JP2017198616A - 部品検査装置および方法 - Google Patents

部品検査装置および方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2017198616A
JP2017198616A JP2016091632A JP2016091632A JP2017198616A JP 2017198616 A JP2017198616 A JP 2017198616A JP 2016091632 A JP2016091632 A JP 2016091632A JP 2016091632 A JP2016091632 A JP 2016091632A JP 2017198616 A JP2017198616 A JP 2017198616A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light beam
light
component
wire
lead wire
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016091632A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6829946B2 (ja
Inventor
▲崎▼ 友 希 男 岩
Yukio Iwasaki
▲崎▼ 友 希 男 岩
比 野 聡 日
Satoshi Hibino
比 野 聡 日
田 和 範 平
Kazunori Hirata
田 和 範 平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2016091632A priority Critical patent/JP6829946B2/ja
Application filed by Kawasaki Heavy Industries Ltd filed Critical Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority to PCT/JP2017/017094 priority patent/WO2017188454A1/ja
Priority to CN201780026277.3A priority patent/CN109073567B/zh
Priority to TW106114207A priority patent/TWI644097B/zh
Priority to US16/097,536 priority patent/US10746535B2/en
Priority to KR1020187034216A priority patent/KR20180137555A/ko
Priority to EP17789735.2A priority patent/EP3450966A4/en
Publication of JP2017198616A publication Critical patent/JP2017198616A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6829946B2 publication Critical patent/JP6829946B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/952Inspecting the exterior surface of cylindrical bodies or wires
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/20Metals
    • G01N33/204Structure thereof, e.g. crystal structure
    • G01N33/2045Defects
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08Monitoring manufacture of assemblages
    • H05K13/081Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
    • H05K13/0812Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines the monitoring devices being integrated in the mounting machine, e.g. for monitoring components, leads, component placement
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08Monitoring manufacture of assemblages
    • H05K13/081Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
    • H05K13/0813Controlling of single components prior to mounting, e.g. orientation, component geometry

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Abstract

【課題】互いに軸方向が平行で長さの異なる2つの直線状線材を有する部品について、直線状線材の曲がり等の異常を簡易な構成かつ単純な操作により検出すること。【解決手段】この部品検査装置は、2つの直線状線材9,10の配列方向が第一の投光器1の第一の光線3および第二の投光器5の第二の光線7の光軸と交差する姿勢で、正常状態にある2つの直線状線材9,10が第一の光線3および第二の光線7を遮るように移動装置で部品を移動させたときの、第一の受光器1および第二の受光器6がそれぞれ受光する第一の光線3および第二の光線7の受光量の変化に基づき、2つの直線状線材9,10の異常状態の有無を検査する。【選択図】図2

Description

本発明は、互いに軸が平行であって長さの異なる2つの直線状線材を有する部品について、直線状線材の曲がりや欠損等の異常の有無を検査するための検査装置および検査方法に関する。例えば、極性を有するリード線を備えた電気部品のリード線の曲がりや欠損等の異常の有無を検査する。
近年、ロボット等の自動機械を用いて電子部品等を組み合わせて電気製品を組み立て、製造するニーズがますます高まっている。このような電気製品等の組み立てにおいて、例えばリード線を有する電気部品を回路基板に組み込む場合には、リード線を回路基板の挿入穴にロボット等の自動機械により挿入する作業が必要となるが、リード線に曲がりや欠損等の異常があると、リード線を回路基板の挿入穴に挿入することができない。
このようなリード線の変形等の異常に対して、例えば、特許文献1においては、電子部品1のリード線のリード線認識カメラ15と、基板挿入孔認識カメラ16等を使用して、リード線等のずれ等に応じ、リード線を矯正することにより、リード線を基板の挿入孔に挿入する装置が提案されている。
また、特許文献2においては、お互いに交差する2本のビームに対して、異なる3方向から、前記2本のビームを遮るように移動して、リード線の位置を検出する装置が提案されている。
しかしながら、特許文献1に記載の装置においては、高価なカメラを使用して、高度な画像処理が必要となるなど、高価でありかつシステムが複雑となるという問題があった。また、特許文献2に記載の装置においては、2本のビームに対して、多数回の移動操作が必要となり、検出時間が長くなるため、電気製品組み立てのサイクルタイムが長くなるという問題があった。
特開平6−37492号公報 特開平6−188600号公報
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、互いに軸方向が平行であって長さの異なる2つの直線状線材を有する部品について、直線状線材の曲がりや欠損等の異常を、簡易な構成かつ単純な操作により検出できる部品検査装置および方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様は、軸方向が互いに平行であって長さの異なる2つの直線状線材を有する部品を検査するための部品検査装置であって、前記部品を保持して前記直線状線材の軸方向と略直交する方向に直線移動させるための移動装置と、正常状態にある前記2つの直線状線材のうちの短い線材の先端部の位置に第一の光線を照射するための第一の投光器と、前記第一の光線を受光するための第一の受光器と、を有する第一の光計測器と、正常状態にある前記2つの直線状線材のうちの長い線材の先端部の位置に、前記第一の光線と光軸が平行な第二の光線を照射するための第二の投光器と、前記第二の光線を受光するための第二の受光器と、を有する第二の光計測器と、を備え、前記2つの直線状線材の配列方向が前記第一の光線および前記第二の光線の光軸と交差する姿勢で、正常状態にある前記2つの直線状線材が前記第一の光線および前記第二の光線を遮るように前記部品を移動させたときの、前記第一の受光器および前記第二の受光器がそれぞれ受光する前記第一の光線および前記第二の光線の受光量の変化に基づき、前記2つの直線状線材の異常状態の有無を検査するように構成されている、ことを特徴とする。
本発明の第2の態様は、第1の態様において、前記第一の光線の照射方向と前記第二の光線の照射方向とが逆向きに設定されている、ことを特徴とする。
本発明の第3の態様は、第1または第2の態様において、前記部品を直線移動する方向における前記短い線材と前記長い線材との間隙が前記第一の光線または前記第二の光線の幅の2倍以上である、ことを特徴とする。
本発明の第4の態様は、第1乃至第3のいずれかの態様において、前記短い線材および前記長い線材のそれぞれについて、前記部品を前記2つの直線状線材が前記第一の光線および前記第二の光線を遮るように移動させたときの、前記直線状線材の先端部の最大許容変形量における前記第一の光線および前記第二の光線の受光量の減少量を限界減少量として予め求め、前記第一の光線および前記第二の光線の少なくとも1つの受光量の減少量が前記限界減少量よりも小さいときに異常と判断するように構成されている、ことを特徴とする。
本発明の第5の態様は、第1乃至第4のいずれかの態様において、前記移動装置が、前記部品を保持して組立作業を実施するためのロボットである、ことを特徴とする。
本発明の第6の態様は、第1乃至第5のいずれかの態様において、前記部品が電気部品であって、前記直線状線材が前記電気部品の極性を有するリード線である、ことを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明の第7の態様は、軸方向が互いに平行であって長さの異なる2つの直線状線材を有する部品を検査するための部品検査方法であって、前記部品を、前記直線状線材の軸方向と略直交する方向に直線移動する移動工程と、正常状態にある前記2つの直線状線材のうちの短い線材の先端部の位置に第一の光線を照射して、前記短い線材により遮られる前記第一の光線の受光量の変化を取得する第一の光計測工程と、正常状態にある前記2つの直線状線材のうちの長い線材の先端部の位置に、前記第一の光線と光軸が平行な第二の光線を照射して、前記長い線材により遮られる前記第二の光線の受光量の変化を取得する第二の光計測工程と、前記第一および第二の光計測工程によりそれぞれ取得された前記第一および第二の光線の受光量の変化に基づき、前記2つの直線状線材の異常の有無を判断する判断工程と、を備え、前記移動工程において、前記2つの直線状線材の配列方向が前記第一の光線および前記第二の光線の光軸と交差する姿勢で前記部品を移動し、前記第一および第二の光計測工程が前記移動工程と並行して実行される、ことを特徴とする。
本発明の第8の態様は、第7の態様において、前記第一の光線の照射方向と前記第二の光線の照射方向とが逆向きに設定されている、ことを特徴とする。
本発明の第9の態様は、第6または第7の態様において、前記部品を直線移動する方向における前記短い線材と前記長い線材との間隙が前記第一の光線または前記第二の光線の幅の2倍以上である、ことを特徴とする。
本発明の第10の態様は、第7乃至第9のいずれかの態様において、前記移動工程の前に、前記短い線材および前記長い線材のそれぞれについて、前記部品を前記2つの直線状線材が前記第一の光線および前記第二の光線を遮るように移動させたときの、前記直線状線材の先端部の最大許容変形量における前記第一の光線および前記第二の光線の受光量の減少量を限界減少量として予め求める限界減少量取得工程を備え、前記判断工程において、前記第一の光線および前記第二の光線の少なくとも1つの受光量の減少量が前記限界減少量よりも小さいときに異常と判断する、ことを特徴とする。
本発明の第11の態様は、第7乃至第10のいずれかの態様において、前記移動工程が、前記部品を保持して組立作業を実施するためのロボットによって実行される、ことを特徴とする。
本発明の第12の態様は、第7乃至第11のいずれかの態様において、前記部品が電気部品であって、前記直線状線材が極性を有するリード線である、ことを特徴とする。
本発明によれば、互いに軸方向が平行であって長さの異なる2つの直線状線材を有する部品について、直線状線材の曲がりや欠損等の異常を、簡易な構成かつ単純な操作により検出できる部品検査装置および方法を提供することができる。
本発明に係る部品検査装置の第一の実施形態の構成を示す概念図である。 電気部品のリード線と光線の配置との関係を示す正面図である。 第一の実施形態におけるリード線と光線の関係を示す平面図であって、(a)は、短いリード線が第一の光線を遮った状態を示し、(b)は、長いリード線が第二の光線を遮った状態を示す。 第一の実施形態におけるリード線と光線の関係を示す左側面図であって、(a)は、短いリード線が第一の光線を遮った状態を示し(図3(a)に対応するもの)、(b)は、長いリード線が第二の光線を遮った状態を示す(図3(b)に対応するもの)。 第二の実施形態におけるリード線と光線の関係を示す平面図である。 第二の実施形態におけるリード線と光線の関係を示す左側面図である。 第三の実施形態におけるリード線と光線の関係を示す平面図である。 第三の実施形態におけるリード線と光線の関係を示す左側面図である。
<第一の実施形態>
本発明に係る部品検査装置および方法の第一の実施形態について、以下、図面を参照しつつ説明する。
図1は、第一の実施形態による部品検査装置の構成を示す概念図を示す図である。図2は、第一の実施形態における電気部品11の2つのリード線(短いリード線9および長いリード線10)と2つの光線(第一の光線3および第二の光線7)との関係を示す正面図である。
本実施形態による部品検査装置15は、軸方向が互いに平行であって長さの短いリード線9と長いリード線10を有する電気部品11、例えば半導体素子や電気二重層コンデンサ等の極性を有する2つのリード線(一般に長い方が正極・アノード、短い方が負極・カソード)の曲がりや欠損等の異常の有無を検出するものである。なお、電気部品11は、少なくとも2つの長さの異なるリード線を有するものであればよい。
部品検査装置15は、手先のグリッパ12で電気部品11を短いリード線9または長いリード線10の先端を鉛直下向きの状態に保持して水平面内を直線移動させる多関節ロボット13、短いリード線9の先端部に第一の光線3を照射する第一の投光器1および第一の光線3を受光する第一の受光器2を有する第一の光計測器4、並びに長いリード線10の先端部に第二の光線7を照射する第二の投光器5および第二の光線7を受光する第二の受光器6を有する第二の光計測器8を備えている。
なお、第一の光線3および第二の光線7は、測定精度の高いレーザ光を使用するが、レーザ光に限らず、LED光などであってもよい。
部品検査装置15に隣接して作業テーブル14が設けられており、作業テーブル14上で多関節ロボット等の自動機械によって電気部品等の組立作業が行われる。
図3は、第一の実施形態におけるリード線(短いリード線9および長いリード線10)と光線(第一の光線3および第二の光線7)との関係を示す平面図であって、(a)は、短いリード線9が第一の光線3を遮った状態を示し、(b)は、長いリード線10が第二の光線7を遮った状態を示している。また、図4は、第一の実施形態におけるリード線(短いリード線9および長いリード線10)と光線(第一の光線3および第二の光線7)との関係を示す左側面図であって、(a)は、短いリード線9が第一の光線3を遮った状態を示し(図3(a)に対応)、(b)は、長いリード線10が第二の光線7を遮った状態を示している(図3(b)に対応)。
第一の光線3および第二の光線7の光軸は、互いに平行であり、電気部品11は、短いリード線9および長いリード線10の配列方向20が、第一の光線3および第二の光線7の光軸の方向と交差する姿勢で移動方向21に沿って水平移動される(図3(a)および(b)参照)。
短いリード線9および長いリード線10の曲がりや欠損等の異常の有無の検出は、短いリード線9および長いリード線10の先端部が、それぞれ第一の光線3および第二の光線7を遮るように、電気部品11を水平移動させることにより取得した、第一の受光器2および第二の受光器6が受光する第一の光線3および第二の光線7の受光量の変化に基づき行う。
例えば、長いリード線10が大きく曲がりまたは欠損して第二の光線7を遮ることがなければ、電気部品11を移動しても第二の受光器6が受光する第二の光線の受光量の変化がないため、曲がりや欠損による異常を検出できる。
また、長いリード線10の曲がりが小さくても、所定の大きさ以上の曲がりがあれば、長いリード線10の先端部による第二の光線の遮光量が小さくなり、第二の受光器6が受光する第二の光線の受光量の変化(減少量)が小さいため、曲がりの大きさの増加または減少に応じて第二の光線7の受光量がそれぞれ減少または増加する。
したがって、第一の光線3または第二の光線7の受光量の減少量に基づき、短いリード線9または長いリード線10の曲がりの大きさの推定が可能であることから、第一の光線3または第二の光線7の受光量の減少量に基づき、短いリード線9または長いリード線10の異常の有無を判断することができる。
なお、リード線9、10の曲がりの大きさを高精度に検出するためには、第一の光線3および第二の光線7を、リード線9、10の先端に近い位置に照射することが好ましいことから、短いリード線9における第一の光線3を照射する先端部の位置を、短いリード線9の先端からの距離が短いリード線6の直径以下の範囲とし、長いリード線10における第二の光線7を照射する先端部の位置を、長いリード線10の先端からの距離が長いリード線10の直径以下の範囲とする。
また、短いリード線9および長いリード線10の曲がりや欠損等の異常の有無の検出は、多関節ロボット13により、水平面内において、短いリード線9および長いリード線10の配列方向20が第一の光線3および第二の光線7の光軸の方向と交差する姿勢で、電気部品11を予め設定された移動開始位置から所定の速度で直線移動させて行う。
このため、短いリード線9および長いリード線10が、それぞれ第一の光線3および第二の光線7を遮る時点が異なる(図3、4参照)。これにより、例えば、短いリード線9が第一の光線3を通過する(遮る)時点では、長いリード線10は第一の光線を遮る位置にはないので、短いリード線9に異常があり、長いリード線10が正常であった場合に、第一の光線3が長いリード線10により遮られることはなく、短いリード線9の異常について誤判断することはない。
なお、図3においては、第一の光線3は第二の光線7より紙面の上方に配置され、電気部品11の移動開始位置は、第一の光線3より紙面上方であって、電気部品11は紙面下方に向けて直線移動するように設定されているが、これとは逆に、図3において、第一の光線3と第二の光線7の配置は同一として、電気部品11の移動開始位置を、第一の光線7より紙面下方として、電気部品11を紙面上方に向けて直線移動するように設定してもよい。これを図4で説明すれば、図4では電気部品11が、紙面左方から右方へ移動するように設定されているが、前記に対応して、紙面右方から左方へ移動するように設定してもよい。
また、水平面内において、短いリード線9および長いリード線10の配列方向20が第一の光線3および第二の光線7の光軸の方向と交差する状態であっても、交差する角度が小さいと、例えば、第一の光線3が、短いリード線9および長いリード線10により遮断される状態の識別が不十分となる可能性がある。
したがって、異常検出の精度を高めるために、交差角度を所定の大きさ以上にすることが好ましい。このため、第一の実施形態においては、前記部品を直線移動する方向における短いリード線9と長いリード線10との間隙が第一の光線3の幅(光軸に垂直な断面における光線の水平方向の長さ)の2倍以上であるように設定している。例えば、上述の交差角度は45°に設定される。
また、本実施形態においては、第一の光線3と第二の光線7の照射方向を反対方向に設定している。これは、第一の光線3と第二の光線7の離間距離が短く、かつ第一の光線3と第二の光線7の照射方向を同一にした場合に、例えば、光線の拡散等により第一の光線3の一部を第二の受光部6が受光して(或いは逆に第二の光線7の一部を第一の受光部が受光して)、受光量の誤差等を生じることを防止するためである。ただし、そのような誤差を発生することがない場合には、第一の光線3と第二の光線7の照射方向を同一方向に設定してもよい。
次に、部品検査装置15を使用して、電気部品11の短いリード線9および長いリード線10の異常を検出する方法について説明する。
(1)リード線(短いリード線9および長いリード線10)についての異常と判断される曲がりや欠損等に対応する受光器(第一の受光器2および第二の受光器6)の受光量の変化量(減少量)を計算・解析的または実験的に求める。
例えば、短いリード線9が大きく変形していれば、第一の光線3が、短いリード線9により遮られることはないので、第一の受光器6が受光する受光量の変化(減少)はない。また、短いリード線9が少しの変形であれば、第一の光線3は短いリード線9の先端部により一部遮光されるが、遮光量は、短いリード線9が正常の場合に比べて少ないので、第一の受光器6が受光する受光量の変化(減少量)は、短いリード線9が正常の場合に比べて少ない。
したがって、電気部品11を回路基板等に組み込む際にリード線の先端部に許容される変形量に対応する受光器が受光する受光量の減少量(以下「限界減少量」という。)を計算・解析または実験により求める。
これにより、短いリード線9および長いリード線10の各先端部がそれぞれ第一の光線3および第二の光線7を通過する際に、それぞれ第一の受光器2および第二の受光器5が受光する受光量の減少量が、限界減少量より小さければ、そのリード線は、許容値以上の変形(異常)があると判断される。
なお、前記のとおり、短いリード線9および長いリード線10の配列方向20が第一の光線3または第二の光線7の光軸と交差する姿勢で、電気部品11を移動させるため、短いリード線9が第一の光線3を通過する時点で、同時に長いリード線10が第一の光線3を通過することはなく、短いリード線9が大きく変形していても、第一の光線3が長いリード線10により遮光されることによる誤判断をされることはない。
(2)短いリード線9および長いリード線10をそれぞれ第一の光線3および第二の光線7を遮光するように電気部品11を水平面内に直線移動させて、第一の受光器2および第二の受光器6の受光する受光量の変化(減少量)を取得する。
電気部品11の直線移動は、多関節ロボット13により行い、予め設定した移動開始位置および移動終了位置の間を予め設定した速度で動作させることにより実行する。
また、電気部品11の移動は、短いリード線9および長いリード線10の配列方向20が第一の光線3または第二の光線7の光軸方向と交差する姿勢で実行する。これにより、第一の光線3および第二の光線7が、それぞれ同時に短いリード線9および長いリード線10を遮光するように通過することはない。
(3)前記(2)により取得された、第一の受光器2および第二の受光器6の受光量の減少量について、前記(1)により求めたそれぞれの限界減少量と比較する。
比較の結果、第一の受光器2および第二の受光器6の少くとも一つの受光量の減少量が限界減少量より小さければ、電気部品11のリード線に異常ありと判断する。なお、受光量の減少量、限界減少量は、受光した光強度自体の減少量に限らず、リード線が正常な場合の光強度との相対値や相対割合、相対減少値や相対減少割合等を含む。
なお、前記の方法により、いずれのリード線も異常なしと判断された電気部品11は、多関節ロボット13により、作業テーブル14上で、回路基板や電気製品等に組み込まれる。
本実施形態による部品検査装置および方法は、第一の光計測器4および第二の光計測器8として、それぞれ光強度等を取得する単純な第一の受光器2および第二の受光器6を使用した簡易な構成により、単純な直線移動動作のみでリード線の異常の有無を、短時間で検出することができるという効果を有する。
なお、第一の実施形態における以上の説明においては、説明の便宜および理解の容易等のために、2つのリード線の軸方向を鉛直下向きにした状態にある電気部品11を、リード線の軸方向と直交する方向である水平面内で直線移動させてリード線の異常の有無を検出することとし、さらにシステムの簡素化等のため水平面内の電気部品11の移動を多関節ロボットにより行うこととした。
しかし、2つのリード線の軸は鉛直下向きに限定されるものではなく、任意の方向に向けた状態にある電気部品11を、リード線の軸方向と直交する平面内で直線移動させてリード線の異常の有無を検出することができることは、前記の検出原理からいうまでもなく、その場合には、電気部品11の直交平面内の移動は、例えば6軸の多関節ロボットを使用して行うことができる。この場合には、上述の第一実施形態における説明において、例えば「リード線を鉛直下向き」は「リード線の先端を任意の方向」と、「水平面内を直線移動」は「リード線の軸方向に対して垂直な平面内を直線移動」とと読み替えることができる。なお、このことは、後述する第二または第三の実施形態においても同様である。
なお、上述の第一の実施形態および後述する第二、第三の実施形態において使用するロボットとしては、垂直多関節ロボットや水平多関節ロボットなど、各種のロボットを使用することができ、ロボットの形態は特に限定されない。
<第二の実施形態>
本発明に係る部品検査装置および方法の第二の実施形態について、以下、図面を参照しつつ説明する。なお、以下においては、第一の実施形態と異なる事項について中心に説明し、特に説明しない事項については、矛盾等がない限り、第一の実施形態と同様である。
図5は、第二の実施形態におけるリード線と光線(第一の光線3および第二の光線7)との関係を示す平面図であり、図6は、第二の実施形態におけるリード線と光線(第一の光線3および第二の光線7)との関係を示す左側面図である。
電気部品11が水平断面において直線移動するとき、第一の実施形態においては、短いリード線9および長いリード線10がそれぞれ第一の光線3および第二の光線9を遮る時点が異なるが、第二の実施形態においては、短いリード線9および長いリード線10がそれぞれ第一の光線3および第二の光線9を遮る時点がほぼ同一の時点となるように、水平断面における第一の光線3と第二の光線7との距離および第一の光線3または第二の光線7の中心軸方向に対するリード線9とリード線10の配列方向20の交差角度を設定している。
これにより、リード線9およびリード線10によりそれぞれ遮光される第一の光線3および第二の光線7の光量変化をほぼ同時に取得でき、また、水平移動距離も少なくなるため、リード線の異常検出に要する時間の短縮を図ることができる。
なお、電気部品11は、図5において、紙面上方から紙面下方に向けて直線移動(図6においては、紙面左方から紙面右方へ向けて移動)するように設定されているが、これとは逆に、図5において、第一の光線3と第二の光線7の配置は同一として、電気部品11を紙面下方から紙面上方に向けて直線移動(図6においては、電気部品11を紙面右方から左方へ移動)するように設定してもよい。
次に、部品検査装置15を使用して、電気部品11の短いリード線9および長いリード線10の異常を検出する方法について説明する。
(1)リード線(短いリード線9および長いリード線10)についての異常と判断される曲がり等に対応する受光器(第一の受光器2および第二の受光器6)の受光量の変化量(減少量)を計算・解析または実験により求める。
なお、短いリード線9および長いリード線10の配列方向20は、第一の光線3または第二の光線7の照射方向と交差する方向に配置されているため、第一の光線3は、短いリード線9および長いリード線10を同時に通過することはない。このため、短いリード線9が大きく変形していても、第一の光線3が長いリード線10により遮光されることによる誤判断をされることはない。
(2)短いリード線9および長いリード線10をそれぞれ第一の光線3および第二の光線7を遮光するように電気部品11を水平面内に直線移動し、第一の受光器2および第二の受光器6の受光する受光量の変化(減少量)を取得する。
(3)前記(2)により取得された、第一の受光器2および第二の受光器6の受光量の減少量について、前記(1)により求められたそれぞれの限界減少量と比較し、第一の受光器2および第二の受光器6の少なくとも一つの受光量の減少量が限界減少量より小さければ、電気部品11のリード線に異常ありと判断する。
<第三の実施形態>
本発明に係る検査装置の第三の実施形態について、以下、図面を参照しつつ説明する。なお、以下においては、第一または第二の実施形態と異なる事項について中心に説明し、特に説明しない事項については、矛盾等がない限り、第一または第二の実施形態と同様である。
図7は、第三の実施形態におけるリード線(短いリード線9および長いリード線10)と光線(第一の光線3および第二の光線7)の関係を示す平面図であり、図8は、第三の実施形態におけるリード線(短いリード線9および長いリード線10)と光線(第一の光線3および第二の光線7)の関係を示す左側面図である。
第一および第二の実施形態においては、第二の光線7は第一の光線3の斜め下方に配置されているのに対して(図4、図6参照)、第三の実施形態においては、第二の光線7は第一の光線3の鉛直下方に配置されている(図8参照)。
このように第二の光線7が第一の光線3の鉛直下方に配置されていても、短いリード線9および長いリード線10の配列方向20が第一の光線3または第二の光線7の照射方向と交差する姿勢で電気部品11が移動するため(図7参照)、第一の光線3は、短いリード線9および長いリード線10を同時に通過することはない。このため、短いリード線9が大きく変形していても、第一の光線3が長いリード線10により遮光されることによる誤判断をされることはない。
第三の実施形態における部品検査装置15を使用して電気部品11の短いリード線9および長いリード線10の異常の検出方法については、基本的に第一または第二の実施形態と同様である。
1 第一の投光器
2 第一の受光器
3 第一の光線
4 第一の光計測器
5 第二の投光器
6 第二の受光器
7 第二の光線
8 第二の光計測器
9 短いリード線
10 長いリード線
11 電気部品
12 グリッパ
13 多関節ロボット
14 作業テーブル
15 部品検査装置
20 配列方向
21 電気部品の移動方向

Claims (12)

  1. 軸方向が互いに平行であって長さの異なる2つの直線状線材を有する部品を検査するための部品検査装置であって、
    前記部品を保持して前記直線状線材の軸方向と略直交する方向に直線移動させるための移動装置と、
    正常状態にある前記2つの直線状線材のうちの短い線材の先端部の位置に第一の光線を照射するための第一の投光器と、前記第一の光線を受光するための第一の受光器と、を有する第一の光計測器と、
    正常状態にある前記2つの直線状線材のうちの長い線材の先端部の位置に、前記第一の光線と光軸が平行な第二の光線を照射するための第二の投光器と、前記第二の光線を受光するための第二の受光器と、を有する第二の光計測器と、
    を備え、
    前記2つの直線状線材の配列方向が前記第一の光線および前記第二の光線の光軸と交差する姿勢で、正常状態にある前記2つの直線状線材が前記第一の光線および前記第二の光線を遮るように前記部品を移動させたときの、前記第一の受光器および前記第二の受光器がそれぞれ受光する前記第一の光線および前記第二の光線の受光量の変化に基づき、前記2つの直線状線材の異常状態の有無を検査するように構成されている、部品検査装置。
  2. 前記第一の光線の照射方向と前記第二の光線の照射方向とが逆向きに設定されている、請求項1記載の部品検査装置。
  3. 前記部品を直線移動する方向における前記短い線材と前記長い線材との間隙が前記第一の光線または前記第二の光線の幅の2倍以上である、請求項1または2に記載の部品検査装置。
  4. 前記短い線材および前記長い線材のそれぞれについて、前記部品を前記2つの直線状線材が前記第一の光線および前記第二の光線を遮るように移動させたときの、前記直線状線材の先端部の最大許容変形量における前記第一の光線および前記第二の光線の受光量の減少量を限界減少量として予め求め、
    前記第一の光線および前記第二の光線の少なくとも1つの受光量の減少量が前記限界減少量よりも小さいときに異常と判断するように構成されている、請求項1ないし3のいずれか一項に記載の部品検査装置。
  5. 前記移動装置が、前記部品を保持して組立作業を実施するためのロボットである、請求項1ないし4のいずれか一項に記載の部品検査装置。
  6. 前記部品が電気部品であって、前記直線状線材が前記電気部品の極性を有するリード線である、請求項1ないし5のいずれか一項に記載の部品検査装置。
  7. 軸方向が互いに平行であって長さの異なる2つの直線状線材を有する部品を検査するための部品検査方法であって、
    前記部品を、前記直線状線材の軸方向と略直交する方向に直線移動する移動工程と、
    正常状態にある前記2つの直線状線材のうちの短い線材の先端部の位置に第一の光線を照射して、前記短い線材により遮られる前記第一の光線の受光量の変化を取得する第一の光計測工程と、
    正常状態にある前記2つの直線状線材のうちの長い線材の先端部の位置に、前記第一の光線と光軸が平行な第二の光線を照射して、前記長い線材により遮られる前記第二の光線の受光量の変化を取得する第二の光計測工程と、
    前記第一および第二の光計測工程によりそれぞれ取得された前記第一および第二の光線の受光量の変化に基づき、前記2つの直線状線材の異常の有無を判断する判断工程と、を備え、
    前記移動工程において、前記2つの直線状線材の配列方向が前記第一の光線および前記第二の光線の光軸と交差する姿勢で前記部品を移動し、
    前記第一および第二の光計測工程が前記移動工程と並行して実行される、部品検査方法。
  8. 前記第一の光線の照射方向と前記第二の光線の照射方向とが逆向きに設定されている、請求項7記載の部品検査方法。
  9. 前記部品を直線移動する方向における前記短い線材と前記長い線材との間隙が前記第一の光線または前記第二の光線の幅の2倍以上である、請求項7または8に記載の部品検査方法。
  10. 前記移動工程の前に、前記短い線材および前記長い線材のそれぞれについて、前記部品を前記2つの直線状線材が前記第一の光線および前記第二の光線を遮るように移動させたときの、前記直線状線材の先端部の最大許容変形量における前記第一の光線および前記第二の光線の受光量の減少量を限界減少量として予め求める限界減少量取得工程を備え、
    前記判断工程において、前記第一の光線および前記第二の光線の少なくとも1つの受光量の減少量が前記限界減少量よりも小さいときに異常と判断する、請求項7ないし9のいずれか一項に記載の部品検査方法。
  11. 前記移動工程が、前記部品を保持して組立作業を実施するためのロボットによって実行される、請求項7ないし10のいずれか一項に記載の部品検査方法。
  12. 前記部品が電気部品であって、前記直線状線材が極性を有するリード線である、請求項7ないし11のいずれか一項に記載の部品検査方法。
JP2016091632A 2016-04-28 2016-04-28 部品検査装置および方法 Active JP6829946B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016091632A JP6829946B2 (ja) 2016-04-28 2016-04-28 部品検査装置および方法
CN201780026277.3A CN109073567B (zh) 2016-04-28 2017-04-28 零件检查装置及方法
TW106114207A TWI644097B (zh) 2016-04-28 2017-04-28 Parts inspection device and method
US16/097,536 US10746535B2 (en) 2016-04-28 2017-04-28 Inspecting device and method for component with two wires
PCT/JP2017/017094 WO2017188454A1 (ja) 2016-04-28 2017-04-28 部品検査装置および方法
KR1020187034216A KR20180137555A (ko) 2016-04-28 2017-04-28 부품 검사 장치 및 방법
EP17789735.2A EP3450966A4 (en) 2016-04-28 2017-04-28 COMPONENT INSPECTION DEVICE AND METHOD

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016091632A JP6829946B2 (ja) 2016-04-28 2016-04-28 部品検査装置および方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017198616A true JP2017198616A (ja) 2017-11-02
JP6829946B2 JP6829946B2 (ja) 2021-02-17

Family

ID=60160789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016091632A Active JP6829946B2 (ja) 2016-04-28 2016-04-28 部品検査装置および方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10746535B2 (ja)
EP (1) EP3450966A4 (ja)
JP (1) JP6829946B2 (ja)
KR (1) KR20180137555A (ja)
CN (1) CN109073567B (ja)
TW (1) TWI644097B (ja)
WO (1) WO2017188454A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6855597B2 (ja) * 2018-01-10 2021-04-07 株式会社Fuji 作業機、及び極性の判定方法
JP7339729B2 (ja) * 2018-05-31 2023-09-06 川崎重工業株式会社 ロボット
KR20200011352A (ko) * 2018-07-24 2020-02-03 (주)테크윙 전자부품 처리장비용 촬영장치
CN114158249B (zh) * 2020-09-08 2024-04-26 台达电子工业股份有限公司 自动插件设备

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3956629A (en) * 1975-06-09 1976-05-11 Inex, Inc. Inspection method and apparatus
JPS56124001A (en) * 1980-03-05 1981-09-29 Hitachi Ltd Measuring method for position of tip of lead wire of electronic component
JPS56143902A (en) * 1980-04-09 1981-11-10 Far East Eng Kk Method and apparatus for discriminating long and short length of lead wire of capacitor
US4553843A (en) * 1981-08-03 1985-11-19 Micro Component Technology, Inc. Apparatus for determining the alignment of leads on a body
JPS60160137A (ja) * 1984-01-30 1985-08-21 Nec Kyushu Ltd リ−ド曲り検出方法
JPS6165105A (ja) * 1984-09-05 1986-04-03 Mitsubishi Electric Corp Icリ−ド曲り検出装置
US4598456A (en) * 1984-10-19 1986-07-08 Westinghouse Electric Corp. Assembly system for electronic circuit boards
US4696047A (en) * 1985-02-28 1987-09-22 Texas Instruments Incorporated Apparatus for automatically inspecting electrical connecting pins
JPH0731047B2 (ja) * 1985-04-09 1995-04-10 松下電器産業株式会社 電子部品リード検査方法
JPS61289692A (ja) * 1985-06-18 1986-12-19 松下電器産業株式会社 部品姿勢検出装置
US4705081A (en) * 1986-02-21 1987-11-10 Hewlett-Packard Company System for sensing and forming objects such as leads of electronic components
US4821157A (en) * 1986-02-21 1989-04-11 Hewlett-Packard Co. System for sensing and forming objects such as leads of electronic components
US4728195A (en) * 1986-03-19 1988-03-01 Cognex Corporation Method for imaging printed circuit board component leads
JPH071778B2 (ja) * 1986-09-16 1995-01-11 松下電子工業株式会社 Icリ−ド認識装置
JPS63102334A (ja) * 1986-10-20 1988-05-07 Seiko Epson Corp 半導体リ−ド検査装置
JP2726911B2 (ja) * 1989-04-28 1998-03-11 一路 木村 Icリードの曲り検出方法
DE3929478A1 (de) * 1989-09-05 1990-02-01 Siemens Ag Verfahren zum vermessen von anschlussdraehten elektronischer bauelemente
US5030839A (en) 1989-12-13 1991-07-09 North American Philips Corporation Method and apparatus for measuring body to lead tolerances of very odd components
JPH0682733B2 (ja) * 1990-02-01 1994-10-19 ダックエンジニアリング株式会社 リード検査方法
JPH0471104U (ja) * 1990-10-31 1992-06-24
JPH04196455A (ja) * 1990-11-28 1992-07-16 Sanyo Silicon Denshi Kk 電子部品のリード曲り検査装置
US5309223A (en) * 1991-06-25 1994-05-03 Cyberoptics Corporation Laser-based semiconductor lead measurement system
JPH0637492A (ja) 1992-07-15 1994-02-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品挿入装置
US5648853A (en) * 1993-12-09 1997-07-15 Robotic Vision Systems, Inc. System for inspecting pin grid arrays
US6118538A (en) * 1995-01-13 2000-09-12 Cyberoptics Corporation Method and apparatus for electronic component lead measurement using light based sensors on a component placement machine
US6128074A (en) * 1997-06-26 2000-10-03 Advanced Micro Devices, Inc. Method and apparatus for inspection of pin grid array packages for bent leads
US6222629B1 (en) * 1999-06-10 2001-04-24 Pmj Automec Oyj Procedure and system for inspecting a component with leads to determine its fitness for assembly
US6229608B1 (en) * 1999-06-10 2001-05-08 Pmj Automec Oyj Procedure and system for inspecting a component with leads to determine its fitness for assembly
US6738504B1 (en) * 1999-08-27 2004-05-18 Shinko Electric Industries Co., Ltd Inspection apparatus for semiconductor device and parts mounter using same
US7719696B1 (en) * 2004-03-24 2010-05-18 Justin Co., Ltd. Position-detecting mechanism and position-detecting sensor
US7539338B2 (en) * 2004-06-01 2009-05-26 Panasonic Corporation Bump inspection apparatus and method for IC component, bump forming method for IC component, and mounting method for IC component
KR20060097250A (ko) * 2005-03-04 2006-09-14 아주하이텍(주) 자동 광학 검사 시스템 및 방법
JP2008032669A (ja) * 2006-07-27 2008-02-14 Oputouea Kk 光走査式平面外観検査装置
JP2008209308A (ja) * 2007-02-27 2008-09-11 Sharp Corp リード端子検査方法およびリード端子検査装置
DE102007054454B4 (de) * 2007-11-13 2010-08-26 Tyco Electronics Amp Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Bestücken von Leiterplatten mit Kontaktstiften
JPWO2010117004A1 (ja) * 2009-04-09 2012-10-18 旭硝子株式会社 光透過性板状物のリーム検出方法
CN104215638A (zh) * 2013-06-03 2014-12-17 英业达科技有限公司 针脚弯曲检测方法
US9555549B2 (en) * 2013-10-31 2017-01-31 Seiko Epson Corporation Control device, robot, robot system, and control method
JP6224727B2 (ja) * 2013-11-13 2017-11-01 ヤマハ発動機株式会社 部品撮像装置及びこれを用いた表面実装機
JP7397564B2 (ja) * 2017-06-06 2023-12-13 川崎重工業株式会社 リード線の挿入方法

Also Published As

Publication number Publication date
TWI644097B (zh) 2018-12-11
EP3450966A1 (en) 2019-03-06
US20190154436A1 (en) 2019-05-23
US10746535B2 (en) 2020-08-18
WO2017188454A1 (ja) 2017-11-02
CN109073567B (zh) 2022-08-16
KR20180137555A (ko) 2018-12-27
TW201741653A (zh) 2017-12-01
CN109073567A (zh) 2018-12-21
JP6829946B2 (ja) 2021-02-17
EP3450966A4 (en) 2019-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017188454A1 (ja) 部品検査装置および方法
CN108627512B (zh) 三维检测装置以及用于三维检测的方法
WO2017002369A1 (ja) 電子部品搬送装置および電子部品検査装置
CN107045151B (zh) 电子部件装载状态检测装置
JP2008209308A (ja) リード端子検査方法およびリード端子検査装置
WO2021079541A1 (ja) 外観検査装置及び、不良検査方法
WO2021079543A1 (ja) 外観検査装置及び外観検査方法
WO2020217970A1 (ja) ワイヤ形状測定装置及びワイヤ三次元画像生成方法並びにワイヤ形状測定方法
JP6093786B2 (ja) 検査システム及び検査システムの制御方法
JP4189111B2 (ja) 表面実装部品装着機および表面実装部品装着機における電子部品検出方法
JPH0380600A (ja) 電子部品検査装置
KR0147319B1 (ko) 전자총 비드 마운트의 아일렛 편심 자동 검사 장치와 방법
KR20220108653A (ko) 표면실장형 커넥터의 제조방법 및 표면실장형 커넥터의 제조장치
JP5999670B1 (ja) 電子デバイス装着検査装置
JP6507067B2 (ja) 計測方法、計測装置及びこれを用いた製造方法
KR101360289B1 (ko) 공구의 깊이 방향의 이동 위치 측정 방법
JP2017223470A (ja) 溶接部検査方法
Vutetakis Jr Replacement of human operator with vision-guided robot for electronic component pick-and-place work cell
CN117516370A (zh) 共聚焦测量装置、应用其的流水线及产品尺寸测量方法
JP2004061460A (ja) 電子部品の外部リード形状検査装置
JP5068776B2 (ja) Icリードフレームのリード検査方法及びその装置
JP2010092902A (ja) チップ部品の吸着姿勢判定方法および装置
JPH01202608A (ja) Icのリード曲がり検査装置
Kusano et al. Defect detection of electronic devices by single stereo vision
JPS61233311A (ja) 電子部品の形状検査装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190407

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200214

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200622

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20200821

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20201225

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210125

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6829946

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250