TW202305978A - 方向檢測裝置 - Google Patents

Abstract

[課題]本發明提供一種方向檢測裝置，其能防止以不適當的方向搬送被加工物。[解決手段]一種方向檢測裝置，其檢測非圓形的被加工物的方向，且具備：支撐單元，其支撐被加工物；攝影機，其拍攝被支撐單元支撐之被加工物並取得包含被加工物的外周緣之影像；照明，其照亮被支撐單元支撐之被加工物；以及控制部，並且，控制部包含：座標特定部，其特定出表示影像所包含的外周緣的位置之多個座標；近似線計算部，其根據多個座標而計算近似外周緣之近似線；以及外周緣判定部，其在表示從近似線起的預定範圍內的位置之座標的數量或比例在容許範圍外之情形中，判定近似線不與被加工物的外周緣對應。

Description

方向檢測裝置

本發明係關於一種檢測被加工物的方向之方向檢測裝置。

在元件晶片的製程中，使用在藉由排列成網格狀之多條切割道（分割預定線）所劃分之多個區域分別形成有元件之晶圓。藉由將此晶圓沿著切割道進行分割，而能得到分別具備元件之多個元件晶片。元件晶片被組裝於行動電話、個人電腦等各種電子設備。

晶圓的分割係使用以環狀的切割刀片將被加工物進行切割之切割裝置、藉由照射雷射光束而將被加工物進行加工之雷射加工裝置等。又，近年來，隨著電子設備的小型化，而尋求元件晶片的薄型化。於是，有時會在分割晶圓前實施將晶圓進行薄化之加工。晶圓的薄化係使用以包含研削磨石之研削輪將被加工物進行研削之研削裝置、以圓盤狀的研磨墊將被加工物進行研磨之研磨裝置等。

在如上述般的各種加工裝置中，裝配有保持被加工物之卡盤台，在加工被加工物時，以卡盤台的保持面保持被加工物。此外，為了藉由卡盤台而適當地保持被加工物，卡盤台的保持面係因應被加工物的形狀而設計。因此，在被加工物為非圓形之情形中，在將被加工物搬送並配置於卡盤台上時，需要將被加工物的方向與保持面的方向對齊。

例如，專利文獻1中揭示了一種將圓盤狀的晶圓進行研削之研削裝置，所述圓盤狀的晶圓在外周部形成有表示晶體方向之直線狀的切口（定向平面）。在裝配於此研削裝置之卡盤台的保持面（吸附面）形成有與晶圓的定向平面對應之切口。而且，在將晶圓搬送至卡盤台上時，首先，以攝影機（攝像部）拍攝晶圓，根據晶圓的影像而特定定向平面的位置。之後，以定向平面的位置與保持面的切口的位置一致之方式調整晶圓的方向。 [習知技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2011-253936號公報

[發明所欲解決的課題] 如上所述，在以加工裝置將非圓形的被加工物進行加工時，需要將被加工物以預定的方向配置於卡盤台上。因此，在將被加工物進行搬送至卡盤台之前，會實施特定被加工物的方向之處理。

例如，在以加工裝置將矩形的被加工物進行加工時，首先，藉由以攝影機拍攝被加工物，而取得包含被加工物的外周緣（輪廓）影像之影像。接著，藉由影像處理而特定出表示被加工物的外周緣的位置之多個座標，並根據所特定之座標而計算近似被加工物的外周緣之近似線。然後，將所算出之近似線視為被加工物的外周緣，調整被加工物的外周緣相對於卡盤台的保持面之角度。

然而，依據被加工物的攝像條件，有時無法以高精度計算出近似被加工物的外周緣之近似線。例如，在被加工物的外周緣附著有異物（垃圾）之情形、照亮被加工物之照明部分劣化之情形等中，有時無法正確地特定出被加工物的外周緣的座標，而會計算出與實際的被加工物的外周緣之誤差大的近似線。其結果，會發生下述狀況：未將被加工物以適合保持面的形狀之方向搬送至卡盤台，而無法以卡盤台適當地保持被加工物。

本發明係鑒於此問題而完成者，其目的在於提供一種能防止以不適當的方向搬送被加工物之方向檢測裝置。

[解決課題的技術手段] 根據本發明之一態樣，提供一種方向檢測裝置，其檢測非圓形的被加工物的方向，且具備：支撐單元，其支撐該被加工物；攝影機，其拍攝被該支撐單元支撐之該被加工物並取得包含該被加工物的外周緣之影像；照明，其照亮被該支撐單元支撐之該被加工物；以及控制部，並且，該控制部包含：座標特定部，其特定出表示該影像所包含的該外周緣的位置之多個座標；近似線計算部，其根據多個該座標而計算近似該外周緣之近似線；以及外周緣判定部，其在表示從該近似線起的預定範圍內的位置之該座標的數量或比例在容許範圍外之情形中，判定該近似線不與該被加工物的該外周緣對應。

此外，較佳為，該近似線計算部計算近似該外周緣之直線作為該近似線。又，較佳為，該座標特定部沿著與該影像所包含的該外周緣交叉之方向計算該影像所包含的多個像素的亮度，並特定出與相鄰之像素的亮度差為閾值以上之像素的座標作為表示該外周緣的位置之座標。

又，較佳為，該方向檢測裝置進一步具備顯示部，該控制部進一步包含顯示控制部，所述顯示控制部使識別標誌連同該影像一起顯示於該顯示部，所述識別標誌表示以下位置：包含表示從該近似線起的預定範圍外的位置之該座標之列或行的位置；或者不包含與相鄰之像素的亮度差為閾值以上之像素之列或行的位置。又，較佳為，該識別標誌係由色彩、數字、文字、圖形、圖案或此等的組合所構成。

[發明功效] 本發明的一態樣之方向檢測裝置係根據表示被加工物的外周緣的位置之多個座標與近似被加工物的外周緣之近似線之距離，而判定近似線是否與被加工物的外周緣對應。藉此，可防止在藉由不適當的近似線而近似被加工物的外周緣之狀態下特定出被加工物的方向而以不適當的方向搬送被加工物之狀況。

以下參照附圖說明本發明的一態樣之實施方式。首先，說明本實施方式之方向檢測裝置（方向檢測機構）的構成例。圖1係表示方向檢測裝置（方向檢測機構）2之立體圖。

例如，方向檢測裝置2係連結或裝配於各種加工裝置，並檢測被加工裝置加工之被加工物的方向。亦即，方向檢測裝置2可構成加工裝置的一部分。此外，在圖1中，X軸方向（第一水平方向、左右方向）與Y軸方向（第二水平方向、前後方向）係互相垂直之方向。又，Z軸方向（鉛直方向、上下方向、高度方向）係與X軸方向及Y軸方向垂直之方向。

方向檢測裝置2具備長方體狀的基台4，所述長方體狀的基台4支撐或容納構成方向檢測裝置2之各構成要素。在基台4的前方設有一對卡匣台6A、6B。在卡匣台6A、6B的上表面上可分別裝配能容納多個被加工物11之卡匣8。

被加工物11為非圓形的板狀物，其相當於由連結或裝配有方向檢測裝置2之加工裝置所進行之加工的對象物。例如被加工物11在俯視下被形成為矩形，且包含互相大致平行之正面（第一面）11a及背面（第二面）11b、以及與正面11a及背面11b連接之外周緣（側面）11c。

作為被加工物11的例子，可列舉被形成為矩形之CSP（Chip Size Package，晶片尺寸封裝）基板、QFN（Quad Flat Non-leaded package，正方形平面無引線封裝）基板等封裝基板。例如，封裝基板係藉由將多個元件晶片安裝至矩形的底座基板上，並以由樹脂而成之密封材料（封膜樹脂）覆蓋多個元件晶片所形成。藉由切割加工、雷射加工等而分割封裝基板，藉此製造經封裝化之具備多個元件晶片之封裝元件。又，藉由對分割前的封裝基板實施研削加工、研磨加工等以薄化封裝基板，而能得到經薄型化之封裝元件。

但是，被加工物11的形狀只要為非圓形則並無限制。又，被加工物11的種類、材質、結構、尺寸等亦無限制。作為被加工物11的其他例，可列舉由半導體（Si、GaAs、InP、GaN、SiC等）、藍寶石、玻璃、陶瓷、樹脂、金屬等而成之晶圓（基板）。例如被加工物11亦可為圓盤狀的矽晶圓。在矽晶圓的外周部有時會形成表示矽晶圓的晶體方向之定向平面。此情形，矽晶圓成為非圓形。

例如，矽晶圓係藉由以互相交叉的方式排列成網格狀之多條切割道（分割預定線）而被劃分成多個矩形區域。又，在藉由切割道所劃分之多個區域中分別形成有IC（Integrated Circuit，積體電路）、LSI（Large Scale Integration，大型積體電路）、LED（Light Emitting Diode，發光二極體）、MEMS（Micro Electro Mechanical Systems，微機電系統）元件等元件。藉由沿著切割道分割此矽晶圓，而製造分別具備元件之多個元件晶片。又，藉由在分割矽晶圓之前薄化矽晶圓，而能得到經薄型化之元件晶片。

例如，卡匣8被形成為長方體狀，以深度方向沿著Y軸方向的方式配置於卡匣台6A或卡匣台6B上。又，在卡匣8的內部設置有多層能容納被加工物11之容納架。具體而言，在卡匣8的內部互相面對之一對內壁係沿著卡匣8的高度方向設有多層沿著卡匣8的深度方向之一對導軌。然後，被加工物11以長邊方向沿著卡匣8的深度方向的方式容納於容納架，並被一對導軌支撐。因此，容納於卡匣8之多個被加工物11的方向大致為一致。

在基台4的前端部設有在基台4的上表面開口之矩形的開口部4a。在開口部4a的內側設置有搬送被加工物11之搬送機構（搬送單元）10。搬送機構10具備：板狀的保持部12，其保持被加工物11；以及活節臂14，其能將保持部12定位於任意位置。

例如，保持部12被形成為矩形，保持部12的寬度及厚度被設定成可將保持部12插入卡匣8的容納架。又，在保持部12的長邊方向上之兩端部設置有在保持部12的上表面12a側開口之多個吸引孔12b。吸引孔12b分別透過形成於保持部12的內部之流路（未圖示）、閥（未圖示）等而連接於噴射器等吸引源（未圖示）。

若以活節臂14使保持部12移動並插入卡匣8，則在卡匣8內，保持部12的上表面12a會面對被加工物11的下表面（背面11b）。然後，若使吸引源的吸引力（負壓）作用於吸引孔12b，則被加工物11的下表面側會被保持部12吸引保持。此狀態下，若藉由活節臂14而將保持部12從卡匣8拉出，則被加工物11會被從卡匣8搬出。

此外，吸引孔12b亦可設置於保持部12的下表面側。在此情形中，被加工物11的上表面（正面11a）側被保持部12保持。又，保持部12亦可為伯努利（Bernoulli）型的非接觸吸附墊。在此情形中，保持部12係利用伯努利效應而以非接觸方式保持被加工物11。

在開口部4a及搬送機構10的後方設置有檢測被加工物11的方向之檢測單元16。檢測單元16具備：支撐單元18，其支撐被加工物11；以及攝影機（攝像單元）20，其拍攝被支撐單元18支撐之被加工物11。此外，支撐單元18設置於在基台4的上表面開口之矩形的開口部4b的內側。

容納於卡匣8之被加工物11係藉由搬送機構10而被搬送至檢測單元16的支撐單元18上。然後，藉由檢測單元16而檢測被加工物11的方向。此外，檢測單元16的構成及功能的詳細內容將於後述（參照圖2（A）及圖2（B））。

又，方向檢測裝置2具備顯示各種資訊之顯示部（顯示單元、顯示裝置）22。顯示部22係藉由各種顯示器所構成。例如，能使用觸控面板顯示器作為顯示部22。此情形，操作員可藉由顯示部22的觸控操作而將資訊輸入方向檢測裝置2。亦即，顯示部22亦發揮作為用於將各種資訊輸入方向檢測裝置2之輸入部（輸入單元、輸入裝置）的功能。但是，輸入部亦可為另外獨立於顯示部22而設置之滑鼠、鍵盤、操作面板等。

構成方向檢測裝置2之各構成要素（搬送機構10、檢測單元16、顯示部22等）分別連接於控制部（控制單元、控制裝置）24。控制部24藉由生成、輸出控制方向檢測裝置2的各構成要素的動作之控制訊號，而使方向檢測裝置2運行。

例如控制部24係藉由電腦所構成，並具備：運算部，其進行方向檢測裝置2的運行所需的運算；以及記憶部，其記憶方向檢測裝置2的運行所需的各種資訊（資料、程式等）。運算部係包含CPU（Central Processing Unit，中央處理單元）等處理器所構成。又，記憶部係包含發揮作為主記憶裝置、輔助記憶裝置等的功能之ROM（Read Only Memory，唯讀記憶體）、RAM（Random Access Memory，隨機存取記憶體）等記憶體所構成。

方向檢測裝置2連結或裝配於加工被加工物11之各種加工裝置。例如，加工裝置具備：卡盤台，其保持被加工物11；加工單元，其加工被加工物11；以及搬送機構，其搬送被加工物11。圖1中表示了加工裝置所具備之卡盤台（保持台）26及搬送機構（搬送單元）28。作為加工裝置的例子，可列舉：切割被加工物之切割裝置、研削被加工物之研削裝置、研磨被加工物之研磨裝置、藉由照射雷射光束而加工被加工物之雷射照射裝置等。

切割裝置具備切割被加工物11之加工單元（切割單元）。切割單元具備主軸，並在主軸的前端部裝設環狀的切割刀片。藉由使切割刀片一邊旋轉一邊切入被卡盤台26保持之被加工物11，而切割被加工物11。

研削裝置具備研削被加工物11之加工單元（研削單元）。研削單元具備主軸，並在主軸的前端部裝設具備研削磨石之環狀的研削輪。藉由使研削磨石一邊旋轉一邊接觸被卡盤台26保持之被加工物11，而研削被加工物11。

研磨裝置具備研磨被加工物11之加工單元（研磨單元）。研磨單元具備主軸，並在主軸的前端部裝設圓盤狀的研磨墊。藉由使研磨墊一邊旋轉一邊接觸被卡盤台26保持之被加工物11，而研磨被加工物11。

雷射加工裝置具備照射用於加工被加工物11的雷射光束之加工單元（雷射照射單元）。例如雷射照射單元具備：雷射振盪器，其脈衝振盪預定波長的雷射；以及聚光器，其使從雷射振盪器射出之雷射光束聚光。藉由將雷射光束從雷射照射單元照射至被卡盤台26保持之被加工物11，而對被加工物11實施雷射加工。

加工裝置所具備之卡盤台26及加工單元例如配置於檢測單元16的後方。卡盤台26的上表面係與水平方向（XY平面方向）大致平行之平坦面，並構成保持被加工物11之保持面26a。保持面26a係透過形成於卡盤台26內部之流路、閥等而連接於噴射器等吸引源。若在已將被加工物11配置於卡盤台26上之狀態下使吸引源的吸引力（負壓）作用於保持面26a，則被加工物11會被卡盤台26吸引保持。

藉由檢測單元16檢測出方向之被加工物11係藉由搬送機構28而被搬送至卡盤台26。之後，被加工物11在被卡盤台26保持之狀態下，被加工單元加工。

於此，卡盤台26的保持面26a係以藉由卡盤台26而適當地保持被加工物11之方式，依據被加工物11的形狀而設計。例如，在被加工物11為矩形之情形中，在卡盤台26上設置有保持被加工物11之矩形的保持區域。因此，在被加工物11為非圓形之情形中，在將被加工物11搬送並配置於卡盤台26上時，需要將被加工物11的方向與保持面26a的方向對齊。

於是，在將被加工物11搬送至卡盤台26之前，藉由檢測單元16而檢測被加工物11的方向。然後，藉由搬送機構28而搬送被加工物11，使其以預定的方向配置於卡盤台26上。例如，搬送機構28被構成為在已保持被加工物11之狀態下能繞著與Z軸方向大致平行之旋轉軸而旋轉。此情形，藉由使已保持被加工物11之搬送機構28旋轉，而可以所期望的方向將被加工物11配置於卡盤台26上。

接著，說明檢測單元16的詳細內容。圖2（A）係表示檢測單元16之局部剖面前視圖，圖2（B）係表示檢測單元16之局部剖面側視圖。

檢測單元16具備以一對支撐台30支撐被加工物11之支撐單元18。一對支撐台30例如被形成為長方體狀，且被配置成在X軸方向上互相分開之狀態。支撐台30的上表面係與水平方向（XY平面方向）大致平行之平坦面，並構成支撐被加工物11之支撐面30a。

一對支撐面30a的高度位置（在Z軸方向上之位置）大致相同，一對支撐面30a之間的距離d小於被加工物11的寬度。若將被加工物11搬送至檢測單元16，則被加工物11的寬度方向上之兩端部被一對支撐台30支撐，被加工物11被配置成大致水平。例如，被加工物11係以正面11a側在上方露出且背面11b側被支撐面30a支撐的方式配置於一對支撐台30上。

在支撐台30的下方設置有照明32，所述照明32照亮被支撐單元18支撐之被加工物11。例如，照明32具備多個光源34與覆蓋多個光源34之蓋體（箱體）36。

作為光源34，例如可使用LED。此外，只要攝影機20能接收LED所發出之光，則LED所發出之光的波長（顏色）並無限制。又，蓋體36例如被形成為寬度及深度與支撐台30大致相同的長方體狀。然後，多個光源34係沿著蓋體36的寬度方向（X軸方向）及深度方向（Y軸方向）以預定間隔排列，且被蓋體36覆蓋。又，在支撐台30與照明32之間設置有板狀的擴散板38。擴散板38使光源34所發出之光往支撐台30側擴散。

支撐台30、蓋體36及擴散板38係以對光源34所發出之光具有穿透性之透明體而成。而且，光源34所發出之光會穿透蓋體36、擴散板38及支撐台30而照射至被加工物11。其結果，被加工物11的整體被照明32照亮。

在支撐單元18的上方，以與一對支撐面30a之間的區域重疊之方式配置有攝影機20。而且，藉由攝影機20而拍攝被支撐單元18保持之被加工物11。攝影機20具備CCD（Charged-Coupled Devices，電荷耦合元件）感測器、CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，互補金氧半導體）感測器等攝像元件，並生成被加工物11的影像。

一邊以照明32照亮被加工物11一邊以攝影機20拍攝被加工物11，藉此取得被加工物11的影像。此外，攝影機20的攝像區域（視野）20a被設定成會覆蓋一對支撐面30a的整體。因此，若以攝影機20拍攝被加工物11，則會取得包含被加工物11的整體之影像。

圖3係顯示藉由攝影機20所取得之被加工物11的影像（攝像影像）40之影像圖。若以攝影機20拍攝被加工物11，則會取得表示被加工物11的正面11a側的整體之影像40。因此，影像40包含外周緣區域42，所述外周緣區域42相當於表示被加工物11的外周緣11c的至少一部分之區域。

如前述，支撐台30、蓋體36及擴散板38（參照圖2（A）及圖2（B））為透明，並藉由照明32而照亮被一對支撐面30a支撐之被加工物11的整體。因此，相當於被加工物11的輪廓（四邊）之外周緣11c的影像會明確地顯現於影像40。

卡匣8（參照圖1）中因沿著相同方向容納有多個被加工物11，故藉由利用搬送機構10（參照圖1）並以固定的動作將被加工物11從卡匣8搬送至支撐單元18，而被加工物11會以大致固定的方向配置於一對支撐單元18上。然而，由於卡匣8內之被加工物11的方向的偏差或搬送機構10的動作的誤差等原因，而有時配置於一對支撐台30上之被加工物11的方向會稍微偏移。例如，被加工物11有時會在長邊方向相對於Y軸方向稍微傾斜的狀態下配置於支撐單元18上。此情形，如圖3所示，影像40中會顯示稍微傾斜之被加工物11。

藉由攝影機20所取得之影像40被輸入控制部24（參照圖1）。然後，控制部24對影像40實施影像處理，藉此檢測被加工物11的方向。

圖4係表示控制部24之方塊圖。此外，圖4中，除了表示控制部24的功能性構成之方塊以外，更示意性地圖示攝影機20及顯示部22。以下一邊參照圖5至圖7一邊說明圖4所示之控制部24的構成及動作。

控制部24包含處理部50及記憶部60。處理部50處理從外部輸入之資訊（訊號、資料等），並生成各種資訊（訊號、資料等）而輸出至外部。又，記憶部60將處理部50中之處理所使用之各種資訊（資料、程式等）進行記憶。

具體而言，處理部50包含座標特定部52，所述座標特定部52特定出表示藉由攝影機20所取得之影像40（參照圖3）所包含的被加工物11的外周緣11c的位置之多個座標。又，記憶部60包含座標記憶部62，所述座標記憶部62記憶藉由座標特定部52所特定出之座標。例如，座標特定部52係根據影像40所包含的像素的亮度而特定出被加工物11的外周緣11c的座標，並記憶於座標記憶部62。

圖5係表示影像40的外周緣區域42之影像圖。影像40係藉由沿著X軸方向及Y軸方向排列之多個像素70所構成，並因應像素70各自的亮度而在影像40顯示被加工物11。

影像40的外周緣區域42包含：像素70的亮度低之暗區域72A與像素70的亮度高之亮區域72B。暗區域72A係與存在被加工物11之區域對應，亮區域72B係與不存在被加工物11之區域對應。又，暗區域72A與亮區域72B的交界係與被加工物11的外周緣11c對應。

首先，座標特定部52係沿著與影像40的外周緣區域42所包含的被加工物11的外周緣11c（參照圖3）交叉之方向，計算多個像素70的亮度。例如，如圖5所示，座標特定部52係依序計算屬於與X軸方向平行的一列之多個像素70的亮度。

接著，座標特定部52計算相鄰之兩個像素70的亮度差，將所算出之亮度差與預先記憶於記憶部60之閾值進行比較。然後，座標特定部52特定出與相鄰之像素70的亮度差為閾值以上之像素70的座標，作為表示被加工物11的外周緣11c的位置之座標74。具體而言，在暗區域72A與亮區域72B的交界，亮度低之像素70與亮度高之像素70相鄰，且兩者的亮度差成為閾值以上。然後，座標特定部52選擇互相相鄰之亮度低之像素70與亮度高之像素70中的一者（圖5中為亮度高之像素70）的座標作為座標74。

接著，座標特定部52依序計算屬於與X軸方向平行的其他列之多個像素70的亮度，以同樣的程序特定出座標74。此外，在圖5中表示了每三列計算像素70的亮度的例子，但可自由地設定計算像素70的亮度之列數及間隔。例如，在外周緣區域42中計算100列的像素70的亮度，特定出100個座標74。

此外，依據被加工物11的攝像條件，有時無法正確地取得表示被加工物11的外周緣11c的位置之座標74。例如，在被加工物11的外周緣11c附著有異物（垃圾）之情形、照亮被加工物11之照明32（參照圖2（A）及圖2（B））部分劣化之情形等中，有時在影像40中會顯現暗區域72A之中往亮區域72B側突出之不規則的部分（暗區域72C）、像素70的明暗不明確的部分（中間區域72D）。而且，在包含暗區域72C之列中，有時會檢測出遠離其他座標74之不規則的座標74（座標74A）。又，在包含中間區域72D之列中，有時會無法檢測出與相鄰之像素70的亮度差為閾值以上之像素70。

又，上述雖說明了座標特定部52特定出表示相當於被加工物11的長邊（圖3中的右邊）之外周緣11c的位置之座標74之情形，但座標特定部52亦可特定出表示相當於被加工物11的短邊（圖3中的上邊或下邊）之外周緣11c的位置之座標74。此情形，座標特定部52依序計算屬於與Y軸方向平行的行之多個像素70的亮度。

接著，座標特定部52（參照圖4）存取記憶部60，將所特定之多個座標74記憶於座標記憶部62。此外，存在無法檢測出與相鄰之像素70的亮度差為閾值以上之像素70之列或行之情形，座標特定部52亦可將所述列或行的座標記憶於座標記憶部62。

又，處理部50包含近似線計算部54，所述近似線計算部54係根據藉由座標特定部52所特定出之多個座標74而計算近似被加工物11的外周緣11c之近似線。再者，記憶部60包含近似線記憶部64，所述近似線記憶部64記憶藉由近似線計算部54所算出之近似線。

圖6係表示影像40的外周緣區域42及近似線76之影像圖。例如，在被加工物11為矩形且外周緣11c為直線狀（參照圖1等）之情形中，近似線計算部54讀取記憶於座標記憶部62之多個座標74，使用最小平方法，以一次函數擬合多個座標74。藉此，計算與被加工物11的外周緣11c對應之直線亦即近似線76。然後，近似線計算部54（參照圖4）存取記憶部60，將所算出之近似線76記憶於近似線記憶部64。

此外，近似線76的計算方法可因應被加工物11的外周緣11c的形狀而適當選擇。例如，在被加工物11的外周緣11c為非直線狀之情形中，亦可利用二次以上的函數擬合多個座標74。

又，處理部50包含外周緣判定部56，所述外周緣判定部56判定藉由近似線計算部54所算出之近似線76是否與被加工物11的外周緣11c對應。例如外周緣判定部56根據座標74與近似線76的距離，判定近似線76是否與被加工物11的外周緣11c對應。

具體而言，在外周緣判定部56輸入記憶於座標記憶部62之多個座標74與記憶於近似線記憶部64之近似線76。然後，外周緣判定部56計算多個座標74各自與近似線76的距離。

接著，外周緣判定部56計算表示從近似線76起的預定範圍內的位置之座標74的數量或比例，並判定所述座標74的數量或比例是否在容許範圍內。例如，記憶部60中預先記憶有從近似線76起的距離的閾值。然後，外周緣判定部56藉由將從近似線76起至座標74為止的距離與閾值進行比較，而判定多個座標74各自是否為表示從近似線76起的預定距離的內側（容許區域內）的位置者。然後，分別計算表示容許區域內的位置之座標74（區域內座標）的數量與表示容許區域外的位置之座標74（區域外座標）的數量。

再者，記憶部60中預先記憶有定義區域內座標的數量或比例的容許範圍（下限值）之閾值。然後，外周緣判定部56藉由將區域內座標的數量或比例與閾值進行比較，而判定區域內座標的數量或比例是否為容許範圍內（下限值以上）。

在適當地特定出多個座標74作為表示被加工物11的外周緣11c之座標之情形中，表示近似線76上或近似線76附近之座標74變多，區域內座標的數量或比例成為容許範圍內（下限值以上）。此情形，外周緣判定部56判定近似線76係與被加工物11的外周緣11c對應。另一方面，在未適當地特定出多個座標74作為表示被加工物11的外周緣11c之座標之情形中，表示近似線76上或近似線76附近之座標74變少，區域內座標的數量或比例成為容許範圍外（小於下限值）。此情形，外周緣判定部56判定近似線76不與被加工物11的外周緣11c對應。

又，處理部50包含控制方向檢測裝置2的動作之動作控制部58。動作控制部58係因應由外周緣判定部56所得之判定結果而將控制訊號輸出至方向檢測裝置2的各構成要素，控制各構成要素的動作。例如動作控制部58包含控制顯示部22之顯示控制部58a。顯示控制部58a藉由將控制訊號輸出至顯示部22，而控制顯示於顯示部22之資訊。

若藉由外周緣判定部56而判定近似線76係與被加工物11的外周緣11c對應，則將近似線76作為基準，決定被加工物11的方向。亦即，近似線76被視同為被加工物11的外周緣11c，根據近似線76的傾斜度而特定被加工物11的方向。然後，藉由搬送機構28（參照圖1）而將被加工物11從支撐單元18搬送至卡盤台26。此時，藉由搬送機構28的旋轉而調整被加工物11的方向。

另一方面，若藉由外周緣判定部56而判定近似線76不與被加工物11的外周緣11c對應，則方向檢測裝置2通知操作員出現錯誤。例如，顯示控制部58a將控制訊號輸出至顯示部22，使顯示部22顯示告知未適當地檢測被加工物11的方向之主旨之訊息、影像等。又，方向檢測裝置2亦可具備藉由亮燈或滅燈而通知操作員出現錯誤之顯示燈、以聲音或語音通知操作員出現錯誤之揚聲器。

圖7係表示影像40的外周緣區域42、近似線76及識別標誌78、80A、80B之影像圖。在判定近似線76不與被加工物11的外周緣11c對應之情形，顯示控制部58a亦可使影像40的外周緣區域42與表示未適當地特定出座標74之位置之識別標誌78、80A、80B顯示於顯示部22。

識別標誌78係表示在特定座標74時出現異常之位置之標誌。具體而言，識別標誌78表示下述位置：包含表示從近似線76起的預定範圍外的位置之座標74（區域外座標）之列或行的位置；或者未檢測出與相鄰之像素70的亮度差為閾值以上之像素70之列或行的位置。例如，在與影像40上的成為對象之列重疊的位置，顯示×記號作為識別標誌78。藉由將識別標誌78與影像40一起顯示於顯示部22，而操作員可瞬間掌握在檢測被加工物11的外周緣11c時出現異常的位置。

另一方面，識別標誌80A、80B係表示異常內容之標誌。具體而言，識別標誌80A表示檢測出表示從近似線76起的預定範圍外的位置之座標74（區域外座標）。又，識別標誌80B表示未檢測出與相鄰之像素70的亮度差為閾值以上之像素70。

例如，作為識別標誌80A，將表示存在包含區域外座標之列或行之主旨之記號「＞」，以與識別標誌78相鄰之方式顯示於與所述列或行重疊之位置。又，例如，作為識別標誌80B，將表示存在未檢測出與相鄰之像素70的亮度差為閾值以上之像素70之列或行之主旨之記號「?」，以與識別標誌78相鄰之方式顯示於與所述列或行重疊之位置。如此，藉由將簡易地表示異常內容之識別標誌80A、80B連同影像40一起顯示於顯示部22，而操作員可瞬間掌握外周緣11c的檢測異常的內容。

此外，顯示於顯示部22之識別標誌78、80A、80B的態樣並無限制，識別標誌78、80A、80B可藉由色彩、數字、文字、圖形、圖案或此等的組合而自由構成。例如，識別標誌78可為箭頭等圖形，亦可藉由以下方式顯示：以與屬於其他列或行之像素70不同之顏色或圖案，表示屬於為顯示對象之行或列之像素70。又，識別標誌80A、80B亦可為表示異常內容之訊息、與異常內容對應之錯誤編號等。

接著，針對使用方向檢測裝置2之被加工物11的方向的檢測方法的具體例進行說明。圖8係表示被加工物11的方向的檢測方法之流程圖。

在檢測被加工物11的方向時，首先，將已容納多個被加工物11之卡匣8（參照圖1）配置於卡匣台6A或卡匣台6B上。然後，藉由搬送機構10，將容納於卡匣8之被加工物11搬送至支撐單元18。之後，一邊以照明32（參照圖2（A）及圖2（B））照亮被一對支撐台30支撐之被加工物11，一邊以攝影機20拍攝被加工物11（步驟S1）。

藉由攝影機20所取得之被加工物11的影像40（參照圖3）被輸入控制部24（參照圖4）。然後，座標特定部52特定出表示影像40所包含的被加工物11的外周緣11c的位置之多個座標74（參照圖5）（步驟S2）。之後，近似線計算部54根據藉由座標特定部52所特定出之多個座標74而計算近似被加工物11的外周緣11c之近似線76（參照圖6）（步驟S3）。

接著，外周緣判定部56判定近似線76是否與被加工物11的外周緣11c對應（步驟S4）。例如，如前述，外周緣判定部56根據座標74與近似線76的距離而將座標74分類成區域內座標與區域外座標，並根據區域內座標的數量或比例是否在容許範圍內而判定被加工物11的外周緣11c與近似線76的對應狀況。

在判定近似線76係與被加工物11的外周緣11c對應之情形中（步驟S5中為是），近似線76被視同為被加工物11的外周緣11c，並根據近似線76的傾斜度而特定出被加工物11的方向。然後，顯示控制部58a將控制訊號輸出至顯示部22，使影像40顯示於顯示部22（步驟S6）。

此外，顯示控制部58a亦可使其他資訊（座標74、近似線76等）與影像40一起顯示於顯示部22。又，在存在包含表示從近似線76起的預定範圍外的位置之座標74（區域外座標）之列或行、未檢測出與相鄰之像素70的亮度差為閾值以上之像素70之列或行之情形中，顯示控制部58a亦可使識別標誌78、80A、80B（參照圖7）與影像40一起顯示於顯示部22。但是，亦可省略步驟S6。

接著，藉由搬送機構28（參照圖1）而將被加工物11從支撐單元18搬送至卡盤台26（參照圖1）（步驟S7）。此時，根據近似線76的角度而調整被加工物11的方向。

另一方面，在判定近似線76不與被加工物11的外周緣11c對應之情形中（步驟S5中為否），動作控制部58使顯示部22等通知錯誤（步驟S8）。又，顯示控制部58a將控制訊號輸出至顯示部22，使影像40及識別標誌78、80A、80B（參照圖7）顯示於顯示部22（步驟S9）。此時，顯示控制部58a亦可使其他資訊（座標74、近似線76等）與影像40一起顯示於顯示部22。

然後，確認到錯誤之操作員會根據顯示部22所顯示之資訊，採取解除異常之措施（步驟S10）。例如，在檢測出表示從近似線76起的預定範圍外的位置之座標74（區域外座標）之情形中，操作員確認被加工物11未附著異物，並因應需要而進行被加工物11的清洗處理。又，例如，在存在未檢測出與相鄰之像素70的亮度差為閾值以上之像素70之列或行之情形中，操作員清點照明32（參照圖2（A）及圖2（B）），並因應需要而進行光源34的更換等。

上述的控制部24的一系列動作係藉由執行記憶於記憶部60之程式而實現。具體而言，記憶部60中記憶有描述步驟S1至步驟S9中之處理之程式。然後，控制部24從記憶部60讀取程式並執行，藉此自動檢測被加工物11的方向。

如同以上，本實施方式之方向檢測裝置2係根據表示被加工物11的外周緣11c的位置之多個座標74與近似被加工物11的外周緣11c之近似線76的距離，而判定近似線76是否與被加工物11的外周緣11c對應。藉此，可防止在被加工物11的外周緣11c被不適當的近似線近似的狀態下特定出被加工物11的方向而以不適當的方向搬送被加工物11。

又，方向檢測裝置2可使識別標誌78、80A、80B顯示於顯示部22，所述識別標誌78、80A、80B表示未適當地特定出表示被加工物11的外周緣11c的位置之座標74之位置。藉此，將在檢測被加工物11的外周緣11c時出現異常的位置通知操作員。其結果，操作員能瞬間確認在檢測外周緣11c時出現異常之位置，而迅速地採取用於解除異常的措施。

此外，上述實施方式之結構、方法等只要不脫離本發明之目的範圍即可進行適當變更並實施。

11:被加工物 11a:正面（第一面） 11b:背面（第二面） 11c:外周緣（側面） 2:方向檢測裝置（方向檢測機構） 4:基台 4a,4b:開口部 6A,6B:卡匣台 8:卡匣 10:搬送機構（搬送單元） 12:保持部 12a:上表面 12b:吸引孔 14:活節臂 16:檢測單元 18:支撐單元 20:攝影機（攝像單元） 20a:攝像區域（視野） 22:顯示部（顯示單元、顯示裝置） 24:控制部（控制單元、控制裝置） 26:卡盤台（保持台） 26a:保持面 28:搬送機構（搬送單元） 30:支撐台 30a:支撐面 32:照明 34:光源 36:蓋體（箱體） 38:擴散板 40:影像（攝像影像） 42:外周緣區域 50:處理部 52:座標特定部 54:近似線計算部 56:外周緣判定部 58:動作控制部 58a:顯示控制部 60:記憶部 62:座標記憶部 64:近似線記憶部 70:像素 72A:暗區域 72B:亮區域 72C:暗區域 72D:中間區域 74,74A:座標 76:近似線 78,80A,80B:識別標誌

圖1係表示方向檢測裝置之立體圖。 圖2（A）係表示檢測單元之局部剖面前視圖，圖2（B）係表示檢測單元之局部剖面側視圖。 圖3係表示被加工物的影像之影像圖。 圖4係表示控制部之方塊圖。 圖5係表示影像的外周緣區域之影像圖。 圖6係表示影像的外周緣區域及近似線之影像圖。 圖7係表示影像的外周緣區域、近似線及識別標誌之影像圖。 圖8係表示被加工物的方向的檢測方法之流程圖。

11:被加工物

11a:正面(第一面)

11b:背面(第二面)

11c:外周緣(側面)

2:方向檢測裝置(方向檢測機構)

4:基台

4a,4b:開口部

6A,6B:卡匣台

8:卡匣

10:搬送機構(搬送單元)

12:保持部

12a:上表面

12b:吸引孔

14:活節臂

16:檢測單元

18:支撐單元

20:攝影機(攝像單元)

22:顯示部(顯示單元、顯示裝置)

24:控制部(控制單元、控制裝置)

26:卡盤台(保持台)

26a:保持面

28:搬送機構(搬送單元)

30:支撐台

Claims (5)

1. 一種方向檢測裝置，其檢測非圓形的被加工物的方向，且特徵在於，具備： 支撐單元，其支撐該被加工物； 攝影機，其拍攝被該支撐單元支撐之該被加工物並取得包含該被加工物的外周緣之影像； 照明，其照亮被該支撐單元支撐之該被加工物；以及 控制部， 該控制部包含： 座標特定部，其特定出表示該影像所包含的該外周緣的位置之多個座標； 近似線計算部，其根據多個該座標而計算近似該外周緣之近似線；以及 外周緣判定部，其在表示從該近似線起的預定範圍內的位置之該座標的數量或比例在容許範圍外之情形中，判定該近似線不與該被加工物的該外周緣對應。
2. 如請求項1之方向檢測裝置，其中，該近似線計算部計算近似該外周緣之直線作為該近似線。
3. 如請求項1或2之方向檢測裝置，其中，該座標特定部沿著與該影像所包含的該外周緣交叉之方向計算該影像所包含的多個像素的亮度，並特定出與相鄰之像素的亮度差為閾值以上之像素的座標作為表示該外周緣的位置之座標。
4. 如請求項3之方向檢測裝置，其中，進一步具備顯示部， 該控制部進一步包含顯示控制部，該顯示控制部使識別標誌連同該影像一起顯示於該顯示部，該識別標誌表示以下位置：包含表示從該近似線起的預定範圍外的位置之該座標之列或行的位置；或者不包含與相鄰之像素的亮度差為閾值以上之像素之列或行的位置。
5. 如請求項4之方向檢測裝置，其中，該識別標誌係由色彩、數字、文字、圖形、圖案或此等的組合所構成。

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