JP3352025B2 - 微小物体の検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、微小球のような微
小な物体の外観形状、欠陥、真円度等を検査して選別す
る検査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、多量の微小球のような微小物体の
外観形状、欠陥、真円度等を検査する方法としては重量
差、外径寸法差、転がり速度差等によって機械的に選別
する方法がある。また、高精度な方法としては、物体を
一個ずつ顕微鏡等により目視検査を行って選別する方法
がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の機械的な選別方法は、高精度の分離選別精度
が不十分であり、また、外観の傷等の欠陥を検出するこ
とができない。また、高精度な方法としての一個ずつ顕
微鏡で目視検査して選別する方法は時間と手間がかか
り、検査効率の悪い検査選別方法で、多量の微小球等の
微小物体の検査には不向きである。

【０００４】従って、本発明の目的は、このような従来
における問題点を解決するために、多量の微小球等の物
体を連続して検査することができる微小物体の検査方法
および検査装置を提供することにある。

【０００５】

【０００６】

【０００７】

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の微小物体の検査装置は、水平な固定支持
部材と、該固定支持部材の周りに回転可能に支持され、
外周面に被検査体の微小物体を吸着する孔が整列して設
けられた回転円筒体と、被検査体を供給するよう前記回
転円筒体の下方に設けられた供給装置と、前記回転円筒
体の側方に設けられた画像検査装置と、前記回転円筒体
の上方に設けられた不良の被検査体を排出除去する排出
装置と、検査された良品の被検査体を回収する回収装置
とを有し、前記回転円筒体は、外周面が透明または半透
明な材料で作られた中空構造を成し、かつ前記回転円筒
体の内部に真空解除部分が在り、画像検査装置に対向し
て内部に照明装置が設けられていることを特徴とする。

【０００９】

【００１０】また、本発明の微小物体の検査装置は、前
記孔が回転円筒体の外周面に等間隔に複数列に配列され
たことを特徴とする。

【００１１】更に、本発明の微小物体の検査装置は、前
記固定支持部材が中空で、各種部材が導入できるようさ
れていることを特徴とする。

【００１２】このような本発明の微小球のような微小物
体の検査装置は、微小球のような被検査体を回転する回
転円筒体によって多量に高速で処理して精度良く検査す
ることができ、高速で精度の高い選別処理が可能となる
と共に、連続して自動的に選別処理することが可能とな
り、経済的な効果を期待することができ、検査装置にお
ける摺動部分等が少なく、故障のない簡単な構成に形成
できる微小物体の検査装置を得ることができる。

【００１３】本発明の他の目的や特徴および利点は以下
の添付図面に沿っての詳細な説明から明らかになろう。

【００１４】

【発明の実施の形態】［実施例］ 図面の図１乃至図３には本発明の微小球のような微小物
体の検査装置の一例が示されており、図示されるよう
に、本発明における微小球のような微小物体の検査装置
１は、水平な固定支持部材２と、この固定支持部材２の
周りに回転可能に支持された回転円筒体３と、回転円筒
体３の下方に設けられた検査すべき被検査体Ａを供給す
る供給装置６と、回転円筒体３の側方に設けられた画像
検査装置７と、画像検査装置７に対向して回転円筒体３
内に設けられた照明装置８と、回転円筒体３の上方に設
けられた不良の被検査体Ａ’を排出除去する排出装置９
と、回転円筒体３の他の側方に設けられた検査済みの良
品の被検査体Ａを回収する回収装置１０とから主に構成
されている。

【００１５】本発明の微小物体の検査装置１において、
固定支持部材２はパイプのような中空の管状部材から作
られて水平方向に固定支持され、真空ポンプのような適
宜な真空源に接続される真空吸引パイプや真空ブレーク
用パイプを導入できると共に、照明装置８のための照明
用電源ケーブル等が導入できるよう設けられている。

【００１６】回転円筒体３は、透明または半透明の樹脂
やガラス等から成形して作られたり、或いは透明または
半透明の適宜な円筒状材料から切り出して作られた円筒
壁部材１１と、この円筒壁部材１１の両側面に夫々取付
けられた側板１２とから中空構造に作られ、平面軸受の
ようなベアリング５によって固定支持部材２に回転可能
に支持され、一方の側板１１に隣接してタイミングベル
ト用のプーリー１３が設けられており、モータのような
適宜な原動機によって回転駆動されるようになってい
る。

【００１７】更に、この回転円筒体３の外周面、すなわ
ち円筒壁部材１１の外周面には、全周に亙って縦および
横方向にに等間隔に複数列に多数の微小な孔４が円筒壁
部材１１を貫通して設けられている。これらの孔４は図
示実施例では４列に設けられているが、必要に応じて任
意な数の列に配置することができるし、孔４と孔４の間
の間隔を、所要する任意の間隔をもって設けることがで
きる。また、孔４は、回転円筒体３の円筒壁部材１１に
外周面に対してほぼ垂直な方向、すなわち回転円筒体３
の中央軸心に対して放射方向、に真っ直ぐな孔として穿
設できるし、或いはまた、図４に示されるように、孔口
４ａを皿座ぐり加工して台形断面形状に形成することも
できる。このように、孔４の孔口４ａが台形断面形状に
形成されると、微小な球状の被検査体Ａを吸着する場合
に、微小な被検査体Ａに対して比較的大きな吸着面積を
もって吸着できるので、吸着が容易に、かつ確実になっ
て一層好適である。勿論、孔４と孔口４ａの形状や大き
さ、或いは隣接の孔４との間隔、または孔４の列の数等
は、検査されるべき被検査体Ａである球の大きさや検査
装置１の処理能力等によって適宜決められるものであ
る。

【００１８】また、これらの孔４は、中空構造の回転円
筒体３の、外周面を形成する円筒壁部材１１を貫通して
内部に連通し、中空の固定支持部材２から導入された真
空吸入パイプを介して真空ポンプ等の真空源に接続され
ており、孔４において被検査体Ａを真空吸着できること
を可能にしている。更に、回転円筒体３内には後述する
ように第１真空ブレーク部１４と第２真空ブレーク１５
とが設けられており、第１真空ブレーク部１４において
真空状態が解除されて回転円筒体３の孔４に吸着された
被検査体Ａの内、不良選別された不合格の不良品である
被検査体Ａ′が排出装置９によって吸引されて排出除去
されるようになっている。

【００１９】供給装置６は、溝１７が形成された樋状の
供給フィーダー１６から成り、供給フィーダー１６の一
端に設けられたホッパー（図示しない）に投入された被
検査体Ａが順次供給フィーダー１６に沿って回転円筒体
３の方に送られて、供給フィーダー１６の先端部におい
て回転円筒体３の孔４に吸引吸着され、回転する回転円
筒体３によって搬送される。

【００２０】画像検査装置７は回転円筒体３の一方の側
に設けられており、回転円筒体３の孔４に吸着された被
検査体Ａを検査のために画像処理するよう、例えば電荷
結合素子（ＣＣＤ）カメラが用いられており、当該位置
の被検査体Ａがこの画像検査装置７であるＣＣＤカメラ
によって順次撮像されて、次の不良被検査体排出用の排
出装置９への移動中に、ＣＣＤカメラによって撮像され
た画像処理によって被検査体Ａの良、不良の判別が行わ
れて選別されるものである。また、画像検査装置７はＣ
ＣＤカメラのほかに他の同ような装置を用いることがで
きることは勿論である。

【００２１】この画像検査装置７による画像処理を行う
ために、画像検査装置７と対向して回転円筒体３の内部
には照明装置８が設けられており、適宜な光源が照明装
置８として用いられている。また、この照明装置８の電
力供給用ケーブル等は中空の固定支持部材２を通って導
かれて外部の電源に接続される。あるいは、照明装置８
を小型にするために、光ファイバーケーブルを利用し
て、外部の光源から固定支持部材２を介して照明装置８
に光を導くこともできる。

【００２２】排出装置９は回転円筒体３の上方に設けら
れており、画像検査装置７によって画像処理されて選別
された不良の被検査体Ａ′を真空吸引して排出除去する
よう構成されている。更に、この排出装置９に対向して
回転円筒体３内に第１真空ブレーク部１４が固定して設
けられている。第１真空ブレーク部１４は、回転円筒体
３内の真空作用をブレークするよう、すなわち真空作用
を解除するよう作用すべく区画された部分で、この部分
で真空作用を解除停止して、同時に排出装置９によって
吸引による排出作用を行うことによって、この第１真空
ブレーク部１４に位置された不良の被検査体Ａ′が排出
装置９によって外部に排出除去されるようになる。

【００２３】従って、画像検査装置７によって検査され
て不良品と判定された不良の被検査体Ａ′は、この排出
装置９において、排出装置９と第１ブレーク部１４とを
同時に作動することによって不良の被検査体Ａ′として
排出装置９を介して排出除去されるようでき、被検査体
Ａを良品と不良品とに選別することができるものであ
る。

【００２４】また、検査に合格した良品の被検査体Ａを
回収するための第２真空ブレーク部１５が回収装置１０
に対向して回転円筒体３内に、第１真空ブレーク部１４
と同じように固定して設けられている。この第２真空ブ
レーク部１５は、回転円筒体３の内側にほぼ密着された
固定の構造体として区画形成されており、被検査体Ａに
真空が及ばないよう真空作用が解除され、これによっ
て、検査選別された良品の被検査体Ａが回転円筒体３の
外周面から分離されて回収トレーのような回収装置１０
に排出されて回収され、所要の容器等に詰められて包装
される。

【００２５】このように構成された本発明の微小球のよ
うな微小物体等の被検査体の検査装置によれば、検査す
べき微小球等の被検査体Ａはホッパー（図示しない）か
ら供給装置６の供給フィーダー１６によって回転円筒体
３の下方に供給されて、供給フィーダー１６の先端部に
おいて整列されて回転円筒体３の孔４に吸着される。孔
４は回転円筒体３の外周面上に所定の間隔置いて配列さ
れているので、被検査体Ａは各孔４に吸着されて球どう
しがくっついて連接することがなく供給フィーダー１６
から等間隔に拾い上げられる。

【００２６】次いで、回転円筒体３の外周面の孔４に吸
着された被検査体Ａは、回転円筒体３の内部に設けられ
た照明装置８によって透過照明されて、ＣＣＤカメラ等
の画像検査装置７によって撮像されて画像処理され、こ
の画像処理された画像から被検査体Ａの外観形状、傷等
の欠陥、また真円度等が検査されて不良品と良品とに被
検査体Ａが選別される。

【００２７】不良品と良品とに選別された被検査体Ａ、
Ａ′は、第１真空ブレーク部１４において排出装置９を
同時に作動することによって不良の球である被検査体
Ａ′が、その前後左右の或る範囲の球を、良品も数個含
んで、排出装置９によって吸引排出されるようになる。
第１真空ブレーク部１４は限られた範囲で瞬間的に圧力
空気を吐出させて不良の被検査体Ａ′の所定の排出を行
うことができるものであり、全体の真空吸引には影響し
ないようにしている。

【００２８】排出装置９によって不良の被検査体Ａ′が
排出されて、残った良品の被検査体Ａは、回転円筒体３
に吸着されたまま更に搬送されて、良品回収側へと運ば
れ、第２真空ブレーク部１５において被検査体Ａに真空
が及ばないよう真空作用が解除され、これによって、検
査選別された良品の被検査体Ａが回転円筒体３から分離
されて回収トレーのような回収装置１０に排出されて回
収され、所要の容器等に詰められて包装される。

【００２９】また、被検査体の供給と選別後の良品の回
収を互いに反対側から行う場合には、回転円筒体３を図
１の回転方向とは逆方向（反時計方向）に回転させ、画
像検査装置７と回収装置１０の両者の位置が反対となる
ように構成する。

【００３０】斯様に、本発明に依れば、微小球のような
被検査体を回転する回転円筒体によって多量に高速で処
理して精度良く検査することができ、高速で精度の高い
選別処理が可能となると共に、連続して自動的に選別処
理することが可能となり、経済的な効果を期待すること
ができ、検査装置における摺動部分等が少なく、故障の
ない簡単な構成の検査装置を得ることができる。

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【００３４】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の微小物体の検査
装置は、水平な固定支持部材と、該固定支持部材の周り
に回転可能に支持され、外周面に被検査体の微小物体を
吸着する孔が整列して設けられた回転円筒体と、被検査
体を供給するよう前記回転円筒体の下方に設けられた供
給装置と、前記回転円筒体の側方に設けられた画像検査
装置と、前記回転円筒体の上方に設けられた不良の被検
査体を排出除去する排出装置と、検査された良品の被検
査体を回収する回収装置とを有し、前記回転円筒体が、
外周面が透明または半透明な材料で作られた中空構造を
成し、かつ前記回転円筒体の内部に真空解除部分が在
り、画像検査装置に対向して内部に照明装置が設けられ
ているので、微小球のような被検査体を回転する回転円
筒体によって多量に高速で処理して明確に選別して精度
良く検査することができ、高速で精度の高い選別処理が
可能となると共に、連続して自動的に選別処理すること
が可能となり、経済的な効果を期待することができ、検
査装置における摺動部分等が少なく、故障のない簡単な
構成の検査装置を得ることができる。

【００３５】

【００３６】また、本発明の請求項２記載の微小物体の
検査装置は、前記孔が回転円筒体の外周面に等間隔に複
数列に配列されているので、被検査体である微小物体を
多量に選別処理することができる。

【００３７】更に、本発明の請求項３記載の微小物体の
検査装置は、前記固定支持部材が中空で、各種材料が導
入できるようにされているので、真空吸入パイプや照明
用ケーブル等を何等邪魔されることなく好適に円筒回転
体内に導入することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の微小物体の検査装置の一例を示す正面
斜視図である。

【図２】図１の本発明の微小物体の検査装置を示す正面
図である。

【図３】図１の本発明の微小物体の検査装置の回転円筒
体を示す側面図である。

【図４】図３の回転円筒体の一部を拡大破断して示す拡
大断面部分図である。

【符号の説明】

１ 検査装置 ２ 固定支持部材 ３ 回転円筒体 ４ 孔 ５ ベアリング ６ 供給装置 ７ 画像検査装置 ８ 照明装置 ９ 排出装置 １０ 回収装置 １１ 円周壁部材 １２ 側板 １３ プーリー １４ 第１真空ブレーク部 １５ 第２真空ブレーク部 １６ 供給フィーダー Ａ 検査体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 G01N 21/85

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平な固定支持部材と、該固定支持部材
   の周りに回転可能に支持され、外周面に被検査体の微小
   物体を吸着する孔が整列して設けられた回転円筒体と、
   被検査体を供給するよう前記回転円筒体の下方に設けら
   れた供給装置と、前記回転円筒体の側方に設けられた画
   像検査装置と、前記回転円筒体の上方に設けられた不良
   の被検査体を排出除去する排出装置と、検査された良品
   の被検査体を回収する回収装置とを有し、前記回転円筒
   体は、外周面が透明または半透明な材料で作られた中空
   構造を成し、かつ前記回転円筒体の内部に真空解除部分
   が在り、画像検査装置に対向して内部に照明装置が設け
   られていることを特徴とする微小物体の検査装置。
2. 【請求項２】 前記孔は、回転円筒体の外周面に等間隔
   に複数列に配列されたことを特徴とする請求項１記載の
   微小物体の検査装置。
3. 【請求項３】 前記固定支持部材は中空で、各種部材が
   導入できるようにされていることを特徴とする請求項１
   記載の微小物体の検査装置。