JP2014106192A - Exterior appearance inspection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばコンデンサチップのような微小物体(以下、本願ではワークという)の外観や寸法等を検査し、検査結果に基づいて分別装置によって良品と不良品とを分別する外観検査装置に関するものである。 The present invention relates to an appearance inspection apparatus that inspects the appearance and dimensions of a minute object (hereinafter referred to as a workpiece in the present application) such as a capacitor chip, and separates a non-defective product and a defective product by a sorting device based on the inspection result. It is.
従来の微小物体の外観検査装置は、例えば特許文献1〜3に示されるように、ガラス板からなる透明な回転テーブル上に搬送し、回転テーブルの周辺に配置された照明とカメラでワークを撮像し、画像処理技術により撮像データから外観上の疵、寸法等を検査し、検査の結果に基づいて良品・不良に各々分別するようにしている。
As shown in
しかしながら、従来の透明な回転テーブルを用いた外観検査装置では、まず、回転テーブルの回転速度を、ワークが遠心力で外周方向へ移動しない程度の速度までしか早くすることができず、しだいに微小かつ軽量になるワークの形状に逆行して逆に回転テーブルの回転速度を遅くする必要があり、効率よく検査できないといった問題がある。 However, in a conventional visual inspection apparatus using a transparent rotary table, first, the rotational speed of the rotary table can be increased only to a speed at which the workpiece does not move in the outer circumferential direction due to centrifugal force. In addition, it is necessary to go back to the shape of the workpiece that becomes lighter, and on the contrary, it is necessary to slow down the rotation speed of the rotary table.
また、従来の透明な回転テーブルを用いた外観検査装置は、回転テーブルの(回転)中心部位にカメラや照明を、ワークと水平に配置することができないため、ワークの回転中心側の面については、斜め上方にカメラや照明を設けて撮像していたので、不要な影や照度が異なることで撮像精度が低下するといった問題がある。 In addition, in the conventional visual inspection apparatus using a transparent rotary table, the camera or illumination cannot be arranged horizontally with the workpiece at the (rotation) center portion of the rotary table. Since an image is taken with a camera and illumination provided obliquely above, there is a problem that imaging accuracy is lowered due to different unnecessary shadows and illuminance.
解決しようとする問題点は、従来の透明な回転テーブルを用いた外観検査装置は、ワークが遠心力で外周方向へ移動するため、回転テーブルの回転速度を早くすることができない点、回転中心にカメラや照明をワークと水平に配置できないため、撮像精度が低下する点である。 The problem to be solved is that the conventional visual inspection apparatus using a transparent rotary table cannot increase the rotational speed of the rotary table because the workpiece moves in the outer peripheral direction by centrifugal force. Since the camera and the illumination cannot be arranged horizontally with the work, the imaging accuracy is lowered.
本発明は、ワークを供給するワーク供給手段と、ワークを搬送するハードコートフィルムを用いた透明ベルトコンベアと、この透明ベルトコンベアの搬送面の表面側上方及び裏面側下方、搬送面と同高さ位置で該搬送面の幅方向右方及び左方、搬送面と同高さ位置で搬送方向の前方及び後方に、それぞれ設けた照明手段と撮像手段と、撮像手段で撮像したワークの画像に基づいて良否を判定する判定手段と、この判定手段によって判定された良品のワークを収納する良品収納部と、不良のワークを収納する不良品収納部とを備えたことを最も主要な特徴とする。 The present invention provides a workpiece supply means for supplying a workpiece, a transparent belt conveyor using a hard coat film for conveying the workpiece, the upper surface side and the lower surface side of the conveying surface of the transparent belt conveyor, and the same height as the conveying surface. Based on the image of the workpiece imaged by the illuminating means and imaging means provided respectively at the position in the width direction right and left of the conveying surface, and at the same height position as the conveying surface in the front and rear of the conveying direction, respectively. The main features are a determination means for determining pass / fail, a non-defective product storage section for storing a non-defective workpiece determined by the determination means, and a defective storage section for storing a defective work.
本発明は、透明ベルトコンベアを用いるので、搬送中のワークの搬送面裏面側からワークを撮像することができるという利点があると共に、搬送方向の前後位置で搬送面同高さ位置に撮像手段と照明手段を設けることができるので、照明及び撮像精度が高くなるという利点がある。 Since the present invention uses a transparent belt conveyor, there is an advantage that the workpiece can be imaged from the back side of the conveyance surface of the workpiece being conveyed, and the imaging means is located at the same height position on the conveyance surface at the front and rear positions in the conveyance direction. Since illumination means can be provided, there is an advantage that illumination and imaging accuracy are increased.
本発明は、透明な回転テーブルを用いた外観検査装置に存在していた問題点、すなわち回転テーブルの回転速度を早くすることができない点、撮像精度が低下する点を、透明な回転テーブルに代えて透明ベルトコンベアを採用し、かつ搬送面幅方向右方及び左方、搬送方向の前方及び後方の照明手段と撮像手段を搬送面と同高さ位置に設けることで解消した。 The present invention replaces the problems existing in the appearance inspection apparatus using a transparent rotary table, that is, the point that the rotational speed of the rotary table cannot be increased and the imaging accuracy is lowered with a transparent rotary table. This is solved by adopting a transparent belt conveyor, and providing illumination means and image pickup means at the same height as the conveyance surface in the conveyance surface width direction right and left, front and rear in the conveyance direction.
以下、本発明に係る外観検査装置を図1を参照して説明する。なお、図1においては、発明の理解を容易とするため、概略的かつ誇張して示している。 Hereinafter, an appearance inspection apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. Note that FIG. 1 is schematically and exaggerated for easy understanding of the invention.
図1において、1は例えば高周波振動を推力として利用したフィーダ(ワーク供給手段)であり、このフィーダ1は、コンデンサチップのような微小な電子デバイス(以下、「ワーク」という)Wを搬送系路に高周波振動を与えつつ透明ベルトコンベア2に整列させつつ送る。
In FIG. 1,
2は、ハードコートフィルムを用いた透明ベルトコンベアである。ハードコートフィルムは、従来のガラス板に較べると薄く曲げることができるのでベルトコンベアに採用でき、よって直線状に高速搬送が可能となり、また、下面検査についても上面検査と同様の光学的条件が得られるというメリットがある。 2 is a transparent belt conveyor using a hard coat film. The hard coat film can be bent thinly compared to the conventional glass plate, so it can be used in a belt conveyor, so that it can be conveyed in a straight line at a high speed, and the bottom surface inspection has the same optical conditions as the top surface inspection. There is a merit that
フィーダ1は、透明ベルトコンベア2に向かって先端部が下方となるように傾斜しており、かつ透明ベルトコンベア2の搬送面(ベルト面)に対して、後述するカメラ3Dにより撮像可能な隙間を空けた上方に位置させている。
The
3は、透明ベルトコンベア2の周辺に設けられた撮像手段としてのカメラであり、以下の全カメラを総称する場合はカメラ3と記す。カメラ3は、図1(a)に示すように、透明ベルトコンベア2の搬送面の表面側の上方にカメラ3A、裏面側の下方にカメラ3B、搬送方向の前方にカメラ3C、後方にカメラ3Dが、図1(b)に示すように、透明ベルトコンベア2の搬送面幅方向の右方にカメラ3E、左方にカメラ3Fが、各々設けられている。
Reference numeral 3 denotes a camera as an image pickup means provided around the transparent belt conveyor 2, and the following cameras are collectively referred to as a camera 3. As shown in FIG. 1A, the camera 3 has a
また、4は、カメラ3と同位置、すなわち写真撮影用のカメラで例えるとレンズとフラッシュ(ストロボ)のようにほぼ一体かつ同位置に設けられた照明手段としてのライトであり、以下の全ライトを総称する場合はライト4と記す。ライト4は、カメラ3A〜3Fの各々にライト4A〜4Fが設けられている。
Reference numeral 4 denotes a light as an illuminating means provided at the same position as the camera 3, that is, at the same position as a lens and a flash (strobe) in the case of a camera for taking a photograph. Are collectively referred to as light 4. As for the light 4, the
カメラ3C及びライト4C(前方)、カメラ3D及びライト4D(後方)、カメラ3E及びライト4E(右方)、カメラ3F及びライト4F(左方)は、搬送面上のワークWを搬送面と平行な光軸で捉えられるように、透明ベルトコンベア2の搬送面と同高さとなるように設けられている。
The
すなわち、本発明の外観検査装置は、カメラ3及びライト4が、ワークWを水平に照明し撮像することができるので、撮像精度が格段に向上する。 That is, in the appearance inspection apparatus of the present invention, since the camera 3 and the light 4 can illuminate the workpiece W horizontally and take an image, the imaging accuracy is remarkably improved.
さらに、透明ベルトコンベア2のワークWを搬送する側を往路とした場合の復路側には、カメラ3Gとライト4Gが該透明ベルトコンベア2のベルトを介して対向状に設けられている。カメラ3GはワークWを搬送していないベルトを撮像するためのものである。
Further, the
5は、カメラ3によって撮像されたデータを画像処理し、画像データ中において疵や汚れを検出した場合には不良と、そうでなければ良品と、判定する判定部(判定手段)である。この判定部5は1個のワークWについて時間的に別々に撮像されたデータを1つに整合する処理も行っている。そして、判定部5は、撮像データに基づいて良品と不良品とを判定し、不良品の場合は、後述するプッシャー7Aに向けて作動信号を出力する。
Reference numeral 5 denotes a determination unit (determination unit) that performs image processing on data captured by the camera 3 and determines that a defect is detected when wrinkles or dirt is detected in the image data, and a non-defective item is detected otherwise. The determination unit 5 also performs a process of matching the data separately captured in time for one workpiece W into one. Then, the determination unit 5 determines a good product and a defective product based on the imaging data, and outputs an operation signal toward the
また、判定部5は、アドレスを付したベルトの位置情報と、カメラ3Gで撮像した画像データとに基づいて、ベルトのどの位置にゴミや汚れあるいは疵が存在するかを随時把握しており、ゴミや疵の存在するベルトの位置のノイズをキャンセルする。こうすることで、ベルトのゴミなどによりワークWを不良品と誤判定することを抑制できる。
In addition, the determination unit 5 knows at any time on the belt where dust, dirt, or wrinkles are present based on the position information of the belt with the address and the image data captured by the
6は、例えば透明ベルトコンベア2の搬送方向前方において、水平搬送部位からプーリ部へと送られる箇所に設けた良品のワークWを収納する良品収納部である。7は、例えば透明ベルトコンベア2の搬送方向側方からプッシャー7Aにより押し出された不良品のワークWを収納する不良品収納部である。上記のとおり、プッシャー7Aは判定部5の作動信号により作動する。
上記構成の外観検査装置は、透明ベルトコンベア2の速度を早くしてもワークWが搬送面上で移動することがないので単位時間あたりのワークWの検査数量を増加でき、また、ワークWの姿勢が維持されたまま撮像できるので透明ベルトコンベア2の速度を早くしても判定精度が低下することはない。 The appearance inspection apparatus having the above configuration can increase the inspection quantity of the work W per unit time because the work W does not move on the transport surface even if the speed of the transparent belt conveyor 2 is increased. Since the image can be taken while the posture is maintained, the determination accuracy is not lowered even if the speed of the transparent belt conveyor 2 is increased.
また、カメラ3C〜3F(及びライト4C〜4F)が、ワークWを搬送面と平行な光軸で捉えられるように、透明ベルトコンベア2の搬送面と同高さとなるように設けているので、撮像精度(検査精度)に関するライト4の照度むらの悪影響やカメラ3の視野の悪影響を受けることが抑制される。
In addition, since the
なお、上記構成では、透明ベルトコンベア2の搬送面には幅方向1列でワークWを搬送する例を示したが、幅広の透明ベルトコンベア2を採用して、例えば搬送方向に前後位置をずらして幅方向に複数列でワークWを搬送するようにしてもよい。こうすればプッシャー7Aによる不良品のワークWを不良品収納部7へ押し出す動作を妨げることなく、さらに効率的に外観検査が行える。 In the above configuration, an example is shown in which the workpieces W are conveyed in one row in the width direction on the conveying surface of the transparent belt conveyor 2, but the wide transparent belt conveyor 2 is employed, for example, the front and rear positions are shifted in the conveying direction. The workpieces W may be transported in a plurality of rows in the width direction. In this way, the appearance inspection can be performed more efficiently without hindering the operation of pushing the defective work W by the pusher 7 </ b> A to the defective product storage unit 7.
また、ワークWの良品と不良品の分別に関しては、上記ではプッシャー7Aにより不良品のワークWを不良品収納部7へ押し出すようにしていたが、ピッカーを使って搬送面から不良品収納部7へ取り除くようにしてもよいし、エアブローにより吹き飛ばすようにしてもよい。ワークWが精密電子機器である場合は、エアブローの方がワークWにダメージを与えることがない。
In addition, regarding the separation of the non-defective product and the defective product of the workpiece W, in the above, the defective workpiece W is pushed out to the defective product storage section 7 by the
1 フィーダ(ワーク供給手段)
2 透明ベルトコンベア
3 カメラ(撮像手段)
4 ライト(照明手段)
5 判定部(判定手段)
6 良品収納部
7 不良品収納部
1 Feeder (work supply means)
2 Transparent belt conveyor 3 Camera (imaging means)
4 Light (lighting means)
5 Judgment part (judgment means)
6 Good product storage 7 Defective product storage
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