JP6529170B2 - ワークの外観検査装置およびワークの外観検査方法 - Google Patents

Description

本発明は６面体のワークを搬送しながら、このワークの６面体を撮像するワークの外観検査装置およびワークの外観検査方法に関する。

従来より６面体形状の抵抗やコンデンサ等のチップ形電子部品（以下「ワーク」）の外観検査装置として、ガラス等の透明体からなる搬送テーブル上にワークを載置し、搬送テーブルを回転させてワークを搬送しながらカメラ等の撮像手段により各面を撮像して外観検査を行う装置が知られている。

この場合、外観検査装置のワーク搬送テーブルは、静電気によりワークを静電吸着して搬送するようになっている。

すなわち、まず振動によりワークを整列搬送するリニアフィーダ上でワークを帯電させ、そのワークを搬送テーブル上に載置して所定の作業位置まで搬送するとともに、搬送テーブルのワーク載置面をワークと逆極性に帯電させて、そこにワークを静電吸着させている（特許文献１参照）。

特許第５５９８９１２号公報

しかしながら従来のワークの外観検査装置には次のような問題がある。
すなわち、ワークを移載点において移載する際、搬送テーブル上でワークが跳躍してワークの姿勢が変化してしまい、このためワークを撮像手段により精度良く撮像することができないことがある。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、ワークをリニアフィーダから搬送テーブルに移載する際に精度良く位置決めを行うことができる。

本発明は、６面体形状のワークを搬送するリニアフィーダと、リニアフィーダからワークが移載点において移載され、このワークを載置した状態でワーク搬送円弧上で搬送する透明体からなる回転自在の円形搬送テーブルと、リニアフィーダと搬送テーブルとの間に配設され、リニアフィーダからのワークを搬送テーブル上に移載して整列させる移載整列手段と、搬送テーブル下方に配置された導体からなり、この導体に直流電圧を印加して電場を発生させて、搬送テーブルに載置されたワークを保持する保持手段と、搬送テーブル上のワークの６面を撮像する撮像手段とを備え、移載整列手段はリニアフィーダの下流側に設けられ、ワークを整列する平面からみて直線状のガイド面を有する整列ガイドを有し、整列ガイドのガイド面は、平面上、移載点と、移載点の下流側にあってワーク搬送円弧と合流する合流点とを含みかつガイド面は移載点と合流点とを結ぶ直線と、合流点より下流側の直線とを含み、移載点と合流点とを結ぶ直線は、移載点と搬送テーブルの回転軸とを結ぶ直線に対して鋭角をなし、かつ合流点より下流側の直線は、合流点と搬送テーブルの回転軸とを結ぶ直線と直交し、移載点に移載されたワークは、保持手段により保持されながら、ガイド面の移載点と合流点を結ぶ直線に押し付けられてガイド面に沿って搬送され、保持手段の導体は、移載点と合流点とを結ぶ直線および合流点より下流側のワーク搬送円弧に沿って配置されることを特徴とするワークの外観検査装置である。

本発明は、移載整列手段は、リニアフィーダと搬送テーブルとの間に設けられた無振動部をさらに有することを特徴とするワークの外観検査装置である。

本発明は、搬送テーブル下方に、移載点と合流点とを結ぶ直線に沿って、磁力線発生部をさらに跳躍防止手段として配置することを特徴とするワークの外観検査装置である。

本発明は、円形搬送テーブルは透明なガラス体からなることを特徴とするワークの外観検査装置である。

本発明は、搬送テーブルによるワークの搬送速度は、リニアフィーダによるワークの搬送速度より大きいことを特徴とするワークの外観検査装置である。

本発明は、整列ガイドのガイド面は、平面上、移載点と搬送テーブルの回転軸とを結ぶ直線に対して、７５度〜８８度の鋭角を形成することを特徴とするワークの外観検査装置である。

本発明は、上記記載のワークの外観検査装置を用いたワークの外観検査方法において、６面体形状のワークをリニアフィーダにより搬送する工程と、リニアフィーダからのワークを整列ガイドを介して円形搬送テーブル上の移載点に移載するとともに、整列ガイドのガイド面によりワークを整列させる工程と、保持手段によって搬送テーブルに載置されたワークを保持した状態で、ワークを搬送テーブルのワーク搬送円弧上で搬送する工程と、搬送テーブル上のワークの６面を撮像手段により撮像する工程と、を備えたことを特徴とするワークの外観検査方法である。

本発明は、上記記載のワークの外観検査装置を用いたワークの外観検査方法において、 ６面体形状のワークをリニアフィーダにより搬送する工程と、リニアフィーダからのワークを無振動部および整列ガイドを介して円形搬送テーブル上の移載点に移載するとともに、整列ガイドのガイド面によりワークを整列させる工程と、保持手段によって搬送テーブルに載置されたワークを保持した状態で、ワークを搬送テーブルのワーク搬送円弧上で搬送する工程と、搬送テーブル上のワークの６面を撮像手段により撮像する工程と、を備えたことを特徴とするワークの外観検査方法である。

本発明によれば、静電吸着と磁気吸着を併用してワークを搬送テーブル上に吸着させるため、静電吸着のみの場合よりも大きい、安定した吸着力が得られる。また、ワークがワーク搬送円弧に載置整列されてからしばらく静電吸着を続けて、ワークの姿勢を安定させている。このため、大きいサイズの、あるいは硬度の高いワークの移載時における跳躍や、ワークの搬送時にそのサイズに係わらず作用する遠心力によるワーク搬送円弧からの飛び出しを防止することができる。そして、ワーク搬送円弧に載置整列されたワークが安定した姿勢で搬送される。また、従来技術の静電吸着のみで大きな吸着力を得るには導電板への印加電圧の増加が必須で、これが直流電源の大容量化を招く。このため電源の体積が増加してコストが高くなる。一方、本発明において従来技術に付加する部材のコストは極めて低く、それらの配置スペースも小さい。

図１はワークの外観検査装置の平面図。 図２はワークを示す斜視図。 図３は図１の領域Ｓを示す拡大平面図。 図４は図１の領域Ｓを矢印Ｙの方向から見た透視図。 図５はワークの搬送テーブルへの吸着を示す模式図。 図６は本発明の電気力線発生部および磁力線発生部を示す斜視図。 図７は図６における搬送テーブルおよび整列ガイドと電気力線発生部および磁力線発生部との上下方向の位置関係を示す図。 図８は図６における電気力線発生部および磁力線発生部付近の拡大平面図。 図９は図６における電気力線発生部および磁力線発生部付近を図３における矢印Ｈ方向から見た矢視図。 図１０は図６における電気力線発生部および磁力線発生部付近を図３における矢印Ｎ方向から見た矢視図。 図１１は本発明の第２の実施の形態を示す図。

＜第１の実施の形態＞
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１乃至図１０は、本発明によるワークの外観検査装置およびワークの外観検査方法の第１の実施の形態を示す図である。

まず、ワークの外観検査装置によって検査されるワークについて、図２により説明する。
図２において、コンデンサや抵抗等のチップ部品となるワークＷは６面体形状をなし、絶縁体からなる本体Ｗｄと、本体Ｗｄの長手方向の両端部に形成された導電体からなる電極Ｗａ、Ｗｂとを有している。このワークＷの外観検査を行う場合、後述する搬送テーブル２上にワークＷを載置して、搬送テーブル２を図２中の矢印Ｚの方向に回転させてワークＷを搬送させる。そして撮像手段２０により矢印Ａの方向から紙面反対側の側面を撮像し、矢印Ｂの方向から紙面手前の側面を撮像し、矢印Ｃの方向から上面を撮像し、矢印Ｄの方向から下面を撮像し、矢印Ｅの方向から前面を撮像し、矢印Ｆの方向から後面を撮像する。このとき、ガラス製の透明搬送テーブル２を使用することにより、ワークＷを載置した状態で上記ワークＷの６面全面を撮像することができる。

次にワークの外観検査装置について説明する。図１および図３に示すように、ワークの外観検査装置３０はワークＷを搬送するリニアフィーダ１と、リニアフィーダ１からワークＷが移載点４ｘにおいて移載され、このワークＷを載置した状態でワーク搬送円弧５上で搬送する透明体からなる円形搬送テーブル２と、リニアフィーダ１からのワークＷを搬送テーブル２上に移載して整列させる移載整列手段２１と、搬送テーブル２上のワークＷの６面を撮像する撮像手段２０とを備えている。

このうち移載整列手段２１はワークＷを整列する整列ガイド７とを有し、整列ガイド７はワークＷを整列するためのガイド面７ａを含む。このガイド面７ａは平面からみて（上方からみて）直線状をなしている。

また撮像手段２０は、後述のように側面カメラ部８と、内面カメラ部９と、上面カメラ部１０と、下面カメラ部１１と、前面カメラ部１２と、後面カメラ部１３とを有している。

次にワークの外観検査装置３０の各構成部分について、さらに図１乃至図４により説明する。
ここで図１は、図２に示す形状のワークＷを対象としたワークの外観検査装置の平面図であり、図３は図１の破線で囲んだ領域Ｓの拡大平面図であり、図４は図１において領域Ｓを矢印Ｙの方向から見た透視図である。

図１において、直線状のリニアフィーダ１は図示されない駆動源により振動し、リニアフィーダ１の上流側に位置する図示されないパーツフィーダに投入されたワークＷを一列に整列させて振動により矢印Ｎの方向に搬送する。

リニアフィーダ１の下方に設けられた搬送テーブル２は、透明なガラス製となって水平に設置されており、図示されない駆動源により回転軸３を中心として時計回り（図１の矢印Ｘ方向）に回転している。図４に示すように、リニアフィーダ１は搬送テーブル２に向かって僅かな傾斜を有して下降している。これにより、ワークＷはリニアフィーダ１から次第に下降して搬送テーブル２に移載される。

搬送テーブル２の上面の外縁部近傍には、図１の一点鎖線で示すように、回転軸３を中心とした円弧としてワーク搬送円弧５が形成され、ワークＷは無振動部４から搬送テーブル２に移載された後で、後述する整列ガイド７の作用によりワーク搬送円弧５上に整列する。ここで、ワーク搬送円弧５はワークＷを整列させるために想定された目標位置であり、搬送テーブル２の上面にワーク搬送円弧５を目視により識別可能な何らかの印が付けられているわけではない。

ここで、図４は図１において破線で囲んだ領域Ｓを矢印Ｙの方向から見た透視図である。図４において搬送テーブル２の下側には、導体からなる導電板１５が搬送テーブル２の下面とわずかな隙間を隔てて配置されている。導電板１５は平面形状をなし、図５に示すように、その表面１５ａは搬送テーブル２に略平行となっている。また、導電板１５には直流電源１６が接続されて直流電圧が印加され、電場発生手段を構成している。図３により導電板１５の配置箇所を示す。図３は図１の破線で囲んだ領域Ｓの拡大平面図である。図３において、導電板１５は水平方向に細長状に延び、移載点４ｘからワークＷの搬送テーブル２上におけるワーク搬送円弧５及び整列ガイド７のガイド面７ａに対応する搬送テーブル２の下側に、長手方向がワークＷのワーク搬送円弧５に沿うように配置されている。

なお、上記各構成部分のうち、ガイド面７ａを有するガイド７によって、移載整列手段２１が構成される。

また、図３において、直線状のガイド面７ａを有する整列ガイド７は、搬送テーブル２の外縁部側の直上に、搬送テーブル２と僅かな隙間を有して設けられている。図３に、移載点４ｘと搬送テーブル２の回転軸３とを結ぶ直線を破線Ｋとして示す。

図３に示すように、整列ガイド７はガイド面７ａと破線Ｋのなす角αが７５度〜８８度の鋭角となるように、かつガイド面７ａが移載点４ｘよりワークＷの搬送方向下流に位置するワーク搬送円弧５の合流点７ｘにおいてワーク搬送円弧５の接線となるように設置されている。すなわち、合流点７ｘと搬送テーブル２の回転軸３とを結ぶ直線を破線Ｌで表したときに、破線Ｌとガイド面７ａとのなす角βが９０°となる。

また、図１に示すように、搬送テーブル２の回転方向に沿って、撮像手段２０を構成する側面カメラ部８、内面カメラ部９、上面カメラ部１０、下面カメラ部１１、前面カメラ部１２、後面カメラ部１３が設けられている。この撮像手段２０によって、ワーク搬送円弧５上のワークＷについて、それぞれ図２に矢印Ａ〜Ｆで示されるワークＷの各面を撮像して外観検査を行うことができる。このとき、図２に矢印Ｚで表すワークＷの搬送方向は、図１における搬送テーブル２の回転方向Ｘに一致する。

具体的には、ワークＷに対し側面カメラ部８が紙面反対側の側面Ａを撮像し、内面カメラ部９が紙面手前の側面Ｂを撮像し、上面カメラ部１０が上面Ｃを撮像し、下面カメラ１１が下面Ｄを撮像し、前面カメラ部１２が前面Ｅを撮像し、後面カメラ部１３が後面Ｆを撮像する。

さらに、図１に示すように、撮像手段２０から搬送テーブル２の回転方向の下流側には排出手段としての排出部１４が設けられている。外観検査を終了したワークＷは、外観検査の結果に対応して排出部１４によりワーク搬送円弧上から図示されない収納箱に排出される。

ところで、搬送テーブル２の下方には電気力線発生部１５ｅおよび磁力線発生部１８が設けられている。ここで図６は、本発明における電気力線発生部１５ｅおよび磁力線発生部１８の斜視図である。図６には図３と同様に、搬送されるワークＷ（図２）としては、図３においてリニアフィーダ１から移載点４ｘに移載された直後のワークＷ２および合流点７ｘにおいてガイド面７ａから離間してワーク搬送円弧５上を搬送されるワークＷ９だけを記載してある。また、図７は図６における搬送テーブル２および整列ガイド７と電気力線発生部１５ｅおよび磁力線発生部１８との上下方向の位置関係を示す図である。さらに、図８は図６における電気力線発生部１５ｅおよび磁力線発生部１８付近の拡大平面図である。説明の都合上、一部を透視図としている。また、図９は図６における電気力線発生部１５ｅおよび磁力線発生部１８付近を図３における矢印Ｈ方向から見た矢視図である。そして、図１０は図６における電気力線発生部１５ｅおよび磁力線発生部１８付近を図３における矢印Ｎ方向から見た矢視図である。なお、図８乃至図１０において搬送されるワークＷ（図２）としては、図３においてリニアフィーダ１から移載点４ｘに移載された直後のワークＷ２および合流点７ｘにおいてガイド面７ａから離間してワーク搬送円弧５上を搬送されるワークＷ９だけを記載してある。

図６において、電気力線発生部１５ｅは、搬送テーブル２の下方に搬送テーブル２とわずかな間隙を隔てて配置された、絶縁体からなる導電板フレーム１５ｆ１に設けられている。また、磁力線発生部１８は、導電板フレーム１５ｆ１の内部に収納されている。図７にこれらの位置関係を示す。すなわち、電気力線発生部１５ｅおよび磁力線発生部１８を組み立てる際には、図７の最下部に示す磁力線発生部１８を矢印Ｕ１方向（垂直上方）に移動させて、図７の中央部に示す電気力線発生部１５ｅの導電板フレーム１５ｆ１の内部に収納する。そして、磁力線発生部１８を内部に収納した導電板フレーム１５ｆ１を矢印Ｕ２方向（垂直上方）に移動させて、図７の最上部に示す搬送テーブル２の直下にわずかな間隙を隔てて配置する。このようにして組み立てられた全体が、図６に示されている。ここに、搬送テーブル２と導電板フレーム１５ｆ１との上下方向の位置関係は、図９および図１０に示すようになっている。

次に、電気力線発生部１５ｅの詳細な構成について、図８を用いて説明する。図６および図７に示す電気力線発生部１５ｅは、導電板フレーム１５ｆ１により構成される。導電板フレーム１５ｆ１の配置されている範囲は、図８に示すように移載点４ｘの直下位置から整列ガイド７に沿って合流点７ｘを経由して、ワーク搬送円弧５の上に位置するワークＷ９が搬送される下流位置である整列ガイド７の前面７ｂまでの、ワークＷの搬送経路に沿った部分である。このうち移載点４ｘの直下位置から合流点７ｘのやや下流となる位置までの導電板フレーム１５ｆ１の上面には、長方形状の凹部である直線収容溝１５ｓｄが形成されている。直線収容溝１５ｓｄ内には、導電体（導体）からなる薄い直方体状に形成された導電板の直線部１５ｓ（以後直線部１５ｓと記載）が収容されている。直線部１５ｓを上から見ると長辺がワークＷの搬送方向に沿う長方形であり、その短辺の略中点の直上にはガイド面７ａが位置している。

また、図８において、前記合流点７ｘのやや下流となる位置からさらに下流には、搬送テーブル２の上のワーク搬送円弧５に沿って、直線収容溝１５ｓｄと同一の深さを有する凹部である曲線収容溝１５ｗｄが、直線収容溝１５ｓｄに連接して設けられている。そして、曲線収容溝１５ｗｄ内には、直線部１５ｓに電気的に接続された導電体からなる薄板状に形成された導電板の曲線部１５ｗ（以後曲線部１５ｗと記載）が収容されている。曲線部１５ｗは図８に示すように、ワークＷの搬送方向に直角となる水平の幅方向の略中点がワーク搬送円弧５の直下に沿う形状である。そして、直線部１５ｓに近い位置すなわち上流側における幅１５ｗｂ１と遠い位置すなわち下流側における幅１５ｗｂ２とを比較すると、１５ｗｂ１＞１５ｗｂ２の関係がある。すなわち、曲線部１５ｗはその幅が下流に行くに従って狭くなる。そして、ワークＷの搬送経路における導電板フレーム１５ｆ１の最下流点において、曲線部１５ｗの先端１５ｔは尖り、尖った点は図２に一点鎖線で示すＷ９０、すなわちワークＷの対向する２面Ｗｓ１およびＷｓ２を構成する短辺の幅Ｗｅに対して、幅Ｗｅｍが Ｗｅｍ＝Ｗｅ／２ となる該短辺の中点同士を結ぶ線Ｗ９０の略直下に位置する。直線部１５ｓおよび曲線部１５ｗは図５に示す直流電源１６に接続されているが、図６乃至図１０においては、直流電源１６は図示されていない。

これらの導電板フレーム１５ｆ１、直線部１５ｓ、曲線部１５ｗおよび図５に示す直流電源１６により、電気力線発生部１５ｅが構成される。そして、直線部１５ｓおよび曲線部１５ｗにより、保持手段としての導体板（導体ともいう）１５が構成されている。

次に、磁力線発生部１８の詳細な構成について、図８乃至図１０を用いて説明する。図６および図７に示す磁力線発生部１８は、上述のように導電板フレーム１５ｆ１内に収納されている。磁力線発生部１８の主要な構成部材は、図８乃至図１０に示す要素磁石１８ｍである。要素磁石１８ｍは永久磁石であり、図９および図１０に示すように、その長手方向をワークＷの搬送方向に沿うようにして上下方向に３段積載した磁石ブロック１８ｍｂを、ワークＷの搬送方向に３列、搬送方向に直角となる水平方向に２列並べている。磁石ブロック１８ｍｂの配置される位置は、図８に示すように整列ガイド７のガイド面７ａの略直下である。また、配置される範囲は移載点４ｘの直下位置から整列ガイド７に沿って合流点７ｘのやや下流位置までの、ワークＷの搬送経路に沿った部分である。

図９においては、目視できる範囲の９個の要素磁石１８ｍに［ｍ１１］から［ｍ３３］までの番号を個別に付与している。ここに、ｉ＝１，２，３としたときに［ｍｉ１］乃至［ｍｉ３］が１つの磁石ブロック１８ｍｂとなる。図８乃至図１０においては、磁石ブロック１８ｍｂをワークＷの搬送方向に３列、搬送方向に直角となる水平方向に２列並べているが、磁石ブロック１８ｍｂの列数は、これに限定されるものではない。また、大きな永久磁石を要素磁石１８ｍとして使用し、磁石ブロック１８ｍｂを１個の要素磁石１８ｍで構成すること、あるいは３列および２列に配置した磁石ブロック１８ｍｂ全体を１個の要素磁石１８ｍで構成することができるのであれば、そのようにしてもよい。

また、図９および図１０に示すように、各要素磁石１８ｍは、搬送テーブル２に近い側がＮ極、遠い側がＳ極となるように配置されている。ただし、Ｎ極とＳ極の配置はこれに限定されるものではなく、搬送テーブル２に近い側がＳ極、遠い側がＮ極となるように配置してもよい。

磁石ブロック１８ｍｂの上には、磁性体からなる磁気重畳バー１８ｐが各要素磁石１８ｍの長手方向に一致した長手方向を向けて配置されている。磁気重畳バー１８ｐは、ワークＷの搬送方向に沿って移載点４ｘから導電板フレーム１５ｆ１の端部すなわち曲線部１５ｗの先端１５ｔの近傍まで延びている。また、ここでは図１０に示すように磁石ブロック１８ｍｂが搬送方向に直角となる水平方向に２列並んでいるため、磁気重畳バー１８ｐも各列の上に配置されており、２列となっている。磁気重畳バー１８ｐをここに配置することにより、磁石ブロック１８ｍｂのＮ極から出た磁力線は周囲に拡散することを抑制されて、搬送テーブル２の上面に載置されたワークＷに集中するようになる。

また、図９および図１０に示すように、各磁石ブロック１８ｍｂの下には非磁性体からなる補助部材１８ｓが配置されている。図９には、各磁石ブロック１８ｍｂに対応する各補助部材１８ｓに［Ｓ１］乃至［Ｓ３］の番号を付与している。補助部材１８ｓは、磁石ブロック１８ｍｂの最上面と搬送テーブル２の上面との距離を調整して、搬送テーブル２の上面に載置されたワークＷに最適な大きさの磁気吸着力を作用させるための部材である。さらに、図９および図１０に示すように、各磁石ブロック１８ｍｂおよび各補助部材１８ｓの下側および側面をＬ字形に取り囲んで、非磁性体からなる磁石固定フレーム１８ｆが配置されている。図９には、各磁石ブロック１８ｍｂおよび各補助部材１８ｓに対応する各磁石固定フレーム１８ｆに［Ｆ１］乃至［Ｆ３］の番号を付与している。各磁石ブロック１８ｍｂと対応する補助部材１８ｓおよび磁石固定フレーム１８ｆは、磁気重畳バー１８ｐとともに図示されない固定用ねじによって導電板フレーム１５ｆ１と一体に固定されている。

これらの要素磁石１８ｍ、磁気重畳バー１８ｐ、補助部材１８ｓおよび磁石固定フレーム１８ｆにより、磁力線発生部１８が構成される。そして、要素磁石１８ｍと磁気重畳バー１８ｐとにより、跳躍防止手段が構成される。

次にこのような構成からなるワークの外観検査装置を用いたワークの外観検査方法について詳しく説明する。
図１において、ワークＷがリニアフィーダ１の上流側に位置する図示されないパーツフィーダに投入され、パーツフィーダに投入されたワークＷは図示されない駆動源により振動するリニアフィーダ１の作用により一列に整列し、図１の矢印Ｎの方向に直列搬送される。このとき、ワークＷは長手方向が搬送方向に一致するように整列し、図２における矢印ＺがワークＷの搬送方向となる。すなわち、図２における矢印Ｚの方向が図１における矢印Ｎの方向に一致する。

次に図４により、リニアフィーダ１の作用を詳述する。図４はリニアフィーダ１により搬送されるワークＷの様子を示すものであって、図１において破線で囲んだ領域Ｓを矢印Ｙの方向から見た透視図である。図４は、搬送テーブル２上のワークＷの様子を見やすくするために、整列ガイド７の位置を破線で示した透視図となっている。またワークＷについては、個々の構成部分上のワークをワークＷ０〜Ｗ６として示し、場所を問わず一般のワークをワークＷとして示す。

図４に示すように、リニアフィーダ１はその下方に水平に位置する搬送テーブル２に向かって僅かな傾斜を有しており、リニアフィーダ１の振動により後続のワークＷに押されて前進するワークＷは、Ｗ０で示されるように前後方向に連続して搬送テーブル２に向かって少しずつ下降する。

図３において、リニアフィーダ１の振動により一列で搬送されたワークＷは、搬送テーブル２上の移載点４ｘに移載され、直流電源１６に接続された導電板１５に生じた電荷の作用による静電誘導及び誘電分極によって搬送テーブル２の上面に吸着される。

この吸着作用の様子を図５に示す。図５において、導電板１５が搬送テーブル２の下面とわずかな隙間を隔てて配置され、導電板１５には直流電源１６が接続されてプラスの直流電圧が印加されている。このため、導電板１５にはプラスの電荷が現れる。

このプラスの電荷の作用により誘電分極が起こり、導電板１５に対向する搬送テーブル２の内部のうち下面側にマイナスの電荷が現れ、上面側にプラスの電荷が現れる。また同様に、リニアフィーダ１から搬送テーブル２上の移載点４ｘに移載されたワークＷ２において電極Ｗａ及びＷｂには静電誘導により、また本体Ｗｄには誘電分極により、それぞれ下面側にマイナスの電荷が現れ、上面側にプラスの電荷が現れる。

そして、電極Ｗａ、Ｗｂ及び本体Ｗｄの下面側に現れたマイナスの電荷と導電板１５のプラスの電荷との間には、矢印で示した静電吸着力Ｇが働き、これによりワークＷ２は搬送テーブル２の上面に吸着された状態で搬送テーブル２の回転により矢印Ｘの方向に搬送される。

次に、搬送テーブル２上の移載点４ｘに移載されたワークＷは、ワークＷ２として示され、搬送テーブル２に吸着された状態で搬送テーブル２の回転により矢印Ｘの方向に搬送される。

この場合、搬送テーブル２の回転による搬送速度をリニアフィーダ１による搬送速度よりも大きくして、搬送テーブル２上のワーク間（例えばＷ２とＷ３の間）に間隔を持たせるようにしている。このように搬送テーブル２上のワーク間に間隔を持たせることにより、図１の前面カメラ部１２が図２に示すワークＷの前面Ｅを撮像し、また図１の後面カメラ部１３が図２に示すワークＷの後面Ｆを撮像する際に、面全体を確実に撮像することが可能となる。

すなわちワークＷが移載点４ｘから搬送テーブル２に移載されて搬送されると、図３における区間ＰにおいてワークＷは静電吸着された状態で、Ｗ２→Ｗ３→Ｗ４のように搬送テーブル２の搬送速度まで素早く加速され、区間Ｑにおいてワークの間隔は例えばＷ４とＷ５の間のように広くなる。

次に電気力線発生部１５ｅおよび磁力線発生部１８の作用について、図８乃至図１０を用いて説明する。図８において移載点４ｘに移載されたワークＷ（図２）は、直線部１５ｓが発生する電気力線による静電吸着と、併せて磁石ブロック１８ｍｂ（図９における［ｍ１１］［ｍ１２］［ｍ１３］により構成される）が発生する磁力線による磁気吸着とにより、搬送テーブル２の上面に吸着される。ここで、磁石ブロック１８ｍｂが発生する磁力線について、図９および図１０を用いて説明する。図９および図１０に、各磁石ブロック１８ｍの上面のＮ極を起点とし、下面のＳ極を終点とする磁力線を破線により示す。磁力線のうち、図９における磁石ブロック１８ｍｂの両端付近の磁力線φ０ａ１およびφ０ｂ１は、始点から終点までの全部が示されている。しかし、それ以外の磁力線φ１Ｎ１およびφ１Ｓ１は、始点から極めて遠方（場合により無限遠）まで到達してから終点に至るため、始点付近および終点付近のみを示してある。図１０における磁力線φ０ｃ１およびφ０ｄ１と、磁力線φ１Ｎ２およびφ１Ｓ２についても同様である。ここで、移載点４ｘにおいてワークＷに作用する磁気吸着は、搬送テーブル２を貫通する磁力線、すなわち図９における磁力線φ１Ｎ１および図１０における磁力線φ１Ｎ２により生じるものである。このように、移載点４ｘにおいて静電吸着と磁気吸着を併用するため、従来技術のように静電吸着のみの場合に比べて安定した吸着を実現することができる。このため、サイズが大きく重量のあるワークであっても、あるいは硬度の高いワークであっても、移載点４ｘに落下した時点で跳躍することなく即座に搬送テーブル２の上面に吸着されて、正しい姿勢で載置される。

次に図８において移載点４ｘに移載されたワークＷは、静電吸着および磁気吸着により搬送テーブル２の上面に吸着された状態で、搬送テーブル２の矢印Ｘ方向の回転により、整列ガイド７のガイド面７ａに押し付けられてワークＷ２のように搬送される。そして、移載点４ｘから合流点７ｘに向う間にワークＷは搬送テーブル２の回転速度まで加速され、合流点７ｘにおいてガイド面７ａから離間してワーク搬送円弧５の上に載置整列されて搬送される。ここで、ワークＷがガイド面７ａから離間してワーク搬送円弧５の上に載置整列されてからしばらくの間、具体的には図８において曲線部１５ｗの先端１５ｔすなわちワークＷ９の位置に到達するまでの間は、ワーク搬送円弧５の直下に位置する曲線部１５ｗによる静電吸着がワークＷに作用する。このため、ワークＷは曲線部１５ｗの先端１５ｔに対応するワークＷ９の位置に到達するまで、搬送テーブル２の上面に吸着されて搬送される。このように、移載点４ｘから合流点７ｘに至るまでの間に静電吸着と磁気吸着を併用するため、従来技術のように静電吸着のみの場合に比べて安定した吸着を実現することができる。このため、ワークＷが移載点４ｘから合流点７ｘまで搬送される間に大きな加速度が印加された場合でも安定した吸着が実現される。この安定した吸着により、ワークＷが合流点７ｘに到達してからワーク搬送円弧５の上に載置整列されて搬送される際に、ワークＷがそのサイズに係らず作用する遠心力によってワーク搬送円弧５の外側に飛び出すことがない。さらに、ワーク搬送円弧５の上に載置整列された直後のワークＷは、曲線部１５ｗによる静電吸着により搬送テーブル２の上面への吸着がしばらく継続するため、より安定した搬送が可能となる。

また、本発明において、曲線部１５ｗおよび磁力線発生部１８が設けられている。それらのコストは、後述のようにワークＷに作用する静電吸着のみで大きな吸着力を得るために直流電源を大容量化した場合のコストに比べて極めて低い。また、曲線部１５ｗおよび磁力線発生部１８の配置方法は、導体板フレーム１５ｆ０をやや大きくした導電板フレーム１５ｆ１の上面に曲線部１５ｗを配置し、内部に磁力線発生部１８を収納するというものである。これによる配置スペースの増加は、直流電源を大容量化した場合の体積の増加に比べて極めて小さい。

ところで上述のように、搬送テーブル２の回転による搬送速度がリニアフィーダ１による搬送速度よりも大きいために、位置決めされたワークＷは図３における区間Ｐにおいて静電吸着された状態で、Ｗ２→Ｗ３→Ｗ４のように搬送テーブル２の回転による搬送速度まで素早く加速され、区間Ｑにおいてワークの間隔は例えばＷ４とＷ５の間のように広くなる。そしてワークＷ５は、区間Ｐと同様にガイド面７ａに押し付けられながら搬送され、次第にワーク搬送円弧５に近づいていく。そして、ガイド面７ａがワーク搬送円弧５に接する合流点７ｘに到達したワークＷ６の搬送方向は、区間Ｒにおいてワーク搬送円弧５の方向に一致し、ワークＷ６は、ガイド面７ａから離れる方向に搬送される。すなわち、搬送テーブル２上のワークＷ６に対して搬送テーブル２の下面に存在するプラスの電荷から静電吸着力が働いているため、ワークＷ６は搬送テーブル２に吸着されたままガイド面７ａから離れ、以後ワーク搬送円弧５上に載置整列された状態で搬送される。

その後ワークＷは撮像手段２０まで達し、撮像手段２０の側面カメラ部８、内面カメラ部９、上面カメラ部１０、下面カメラ部１１、前面カメラ部１２、後面カメラ部１３によって、図２に矢印Ａ〜Ｆで示される方向から各面が撮像されて外観検査が行われる。この場合、搬送テーブル２の下面に存在する電荷による吸着とガイド面７の作用とによりワークＷの位置決めが精度良く行われているため、撮像手段２０による撮像精度が向上する。外観検査を終了したワークＷは排出部１４に到達し、外観検査の結果に応じて図示されない収納箱に向けて排出される。

このように本実施の形態によれば、以下のような作用効果を奏する。
一般にワークＷのサイズが大きくなった場合、あるいはワークＷの硬度が高くなった場合には、移載点４ｘに移載される時に搬送テーブル２上におけるワークＷの姿勢が変化しやすくなる。図３において、ワークＷがリニアフィーダ１から移載点４ｘに移載される時には、極めて低い高さからではあるが搬送テーブル２の上面に落下することになる。ここで、サイズの大きいワークＷは重量も大きくなり、搬送テーブル２の上面に着地する際の反発が大きくなる。同様に硬度の高いワークＷも搬送テーブル２の上面に着地する際の反発が大きくなる。このため、ワークＷが搬送テーブル２の上面に落下して跳躍してから再度搬送テーブル２の上面に落下して静電吸着されることがある。そして移載点４ｘに移載されたワークＷの搬送は、それまでのリニアフィーダ１の振動による搬送から搬送テーブル２の回転による搬送に切り替わり、ワークＷは搬送テーブル２の回転によって素早く加速される。この搬送の切り替わりで搬送速度が急激に大きくなることもまた、ワークＷが跳躍しやすくなる一因である。そして跳躍により、移載されたワークＷが正しくない姿勢に変化してそのまま搬送されるため、正しい方向から撮像できない。

またワークＷが搬送テーブル２上に載置されて搬送される際に、ワークＷに作用する遠心力のためにワークＷがワーク搬送円弧５の上からずれやすくなるということがある。上述のように、搬送テーブル２の上面に載置されたワークＷは、図３に示すように移載点４ｘから合流点７ｘまで搬送される間に搬送テーブル２の回転速度まで加速される。そして合流点７ｘにおいて整列ガイド７のガイド面７ａから離間した直後のワークＷ９に、搬送テーブル２の回転に起因する遠心力が作用してワーク搬送円弧５の外側に飛び出すことがある。この場合もワークＷが正しくない姿勢に変化してそのまま搬送されるため、正しい方向から撮像できない。なお、上記の遠心力はワークＷの大きさに係らず、どのようなワークにも同様に作用する。その理由を簡単に説明する。遠心力をＦ、ワークＷの質量をｍ、搬送テーブル２の回転速度をｖとすると、

である。ところで図３において、リニアフィーダ１が搬送するワークＷの数と搬送テーブル２の回転速度との間には、以下の関係がある。質量ｍが大きいワークＷ、すなわちサイズが大きいワークＷの場合、リニアフィーダ１が単位時間に搬送するワークＷの数は少ない。このとき、搬送テーブル２に供給される単位時間当りのワークＷの数が少ないので、搬送テーブル２の回転速度ｖは小さい。一方、質量ｍが小さいワークＷ、すなわちサイズが小さいワークＷの場合、リニアフィーダ１が単位時間に搬送するワークＷの数は多い。このとき、搬送テーブル２に供給される単位時間当りのワークＷの数が多いので、搬送テーブル２の回転速度ｖは大きい。すなわち、ワークＷの質量ｍが大きいと搬送テーブル２の回転速度ｖは小さくなり、ワークＷの質量ｍが小さいと搬送テーブル２の回転速度ｖは大きくなる。この関係を式(1)にあてはめると、ワークＷの質量ｍの大小すなわちサイズの大小に係らず、ワークＷには同様の大きさの遠心力が作用することがわかる。

上記のような移載時の跳躍および搬送時の遠心力に起因するワークＷの姿勢の変化を防止するためには、搬送テーブル２上に載置されたワークＷに作用する静電吸着力を大きくすることが必要になる。そのためには直線導電板５ｓに印加する電圧を高くすることが考えられる。しかし、それを実現するには直流電源の大容量化が必要であり、それによって直流電源の体積が大きくなり、またコストも高くなる。

これに対して本実施の形態によれば、ワークの搬送テーブルへの移載時および搬送テーブルによる搬送時に、ワークが搬送テーブル上に十分な力で安定して吸着される。このことにより、ワークが正しい姿勢で搬送されて正しく撮像することができる。

＜第２の実施の形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態について、図１１により説明する。
図１１に示す第２の実施の形態は、第１の実施の形態に無振動部４の構成を付加したものであり、他の構成は図１乃至図１０に示す第１の実施の形態と略同一である。図１１に示す第２の実施の形態において、図１乃至図１０に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

すなわち、図１１に示すように、リニアフィーダ１の下流端に、リニアフィーダ１と同等の傾斜を有するとともに振動することがない無振動部４が接続されている。無振動部４の下流端は、図４におけるリニアフィーダ１の下流端と同様に搬送テーブル２と僅かな隙間を有している。これにより、ワークＷはリニアフィーダ１から無振動部４を経て次第に下降して、搬送テーブル２に移載される。リニアフィーダ１はその下方に水平に位置する搬送テーブル２に向かって僅かな傾斜を有しており、リニアフィーダ１の振動により後続のワークＷに押されて前進するワークＷは、Ｗ０で示されるように前後方向に連続して搬送テーブル２に向かって少しずつ下降する。リニアフィーダ１が振動しているため、ワークＷをリニアフィーダ１から搬送テーブル２に移載する際にリニアフィーダ１を搬送テーブル２の直上位置まで接近させると、リニアフィーダ１と搬送テーブル２とが当接するおそれがある。これを防止するために、リニアフィーダ１の下流端と搬送テーブル２との間には、振動しない無振動部４が設置されている。

また、リニアフィーダ１の振動のばらつきに起因して、リニアフィーダ１においてワークＷの搬送速度のばらつきが発生することも考えられるが、無振動部４をリニアフィーダ１と搬送テーブル２との間に介在させることによりこの搬送速度を均一化することができる。

ところで、無振動部４はリニアフィーダ１と同等の傾斜を有し、搬送テーブル２の上面との間には僅かな隙間を有している。無振動部４上のワークＷはリニアフィーダ１上と同様に後続のワークに押されて前進し、Ｗ０で示されるように前後に連続して搬送テーブル２に向かって少しずつ下降する。

そして、無振動部４の下流端に到達したワークＷ１は、直後に位置するワークＷ０に押されて、搬送テーブル２上の移載点４ｘに移載され、以後搬送テーブル２の回転によって図４の矢印Ｘの方向に搬送される。ここで、無振動部４の長さが短過ぎると搬送速度を均一化することが困難になり、逆にこの長さが長過ぎるとワークＷが途中で停止してしまうおそれがある。本発明の実施の形態においては、無振動部４の長さはワークの長手方向の寸法の８倍となっているので、ワークＷを停止させることなくワークＷの搬送速度の均一化を図ることができる。

なお、第２の実施の形態においては、無振動部４と図１に示す整列ガイド７とにより移載整列手段２１が構成される。この第２の実施の形態は、上述のように無振動部４を付加したこと以外は第１の実施の形態と同一である。すなわち、第１の実施の形態で説明した電気力線発生部１５ｅおよび磁力線発生部１８の構成および作用は、第１の実施の形態と同一である。

１ リニアフィーダ
２ 搬送テーブル
３ 搬送テーブルの中心軸
４ 無振動部
４ｘ 移載点
５ ワーク搬送円弧
７ 整列ガイド
７ａ ガイド面
７ｘ 合流点
８ 側面カメラ部
９ 内面カメラ部
１０ 上面カメラ部
１１ 下面カメラ部
１２ 前面カメラ部
１３ 後面カメラ部
１４ 排出部
１５ 導電板
１５ｅ 電気力線発生部
１５ｆ１ 導電板フレーム
１５ｓ 導電板の直線部
１５ｗ 導電板の曲線部
１８ 磁力線発生部
１８ｆ 磁石固定フレーム
１８ｍ 要素磁石
１８ｍｂ 磁石ブロック
１８ｐ 磁気重畳バー
１８ｓ 補助部材
２０ 撮像手段
２１ 移載整列手段
３０ ワークの外観検査装置
Ｗ ワーク
Ｗａ，Ｗｂ ワークの電極
Ｗｄ ワークの本体

Claims (7)

1. ６面体形状のワークを搬送するリニアフィーダと、
   リニアフィーダからワークが移載点において移載され、このワークを載置した状態でワーク搬送円弧上で搬送する透明体からなる回転自在の円形搬送テーブルと、
   リニアフィーダと搬送テーブルとの間に配設され、リニアフィーダからのワークを搬送テーブル上に移載して整列させる移載整列手段と、
   搬送テーブル下方に配置された導体からなり、この導体に直流電圧を印加して電場を発生させて、搬送テーブルに載置されたワークを保持する保持手段と、
   搬送テーブル上のワークの６面を撮像する撮像手段とを備え、
   移載整列手段はリニアフィーダの下流側に設けられ、ワークを整列する平面からみて直線状のガイド面を有する整列ガイドを有し、
   整列ガイドのガイド面は、平面上、移載点と、移載点の下流側にあってワーク搬送円弧と合流する合流点とを含みかつガイド面は移載点と合流点とを結ぶ直線と、合流点より下流側の直線とを含み、移載点と合流点とを結ぶ直線は、移載点と搬送テーブルの回転軸とを結ぶ直線に対して鋭角をなし、かつ合流点より下流側の直線は、合流点と搬送テーブルの回転軸とを結ぶ直線と直交し、移載点に移載されたワークは、保持手段により保持されながら、ガイド面の移載点と合流点を結ぶ直線に押し付けられてガイド面に沿って搬送され、
   搬送テーブル下方に、移載点と合流点とを結ぶ直線に沿って、磁力線発生部をさらに跳躍防止手段として配置し、
   保持手段の導体は移載点から合流点までに、整列ガイドのガイド面に対応して設けられた直線部と、合流点の下流側にワーク搬送円孤に対応して設けられた曲線部とを有し、磁力線発生部は保持手段の導体下方に設けられている、ことを特徴とするワークの外観検査装置。
2. 移載整列手段は、リニアフィーダと搬送テーブルとの間に設けられた無振動部をさらに有することを特徴とする請求項１記載のワークの外観検査装置。
3. 円形搬送テーブルは透明なガラス体からなることを特徴とする請求項１または２記載のワークの外観検査装置。
4. 搬送テーブルによるワークの搬送速度は、リニアフィーダによるワークの搬送速度より大きいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のワークの外観検査装置。
5. 整列ガイドのガイド面は、平面上、移載点と搬送テーブルの回転軸とを結ぶ直線に対して、７５度〜８８度の鋭角を形成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載のワークの外観検査装置。
6. 請求項１記載のワークの外観検査装置を用いたワークの外観検査方法において、
   ６面体形状のワークをリニアフィーダにより搬送する工程と、
   リニアフィーダからのワークを整列ガイドを介して円形搬送テーブル上の移載点に移載するとともに、整列ガイドのガイド面によりワークを整列させる工程と、
   保持手段によって搬送テーブルに載置されたワークを保持した状態で、ワークを搬送テーブルのワーク搬送円弧上で搬送する工程と、
   搬送テーブル上のワークの６面を撮像手段により撮像する工程と、
   を備えたことを特徴とするワークの外観検査方法。
7. 請求項２記載のワークの外観検査装置を用いたワークの外観検査方法において、
   ６面体形状のワークをリニアフィーダにより搬送する工程と、
   リニアフィーダからのワークを無振動部および整列ガイドを介して円形搬送テーブル上の移載点に移載するとともに、整列ガイドのガイド面によりワークを整列させる工程と、 保持手段によって搬送テーブルに載置されたワークを保持した状態で、ワークを搬送テーブルのワーク搬送円弧上で搬送する工程と、
   搬送テーブル上のワークの６面を撮像手段により撮像する工程と、
   を備えたことを特徴とするワークの外観検査方法。

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