JP2002048725A - チップ外観検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 撮像空間にてチップ部品をカメラで的確に撮
像すること、しかもチップ部品の撮像を高速で安定して
行うこと。 【解決手段】 チップ外観検査装置Ａを、チップ部品の
断面形状に合わせた上流側流路１１と、上流側流路１１
に対して撮像空間Ｒを隔てて対向し前記チップ部品が流
通可能な下流側流路１２と、上流側流路１１から撮像空
間Ｒを通して下流側流路１２に前記チップ部品を圧力差
を利用して移送する圧力差移送手段（吸引パイプ３１）
と、撮像空間Ｒに対応して配置され上流側流路１１から
撮像空間Ｒに飛び出た瞬間の前記チップ部品を撮像する
カメラ１３ｃと、カメラ１３ｃによる撮像結果に基づい
て前記チップ部品を選別する選別機構Ａ２を備える構成
とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チップ部品の外観
を検査し、その結果に応じてチップ部品を選別するチッ
プ外観検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のチップ外観検査装置は、例えば、
特開平８−２４７７４０号公報または特開平１１−１３
２７５８号公報に示されていて、回転するテーブル上ま
たは直線状に移動するベルト・テーブル上にチップ部品
を載せて移動させ、これをカメラにて撮像し、その撮像
結果に基づく検査結果に応じてチップ部品を選別する機
構が採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来のチップ外観検査装置においては、チップ部品をテー
ブル上に載せて撮像するものであるため、チップ部品と
テーブルの界面が撮像に影響を及ぼす。また、チップ部
品を選別する機構が複雑であるため、トラブルが発生し
易く、安定した検査・選別が行えないおそれがある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した課題
に対処すべく、当該チップ外観検査装置を、チップ部品
の断面形状に合わせた上流側流路と、この上流側流路に
対して撮像空間を隔てて対向し前記チップ部品が流通可
能な下流側流路と、前記上流側流路から前記撮像空間を
通して前記下流側流路に前記チップ部品を圧力差を利用
して移送する圧力差移送手段と、前記撮像空間に対応し
て配置され前記上流側流路から前記撮像空間に飛び出た
瞬間の前記チップ部品を撮像するカメラと、このカメラ
による撮像結果に基づいて前記チップ部品を選別する選
別機構を備える構成としたこと（請求項１に係る発明）
に特徴がある。

【０００５】この場合において、前記選別機構が、前記
下流側流路の流出側に対応して設けられた供給ステーシ
ョンと、この供給ステーションに対して所定の周方向ピ
ッチにて順次設けられた複数の選別ステーションを有し
て、前記チップ部品が前記供給ステーションにて１個搬
入された後に１ピッチ回転し、前記カメラによる撮像結
果に基づく検査結果に応じて該当する選別ステーション
にて前記チップ部品を搬出する機構であること（請求項
２に係る発明）が望ましい。

【０００６】

【発明の作用・効果】本発明によるチップ外観検査装置
（請求項１に係る発明）においては、上流側流路により
移動方向及び姿勢を定められたチップ部品を上流側流路
から撮像空間に飛び出た瞬間にカメラで撮像するもので
あり、そのときにはチップ部品の姿勢が安定しているた
め、チップ部品を姿勢が安定した状態で撮像することが
できる。また、撮像空間にて飛翔中のチップ部品をカメ
ラで撮像するものであるため、周囲環境の影響や背景の
影響（界面の影響）を除外することができて、チップ部
品を的確に撮像することができる。また、撮像部の構成
が、チップ部品の断面形状に合わせた上流側流路と、こ
れに対して撮像空間を隔てて対向する下流側流路と、上
流側流路から撮像空間を通して下流側流路にチップ部品
を圧力差を利用して移送する圧力差移送手段とからなる
シンプルな構成であるため、高速で安定した撮像を行う
ことができる。

【０００７】また、本発明によるチップ外観検査装置
（請求項２に係る発明）においては、チップ部品を選別
する選別機構が、下流側流路の流出側に対応して設けら
れた供給ステーションと、この供給ステーションに対し
て所定の周方向ピッチにて順次設けられた複数の選別ス
テーションを有して、チップ部品が供給ステーションに
て１個搬入された後に１ピッチ回転し、カメラによる撮
像結果に基づく検査結果に応じて該当する選別ステーシ
ョンにてチップ部品を搬出する機構であるため、各ステ
ーションを同一円周上に配置することができて、当該選
別機構をコンパクトに構成することができる。また、供
給ステーションに上述した圧力差移送手段を設けること
により、上流側流路から撮像空間を通して下流側流路に
移送されるチップ部品を供給ステーションにまで移送す
ることができて、カメラの撮像タイミングに基づいて選
別機構でのピッチ回転タイミングを設定することができ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。図１及び図２に示した本発明に
よるチップ外観検査装置Ａは、周知の振動式パーツフィ
ーダＢとともにベースＣに組付けられている。また、チ
ップ外観検査装置Ａは、パーツフィーダＢの搬出口Ｂａ
に対応して配置されていて、撮像部Ａ１と選別機構Ａ２
を備えている。なお、パーツフィーダＢの搬出口Ｂａに
は、０．５ｍｍ角で１．０ｍｍ長のチップ部品Ｗが一列
に整列した状態で順次搬送されるようになっている（図
４参照）。

【０００９】撮像部Ａ１は、図１〜図３に示したよう
に、上流側流路１１と、下流側流路１２と、上下左右４
個のＣＣＤカメラ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄと、
４個の照明（ストロボ）１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４
ｄと、一対の光電センサ１５ａ，１５ｂを備えるととも
に、選別機構Ａ２での圧力差移送手段をも兼ねる圧力差
移送手段としての吸引パイプ３１を備えている。なお、
ＣＣＤカメラ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄと、照明
（ストロボ）１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄと、光電
センサ１５ａ，１５ｂは、それぞれ制御装置（図示省
略）に接続されていて、連携作動するようになってい
る。

【００１０】上流側流路１１は、図３、図４及び図５に
示したように、チップ部品Ｗの断面形状に合わせた形状
（０．５ｍｍ角より僅かに大きい矩形形状）に形成され
ていて、流入側端部にてパーツフィーダＢの搬出口Ｂａ
に僅かな隙間Ｓで対向している。隙間Ｓは、空気の取り
込み口でもあって、１．０ｍｍ以下（チップ部品Ｗの長
さ以下）で０．５ｍｍ程度の隙間であり、パーツフィー
ダＢの搬出口Ｂａから送り込まれるチップ部品Ｗが上流
側流路１１に自動的に搬入されるようになっている。

【００１１】下流側流路１２は、上流側流路１１に対し
て撮像空間Ｒを隔てて対向していて、流入側半分が流入
側に向けて拡開するテーパ孔形状に形成され、また流出
側半分がストレート孔形状に形成されており、チップ部
品Ｗが流通可能となっている。撮像空間Ｒは密閉空間で
あり、吸引パイプ３１に空気が吸引されることによって
生じる上流側流路１１から下流側流路１２への空気流れ
は撮像空間Ｒにて直線的であり、撮像空間Ｒでは層流が
形成されるようになっている。上流側流路１１への空気
流れは、隙間Ｓを通して空気が上流側流路１１の流入口
に吸引されることにより生じ、上流側流路１１の流入口
にパーツフィーダＢの搬出口Ｂａからチップ部品Ｗが送
り込まれているときには、チップ部品Ｗを上流側流路１
１の流出口に向けて移送する。

【００１２】各ＣＣＤカメラ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，
１３ｄは、チップ部品Ｗの長手方向外観４面を同時に撮
像すべく、撮像空間Ｒに対応して十字に配置されてい
て、上流側流路１１の出口に設けた一対の光電センサ１
５ａ，１５ｂがチップ部品Ｗの通過を検出するのをトリ
ガとして、４個の照明（ストロボ）１４ａ，１４ｂ，１
４ｃ，１４ｄが同時に照射することにより、上流側流路
１１から撮像空間Ｒに飛び出た瞬間のチップ部品Ｗを撮
像するようになっている。また、各ＣＣＤカメラ１３
ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄによる撮像結果は、制御装
置（図示省略）に送られて、同制御装置（図示省略）に
より演算処理され、これによってチップ部品Ｗが合格
品、判別不能品または不合格品と判定されるようになっ
ている。

【００１３】選別機構Ａ２は、図３、図６及び図７に示
したように、ＣＣＤカメラ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１
３ｄによる撮像結果に基づいて制御装置（図示省略）に
より作動を制御されてチップ部品Ｗを選別するものであ
り、ロータ２１と、このロータ２１を所定のピッチ（具
体的には１ピッチ４５度）にて図３の反時計方向に回転
駆動する駆動装置２２と、１本の吸引パイプ３１と３本
の吐出パイプ３２，３３，３４を備えていて、８個のス
テーションＳＴ１〜ＳＴ８を有している。

【００１４】ロータ２１は、図６に示したように、サポ
ート２３に密封状態で回転可能に組付けられていて、周
方向にて等間隔に設けられて径外方に向けて開口し下流
側流路１２の内周部に選択的に連通する８個の収容凹部
２１ａと、これら各収容凹部２１ａの内周部にそれぞれ
連通する８個の径方向通気孔２１ｂと、これら各通気孔
２１ｂの内周部に上端にてそれぞれ連通する８個の軸方
向通気孔２１ｃを有していて、各収容凹部２１ａと各径
方向通気孔２１ｂ間には空気の流通を許容しチップ部品
Ｗの通過を阻止して受け止める目の細かい網（図示省
略）が設けられている。

【００１５】各ステーションＳＴ１〜ＳＴ８は、図３に
示したように、周方向にて等間隔（４５度間隔）に設け
られていて、下流側流路１２の流出側に対応して設けら
れているステーションＳＴ１は、供給ステーションであ
り、この供給ステーションＳＴ１に対して図３の反時計
方向に９０度間隔で順次設けられている３個のステーシ
ョンＳＴ３（供給ステーションＳＴ１から反時計方向に
９０度の位置），ＳＴ５（供給ステーションＳＴ１から
反時計方向に１８０度の位置），ＳＴ７（供給ステーシ
ョンＳＴ１から反時計方向に２７０度の位置）は、合格
品選別ステーション、判別不能品選別ステーション、不
合格品選別ステーションである。

【００１６】供給ステーションＳＴ１では、図３に示し
たように、ロータ２１に設けた軸方向通気孔２１ｃが下
端にてサポート２３に設けた縦方向通気孔２３ａに一致
して連通するようになっている。合格品選別ステーショ
ンＳＴ３では、ロータ２１に設けた軸方向通気孔２１ｃ
が下端にてサポート２３に設けた縦方向通気孔２３ｂに
一致して連通するようになっている。判別不能品選別ス
テーションＳＴ５では、ロータ２１に設けた軸方向通気
孔２１ｃが下端にてサポート２３に設けた縦方向通気孔
２３ｃに一致して連通するようになっている。不合格品
選別ステーションＳＴ７では、ロータ２１に設けた軸方
向通気孔２１ｃが下端にてサポート２３に設けた縦方向
通気孔２３ｄに一致して連通するようになっている。

【００１７】サポート２３の縦方向通気孔２３ａは、図
６及び図７に示したように、下端にてサポート２３に設
けた横方向通気孔２３ｅに連通していて、横方向通気孔
２３ｅには吸引パイプ３１が接続されている。サポート
２３の縦方向通気孔２３ｂは、図７に示したように、下
端にてサポート２３に設けた横方向通気孔２３ｆに連通
していて、横方向通気孔２３ｆには吐出パイプ３２が接
続されている。サポート２３の縦方向通気孔２３ｃは、
図７に示したように、下端にてサポート２３に設けた横
方向通気孔２３ｇに連通していて、横方向通気孔２３ｇ
には吐出パイプ３３が接続されている。サポート２３の
縦方向通気孔２３ｄは、図７に示したように、下端にて
サポート２３に設けた横方向通気孔２３ｈに連通してい
て、横方向通気孔２３ｈには吐出パイプ３４が接続され
ている。

【００１８】吸引パイプ３１は、減圧装置（図示省略）
に接続されていて、減圧装置（図示省略）にて設定した
負圧（適宜調整可能な負圧）にて常に吸引されるように
なっている。各吐出パイプ３２，３３，３４は、それぞ
れ切換弁（図示省略）を介して加圧装置（図示省略）に
接続されていて、加圧装置（図示省略）にて設定した正
圧（適宜調整可能な正圧）の空気（加圧空気）が各切換
弁（図示省略）を介して選択的に供給されるようになっ
ている。

【００１９】各切換弁（図示省略）は、ＣＣＤカメラ１
３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄによる撮像結果が送られ
る制御装置（図示省略）により作動を制御されるように
なっていて、ＣＣＤカメラ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１
３ｄによって撮像されたチップ部品Ｗの検査結果に応じ
て、以下の各作動が得られるようになっている。ＣＣＤ
カメラ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄによって撮像さ
れたチップ部品Ｗが合格品であると判定された場合に
は、同チップ部品Ｗが合格品選別ステーションＳＴ３に
搬送されたときに吐出パイプ３２に加圧空気が供給され
て、同チップ部品Ｗが図３のＯＫ位置に向けて搬出され
る。

【００２０】また、ＣＣＤカメラ１３ａ，１３ｂ，１３
ｃ，１３ｄによって撮像されたチップ部品Ｗが判別不能
品であると判定された場合には、同チップ部品Ｗが判別
不能品選別ステーションＳＴ５に搬送されたときに吐出
パイプ３３に加圧空気が供給されて、同チップ部品Ｗが
図３のＧＲＡＹ位置に向けて搬出される。また、ＣＣＤ
カメラ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄによって撮像さ
れたチップ部品Ｗが不合格品であると判定された場合に
は、同チップ部品Ｗが不合格品選別ステーションＳＴ７
に搬送されたときに吐出パイプ３４に加圧空気が供給さ
れて、同チップ部品Ｗが図３のＮＧ位置に向けて搬出さ
れるようになっている。なお、図３のＯＫ位置、ＧＲＡ
Ｙ位置及びＮＧ位置には、それぞれトレイ（図示省略）
が設置されて使用される。

【００２１】また、選別機構Ａ２においては、一対の光
電センサ１５ａ，１５ｂがチップ部品Ｗの通過を検出し
た後に設定時間（光電センサ１５ａ，１５ｂ間を通過し
たチップ部品Ｗが、撮像空間Ｒと下流側流路１２を通過
してロータ２１の収容凹部２１ａに至り、収容凹部２１
ａにて網で受け止められるに要する時間より僅かに長い
時間）が経過した時点（チップ部品Ｗが供給ステーショ
ンＳＴ１にて１個搬入された後）において、制御装置
（図示省略）により作動を制御される駆動装置２２がロ
ータ２１を１ピッチ回転（４５度回転）するようになっ
ている。

【００２２】上記のように構成した本実施形態のチップ
外観検査装置Ａにおいては、１個のチップ部品Ｗがパー
ツフィーダＢの搬出口Ｂａから選別機構Ａ２の供給ステ
ーションＳＴ１にあるロータ２１の収容凹部２１ａに吸
引移送されると同時に、同チップ部品Ｗが撮像空間Ｒに
てＣＣＤカメラ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄにより
撮像されるといった作動と、選別機構Ａ２の供給ステー
ションＳＴ１にあるロータ２１の収容凹部２１ａに１個
のチップ部品Ｗが収容された状態にてロータ２１が駆動
装置２２によって４５度回転されるといった作動が連続
的に繰り返され、またＣＣＤカメラ１３ａ，１３ｂ，１
３ｃ，１３ｄによって撮像されたチップ部品Ｗの検査結
果に応じて、同チップ部品Ｗが合格品選別ステーション
ＳＴ３、判別不能品選別ステーションＳＴ５または不合
格品選別ステーションＳＴ７にて排出されるといった作
動が得られる。

【００２３】ところで、本実施形態のチップ外観検査装
置Ａにおいては、上流側流路１１により移動方向及び姿
勢を定められたチップ部品Ｗを上流側流路１１から撮像
空間Ｒに飛び出た瞬間にＣＣＤカメラ１３ａ，１３ｂ，
１３ｃ，１３ｄで撮像するものであり、そのときにはチ
ップ部品Ｗの姿勢が安定しているため、チップ部品Ｗを
姿勢が安定した状態で撮像することができる。

【００２４】また、撮像空間Ｒにて飛翔中のチップ部品
ＷをＣＣＤカメラ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄで撮
像するものであるため、周囲環境の影響や背景の影響
（界面の影響）を除外することができて、チップ部品Ｗ
を的確に撮像することができる。また、撮像部Ａ１の構
成が、チップ部品Ｗの断面形状に合わせた上流側流路１
１と、これに対して撮像空間Ｒを隔てて対向する下流側
流路１２と、上流側流路１１から撮像空間Ｒを通して下
流側流路１２にチップ部品を吸引して移送する圧力差移
送手段としての吸引パイプ３１とからなるシンプルな構
成であるため、高速で安定した撮像を行うことができ
る。

【００２５】また、本実施形態のチップ外観検査装置Ａ
においては、チップ部品Ｗを選別する選別機構Ａ２が、
下流側流路１２の流出側に対応して設けられた供給ステ
ーションＳＴ１と、この供給ステーションＳＴ１に対し
て所定の周方向ピッチにて順次設けられた複数の選別ス
テーションＳＴ２〜ＳＴ８を有して、チップ部品Ｗが供
給ステーションＳＴ１にて１個搬入された後に１ピッチ
回転し、ＣＣＤカメラ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ
による撮像結果に基づく検査結果に応じて該当する選別
ステーションＳＴ３，ＳＴ５またはＳＴ７にてチップ部
品Ｗを搬出する機構であるため、各ステーションＳＴ１
〜ＳＴ８を同一円周上に配置することができて、当該選
別機構Ａ２をコンパクトに構成することができる。

【００２６】また、供給ステーションＳＴ１に上述した
圧力差移送手段としての吸引パイプ３１が設けられてい
て、上流側流路１１から撮像空間Ｒを通して下流側流路
１２に吸引移送されるチップ部品Ｗを供給ステーション
ＳＴ１にまで吸引移送することができて、ＣＣＤカメラ
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの撮像タイミングに基
づいて選別機構Ａ２でのピッチ回転タイミングを設定す
ることができる。このため、チップ部品Ｗが供給ステー
ションＳＴ１に移送されたことを検出する必要が無い。

【００２７】上記実施形態においては、４個のＣＣＤカ
メラ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄにより、チップ部
品Ｗの長手方向外観４面を同時に撮像するように実施し
たが、チップ部品Ｗの長手方向外観の少なくとも１面を
カメラにて撮像するようにして実施することも可能であ
る。また、上記実施形態においては、空気を吸引するこ
とで圧力差を生じさせ、この圧力差を利用してチップ部
品Ｗを吸引移送するようにしたが、送出側の圧力を高め
て圧力差を生じさせ、この圧力差を利用してチップ部品
Ｗを排出移送するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるチップ外観検査装置の一実施形
態を示す平面図である。

【図２】 図１に示したチップ外観検査装置の撮像部を
示す正面図である。

【図３】 図１に示したチップ外観検査装置の要部拡大
平面図である。

【図４】 図１及び図３に示した上流側流路とパーツフ
ィーダの搬出口との関係を示す拡大断面図である。

【図５】 図４に示した上流側流路の流出側端面図であ
る。

【図６】 図１及び図３に示したチップ外観検査装置に
おける選別機構の縦断側面図である。

【図７】 図６の７−７線に沿った横断平面図である。

【符号の説明】

１１…上流側流路、１２…下流側流路、１３ａ，１３
ｂ，１３ｃ，１３ｄ…ＣＣＤカメラ、１４ａ，１４ｂ，
１４ｃ，１４ｄ…照明（ストロボ）、１５ａ，１５ｂ…
光電センサ、２１…ロータ、２１ａ…収容凹部、２１ｂ
…径方向通気孔、２１ｃ…軸方向通気孔、２２…駆動装
置、２３…サポート、２３ａ〜２３ｈ…通気孔、３１…
吸引パイプ、３２，３３，３４…吐出パイプ、ＳＴ１…
供給ステーション、ＳＴ３…合格品選別ステーション、
ＳＴ５…判別不能品選別ステーション、ＳＴ７…不合格
品選別ステーション、Ｒ…撮像空間、Ａ…チップ外観検
査装置、Ａ１…撮像部、Ａ２…選別機構、Ｂ…パーツフ
ィーダ、Ｂａ…パーツフィーダの搬出口、Ｗ…チップ部
品。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 海野 和弘 静岡県浜松市青屋町283 ヤマハファイン テック株式会社内 (72)発明者 水野 保明 静岡県浜松市青屋町283 ヤマハファイン テック株式会社内 (72)発明者 村上 浩之 静岡県浜松市青屋町283 ヤマハファイン テック株式会社内 (72)発明者 川瀬 忍 静岡県浜松市青屋町283 ヤマハファイン テック株式会社内 Ｆターム(参考） 2F065 AA49 CC25 DD06 DD11 DD12 FF04 GG03 GG08 JJ03 JJ05 JJ26 PP11 QQ31 TT03 2G051 AA61 AB20 BB02 BC02 CA04 CA08 CB01 CD01 CD06 CD07 DA01 DA13

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チップ部品の断面形状に合わせた上流側
   流路と、この上流側流路に対して撮像空間を隔てて対向
   し前記チップ部品が流通可能な下流側流路と、前記上流
   側流路から前記撮像空間を通して前記下流側流路に前記
   チップ部品を圧力差を利用して移送する圧力差移送手段
   と、前記撮像空間に対応して配置され前記上流側流路か
   ら前記撮像空間に飛び出た瞬間の前記チップ部品を撮像
   するカメラと、このカメラによる撮像結果に基づいて前
   記チップ部品を選別する選別機構を備えてなるチップ外
   観検査装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のチップ外観検査装置にお
   いて、前記選別機構が、前記下流側流路の流出側に対応
   して設けられた供給ステーションと、この供給ステーシ
   ョンに対して所定の周方向ピッチにて順次設けられた複
   数の選別ステーションを有して、前記チップ部品が前記
   供給ステーションにて１個搬入された後に１ピッチ回転
   し、前記カメラによる撮像結果に基づく検査結果に応じ
   て該当する選別ステーションにて前記チップ部品を搬出
   する機構であることを特徴とするチップ外観検査装置。