JP2004233295A

JP2004233295A - 微小物体検査装置

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Publication number: JP2004233295A
Application number: JP2003024842A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Kamata; 喜彦蒲田; Yasuo Izawa; 泰雄井澤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-01-31
Filing date: 2003-01-31
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2023-01-31
Also published as: JP4388286B2

Abstract

【課題】簡単な構造で、複列で搬送される微小物体を高速かつ高精度にて良品と不良品とに分別する。
【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

【０００１】
【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

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。