコンデンサチップのような微小物体の外観を検査し、良品と不良品とに分別する微小物体検査装置において、それまでの気流輸送中にある微小物体をカメラで撮像して分別する手法に代えて、過去に以下の出願を行っている。
【0003】
特開2000−213922号公報おいて提案した微小物体検査装置は、周端面に微小物体を収納するポケットが複数等角度で形成され、垂直状に立設した1枚の回転ディスクと、この回転ディスクの複数のポケットのうちの1つのポケットの開口と所定間隔を存して対向して設けた微小物体の搬送フィーダと、微小物体を撮像するカメラと、良品の微小物体を収納する良品貯蔵部と、不良品の微小物体を収納する不良品貯蔵部とを備えている。
【0004】
特開2001−165623号公報において提案した微小物体検査装置は、設置面に対して傾斜させて立設配置され、その一方面の周縁部に等角度で複数のポケットが形成された1枚の回転ディスクと、この回転ディスクの他方面に設けた固定ディスクと、設置面に対して先端を下方に傾斜させて立設配置し、回転ディスクの複数のポケットのうちの1つのポケットの開口と所定間隔を存して対向して設けた微小物体の搬送フィーダと、微小物体を撮像するカメラと、良品の微小物体を収納する良品貯蔵部と、不良品の微小物体を収納する不良品貯蔵部とを備えている。
【0005】
特開2002−113427号公報において提案した微小物体検査装置は、垂直状に立設配置し、その一方面の周縁部に等角度で複数のポケットが形成された第1及び第2回転ディスクと、これら第1及び第2回転ディスクの各々の他方面に設けた第1及び第2固定ディスクと、第1回転ディスクの複数のポケットのうちの1つのポケットの開口の近接した状態で設けた第1搬送フィーダ、及び第1回転ディスクの他方面側から第2回転ディスクの一方面に亘って設けた第2搬送フィーダと、微小物体を撮像するカメラと、良品の微小物体を収納する良品貯蔵部と、不良品の微小物体を収納する不良品貯蔵部とを備えている。
【0006】
特開2002−326059号公報において提案した微小物体検査装置は、周端面に微小物体を収納するポケットを複数等角度で形成すると共に垂直状に立設した1枚の回転ディスクと、この回転ディスクの他方面に設けた固定ディスクと、回転ディスクの複数のポケットのうちの1つのポケットの開口に近接させて設けた微小物体の搬送フィーダと、微小物体を撮像するカメラと、良品の微小物体を収納する良品貯蔵部と、不良品の微小物体を収納する不良品貯蔵部とを備えている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本出願人が上記で提案した微小物体検査装置は、実際の使用には何ら差し支えなく、また、微小物体の寸法が現状のままならば有効であるが、将来的にさらに微小物体の寸法が小さくなったり、高速に処理しようとすると、次の不具合が生じる可能性がある。
【0008】
すなわち、これまでに提案した微小物体検査装置は、いずれも微小物体を単列で回転ディスクへと送るようにしていたが、さらに処理効率を向上させようとすると、単列方式では限界があった。
【0009】
そこで微小物体を複列で回転ディスクへ送るようにすればよいのであるが、その場合、次の問題が生じる。例えば特開2000−213922号公報、特開2001−165623号公報、において提案した微小物体検査装置は、微小物体を浮揚させて回転ディスクのポケットに乗り移るようにしている。
【0010】
従って、微小物体を複列で浮揚させて回転ディスクに送る際に、微小物体が衝突したり、回転ディスクのポケットに正しく収納されない場合が頻繁に生じ、結果として、カメラで正しい面を撮像することができないといった問題が生じる。
【0011】
また、特開2002−113427号公報において提案した微小物体検査装置は、設置面に対して垂直状に立設配置した2枚の回転ディスクを用いている。この場合、第1回転ディスクまでで複列状で搬送される微小物体同士の隣り合う面を除く3面を撮像しておけば、第2回転ディスクまでの第2搬送フィーダにおいて第1搬送フィーダで撮像できなかった面を撮像できる。
【0012】
しかし、第1回転ディスクと第2回転ディスクのまでの間が非常に短いので、カメラや照明装置を配置するのが困難である。また、カメラや照明装置を多く設置するために第1回転ディスクと第2回転ディスクのまでの間を長くすることは、複列状にすることによって全体の処理効率が向上する反面、微小物体1個あたりの処理時間に時間がかかることとなり、さほどの処理効率の向上効果は見られない。
【0013】
また、特開2002−326059号公報において提案した微小物体検査装置は、設置面に対して垂直状に立設配置した1枚の回転ディスクを用い、1枚の回転ディスクのポケットにおいて搬送フィーダ上で撮像していない残りの側面を撮像するようにしている。
【0014】
しかし、複列状で微小物体を送るようにした場合は、1枚の回転ディスクのポケットに複列で送られた微小物体を収納することにより当然にポケットの間隔も短くなるから、カメラや照明装置は、限られた周面上で接近させて設ける必要があり、1枚の回転ディスクにおいて多くのカメラや照明装置を配置することが困難である。
【0015】
本発明は、本出願人が提案したものにおいて将来的に予測される不具合を予め解消し、簡単な構造で、高速かつ効率良く良品と不良品の分別を行うことができる微小物体検査装置を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の微小物体検査装置は、収納部が所定間隔で周面に複数形成され、設置面に対して立設配置されると共に一時停止しつつ回転する第1回転ディスクと、この第1回転ディスクの収納部に微小物体を吸引するための第1吸引部と、微小物体を複数列にて第1回転ディスクに搬送する搬送フィーダと、第1回転ディスクの下端位置に水平配置されると共に一時停止しつつ回転する第2回転ディスクと、この第2回転ディスクの表面に形成した吸引孔を介して吸気を行って微小物体を位置決めする第2吸引部と、搬送フィーダから第2回転ディスクの回転途中位置に至るまでの所定位置に設けられた複数のカメラ及び照明装置と、を備えたものである。
【0017】
このようにすることで、搬送フィーダによる微小物体の搬送速度、回転ディスクの回転速度、検査速度が、従来通りである場合は、いままでより倍の微小物体について外観検査を行うことができる。また、水平配置した第2回転ディスクを採用することにより、配置スペースをコンパクトにし、また、複数列の微小物体を一度に送りながらも、外観検査に必要となるカメラや照明装置を効率よく配置することができ、また、微小物体を姿勢よくかつ安定させた状態で検査することが可能となる。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明は、微小物体を外観検査して良品と不良品とに分別する微小物体検査装置であって、微小物体の収納部が周面に所定間隔で複数形成され、設置面に対して立設配置されると共に一時停止しつつ回転する第1回転ディスクと、前記収納部の各々に対応して該第1回転ディスクの中心部から接続された管を介して吸気を行って微小物体を該収納部に位置させる第1吸引部と、前記第1回転ディスクの一方面側で前記収納部に近接させて設けられ、微小物体を複数列にて搬送する搬送フィーダと、前記第1回転ディスクの周面下端の位置で設置面に対して水平配置されると共に一時停止しつつ回転する第2回転ディスクと、この第2回転ディスクの表面に形成した吸気孔を介して吸気を行って微小物体を位置決めする第2吸引部と、前記搬送フィーダから第2回転ディスクの回転途中位置に至るまでの所定位置に設けられた複数のカメラ及び照明装置と、を備えたものである。
【0019】
上記によれば、微小物体は、その搬送経路を複列、例えば2分割した搬送フィーダにより第1回転ディスクに搬送される。このとき、搬送フィーダでは、例えば該搬送フィーダの両側方位置、及び2分割した搬送経路の各々の上方位置、の計4箇所に設けたカメラによって1個の微小物体にいて上面と1側面の2面を撮像する。
【0020】
カメラによって撮像された後に、微小物体は、搬送フィーダから第1回転ディスクに搬送される。第1回転ディスクは、円形で、一時停止を繰り返しながら一定方向に回転し、かつ設置面に対してその回転軸が平行となった状態で立設されている。
【0021】
また、第1回転ディスクは、周面を切り欠いた第1収納部が複数形成され、例えば一時停止したときに上端に位置する2個の収納部の底面が、搬送フィーダの搬送面に対して同高さでほぼ連続する状態となるように配置される。
【0022】
搬送フィーダの先端部まで搬送された微小物体は、第1吸引部により第1回転ディスクの収納部へ吸引される。例えば微小物体は、上記で撮像済みの上面が第1回転ディスクの外周面となって収納される。第1回転ディスクの表裏面には例えば2台のカメラが設けられており、回転中の微小物体は、上記側面に対して前後面の2面が撮像される。なお、微小物体の前後面を撮像するカメラは、微小物体の各々につき2台ずつ計4台のカメラを設けておいてもよい。
【0023】
その後、第1回転ディスクが180°回転すると微小物体は上面となっていた面が設置面方向へ面する、つまり下面となる。第1回転ディスクが180°回転したとき、この位置まで回転した2つの収納部の第1吸引部による吸引が停止して微小物体を第2回転ディスク上へ落下させる。第2回転ディスクは、第1回転ディスクに対してその回転軸が直交状とされ、設置面に対してその面が平行なるように配置される。
【0024】
第2回転ディスクは、第1回転ディスクの回転と同期して一時停止しながら一方方向に回転する。また、第2回転ディスクは、例えば表面に形成した複数の吸気孔を介して常時は第2吸引部によって微小物体を吸引している。吸気孔は、第2回転ディスクの回転軸と平行で、内周位置で所定の間隔を存して(等角度で)配置され、この吸気孔の上面に微小物体が位置することとなる。つまり、微小物体は、第2回転ディスクではその上面に何のガイドもなく載置されることとなり、第2吸引部の吸気により吸気孔上に位置決めされる。
【0025】
いま、第1回転ディスクの下端に位置する収納部における吸引が解除された微小物体は、第2吸引部により吸引されて、搬送フィーダから第1回転ディスクに移動したときに上面とされた面が下面となった姿勢で第2回転ディスクの吸気孔上に移動する。
【0026】
その後、第2回転ディスク上に移動した微小物体は、第2回転ディスクの回転中に、上記で撮像していない上面(第1回転ディスクの回転中では外周面となっていた面)と、1側面(搬送フィーダ上では微小物体同士の隣り合っていた面)とを順次撮像する。
【0027】
そして、以上の6面の撮像が完了した後、各々の微小物体について良品又は不良品の判別がなされる。判別された微小物体は、第2回転ディスクの回転下流において、良品は第2回転ディスクの外周位置に設けた良品収納部に、不良品は第2回転ディスクの外周位置で前記良品収納部のさらに回転下流位置に設けた不良品収納部に、分別される。
【0028】
微小物体の分別は、第2回転ディスクの中心位置に設けた分別機構によって行われる。分別機構は、第2回転ディスクの回転と同期しないで固定状態とされており、第2回転ディスクの回転に伴って送られる微小物体を内周側から外周に押し出す。
【0029】
なお、分別機構は、良品収納部及び不良品収納部を設けた位置まで微小物体が回転したときに良品又は不良品の微小物体が載置された吸気孔に接続した第2吸引部の吸気を停止し、良品収納部及び不良品収納部から微小物体を吸引するようにしてもよい。また分別機構は、第2吸引部の吸気はそのままで、この吸引力に抗して分別機構が微小物体を外周側に押し出すような構成としてもよい。
【0030】
このように、搬送フィーダにより複列で微小物体を第1回転ディスクへ送ることで、微小物体の搬送速度、第1及び第2回転ディスクの回転速度、検査速度が従来通りである場合は2倍の微小物体について外観検査を行うことができ、これら速度を高速にすることでさらに単位時間あたりで多量の微小物体の外観検査を行うことが可能となる。
【0031】
また、水平配置した第2回転ディスクを採用することにより、微小物体の姿勢を安定させることができると共に、外観検査に必要となるカメラや照明装置が効率よく配置できるから、高速でしかも複数の微小物体を送りながらも精度の高い外観検査を行うことができる。
【0032】
さらに、本発明の微小物体検査装置は、上記した構成に加えて、第1回転ディスクの収納部を塞いで筒状とする蓋機構を第1回転ディスクの外周に対して進退可能に設けたものである。
【0033】
微小物体は、搬送フィーダから順次送られる後続の微小物体に押し出されて第1回転ディスクの収納部に移動するが、このとき第1回転ディスクの収納部に不適切な姿勢で移動する可能性がある。その場合は、そのまま第2回転ディスクへ移動してさらに第2回転ディスクの回転中に不適切な姿勢でカメラで撮像され、結果として検査精度が低下する可能性がある。
【0034】
また、不適切な姿勢で第1回転ディスクの収納部に収納された場合は、第1回転ディスクの回転中に、第1吸引部の吸引が及ばずに収納部から脱落したり、遠心力によって収納部より飛び出す可能性もある。
【0035】
そこで、第1回転ディスクにおける搬送フィーダ先端部と対向する収納部を筒状とする蓋機構を設けることで、当該収納部に吸引される微小物体は、蓋機構と収納部の底面及び底面と連続する両側壁とに案内されて適切な状態で収納部に吸引されることとなる。従って例え搬送フィーダから不適切な姿勢で第1回転ディスクの収納部に移動しようとした場合であっても、この蓋機構によって微小物体を正しく第1回転ディスクの収納部に収納させることができ、より一層検査精度を向上させることができる。
【0036】
また、本発明の微小物体検査装置は、上記した構成に加えて、微小物体が正しい姿勢で収納部に収納されているか否かを検知する姿勢検知手段を第1回転ディスクの周面位置に設けたものである。
【0037】
このようにすることで、外観検査が正しく行えなかった微小物体を不良品としないで再度外観検査に供することが可能となり、姿勢不良で外観検査が行えなかった良品の微小物体を不良品として分別することが防止され、外観検査によって判別された微小物体のみを良品と不良品に正しく分別することができる。
【0038】
また、本発明の微小物体検査装置は、上記構成に加えて、搬送フィーダにおける微小物体の搬送面に孔を形成し、該搬送フィーダの搬送面の下方に前記孔に連通して間欠的に微小物体を吸引する吸引機構を設けたものである。
【0039】
上記において、間欠的に微小物体を吸引するとは、第1回転ディスクの回転中は吸引し、第1回転ディスクが一時停止する直前に吸引が解除されることを意味する。
【0040】
すなわち、第1回転ディスクが一時停止する直前に吸引を停止することで、搬送フィーダ上における後続する微小物体により該搬送フィーダ先端の微小物体は移動が許容される。第1回転ディスクが一時停止したとき、搬送フィーダから第1回転ディスクの収納部に微小物体が移動する。第1回転ディスクが再度回転するときには、吸引機構は再度吸引する。
【0041】
このようにすることで、搬送フィーダの先端にある微小物体のみを後続と分離して第1回転ディスクに送ることが可能となり、第1回転ディスクの収納部の1つに1つの微小物体を確実に送ることができるようになる。
【0042】
【実施例】
以下に本発明の微小物体検査装置の実施例について図面を参照して説明する。
図1は本発明の微小物体物体検査装置の全体構成を概略的を示す。図2及び図3は吸引機構を示す。図4は第1回転ディスクを示す。図5は蓋機構を示す。図6は姿勢検知手段を示す。図7は配置台及び送出機構を示す。図8は第2回転ディスクを示す。図9はカメラの配置状況を示す。なお、図では微小物体や構成等を拡大し、かつ誇張して示している。
【0043】
図において、1は、例えばコンデンサチップのような微小物体W(以下、ワークWという)の外観や寸法を検査し、検査結果に基づいて良品と不良品とに分別する微小物体検査装置であり、以下のように構成されている。
【0044】
2は、例えば高周波振動を推力とする搬送フィーダであり、この搬送フィーダ2は、配置面に対して若干先端部を下方に傾斜させている。このすることで、搬送フィーダ2による搬送効率が向上する。さらに、搬送フィーダ2は、ワークWを送る搬送経路が複数列、例えば2列形成されている。また、搬送フィーダ2は、搬送路に高周波振動を与えつつワークWを整列して搬送する。よって、搬送フィーダ2の先端部は、ワークWの姿勢が崩れないように無振動な状態とされている。
【0045】
さらに、搬送フィーダ2は先端部の各々の搬送経路毎の搬送面に孔2aが形成されており、搬送フィーダ2の先端部の下面には、前記孔2aに臨んで図2及び図3に示すような吸引機構2Aが設けられている。
【0046】
この吸引機構2Aは、搬送フィーダ2におけるワークWの搬送方向に回転する回転ドラム2bが回転装置2cによって回転し、回転ドラム2b内が吸気装置2dによって真空状に吸引される。
【0047】
回転ドラム2bの周面には対向させて吸気孔2eが形成されており、回転ドラム2b内の吸引に伴って該吸気孔2eから吸気される。従って、吸引機構2Aは、回転ドラム2bの回転に伴って吸気孔2eと孔2aとが連通することとなる。
【0048】
吸気孔2eと孔2aとが連通したとき、図3(a)に示すように、ワークWは搬送フィーダ2の先端部において吸引されて一時停止する。その後、回転ドラム2bの回転により、吸気孔2eがワークWの搬送方向に移動することで該ワークWが吸気孔2eで吸引され、後続するワークWから1つだけ分離されて後述する第1回転ディスク3へと移動する。
【0049】
3は、図4に示すように、搬送フィーダ2の先端部にその上端を位置させ、配置面に対して垂直状に立設され、一時停止しつつ回転可能とされた第1回転ディスクである。第1回転ディスク3は、その周面を切り欠いた収納部3aが複数形成されている。
【0050】
収納部3aはワークWが若干突出する程度の深さとされている。このようにすることで、後述する照明装置によってワークWを十分に照明することができ、また、撮像しやすくなる。また、収納部3aにおけるそれぞれの底面中央部には孔3bが各々形成されており、これら孔3bには第1回転ディスク3の中心からそれぞれ接続された管3cの一端が各々接続されている。
【0051】
管3cのそれぞれには弁3dが設けられており、弁3dは不図示の制御部によってそれぞれの収納部3a毎に開閉制御される。管3cの他端は、第1吸引部3Aに接続されている。収納部3aは、第1吸引部3Aによって常時吸引状態にあるが、弁3dが閉状態となったとき、すなわち後述する第1回転ディスク3の下端に位置したときに吸引が解除される。
【0052】
4は、搬送フィーダ2から移動しようとするワークWの姿勢を整え安定させるために、搬送フィーダ2と対向する位置に停止したときに第1回転ディスク3の収納部3aの上方開放面を塞ぐように接近し、第1回転ディスク3が再度回転を開始するときに該第1回転ディスク3の外周から退避する蓋機構である。
【0053】
蓋機構4は、例えば搬送フィーダ2によるワークWの搬送方向と平行な両側壁を有した断面コ字状とされており、この断面コ字状の両側壁が第1回転ディスク3の外周に垂直状に当接する。
【0054】
よって、蓋機構4の両側壁、この両側壁と連続した底面、収納部3aの底面及び両側壁によって筒が形成され、ワークWがこの筒にガイドされて収納部3aに収納される。また、蓋機構4により収納部3aが筒状となることで、第1吸引部3Aによる吸引力が向上することとなる。
【0055】
5は、搬送フィーダ2から第1回転ディスク3の収納部3a内に移動したワークWが正しい姿勢で収納されているか否かを検知する姿勢検知手段としてのセンサである。このセンサ5は、例えば搬送フィーダ2から第1回転ディスク3へ移動した直後の回転下流位置に設けられている。
【0056】
センサ5は、例えば赤外線の発光部5aと、受光部5bを有する。これらは収納部3aに収納された状態のワークWが該収納部3aから突出した位置より若干だけ外周方向に離間した位置で、赤外線の発光と受光を行う。
【0057】
従って、図6(a)(b)に示すようにワークWが正しく収納部3aに収納されている場合は、発光部5aから発光した赤外線を受光部5bで受光できるため、エラーとはならない。一方、図6(c)(d)に示すようにワークWが正しく収納されていない場合は、発光部5aから発光した赤外線がワークWで遮られて受光部5bで受光できないため、エラーとなる。エラーが生じたワークWは、後述する再検査収納部8aに収納されることとなる。
【0058】
また、再検査収納部8aを設けない場合は、センサ5でエラーを検知したときに、第1回転ディスク3の外周位置に設けた吸引ノズルによって該第1回転ディスク3の収納部3aより強制的に排出するようにしてもよい。
【0059】
6は、図7に示すように、第1回転ディスク3の下端位置に設けられ、かつ該第1回転ディスク3の面と直交するように設けた配置台である。この配置台6は、第1回転ディスク3の一時停止したときの収納部3aに対応する位置に設けられ、収納部3aから落下したワークWを一旦配置する。
【0060】
配置台6は、2つの収納部3aに対応する位置において表裏面を貫通する孔6aが形成されている。この孔6aには吸引機構6Aが接続されており、吸引機構6Aは、常時吸引することにより収納部3aから落下したワークWを弾ませることなく配置台6上に載置させるようにしている。
【0061】
また、配置台6において後述する第2回転ディスク7が位置する方向とは反対の方向には、該配置台6上のワークWを該第2回転ディスク7へと送り出す送出機構6Bを設けている。この送出機構6Bは、配置台6上で吸引機構6Aによって吸引されたワークWを、この吸引力に抗して第2回転ディスク7へロッドを突出させて送り出すものである。
【0062】
例えば第1回転ディスク3の下端位置まで回転した収納部3aから排出されたワークWは、そのまま第2回転ディスク7上に載置されてもよいが、第1回転ディスク3の収納部3a内での収納状況によって第2回転ディスク7上に正しく配置されない場合がある。第2回転ディスク7に正しくワークWが配置されないと、第2回転ディスク7の回転中においてワークWを正しく撮像できないこととなる。
【0063】
従って、上記構成とすることで、仮に第1回転ディスク3から正しい姿勢で微小物体が排出されずに配置台6上に載置されたとしても、送出機構6Bによって正しい姿勢に整えて第2回転ディスク7に送ることができるから、第2回転ディスク7の回転中においてワークWを正しく撮像することができるようになり、検査精度が向上することとなる。
【0064】
7は、図7に示すように、本実施例では上記した配置台6の上面と同高さ位置で近接した状態とされると共に、第1回転ディスク3の面と直交状(つまり設置面と平行に)設けた第2回転ディスクである。第2回転ディスクは、第1回転ディスクの回転と同期して一時停止しつつ回転する。
【0065】
また、第2回転ディスク7は、その上面に等間隔(等角度)で複数の吸気孔7aが形成され、吸気孔7aのそれぞれには第2回転ディスク7の中心からそれぞれ導設された管7bの一端が各々接続されている。管7bの他端は、第2吸引部7Aに接続されている。収納部3aは、第2吸引部7Aによって常時吸引状態にある。
【0066】
8は、図1に示すように、第2回転ディスク7の表面の上方に位置し、かつ該第2回転ディスク7の回転と共に回転しないで固定的に配置された分別機構である。この分別機構8は、第2回転ディスク7が回転して外観検査を終えたワークWについて不図示の制御部の制御に基づいて、それぞれワークWを後述する再検査収納部8a、良品収納部8b、不良品収納部8c、強制排出収納部8dへ分別する。
【0067】
この分別機構8は、第2回転ディスク7の中心位置から、外周へ向けてロッドを突出させることで、ワークWを上記した第2回転ディスク7上における第2吸引部7Aの吸引力に抗して該第2回転ディスク7上から押し出す。
【0068】
9A〜9Jは、ワークWを外観検査するために撮像するカメラであり、本実施例では照明装置(参照番号無)と一体化されたものを採用する。本実施例で採用したカメラ9A〜9Jは、例えば図9の位置に各々配置する。
【0069】
図9(a)にカメラ9A〜9Dの配置状況を示す。カメラ9A,9Bは、搬送フィーダ2の先端部上方に設けてワークWの上面を撮像する。カメラ9Cは、搬送フィーダ2の2列の搬送経路のうち一方列の側方に設けてワークWの一側面を撮像する。カメラ9Dは、搬送フィーダ2の2列の搬送経路のうち他方列の側方に設けてワークWの一側面を撮像する。
【0070】
図9(b)にカメラ9E及び9Fの配置状況を示す。カメラ9Eは、第1回転ディスク3における搬送フィーダ2によるワークWの搬送方向側に設けられてワークWの前面を撮像する。カメラ9Fは、第1回転ディスク3における搬送フィーダ2によるワークWの搬送方向とは反対側に設けられてワークWの後面を撮像する。
【0071】
図9(c)にカメラ9G〜9Jの配置状況を示す。カメラ9G,9Hは、第2回転ディスク7上方に設けてワークWにおけるカメラ9A,9Bで撮像した面と対向する面を撮像する。カメラ9Iは、第2回転ディスク7の外周位置に設けてワークWにおけるカメラ9Cで撮像した面と対向する面を撮像する。カメラ9Jは、第2回転ディスク7の外周位置に設けてワークWにおけるカメラ9Dで撮像した面と対向する面を撮像する。
【0072】
上記構成の微小物体検査装置1は、次のように動作する。ワークWは、搬送フィーダ2の上流側で搬送フィーダ2における2つの搬送経路に分けられて、高周波振動によって先端部に搬送される。ワークWが搬送フィーダ2の先端部に搬送されると、ここで吸引機構2Aにより吸引されて一時停止する。このとき、カメラ9A,9B及びカメラ9C,9Dによって2列のワークWのそれぞれの上面及び一側面が撮像される。
【0073】
そして、吸引機構2Aにおける回転ドラム2bの連続した回転に伴って当該ワークWは、後続するワークWの搬送速度より速い速度で吸引機構2Aに吸引されつつ第1回転ディスク3側へ移動する。従って、当該ワークWは後続するワークWから分離されて第1回転ディスク3へ移動することとなる。
【0074】
このとき、第1回転ディスク3は2つの収納部3aの底面と搬送フィーダ2の2列の搬送面とが同高さとなる位置で一時停止しており、ワークWは収納部3aにそれぞれ移動する。第1回転ディスク3は、下端位置を回転するとき以外は第1吸引部3Aにより吸引状態とされている。
【0075】
第1回転ディスク3側では、上端に位置する2つの収納部3aについて蓋機構4が作動して収納部3aを筒状とする。そして、ワークWは、搬送フィーダ2から収納部3aと蓋機構4によって形成された筒状内に案内されつつ、第1回転ディスク3の収納部3aに吸引されて収納されることとなる。その直後、第1回転ディスク3は、再び回転を開始する。
【0076】
ここで、ワークWが蓋機構4と収納部3aとで形成される筒状に案内されずに収納部3aに収納できなかったワークWは、少なくとも搬送フィーダ2と第1回転ディスク3の回転を停止して不図示の強制排出ノズルによって排出される。
【0077】
蓋機構4の位置を通過すると、続いて第1回転ディスク3の次の回転及び一時停止の間に、2つのワークWについて正しく収納部3aに収納されているか否かが、センサ5によって検査される。本実施例では、ここで収納部3aからワークWが大きく突出して姿勢が正しくない場合は、そのワークWはセンサ5によりその旨検知されて再検査収納部8aに分別され、再度の検査に供される。
【0078】
そして、蓋機構4及びセンサ5を設けた位置を通過した第1回転ディスク3がカメラ9E,9Fを設けた位置まで回転すると、カメラ9E,9FによってワークWはその前後面が撮像される。その後、第1回転ディスク3が下端位置まで回転したとき、第1回転ディスク3は2つの収納部3aに対応した弁3dを閉状態として吸引を停止する。これにより、2つのワークWは、同時に配置台6上に落下することとなる。
【0079】
そして、配置台6に落下した2つのワークWは、配置台6の上面に接触すると同時に吸引機構6Aによって吸引されて弾むことなく静止する。この直後に送出機構6Bが配置台6上に位置する2つのワークWを同時に第2回転ディスク7へ向けて送り出す。
【0080】
このとき、第2回転ディスク7は一時停止しており、配置台6から送り出された2つのワークWは同時に第2回転ディスク7に移動する。第2回転ディスク7は、吸気孔7aから常時吸気状態とされているから、配置台6から送り出された2つのワークWは、第2回転ディスク7における吸気孔7aの位置まで到達すると、それ以上は該第2回転ディスク7上で移動することがなく安定した姿勢とされる。
【0081】
そして、第2回転ディスク7に移動した2つのワークWは、その直後にカメラ9G,9Hによっていま上面となっている面が撮像される。なお、第2回転ディスク7上での上面とは、搬送フィーダ3の搬送経路においては下面となっていた面である。
【0082】
その後、第2回転ディスク7が再び回転を開始して、再度一時停止したとき、当該ワークWは、カメラ9I,9Jによって搬送フィーダ3上で撮像していない他方の側面が撮像される。ここで、カメラ9Iで撮像するワークWはカメラ9Cで撮像したワークWであり、カメラ9Jで撮像するワークWはカメラ9Gで撮像したワークWである。
【0083】
こうして、2つのワークWについての6面の撮像が完了し、第2回転ディスク7が回転している間に、各々のワークWについて不図示の画像処理部や制御部によってそれぞれの判断がなされる。
【0084】
そして、第2回転ディスク7が、所定の位置まで回転すると、まず、そのワークWが、例えば次の理由によって外観検査に必要な6面の画像データが正しく揃っていない場合は、再検査収納部8aに対応する分別機構8が作動してワークWを再検査収納部8aに送り出す。その理由とは、例えば蓋機構4が正しく作動できなかったり、センサ5で姿勢不良を検知したり、ワークWが移動途中で姿勢不良となったり、あるいはカメラ9A〜9J及び照明装置の故障やトラブルなどである。
【0085】
また、そのワークWが、外観検査に必要な6面の画像データが正しく揃っており、かつ外観異常がない場合、良品収納部8bに対応する分別機構8が作動してワークWを良品収納部8bに送り出す。また、そのワークWが、外観検査に必要な6面の画像データが正しく揃っており、かつ1面でも外観に異常があった場合、不良品収納部8cに対応する分別機構8が作動してワークWを良品収納部8cに送り出す。
【0086】
また、そのワークWが何らかの障害で外観検査に必要な6面の画像データが正しく揃っているが、外観検査の判断がなされず、又は外観検査の判断がなされたが再検査収納部8a、良品収納部8b、不良品収納部8cのいずれにも分別されなかった場合、強制排出収納部8dに対応する分別機構8が作動してワークWを良品収納部8dに送り出す。
【0087】
従って強制排出収納部8dに対応する分別機構8は、第2回転ディスク7の回転に同期して常に作動させておくか、あるいはセンサを設け、このセンサにより不良品収納部8cまでに収納されていないワークWが送られてきたことを検知したときに作動させるようにしておく。
【0088】
このように、微小物体検査装置1は、一度に複列、例えば2列のワークWを同時に外観検査するようにしているので、単位時間あたりの処理個数は従来の倍以上となる。
【0089】
また、ワークWが将来的にさらに微小化したり、ワークWの送り速度を高速化した場合であっても、例えば搬送フィーダ2から第1回転ディスク3の収納部3aまでにおける吸引機構2A及び第1吸引部3A、例えば配置台6における吸引機構6A、例えば第2回転ディスク7上における第2吸引部7Aにより、ワークWを安定したかつ正しい姿勢で、しかもその状態を強固に保持することができるから、今まで以上に検査精度が向上することとなる。
【0090】
さらに、微小物体検査装置1は、第2回転ディスク7を採用することによって、第1回転ディスク3と第2回転ディスク7とが互いに邪魔とならず、カメラ9A〜9Jやその他機構や装置を自由に配置することができる。
【0091】
なお、本発明は、上記実施例に限定されず、その他の変形が可能である。例えば上記実施例において配置台6及び送出機構6を設けた例を示したが、これらを省略してもよい。その場合は、第1回転ディスク3の下端に位置した収納部3aの直下に第2回転ディスク7の吸気孔7aを位置させる。このようにすれば、さらに外観検査装置1の全体をさらにコンパクトにすることができる。
【0092】
また、上記実施例では、第1回転ディスク3の下端位置に第2回転ディスク7を1枚水平配置した例を示したが、例えば第1回転ディスク3の下端位置において一時停止した2つの収納部3a,3aに対向する2枚の第2回転ディスク7を同高さで設けてもよい。このようにすることで、装置構成の小型化は損なわれるものの、上記よりも効率よくワークWの外観検査を行うことができる。
【0093】
また、上記実施例では、搬送フィーダ2から送り出されるワークWは、言及していなかったが、例えば2種類の大きさのワークWを別々の搬送経路で送り出すようにすれば、異なる寸法のワークWについても同時に外観検査を行うことができる。さらに、この場合、第1回転ディスク3の収納部3aの寸法も交互に寸法を変更したものを採用すれば、安定した姿勢で外観検査を行うことができる。
【0094】
また、上記実施例では、搬送フィーダ2の下面に吸引機構2Aを設けた例を示したが、これを採用しない場合は、搬送フィーダ2上における後続のワークWによって先端部のワークWを押し出して、先端部のワークWを第1回転ディスク3の収納部3aに送るが、このときには、先端部のワークWが移動する直前に(第1回転ディスク3の回転が一時停止する直前に)、搬送フィーダ2における高周波振動を一時停止すればよい。
【0095】
さらに、上記実施例では、配置台6の上面について言及していなかったが、例えば衝撃を吸収する材質としたり、そのような材質のシートを表面に貼着してもよく、このようにすれば、ワークWの配置台6上への落下衝撃による損傷を抑制することができる。なお、配置台6を採用していない場合は、第2回転ディスク7の上面について、衝撃を吸収する材質としたり、そのような材質を表面に貼着すればよい。
【0096】
【発明の効果】
以上のように、本発明の微小物体検査装置は、収納部が所定間隔で周面に複数形成され、設置面に対して立設配置されると共に一時停止しつつ回転する第1回転ディスク、収納部の各々に対応して吸気を行って微小物体を吸引する第1吸引部、収納部と近接する第1回転ディスクの一方面側に設けられ、微小物体を複数列にて搬送する搬送フィーダ、第1回転ディスクの下端位置に水平配置されると共に、一時停止しつつ回転する第2回転ディスク、第2回転ディスクの表面に形成した吸気孔を介して吸気を行って微小物体を位置させる第2吸引部、搬送フィーダから第2回転ディスクの回転途中位置に至るまでの所定位置に設けられた複数のカメラ及び照明装置とを備えたので、微小物体の搬送速度、第1及び第2回転ディスクの回転速度、検査速度が従来通りである場合は単位時間あたりで倍の微小物体について外観検査を行うことができ、これら速度を高速にすることでさらに多量の微小物体の外観検査を行うことが可能となる。
【0097】
また、水平配置した第2回転ディスクの採用により、微小物体の姿勢を安定させることができると共に、外観検査に必要となるカメラや照明装置を効率よく配置することができ、従って、高速でしかも複数の微小物体を送りながらも精度の高い外観検査を行うことができる。
【0098】
さらに、本発明の微小物体検査装置は、上記した構成に加えて、第1回転ディスクの収納部を筒状にして微小物体をガイドしながら吸引するための蓋機構を設けたので、例え搬送フィーダから不適切な姿勢で第1回転ディスクの収納部に移動しようとした場合であっても、この蓋機構によって微小物体は正しく第1回転ディスクの収納部に収納させることができ、より一層検査精度を向上させることができる。
【0099】
また、本発明の微小物体検査装置は、上記構成に加えて、微小物体が正しい姿勢で収納部に収納されているか否かを検知する姿勢検知手段を設けたので、外観検査が正しく行えなかった微小物体を不良品としないで再度外観検査に供することが可能となり、姿勢不良で外観検査が行えなかった良品の微小物体を不良品として分別することが防止され、外観検査によって判別された微小物体のみを良品と不良品に正しく分別することができる。
【0100】
また、本発明の微小物体検査装置は、上記構成に加えて、搬送フィーダにおける微小物体の搬送面に孔を形成し、該搬送フィーダの搬送面の下方に前記孔を介して間欠的に微小物体を吸引する吸引機構を設けたので、搬送フィーダの先端にある微小物体のみを後続と分離して第1回転ディスクに送ることが可能となり、第1回転ディスクの収納部の1つに1つの微小物体を確実に送ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の微小物体検査装置における全体を概略的に示し、(a)は側面方向から見た図、(b)は上方から見た図、である。
【図2】本発明の微小物体検査装置における吸引機構を示し、(a)は配置位置を示すための図、(b)は吸引機構の構成を示す図、である。
【図3】本発明の微小物体検査装置における吸引機構を示し、(a)は吸引時、(b)は微小物体を第1回転ディスクへ移動させる時、の状況を各々示す図である。
【図4】本発明の微小物体検査装置における第1回転ディスクを示し、(a)は正面方向から見た図、(b)は収納部周辺を示す図、である。
【図5】本発明の微小物体検査装置における蓋機構を示し、(a)は作動している状態、(b)は作動していない状態、を各々示す図である。
【図6】本発明の微小物体検査装置における姿勢検知手段としてのセンサを示し、(a)は微小物体が正しい姿勢のときの側面方向から見た図、(b)は(a)の背面方向から見た図、(c)は微小物体が不適切な姿勢のときの側面方向から見た図、(d)は(c)の背面方向から見た図、である。
【図7】本発明の微小物体検査装置における配置台と送出機構を示し、(a)は送出機構の作動前、(b)は送出機構の作動時、を各々示す図である。
【図8】本発明の微小物体検査装置における第2回転ディスクを示し、(a)は上方から見た図、(b)は斜視図、である。
【図9】本発明の微小物体検査装置において、(a)は搬送フィーダの先端部、(b)は第1回転ディスク、(c)は第2回転ディスク、においてカメラ及び照明装置を配置した状況を各々示す図である。
【符号の説明】
1 微小物体検査装置
2 搬送フィーダ
2A 吸引機構
3 第1回転ディスク
3a 収納部
3b 孔
3A 第1吸引部
4 蓋機構
5 センサ(姿勢検知手段)
6 配置台
6A 吸引機構
6B 送出機構
7 第2回転ディスク
7a 吸引機構
7A 第2吸引部
8 分別機構
9A〜9J (照明装置を備える)カメラ
W ワーク
Claims (4)
- 微小物体を外観検査して良品と不良品とに分別する微小物体検査装置であって、微小物体の収納部が所定間隔で周面に複数形成され、設置面に対して立設配置されると共に一時停止しつつ回転する第1回転ディスクと、前記収納部の各々に対応して該第1回転ディスクの中心部から接続された管を介して吸気を行って微小物体を該収納部に位置させる第1吸引部と、前記第1回転ディスクの一方面側で前記収納部に近接させて設けられ、微小物体を複数列にて搬送する搬送フィーダと、前記第1回転ディスクの周面下端の位置で設置面に対して水平配置されると共に一時停止しつつ回転する第2回転ディスクと、この第2回転ディスクの表面に形成した吸気孔を介して吸気を行って微小物体を位置決めする第2吸引部と、前記搬送フィーダから第2回転ディスクの回転途中位置に至るまでの所定位置に設けられた複数のカメラ及び照明装置と、を備えたことを特徴とする微小物体検査装置。
- 第1回転ディスクの収納部を塞いで筒状とする蓋機構を第1回転ディスクの外周に対して進退可能に設けたことを特徴とする請求項1記載の微小物体検査装置。
- 微小物体が正しい姿勢で収納部に収納されているか否かを検知する姿勢検知手段を第1回転ディスクの周面位置に設けたことを特徴とする請求項1又は2記載の微小物体検査装置。
- 搬送フィーダにおける微小物体の搬送面に孔を形成し、該搬送フィーダの搬送面の下方に前記孔に連通して間欠的に微小物体を吸引する吸引機構を設けたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の微小物体検査装置。
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