JPH04107000A - 部品外観選別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、チップ部品等の外形寸法、電極寸法等の測定
や、割れ、欠は等の有無の検査、選別を行うための部品
外観選別装置に関する。

（発明の概要） 本発明は、チップ部品等の外観選別を行なう部品外観選
別装置において、連続回転する円板上に部品を間隔をあ
けて載置して搬送し、前記円板上の部品の瞬間画像をカ
メラで撮像し、この画像信号から部品の外観を検査し、
この検査結果に基づき前記円板上の部品軌道の途中に設
けられた選別機構により選別を行なうことによって、外
観選別の処理速度の向上と装置の構成の簡素化を図った
ものである。

（従来の技術） 従来、被検査部品であるチップ部品等を１個ずつ外観選
別する部品外観選別装置は、部品を−時停止させて部品
の画像を取り込み１個ずつ検査する間欠方式で行なって
いた。

（発明が解決しようとする課題） ところで、従来の部品外観選別装置では、被検査部品で
ある千ノブ部品等を順次供給して外観選別を行なう際、
部品の供給においてはこれを受は入れる部品搬送手段側
も一時停止し、外観選別も部品を一時停止して行なうな
ど各動作の際に部品を一時停止させるため連続して部品
を処理できす時間を要し、高速て多くの部品を処理でき
ない問題があった。また、部品搬送手段が上記のような
間欠運動を行なうため、動作の際に部品に加速度がかか
り、部品の位置が安定しにくいので部品を保持しておく
必要がある。さらにこのような間欠運動する機構は構造
が複雑であった。

本発明は、上記の点に鑑み、部品搬送手段となる連続回
転する円板上に部品を１個ずつ連続的に供給して外観選
別処理を行なうことにより、部品の検査、選別の処理速
度の向上と部品にかかる加速度の低減を図り、外観選別
動作を安定して高速処理でき、かつ構成が簡単な部品外
観選別装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は、連続回転する円
板上に部品フィーダからの部品を間隔をあけて載せ、前
記円板上の部品を撮像自在な位置にカメラを配設し、部
品の瞬間画像を前記カメラで撮像して得た画像信号から
前記部品の外観を検査し、この検査結果に基づき前記円
板上の部品軌道の途中に設けられた選別機構により選別
する構成としている。

（作用） 本発明の部品外観選別装置においては、被検査部品であ
るチップ部品等を部品フィーダから連続回転する円板上
に供給して搬送し、部品を停止させることなく部品画像
の撮像や撮像結果に基づく部品選別等の各処理を行なう
構成としているので、従来の間欠運動による搬送方式と
比較して部品にかかる加速度が殆どなく、停止時間の無
駄がない。

従って、部品を保持する特別な手段を設けることなく部
品の位置を安定化して搬送でき、連続して部品の外観選
別か可能になるので処理速度の向上を図ることができ、
しかも、従来の間欠運動の機構よりも構造を簡略化でき
る。

（実施例） 以下、本発明に係る部品外観選別装置の実施例を図面に
従って説明する。

第１図及び第２図において、１は被検査部品であるチッ
プ部品を示し、薄形の直方体状をしており両端に電極が
形成しである。２はチップ部品フィーダであり、検査前
の多数のチップ部品１を一時的に溜めておき、振動の作
用などで供給動作を実行するものである。

透明円板３は水平面内で連続回転するものであり、周縁
部分に載置されたチップ部品１を、円周状の軌道に沿っ
て搬送する。該透明円板３は光を透過するガラス、樹脂
等の材質であり、第２図にも示すように、載置されたチ
ップ部品１を安定に搬送するために水平に配置され、透
明円板３の中心部下側は回転軸３０に連結固着されてモ
ーター等の駆動力を受けるようになっている。このよう
にチップ部品１の搬送手段を透明円板３で構成すること
により、該透明円板上に載置されたチップ部品１の上下
面を撮像可能である。

前記チップ部品フィーダ２には、透明円板３の周縁部分
上面にチップ部品１を供給するために、チップ部品１を
透明円板３の接線方向に平行に直進させるガイド部４か
設けられている。該ガイド部４には、複数のチップ部品
１を一列に整列させて送出するためのガイド溝５が形成
されており、チップ部品１を連続回転する透明円板３の
上面に供給するため第２図の如く前記ガイドｉｉ５の透
明円板３上に位置する部分の底面部分が除去しである。

チップ部品フィーダ２内のチップ部品１は振動等の作用
によりガイド部４のガイド溝５に順次送出され、ここで
−列に整列されて順次前進する。

チップ部品１はガイド部４の底面部分が除去しである所
を通過して水平面内で回転している透明円板３の上面に
１個ずつ移され載置される。透明円板３上に載置された
該チ・ノブ部品１は、透明円板３の回転に伴って円周状
の軌道を移動する。ユニで、チップ部品１かチップ部品
フィーダ２のカイト部４で搬送される速度よりも透明円
板３の回転による搬送速度を大きくする二とによって、
第１図のように透明円板３上面に載置されている千・ノ
ブ部品１の相互間隔を充分あけることかできる。

整列ローター６は、搬送されてきたチップ部品１の位置
や向きを修正するものであり、第３図の如く透明円板３
の周縁寄り部分の上面に極めて近接した水平状態で回転
軸３１により連結支持されている。透明円板３の外周側
に位置する該整列ローター６の円周面はチップ部品１か
移送されてくる円周状の軌道と接している。また、整列
ローター６の外周面の速度と透明円板３のチップ部品が
載置されている軌道の移動速度つまりチップ部品の移送
速度はほぼ等しくしである。

透明円板３の回転によって搬送されてきたチップ部品１
は、透明円板３上面に供給された際に必ずしも正しい位
置及び姿勢（向き）て載置されているとは限らない。チ
ップ部品１が次々と整列ローターｂ付近を通過しようと
する際、第４図の如く例えば位置Ｐにて姿勢かすれたチ
ップ部品１は整列ローター６と接触する。この場合、チ
ップ部品１は透明円板３の接線方向へ速度Ｖ１で移動し
ようとするか、整列ローター６と接触しているのて′チ
ップ部品１は、該整列ローター６の外周接線方向の速度
Ｖ２と前記速度７１間の相対速度■３により整列ロータ
ー６の法線方向の力Ｆを受ける。

従って、チップ部品１はこの力Ｆにより位置及び姿勢の
ずれの修正を受け、位置Ｑのチップ部品１のように位置
と向きが整列ローター６の外周面に沿いかつ透明円板３
の接線に平行な姿勢に整えられ、さらに前進して整列ロ
ーター６から離れ、透明円板３によって正しい姿勢で搬
送される。

第１図において、７は上面撮像カメラであり、透明円板
３上のチップ部品搬送軌道上方に配置され、カメラ下側
を通過するチップ部品１の上面を撮像するものである。

該上面撮像カメラ７は光軸が透明円板３の平面と垂直に
なるように配置され、通過するチップ部品１を上方から
垂直に撮像するようになっている。また、第２図のよう
にチップ部品１がカメラ７の視野の中心の位置にきたこ
とを検出するためチップ部品検出センサ８が設けである
。

第５図に示すように、透明円板３の上方には千ノブ部品
１で反射された光がカメラ７で取り込まれるような斜光
を発生する光源として反射照明器９か設けられており、
カメラ７の撮像位置に対応した透明円板３の下側には透
明円板３を透過する光を発生するための透過照明器１０
が設けられている。前記反射照明器９は、カメラ７の視
野を妨げずかつ透明円板３上面に載置されているチップ
部品１にまんべんなく斜光を照射するようにカメラ７の
視野の部分を空洞としたリング状になっており、かつ上
面撮像カメラ７に反射照明器９の光が直接入らない位置
に設けられている。前記透過照明器１０は透明円板３の
下側から撮像カメラ７の垂直な光軸と同軸方向に光を照
射するようになっており、透明円板３を介して光を透過
させチップ部品１の輪郭を鮮明にするため設けられてい
る。

第１図において、１２は下面撮像カメラであり、透明円
板３の下方、すなわちチップ部品搬送軌道の下方に配置
され、透明円板３に載置されてカメラ上側を通過するチ
ップ部品１の下面を透明円板３を介して撮像するもので
ある。該下面撮像カメラ１２は上記上面撮像カメラ７と
同様の構造であり、反射照明器と下面撮像カメラ１２が
チップ部品１の載置されている透明円板３の下側に配置
され、透過照明器が透明円板３の上側に配置されている
ものである（第５図の構成を倒置した構成である。）。

前記上面撮像カメラ７及び下面撮像カメラ１２の視野を
通過したチップ部品搬送軌道の途中には、良品選別機構
１５及び不良品選別機構１６が配設されている。これら
は、透明円板３上に載置されて搬送されてきたチップ部
品１を選別するものであり、良品選別機構１５はチップ
部品１が良品である場合に選別して透明円板３から落下
させる動作を行い、不良品選別機構１６はチップ部品１
が不良品である場合に選別して透明円板３から落下させ
る動作を行うものである。

ここで、良品選別機構１５を第６図及び第７図において
説明する。これらの図において、１７は揺動ガイドであ
り、透明円板３上面に極めて近接した状態でステッピン
グモーター１９の回転軸３２に固定支持されている。１
８は固定ガイドてあり、揺動ガイド１７の回転中心に近
接した透明円板３の周縁内側より周縁外側に延長する如
く透明円板３上面に極めて近接した状態で固定配置され
ている。前記回転軸３２はステッピングモーター１つを
作動させることにより所定角度回転し、該ステッピング
モーター１つで揺動カイト１７の位置を変えることによ
り、透明円板３の円弧状軌道を搬送されてきたチップ部
品１の進路を変更させる。チップ部品１が揺動ガイド１
７に接近したことを検出するため、揺動ガイド１７直前
のチップ部品の搬送軌道にチップ部品検出センサ２０が
配置されている。

透明円板３上を搬送されてきたチップ部品１が良品であ
る場合、揺動カイト１７が第６（２Ｉの２点鎖線Ｒて示
したよつに搬送軌道を横断する位置に揺動され、透明円
板３の回転に件いチ・ノブ部品１は揺動ガイド１７に沿
って透明円板３の周縁外側へ向かって移動し、さらに固
定ガイド１８に沿って透明円板３から離れて行き、回収
機構により良品として回収される。

なお、揺動ガイド１７および固定カイト１８の両力イト
はチップ部品１の進路を変更するたけてよく、チップ部
品１は透明円板３から受ける摩擦力及びガイドから受け
る抗力によってカイト１７１８に沿って透明円板３の周
縁外まで移動する。

このようにチップ部品１を透明円板３から排出するには
、チップ部品１の進路を変更するだけでよいので、揺動
ガイド１７の揺動角は小さくてよく、よって高速動作が
可能である。

また、不良品選別機構１６は、良品選別機構１５と同様
の構造であり、搬送されてきたチップ部品１が不良品の
場合に透明円板３から排出するものである。

第１図において、２１はリターンコンベアであり、姿勢
の変化か多すきて良品か不良品か判定てきなかったり、
チップ部品相互の間隔か小さくて選別不可能であるため
良品選別機構１５及び不良品選別機構１６を通過して搬
送されてきたチップ部品１を透明円板３上から排出して
再びチップ部品フィーダ２に搬送するものである。該リ
ターンコンベア２１は、チップ部品の搬送軌道を横断し
て透明円板３の周縁外側に延長する如く透明円板３上に
近接して設けられたガイド３３を備えている。ガイド３
３に沿って排出されたチップ部品はベルトコンベアや空
気流等を用いたリターンコンベア２１によりチップ部品
フィーダ２まで戻される。

第８図は、前記上面撮像カメラ７及び下面撮像カメラ１
２の撮像結果に基づき良品選別機構１５及び不良品選別
機構１６を制御するための制御系統を示すものであり、
画像信号処理回路１３は各カメラ７．１２からの撮像信
号を受け、制御回路１４は画像信号処理回路１３の画像
処理結果に基つき、良品選別機構１５と不良品選別機構
１６のステッピングモーター１９を駆動制御するもので
ある。

前記上面撮像カメラ７による画像取り込みは、チップ部
品検出センサ８によりチップ部品１かカメラ７の視野内
に到来したことを検出して検出信号を出力し、この検出
信号に同期して電子シャッターあるいは前記反射照明器
９及び透過照明器１０のストロボ照明によりチップ部品
１上面の瞬間画像を撮像し、その画像信号を画像信号処
理回路１３に送ることで実施できる。下面撮像カメラ１
２による画像取り込みも同様に実行できる。

次に上記実施例の全体的動作を説明する。チップ部品フ
ィーダ２によって順次供給されたチップ部品１は、カイ
ト部４のガイド講５を一列に整列された状態で前進し、
透明円板３上に位置するガイド部４の底面が除去されて
いる所で、水平面内で一定速度で連続回転している透明
円板３上に順次移載される。その際、ガイド部４での搬
送速度より透明円板３での搬送速度を大きくして、チッ
ブ部品相互力間隔を大きくあけて、後工程における検査
（ここでは寸法測定を例にとって説明する）及び選別を
容易に行い得るようにしている。

カイト部４を離れたチップ部品１は、透明円板３の周縁
部分に間隔をあけて載置された状態で該円板の回転とと
もに円周状の軌道を移動する。そして、チップ部品１は
その搬送速度と略凹−速度で回転している整列ローター
６の外周面に順次接触し、寸法測定及び選別を容易にす
るために位置及び姿勢（向き）を一定に整列される。

チップ部品１が上面撮像カメラ７の測定位置（カメラ７
の視野の中心）に移動すると、チップ部品検出センサ８
がチップ部品１を検出して検出信号を出力する。この検
出信号に同期して電子シャッターあるいは前記反射照明
器９及び透過照明器１０のストロボ照明によりチ・ツブ
部品１上面の瞬間画像をカメラ７で撮像し、その画像信
号を画像信号処理回路１３に送る。このようにチップ部
品１を連続回転している透明円板３上に載１した状態で
その瞬間画像を得ているので、チップ部品１を一時停止
させた時に生しる振動や位置のずれがなく、安定した画
＠信号が得られる。

ユニで、チップ部品１が第９図（Ａ）、（Ｂ）に示した
ようにセラミックチップの両端部分にｔ極１１を形成し
たものである場合、例えばチップ部品１の上面の外形寸
法（長さ及び幅）と電極１１の寸法（面積）を測定して
、外形寸法と電極１１の寸法が適当であるか否かで良否
の選別を行う。

第９図＜Ａ）、（Ｂ）のチップ部品１を撮像して得られ
た画像信号は、第１０図のように下方からの透過光によ
りチップ部品１の外縁が影（暗部）になっている。これ
は、下方からの透過光によりチップ部品１の存在しない
周囲の背景が明るくなっているためである。また、チッ
プ部品１の上面側から反射照明器９の斜光を照射するこ
とにより、両端に形成されている電極１１の平坦部分（
すなわち、外縁部の丸くなった部分を除いた部分）が周
囲のセラミック部分より光の反射率が大きいので、電極
１１の大部分を明部として認識することができる。そし
て、上記のような画像信号を画像信号処理回路１３に取
り込み、演算処理することによって、第１０図に示した
チップ部品１の上面の各寸法（外形長ａ７幅す、電極長
Ｃ）を求める。すなわち、チップ部品１の上面側の長さ
と幅を測定した外形寸法演算値及び電極１１の寸法を測
定した電極寸法演算値が画像信号処理回路１３の出力と
して得られ、これらが制御回路１４に入力される。

さらに、チップ部品１が下面撮像カメラ１２の測定位置
に移動すると、前記チップ部品上面を撮像した場合と同
様の処理を行って、チップ部品下面（透明円板に接して
いる面）の外形寸法演算値とｔ径寸法演算値を制御回路
１４に出力する。

制御回Ｂ１４はチップ部品上下面の外形寸法演算値及び
ｔＩｉ寸法演算値を予め定められた選別基準の寸法と比
較し、良品又は不良品の判定を行うか、あるいはチップ
部品の相互間隔が不適当もしくは位１や姿勢が不適当で
選別不能である旨の判定を行う。そして、制電回路１４
は判定結果に基づき、良品選別機構１５及び不良品選別
機構１６に制御信号を出力して各選別機構を作動させる
。

すなわち、チップ部品が良品と判定された場合は、該チ
ップ部品が良品選別機構１５のチップ部品検出センサ２
０にて検出されたときに、制御回路１４は制御信号によ
り該チップ部品を透明円板３上から排出するように良品
選別機構１５を制御し、チップ部品が不良品と判定され
た場合は、該チップ部品が不良品選別機構１６のチップ
部品検出センサ２０にて検出されたときに、制御回路１
４は制御信号により該チップ部品を透明円板３上がら排
出するように不良品選別機構１６を制御する。

従って、透明円板３の連続回転に伴ってチップ部品１が
良品選別機構１５の位置にくると、到来した当該チップ
部品についての制御回路１４の判定結果に基づき、選別
動作が実行される。すなわち、良品の場合は揺動ガイド
１７は第６図２点鎖線Ｒの位置となり、チップ部品１を
透明円板３上から排出し、不良品あるいは選別不可能の
場合は揺動ガイド１７は第６図の実線位置となりチップ
部品をそのまま通過させる。

そして、良品選別機構１５を通過してきたチップ部品１
を不良品選別機構１６において選別する。

すなわち、前記良品選別機構１５と同様に制御回路１４
の制御により、チップ部品１が不良品の場合は透明円板
３上から排出し、選別不可能の場合はそのまま通過させ
る動作を順次行う。

なお、選別されたチップ部品は、各選別機構の回収容器
等に回収される。

搬送されてきたチップ部品１の位置や向きがずれていた
り、チップ部品相互の間隔が小さくて選別がてきないと
判断されたものは、最後にリターンコンベア２１の所で
透明円板３上から排出され、再びチップ部品フィーダ２
に戻され、再び透明円板３に移載されて選別されること
になる。

なお、上記実施例では上面撮像カメラ７及び下面撮像カ
メラ１２において、透明円板上を搬送されるチップ部品
を撮像する際に、カメラの光軸を透明円板の平面と垂直
に、つまりチップ部品の上面または下面に対して垂直（
真上または真下）になるように配置して撮像していたか
、カメラの光軸が透明円板の平面に対して平行になるよ
うに各カメラを配置してもよい。この場合、チップ部品
め側面を撮像するので、チップ部品の外形寸法の長さと
厚み及び電極寸法が測定できる。

また、カメラの光軸か透明円板の平面に対して斜めにな
るように各カメラを配置してもよい。この場合、チップ
部品を斜めから撮像するので、チップ部品の一方の平面
（上面または下面）とカメラ側の側面が同時に撮像でき
るので、チップ部品の外形寸法の長さ及び上面と側面の
電極寸法か測定てきる。

また、上記実施例では、部品外観選別の一例としてチッ
プ部品の外形寸法及び電極寸法の測定を行い、該チップ
部品を良品と不良品に選別したが、他にも部品の欠けや
割れなどの欠陥検査に用いたり、部品のマークや特性値
の捺印の検査等にも使用できる。

なお、上記実施例では、連続回転する円板は透明円板と
したが、チップ部品の下面を検査する必要が無く、かつ
下面からの照明が必要ない場合には、連続回転する円板
は透明でなくともよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の部品外観選別装置によれ
ば、被検査部品としてのチップ部品等を部品フィーダか
ら連続回転する円板上に供給して搬送し、チップ部品を
一時停止させずにチップ部品の撮像や選別の動作を行な
うため、従来の間欠運動による搬送と比較してチップ部
品にががる加速度が殆どなく、チップ部品の位置や姿勢
の安定した状態で円滑に連続して選別処理でき、処理の
高速化を実現できる。また、従来の間欠運動の機構より
も構造が簡単な利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る部品外観選別装置の実施例を示す
平面図、第２図は同正面図、第３図は整列ローターを示
す正面図、第４図は整列ローターの作用を説明する平面
図、第５図は上面撮像カメラや照明器の配置を示す正面
図、第６図は良品選別機構の平面図、第７図は同正面図
、第８図は制御系統のブロック図、第９図（Ａ＞は被検
査部品としてのチップ部品を示す平面図、同図（Ｂ）は
同側面図、第１０図はチップ部品の撮像画像である。 １　・チップ部品、２・チップ部品フィーダ、３・・透
明円板、４・・・ガイド部、５・・・ガイド溝、６・・
・整列ローター、７・・上面撮像カメラ、８．２０・・
チップ部品検出センサ、９・・反射照明器、１０透過照
明器、１１・・電極、１２　下面撮像カメラ、１３・・
画像信号処理回路、１４・・制御回路、１５・・良品選
別機構、１６　不良品選別機構、１７揺動ガイド、１８
・・・固定ガイド、１９・・ステッピングモーター、２
１・・・リターンコンベア。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）連続回転する円板上に部品フィーダからの部品を
   間隔をあけて載せ、前記円板上の部品を撮像自在な位置
   にカメラを配設し、部品の瞬間画像を前記カメラで撮像
   して得た画像信号から前記部品の外観を検査し、この検
   査結果に基づき前記円板上の部品軌道の途中に設けられ
   た選別機構により選別することを特徴とする部品外観選
   別装置。
2. （２）前記円板が透明円板であり、この透明円板の上方
   に配設された第１のカメラと、前記透明円板下方に配設
   された第２のカメラとを具備している請求項１記載の部
   品外観選別装置。
3. （３）良部品を選別して前記円板より排出する第１の選
   別機構と、不良部品を選別して前記円板より排出する第
   ２の選別機構とを具備している請求項１記載の部品外観
   選別装置。
4. （４）前記第１及び第２の選別機構により選別されずに
   残った前記透明円板上の部品が前記部品フィーダに戻さ
   れる請求項３記載の部品外観選別装置。