TWI414781B - 外觀檢查裝置 - Google Patents
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Description
本發明係有關檢查例如晶片狀電子零件等等工作的外觀之外觀檢查裝置。
例如第6圖所示的構成是檢查6面體組成的晶片狀電子零件外觀之外觀檢查裝置。第6圖是檢查工作外觀的外觀檢查裝置50,6面體組成的晶片狀電子零件(以下稱為工作)從線性供料器51供給至水平回轉台52。在水平回轉台52的周緣部設置複數個由凹部構成可收納工作之工作收納部52a,每一個工作可被分離收納於這些工作收納部52a。
當回轉水平回轉台52時,伴隨著回轉,工作在搬送過程中,利用設置在水平回轉台52的周緣部外方的攝像手段54a,得到工作收納部52a內的工作側面。另外利用各設置在水平回轉台52的上下方向的攝像手段54b以及54c,得到工作收納部52a內的工作之上下2面。
攝像手段54a,54b以及54c所得到的攝像資料送到沒有圖示的畫像處理裝置,經過畫像處理再判定是否良品。被判定不良品的工作從工作接收箱55排出,良品的工作透過水平回轉台52搬送到工作移載位置57。所以良品的工作在工作移載位置57,從工作收納部52a移載到設置在垂直回轉台53的周緣部之複數的工作收納部53a。移載到垂直回轉台53側的良品之工作,利用設置在垂直回轉台53的周緣部外方的攝像手段54d,得到工作的側面。另外利用各設置在垂直回轉台52的左右側的攝像手段54e以及54f,得到工作收納部53a內的工作之左右2面。
攝像手段54d,54e以及54f所得到的攝像資料送到沒有圖示的畫像處理裝置,經過畫像處理再判定是否良品。
被判定不良品的工作從工作接收箱56排出,良品的工作透過水平回轉台52搬送到工作移載位置57。所以良品的工作經過沒有圖示的工作取出部交付到下一個工程。
然而在前述外觀檢查裝置50雖然可以檢查工作6面的外觀,但當檢查4面以上的外觀時,需要搬送工作的水平回轉台52以及垂直回轉台53等2個回轉台。另外必須控制將水平回轉台52以及垂直回轉台53同步並間歇的回轉。另外工作的保持手段或是移載手段等等機構變得精密且複雜,是成本增加的主要因素。
本發明著眼於前述事項,在收納於回轉台的工作收納部並搬送工作的過程中,如果工作最多是5面的外觀檢查,而只有1面是特別以靜止(影像)的檢查時,其目的為提供可以透過簡單的機構檢查並且降低成本的外觀檢查裝置。
根據本發明其特徵在於其構成為:一回轉台在其外周部具有複數的工作收納部,收納一個個的工作並搬送;一送出手段將收納於前述工作收納部的工作保持吸附並且送出前述回轉台的外部空間;及一檢查手段檢查來自前述回轉台送出的前述工作之外觀所組成。所以回轉前述回轉台並將前述工作收納部定位在規定位置後,透過前述送出手段,將前述工作收納部的工作送出前述回轉台的外部空間,再藉由檢查手段檢查前述工作的外觀。
依據前述構成,收納於回轉台的工作收納部並透過送出手段將被搬送的工作保持吸附,並送出至前述回轉台的外部空間,如此一來可以藉由檢查手段檢查因為工作收納部的壁面造成的障礙而原本無法檢查的工作面之外觀。
接著依據圖面說明本發明的實施型態,在第1A圖及第1B圖,滑動基座支持體3固定設置在外觀檢查裝置1的基座板2的表面上(以下將表面側稱為上,而裡面側稱為下)。在滑動基座4上以垂直方向設置複數的引導孔4b。在這些引導孔4b設置輔助滑動5的下端側以便在垂直方向自在地滑動。這些輔助滑動5的上端側與噴嘴支持體6嵌合,使得對滑動基座4而言,噴嘴支持體6可以上下動作。
支持零件7藉由制動裝置栓8固定在噴嘴支持體6的上面,支持零件7藉由固定設置在滑動基座4的制動裝置支持零件9之間所配設的彈簧10趨附而往下方押下。另外調整螺絲1l鎖合在制動裝置支持零件9,而調整螺絲11的下端與制動裝置栓8的上面相接。
在滑動基座4以垂直方向設置貫通孔13,在貫通孔13設置驅動滑動14以便自在地滑動。在驅動滑動14的頭頂部形成比支持零件7的板厚稍廣的中細部14a,該中細部14a緩緩地插入支持零件7的U字溝7a。另外在驅動滑動14的中細部14a稍下方設置鍔14b。彈簧15介於鍔14b和支持零件7之間,押壓中細部14a的上端使得支持零件7的上面趨附。
凸輪基座16固定在前述基座板2的裡面側,馬達17設置在凸輪基座16。在凸輪基座16設置和馬達17離間的長徑和短徑組成的橢圓形所形成的凸輪18以便自在地回轉。馬達17的滑輪19和凸輪18的滑輪20之間懸掛著傳送帶21。齒輪傳動機構22轉接在凸輪18,該齒輪傳動機構22設置在齒輪傳動機構基座23以便自在地回動。
驅動桿24的一端部嵌合在齒輪傳動機構基座23,驅動桿24貫通固定設置在凸輪基座16的支持零件25及基座板而設置以便在垂直方向自在地滑動。該驅動桿24的另一端利用相接部14c與驅動滑動14的下面相接。另外驅動桿24和平行的輔助桿26的一端嵌合在齒輪傳動機構基座23以便自在地滑動,該輔助桿26的另一端貫通支持零件25而設置以便自在地滑動。彈簧27嵌合在驅動桿24及輔助桿26,這些彈簧27以壓縮狀態介於支持零件25和齒輪傳動機構基座23之間,使得齒輪傳動機構22經常密著在凸輪18。
工作送出手段的吸附噴嘴28設置在前述噴嘴支持體6,吸附工作w的噴嘴頭28a設置在該吸附噴嘴28的下方先端部。切槽部2a設置在前述基座板2,對向於噴嘴頭28a的外觀檢查部29設置在該切槽部2a。另外設置接收台30保護外觀檢查部29,接收台30的上面和基座板2的上面形成沒有落差的平面,回轉台31設置在接近接收台30和基座板2的上面,以便自在地回轉。
在回轉台31外周部等間隔的設置可收納工作w的凹部構成之工作收納部31a,回轉台31利用沒有圖示的驅動手段使得基座板2以及接收台30上間歇地回轉。所以在回轉台31間歇停止位置,對向於噴嘴頭28a,如第2圖所示使得工作收納部31a與工作w定位在共同位置。另外在回轉台31間歇停止位置,使得設置在接收台30的工作通過孔30a與工作收納部31a以及噴嘴頭28a定位在同一垂直線上的位置。
如第3A~3C圖所示,外觀檢查部29是由設在光路箱32的複數之光反射手段33、34和35,以及照射概平行光線的照明手段36所構成。藉由外觀檢查部29所形成的光路L之延長線上設置如第1A圖所示的攝像手段37。
此外滑動基座4的樞支軸4a在外觀檢查部29等等發生問題時,是將滑動基座4回動開關的支點,通常滑動基座4是固定在基座板2。
接著說明關於如前述所構成的外觀檢查裝置1的作用。
如第1A圖所示凸輪18是由長徑和短徑組成的橢圓形所形成。齒輪傳動機構基座23透過彈簧27趨附並且凸輪18和齒輪傳動機構22是彈性的轉接著。在該狀態下,當馬達17間歇回轉時,藉由滑輪19、傳送帶21和滑輪20,凸輪18會朝箭頭方向每90度間歇回轉,凸輪18的長徑部份和短徑部份各間歇停止。利用凸輪18的長徑部份和短徑部份的徑差,齒輪傳動機構22會在上下方向往復動作,伴隨於此,齒輪傳動機構基座23、驅動桿24以及輔助桿26也會在上下方向往復動作。
齒輪傳動機構22從凸輪18的長徑側轉接到短徑側,驅動桿24趨附彈簧27往下方滑動。伴隨著往驅動桿24下方的滑動,趨附彈簧10的支持零件7及趨附彈簧15的驅動滑動14往下方滑動。且驅動滑動14的下面和驅動桿24上面的相接部14c經常緊貼著滑動。
齒輪傳動機構22從凸輪18的短徑側移動到長徑側時,驅動桿24往上方移動,將驅動滑動14向上推,伴隨於此,支持零件7也向上推。支持零件7的上限設定為使得噴嘴頭28a的前端與滑動基座4的噴嘴頭附近下面在同一面,且調整螺絲11和制動裝置栓8相接。如此一來在回轉台回轉,如第2圖所示搬送工作w時,因為沒有落差而可以安定通過,另外噴嘴頭28a的前端可以有效地吸附最近的工作w。
另外驅動滑動14的中細部14a是設計比支持零件7的厚度稍廣,因此即使支持零件7由於調整螺絲11的限制而停止在上限位置,驅動滑動14抵抗彈簧15的趨附力,使得只有前述的差分衝程甚至可以滑動。
固定設置在支持零件7的噴嘴支持體6,利用複數的輔助滑動5,對滑動基座4而言可以垂直地滑動而上下動作。因為滑動基座4和基座板2被設定為平行,噴嘴支持體6對基座板2而言也可以垂直地上下動作。由於噴嘴支持體6上下動作,對基座板2而言,垂直地上下動作的吸附噴嘴28被接續在沒有圖示的負壓產生源,而噴嘴頭28a經常是負壓化。
如第2圖所示,將工作w收納在間歇回轉基座板2上的回轉台31之工作收納部31a,當工作w被搬送到對向著噴嘴頭28a而設置的外觀檢查部29時,工作w會被經常是負壓化的噴嘴頭28a保持吸附。當工作w被噴嘴頭28a保持吸附時,凸輪18回轉90度停在短徑位置。然後吸附工作w的噴嘴頭28a下降,而將工作w從設置在接收台30的工作通過孔30a移到設置在基座板2內的外觀檢查部29。
如第3A~3D圖所示,外觀檢查部29是由設在光路箱32的複數之光反射手段33、34和35,以及反射由照明手段36所照射的概平行光線而形成光路L。亦即藉由噴嘴頭28a保持吸附而移動到外觀檢查部29的工作w是投入光路L中,而從背面照射平行光線時,就會形成包含工作w的靜止(影像)之光路L。如第1A圖所示,藉由設置在光路L後方的攝像手段37可以得到工作w的靜止影像,發送到沒有圖示的控制部解析。
如第3A~3D圖所示照射工作w的平行光線之照射面是第2圖所示在工作收納部31a形成障礙的壁面,而無法檢查的D面方向,藉由從D面方向照射來的光線,可以在攝像手段37得到第2圖所示在工作w的D面方向之靜止影像。由該靜止影像可以檢查例如設置在工作w兩端的電極wa之彎曲等等異常。亦即靜止影像方式是例如第2圖的工作w,即使工作表面和電極wa不在同一面時,依然可以用以檢查。
以上所述,在收納於回轉台31的工作收納部31a的狀態時,合併可以檢查的A~C面等,可以檢查4面的外觀。
當D面的外觀檢查終了時,凸輪18再回轉90度,在長徑側停止,如此一來噴嘴頭28a會上昇,工作w會回到回轉台31的工作收納部31a。在此同時,回轉台31會間歇回轉,從噴嘴頭28a擦取工作w,進而搬送到下一個工程。
檢查時所用的平行光線如果用傳統的透鏡類製作的話,會變得非常高價。所以如果對象的工作w的長度在1mm左右或更小時,會考慮使用LED。
第4A圖是以光屈折的基本型,當光從介質A射入介質B時,相對於法線C的角度,各設為θA
、θB
,則從 法則可知相對屈折率nA B
nA B
=nB
/nA
=Sin θA
/Sin θB
(nA
,nB
:介質的屈折率)
在此假設A是空氣則nA
≒1,因為nB
>1,所以sin θA
/Sin θB
>1,亦即θA
>θB
。
在第4B圖中,投光面41幾近球面狀且注滿樹脂的LED40剛好對應該結果。即適用於Snell法則的結果時,在發光部42是在投光面41的球心o後部的情形,發光部42發出的投光X由於投光面41而屈折,並在LED的光軸Y側彎曲。然而理論上投光X與光軸Y是不交叉的。因此光軸Y附近的投光並不限於此,只能說接近平行光線。
另外由於發光部42的大小,而造成平行光有若干的偏離,所以最好發光部42小一點。就照明手段36而言,雖是以LED而說明,但是除此之外若有可以滿足第4B圖的構成者也可以適用。此外總結該照明手段36的光源特徵如下:(1)發光部最好盡量小一點。
(2)投光面最好是凸狀,相較於凸狀的中心o,最好在投光面的相反側有發光部。
(3)在投光面附近最好注滿相同的介質。
(4)因為增加在光軸Y附近的投光之平行度,雖然檢查對象工作w小也能提升檢查精度。
雖然以上是在理論的情形所期望的條件,但是實際上由於LED40的構造而產生若干的亂光。該亂光因為LED40的比例而擴散,所以當問題發生時,可以在LED40前面設置配合光軸具有光圈孔50a的光圈50來防止。
在第5A圖及第5B圖之中是本發明的第2實施型態之外觀檢查裝置。在第5A圖及第5B圖是將吸附噴嘴28垂直上下的構成,因為與第1實施型態有共通處所以說明從略。在本實施型態,在利用噴嘴頭28a保持吸附工作的外觀檢查部43,對除了前述吸附面的5面而言,利用各設置的攝像手段44a,44b,44c,44d,44e對各面攝像。
此外在各攝像手段44a,44b,44c,44d,44e包含沒有圖示的照明手段。
利用工作供給手段45所提供的工作w收納於設置在間歇回轉的回轉台31之周緣部的複數工作收納部31a,當搬送到對向於噴嘴頭28a而設置的外觀檢查部43時,工作w會被被經常是負壓化的噴嘴頭28a保持吸附。
當工作w被保持吸附時,吸附噴嘴28下降,而將工作w從工作收納部31a移動到設置在回轉台31下側的空間之外觀檢查部43的概中心位置。
移動到外觀檢查部43的概中心部的工作w,除了被噴嘴頭28a吸附的面以外各面。利用設置在對向的攝像手段44a,44b,44c,44d,44e所得到的攝像資料,發送到沒有圖示的控制部。同時吸附噴嘴28會上昇,使得工作w再次回到工作收納部31a內。
當吸附噴嘴28到達上限位置時,回轉台31會間歇回轉,從噴嘴頭28a擦取工作w,進而搬送到下一個工程。
此外關於利用噴嘴頭28a所吸附工作w的上面,可以利用沒有圖示的攝像手段,事前或是事後另外攝像而可以得到6面全部的畫像。
在第1實施型態雖是使用鏡子做為複數的光反射手段,也可以利用稜鏡反射,另外利用複數的鏡子反射光線是設計上之手段並不限制反射手段的數目。
另外雖然利用凸輪18及齒輪傳動機構22使得吸附噴嘴28上下動作,為了緩和吸附噴嘴28的急遽動作,而又要兼顧上下動作的目的,可以利用回轉機構裝置或是螺絲傳送機構等等,並不限定促動器的種類。
另外在第2實施型態,在外觀檢查部43可以取得5面的攝像資料,關於下面是利用沒有圖示的攝像手段在進行上面的攝像之位置而同時攝像也沒關係。
如上述說明,利用本發明不必用複數的回轉台,利用簡單的機構,而可以檢查因為工作收納部的壁面造成的障礙而原本無法檢查的工作面,而且可以達到成本降低的效果。
此外本發明並不限定於前述實施型態的內容,在實施階段只要不脫離要點範圍,可以改變構成要素而具體化。另外在前述實施型態說明的複數構成要素,藉由適宜的組合可以形成種種發明。例如從實施型態所示的全構成要素中刪減幾項構成要素也可以。另外也可以組合不同實施型態的構成要素。
A、B...介質
C...法線
D...障壁與擴散板的間隔
L...光路
W...工作
Wa...電極
1...背光裝置
1a...反射板
2、2C、2L、2R...冷陰極放電管
2a...切槽部
3...障壁
3a...頂點
3b...底面
3c...側面
4...區劃
4a...樞支軸
5...擴散板
6...噴嘴支持體
7...支持零件
7a...U字溝
8...制動裝置栓
9...制動裝置支持零件
10...彈簧
11...調整螺絲
13...貫通孔
14...驅動滑動
14a...中細部
14b...鍔
14c...相接部
15...抵抗彈簧
16...凸輪基座
18...凸輪
20...滑輪
21...傳送帶
22...齒輪傳動機構
23...齒輪傳動機構基座
24...驅動桿
25...支持零件
26...輔助桿
27...彈簧
28...吸附噴嘴
28a...噴嘴頭
29...外觀檢查部
30...接收台
30a...工作通過孔
31...回轉台
31a...工作收納部
32...光路箱
33、34、35...光路箱的複數之光反射手段
36...照明手段
40...LED
41...投光面
42...發光部
44a-44e...攝像手段
45...工作供給手段
50...外觀檢查裝置/光圈
50a...光圈孔
51...線性供料器
52...水平回轉台
52a...工作收納部
53...垂直回轉台
53a...工作收納部
54a-54f...攝像手段
55、56...工作接收箱
57...工作移載位置
第1A圖:關於本發明的第1實施形態中,外觀檢查裝置的部分剖面之正面圖。
第1B圖:沿著第1A圖的A-A箭頭方向之視圖。
第2圖:在相同實施形態中,工作收納部的擴大斜視圖。
第3A圖:在相同實施形態中,外觀檢查部的平面圖。
第3B圖:在相同實施形態中,外觀檢查部的側面圖。
第3C圖:在相同實施形態中,外觀檢查部的正面圖。
第3D圖:在相同實施形態中,外觀檢查部的光路形成之斜視圖。
第4A圖:在相同實施形態中,照明手段的說明圖。
第4B圖:在相同實施形態中,照明手段的說明圖。
第5A圖:關於本發明的第2實施形態中,外觀檢查裝置的斜視圖。
第5B圖:在相同實施形態中,重要部份的擴大斜視圖。
第6圖:一直以來的外觀檢查裝置之斜視圖。
A...介質
L...光路
1...背光裝置
2...冷陰極放電管
2a...切槽部
3...障壁
4...區劃
4a...樞支軸
5...擴散板
6...噴嘴支持體
7...支持零件
7a...U字溝
8...制動裝置栓
9...制動裝置支持零件
10...彈簧
11...調整螺絲
13...貫通孔
14...驅動滑動
14a...中細部
14b...鍔
14c...相接部
15...抵抗彈簧
16...凸輪基座
18...凸輪
20...滑輪
21...傳送帶
22...齒輪傳動機構
23...齒輪傳動機構基座
24...驅動桿
25...支持零件
26...輔助桿
27...彈簧
28...吸附噴嘴
28a...噴嘴頭
29...外觀檢查部
30...接收台
30a...工作通過孔
31...回轉台
Claims (8)
- 一種外觀檢查裝置,包含:一基座;一回轉台,設置為臨近於該基座,該回轉台在其外周部具有複數的工作收納部,該複數的工作收納部的每一個配置以收納一個六面體的工作並搬送該工作;包括一吸附噴嘴的一噴嘴座,該吸附噴嘴將收納於前述工作收納部的該工作保持吸附,並且相對於前述回轉台的表面垂直移動並於前述回轉台的一外部空間送出該工作;一支持零件,提供於前述噴嘴座,且包括一制動件,該制動件朝著相對於前述回轉台的一側突出;一制動裝置支持零件,提供於前述基座的一部件;一調整螺絲,鎖合於該制動裝置支持零件,並限制前述噴嘴座的一位置,使得當前述吸附噴嘴利用讓前述回轉台的一側緊靠於前述制動件而吸附該工作時,前述吸附噴嘴的一頂端和前述回轉台鄰近前述吸附噴嘴該頂端的一側在同一面;一驅動滑塊,提供於前述基座的前述部件以自由移動,該驅動滑塊沿著一移動方向耦接於前述支持零件,並且被一移動機構所移動而將前述噴嘴座由前述制動器靠近於前述調整螺絲的一位置移至該工作被送出於前述回轉台的該外部空間的一位置;一彈簧,迫使前述制動器朝著靠近前述調整螺絲的一方向壓迫前述驅動滑塊;及一檢查裝置,用以檢查來自前述回轉台送出的前述工作的至少一面之一外觀,由於該工作收納於前述工作收納部的一狀態,前述 工作收納部的一牆面形成一阻礙,故該外觀無法被檢查,其中,回轉前述回轉台並將前述工作收納部定位在一規定位置後,將前述工作收納部的該工作由前述噴嘴座送出至前述回轉台的該外部空間,再藉由前述檢查裝置檢查前述工作的該外觀。
- 如申請專利範圍1所記載的外觀檢查裝置,其中前述驅動滑塊是透過短徑和長徑組成的凸輪(cam),及伴隨著該凸輪的回轉而上下動作的齒輪傳動機構(cam follower)所組成的上下動作機構而驅動,並移動前述吸附噴嘴。
- 如申請專利範圍1所記載的外觀檢查裝置,其中前述驅動滑塊是透過曲軸機構組成的上下動作機構而驅動,並移動前述吸附噴嘴。
- 如申請專利範圍1所記載的外觀檢查裝置,其中前述驅動滑塊是透過螺絲傳送機構組成的上下動作機構而驅動,並移動前述吸附噴嘴。
- 如申請專利範圍1所記載的外觀檢查裝置,其中前述檢查裝置是對前述工作照射概平行光線的照明裝置、反射該概平行光線的光反射手段攝像裝置所組成,藉由將前述工作定位在前述平行光線中,利用前述攝像裝置得到前述工作的靜止像。
- 如申請專利範圍1所記載的外觀檢查裝置,其中前述檢查裝置包含用以檢驗的檢查裝置,是相對於保持吸附在前述吸附噴嘴並將前述工作送出前述回轉台的外部空間之前述吸附噴嘴的吸附面以外的各面設置複數的攝像裝置。
- 如申請專利範圍5所記載的外觀檢查裝置,其中前述照明手段具有球面的凸形狀之投光部,發光部相對於前述投光部球面的 球心,在前述球面的相反側之光軸上。
- 一種用於檢驗一外觀的裝置,包含:一基座;一回轉台,設置為臨近於該基座,該回轉台在其外周部具有複數的工作收納部,該複數的工作收納部的每一個配置以收納一六面體的工作並搬送該工作;包括一吸附噴嘴的一噴嘴座,該吸附噴嘴將收納於前述工作收納部的該工作保持吸附,並且以相對於前述回轉台的表面垂直移動並於前述回轉台的一外部空間送出該工作;一支持零件,提供於前述噴嘴座,且包括一制動件,該制動件朝著相對於前述回轉台的一側突出;一制動裝置支持零件,提供於前述基座的一部件;一調整螺絲,鎖合於該制動裝置支持零件,並限制前述噴嘴座的一位置,使得當前述吸附噴嘴利用讓前述回轉台的一側緊靠於前述制動件而吸附該工作時,前述吸附噴嘴的一頂端和前述回轉台鄰近前述吸附噴嘴該頂端的一側在同一面;一驅動滑塊,提供於前述基座的前述部件以自由移動,該驅動滑塊沿著一移動方向耦接於前述支持零件,並且被一移動機構所移動而將前述噴嘴座由前述制動器靠近於前述調整螺絲的一位置移至該工作被釋出於前述回轉台的該外部空間的一位置;一封入部,形成於前述驅動滑塊的一頂部部份,沿著前述驅動滑塊的一滑動方向,且鬆弛地嵌入形成於前述支持零件的一溝槽,前述封入部形成為比前述支持零件的一厚度稍廣;一彈簧,提供以介入於前述回轉台一側的前述封入部的一邊緣以 及前述支持零件之間,以施力於前述支持零件位於與前述回轉台相對的一面,以將前述支持零件壓向前述封入部相對於前述回轉台的一端的一方向;及一檢查裝置,用以檢查來自前述回轉台送出的前述工作的至少一面之一外觀,該外觀由於該工作收納於前述工作收納部的一狀態,前述工作收納部的一牆面形成一阻礙而無法被檢查,其中,回轉前述回轉台並將前述工作收納部定位在一規定位置後,將前述工作收納部的該工作由前述噴嘴座送出至前述回轉台的該外部空間,再藉由前述檢查裝置檢查前述工作的該外觀。
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