JP7500675B2 - 外観検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、チップ部品を搬送しながら表面を撮像し、当該チップ部品の品質良否を判定する外観検査装置に関する。

プリント回路基板に実装される抵抗やコンデンサ、インダクタ等の略直方体形状をなすチップ部品は、その上面、下面、右側面、左側面、前端面、及び後端面の６面においてそれぞれカメラを用いて撮像し、これらの各撮像画像から上記チップ部品の外観を検査して、予め不良品を排除することが行われる。

ちなみにチップ部品の搬送は、例えば搬送テーブル上にチップ部品を載置して、或いは吸着ノズルを備えた真空チャックを用いてチップ部品を吸着して行われる。この際、搬送テーブル上へのチップ部品の載置姿勢を変えることによって、或いは真空チャックによりチップ部品の吸着面を変えることによってチップ部品の上記した各面のカメラによる撮像が行われる。また、例えば特許文献１の従来技術では、回転テーブルに載置されたチップ部品に対し、上面、右側面、左側面、前端面、及び後端面の５面を撮像した後、順次搬送されるチップ部品の上面を吸着しながら回転する円板体で持ち上げて、チップ部品の下面を撮像している。

特開２００７－２８５８４４号公報

しかしながら、上記した従来技術では、カメラと搬送テーブルとの干渉を避けるため、チップ部品の搬送方向における前端面、及び後端面を斜め上方から撮像することになり、検査対象面内でワークディスタンスが変わるためピントが合わせ難い等、検査面を正面から撮像する場合より高精細に撮像して高精度に検査することができない弱点がある。また、一列で搬送される複数のチップ部品の間隔が近接している場合には、チップ部品の前端面、及び後端面の全体を撮像できないことがある他、当該間隔を広げる操作を行う場合には検査のスループットが低下する虞が生じる。

本発明は、上記の事情に基づいてなされたものであり、その目的とするところは、略直方体形状のチップ部品の６面を高精度、且つ高スループットで検査することができる外観検査装置を提供することにある。

＜本発明の第１の態様＞
本発明の第１の態様は、略直方体形状の複数のチップ部品を載置して１列で水平方向に搬送する水平搬送部と、水平方向の回転軸を有し間欠回転する歯車状円板からなり、前記水平搬送部に載置された前記チップ部品を歯車の上流側の歯底角部で１つずつ吸着してピックアップと位置決めとを行いながら前記水平搬送部の搬送方向と直交する方向に移載搬送する垂直搬送部と、前記水平搬送部及び前記垂直搬送部のそれぞれにおいて、前記チップ部品の搬送方向に垂直な３つの露出面をそれぞれ正面で撮像する複数の撮像装置と、を備える外観検査装置である。

第１の態様に係る外観検査装置は、水平搬送部で搬送されるチップ部品に対し、上面、右側面、及び左側面を撮像装置の正面で撮像することができる。また、水平搬送部で搬送されるチップ部品は、垂直搬送部の歯車の歯底角部で１つずつ吸着されつつ水平搬送部の搬送方向と直交する方向にピックアップされる。このとき、チップ部品は、歯車の凹部の角に２面を接するように揃った状態で吸着されるため、垂直搬送部に対する相対的な角度が一定になる。そして、外観検査装置は、垂直搬送部で搬送されるチップ部品に対し、下面、前端面、及び後端面を撮像装置の正面で撮像することができる。

これにより外観検査装置は、撮像装置と各搬送部とが干渉することなくチップ部品の６面を正面で高精細に撮像することができると共に、順次搬送されてくる複数のチップ部品の間隔を広げる操作を不要とすることができる。従って、第１の態様に係る外観検査装置によれば、略直方体形状のチップ部品の６面を高精度、且つ高スループットで検査することができる。

＜本発明の第２の態様＞
本発明の第２の態様は、上記した本発明の第１の態様において、前記チップ部品のピックアップ位置において、前記水平搬送部から前記垂直搬送部の上流側への前記チップ部品の傾斜を規制する底面ガイドと、前記歯車におけるピックアップ直前の歯が通過する空間へ、前記チップ部品が侵入することを規制する侵入規制ガイドと、を備える、外観検査装置である。

第２の態様に係る外観検査装置によれば、チップ部品をピックアップする位置において、水平搬送部と垂直搬送部との間の空間にチップ部品が傾斜又は侵入することを規制することで、チップ部品Ｐの位置・姿勢を安定化させて、チップ部品Ｐの噛み込みによる外観検査装置の故障を防止することができる。

＜本発明の第３の態様＞
本発明の第３の態様は、上記した本発明の第２の態様において、前記水平搬送部の搬送方向の両側から前記空間を囲む侵入防止ガイドを備える、外観検査装置である。

第３の態様に係る外観検査装置によれば、水平搬送部と垂直搬送部との間の空間に対し、側面からチップ部品やその他の異物が侵入することが防止されるため、当該空間における噛み込みをより効果的に防止することができる。

＜本発明の第４の態様＞
本発明の第４の態様は、上記した本発明の第３の態様において、前記侵入防止ガイドは、前記チップ部品の前記水平搬送部における位置ズレを是正する側面ガイドとして機能する、外観検査装置である。

第４の態様に係る外観検査装置によれば、チップ部品が水平搬送部から位置ズレして載置されている場合に、侵入防止ガイドがチップ部品を押し戻すことにより。チップ部品の水平搬送部からの落下防止に寄与する他、チップ部品が誤った姿勢でピックアップ位置に到達することを抑制することができる。

＜本発明の第５の態様＞
本発明の第５の態様は、上記した本発明の第１の態様において、前記チップ部品のピックアップ位置に搬送される直前の前記チップ部品の直上に設けられ、前記チップ部品の鉛直方向の傾斜を規制する上面ガイドを備える、外観検査装置である。

第５の態様に係る外観検査装置によれば、ピックアップ位置おけるチップ部品の鉛直方向の傾斜が是正されるため、当該チップ部品が水平搬送部と垂直搬送部との間に噛み込まれるのを防止することができるほか、他のチップ部品がピックアップ位置に落下してきた場合であっても当該チップ部品が水平搬送部と垂直搬送部との間に噛み込まれる虞を低減することができる。

＜本発明の第６の態様＞
本発明の第６の態様は、上記した本発明の第１の態様において、前記垂直搬送部は、貫通パターンが形成された複数の歯車状薄板が積層されてなり、前記貫通パターンにより前記歯底角部に連通するエア流路が内部に構成される、外観検査装置である。

第６の態様に係る外観検査装置によれば、垂直搬送部がチップ部品を吸着するための微小な立体構造のエア流路を比較的容易に形成することができると共に、当該エア流路のメンテナンス時に複数の歯車状薄板に分解することでクリーニング等の操作を容易に行うことができる。

＜本発明の第７の態様＞
本発明の第７の態様は、上記した本発明の第６の態様において、複数の前記歯車状薄板の合計の厚みは、吸着される前記チップ部品よりも小さい、外観検査装置である。

第７の態様に係る外観検査装置によれば、垂直搬送部に吸着された状態においてもチップ部品の前端面及び後端面の全体が周縁を含めて撮像装置の死角になることなく適切に撮像されるほか、水平搬送部により搬送される複数のチップ部品の間隔が狭い場合であっても、ピックアップ時に垂直搬送部が他のチップ部品に干渉してしまう虞を低減することができる。

＜本発明の第８の態様＞
本発明の第８の態様は、上記した本発明の第６の態様において、前記エア流路は、全ての前記歯底角部において前記チップ部品を吸着する第１エア流路と、吸着した前記チップ部品を離脱させる位置及びタイミングにおいて圧縮空気が供給される第２エア流路と、を含む、外観検査装置である。

第８の態様に係る外観検査装置によれば、垂直搬送部において、チップ部品を吸着する第１エア流路に加え、チップ部品を離脱させる位置及びタイミングにおいて圧縮空気を供給する第２エア流路が形成されている。これにより、チップ部品の排出時に吸着力を相殺することができるため、垂直搬送部からチップ部品を離脱させる圧縮空気の吹き付けを弱めることができ、チップ部品の離脱後の飛翔速度を落とすことができるためチップ部品を損傷させる虞を低減することができる。

＜本発明の第９の態様＞
本発明の第９の態様は、上記した本発明の第８の態様において、前記第２エア流路は、前記チップ部品をピックアップする位置及びタイミングにおいて前記チップ部品を吸着する、外観検査装置である。

第９の態様に係る外観検査装置によれば、垂直搬送部において、チップ部品の排出時に吸着力を相殺するための第２エア流路を利用して、水平搬送部からチップ部品をピックアップする位置及びタイミングのみに吸引力を付与して吸着を補助することができるため、垂直搬送部によるピックアップ位置での吸着ミスの抑制に効果がある。

＜本発明の第１０の態様＞
本発明の第１０の態様は、上記した本発明の第１の態様において、前記垂直搬送部は、前記チップ部品のピックアップ直前で一時停止する二段モーションで間欠回転する、外観検査装置である。

第１０の態様に係る外観検査装置によれば、チップ部品が比較的大きい寸法である場合であっても、ピックアップするチップ部品に垂直搬送部が勢いよく接触することにより弾き飛ばされることでチップ部品のダメージやピックアップミスが発生する虞を低減することができる。

本発明によれば、略直方体形状のチップ部品の６面を高精度、且つ高スループットで検査することができる外観検査装置を提供することができる。

外観検査装置の概略構成を示す斜視図である。 チップ部品の外観形状を表す斜視図である。 外観検査装置のピックアップ位置における部分拡大図である。 ガイド機構の構成を示す斜視図である。 下流側側面ガイドを取り外した場合のピックアップ位置の拡大斜視図である。 底面ガイド及び侵入規制ガイドの機能を説明する模式図である。 底面ガイド及び侵入規制ガイドの機能を説明する模式図である。 ピックアップ位置よりも水平搬送部の下流側から見た場合の垂直搬送部の側面図である。 垂直搬送部の分解斜視図である。 排出ブローの位置における垂直搬送部の部分断面図である。 ピックアップ位置における垂直搬送部の部分断面図である。

以下、図面を参照しつつ実施形態について詳細に説明する。尚、本開示は、以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、実施の形態の説明に用いる図面は、いずれも構成部材を模式的に示すものであって、理解を深めるべく部分的な強調、拡大、縮小、又は省略などを行っており、構成部材の縮尺や形状等を正確に表すものとはなっていない場合がある。

図１は、外観検査装置１の概略構成を示す斜視図である。本実施形態に係る外観検査装置１は、主要構成として、ホッパー２、パーツフィーダ３、リニアフィーダ４、水平搬送部５、垂直搬送部６、吸引ポンプ７、複数の撮像装置８、第１排出部９、第２排出部１０、補助吸引部１１、及び制御装置１２を備える。外観検査装置１は、略直方体形状をなす多数の微小なチップ部品Ｐに対し、カメラで６面を撮像して連続的に外観検査を行うための装置である。

図２は、チップ部品Ｐの外観形状を表す斜視図である。チップ部品Ｐは、例えば抵抗器、コンデンサ、インダクタ等の微小な電子部品であり、[１００５]と称される１.０mm(Ｌ)×０.５mm(Ｈ)×０.５mm(Ｗ)や、[３２２５]と称される３.２mm(Ｌ)×２.５mm(Ｈ)×２.５mm(Ｗ)の寸法形状の直方体、又は略直方体形状を有する。ここでは、チップ部品Ｐの６面をそれぞれ上面、下面、右側面、左側面、前端面、及び後端面と称することとする。

外観検査装置１は、撮像されるチップ部品Ｐの６面の画像に基づいて、外形、電極の配置及び寸法、異物の付着、欠損等の異常有無を個々のチップ部品Ｐごとに検査する。そして、外観検査装置１は、一括して投入された多数のチップ部品Ｐを例えば毎分８００～３０００個のペースで処理する。

検査対象となる多数のチップ部品Ｐは、ワーク投入部としてのホッパー２に投入されることにより万遍なくパーツフィーダ３に供給される。パーツフィーダ３は、すり鉢状の容器を備え、遠心力を利用して当該容器内のチップ部品Ｐをその周壁に沿って整列させながら１個ずつリニアフィーダ４に向けて送り出す。リニアフィーダ４は、往復振動が付与されることにより、一列に整列させた複数のチップ部品Ｐを順次、水平搬送部５の上面に載置させる。

水平搬送部５は、鉛直方向を回転軸とする円筒状の回転体であり、図示しないモータにより一定の周速度で回転駆動される。そして、水平搬送部５は、その上面に載置されたチップ部品Ｐを矢印Ｒ１で示す水平方向に搬送する。ここで、複数のチップ部品Ｐは、それぞれの前端面を水平搬送部５の搬送方向に向けて載置されていることとし、それらの前後の間隔は不均一である。

垂直搬送部６は、水平回転軸を有する歯車状円板からなり、水平搬送部５の搬送部上におけるピックアップ位置Ｕに順次搬送されてくるチップ部品Ｐを１つずつ吸着しつつ、矢印Ｒ２で示す垂直方向に間欠的に回転することでそれらをピックアップする。ここで、垂直搬送部６の歯車状円板は、回転中心がピックアップ位置Ｕの直上に位置し、上面視した場合にピックアップ位置Ｕにおいて水平搬送部５と直交するよう配置されている。

吸引ポンプ７は、垂直搬送部６に接続され、垂直搬送部６がチップ部品Ｐを吸着保持するための吸引力を付与する。また、吸引ポンプ７は、垂直搬送部６の他、後述する補助吸引部１１に対しても吸引力を付与するため、複数系統の真空源を含む。

撮像装置８は、水平搬送部５及び垂直搬送部６のそれぞれにおいて、チップ部品Ｐの搬送方向に垂直な３つの露出面をそれぞれ正面で撮像するカメラである。６つの撮像装置８は、図示しない照明装置をそれぞれ備え、チップ部品Ｐの６面をそれぞれ撮像する。

より具体的には、撮像装置８は、水平搬送部５で搬送されるチップ部品Ｐに対し、チップ部品Ｐの上面を撮像する上面カメラ８ａ、チップ部品Ｐの右側面を撮像する右側面カメラ８ｂ、及びチップ部品Ｐの左側面を撮像する左側面カメラ８ｃを含む。また、撮像装置８は、垂直搬送部６で搬送されるチップ部品Ｐに対し、チップ部品Ｐの下面を撮像する下面カメラ８ｄ、チップ部品Ｐの前端面を撮像する前端面カメラ８ｅ、及びチップ部品Ｐの後端面を撮像する後端面カメラ８ｆを含む。

ここで、水平搬送部５は、上面の幅がチップ部品Ｐの幅Ｗよりも僅かに狭くなるよう形成されている。これにより右側面カメラ８ｂ及び左側面カメラ８ｃは、水平搬送部５に載置された状態のチップ部品Ｐの右側面及び左側面の全体が周縁を含めて死角になることなく適切に撮像することができる。尚、図１では撮像装置８の正面にのみチップ部品Ｐを示しており、水平搬送部５の上面で順次搬送される多数のチップ部品Ｐについては図示を省略している。

第１排出部９は、垂直搬送部６で搬送されるチップ部品Ｐのうち、外観検査の結果が正常と判断されたものを垂直搬送部６から離脱させるための機構であり、該当するチップ部品Ｐの前端面から圧縮空気を吹き付ける公知のエアノズルを含む。また、第１排出部９は、垂直搬送部６からチップ部品Ｐを離脱させる後述する補助ブロー機構を更に含む。第１排出部９により垂直搬送部６から離脱したチップ部品Ｐは、図示しない正常品回収ボックスに回収される。

第２排出部１０は、垂直搬送部６で搬送されるチップ部品Ｐのうち、外観検査の結果が異常と判断されたものを垂直搬送部６から離脱させるための機構であり、該当するチップ部品Ｐの前端面から圧縮空気を吹き付ける公知のエアノズルを含む。また、第２排出部１０は、垂直搬送部６からチップ部品Ｐを離脱させる後述する補助ブロー機構を含む。第２排出部１０により垂直搬送部６から離脱したチップ部品Ｐは、図示しない異常品回収ボックスに回収される。

尚、第１排出部９及び第２排出部１０は、それぞれ複数設けられてもよく、外観検査のより詳細な結果に応じてチップ部品Ｐを３つ以上の回収ボックスに振り分けてもよい。

補助吸引部１１は、ピックアップ位置Ｕにおいて垂直搬送部６によるチップ部品Ｐの吸着を補助する吸引機構である。補助吸引部１１の詳細については後述する。

制御装置１２は、例えば公知の汎用計算機からなり、チップ部品Ｐの搬送位置に基づいて垂直搬送部６を間欠的に回転させると共に、複数の撮像装置８により撮像された画像を処理することにより、チップ部品Ｐの外観検査を行う。また、制御装置１２は、図示しないセンサにより水平搬送部５で搬送されるそれぞれのチップ部品Ｐの位置を特定し、チップ部品Ｐがピックアップ位置Ｕに到達するタイミングで垂直搬送部６を間欠回転するよう制御する。更に、制御装置１２は、外観検査の結果に基づいて、チップ部品Ｐの排出を第１排出部９及び第２排出部１０に指示する。

尚、垂直搬送部６は、チップ部品Ｐのピックアップ動作を間欠運動の回転時に行い、把持したチップ部品Ｐの下面カメラ８ｄ、前端面カメラ８ｅ、及び後端面カメラ８ｆによる撮像が間欠運動の停止時に行われる。

ここで、それぞれのチップ部品Ｐは、リニアフィーダ４から水平搬送部５へ供給されたタイミングで図示しないセンサにより位置が検出され、水平搬送部５及び垂直搬送部６の回転情報に基づいて、その後の各タイミングに何処に存在するかを制御装置１２で認識できるようになっている。そのため、制御装置１２は、チップ部品Ｐがピックアップ位置Ｕに到達したタイミングで垂直搬送部６を間欠駆動させることができると共に、チップ部品Ｐが第１排出部９又は第２排出部１０に到達したタイミングでチップ部品Ｐを垂直搬送部６から離脱させることができる。

ここで、制御装置１２は、外観検査装置１の各部の動作状態を監視できるよう構成されてもよく、外観検査装置１がディスプレイ、モニタ、及びタッチパネル等の入出力装置を備える場合にはそれらとの間で信号の送受信を行なってもよい。また、制御装置１２は、外観検査装置１の全体を制御する端末と、外観検査のための上記画像処理を行う端末とに演算負荷を分散してもよい。

次に、垂直搬送部６がチップ部品Ｐをピックアップする形態について説明する。図３は、外観検査装置１のピックアップ位置Ｕにおける部分拡大図である。より具体的には、図３は、水平搬送部５の下流側からピックアップ位置Ｕを見た場合の、水平搬送部５から垂直搬送部６へチップ部品Ｐを受け渡す様子を示す斜視図である。

垂直搬送部６は、外周に沿って一定間隔で歯車の歯２０が設けられている。歯２０は、歯底円に沿った歯底部２１から放射方向に突出するように矩形状に形成され、歯底部２１、歯先部２２、及び歯壁部２３の面が互いに垂直である。垂直搬送部６は、歯先部２２が水平搬送部５の上面に接触せず、且つ水平搬送部５に載置されたチップ部品Ｐの上面よりも歯底部２１が僅かに高い位置となるように配置されている。尚、歯２０の高さは、チップ部品Ｐの高さＨよりも短く形成されている。

また、垂直搬送部６は、詳細を後述するように、歯底部２１のうち垂直搬送部６の上流側の歯壁部２３に隣接する歯底角部にチップ部品Ｐを吸着するためのエア流路が形成されており、上記した吸引ポンプ７に接続されることにより破線矢印Ｖ１で示される吸引力が付与されている。このため、チップ部品Ｐは、ピックアップ位置Ｕに搬送されたタイミングにおいて、垂直搬送部６が矢印Ｒ２で示す方向に間欠回転することにより、上面及び左側面が歯底部２１及び歯壁部２３にそれぞれ接した状態で垂直搬送部６の歯底角部に倣って吸着される。すなわち、垂直搬送部６は、水平搬送部５に載置されたチップ部品Ｐを歯車の上流側の歯底角部で１つずつ吸着してピックアップと位置決めとを行いながら水平搬送部５の搬送方向と直交する方向に移載搬送することになる。

ここで、垂直搬送部６は、チップ部品Ｐの左側面が歯壁部２３に接する直前、すなわちチップ部品Ｐのピックアップ直前に一時停止する二段モーションで回転してもよい。これによりチップ部品Ｐは、比較的大きい寸法である場合であっても、歯壁部２３が勢いよく接触することにより弾き飛ばされる虞を低減することができる。このため、チップ部品Ｐの損傷と垂直搬送部６による吸着ミスとを低減することができる。

続いて、ピックアップ位置Ｕにおけるガイド機構３０について説明する。外観検査装置１は、水平搬送部５から垂直搬送部６へチップ部品Ｐを受け渡す構成であるため、両者の間に万が一、チップ部品Ｐを噛み込んでしまった場合には故障に至る虞が生じる。そこで、外観検査装置１は、ピックアップ位置Ｕの周辺において、チップ部品Ｐの位置・姿勢を安定化させて噛み込み等の不具合を防止するためのガイド機構３０が設けられている。

図４は、ガイド機構３０の構成を示す斜視図である。より具体的には、図４は、ピックアップ位置Ｕを水平搬送部５の上流側及び下流側から見た場合のそれぞれの斜視図であり、垂直搬送部６を鉛直方向に切断したものとして示している。本実施形態に係るガイド機構３０は、底面ガイド３１、侵入規制ガイド３２(図５参照)、上流側側面ガイド３３、下流側側面ガイド３４、及び上面ガイド３５を含む。ここで、ガイド機構３０は、矢印Ｒ１の方向に回転する水平搬送部５や、矢印Ｒ２の方向に回転する垂直搬送部６とは異なり、変位することなく台座等に固定されている。

また、図５は、下流側側面ガイド３４を取り外した場合のピックアップ位置Ｕの拡大斜視図である。更に、図６及び図７は、底面ガイド３１及び侵入規制ガイド３２の機能を説明する模式図である。

底面ガイド３１は、図５に示すように、水平搬送部５の上面よりも僅かに低い位置に設けられる板状部材であり、ピックアップ位置Ｕにおける水平搬送部５の外側に沿って設けられている。すなわち、底面ガイド３１は、チップ部品Ｐがピックアップ位置Ｕに搬送されたタイミングおいて、図６（Ａ）に示すような水平搬送部５から垂直搬送部６の上流側へのチップ部品Ｐの傾斜を規制することで、図６（Ｂ）のようにチップ部品Ｐの姿勢を安定化させる。このため、底面ガイド３１は、水平搬送部５と歯車の歯壁部２３との間におけるチップ部品Ｐの噛み込みを抑制することができる。

ただし、ピックアップ位置Ｕに底面ガイド３１のみを設ける場合には、図６（Ｃ）に示すように、チップ部品Ｐが底面ガイド３１に乗り移ることで、歯車におけるピックアップ直前の歯２０が通過する空間（噛み込み空間）へ侵入する可能性が生じる。この場合、図６（Ｄ）に示すように、チップ部品Ｐがピックアップ位置Ｕに戻ることができず、チップ部品Ｐの噛み込みが生じることになる。

また、ピックアップ位置Ｕに侵入規制ガイド３２のみを設ける場合には、図７（Ａ）に示すように、水平搬送部５と侵入規制ガイド３２との隙間にチップ部品Ｐの底面角部が挟まることによりチップ部品Ｐの噛み込みが生じる。更に、図７（Ｂ）に示すように、チップ部品Ｐよりも小さいゴミや、チップ部品Ｐの破片等の異物Ｑが当該隙間に挟まる可能性も考えられる。

そこで、本実施形態に係るガイド機構３０では、上記した底面ガイド３１と、チップ部品が噛み込み空間へ侵入することを規制する侵入規制ガイド３２との両方を備えることにより、図７（Ｄ）に示すように、チップ部品Ｐの位置・姿勢を安定化させて噛み込みを防止することができる。

図４に戻り、上流側側面ガイド３３及び下流側側面ガイド３４からなる側面ガイドは、水平搬送部５の水平方向外側に離間して配置される壁面を有し、チップ部品Ｐが水平搬送部５の外側寄りに載置されている場合に、チップ部品Ｐを水平搬送部５の内側に向けて押し戻すように水平搬送部５からの位置ズレを是正する。ここで、側面ガイドの壁面は、水平搬送部５の上面エッジからの離間距離が、チップ部品Ｐの幅Ｗの１／２未満となるように設定されている。このため、チップ部品Ｐは、重心位置が水平搬送部５の上面エッジよりも内側となるため、ピックアップ位置Ｕへ搬送されたときに底面ガイド３１に乗り移り停留してしまう不具合を防止することができる。尚、本実施形態においては、側面ガイドの下部まで上記した底面ガイド３１が延在している。

この他、チップ部品Ｐが不安定な姿勢でピックアップ位置Ｕに到達した場合には、図７（Ｃ）に示すように、チップ部品Ｐの底面における対角線上の角が水平搬送部５と歯車の歯２０との間に挟まることにより噛み込みが生じる虞もある。そこで、上流側側面ガイド３３及び下流側側面ガイド３４は、矢印Ｒ１で示す水平搬送部５の搬送方向両側から上記した噛み込み空間を囲むように配置されている。これにより、上流側側面ガイド３３及び下流側側面ガイド３４は、チップ部品Ｐやその他の異物Ｑが側面から噛み込み空間に侵入することを防止する侵入防止ガイドとして機能する。

上面ガイド３５は、チップ部品Ｐのピックアップ位置Ｕに搬送される直前のチップ部品Ｐの直上に設けられ、チップ部品Ｐの鉛直方向の傾斜を規制する庇状の部材であり、本実施形態においては上流側側面ガイド３３と一体的に形成されている。

より具体的には、上面ガイド３５は、ピックアップ位置Ｕよりも水平搬送部５の上流側に設けられ、水平搬送部５の上面に傾斜なく載置されたチップ部品Ｐが接触することなく通過できる高さに設定されている。このため、チップ部品Ｐは、垂直方向に傾斜した状態でピックアップ位置Ｕに搬送される場合には、上面ガイド３５により当該傾斜が是正されることになる。

また、万が一、他のチップ部品Ｐがピックアップ位置Ｕの上方から落下してきた場合であっても、意図しない角度でチップ部品Ｐがピックアップ位置Ｕに侵入することはなく、水平搬送部５と歯車の歯壁部２３との間にチップ部品Ｐを噛み込んでしまうことによる外観検査装置１の故障を防止することができる。

次に、垂直搬送部６からチップ部品Ｐを排出する機構について説明する。図８は、ピックアップ位置Ｕよりも水平搬送部５の下流側から見た場合の垂直搬送部６の側面図である。ここでは、撮像装置８等の図示は省略している。

外観検査装置１は、複数の撮像装置８で撮像した画像を制御装置１２で処理して個々のチップ部品Ｐの外観を検査した後、その検査結果に基づいて第１排出部９及び第２排出部１０で排出する。

第１排出部９は、排出ブロー４１、及び補助排出ブロー４２を含む。また、排出ブロー４１は、公知のエアノズルからなり、対象となるチップ部品Ｐが搬送されてきたタイミングでチップ部品Ｐの前端面（図８では紙面奥行き方向）又はその反対面に圧縮空気を吹き付けることにより、垂直搬送部６から当該チップ部品Ｐを離脱させる。補助排出ブロー４２は、公知のエアノズルからなり、詳細を後述するように、上記した歯底角部に連通する露出穴から圧縮空気を吹き付けることによりチップ部品Ｐの離脱を補助する。

第２排出部１０は、外観検査により異常と判定されたチップ部品Ｐを垂直搬送部６から離脱させる機構であるが、構成及び機能については第１排出部９と同様であるため詳細な説明は省略する。尚、第１排出部９及び第２排出部１０の下流側に図示しないセンサを設けることにより、チップ部品Ｐが垂直搬送部６から離脱したことを確認するのが好適である。

続いて、垂直搬送部６の詳細な構成について説明する。図９は、垂直搬送部６の分解斜視図である。本実施形態における垂直搬送部６は、第１剛性円板５０、第１歯車状薄板５１～第７歯車状薄板５７、第２剛性円板５８、及び水平回転軸５９を含む。

第１歯車状薄板５１～第７歯車状薄板５７は、貫通孔や切り欠きからなる貫通パターンＮｐがそれぞれ形成されており、積層された状態においてそれぞれの貫通パターンＮｐが組み合わされることで垂直搬送部６の内部のエア流路を構成する。ここで、エア流路は、上記の歯底角部に連通することにより、主にチップ部品Ｐを歯底角部で吸着するための吸引流路として機能する。

尚、垂直搬送部６に含まれる複数の歯車状薄板は、図９に示される形態に限定されるものではなく、形成される貫通パターンＮｐの形状、個数、配置等を変更した様々なバリエーションを用意することが好適である。これにより、チップ部品Ｐの寸法やエア流路の仕様に応じて、組み合わせる歯車状薄板やその積層枚数を自由に変更することができる。

そして、垂直搬送部６は、積層された第１歯車状薄板５１～第７歯車状薄板５７が第１剛性円板５０及び第２剛性円板５８で両側から挟むように固定され、水平回転軸５９を介して間欠的に回転駆動される。

ここで、積層された第１歯車状薄板５１～第７歯車状薄板５７の合計の厚みは、吸着されるチップ部品Ｐの長さＬよりも小さくなるよう設定される。これにより、チップ部品Ｐは、垂直搬送部６に吸着された状態においても、前端面及び後端面の全体が周縁を含めて撮像装置８の死角になることなく適切に撮像される。また、水平搬送部５により搬送される複数のチップ部品Ｐの間隔が狭い場合であっても、１つのチップ部品Ｐをピックアップする歯２０が、次に搬送されてくるチップ部品Ｐに干渉することを防止することができる。

図１０は、排出ブロー４１の位置における垂直搬送部６の部分断面図である。垂直搬送部６の内部には、上記したように貫通パターンＮｐからなるエア流路が構成されている。当該エア流路は、本実施形態に係る垂直搬送部６においては、吸引ポンプ７による吸引力を歯底角部に付与する第１エア流路Ｃ１と、第１歯車状薄板５１の側面から歯底角部へ連通する第２エア流路Ｃ２とを含む。

第１エア流路Ｃ１は、常時、吸引ポンプ７による矢印Ｖ1で示す吸引力を垂直搬送部６の全ての歯底角部に対し付与している。このため、垂直搬送部６は、ピックアップ位置Ｕに搬送されたチップ部品Ｐを歯底角部で吸着することができる。尚、本実施形態においては、第２歯車状薄板５２、及び第６歯車状薄板５６の貫通パターンＮｐが歯底角部に連通している。

これに対し、垂直搬送部６からチップ部品Ｐを離脱させる位置（すなわち、第１排出部９、及び第２排出部１０）、並びに離脱させるタイミングにおいて、補助排出ブロー４２から第２エア流路Ｃ２を介して歯底角部へ矢印Ｂ２で示す圧縮空気を供給することにより、チップ部品Ｐに対する矢印Ｖ１で示す吸引力を相殺する。尚、本実施形態においては、第４歯車状薄板５４の先端に形成された貫通パターンＮｐが第２エア流路Ｃ２として歯底角部に連通している。

そして、排出ブロー４１は、チップ部品Ｐを離脱させるタイミングにおいて、矢印Ｂ１で示すように圧縮空気をチップ部品Ｐに吹き付けることにより、垂直搬送部６からチップ部品Ｐが排出されて図示しない回収ボックスへ回収することができる。

また、第２エア流路Ｃ２は、ピックアップ位置Ｕにおいて、チップ部品Ｐをピックアップするタイミングの補助吸引にも使用することができる。図８は、ピックアップ位置Ｕにおける垂直搬送部６の部分断面図である。

水平搬送部５によりピックアップ位置Ｕに搬送されたチップ部品Ｐは、上記したように、第１エア流路Ｃ１を介した矢印Ｖ１で示す吸引力により垂直搬送部６にピックアップされる。このとき、補助吸引部１１は、第２エア流路Ｃ２を介して歯底角部へ矢印Ｖ２で示す吸引力を付与することによりチップ部品Ｐの吸着を補助することができる。これにより、垂直搬送部６は、ピックアップ位置Ｕにおけるチップ部品Ｐの吸着ミスを抑制することができる。

以上のように、本発明に係る外観検査装置１は、水平搬送部５で搬送されるチップ部品Ｐに対し、上面、右側面、及び左側面を撮像装置８の正面で撮像することができる。また、水平搬送部５で搬送されるチップ部品Ｐは、垂直搬送部６の歯車の歯底角部で１つずつ吸着されつつ水平搬送部５の搬送方向と直交する方向にピックアップされる。このとき、チップ部品Ｐは、歯車の凹部の角に２面を接するように吸着されるため、垂直搬送部６に対する吸着角度が揃うことになる。そして、外観検査装置１は、垂直搬送部６で搬送されるチップ部品Ｐに対し、下面、前端面、及び後端面を撮像装置８の正面で撮像することができる。

これにより外観検査装置１は、撮像装置８と各搬送部とが干渉することなくチップ部品Ｐの６面を正面で高精細に撮像することができると共に、順次搬送されてくる複数のチップ部品Ｐの間隔を広げる操作を不要にすることができる。従って、本発明に係る外観検査装置１によれば、略直方体形状のチップ部品Ｐの６面を高精度、且つ高スループットで検査することができる。

１ 外観検査装置
２ ホッパー
３ パーツフィーダ
４ リニアフィーダ
５ 水平搬送部
６ 垂直搬送部
７ 吸引ポンプ
８ 撮像装置
９ 第１排出部
１０ 第２排出部
１１ 補助吸引部
１２ 制御装置
Ｐ チップ部品
Ｕ ピックアップ位置
Ｎｐ 貫通パターン
Ｃ１ 第１エア流路
Ｃ２ 第２エア流路

Claims (10)

1. 略直方体形状の複数のチップ部品を載置して１列で水平方向に搬送する水平搬送部と、
   水平方向の回転軸を有し間欠回転する歯車状円板からなり、前記水平搬送部に載置された前記チップ部品を歯車の上流側の歯底角部で１つずつ吸着してピックアップと位置決めとを行いながら前記水平搬送部の搬送方向と直交する方向に移載搬送する垂直搬送部と、
   前記水平搬送部及び前記垂直搬送部のそれぞれにおいて、前記チップ部品の搬送方向に垂直な３つの露出面をそれぞれ正面で撮像する複数の撮像装置と、を備える外観検査装置。
2. 前記チップ部品のピックアップ位置において、前記水平搬送部から前記垂直搬送部の上流側への前記チップ部品の傾斜を規制する底面ガイドと、
   前記歯車におけるピックアップ直前の歯が通過する空間へ、前記チップ部品が侵入することを規制する侵入規制ガイドと、を備える、請求項１に記載の外観検査装置。
3. 前記水平搬送部の搬送方向の両側から前記空間を囲む侵入防止ガイドを備える、請求項２に記載の外観検査装置。
4. 前記侵入防止ガイドは、前記チップ部品の前記水平搬送部における位置ズレを是正する側面ガイドとして機能する、請求項３に記載の外観検査装置。
5. 前記チップ部品のピックアップ位置に搬送される直前の前記チップ部品の直上に設けられ、前記チップ部品の鉛直方向の傾斜を規制する上面ガイドを備える、請求項１に記載の外観検査装置。
6. 前記垂直搬送部は、貫通パターンが形成された複数の歯車状薄板が積層されてなり、前記貫通パターンにより前記歯底角部に連通するエア流路が内部に構成される、請求項１に記載の外観検査装置。
7. 複数の前記歯車状薄板の合計の厚みは、吸着される前記チップ部品よりも小さい、請求項６に記載の外観検査装置。
8. 前記エア流路は、全ての前記歯底角部において前記チップ部品を吸着する第１エア流路と、吸着した前記チップ部品を離脱させる位置及びタイミングにおいて圧縮空気が供給される第２エア流路と、を含む、請求項６に記載の外観検査装置。
9. 前記第２エア流路は、前記チップ部品をピックアップする位置及びタイミングにおいて前記チップ部品を吸着する、請求項８に記載の外観検査装置。
10. 前記垂直搬送部は、前記チップ部品のピックアップ直前で一時停止する二段モーションで間欠回転する、請求項１に記載の外観検査装置。

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