JP2019049424A - 電子部品の検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電子部品を所定位置に長時間停止させて撮像しても、単位時間当たりの電子部品の検査数が減少するのを抑制できる電子部品の検査装置を提供する。【解決手段】電子部品Wの撮像面Pを撮像した画像を基に電子部品Wの異常を検出する検査装置10において、電子部品Wをそれぞれ保持する複数の支持部材13が間隔を空けて円状に取り付けられ、間欠的に回転する回転体14を有して、N個の撮像位置T1、T2、T3、T4にそれぞれ電子部品Wを一時停止させる搬送機構11と、N個の撮像位置T1、T2、T3、T4にそれぞれ対応するN個の撮像手段12、12a、12b、12cとを備え、撮像手段12、12a、12b、12cは、撮像位置T1、T2、T3、T4全てに、撮像面PがN個の撮像手段12、12a、12b、12cにより未撮像の電子部品Wが一時停止しているタイミングで電子部品Wの撮像面Pの撮像を行う。【選択図】図1
Description
本発明は、電子部品のクラックや破損等の有無を検査する電子部品の検査装置に関する。
ダイオード、トランジスタ、コンデンサ、インダクタ、IC(Integrated Circuit)等の各種電子部品は、出荷前に、クラックや破損等の有無が検査される。当該検査を行う装置の具体例が、例えば特許文献1に記載されている。
特許文献1に記載の装置では、素体供給テーブルから回転テーブルに供給された電子部品(素体)が、回転テーブルに搬送されながら、複数の撮像位置でカメラによって撮像される。各カメラは異なる角度から電子部品を撮像することから、カメラが撮像した画像の解析によって、直方体形状の電子部品の6面全てについてクラック等の有無を検査することができる。
特許文献1に記載の装置では、素体供給テーブルから回転テーブルに供給された電子部品(素体)が、回転テーブルに搬送されながら、複数の撮像位置でカメラによって撮像される。各カメラは異なる角度から電子部品を撮像することから、カメラが撮像した画像の解析によって、直方体形状の電子部品の6面全てについてクラック等の有無を検査することができる。
しかしながら、一つの撮像位置で電子部品の1つの面を分割して複数回撮像する場合や、カメラによる1回の撮像に長時間要する場合等、通常の撮像に比べて撮像位置に電子部品を長時間(例えば、300msec)停止させる必要があると、単位時間当たりに検査できる電子部品の数が減少するという課題が生じる。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、電子部品を所定位置に長時間停止させて撮像しても、単位時間当たりの電子部品の検査数が減少するのを抑制できる電子部品の検査装置を提供することを目的とする。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、電子部品を所定位置に長時間停止させて撮像しても、単位時間当たりの電子部品の検査数が減少するのを抑制できる電子部品の検査装置を提供することを目的とする。
前記目的に沿う本発明に係る検査装置は、電子部品の撮像面を撮像した画像を基に前記電子部品の異常を検出する検査装置において、前記電子部品をそれぞれ保持する複数の支持部材、及び、該支持部材が間隔を空けて円状に取り付けられ、間欠的に回転する回転体を有して、N個の撮像位置にそれぞれ前記電子部品を一時停止させる搬送機構と、前記N個の撮像位置にそれぞれ対応するN個の撮像手段とを備え、前記各撮像手段は、対応する前記撮像位置に一時停止した前記電子部品の撮像面に対する配置が同一であり、前記N個の撮像位置全てに、前記撮像面が前記N個の撮像手段により未撮像の前記電子部品が一時停止しているタイミングで該電子部品の撮像面の撮像を行う。
但し、Nは2以上の整数である。
但し、Nは2以上の整数である。
本発明に係る検査装置は、N個の撮像位置にそれぞれ対応するN個の撮像手段を備え、各撮像手段は、N個の撮像位置全てに、撮像面がN個の撮像手段により未撮像の電子部品が一時停止しているタイミングで電子部品の撮像面の撮像を行うので、複数の電子部品の撮像面の撮像を並列的に行うことができる。よって、電子部品を撮像位置に長時間停止させて撮像しても、単位時間当たりの電子部品の検査数が減少するのを抑制可能である。
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図1、図2に示すように、本発明の第1の実施の形態に係る検査装置10は、N個(本実施の形態では、N=4)の撮像位置T1、T2、T3、T4にそれぞれ電子部品Wを一時停止させる搬送機構11と、4つの撮像位置T1、T2、T3、T4にそれぞれ対応する4個(N個)の撮像手段12、12a、12b、12cとを備えて、電子部品Wの裏面P(撮像面)を撮像した画像を基に電子部品Wの異常を検出する装置である。以下、詳細に説明する。
図1、図2に示すように、本発明の第1の実施の形態に係る検査装置10は、N個(本実施の形態では、N=4)の撮像位置T1、T2、T3、T4にそれぞれ電子部品Wを一時停止させる搬送機構11と、4つの撮像位置T1、T2、T3、T4にそれぞれ対応する4個(N個)の撮像手段12、12a、12b、12cとを備えて、電子部品Wの裏面P(撮像面)を撮像した画像を基に電子部品Wの異常を検出する装置である。以下、詳細に説明する。
検査装置10によって検査される電子部品Wは、図1、図2、図3に示すように、直方体状(平面視して矩形状あるいは正方形状)であり、電子部品Wには裏面P、裏面Pに平行する表面Q、及び、4つの側面E、F、G、Hの6つの面が存在する。なお、本実施の形態では、電子部品Wとして直方体状のものを対象にして説明するが、直方体状以外の様々な形状の電子部品が存在し、それら様々な形状の電子部品に対して本発明を適用できることは言うまでもない。
検査装置10は、電子部品Wをそれぞれ保持する複数(本実施の形態では24個であるが、N個より多ければよく、24個には限定されない)の支持部材13と、複数の支持部材13が昇降可能に取り付けられた円盤状の回転体14と、所定の位置で支持部材13を押し下げる複数の押下手段15を備えている。
検査装置10は、電子部品Wをそれぞれ保持する複数(本実施の形態では24個であるが、N個より多ければよく、24個には限定されない)の支持部材13と、複数の支持部材13が昇降可能に取り付けられた円盤状の回転体14と、所定の位置で支持部材13を押し下げる複数の押下手段15を備えている。
回転体14は、図1に示すように、中心に回転軸16が連結され、図示しないサーボモータから回転軸16を介して駆動力を与えられて間欠的に所定角度(本実施の形態では15°)回転する。
支持部材13は、図1、図2に示すように、回転体14の外周部に周方向に沿って等間隔に設けられた棒状のノズルであり(即ち、支持部材13は回転体14に間隔を空けて円状に取り付けられている)、軸心を鉛直方向に向けて配置され、電子部品Wを回転体14の下方で保持する。
支持部材13は、図1、図2に示すように、回転体14の外周部に周方向に沿って等間隔に設けられた棒状のノズルであり(即ち、支持部材13は回転体14に間隔を空けて円状に取り付けられている)、軸心を鉛直方向に向けて配置され、電子部品Wを回転体14の下方で保持する。
支持部材13は、真空圧によって電子部品Wの表面Qを吸着して電子部品Wを保持し、保持している電子部品Wを大気開放もしくは真空破壊によって解放する。電子部品Wは裏面Pが表面Qの直下に配された状態で支持部材13によって保持される。
支持部材13及び支持部材13に保持された電子部品Wは、回転体14の間欠的な回転によって、回転体14の周方向に沿った移動と一時停止とを繰り返す。
支持部材13及び支持部材13に保持された電子部品Wは、回転体14の間欠的な回転によって、回転体14の周方向に沿った移動と一時停止とを繰り返す。
本実施の形態では、電子部品Wが一時停止する位置のうち4箇所が撮像位置T1、T2、T3、T4であり、撮像位置T1、T2、T3、T4で電子部品Wの裏面Pが撮像される。各支持部材13は、撮像位置T1、T2、T3、T4より高い位置で、回転体14に昇降可能に取り付けられている。撮像位置T1、T2、T3、T4は、撮像位置T1、T2の間隔、撮像位置T2、T3の間隔及び撮像位置T3、T4の間隔が等しく(即ち、隣り合う撮像位置の間隔が等しく)、回転体14は、一回の回転動作で隣り合う撮像位置の間隔分、電子部品Wを移動させる。
本実施の形態では、4個の撮像位置T1、T2、T3、T4にそれぞれ電子部品Wを一時停止させる搬送機構11が、主として、複数の支持部材13、回転体14、回転軸16及び回転軸16を介して回転体14に回転力を与えるサーボモータによって構成されている。
本実施の形態では、4個の撮像位置T1、T2、T3、T4にそれぞれ電子部品Wを一時停止させる搬送機構11が、主として、複数の支持部材13、回転体14、回転軸16及び回転軸16を介して回転体14に回転力を与えるサーボモータによって構成されている。
そして、本実施の形態では、図1に示すように、4つの押下手段15が設けられている。押下手段15は、図3に示すように、図示しない部材によって、支持部材13が一時停止する位置の上方に固定されており、サーボモータ、カム等からなる駆動部17と、支持部材13の一次停止位置の直上に配置され、駆動部17の作動によって降下して支持部材13を押下げる降下片18を備えている。
支持部材13は、図示しない弾性体によって上方に付勢された状態で、回転体14に取り付けられている。そのため、支持部材13は、降下片18によって押下げられていない状態で最上位置に配され、降下片18から押下げられることによって所定位置まで降下する。
支持部材13は、図示しない弾性体によって上方に付勢された状態で、回転体14に取り付けられている。そのため、支持部材13は、降下片18によって押下げられていない状態で最上位置に配され、降下片18から押下げられることによって所定位置まで降下する。
また、回転体14の下方には、図3に示すように、多数の電子部品Wが貼り付けられたウエハシートSから電子部品Wを取得し、取得した電子部品Wを支持部材13に受け渡すピックアップユニット19が設けられている。ピックアップユニット19は、モータ20と、モータ20の駆動によって回転する回転軸21と、回転軸21に固定された長尺部材22に連結された2つの長尺のコレット23を備えている。2つのコレット23は、同軸上に配置され、それぞれ真空圧によって電子部品Wの裏面Pを吸着して電子部品Wを保持する。
ウエハシートSは、図1、図3に示すように、リングホルダ24に装着されて水平に配置されている。
一方のコレット23が、図3に示すように、6時位置でウエハシートSから電子部品Wを取得して電子部品Wを保持した状態となった後、モータ20の駆動によって長尺部材22及び2つのコレット23は時計回りに180°回転し、ウエハシートSから電子部品Wを取得したコレット23が12時位置に一時停止し、他方のコレット23が6時位置に一時停止する。
一方のコレット23が、図3に示すように、6時位置でウエハシートSから電子部品Wを取得して電子部品Wを保持した状態となった後、モータ20の駆動によって長尺部材22及び2つのコレット23は時計回りに180°回転し、ウエハシートSから電子部品Wを取得したコレット23が12時位置に一時停止し、他方のコレット23が6時位置に一時停止する。
12時位置で一時停止しているコレット23に保持されている電子部品Wは、当該コレット23の直上から降下する支持部材13に表面Qを吸着され、当該コレット23による真空破壊もしくは大気開放により、支持部材13のみに保持された状態となり、6時位置で一時停止しているコレット23はウエハシートSから電子部品Wを取得する。そして、電子部品Wを保持した支持部材13は上昇し、回転体14が回転する。ピックアップユニット19は、回転体14が回転動作を行う度に、電子部品Wを支持部材13に供給する。
なお、図1では、ピックアップユニット19の記載を省略している。
なお、図1では、ピックアップユニット19の記載を省略している。
ピックアップユニット19から電子部品Wを取得した支持部材13が回転体14の複数回の回転動作によって移動した位置の下方には、図1に示すように、支持部材13に保持されている電子部品Wの裏面Pを撮像する位置調整確認用撮像手段25が設けられ、当該支持部材13が回転体14の次の回転動作によって移動した位置の下方には電子部品Wの支持部材13に対する位置を調整する位置調整ユニット26が設けられている。
位置調整ユニット26の上方で一時停止した支持部材13の上方には押下手段15が設けられ、当該支持部材13は、押下手段15によって押下げられて、保持している電子部品Wを位置調整ユニット26に接近させる。位置調整ユニット26は、位置調整確認用撮像手段25が撮像した画像を基に、当該電子部品Wの支持部材13に対する位置を調整して、電子部品Wの中心が支持部材13の中心に一致するようにする。
位置調整確認用撮像手段25による電子部品Wの撮像と、位置調整ユニット26による電子部品Wの位置調整は、回転体14が回転動作を行う度に行われる。
位置調整確認用撮像手段25による電子部品Wの撮像と、位置調整ユニット26による電子部品Wの位置調整は、回転体14が回転動作を行う度に行われる。
撮像位置T1、T2、T3、T4は、図1に示すように、位置調整ユニット26による電子部品Wの位置調整が行われる位置の電子部品Wの進行方向下流側に設けられている。以下、電子部品Wの進行方向上流側及び電子部品Wの進行方向下流側をそれぞれ、単に「上流側」及び「下流側」とも言う。
撮像位置T1の下方には、図2に示すように、撮像位置T1に一時停止した電子部品Wの裏面Pに光を照射する照明手段28と、同電子部品Wの裏面Pを撮像する撮像手段12が設けられ、撮像位置T2の下方には、撮像位置T2に一時停止した電子部品Wの裏面Pに光を照射する照明手段28aと、同電子部品Wの裏面Pを撮像する撮像手段12aが設けられ、撮像位置T3の下方には、撮像位置T3に一時停止した電子部品Wの裏面Pに光を照射する照明手段28bと、同電子部品Wの裏面Pを撮像する撮像手段12bが設けられ、撮像位置T4の下方には、撮像位置T4に一時停止した電子部品Wの裏面Pに光を照射する照明手段28cと、同電子部品Wの裏面Pを撮像する撮像手段12cが設けられている。
撮像位置T1の下方には、図2に示すように、撮像位置T1に一時停止した電子部品Wの裏面Pに光を照射する照明手段28と、同電子部品Wの裏面Pを撮像する撮像手段12が設けられ、撮像位置T2の下方には、撮像位置T2に一時停止した電子部品Wの裏面Pに光を照射する照明手段28aと、同電子部品Wの裏面Pを撮像する撮像手段12aが設けられ、撮像位置T3の下方には、撮像位置T3に一時停止した電子部品Wの裏面Pに光を照射する照明手段28bと、同電子部品Wの裏面Pを撮像する撮像手段12bが設けられ、撮像位置T4の下方には、撮像位置T4に一時停止した電子部品Wの裏面Pに光を照射する照明手段28cと、同電子部品Wの裏面Pを撮像する撮像手段12cが設けられている。
従って、撮像手段12及び照明手段28は撮像位置T1に対応し、撮像手段12a及び照明手段28aは撮像位置T2に対応し、撮像手段12b及び照明手段28bは撮像位置T3に対応し、撮像手段12c及び照明手段28cは撮像位置T4に対応している。
照明手段28、28a、28b、28cは、それぞれ中央に貫通孔32、32a、32b、32cが形成されたリング状であり、それぞれ撮像手段12、12a、12b、12cの上方に配置されている。
照明手段28、28a、28b、28cは、それぞれ中央に貫通孔32、32a、32b、32cが形成されたリング状であり、それぞれ撮像手段12、12a、12b、12cの上方に配置されている。
撮像手段12は照明手段28の貫通孔32を通して電子部品Wの裏面Pを撮像し、撮像手段12aは照明手段28aの貫通孔32aを通して電子部品Wの裏面Pを撮像し、撮像手段12bは照明手段28bの貫通孔32bを通して電子部品Wの裏面Pを撮像し、撮像手段12cは照明手段28cの貫通孔32cを通して電子部品Wの裏面Pを撮像する。本実施の形態では、撮像位置T1、T2、T3、T4が同一高さに設けられている。
撮像手段12、12a、12b、12cは近赤外線カメラであり、照明手段28、28a、28b、28cは近赤外線光を照射する。そのため、撮像手段12、12a、12b、12cは電子部品Wの外観だけでなく電子部品Wの内部に存在する破損やクラック等を撮像することができる。
近赤外線カメラは、一般的に、可視光を撮像する通常のカメラと比較して、視野角が狭い。
近赤外線カメラは、一般的に、可視光を撮像する通常のカメラと比較して、視野角が狭い。
撮像手段12(撮像手段12a、12b、12cについても同じ)は、撮像位置T1(撮像手段12a、12b、12cに対してはそれぞれ撮像位置T2、T3、T4)に一時停止した電子部品Wの裏面Pの一部の領域を一回で撮像し、撮影領域を変えて複数回撮像することによって当該電子部品Wの裏面P全体を撮影する。撮像手段12(撮像手段12a、12b、12cについても同じ)は、図示しない部材によって移動させられて、撮影領域が変更される。
撮像手段12、12a、12b、12cは、図4(A)、(B)に示すように、電子部品Wの裏面Pを撮像した後、撮像位置T1の1つ上流側に配置された電子部品W(図4で塗りつぶされている電子部品W)が、回転体14の4回の回転動作によって撮像位置T4に移動するまで、電子部品Wの撮像を行わず、当該電子部品Wが撮像位置T4に配置されたタイミングで次の撮像を行う(即ち、撮像手段12、12a、12b、12cは、回転体14がN回の回転動作を行う度に電子部品Wの裏面Pを撮像する)。
従って、回転体14は、裏面Pが4つ(N個)の撮像手段12、12a、12b、12cにより未撮像の電子部品Wが4つ(N個)の撮像位置T1、T2、T3、T4にそれぞれ配置されるまで、間欠的な回転動作を行って停止し、回転体14が停止したタイミングで、撮像手段12、12a、12b、12cは、4つ(N個)の電子部品Wの裏面Pを撮像する。即ち、撮像手段12、12a、12b、12cは、撮像位置T1、T2、T3、T4全てに、裏面Pが撮像手段12、12a、12b、12cにより未撮像の電子部品Wが一時停止しているタイミングで電子部品Wの裏面Pの撮像(複数回の撮像)を行うこととなる。
照明手段28、28a、28b、28cは、撮像手段12、12a、12b、12cが電子部品Wの裏面Pを撮像している間、それぞれの上方に一時停止している電子部品Wの裏面Pに光を照射する。
なお、図4(A)、(B)では、位置調整ユニット26及び位置調整ユニット26の上方に設けられている押下手段15の記載を省略している。
なお、図4(A)、(B)では、位置調整ユニット26及び位置調整ユニット26の上方に設けられている押下手段15の記載を省略している。
このように、4つの撮像手段12、12a、12b、12cを設け、撮像手段12、12a、12b、12cによる撮像を、回転体14の4回(複数回)の回転動作毎に行うようにしているのは、撮像手段12(撮像手段12a、12b、12cについても同じ)による電子部品Wの裏面P全体の撮像が、検査装置10よる他の処理(ピックアップユニット19による電子部品Wの支持部材13への受け渡し処理、位置調整確認用撮像手段25による電子部品Wの撮像処理、位置調整ユニット26による電子部品Wの位置調整処理等)に比べて長い時間を要するためである。
仮に、1つの近赤外線カメラで回転体14が回転動作を行う度に電子部品Wの裏面P全体を撮像すると、回転体14の1回の回転動作(この場合は一時停止時間を含む)に100ms、近赤外線カメラによる電子部品Wの裏面P全体の撮像時間に300ms要するとして、4つの電子部品Wの裏面Pを撮像するのに、1600ms(=100×4+300×4)必要となるが、本実施の形態では、4つの電子部品Wの裏面Pの撮像を、700ms(=100×4+300)で行うことができる。
また、撮像位置T1に一時停止した電子部品Wの裏面Pに対する撮像手段12の配置、撮像位置T2に一時停止した電子部品Wの裏面Pに対する撮像手段12aの配置、撮像位置T3に一時停止した電子部品Wの裏面Pに対する撮像手段12bの配置、及び、撮像位置T4に一時停止した電子部品Wの裏面Pに対する撮像手段12cの配置は同一である。そして、撮像位置T1に一時停止した電子部品Wの裏面Pに対する照明手段28の配置、撮像位置T2に一時停止した電子部品Wの裏面Pに対する照明手段28aの配置、撮像位置T3に一時停止した電子部品Wの裏面Pに対する照明手段28bの配置、及び、撮像位置T4に一時停止した電子部品Wの裏面Pに対する照明手段28cの配置は同一である。撮像位置T1に一時停止した電子部品Wの裏面Pに対する撮像手段12の配置とは、当該電子部品Wの裏面Pから撮像手段12までの距離、及び、当該電子部品Wの裏面Pに対する撮像手段12の向きを意味し、この点、他の「配置」も同様である。
従って、撮像位置に一時停止した電子部品の撮像面に対する撮像手段及び照明手段の配置が撮像位置によって異なる場合に比べ、設計を容易にすることができる。
しかも、本実施の形態において、撮像手段12、12a、12b、12cは同一設計(同じ製品)であり、照明手段28、28a、28b、28cは同一設計(同じ製品)である。従って、撮像手段12、12a、12b、12c及び照明手段28、28a、28b、28cの調整の簡素化を図ることできる。
しかも、本実施の形態において、撮像手段12、12a、12b、12cは同一設計(同じ製品)であり、照明手段28、28a、28b、28cは同一設計(同じ製品)である。従って、撮像手段12、12a、12b、12c及び照明手段28、28a、28b、28cの調整の簡素化を図ることできる。
撮像手段12、12a、12b、12cのいずれかで裏面Pが撮像された電子部品Wは、回転体14の間欠的な回転によって搬送され、クラックや破損等の異常が検出された電子部品Wは、図1に示すように、撮像位置T4の下流側に設けられたソータ36によって不良品として排出される。一方、クラックや破損等の異常が検出されなかった電子部品Wは、ソータ36の下流側に配置されているテーピングユニット37によってテープに封入される。
次に、図5〜図9を参酌して、電子部品Wの4つの側面E、F、G、Hを撮像した画像を基に電子部品Wの異常を検出する本発明の第2の実施の形態に係る検査装置50について説明する。
なお、検査装置50において、検査装置10と同様の構成については同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
なお、検査装置50において、検査装置10と同様の構成については同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
電子部品Wは、図5に示すように、側面E、Fが平行に配置され、側面G、Hが平行に配置されている。本実施の形態では、側面E、Fが一の撮像面であり、側面G、Hが他の撮像面である。
検査装置50は、複数の支持部材13と、回転体14と、複数の押下手段15と、電子部品Wの側面E、F(一の撮像面)を撮像する4つ(N個)の撮像手段51、51a、51b、51cと、電子部品Wの側面G、H(他の撮像面)を撮像する4つ(N’個)の撮像手段55、55a、55b、55cを備えている。撮像手段51、51a、51b、51c、55、55a、55b、55cは近赤外線カメラである。
検査装置50は、複数の支持部材13と、回転体14と、複数の押下手段15と、電子部品Wの側面E、F(一の撮像面)を撮像する4つ(N個)の撮像手段51、51a、51b、51cと、電子部品Wの側面G、H(他の撮像面)を撮像する4つ(N’個)の撮像手段55、55a、55b、55cを備えている。撮像手段51、51a、51b、51c、55、55a、55b、55cは近赤外線カメラである。
電子部品Wは、側面Eが側面Fに対し進行方向上流側に配置され、側面Gが側面Hに対し回転体14の半径方向外側に配された状態で、支持部材13によって吸着保持される。
本実施の形態では、図5、図6に示すように、位置調整ユニット26による電子部品Wの位置調整を行う位置の1つ下流側から電子部品Wの側面E、Fを撮像する4つ(N個)の撮像位置U1、U2、U3、U4が下流側に向かって順に設けられ、撮像位置U4の1つ下流側から電子部品Wの側面G、Hを撮像する4つ(N’個)の撮像位置V1、V2、V3、V4が下流側に向かって順に設けられている。撮像位置U1、U2、U3、U4、V1、V2、V3、V4は、隣り合う撮像位置の間隔が等しく、回転体14は、一回の回転動作で隣り合う撮像位置の間隔分、電子部品Wを移動させる。
本実施の形態では、図5、図6に示すように、位置調整ユニット26による電子部品Wの位置調整を行う位置の1つ下流側から電子部品Wの側面E、Fを撮像する4つ(N個)の撮像位置U1、U2、U3、U4が下流側に向かって順に設けられ、撮像位置U4の1つ下流側から電子部品Wの側面G、Hを撮像する4つ(N’個)の撮像位置V1、V2、V3、V4が下流側に向かって順に設けられている。撮像位置U1、U2、U3、U4、V1、V2、V3、V4は、隣り合う撮像位置の間隔が等しく、回転体14は、一回の回転動作で隣り合う撮像位置の間隔分、電子部品Wを移動させる。
検査装置50には、図5、図6、図7に示すように、撮像位置U1、U2、U3、U4及び撮像位置V1、V2、V3、V4のそれぞれ上方に押下手段15が設けられている。撮像位置U1は、図8(A)、(B)に示すように、撮像位置U1の上方に設けられた押下手段15による支持部材13の押下げによって、撮像位置U1の上方から降下した電子部品Wの一時停止位置であり、この点、撮像位置U2、U3、U4及び撮像位置V1、V2、V3、V4についても同様である。
撮像位置U1の下方には、図6に示すように、撮像位置U1に一時停止した電子部品Wに光を照射する照明手段28及び撮像手段51が設けられ、撮像位置U2の下方には、撮像位置U2に一時停止した電子部品Wに光を照射する照明手段28a及び撮像手段51aが設けられ、撮像位置U3の下方には、撮像位置U3に一時停止した電子部品Wに光を照射する照明手段28b及び撮像手段51bが設けられ、撮像位置U4の下方には、撮像位置U4に一時停止した電子部品Wに光を照射する照明手段28c及び撮像手段51cが設けられている。撮像位置U1、U2、U3、U4それぞれの近傍には、光の進行方向を変える光学体59、59a、59b、59cがそれぞれ設けられている。
撮像位置V1の下方には、図5、図7(A)、(B)に示すように、撮像位置V1に一時停止した電子部品Wに光を照射する照明手段28及び撮像手段55が設けられ、撮像位置V2の下方には、撮像位置V2に一時停止した電子部品Wに光を照射する照明手段28a及び撮像手段55aが設けられ、撮像位置V3の下方には、撮像位置V3に一時停止した電子部品Wに光を照射する照明手段28b及び撮像手段55bが設けられ、撮像位置V4の下方には、撮像位置V4に一時停止した電子部品Wに光を照射する照明手段28c及び撮像手段55cが設けられている。
そして、撮像位置V1の近傍には、光の進行方向を変える光学体63が設けられ、撮像位置V2の近傍には、光の進行方向を変える光学体63aが設けられ、撮像位置V3の近傍には、光の進行方向を変える光学体63bが設けられ、撮像位置V4の近傍には、光の進行方向を変える光学体63cが設けられている。
光学体59、59a、59b、59c、63、63a、63b、63cは、撮像位置U1、U2、U3、U4及び撮像位置V1、V2、V3、V4それぞれに対応している。光学体59(光学体59a、59b、59cについても同様)は撮像手段51(光学体59a、59b、59cに対してはそれぞれ撮像手段51a、51b、51c)の光軸を撮像位置U1(光学体59a、59b、59cに対してはそれぞれ撮像位置U2、U3、U4)に一時停止した電子部品Wの側面E、Fに向かわせる。従って、撮像手段51、51a、51b、51cは電子部品Wの側面E、Fを撮像することができる。
光学体63(光学体63a、63b、63cについても同様)は撮像手段55(光学体63a、63b、63cに対してはそれぞれ撮像手段55a、55b、55c)の光軸を撮像位置V1(光学体63a、63b、63cに対してはそれぞれ撮像位置V2、V3、V4)に一時停止した電子部品Wの側面G、Hに向かわせる。従って、撮像手段55、55a、55b、55cは電子部品Wの側面G、Hを撮像することができる。本実施の形態では、撮像位置U1、U2、U3、U4、V1、V2、V3、V4は同一高さであり、光学体59、59a、59b、59c、63、63a、63b、63cは同じ高さに配置されている。
光学体59は、図6に示すように、複数のプリズムを有して構成され、撮像位置U1に配置された電子部品Wの側面E、Fに対向する部位を有している。この点、光学体59a、59b、59cについても同様である。
光学体63は、図7に示すように、複数のプリズムを有して構成され、撮像位置V1に配置された電子部品Wの側面G、Hに対向する部位を有している。この点、光学体63a、63b、63cについても同様である。
なお、光学体59、59a、59b、59c、63、63a、63b、63cの代わりに、複数のミラーを具備する光学体を採用してもよい。
光学体63は、図7に示すように、複数のプリズムを有して構成され、撮像位置V1に配置された電子部品Wの側面G、Hに対向する部位を有している。この点、光学体63a、63b、63cについても同様である。
なお、光学体59、59a、59b、59c、63、63a、63b、63cの代わりに、複数のミラーを具備する光学体を採用してもよい。
支持部材13に保持された各電子部品Wは、光学体59、59a、59b、59c、63、63a、63b、63cより高い最上位置に配された状態で、回転体14の回転によって搬送される。そして、撮像位置U1、U2、U3、U4及び撮像位置V1、V2、V3、V4の上方にそれぞれ配置された支持部材13は、図8(A)、(B)に示すように、それぞれの真上に設けられた押下手段15によって押下げられて、吸着保持している電子部品Wをそれぞれ、撮像位置U1、U2、U3、U4及び撮像位置V1、V2、V3、V4まで降下させる。これによって、撮像位置U1、U2、U3、U4及び撮像位置V1、V2、V3、V4それぞれに配置された電子部品Wは、撮像手段51、51a、51b、51c、55、55a、55b、55cによってそれぞれ撮像可能となる。
撮像手段51、51a、51b、51cは、一回で電子部品Wの側面Eの一部及び側面Fの一部を撮像し、撮影領域を変えて複数回撮像することで電子部品Wの側面Eの全体及び側面Fの全体を撮影する。撮像手段55、55a、55b、55cは、一回で電子部品Wの側面Gの一部及び側面Hの一部を撮像し、撮影領域を変えて複数回撮像することで電子部品Wの側面Gの全体及び側面Hの全体を撮影する。
撮像位置U1、U2、U3、U4にそれぞれ対応した照明手段28、28a、28b、28c、並びに、撮像位置V1、V2、V3、V4にそれぞれ対応した照明手段28、28a、28b、28cは、撮像手段51、51a、51b、51c、55、55a、55b、55cが撮像を行うタイミングで光を照射する。
撮像位置U1、U2、U3、U4にそれぞれ対応した照明手段28、28a、28b、28c、並びに、撮像位置V1、V2、V3、V4にそれぞれ対応した照明手段28、28a、28b、28cは、撮像手段51、51a、51b、51c、55、55a、55b、55cが撮像を行うタイミングで光を照射する。
撮像手段51、51a、51b、51c、55、55a、55b、55cは、図9(A)、(B)に示すように、電子部品Wを撮像した後、その撮像時に撮像位置U1の1つ上流側に配置されていた電子部品W(図9で塗りつぶされている電子部品W)が、回転体14の4回の回転動作及び押下手段15の支持部材13の押下げによって撮像位置U4に移動するまで電子部品Wの撮像を行わず、当該電子部品Wが撮像位置U4に配置されたタイミングで次の撮像を行う(即ち、撮像手段51、51a、51b、51c、55、55a、55b、55cは、回転体14がN回(=N’回)の回転動作を行う度に電子部品Wの裏面Pを撮像する)。
従って、撮像手段51、51a、51b、51cは、4つ(N個)の撮像位置U1、U2、U3、U4全てに、側面E、Fが4つ(N個)の撮像手段51、51a、51b、51cにより未撮像の電子部品Wが一時停止しているタイミングで電子部品Wの側面E、Fの撮像をそれぞれ行い、撮像手段55、55a、55b、55cは、4つ(N’個)の撮像位置V1、V2、V3、V4全てに、側面G、Hが4つ(N’個)の撮像手段55、55a、55b、55cにより未撮像の電子部品Wが一時停止しているタイミングで電子部品Wの側面G、Hの撮像をそれぞれ行う。
これによって、側面E、F、G、Hが撮像される電子部品Wの単位時間当たりの数を多くするようにしている。
これによって、側面E、F、G、Hが撮像される電子部品Wの単位時間当たりの数を多くするようにしている。
そして、撮像位置U1、U2、U3、U4、V1、V2、V3、V4それぞれの上方に配置された押下手段15は、撮像手段51、51a、51b、51c、55、55a、55b、55cがそれぞれ電子部品Wを撮像した後、回転体14が4回の回転動作を完了するまで、それぞれの下方に一時停止した支持部材13を押下げず、撮像位置U1、U2、U3、U4の直上に側面E、Fが未撮像の電子部品Wが配置され、撮像位置V1、V2、V3、V4の直上に側面G、Hが未撮像の電子部品Wが配置されたタイミングのみで、支持部材13の押下げを行う。
本実施の形態では、撮像位置U1に一時停止した電子部品Wの側面E、Fに対する撮像手段51、撮像位置U1に対応する照明手段28及び光学体59それぞれの配置(該当の電子部品Wの側面E、Fから撮像手段51、照明手段28及び光学体59までのそれぞれの距離、並びに、該当の電子部品Wの側面E、Fに対する撮像手段51、照明手段28及び光学体59それぞれの向き)と、撮像位置U2に一時停止した電子部品Wの側面E、Fに対する撮像手段51a、照明手段28a及び光学体59aそれぞれの配置と、撮像位置U3に一時停止した電子部品Wの側面E、Fに対する撮像手段51b、照明手段28b及び光学体59bそれぞれの配置と、撮像位置U4に一時停止した電子部品Wの側面E、Fに対する撮像手段51c、照明手段28c及び光学体59cそれぞれの配置は同一である。
そして、撮像位置V1に一時停止した電子部品Wの側面G、Hに対する撮像手段55、撮像位置V1に対応する照明手段28及び光学体63それぞれの配置と、撮像位置V2に一時停止した電子部品Wの側面G、Hに対する撮像手段55a、撮像位置V2に対応する照明手段28a及び光学体63aそれぞれの配置と、撮像位置V3に一時停止した電子部品Wの側面G、Hに対する撮像手段55b、撮像位置V3に対応する照明手段28b及び光学体63bそれぞれの配置と、撮像位置V4に一時停止した電子部品Wの側面G、Hに対する撮像手段55c、撮像位置V4に対応する照明手段28c及び光学体63cそれぞれの配置は同一である。
従って、1)撮像手段51、51a、51b、51c、55、55a、55b、55cの調整、2)撮像位置U1、U2、U3、U4それぞれに対応する照明手段28、28a、28b、28c、撮像位置V1、V2、V3、V4それぞれに対応する照明手段28、28a、28b、28cの調整、3)光学体59、59a、59b、59c、63、63a、63b、63cの調整の簡素化を図ることが可能である。
次に、図10、図11(A)、(B)、図12を参酌して、電子部品Wの裏面P(撮像面)を3つ(n個)の撮像位置M1、M2、M3で撮像する本発明の第3の実施の形態に係る検査装置70について説明する。なお、検査装置70において、検査装置10と同様の構成については同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
検査装置70は、図10、図11(A)、(B)、図12に示すように、回転体14と、回転体14に取り付けられた複数の支持部材13と、撮像位置M1の下方に設けられた撮像手段71、照明手段72と、撮像位置M2の下方に設けられた撮像手段71a、照明手段72aと、撮像位置M3の下方に設けられた撮像手段71b、照明手段72bを備えている。
検査装置70は、図10、図11(A)、(B)、図12に示すように、回転体14と、回転体14に取り付けられた複数の支持部材13と、撮像位置M1の下方に設けられた撮像手段71、照明手段72と、撮像位置M2の下方に設けられた撮像手段71a、照明手段72aと、撮像位置M3の下方に設けられた撮像手段71b、照明手段72bを備えている。
3つ(n個)の撮像手段71、71a、71bは近赤外線カメラであり、それぞれ撮像位置M1、M2、M3に一時停止した電子部品Wの裏面Pを撮像し、照明手段72、72a、72bはそれぞれ撮像位置M1、M2、M3に一時停止した電子部品Wの裏面Pに光を照射する。本実施の形態では、撮像手段71及び照明手段72が撮像位置M1に対応し、撮像手段71a及び照明手段72aが撮像位置M2に対応し、撮像手段71b及び照明手段72bが撮像位置M3に対応している。
撮像手段71、71a、71bは、回転体14が回転動作を3回(n回)行う度に電子部品Wの裏面Pを撮像し(即ち、撮像手段71、71a、71bはそれぞれ、対応する撮像位置M1、M2、M3に、裏面Pが撮像手段71、71a、71bにより未撮像の電子部品Wが一時停止しているタイミングで電子部品Wの裏面Pを撮像し)、照明手段72、72a、72bは、撮像手段71、71a、71bが撮像するタイミングで、光を照射する。
照明手段72、72a、72bはリング状であり、それぞれ中央に貫通孔77、77a、77bが形成され、撮像手段71、71a、71bはそれぞれ、貫通孔77、77a、77bを通して電子部品Wの裏面Pを撮像する。
電子部品Wの裏面Pを3分割した3つの領域をそれぞれ領域P1、P2、P3として、撮像手段71(撮像手段71a、71bについても同じ)は、図11(A)、(B)、図12に示すように、図示しない部材によって移動させられて、電子部品Wの裏面Pの領域P1、P2、P3を順に撮像する。
本実施の形態によれば、1つの近赤外線カメラで回転体14が回転動作を行う度に3回撮影処理を行って電子部品Wの裏面P全体を撮像するのに比べ、単位時間当たりに多くの電子部品Wの裏面Pを撮像することが可能である。
電子部品Wの裏面Pを3分割した3つの領域をそれぞれ領域P1、P2、P3として、撮像手段71(撮像手段71a、71bについても同じ)は、図11(A)、(B)、図12に示すように、図示しない部材によって移動させられて、電子部品Wの裏面Pの領域P1、P2、P3を順に撮像する。
本実施の形態によれば、1つの近赤外線カメラで回転体14が回転動作を行う度に3回撮影処理を行って電子部品Wの裏面P全体を撮像するのに比べ、単位時間当たりに多くの電子部品Wの裏面Pを撮像することが可能である。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、各照明手段は対応する撮像位置に一時停止した電子部品の撮像面に対する配置(撮像位置の撮像面から当該照明手段までの距離、及び、撮像位置の撮像面に対する当該照明手段の方向の少なくとも一方)が異なっていてもよい。
また、光学体を設ける場合、各光学体は対応する撮像位置に一時停止した電子部品の撮像面に対する配置が異なっていてもよい。
そして、回転体は水平配置されている必要はない。
更に、電子部品は直方体状である必要はない。
例えば、各照明手段は対応する撮像位置に一時停止した電子部品の撮像面に対する配置(撮像位置の撮像面から当該照明手段までの距離、及び、撮像位置の撮像面に対する当該照明手段の方向の少なくとも一方)が異なっていてもよい。
また、光学体を設ける場合、各光学体は対応する撮像位置に一時停止した電子部品の撮像面に対する配置が異なっていてもよい。
そして、回転体は水平配置されている必要はない。
更に、電子部品は直方体状である必要はない。
また、撮像手段は近赤外線カメラに限定されず、例えば、可視光を撮影するカメラや、レーザースキャンにより立体画像を得る撮影機や、2方向から電子部品を撮影し疑似三角測量により立体化した画像を得る撮影機でもよい。更に、各撮像手段が電子部品の撮像面全体を照明条件を変えて複数回撮像するようにしてもよい。1つの撮像手段のみによって電子部品の撮像面を撮像すると当該撮像処理が他の処理(電子部品の位置調整等)に比べて長い時間を要する場合、本発明を適用することで単位時間当たりの電子部品の検査数を多くすることができ有効である。
10:検査装置、11:搬送機構、12、12a、12b、12c:撮像手段、13:支持部材、14:回転体、15:押下手段、16:回転軸、17:駆動部、18:降下片、19:ピックアップユニット、20:モータ、21:回転軸、22:長尺部材、23:コレット、24:リングホルダ、25:位置調整確認用撮像手段、26:位置調整ユニット、28、28a、28b、28c:照明手段、32、32a、32b、32c:貫通孔、36:ソータ、37:テーピングユニット、50:検査装置、51、51a、51b、51c:撮像手段、55、55a、55b、55c:撮像手段、59、59a、59b、59c:光学体、63、63a、63b、63c:光学体、70:検査装置、71、71a、71b:撮像手段、72、72a、72b:照明手段、77、77a、77b:貫通孔、E、F、G、H:側面、M1、M2、M3:撮像位置、P:裏面、Q:表面、S:ウエハシート、T1、T2、T3、T4:撮像位置、U1、U2、U3、U4:撮像位置、V1、V2、V3、V4:撮像位置、W:電子部品
Claims (4)
- 電子部品の撮像面を撮像した画像を基に前記電子部品の異常を検出する検査装置において、
前記電子部品をそれぞれ保持する複数の支持部材、及び、該支持部材が間隔を空けて円状に取り付けられ、間欠的に回転する回転体を有して、N個の撮像位置にそれぞれ前記電子部品を一時停止させる搬送機構と、
前記N個の撮像位置にそれぞれ対応するN個の撮像手段とを備え、
前記各撮像手段は、対応する前記撮像位置に一時停止した前記電子部品の撮像面に対する配置が同一であり、前記N個の撮像位置全てに、前記撮像面が前記N個の撮像手段により未撮像の前記電子部品が一時停止しているタイミングで該電子部品の撮像面の撮像を行うことを特徴とする検査装置。
但し、Nは2以上の整数である。 - 請求項1記載の検査装置において、前記回転体は、前記撮像面が前記N個の撮像手段により未撮像の前記電子部品が前記N個の撮像位置にそれぞれ配置されるまで間欠的な回転動作を行って、前記回転体が停止したタイミングで、前記N個の撮像手段は、前記N個の電子部品の撮像面をそれぞれ撮像することを特徴とする検査装置。
- 請求項1又は2記載の検査装置において、前記N個の撮像位置にそれぞれ対応し、対応する前記撮像位置に配された前記電子部品の撮像面にそれぞれ光を照射するN個の照明手段を更に備え、該各照明手段は、対応する前記撮像位置に一時停止した前記電子部品の撮像面に対する配置が同一であることを特徴とする検査装置。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の検査装置において、前記N個の撮像位置にそれぞれ対応し、光の進行方向を変えて、対応する前記撮像位置に対応する前記撮像手段の光軸を、該撮像位置で一時停止している前記電子部品の撮像面にそれぞれ向かわせるN個の光学体を更に備え、該各光学体は、対応する前記撮像位置に一時停止した前記電子部品の撮像面に対する配置が同一であることを特徴とする検査装置。
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CN113189010A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-07-30 | 郑州轻工业大学 | 基于机器视觉的零件检测机构及其使用方法 |
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2017
- 2017-09-08 JP JP2017172800A patent/JP2019049424A/ja active Pending
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