JP7185842B2 - 検査装置および検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、リードフレーム等の薄板状の被検査物を検査するための検査装置および検査方法に関する。

従来から、リードフレームを検査するための検査装置として、例えば特許文献１に開示されているものが知られている。この検査装置は、水平面に沿ってリードフレームを搬送する搬送部と、搬送部により搬送されるリードフレームの画像データを取得する撮像部とを有しており、撮像部により取得された画像データに基づいてリードフレームの外観検査が行われるようになっている。

特開２０１０－７８５７４号公報

しかしながら、特許文献１に開示される検査装置は、リードフレームを水平面に沿って搬送しながら画像データを取得して外見検査を行うものであるため、リードフレームの剛性が低く撓みやすい場合には、撮像部により取得されたリードフレームの画像データにピントが合っていない箇所が発生してしまい、外観検査を正常に行うことができない場合が生じる可能性があるという問題がある。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、高い剛性を有する撓みにくい被検査物および低い剛性を有する撓みやすい被検査物の両方を検査することができる検査装置および検査方法を提供することを目的とする。

本発明の検査装置は、薄板状の被検査物を水平面に対して傾斜した姿勢で搬送する搬送部と、前記搬送部により水平面に対して傾斜した姿勢で搬送される被検査物を撮像して画像データを取得する撮像部と、前記撮像部により取得された画像データに基づいて被検査物の外観検査を行う制御部と、を備えたことを特徴とする。

このような検査装置によれば、薄板状の被検査物を水平面に対して傾斜させた姿勢で搬送して画像データを取得し、このように取得された画像データに基づいて被検査物の外観検査を行うため、高い剛性を有する撓みにくい被検査物および低い剛性を有する撓みやすい被検査物の両方を検査することができる。

また、本発明の検査装置においては、前記搬送部は、被検査物の両側部を支持しながら搬送する一対の搬送ベルトを有していてもよい。

また、前記撮像部は、傾斜している前記搬送部の搬送面に直交する方向を向いた状態で被検査物の画像データを取得するようになっていてもよい。

本発明の検査装置は、移し替え機構を更に備え、前記搬送部は、水平面に沿って被検査物を搬送する第１搬送部と、前記第１搬送部とは離間した位置に設けられ、水平面に対して傾斜した姿勢で被検査物を搬送する第２搬送部とを有しており、前記移し替え機構により前記第１搬送部から前記第２搬送部に被検査物が移し替えられるようになっており、前記撮像部は、前記第２搬送部により搬送される被検査物を撮像して画像データを取得するようになっていてもよい。

また、本発明の検査装置においては、前記搬送部は、水平面に沿って被検査物を搬送する第３搬送部と、前記第３搬送部に接続されており、水平面に対して傾斜した姿勢で被検査物を搬送する第４搬送部とを有しており、前記第３搬送部から前記第４搬送部に向かって前記搬送部の搬送面の傾斜角度が連続的に変化するようになっており、前記撮像部は、前記第４搬送部により搬送される被検査物を撮像して画像データを取得するようになっていてもよい。

また、前記搬送部の搬送面は、水平面に対して常に傾斜していてもよい。

また、本発明の検査装置は、水平方向に延びる軸心を中心として前記撮像部と前記搬送部とを一体的に回転させることにより前記搬送部の搬送面を水平面に対して傾斜させる傾斜機構を更に備えていてもよい。

また、前記搬送部は、被検査物の両側部を支持しながら搬送するようになっており、前記撮像部は、所定の距離の被写界深度を有しており、前記搬送部により両側部を支持されながら搬送される被検査物は、水平面からの傾斜角度に応じて自重により所定の量だけ撓むようになっており、前記制御部は、前記撮像部の被写界深度よりも被検査物の撓み量が小さくなるよう、前記搬送部の搬送面の水平面に対する傾斜角度を設定するよう前記傾斜機構を制御するようになっていてもよい。

本発明の検査装置は、被検査物の撓み量を検知する撓み量検知センサを更に備え、前記制御部は、前記撮像部の被写界深度よりも前記撓み量検知センサにより検知される被検査物の撓み量が小さくなるよう、前記搬送部の搬送面の水平面に対する傾斜角度を設定するよう前記傾斜機構を制御するようになっていてもよい。

また、前記制御部は、前記撮像部により撮像された画像データに基づいて、前記搬送部の搬送面の水平面に対する傾斜角度を設定するよう前記傾斜機構を制御するようになっていてもよい。

また、本発明の検査装置は、少なくとも材質、厚み、大きさを含む被検査物の情報を入力するための入力部と、前記入力部から入力されるべき被検査物の情報と、水平面からの傾斜角度に対する被検査物の撓み量とを関連付けて記憶する記憶部とを更に備え、前記制御部は、前記入力部から入力された被検査物の情報、前記記憶部に記憶された情報および前記撮像部の被写界深度に基づいて、前記搬送部の搬送面の水平面に対する傾斜角度を設定するよう前記傾斜機構を制御するようになっていてもよい。

また、本発明の検査装置においては、前記搬送部には、水平面に対して傾斜した姿勢で搬送される被検査物の下端縁を保持する保持部材が設けられていてもよい。

本発明の検査方法は、薄板状の被検査物を水平面に対して傾斜させた姿勢で搬送する工程と、水平面に対して傾斜した姿勢で搬送される被検査物を撮像して画像データを取得する工程と、取得された画像データに基づいて被検査物の外観検査を行う工程と、を備えたことを特徴とする。

このような検査方法によれば、薄板状の被検査物を水平面に対して傾斜させた姿勢で搬送して画像データを取得し、このように取得された画像データに基づいて被検査物の外観検査を行うため、高い剛性を有する撓みにくい被検査物および低い剛性を有する撓みやすい被検査物の両方を検査することができる。

本発明の検査装置および検査方法によれば、高い剛性を有する撓みにくい被検査物および低い剛性を有する撓みやすい被検査物の両方を外観検査を行うことができる。

本発明の第１の実施の形態による検査装置の概略的な構成を示す上面図である。 図１に示す検査装置の移し替え機構により被検査物を移し替えるときの動作を示す側面図である。 図１等に示す検査装置により被検査物の外観検査が行われるときの構成を示す側面図である。 図１等に示す検査装置の制御系の構成を示す機能ブロック図である。 図１等に示す検査装置により被検査物の外観検査が行われるときの動作の流れを示すフローチャートである。 従来の検査装置により撓みやすい被検査物を検査しようとするときの構成を示す側面図である。 図１等に示す検査装置の他の構成を概略的に示す上面図である。 図１等に示す検査装置の更に他の構成を概略的に示す上面図である。 （ａ）は、本発明の第２の実施の形態による検査装置の概略的な構成を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す状態から水平方向に延びる軸を中心として撮像部と搬送部とを一体的に回転させたときの構成を概略的に示す上面図である。 （ａ）（ｂ）は、それぞれ、図９（ａ）（ｂ）に示す状態の検査装置の概略的な構成を示す側面図である。 図９に示す検査装置の制御系の構成を示す機能ブロック図である。 図９等に示す検査装置により被検査物の外観検査が行われるときの動作の流れを示すフローチャートである。 図９等に示す検査装置の他の構成における制御系の構成を示す機能ブロック図である。

〔第１の実施の形態〕
以下、図面を参照して本発明の第１の実施の形態について説明する。図１乃至図８は、本実施の形態による検査装置を説明するための図面である。なお、図１乃至図３および図６乃至図８において、被検査物を参照符号Ｌで示している。また、図３および図６において、撮像部の被写界深度を参照符号Ｄで示しており、図２、図３および図６において、平坦な状態を基準とした被検査物の撓み量を参照符号ｔで示している。

本実施の形態による検査装置１０は、薄板状の被検査物の外観検査を行う際に用いられるようになっている。このような被検査物としては、例えば、半導体パッケージの内部配線に用いられるリードフレームが複数並ぶように形成された薄板状の金属が挙げられる。このような薄板状の被検査物に好適に適用される検査装置１０について以下に詳細に説明する。

図１等に示すように、検査装置１０は、被検査物を搬送する搬送部１００と、搬送部１００により搬送される被検査物を撮像して画像データを取得する撮像部２００とを備えている。より具体的には、搬送部１００は、水平面に沿って被検査物を搬送する第１搬送部１１０と、第１搬送部１１０とは離間した位置に設けられ、水平面に対して傾斜した姿勢で被検査物を搬送する第２搬送部１２０とを有している。また、第１搬送部１１０は一対の搬送ベルト１１２を有しており、被検査物は一対の搬送ベルト１１２により両側部を支持された状態で水平面に沿って搬送されるようになっている。このように被検査物が搬送されるため、例えば被検査物の両側部以外の箇所が製品となる領域であり、搬送するための機構（ベルトやローラ等）が当該領域に触れてしまうと問題がある場合でも、被検査物のうち製品となる領域を傷つけずに搬送することができる。また、第１搬送部１１０において被検査物が移し替え位置（図１において参照符号Ｕで表示）まで搬送されると、第１搬送部１１０による被検査物の搬送が停止させられるようになっている。

図２は、図１に示す矢印Ａ方向から見たときの第１搬送部１１０および第２搬送部１２０の構成を概略的に示す側面図である。また、図２に示すように、水平面に対して傾斜した姿勢で被検査物を搬送する第２搬送部１２０には、上述した搬送ベルト１１２と同様の構成の搬送ベルト１２２と、水平面に対して傾斜した姿勢で搬送される被検査物の下端縁を保持する保持部材１２４が設けられている。このような保持部材１２４によって、第２搬送部１２０により搬送される被検査物が第２搬送部１２０から地面等に落下してしまうことを防止されるようになっている。

また、第２搬送部１２０には押さえ部材１２６が設けられており、この押さえ部材１２６は保持部材１２４に近づく方向および保持部材１２４から遠ざかる方向（すなわち、図２における矢印方向）に沿って移動することができるよう構成されている。また、被検査物は、当該被検査物の両側部が保持部材１２４と押さえ部材１２６との間に挟まれた状態で第２搬送部１２０により搬送されるようになっている。より詳細には、移し替え機構３００（後述）によって被検査物が第１搬送部１１０から第２搬送部１２０に移し替えられる際には、押さえ部材１２６は保持部材１２４から遠ざかる位置（図２参照）に移動するようになっている。そして、第２搬送部１２０に被検査物が移し替えられると、押さえ部材１２６が保持部材１２４に向かって移動することにより、保持部材１２４と押さえ部材１２６との間に被検査物が挟まれるようになっている（図３参照）。なお、押さえ部材１２６は、保持部材１２４と押さえ部材１２６との間で被検査物を挟持するような力を加えるものではなく、搬送時の振動等で被検査物が搬送ベルト１２２等に対して移動してしまわないよう位置決めすることを目的として設けられている。

また、押さえ部材１２６が複数の押さえ部分に分けられており、各押さえ部分がそれぞれ独立して保持部材１２４に近づく方向および保持部材１２４から遠ざかる方向に沿って移動することができるようになっていてもよい。また、第１搬送部１１０に、保持部材１２４および押さえ部材１２６と同様の構成のものが取り付けられていてもよい。

また、検査装置１０には投入部（図示せず）が設けられており、この投入部から被検査物が１枚ずつ第１搬送部１１０に投入されるようになっている。なお、作業者が手で１枚ずつ第１搬送部１１０に被検査物を投入するようにしてもよい。

また、図１および図２に示すように、検査装置１０には、第１搬送部１１０の移し替え位置（図１において参照符号Ｕで表示）から、第２搬送部１２０に被検査物を移し替える移し替え機構３００が設けられている。このような移し替え機構３００としては、例えば、ロボットアーム等を用いたものが挙げられる。また、移し替え機構３００は、被検査物の両側部を保持して持ち上げることにより第１搬送部１１０から第２搬送部１２０に被検査物を移し替えるようになっている。このため、一対の搬送ベルト１１２について上述したように、被検査物の両側部以外の箇所が製品となる領域であり、被検査物を搬送するための機構が当該領域に触れてしまうと問題がある場合でも、被検査物のうち製品となる領域を傷つけずに被検査物を移し替えることができる。

また、第１搬送部１１０および第２搬送部１２０において、薄板状の被検査物は両側部を支持された状態で搬送されるため、被検査物の剛性が低く撓みやすいものである場合に被検査物は自重により撓んでしまう（図２参照）。ここで、図２における参照符号ｔは平坦な状態を基準とした被検査物の撓み量を概略的に示すものであり、水平面に対して傾斜させる角度が変化すると自重により撓む量も変化するようになっている。より具体的には、水平面に沿った姿勢で搬送されるときに自重による撓み量が最大値となり、０～９０度の範囲において水平面に対する角度が大きいほど自重による撓み量が小さくなる。言い換えると、被検査物の水平面に対する傾斜角度を大きくすることにより、断面二次半径の増加、および部材全体での断面二次モーメントが増加するため、被検査物の自重による撓みを抑制することができる。

また、図１および図３に示すように、検査装置１０の撮像部２００は、第２搬送部１２０により水平面に対して傾斜した姿勢で搬送される被検査物を撮像して画像データを取得するようになっている。また、撮像部２００は一対のカメラ２１０、２２０を有しており、各カメラ２１０、２２０により取得された画像データは後述する制御部５００に送られるようになっている。また、各カメラ２１０、２２０は、それぞれ被検査物の一方の面または他方の面を撮像するようになっている。また、各カメラ２１０、２２０は、それぞれ傾斜している第２搬送部１２０の搬送面に直交する方向を向いた状態で被検査物を撮像して画像データを取得するようになっている（図３参照）。また、カメラ２１０の光軸と、カメラ２２０の光軸とが一致するよう各カメラ２１０、２２０が配置されている。

なお、第２搬送部１２０により搬送される被検査物は、撮像部２００により画像データが取得される領域（図１等において参照符号Ｃで表示）を通過した後、後述する排出機構４１０により第２搬送部１２０から排出される排出位置（図１において参照符号Ｈで表示）で停止させられるようになっている（図１参照）。

また、各カメラ２１０、２２０は、各々がその構成（例えば、レンズの絞り値、焦点距離、撮像距離等）から決定される所定の深さ（距離）の被写界深度を有している。図３では、各カメラ２１０、２２０の被写界深度が参照符号Ｄにより示されている。また、被写界深度とは、ピントが正確に合った位置から被写体(ここでは被検査物)が光軸（図３において参照符号Ｋで表示）方向にずれたとしても、ピントが合っているように見える範囲のことを指す。他の表現をすると、被写界深度とは、取得された画像データの中でピントが合っていると判断することができる一定の範囲のことである。例えば、図３に示す例では、被検査物の撓み量ｔが各カメラ２１０、２２０の被写界深度Ｄよりも小さく、かつ各カメラ２１０、２２０の被写界深度の内側に被検査物が位置しているため、この状態で取得された画像データは、被検査物の全ての箇所にピントが合っているように見えるものとなる。この場合には、各カメラ２１０、２２０により取得された画像データに基づく外観検査を正常に行うことができる。一方、被検査物の撓み量ｔが各カメラ２１０、２２０の被写界深度Ｄよりも大きい場合には、少なくとも被検査物の一部が被写界深度の外側に位置してしまうため、取得された画像データにおける被検査物の一部にピントが合わない箇所が生じてしまう。この場合には、各カメラ２１０、２２０により取得された画像データの被検査物の一部がぼやけてみえるため、画像データに基づく外観検査を正常に行うことができない場合があるという問題がある。

本実施の形態による検査装置１０は、各カメラ２１０、２２０の被写界深度と、水平面に対する傾斜角度に応じた被検査物の撓み量とに基づいて、水平面に対する第２搬送部１２０の搬送面の傾斜角度を予め設定することにより、このような問題を解決することができるようになっている。言い換えると、第２搬送部１２０により水平面に対して傾斜した姿勢で搬送される被検査物の撓み量が、各カメラ２１０、２２０の被写界深度よりも小さくなるよう（すなわち、各カメラ２１０、２２０により取得された画像データにおける被検査物の全ての箇所にピントが合うよう）、第２搬送部１２０の搬送面の水平面に対する傾斜角度が予め設定されるようになっている。

上述のように第２搬送部１２０の傾斜角度を設定する方法としては、例えば被検査物に係る情報に基づいて行うシミュレーションを利用する方法がある。より具体的には、水平面に対する傾斜角度に応じた被検査物の自重による撓み量を予め計算しておき、被検査物の自重による撓み量が各カメラ２１０、２２０の被写界深度よりも小さくなるよう、第２搬送部１２０の搬送面の傾斜角度を設定する方法が考えられる。なお、シミュレーション結果のみに基づいて第２搬送部１２０の搬送面の水平面に対する傾斜角度を設定する構成のみに限定されることはない。例えば、シミュレーション結果に基づいて第２搬送部１２０の搬送面の傾斜角度を仮決定しておき、各カメラ２１０、２２０により取得される、仮決定された傾斜角度で搬送された被検査物の画像データに基づいて、第２搬送部１２０の搬送面の傾斜角度を変更（設定）するようにしてもよい。

なお、自重による撓み量を最小とすることのみを目的とした場合には、被検査物を鉛直面に沿って搬送しながら各カメラ２１０、２２０により画像データを取得することが好ましい。しかしながら、この場合には、搬送中の振動や空気による影響を受けやすく、各カメラ２１０、２２０に対する被検査物の位置がずれやすくなってしまう傾向がある。本実施の形態においては、自重による撓みを軽減するとともに、各カメラ２１０、２２０により被検査物を撮像する際の被検査物の位置ずれを小さくするため、水平面に対する被検査物の傾斜角度を８０度以上かつ９０度未満となるよう設定している。なお、被検査物の撓み量が各カメラ２１０、２２０の被写界深度よりも小さくなる角度であれば、搬送部１００の水平面に対する傾斜角度を８０度以上かつ９０度未満ではない他の角度としてもよい。

また、検査装置１０には排出部４００が設けられており、排出部４００は、排出機構４１０と、正常品排出部４２０と、異常品排出部４３０とを備えている。また、排出機構４１０は上述した移し替え機構３００と略同一の構成を有しており、正常品排出部４２０および異常品排出部４３０は上述した第１搬送部１１０と略同一の構成を有している。このような排出機構４１０により、外観検査において異常がない（正常である）と判断された被検査物が第２搬送部１２０から正常品排出部４２０に移し替えられるようになっている。一方、外観検査において異常があると判断された被検査物は、排出機構４１０により第２搬送部１２０から異常品排出部４３０に移し替えられるようになっている。また、正常品排出部４２０または異常品排出部４３０に移し替えられた被検査物は、それぞれ正常品集積部（図示せず）または異常品集積部（図示せず）に搬送されて集積されるようになっている。

なお、排出部４００により、外観に異常があると判定された被検査物および外観に異常がないと判定された被検査物の両方を第２搬送部１２０からそれぞれ移し替えるような構成に限定されることはない。例えば、外観に異常がないと判定された被検査物については第２搬送部１２０によりそのまま正常品集積部に搬送して集積させるようにし、外観に異常があると判定された被検査物についてのみ排出部４００により第２搬送部１２０から異常品排出部４３０に移し替えるようにしてもよい。

また、検査装置１０には制御部５００（図４参照）が設けられており、当該制御部５００には、搬送部１００（具体的には、第１搬送部１１０および第２搬送部１２０）、撮像部２００、移し替え機構３００、および排出部４００（具体的には、排出機構４１０、正常品排出部４２０および異常品排出部４３０）が接続されている。また、検査装置１０の各構成要素は、制御部５００から送られる指令信号により制御されるようになっている。また、撮像部２００により取得された画像データが制御部５００に送られるようになっており、制御部５００は、撮像部２００により取得された画像データに基づいて被検査物の外観検査を行うようになっている。このような外観検査としては、例えば、取得された画像のコントラスト等に基づいて被検査物の外観に異常があるか否かについて判断する方法がある。しかしながら、検査装置１０の記憶部（図示せず）や検査装置１０とは別個に設けられたサーバー等に記録された画像データと各カメラ２１０、２２０により取得された画像データを比較することにより、被検査物の外観に異常があるか否かについて判断するようにしてもよい。

次に、上述した本実施の形態による検査装置１０により被検査物の外観検査が行われる際の動作の流れについて図５に示すフローチャートを参照して説明する。

まず、投入部（図示せず）により、外観検査されるべき被検査物が第１搬送部１１０に１枚ずつ投入されると、投入された被検査物は第１搬送部１１０により移し替え位置（図１において参照符号Ｕで表示）まで搬送される（ＳＴＥＰ１）。なお、検査装置１０に投入部を設ける代わりに、作業者が１枚ずつ被検査物を第１搬送部１１０に投入するようにしてもよい。次に、移し替え機構３００により、第１搬送部１１０の移し替え位置に位置する被検査物が第２搬送部１２０に移し替えられる（ＳＴＥＰ２）。そして、各カメラ２１０、２２０により、第２搬送部１２０によって水平面に傾斜した姿勢で搬送される被検査物が撮像されて画像データが取得される（ＳＴＥＰ３）。上述したように、第２搬送部１２０の搬送面の水平面に対する傾斜角度が予め適切な値に設定されているため、取得された画像データにおける被検査物の全ての箇所にピントが合うようになっている。

その後、制御部５００により、各カメラ２１０、２２０による取得された画像データに基づいて被検査物の外観検査が行われる（ＳＴＥＰ４）。なお、各カメラ２１０、２２０により撮像された被検査物は第２搬送部１２０によりそのまま搬送され、排出位置（図１において参照符号Ｈで表示）において停止させられる。そして、制御部５００により被検査物の外観に異常がないと判定された場合には（ＳＴＥＰ５のＮｏ）、被検査物は正常品であると判定される。また、正常品であると判定された被検査物は、排出機構４１０により第２搬送部１２０から正常品排出部４２０に移し替えられ（ＳＴＥＰ６）、その後正常品集積部に集積させられるようになっている（ＳＴＥＰ７）。一方、制御部５００により被検査物の外観に異常があると判定された場合には（ＳＴＥＰ５のＹｅｓ）、被検査物は異常品であると判定される。また、異常品であると判定された被検査物は、排出機構４１０により第２搬送部１２０から異常品排出部４３０に移し替えられ（ＳＴＥＰ８）、その後異常品集積部に集積させられるようになっている（ＳＴＥＰ９）。このようにして、被検査物の外観検査が完了する。

ここで、比較対象として、従来の検査装置９０について図６を参照して説明する。図６に示される従来の検査装置９０は、一対の搬送ベルト９１０により被検査物を水平面に沿って搬送しながら画像データを取得して外見検査を行っている。このため、被検査物が撓みやすいものである場合に外観検査を正常に行うことができない場合が生じるという問題があった。すなわち、従来の検査装置９０において撓みやすい被検査物の外観検査を行う場合には、被検査物の撓み量が一対のカメラ９２０の被写界深度よりも大きくなってしまうことがあった。この場合には、各カメラ９２０により取得された被検査物の画像データにピントが合っていない箇所が発生してしまい、画像データに基づく外観検査を正常に行うことができないという問題があった。これに対し、本実施の形態の検査装置１０によれば、薄板状の被検査物を水平面に対して傾斜した姿勢で搬送する搬送部（具体的には、第２搬送部１２０）と、搬送部により水平面に対して傾斜した姿勢で搬送される被検査物を撮像して画像データを取得する撮像部２００と、撮像部２００により取得された画像データに基づいて被検査物の外観検査を行う制御部５００とを備えているため、高い剛性を有する撓みにくい被検査物および低い剛性を有する撓みやすい被検査物の両方を検査することができる。

また、従来の検査装置９０では、被検査物が、複数のリードフレームが形成された金属板である場合には、水平面に沿って搬送される金属板の撓み量を各カメラ９２０の被写界深度よりも小さくするため、金属板の厚みや大きさを制限する必要があった。すなわち、金属板のサイズを大きくすると当該金属板が撓みやすくなってしまうため、金属板のサイズを大きくできないので１枚の金属板に形成されるリードフレームの個数を増やすことができず、リードフレームの生産性を向上させることができないという問題があった。また、金属板を薄くすると当該金属板が撓みやすくなってしまうため、リードフレームを軽量化することができないという問題があった。これに対し、上述した検査装置１０は、被検査物を傾斜させることによって自重による撓み量を減少させるものであり、従来技術のように被検査物の厚みや大きさを制限する必要がないため、リードフレームの生産性向上や軽量化に対応することができる。

また、検査装置１０ａ、１０ｂとして、上述した検査装置１０とは異なる構成の搬送部１００ａ、１００ｂを有するものが用いられるようになっていてもよい。以下、図７および図８を参照してこれらの検査装置１０ａ、１０ｂについて説明する。

図７に示す検査装置１０ａの搬送部１００ａは、水平面に沿って被検査物を搬送する第３搬送部１３０と、第３搬送部１３０に接続されており、水平面に対して傾斜した姿勢で被検査物を搬送する第４搬送部１４０とを有している。また、第３搬送部１３０から第４搬送部１４０に向かって搬送面の傾斜角度が連続的に変化するようになっている。このような検査装置１０ａの第３搬送部１３０、第４搬送部１４０の構成は、検査装置１０の第１搬送部１１０および第２搬送部１２０の構成とそれぞれ略同一であるため、略同一の構成部材については同一の参照符号を付して説明を省略する。

また、第４搬送部１４０の搬送面の水平面に対する傾斜角度は、上述した検査装置１０の第２搬送部１２０の搬送面の水平面に対する傾斜角度と同様に、被検査物に係る情報に基づいて予め設定されるようになっている。また、撮像部２００は、第４搬送部１４０により搬送される被検査物を撮像して画像データを取得するとともに、取得された画像データを制御部５００に送るようになっている。また、制御部５００は、取得された画像データに基づいて被検査物の外観検査を行うようになっている。このような検査装置１０ａによっても、高い剛性を有する撓みにくい被検査物および低い剛性を有する撓みやすい被検査物の両方を検査することができるとともに、リードフレームの生産性向上や軽量化に対応することができる。また、検査装置１０ａでは、上述した検査装置１０とは異なり移し替え機構３００の設置を省略することができるため、装置全体の構成をよりシンプルなものとすることができる。

また、図８に示す検査装置１０ｂは、水平面に対して常に所定の角度傾斜した搬送面を有する搬送部１００ｂを備えるものである。また、搬送部１００ｂの構成は、検査装置１０の第２搬送部１２０の構成と略同一のものとなっている。このような検査装置１０ａの搬送部１００ｂの構成は、検査装置１０の第２搬送部１２０の構成とそれぞれ略同一であるため、略同一の構成部材については同一の参照符号を付して説明を省略する。

また、搬送部１００ｂの搬送面の水平面に対する傾斜角度は、上述した検査装置１０の第２搬送部１２０の搬送面の水平面に対する傾斜角度と同様に、被検査物に係る情報に基づいて予め設定されるようになっている。また、撮像部２００は、搬送部１００ｂにより搬送される被検査物を撮像して画像データを取得するとともに、取得された画像データを制御部５００に送るようになっている。また、制御部５００は、取得された画像データに基づいて被検査物の外観検査を行うようになっている。このような検査装置１０ｂによっても、高い剛性を有する撓みにくい被検査物および低い剛性を有する撓みやすい被検査物の両方を検査することができるとともに、リードフレームの生産性向上や軽量化に対応することができる。また、検査装置１０ｂでは、上述した検査装置１０とは異なり移し替え機構３００の設置を省略することができるため、装置の構成をよりシンプルなものとすることができる。また、搬送される被検査物の水平面に対する傾斜角度を変更する必要が無いため、被検査物を移し替える場合や被検査物の水平面に対する傾斜角度を変更する場合と比較して、より迅速に被検査物の外観検査を行うことができる。

〔第２の実施の形態〕
以下、図面を参照して本発明の第２の実施の形態について説明する。図９乃至図１３は、本実施の形態による検査装置を説明するための図面である。このうち、図９（ａ）は、本発明の第２の実施の形態による検査装置の概略的な構成を示す上面図であり、図９（ｂ）は、（ａ）に示す状態から水平方向に延びる軸を中心として撮像部と搬送部とを一体的に回転させたときの構成を概略的に示す上面図である。また、図１０（ａ）（ｂ）は、それぞれ、図９（ａ）（ｂ）に示す状態の検査装置を図９に示す矢印Ｂ方向から見たときの概略的な構成を示す側面図であり、図１１は、図９に示す検査装置の制御系の構成を示す機能ブロック図である。また、図１２は、図９等に示す検査装置により被検査物の外観検査が行われるときの動作の流れを示すフローチャートであり、図１３は、図９等に示す検査装置の他の構成における制御系の構成を示す機能ブロック図である。なお、図９および図１０において、被検査物を参照符号Ｌで示している。

本実施の形態による検査装置１０ｄは、上述した検査装置１０、１０ａ、１０ｂと同様に、薄板状の被検査物の外観検査を行う際に用いられるようになっている。また、検査装置１０ｄは、上述した検査装置１０の搬送部１００の第２搬送部１２０、撮像部２００、排出部４００（図示せず）、投入部（図示せず）と略同一の構成のものを含んでいるため、略同一の構成部材については同一の参照符号を付して説明を省略する。

図１０等に示すように、検査装置１０ｄは傾斜機構６００を有しており、この傾斜機構６００によって搬送部１００ｄの搬送面が水平面に対して傾斜させられるようになっている。より具体的には、傾斜機構６００は、水平方向に延びる軸６０２と、支持部材６０４とを有しており、搬送部１００ｄおよび撮像部２００の各構成部材は支持部材６０４を介して軸６０２に取り付けられるようになっている。また、傾斜機構６００は、軸６０２を中心として、撮像部２００と搬送部１００ｄとを支持部材６０４ごと図１０（ａ）に示す矢印方向に一体的に回転させることにより、搬送部１００ｄの搬送面を水平面に対して傾斜させるようになっている（図１０（ｂ）参照）。このような傾斜機構６００により、被検査物の撓み量が撮像部２００の各カメラ２１０、２２０の被写界深度よりも小さくなるよう搬送部１００ｄの搬送面の傾斜角度を設定することによって、被検査物の外観検査を行うことができるようになる。

被検査物の撓み量が撮像部２００の各カメラ２１０、２２０の被写界深度よりも小さくなるよう搬送部１００ｄの搬送面の傾斜角度を設定する方法として、図９乃至図１１に示すような、被検査物の撓み量を検知する撓み量検知センサ６１０を利用する方法が考えられる。また、撓み量検知センサ６１０は検査装置１０ｄの制御部５００ｄに接続されており、撓み量検知センサ６１０により検知された情報が制御部５００ｄに送られるようになっている。このような構成とすることにより、制御部５００ｄは、撓み量検知センサ６１０により検知される撓み量が、撮像部２００の各カメラ２１０、２２０の被写界深度よりも小さくなるように、搬送部１００ｄの搬送面の水平面に対する傾斜角度を設定するよう傾斜機構６００を制御することができるようになっている。

なお、図９等に示す例においては、撓み量検知センサ６１０は撮像部２００の近傍に配置されているが、このような構成に限定されることはない。被検査物の搬送方向において撮像部２００よりも上流の箇所であれば、撓み量検知センサ６１０を他の箇所に配置してもよい。

このような検査装置１０ｄにより被検査物の外観検査を行う際の動作の流れについて図１２に示すフローチャートを参照して説明する。

まず、投入部（図示せず）により、搬送面が水平面に沿った状態の搬送部１００ｄに外観検査されるべき被検査物が１枚ずつ投入される。そして、投入された被検査物は水平面に沿って撓み量検知センサ６１０の近傍まで搬送され、撓み量検知センサ６１０により被検査物の撓み量が検知される（ＳＴＥＰ１）。次に、制御部５００により、撓み量検知センサ６１０により検知された被検査物の撓み量が所定の値（具体的には、撮像部２００の各カメラ２１０、２２０の被写界深度）よりも小さいか否かが判定される（ＳＴＥＰ２）。このとき、撓み量検知センサ６１０により検知される被検査物の撓み量が所定の大きさよりも大きいと判定されると（ＳＴＥＰ２のＮｏ）、制御部５００により、搬送部１００ｄの搬送面の水平面に対する傾斜角度が所定の大きさだけ増加するよう傾斜機構６００が制御される（ＳＴＥＰ３）。なお、上述したように、搬送部１００ｄと撮像部２００は水平方向に延びる軸６０２を中心として一体的に回転するようになっている。

また、傾斜機構６００により搬送部１００ｄの搬送面の水平面に対する傾斜角度が所定の大きさだけ増加させられた後に、撓み量検知センサ６１０により被検査物の撓み量が再度検知される（ＳＴＥＰ１）。そして、制御部５００ｄにより、撓み量検知センサ６１０により検知された撓み量が所定の値よりも小さいか否かが再度判定される（ＳＴＥＰ２）。このとき、撓み量検知センサ６１０により検知される被検査物の撓み量が所定の大きさよりも大きいと再度判定されると（ＳＴＥＰ２のＮｏ）、搬送部１００ｄの搬送面の水平面に対する傾斜角度が所定の大きさだけ増加するよう傾斜機構６００が制御される（ＳＴＥＰ３）。このような動作は、撓み量検知センサ６１０により検知される被検査物の撓み量が所定の大きさよりも小さくなるまで繰り返し行われる。

このようにして、撓み量検知センサ６１０により検知される被検査物の撓み量が所定の大きさよりも小さいと判定されるようになると（ＳＴＥＰ２のＹｅｓ）、撮像部２００により被検査物が撮像されて画像データが取得される（ＳＴＥＰ４）。なお、上述した動作により、被検査物の撓み量は撮像部２００の各カメラ２１０、２２０の被写界深度よりも小さくなっているため、取得された画像データは被検査物の全ての箇所にピントが合っているように見えるものとなる。また、各カメラ２１０、２２０により撮像された被検査物は、搬送部１００ｄによりそのまま搬送され、排出部（図示せず）により排出される排出位置に停止させられるようになっている。また、撮像部２００により取得された画像データは制御部５００ｄに送られるようになっており、制御部５００ｄは、この画像データに基づいて被検査物の外観検査を行う（ＳＴＥＰ５）。

なお、水平面に沿って搬送される被検査物の撓み量が各カメラ２１０、２２０の被写界深度よりも小さい場合には、傾斜機構６００により搬送部１００ｄの搬送面を水平面に対して傾斜させる動作を省略することができる。

そして、制御部５００ｄにより被検査物の外観に異常がないと判定された場合には（ＳＴＥＰ６のＮｏ）、被検査物は正常品であると判定される。また、正常品であると判定された被検査物は、排出部の排出機構により搬送部１００ｄから正常品排出部に移し替えられ（ＳＴＥＰ７）、その後正常品集積部に集積させられる（ＳＴＥＰ８）。一方、制御部５００ｄにより被検査物の外観に異常があると判定された場合には（ＳＴＥＰ６のＹｅｓ）、被検査物は異常品であると判定される。また、異常品であると判定された被検査物は、排出部の排出機構により搬送部１００ｄから異常品排出部に移し替えられ（ＳＴＥＰ９）、その後異常品集積部に集積させられるようになっている（ＳＴＥＰ１０）。このようにして、被検査物の外観検査が完了する。

また、同一の構成の被検査物の外観検査を連続して行う場合には、２つ目以降の被検査物を検査する際に傾斜機構６００により搬送部１００ｄの搬送面の傾斜角度を変更する必要はなく、上述したＳＴＥＰ４以降の動作を行うようにすればよい。

また、撮像部２００により水平面に対して傾斜した姿勢で搬送される被検査物の画像データを取得した後に、搬送部１００ｄが水平面に沿って被検査物を搬送するよう、搬送部１００ｄの搬送面の水平面に対する傾斜角度が変更されるようになっていてもよい。この場合には、排出機構として、ロボットアーム等を含まない、ピックアンドプレース方式の簡易な構成のものを使用することができる。

また、他の方法により、被検査物の撓み量が撮像部２００の各カメラ２１０、２２０の被写界深度よりも小さくなるよう搬送部１００ｄの搬送面の傾斜角度を設定するようにしてもよい。

例えば、撓み量検知センサ６１０が設けられていない検査装置１０ｅが用いられるようになっていてもよい。より具体的には、撓み量検知センサ６１０により検知された撓み量に基づいて搬送部１００ｄの搬送面の傾斜角度を制御する代わりに、撮像部２００により取得された画像データに基づいて搬送部１００ｄの搬送面の傾斜角度を制御するようにしてもよい。このような検査装置１０ｅにより被検査物の外観検査を行う場合には、まず、水平面に沿って搬送される被検査物の画像データを取得し、この画像データにおける被検査物の全ての箇所にピントが合っているか否かを判定するようにする。例えば、被検査物の中央近傍の箇所や外周縁近傍の箇所に複数の目印を予め形成しておき、これらの目印全てにピントがあっているか否かを判定するようにしてもよい。また、取得された画像データにおいて、被検査物に形成された複数の目印のうちの少なくとも１つの目印にピントが合っていないと判定された場合には、搬送部１００ｄの搬送面の水平面に対する傾斜角度が所定の大きさだけ増加するよう傾斜機構６００が制御するようにする。このような動作を繰り返すことにより、撮像部２００の各カメラ２１０、２２０により取得された画像データは、被検査物の全ての箇所にピントが合っているように見えるものとなる。そして、被検査物の全ての箇所にピントが合ったと判断されると、図１２におけるＳＴＥＰ５以降の動作を行うようにする。このような検査装置１０ｅによっても、被検査物の外観検査を正常に行うことができる。

また、図１３に示すような、被検査物の情報を入力するための入力部６２０と、入力部６２０から入力されるべき被検査物の情報と、水平面からの傾斜角度に対する被検査物の撓み量とを関連付けて記憶する記憶部６３０とを有する検査装置１０ｆが用いられるようになっていてもよい。また、制御部５００ｆにより、入力部６２０から入力された被検査物の情報および記憶部６３０に記憶された情報に基づいて、搬送部１００ｄの搬送面の水平面に対する傾斜角度を設定するよう傾斜機構６００が制御されるようになっていてもよい。ここで、入力部６２０により入力される被検査物の情報には、少なくとも材質、厚み、大きさが含まれる。また、被検査物の種類によっては、更に別の情報が入力部６２０により入力されるようになっていてもよい。例えば、被検査物が開口の形成された金属板（例えば、複数のリードフレームが形成された金属板）である場合には、当該金属板に設けられた開口の数および位置等についても入力するようにしてもよい。

このような検査装置１０ｆにより被検査物の検査を行う場合には、作業者は、まず、入力部６２０により被検査物に係る情報を入力する。そして、制御部５００ｆは、入力部６２０により入力された情報、記憶部６３０に記憶されている情報および撮像部２００の各カメラ２１０、２２０の被写界深度に基づいて、撮像部２００の各カメラ２１０、２２０の被写界深度よりも被検査物の撓み量が小さくなるよう、搬送部１００ｄの搬送面の水平面に対する傾斜角度を設定するよう傾斜機構６００を制御する。なお、各カメラ２１０、２２０の被写界深度に係る情報は入力部６２０から入力されるようになっていてもよいし、記憶部６３０に予め記憶させておくようにしてもよい。そして、被検査物の撓み量が各カメラ２１０、２２０の被写界深度よりも小さくなるよう搬送部１００ｄの搬送面の水平面に対する傾斜角度が設定された後に、図１２におけるＳＴＥＰ５以降の動作を行うようにする。このような検査装置１０ｆによっても、被検査物の外観検査を正常に行うことができる。

なお、入力部６２０から入力された情報および記憶部６３０に記憶された情報に基づいて、水平面に沿って搬送される被検査物の撓み量が各カメラ２１０、２２０の被写界深度よりも小さいものであると判定された場合には、傾斜機構６００により搬送部１００ｄの搬送面の水平面に対する傾斜角度を変更する手順を省略することができる。

また、入力部６２０から入力されるべき被検査物の情報と、水平面からの傾斜角度に対する被検査物の撓み量とを関連付けて記憶部６３０に記憶させておく代わりに、検査装置１０ｆとは別個に設けられたサーバー等にこれらの情報を記憶させておくようにしてもよい。この場合には、検査装置１０ｆとサーバーとが相互に通信可能となるよう構成し、検査装置１０ｆが入力部６２０により入力された情報に基づいてサーバーと情報の送受信を行うことにより搬送部１００ｄの搬送面の水平面に対する傾斜角度を設定するようにしてもよい。

以上のような構成からなる検査装置１０ｄ、１０ｅ、１０ｆによれば、薄板状の被検査物を水平面に対して傾斜した姿勢で搬送する搬送部１００ｄと、搬送部１００ｄにより水平面に対して傾斜した姿勢で搬送される被検査物を撮像して画像データを取得する撮像部２００と、撮像部２００により取得された画像データに基づいて被検査物の外観検査を行う制御部５００ｄ、５００ｅ、５００ｆとを備えているため、高い剛性を有する撓みにくい被検査物および低い剛性を有する撓みやすい被検査物の両方を検査することができる。また、被検査物を傾斜させることによって自重による撓み量を減少させるものであり、従来技術のように被検査物の厚みや大きさを制限する必要がないため、リードフレームの生産性向上や軽量化に対応することができる。

なお、各実施の形態による検査装置１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆは、上述したような態様に限定されることはなく、様々な変更を加えることができる。

例えば、一対の搬送ベルトにより被検査物が直接搬送される態様について上述したが、このような構成に限定されることはない。複数の枠体が所定の間隔をあけて搬送ベルトに設けられており、各々の枠体に被検査物が保持されることによって被検査物が搬送されるようになっていてもよい。

また、撮像部２００として使用されるカメラは、上述した一対のカメラ２１０、２２０に限定されることはない。撮像部として、複数組の一対のカメラを用いるようにしてもよいし、被検査物の一方の面のみを撮像するカメラを用いるようにしてもよい。また、撮像部としてカメラ以外のものが用いられてもよい。

１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、９０ 検査装置
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｄ 搬送部
１１０ 第１搬送部
１１２ 搬送ベルト
１２０ 第２搬送部
１２２ 搬送ベルト
１２６ 保持部材
１２８ 押さえ部材
１３０ 第３搬送部
１４０ 第４搬送部
２００ 撮像部
２１０、２２０ カメラ
３００ 移し替え機構
４００ 排出部
４１０ 排出機構
４２０ 正常品排出部
４３０ 異常品排出部
５００、５００ｄ、５００ｅ、５００ｆ 制御部
６００ 傾斜機構
６０２ 軸
６０４ 支持部材
６１０ 撓み量検知センサ
６２０ 入力部
６３０ 記憶部
９１０ 搬送ベルト
９２０ カメラ

Claims (8)

1. 薄板状の被検査物を水平面に対して傾斜した姿勢で搬送する搬送部と、
   前記搬送部により水平面に対して傾斜した姿勢で搬送される被検査物を撮像して画像データを取得する撮像部と、
   前記撮像部により取得された画像データに基づいて被検査物の外観検査を行う制御部と、
   水平方向に延びる軸心を中心として前記撮像部と前記搬送部とを一体的に回転させることにより前記搬送部の搬送面を水平面に対して傾斜させる傾斜機構と、
   を備え、
   前記搬送部は、被検査物の両側部を支持しながら搬送するようになっており、
   前記撮像部は、所定の距離の被写界深度を有しており、
   前記搬送部により両側部を支持されながら搬送される被検査物は、水平面からの傾斜角度に応じて自重により所定の量だけ撓むようになっており、
   前記制御部は、前記撮像部の被写界深度よりも被検査物の撓み量が小さくなるよう、前記搬送部の搬送面の水平面に対する傾斜角度を設定するよう前記傾斜機構を制御する、検査装置。
2. 前記搬送部は、被検査物の両側部を支持しながら搬送する一対の搬送ベルトを有している、請求項１記載の検査装置。
3. 前記撮像部は、傾斜している前記搬送部の搬送面に直交する方向を向いた状態で被検査物の画像データを取得する、請求項１または２記載の検査装置。
4. 被検査物の撓み量を検知する撓み量検知センサを更に備え、
   前記制御部は、前記撮像部の被写界深度よりも前記撓み量検知センサにより検知される被検査物の撓み量が小さくなるよう、前記搬送部の搬送面の水平面に対する傾斜角度を設定するよう前記傾斜機構を制御する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の検査装置。
5. 前記制御部は、前記撮像部により撮像された画像データに基づいて、前記搬送部の搬送面の水平面に対する傾斜角度を設定するよう前記傾斜機構を制御する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の検査装置。
6. 少なくとも材質、厚み、大きさを含む被検査物の情報を入力するための入力部と、
   前記入力部から入力されるべき被検査物の情報と、水平面からの傾斜角度に対する被検査物の撓み量とを関連付けて記憶する記憶部とを更に備え、
   前記制御部は、前記入力部から入力された被検査物の情報、前記記憶部に記憶された情報および前記撮像部の被写界深度に基づいて、前記搬送部の搬送面の水平面に対する傾斜角度を設定するよう前記傾斜機構を制御する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の検査装置。
7. 前記搬送部には、水平面に対して傾斜した姿勢で搬送される被検査物の下端縁を保持する保持部材が設けられている、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の検査装置。
8. 薄板状の被検査物を水平面に対して傾斜させた姿勢で前記被検査物の両側部を支持しながら搬送する工程と、
   搬送面を水平面に対して傾斜させる工程と、
   水平面に対して傾斜した姿勢で搬送される被検査物を撮像して画像データを取得する工程と、
   取得された画像データに基づいて被検査物の外観検査を行う工程と、
   を備え、
   前記搬送面を水平面に対して傾斜させる工程において、画像を撮像する撮像部の被写界深度よりも被検査物の自重による撓み量が小さくなるよう、前記搬送面の水平面に対する傾斜角度が設定される、検査方法。

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