JP2017123099A - 外観検査装置及び該外観検査装置に用いるコントローラ - Google Patents

Abstract

【課題】発熱量の比較的大きい拡張ユニットを取り付けた場合であっても、コントローラ自体の発熱量を抑制することが可能な外観検査装置及び該外観検査装置に用いるコントローラを提供する。
【解決手段】外観検査装置のコントローラ１は、一方の側面に、冷却用ファンを内蔵するファンユニットが着脱可能に取り付けられる又は固定されるファンユニット取付部と、一方の側面と対向する他方の側面に、機能を拡張する拡張ユニットを連結することが可能な拡張ユニット連結部１１１とを備える。拡張ユニット連結部は、少なくとも第１のコネクタ１１３及び第２のコネクタ１１２で構成され、第１のコネクタは、各種の拡張ユニットと連結され、連結されている拡張ユニットの種類に応じた設定データを通信するためのコネクタであり、第２のコネクタは、撮像手段で生成された画像データを取り扱う拡張ユニットと連結され、画像データを通信するためのコネクタである。
【選択図】図３

Description

本発明は、放熱効果を高めて演算処理の高速化を図ることが可能な外観検査装置及び該外観検査装置に用いるコントローラに関する。

検査対象物の外観検査を実行する場合、生産ライン上を流れてくる検査対象物の表面を撮像し、撮像された画像に基づいて位置ずれの有無、欠陥の有無等の検査を行い、検査対象物の良否判定を行っている（特許文献１参照）。外観検査装置によっては、良否判定を行うコントローラの機能を拡張するために、コントローラの側面部に各種の拡張ユニットを着脱可能としている。

拡張ユニットとしては、検査対象物を撮像するカメラの台数の増加に対応するためのカメラ拡張ユニット、照明パターンの増加に対応するための照明拡張ユニット等の発熱量の大きいユニットが存在する。したがって、コントローラは、放熱用のファンを用いて、拡張ユニットが取り付けられる側面側ではなく上面側又は下面側から放熱していた。

特開２００９−１１６３８１号公報

外観検査に係る画像処理は、年々複雑になってきており、演算処理の高速化が求められている。クロック数の増大等で演算処理能力を向上させることはできるものの、コントローラにおける発熱量が増加する。したがって、コントローラの両側に発熱量が比較的大きい拡張ユニットであるカメラ拡張ユニット及び照明拡張ユニットが取り付けられた場合、従来のコントローラでは放熱効果を高めることが困難であるという問題点があった。

また、コントローラの発熱量を低減するために、例えばクロック数を低減して画像処理の演算処理速度を遅くすることも考えられる。しかし、結果として検査タクトの低下を招く等、外観検査装置としての利便性を損なうおそれがあるという問題点もあった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、発熱量の比較的大きい拡張ユニットを取り付けた場合であっても、コントローラ自体の発熱量を抑制することが可能な外観検査装置及び該外観検査装置に用いるコントローラを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために第１発明に係る外観検査装置は、検査対象物を撮像して画像データを生成する撮像手段と、該撮像手段で生成された画像データに基づいて画像処理を実行し、検査対象物の良否を判定するコントローラとを有する外観検査装置において、前記コントローラは、一方の側面に、冷却用ファンを内蔵するファンユニットが着脱可能に取り付けられ、又は固定されるファンユニット取付部と、該ファンユニット取付部が設けられた前記一方の側面と対向する他方の側面に、機能を拡張する拡張ユニットを連結することが可能な拡張ユニット連結部とを備え、該拡張ユニット連結部は、少なくとも第１のコネクタ及び第２のコネクタで構成され、前記第１のコネクタは、各種の拡張ユニットと連結され、連結されている拡張ユニットの種類に応じた設定データを通信するためのコネクタであり、前記第２のコネクタは、前記撮像手段で生成された画像データを取り扱う拡張ユニットと連結され、画像データを通信するためのコネクタであることを特徴とする。

また、第２発明に係る外観検査装置は、第１発明において、拡張ユニット同士を、データ通信することが可能に連結可能としてあり、前記コントローラは、前記第１のコネクタを介して、直接連結されている拡張ユニット及び連結されている他の拡張ユニットに対して、それぞれ対応する設定データを通信することが好ましい。

また、第３発明に係る外観検査装置は、第１又は第２発明において、前記設定データは、少なくとも前記拡張ユニット連結部で連結されている拡張ユニットの連結状態を確認するための確認要求データを含むことが好ましい。

また、第４発明に係る外観検査装置は、第２又は第３発明において、前記拡張ユニット連結部で連結されている拡張ユニットに、少なくとも前記撮像手段を増設するためのカメラ拡張ユニットが含まれている場合、前記コントローラに前記カメラ拡張ユニットを直接連結するようにしてあることが好ましい。なお、複数のカメラ拡張ユニットが含まれている場合、コントローラ側に寄せて連結することが好ましい。

また、第５発明に係る外観検査装置は、第１乃至第４発明のいずれか１つにおいて、前記第１のコネクタ及び前記第２のコネクタは、雌コネクタであることが好ましい。

また、第６発明に係る外観検査装置は、第１乃至第５発明のいずれか１つにおいて、前記拡張ユニット連結部で連結されている拡張ユニットは、少なくとも前記撮像手段を増設するカメラ拡張ユニット、及び照明を接続する照明拡張ユニットを含み、前記カメラ拡張ユニットの前記設定データは、少なくとも露光時間及びゲイン値を含み、前記照明拡張ユニットの前記設定データは、少なくとも点灯するタイミングに関するデータ、点灯時間、明るさを示す値、及び制御方式に関するデータを含むことが好ましい。

また、第７発明に係る外観検査装置は、第１乃至第５発明のいずれか１つにおいて、前記拡張ユニット連結部で連結されている拡張ユニットは、少なくとも前記撮像手段を増設するカメラ拡張ユニット、照明を接続する照明拡張ユニット、及び外部とデータ通信を行う通信拡張ユニットを含み、前記カメラ拡張ユニットの前記設定データは、少なくとも露光時間及びゲイン値を含み、前記照明拡張ユニットの前記設定データは、少なくとも点灯するタイミングに関するデータ、点灯時間、明るさを示す値、及び制御方式に関するデータを含み、前記通信拡張ユニットの前記設定データは、少なくとも宛先ＩＤ及び通信速度を含むことが好ましい。

次に、上記目的を達成するために第８発明に係るコントローラは、検査対象物を撮像して画像データを生成する撮像手段と接続され、該撮像手段で生成された画像データに基づいて画像処理を実行し、検査対象物の良否を判定するコントローラにおいて、一方の側面に、冷却用ファンを内蔵するファンユニットが着脱可能に取り付けられ、又は固定されるファンユニット取付部と、該ファンユニット取付部が設けられた一方の側面と対向する他方の側面に、機能を拡張する拡張ユニットを連結することが可能な拡張ユニット連結部とを備え、該拡張ユニット連結部は、少なくとも第１のコネクタ及び第２のコネクタで構成され、前記第１のコネクタは、各種の拡張ユニットと連結され、連結されている拡張ユニットの種類に応じた設定データを通信するためのコネクタであり、前記第２のコネクタは、撮像手段で生成された画像データを取り扱う拡張ユニットと連結され、画像データを通信するためのコネクタであることを特徴とする。

第１発明及び第８発明では、コントローラは、一方の側面に、冷却用ファンを内蔵するファンユニットが着脱可能に取り付けられ、又は固定されるファンユニット取付部と、ファンユニット取付部が設けられた一方の側面と対向する他方の側面に、機能を拡張する拡張ユニットを連結することが可能な拡張ユニット連結部とを備える。拡張ユニット連結部は、少なくとも第１のコネクタ及び第２のコネクタで構成され、第１のコネクタは、各種の拡張ユニットと連結され、連結されている拡張ユニットの種類に応じた設定データを通信するためのコネクタであり、第２のコネクタは、撮像手段で生成された画像データを取り扱う拡張ユニットと連結され、画像データを通信するためのコネクタである。これにより、発熱量の比較的大きい拡張ユニットがコントローラの両側面に配置されることがなく、一方の側面を放熱専用として、例えばファンユニットにより冷却することができるので、コントローラの放熱効果が高まり、コントローラの演算処理速度を高速化することが可能となる。

第２発明では、拡張ユニット同士を、データ通信することが可能に連結可能であり、コントローラは、第１のコネクタを介して、直接連結されている拡張ユニット及び連結されている他の拡張ユニットに対して、それぞれ対応する設定データを通信する。これにより、複数の拡張ユニットを、コントローラと直接ではなく、間に一又は複数の他の拡張ユニットを介して連結した場合であっても、拡張ユニットごとに対応した設定データを通信することができ、コントローラの一方の側面のみに第１のコネクタ及び第２のコネクタを配置することができる。したがって、発熱量の比較的大きい拡張ユニットがコントローラの両側面に配置されることがなく、一方の側面を放熱専用として、例えばファンユニットにより冷却することができるので、コントローラの放熱効果が高まり、コントローラの演算処理速度を高速化することが可能となる。

第３発明では、設定データは、少なくとも拡張ユニット連結部で連結されている拡張ユニットの連結状態を確認するための確認要求データを含むので、拡張ユニットの連結状態に応じて設定データを通信することが可能となる。

第４発明では、拡張ユニット連結部で連結されている拡張ユニットに、少なくとも撮像手段を増設するためのカメラ拡張ユニットが含まれている場合、カメラ拡張ユニットは、コントローラに連結するようにしてあるので、比較的通信負荷の大きい第２のコネクタをコントローラ及びカメラ拡張ユニットにだけ配置すれば良く、全体として製造コストを低減することが可能となる。

第５発明では、第１のコネクタ及び第２のコネクタは、雌コネクタ（すなわち、側面から突出しないコネクタ）であるので、拡張ユニットを頻繁に交換するコントローラ側のコネクタの損傷を抑制することができ、また持ち運びの際にコネクタを破損する可能性が低い。

第６発明では、拡張ユニット連結部で連結されている拡張ユニットは、少なくとも撮像手段を増設するカメラ拡張ユニット、及び照明を接続する照明拡張ユニットを含む。そして、カメラ拡張ユニットの設定データは、少なくとも露光時間及びゲイン値を含み、照明拡張ユニットの設定データは、少なくとも点灯するタイミングに関するデータ、点灯時間、明るさを示す値、及び制御方式に関するデータを含む。これにより、周囲環境に応じて適切な画像データを取得することが可能となる。

第７発明では、拡張ユニット連結部で連結されている拡張ユニットは、少なくとも撮像手段を増設するカメラ拡張ユニット、照明を接続する照明拡張ユニット、及び外部とデータ通信を行う通信拡張ユニットを含む。そして、カメラ拡張ユニットの設定データは、少なくとも露光時間及びゲイン値を含み、照明拡張ユニットの設定データは、少なくとも点灯するタイミングに関するデータ、点灯時間、明るさを示す値、及び制御方式に関するデータを含み、通信拡張ユニットの設定データは、少なくとも宛先ＩＤ及び通信速度をそれぞれ含む。これにより、周囲環境に応じて適切な画像データを取得することができ、外部の機器と確実にデータ通信することが可能となる。

本発明では、第１のコネクタは、各種の拡張ユニットと連結され、連結されている拡張ユニットの種類に応じた設定データを通信するためのコネクタであり、第２のコネクタは、撮像手段で生成された画像データを取り扱う拡張ユニットと連結され、画像データを通信するためのコネクタである。これにより、発熱量の比較的大きい拡張ユニットがコントローラの両側面に配置されることがなく、一方の側面を放熱専用として、例えばファンユニットにより冷却することができるので、コントローラの放熱効果が高まり、コントローラの演算処理速度を高速化することが可能となる。

本発明の実施の形態に係る外観検査装置の構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態に係る外観検査装置のハードウエア構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る外観検査装置のコントローラの外形を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る外観検査装置のファンユニットの外形を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る外観検査装置のコントローラのファンユニット取付時の状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る外観検査装置のコントローラの主制御部とファン制御部との間のユニット間通信の例示図である。 本発明の実施の形態に係る外観検査装置のカメラ拡張ユニットの外形を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る外観検査装置の照明拡張ユニットの外形を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る外観検査装置の通信拡張ユニットの外形を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る外観検査装置の拡張ユニットを連結する一例を示す例示外観図である。 本発明の実施の形態に係る外観検査装置のカメラ拡張ユニットの後に照明拡張ユニットを連結した場合の例示外観図である。 本発明の実施の形態に係る外観検査装置のカメラ拡張ユニットの後に通信拡張ユニットを連結した場合の例示外観図である。 本発明の実施の形態に係る外観検査装置のカメラ拡張ユニットの後にさらにカメラ拡張ユニットを連結した場合の例示外観図である。 本発明の実施の形態に係る外観検査装置の照明拡張ユニットを直接連結した場合の例示外観図である。 本発明の実施の形態に係る外観検査装置における通信データの説明図である。

以下、本発明の実施の形態に係る外観検査装置について、図面を参照して説明する。なお、本実施の形態の説明で参照する図面を通じて、同一又は同様の構成又は機能を有する要素については、同一又は同様の符号を付して、詳細な説明を省略する。

図１は、本発明の実施の形態に係る外観検査装置の構成を示す模式図である。図１に示すように、本実施の形態に係る外観検査装置は、コントローラ１に、カメラ（撮像手段）を増設するための、あるいは専用カメラに接続するインタフェースを追加するためのカメラ拡張ユニット２、照明を接続するための照明拡張ユニット３、外部のＰＬＣとの通信を行う専用ハードウエアを増設するための通信拡張ユニット４が、この順に直列的に連結されている。なお、コントローラ１に連結する拡張ユニットは、上述した３種類に限定されるものではない。

図２は、本発明の実施の形態に係る外観検査装置のハードウエア構成を示すブロック図である。図２に示すように、本実施の形態に係る外観検査装置は、コントローラ１の一方の側面に、冷却用のファン１０を有するファンユニット１０１を、ファンユニット１０１が取り付けられている一方の側面と対向する他方の側面に、カメラ拡張ユニット２、照明拡張ユニット３、及び通信拡張ユニット４を連結してある。

図３は、本発明の実施の形態に係る外観検査装置のコントローラ１の外形を示す斜視図である。図３（ａ）に示すように、コントローラ１の一方の側面には、複数の吸気口が形成された吸気パネル１１５が設けられている。一方、図３（ｂ）に示すように、コントローラ１の他方の側面には、機能を拡張する各種の拡張ユニットを連結することが可能な拡張ユニット連結部１１１を備えている。ここで、図３（ａ）に示す吸気パネル１１５を取り外した場合、図３（ｃ）に示すように、コントローラ１の側面に略矩形状の開口が形成されていることが視認できる。そして、斯かる開口の内部に、放熱効果を高めるためのヒートシンク１１４が設けられている。図４を用いて後述するファンユニット１０１は、斯かる開口を覆うように取り付けられる。

本実施の形態では、拡張ユニット連結部１１１は、少なくとも各種の拡張ユニットと連結され、連結されている拡張ユニットの種類に応じた設定データを通信するための第１のコネクタ１１３と、画像を取り扱う拡張ユニットと連結され、画像データを通信するための第２のコネクタ１１２とで構成されている。もちろん、各コネクタの数は、本実施の形態に限定されるものではない。

図４は、本発明の実施の形態に係る外観検査装置のファンユニット１０１の外形を示す斜視図である。図４（ｂ）に示すように、冷却用のファン１０が内蔵されており、図４（ａ）に示す外気取入口１０３から取り入れた外気をコントローラ１の内部へと供給する。ファンユニット１０１は、コントローラ１の一方の側面に、（上述した開口を覆うように）取付ネジ（ファンユニット取付部）１０４で着脱可能になっている。これにより、例えば半導体クリーンルームのように、少しでも粉塵が舞うことを防ぐことが必要となる環境ではファンユニット１０１を取り外し、例えば一般的な工場のように、多少の粉塵が舞うことは許容される環境ではファンユニット１０１を取り付けることができ、ひいてはユーザの使い勝手を高めることができる。もちろん、ファンユニット１０１をコントローラ１の一方の側面に固定して一体化しても良い。

また、図４（ｂ）に示すように、ファン１０の近傍には、ファンユニット１０１をコントローラ１と電気的に接続するためのユニット側中継コネクタ１０５が設けられている。ファンユニット１０１をコントローラ１の側面に取り付けた場合、コントローラ１に設けられたコントローラ側ファン中継コネクタ１１６（図３（ｃ）参照）と電気的に導通するようになっている。

図５は、本発明の実施の形態に係る外観検査装置のコントローラ１のファンユニット１０１取付時の状態を示す断面図である。図５に示すように、ファンユニット１０１を取り付けた状態で、冷却用のファン１０はヒートシンク１１４の正面に位置する。したがって、ファン１０により取り入れられた外気は、ヒートシンク１１４に衝突した後、コントローラ１の上面及び／又は下面に設けられた排気口を介して、速やかに外部へ放出される。この場合、外気がヒートシンク１１４に衝突した時点で、ヒートシンク１１４に固定されたメイン基板５０１の熱が奪われるため、メイン基板５０１の熱を効率良く放熱することができる。特に、メイン基板５０１には、カメラ拡張ユニット２から転送されてきた画像データを用いた画像処理を実行し、発熱量が最も大きいＤＳＰ等の主制御部が搭載されているため、コントローラ１内で発生する熱を効果的に放熱することができる。

また、本実施の形態では、メイン基板５０１はもちろん、電源基板５０２、Ｉ／Ｏ基板５０３、サブ基板５０４及びカメラ入力基板５０５等にも外気が直接衝突しにくい構成となっている。具体的には、図５に示すように、電源基板５０２とＩ／Ｏ基板５０３とは、ファン１０及びヒートシンク１１４よりも前方に配置されており、メイン基板５０１、サブ基板５０４及びカメラ入力基板５０５は、ヒートシンク１１４に対してファン１０が配置された側とは反対側（つまりヒートシンク１１４の裏側）に配置されている。これにより、外気に含まれているほこりや油によって、各基板が汚染されることを防いでいる。言い換えると、コントローラ１の各制御基板は、ファン１０を介して内部に流入した外気が排気口から放出されるまでの流路と干渉しない位置（すなわち、外気の流れを妨げない位置）に配置されているので、外気流入に起因した基板汚染を抑制することができる。

図２に戻って、コントローラ１は、主制御部１１、メモリ１２、通信制御部１３、撮像制御部１４、画像入力部１５、表示制御部１６、操作入力部１７、外部記憶制御部１８、、端子制御部１９及びファン制御部１０２を備えている。主制御部１１は、高速に演算処理を実行できるようにＤＳＰで、通信制御部１３、撮像制御部１４、画像入力部１５、表示制御部１６、操作入力部１７、外部記憶制御部１８及びファン制御部１０２はＣＰＵで、端子制御部１９はＦＰＧＡで、それぞれ構成されている。

ただし、ＤＳＰ、ＣＰＵ及びＦＰＧＡの各ハードウエアにどの演算処理を実行させるかについては、ハードウエア設計上の都合であり、例えば、通信制御部１３、撮像制御部１４、画像入力部１５、表示制御部１６、操作入力部１７、外部記憶制御部１８及びファン制御部１０２等についても、端子制御部１９と同じようにＦＰＧＡで構成されていても良い。また、図２に示す各機能ブロックを、１つのハードウエアコンポーネントで実現しても良いし、複数のハードウエアコンポーネントで実現しても良い。

さらに、主制御部１１は、メモリ１２に記憶されたプログラムに基づいて、各部を統合的かつ包括的に制御する。加えて、メモリ１２には、ユーザが設定した各種検査設定が記憶されている。例えば、検査設定パラメータとしてトリガ条件が記憶されている。トリガ条件には、端子制御部１９に接続されたセンサ５４からの外部信号に基づいて撮像を行う外部トリガと、一定周期で撮像を行う内部トリガとがある。

表示制御部１６は、モニタ５１と接続され、モニタ５１の表示内容を制御する。操作入力部１７は、コンソール５２と接続され、入力信号を受け付ける。外部記憶制御部１８は、外部ハードディスク、外部メモリ等の外部記憶装置５３の動作を制御し、必要なデータを外部に記憶する。端子制御部１９は、各種のセンサ５４と接続され、検知信号の入力を受け付ける。

ファン制御部１０２は、ファンユニット１０１のファン１０の動作を制御する。図６は、本発明の実施の形態に係る外観検査装置のコントローラ１のファン制御部１０２とファンユニット１０１との間のユニット間通信の例示図である。

主制御部１１は、ファン制御部１０２へ電源供給のためのコマンドを送信する。コマンドを受信したファン制御部１０２は、ファンユニット１０１に電源を供給する。ファンユニット１０１は、電源供給を検知した場合、ユニット検知信号（ユニット検知コマンド）をファン制御部１０２へ送信する。したがって、ファン制御部１０２は、ファンユニット１０１からユニット検知信号（ユニット検知コマンド）が返ってこない場合、ファンユニット１０１が連結されていないことを検知することができる。

主制御部１１は、ファン制御部１０２へ回転数指令信号（回転数コマンド）を送信する。受信したファン制御部１０２は、ＰＷＭ制御によりファンユニット１０１の回転数を制御する。フィードバック信号として回転数を検知し、回転数検知信号を主制御部１１へ送信する。回転数検知信号としては、例えば一定回転するごとに送信されるパルス信号であり、主制御部１１でカウントすることにより回転数を計算することができる信号である。

図２に戻って、コントローラ１の主制御部１１は、トリガ条件が外部トリガの場合には、検査対象物の到着を検知するセンサ５４からの外部信号に基づいて、検査対象物を繰り返し順次撮像する。撮像された検査対象物の画像データの特徴量を算出し、算出された特徴量が所定の閾値範囲内であるか否かに基づいた良否判定結果を出力する（表示出力しても良い）。カメラ５５による撮像条件については、検査の種類に応じて照明の種類や設置条件を調整する。このように、コントローラ１は、トリガ条件に従ってカメラ５５の正面に順次到着する検査対象物を撮像し、撮像された画像データを用いて良否判定結果を出力する。すなわち、コントローラ１は、検査対象物がカメラ５５の正面に到着した後、撮像、画像処理、良否判定結果の出力という一連の処理を、繰り返し実行する。

外観検査時には、上述したようにトリガ条件に従って、撮像制御部１４によるカメラ５５の撮像と、照明制御部３２による照明５６の点灯とを同期実行させ、常に一定の明るさのもとで撮像するようにしている。カメラ５５で撮像された画像データは画像入力部１５を介して取得する。照明５６は、照明の温度、寿命等の観点から同期点灯させることが好ましいが、常時点灯させても良い。

良否判定結果については、少なくとも良品であるか不良品であるかの判定結果が出力されれば足りるが、その他、特徴量の値、検査対象物の画像等が出力されても良い。なお、出力先はモニタ５１の他に、例えば出力端子５８（図２参照）を介して、コントローラ１に接続されているパーソナルコンピュータあるいはＰＬＣ５７に出力しても良い。

カメラ５５による撮像は、コントローラ１に接続されているカメラ５５だけでなく、さらに増設することが必要な場合もある。この場合、カメラ拡張ユニット２をコントローラ１の他方の側面に取り付ける。

図７は、本発明の実施の形態に係る外観検査装置のカメラ拡張ユニット２の外形を示す斜視図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、本実施の形態に係るカメラ拡張ユニット２は、カメラ５５を接続する画像入力部２２を複数備えている。画像入力動作は、図２に示す主制御部２１で制御する。そして、コントローラ１の拡張ユニット連結部１１１の形状、個数に合致した（対応した）ユニット連結部２１１、すなわち上下に配置された第３のコネクタ２１３と第４のコネクタ２１２とを備えている。第３のコネクタ２１３は、コントローラ１の第１のコネクタ１１３の雌コネクタに挿入可能な雄コネクタであり、連結された拡張ユニットの種類に応じた設定データを通信する。第４のコネクタ２１２は、コントローラ１の第２のコネクタ１１２の雌コネクタに挿入可能な雄コネクタであり、カメラ５５により生成された画像データを通信する。つまり、コントローラ１に直列的に連結される拡張ユニットに、少なくともカメラ５５を増設するためのカメラ拡張ユニット２が含まれる場合、コントローラ１にカメラ拡張ユニット２を直接連結するようにしてある。これにより、コネクタの数を最小限にすることができ、製造コストを低減することができる。

なお、カメラ拡張ユニット２は複数連結しても良い。また、他の拡張ユニットを連結することができるように、ユニット連結部２１１が設けられている面の反対側の面に、コントローラ１の拡張ユニット連結部１１１と同じ形状、個数の拡張ユニット連結部２２１、すなわち第５のコネクタ２２３と第６のコネクタ２２２とを備えている。

本実施の形態では、カメラ拡張ユニット２に照明拡張ユニット３を連結している。図８は、本発明の実施の形態に係る外観検査装置の照明拡張ユニット３の外形を示す斜視図である。

図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、本実施の形態に係る照明拡張ユニット３は、照明５６を接続する照明端子３３を複数備えている。照明動作は、図２に示す主制御部３１で制御する。そして、カメラ拡張ユニット２の拡張ユニット連結部２２１の第５のコネクタ２２３と形状が合致した第７のコネクタ３１１を備えている。第７のコネクタ３１１は、カメラ拡張ユニット２の第５のコネクタ２２３の雌コネクタ、及び他の拡張ユニットのデータ通信用の雌コネクタに挿入可能な雄コネクタであり、連結された拡張ユニットの種類に応じた設定データを通信する。また、第７のコネクタ３１１は、コントローラ１に設けられた第１のコネクタ１１３にも接続可能であり、上述したカメラ拡張ユニット２が存在しない場合には、照明拡張ユニット３がコントローラ１に直接連結される。

なお、照明拡張ユニット３も複数連結しても良い。また、他の拡張ユニットを連結することができるように、第７のコネクタ３１１が設けられている面の反対側の面に、カメラ拡張ユニット２の拡張ユニット連結部２２１の第５のコネクタ２２３と同じ形状、個数の第８のコネクタ３２１を備えている。

また、本実施の形態では、照明拡張ユニット３に通信拡張ユニット４を連結している。通信拡張ユニット４は、図２に示すように、ＰＬＣ５７と通信制御部４２を介して接続されている主制御部４１で操作を制御する。図９は、本発明の実施の形態に係る外観検査装置の通信拡張ユニット４の外形を示す斜視図である。

図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、本実施の形態に係る通信拡張ユニット４は、照明拡張ユニット３の第８のコネクタ３２１と形状が合致した第９のコネクタ４１１を備えている。第９のコネクタ４１１は、照明拡張ユニット３の第８のコネクタ３２１の雌コネクタ、及び他の拡張ユニットのデータ通信用の雌コネクタに挿入可能な雄コネクタであり、連結された拡張ユニットの種類に応じた設定データを通信する。

なお、他の拡張ユニットを連結することができるように、第９のコネクタ４１１が設けられている面の反対側の面に、照明拡張ユニット３の第８のコネクタ３２１と同じ形状、個数の第１０のコネクタ４２１を備えている。

以上のような構成とすることで、拡張ユニットを連結するバリエーションは多岐にわたる。例えば図１０は、本発明の実施の形態に係る外観検査装置の拡張ユニットを連結する一例を示す例示外観図である。

図１０の例では、コントローラ１の一方の側面にファンユニット１０１を備え、他方の側面にカメラ拡張ユニット２を連結している。この場合、カメラ拡張ユニット２のコントローラ１と連結している面の反対側の面には、コントローラ１と同様の形状、個数を有する拡張ユニット連結部２２１、すなわち第５のコネクタ２２３と第６のコネクタ２２２とを備えている。これにより、カメラ拡張ユニット２を含むあらゆる種類の拡張ユニットを、さらに連結することができる。

図１１乃至図１３は、本発明の実施の形態に係る外観検査装置のカメラ拡張ユニット２の後に拡張ユニットを連結する一例を示す例示外観図である。図１１は、本発明の実施の形態に係る外観検査装置のカメラ拡張ユニット２の後に照明拡張ユニット３を連結した場合の例示外観図である。

図１１の例では、コントローラ１の一方の側面にファンユニット１０１を備え、他方の側面にカメラ拡張ユニット２を連結している。そして、カメラ拡張ユニット２のコントローラ１と連結している面の反対側の面に、照明拡張ユニット３を連結している。

図１２は、本発明の実施の形態に係る外観検査装置のカメラ拡張ユニット２の後に通信拡張ユニット４を連結した場合の例示外観図である。図１２の例では、コントローラ１の一方の側面にファンユニット１０１を備え、他方の側面にカメラ拡張ユニット２を連結している。そして、カメラ拡張ユニット２のコントローラ１と連結している面の反対側の面に、通信拡張ユニット４を連結している。

このように連結した場合、照明拡張ユニット３及び通信拡張ユニット４のコントローラ１と連結されていない面には、それぞれ第８のコネクタ３２１、第１０のコネクタ４２１が設けられている。したがって、照明拡張ユニット３及び通信拡張ユニット４のコントローラ１と連結されていない面には、第３のコネクタ２１３及び第４のコネクタ２１２を備えているカメラ拡張ユニット２を連結することはできない。

図１３は、本発明の実施の形態に係る外観検査装置のカメラ拡張ユニット２の後にさらにカメラ拡張ユニット２を連結した場合の例示外観図である。図１３の例では、コントローラ１の一方の側面にファンユニット１０１を備え、他方の側面にカメラ拡張ユニット２を連結している。そして、カメラ拡張ユニット２のコントローラ１と連結している面の反対側の面に、さらにカメラ拡張ユニット２を、その先に照明拡張ユニット３を、それぞれ連結している。

このように、複数のカメラ拡張ユニット２を連結する場合、コントローラ１から連続して連結する必要がある。

もちろん、カメラ拡張ユニット２を連結することなく、他の拡張ユニットを連結することもできる。図１４は、本発明の実施の形態に係る外観検査装置の照明拡張ユニット３を直接連結した場合の例示外観図である。

図１４の例では、コントローラ１の一方の側面にファンユニット１０１を備え、他方の側面に照明拡張ユニット３を連結している。コントローラ１の他方の側面には、第１のコネクタ１１３及び第２のコネクタ１１２が設けられているが、この場合にはコントローラ１の第１のコネクタ１１３の雌コネクタに、雄コネクタである第７のコネクタ３１１を挿入することで連結している。他の拡張ユニットを連結する場合も同様である。

コントローラ１と各拡張ユニットとの間では、必要な情報がプロセス間通信により交換される。図１５は、本発明の実施の形態に係る外観検査装置における通信データの説明図である。

図１５において、コントローラ１は、各拡張ユニットとのデータ通信を通信制御部１３を介して行っている。まず撮像制御部１４との間で、大容量データである画像データをデータ通信するために、広帯域のデータ通信路を確保している。図２に示すように、コントローラ１に接続されているカメラ５５、あるいはカメラ拡張ユニット２に接続されているカメラ５５で撮像された画像データは、撮像制御部１４又は主制御部２１を介して片側通信で通信制御部１３から主制御部１１へと送られる。

また、画像データの同期信号、画像データのフロー制御信号等の画像データ制御信号は、通信制御部１３から撮像制御部１４へと送られる。画像データも含めて、これらのデータは、外部の拡張ユニットとの間でもデータ通信される。つまり、画像データ制御信号は、通信制御部１３から主制御部２１に対しても送信される。その場合、比較的大容量データを通信することが可能な、コントローラ１の第２のコネクタ１１２を介してデータ通信される。

一方、各拡張ユニットの設定データ、通信拡張ユニット４でＰＬＣ５７等とデータ交換されるデータ等を含む通信データは、比較的低速なバスを介してユニット間通信する。画像データを通信する場合に比べて帯域も狭くて足りるが、双方向通信が必要となる。

データ交換される設定データは、拡張ユニットの種類に応じて相違する。例えば、カメラ拡張ユニット２の設定データとしては、少なくとも露光時間及びゲイン値が含まれる。照明拡張ユニット３の設定データとしては、少なくとも点灯するタイミングに関するデータ、点灯時間、及び明るさを示す値が含まれる。なお、照明拡張ユニット３の設定データとして、少なくとも照明制御方式に関するデータ（少なくとも照明パターンを規定するデータ）が含まれていても良い。また、通信拡張ユニット４の設定データとしては、少なくとも宛先ＩＤ及び通信速度が含まれる。

また、通信データ制御信号は、通信データに付加されるフロー制御信号等が含まれる。さらに、ユニット同期信号は、カメラ５５に対するトリガ信号、照明５６に対するフラッシュ信号等である。ユニット状態監視信号（確認要求データ）は、各拡張ユニットが連結されているか否か、正常に機能しているか否か等の各拡張ユニットの連結状態を監視するための信号である。なお、外観検査時には、ユニット同期信号に基づいて、撮像制御部１４によるカメラ５５の撮像と、照明制御部３２による照明５６の点灯とが同期実行される。

これらのデータは、コントローラ１の第１のコネクタ１１３を介して、直接連結されている拡張ユニット及び連結されている他の拡張ユニットに対して送信される。拡張ユニットごとに対応する設定データも各拡張ユニットへ送信され、所望の設定が反映された状態で外観検査が実行される。

以上のように本実施の形態によれば、第１のコネクタ１１３は、各種の拡張ユニットと連結され、連結されている拡張ユニットの種類に応じた設定データを通信するためのコネクタであり、第２のコネクタ１１２は、撮像手段５５で生成された画像データを取り扱う拡張ユニットと連結され、画像データを通信するためのコネクタである。これにより、発熱量の比較的大きい拡張ユニットをコントローラ１の両側面に配置されることがなく、一方の側面を放熱専用として、例えばファンユニット１０１により冷却することができるので、コントローラ１の放熱効果が高まり、コントローラ１の演算処理速度を高速化することが可能となる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内であれば多種の変更、改良等が可能である。例えばファンユニット１０１は必須ではなく、ヒートシンク１１４を広く開放することにより冷却効率を高めても良い。

１ コントローラ
２ カメラ拡張ユニット
３ 照明拡張ユニット
４ 通信拡張ユニット
１０ ファン
１１、２１、３１、４１ 主制御部
１３ 通信制御部
５５ 撮像手段（カメラ）
５６ 照明
５７ ＰＬＣ
１０１ ファンユニット
１１１ 拡張ユニット連結部
１１２ 第２のコネクタ
１１３ 第１のコネクタ

Claims (8)

1. 検査対象物を撮像して画像データを生成する撮像手段と、
   該撮像手段で生成された画像データに基づいて画像処理を実行し、検査対象物の良否を判定するコントローラと
   を有する外観検査装置において、
   前記コントローラは、
   一方の側面に、冷却用ファンを内蔵するファンユニットが着脱可能に取り付けられ、又は固定されるファンユニット取付部と、
   該ファンユニット取付部が設けられた前記一方の側面と対向する他方の側面に、機能を拡張する拡張ユニットを連結することが可能な拡張ユニット連結部と
   を備え、
   該拡張ユニット連結部は、少なくとも第１のコネクタ及び第２のコネクタで構成され、
   前記第１のコネクタは、各種の拡張ユニットと連結され、連結されている拡張ユニット
   の種類に応じた設定データを通信するためのコネクタであり、
   前記第２のコネクタは、前記撮像手段で生成された画像データを取り扱う拡張ユニット
   と連結され、画像データを通信するためのコネクタであることを特徴とする外観検査装置
   。
2. 拡張ユニット同士を、データ通信することが可能に連結可能としてあり、
   前記コントローラは、前記第１のコネクタを介して、直接連結されている拡張ユニット及び連結されている他の拡張ユニットに対して、それぞれ対応する設定データを通信することを特徴とする請求項１に記載の外観検査装置。
3. 前記設定データは、少なくとも前記拡張ユニット連結部で連結されている拡張ユニットの連結状態を確認するための確認要求データを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の外観検査装置。
4. 前記拡張ユニット連結部で連結されている拡張ユニットに、少なくとも前記撮像手段を増設するためのカメラ拡張ユニットが含まれている場合、前記コントローラに前記カメラ拡張ユニットを直接連結するようにしてあることを特徴とする請求項２又は３に記載の外観検査装置。
5. 前記第１のコネクタ及び前記第２のコネクタは、雌コネクタであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の外観検査装置。
6. 前記拡張ユニット連結部で連結されている拡張ユニットは、少なくとも前記撮像手段を増設するカメラ拡張ユニット、及び照明を接続する照明拡張ユニットを含み、
   前記カメラ拡張ユニットの前記設定データは、少なくとも露光時間及びゲイン値を含み、
   前記照明拡張ユニットの前記設定データは、少なくとも点灯するタイミングに関するデータ、点灯時間、明るさを示す値、及び制御方式に関するデータを含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の外観検査装置。
7. 前記拡張ユニット連結部で連結されている拡張ユニットは、少なくとも前記撮像手段を増設するカメラ拡張ユニット、照明を接続する照明拡張ユニット、及び外部とデータ通信を行う通信拡張ユニットを含み、
   前記カメラ拡張ユニットの前記設定データは、少なくとも露光時間及びゲイン値を含み、
   前記照明拡張ユニットの前記設定データは、少なくとも点灯するタイミングに関するデータ、点灯時間、明るさを示す値、及び制御方式に関するデータを含み、
   前記通信拡張ユニットの前記設定データは、少なくとも宛先ＩＤ及び通信速度を含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の外観検査装置。
8. 検査対象物を撮像して画像データを生成する撮像手段と接続され、
   該撮像手段で生成された画像データに基づいて画像処理を実行し、検査対象物の良否を判定するコントローラにおいて、
   一方の側面に、冷却用ファンを内蔵するファンユニットが着脱可能に取り付けられ、又は固定されるファンユニット取付部と、
   該ファンユニット取付部が設けられた前記一方の側面と対向する他方の側面に、機能を拡張する拡張ユニットを連結することが可能な拡張ユニット連結部と
   を備え、
   該拡張ユニット連結部は、少なくとも第１のコネクタ及び第２のコネクタで構成され、
   前記第１のコネクタは、各種の拡張ユニットと連結され、連結されている拡張ユニット
   の種類に応じた設定データを通信するためのコネクタであり、
   前記第２のコネクタは、前記撮像手段で生成された画像データを取り扱う拡張ユニット
   と連結され、画像データを通信するためのコネクタであることを特徴とするコントローラ
   。

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