JP3855733B2 - 電子部品の外観検査装置および外観検査方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層チップコンデンサ等の電子部品の外観検査装置および外観検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来外観検査装置では、カメラ方向からのみ照明を行って撮像していた。この場合、図１６に示すように、電子部品の縁の丸みのため、電子部品の最外形２２を正確に撮像することができなかった。従って、電子部品は、本来の大きさよりも小さく撮像され、正確に外観検査を行うことができなかった。また、電子部品をシルエットとして撮像する場合にのみ、電子部品の反対側から照明をバックライトとして用いていた。
【０００３】
特開平６−０５４２２６号公報には、定速回転可能に保持された透明ガラス円板と、部品繰り出し用のガイドプレートと、ガラス円板と等速で回転する整列ローラと、ガラス円板の上面および下面に対面しかつ位置をずらして設置されたシャッターカメラを有するチップ部品外観検査装置が開示されている。
【０００４】
照明をバックライトとして用いた場合、バックライトは電子部品を挟んでカメラと向き合う位置にある。そのため、上記カメラの電子部品を挟んで反対側に新たなカメラを設置することは不可能である。従って、上記外観検査装置では、電子部品の両面を撮像するためには、カメラは、互いに向き合わない（対向しない）ように設置されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のように、２つのカメラを互いに向き合わないように設置した場合、外観検査装置においてカメラの設置場所を水平方向（電子部品の搬送方向）にてそれぞれ確保する必要ある。このため、外観検査装置における設備サイズの小型化（省スペース化）が困難となっている。また、同期撮像（ストロボ撮像）などの場合には２つのストロボ光源が必要となり、さらに光源設置スペースが必要となる。従って、省スペースが困難であった。
【０００６】
さらに、電子部品の表面と外形寸法の両方を測定するためには、１つのカメラ当たりにつき、バックライトとカメラ方向からの照明という２つの照明が必要である。また、バックライトを用いた場合、画像の背景は白く（明るく）なるが、電子部品において電極のような金属が外形である場合、電極の縁の部分はバックライトにより白く照らされる。このため、背景と電極部位との境目を正確に検出できず、正確な電子部品の最外形を計測することができない。
【０００７】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、設備サイズを小型化（省スペース化）が可能であり、かつ、より正確に電子部品の最外形を検査する（検査精度の向上を図る）ことができる電子部品の外観検査装置および外観検査方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するために、本発明の外観検査装置は、電子部品を供給する供給部と、供給部からの上記電子部品を搬送する搬送部と、搬送されている電子部品の撮像を行う撮像部と、上記撮像部で撮像された画像データから判定した電子部品の良否に基づいて、電子部品を選別する選別機構とを備えている外観検査装置であって、上記撮像部は、搬送されてきた各電子部品を挟んで光軸が互いに対向している二つのカメラ、各カメラの視野に照明光が入らない位置に設置されて上記電子部品を照明する照明部をそれぞれのカメラに対して備えていることを特徴としている。
【０００９】
上記の構成によれば、撮像部において電子部品の例えば各側面を同時に撮像できる。つまり、１箇所で２つの画像を同時に撮像できるので、電子部品の搬送方向に対してカメラの設置場所を水平方向において減らすことができる。従って、撮像部の省スペース化を図ることができる。さらに、照明部は、各カメラの視野に照明光が入らない位置に設置されているので、各カメラに対する照明部を向かい合わせにできる。そのため、電子部品を挟んでカメラと向かい合う照明部がそれぞれのカメラのバックライトとして機能している。従って、最外形を計測するためのバックライトを新たに設置せずとも電子部品の縁を暗い背景の元で光らせ、電子部品の最外形をより正確に計測することができる。これにより、電子部品の検査精度を向上させることができる。また、同時に、カメラ側に設置された照明部によって、電子部品の表面の検査を行うことができる。
【００１０】
上記各照明部には、同期して発光させる駆動部が設けられていることが好ましい。これにより、容易に例えば側面の２面を同時に撮像することができる。
【００１１】
また、搬送部は、電子部品の載置位置に光を透過させる光透過部を有していることが好ましい。
【００１２】
これにより、上記の構成によれば、電子部品の搬送部に載置した面を撮像することができる。つまり、電子部品の上下面を撮像することができる。また、例えば搬送部に透明円板を用い、この透明円板を回転させることにより電子部品を搬送することができる。これにより、電子部品を他の反転機構等に移載することなく電子部品の４面（上下面および側面）の検査が可能となる。
【００１３】
上記供給部は、電子部品を供給する振動フィーダーと、振動部フィーダーと搬送部との間に振動フィーダーから空間的に独立している無振動部とを有していることが好ましい。
【００１４】
上記無振動部の搭載により、チップ状の電子部品にかかる推進力がバックプッシュの力のみとなり、供給バラツキや搬送部への移載後の位置バラツキを低減できる。また、振動フィーダー先端部に複雑な加工を必要としない。そのため、外観検査装置においてコストダウンを図ることができる。
【００１５】
また、上記選別機構は、電子部品に圧縮空気を吹き付けて、電子部品を所望の位置へ移動させる選別部を備えていることが好ましい。
【００１６】
上記の構成によれば、圧縮空気による選別部により、電子部品の損傷を低減でき、また、搬送部における損傷の発生を防止することができる。
【００１７】
本発明の外観検査方法は、カメラで撮像した電子部品の画像データに基づいて検査を行う電子部品の外観検査方法であって、電子部品を挟んで互いに対向する位置から照明光をそれぞれ照射し、電子部品の照明された２面を、同時に、かつ上記照明光の照射方向からはずれた視野角を有するカメラにてそれぞれ撮像することを特徴としている。
【００１８】
上記の方法によれば、電子部品の例えば表裏の２面を同時に撮像することができる。撮像の際、カメラが照明光の照射方向からはずれた視野角を有するので、照明部はバックライトの機能を同時に果たす。そのため、電子部品の表面を撮像すると同時に、電子部品の最外形も撮像でき、電子部品の表面を検査するとともに、電子部品の最外形も同時に検査することができる。また、上記照明部により電子部品の縁を暗い背景の元で光らせることができるため、電子部品の最外形をより正確に検査することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態にかかる電子部品の外観検査装置（本装置）について、図１〜図１５に基づいて説明する。本装置は、積層チップコンデンサなどのチップ部品（電子部品）の外観および外形を検査するための装置である。図２に示すように、本装置で検査するチップ部品（電子部品）１１は、略直方体形状であり、セラミックからなるユニット部１２と、このユニット部１２の端部に形成された電極部１３とからなる。本装置では、例えば、ユニット部１２に発生した割れ・欠け、電極部１３に発生したキズ・ハガレ、チップ部品１１自体の外形寸法を、画像処理により検査・測定する。そして、検査・測定の結果に基づき、チップ部品１１が良品と不良品とに分別（選別）される。
【００２０】
本実施の形態にかかる電子部品の外観検査装置（本装置）は、図３に示すように、フィーダー（供給部）１、透明円板（搬送台、搬送部）２、無振動部３、ガイド４、センサ５、上下面撮像ブロック（撮像部）６、側面撮像ブロック（撮像部）７、選別用排出ノズル８、選別ボックス９、ゴミ除去ノズル（ゴミ除去部）１０を備えている構成である。
【００２１】
フィーダー１は、透明円板２の外周部上にチップ部品１１を外周に沿って供給するものである。フィーダー１としては、例えば、圧電体や電磁コイルを駆動原とする振動フィーダーを用いることができる。
【００２２】
透明円板２は、ガラスやアクリル板等の透明な（透過性を有する）材料からなる。この透明円板２は、中心付近にこの透明円板２を水平面内で連続回転させるモーター等の駆動源を備えており、連続回転するようになっている。
【００２３】
本装置では、フィーダー１から無振動部３を介して透明円板２にチップ部品（電子部品）１１を供給する（移載する）。上記無振動部３は、図４に示すように、チップ部品１１を、フィーダー１から透明円板２に移載するためのものである。この無振動部３は、フィーダー１から独立して設置されており、フィーダー１の振動が伝達しないようになっている。そして、チップ部品１１は、フィーダー１から供給される後続のチップ部品に押されることにより、無振動部３から透明円板２に移載される。
【００２４】
従来、チップ部品をフィーダーから直接透明円板に移載するため、フィーダーの先端形状に複雑な加工を施す必要があった。そのため、例えばフィーダーの底面をくり貫く等の加工費が必要となり、コストダウンへの課題となっていた。また、この従来のフィーダーを用いた場合、振動体から直接移載することになるので、チップ部品にかかる推進力は、振動体による力と後続のチップ部品が押す力（バックプッシュの力）との両方の力によるものであった。そのため、推進力にはバラツキがあり、チップ部品の供給ピッチのバラツキや移載後の位置バラツキが大きくなっていた。従って、チップ部品１１間の距離が短くなったり（短ピッチ）やチップ部品１１同士がくっついて流れる（搬送される）ことがあった。
【００２５】
本発明の無振動部３を備えた場合、この無振動部３を介してチップ部品１１を透明円板２に移載するため、フィーダー１の先端の形状を加工する必要がない。従って、無振動部３の搭載によりフィーダー１への複雑な加工を必要としないため、コストダウンが可能となる。また、フィーダー１から円板基板２へ供給するチップ部品１１にかかる推進力は、バックプッシュの力のみとなる。これにより、チップ部品１１の供給ピッチのバラツキや位置バラツキを低減できる。従って、チップ部品１１の短ピッチやくっつきの発生を大幅に低減することができ、検査の信頼性を向上させることができる。
【００２６】
また、チップ部品１１が微小な場合（例えば、０．５×０．５×１．０ｍｍサイズ、０．３×０．３×０．６ｍｍサイズ）には、無振動部の底部２１を薄く（例えば、０．１ｍｍ程度）することが好ましい。これにより、透明円板２とのギャップを小さくでき、チップ部品１１を無振動部３から透明円板２へ供給（移載）する際の位置バラツキを低減できる。
【００２７】
また、フィーダー１および無振動部２からのチップ部品１１の供給速度に対して、透明円板２の回転線速度を２〜１０倍に設定することが好ましい。これにより、透明円板２上で、チップ部品１１の１個ずつ分離して搬送することが可能となる。
【００２８】
チップ部品１１は、透明円板２が回転することにより搬送される。このチップ部品１１は、図５に示すように、ガイド４により透明円板２の外周における接線方向に沿って一列に整列されるようになっている。このガイド４は、その表面がフッ素化合物等の滑り特性の優れた材料で表面処理することが好ましい。この表面処理により、ガイド４でチップ部品１１を滑らかに整列させることができるので、チップ部品１１の整列性を安定化させることができる。また、上記ガイド４は、固定式であるので、透明円板２とガイド４との間にチップ部品１１が噛み込むことはない。従って、チップ部品１１の破損（割れ、欠け）、透明円板２の破損（傷）等が生じることがない。
【００２９】
また、チップ部品１１の大きさ、形状によっては、図６に示すように、透明円板２の弧に沿って曲線を有するガイド４ａを用いてもよい。これにより、チップ部品１１の整列性をより一層向上させることができる。
【００３０】
さらに、チップ部品１１の整列性が悪い場合には、図７に示すように、透明円板２に内ガイド４ｂを設けてもよい。この内ガイド４ｂは、チップ部品１１がガイド４から離れる位置の直前に、チップ部品１１がガイド４と内ガイド４ｂとの間を通過するように設ければよい。チップ部品１１は、ガイド４と内ガイド４ｂとの間を通過することにより、整列性がさらにより一層安定化される。
【００３１】
上記ガイド４で一列に整列されたチップ部品１１は、さらに透明円板２にて搬送され、センサ５にて透明円板２上における位置が検出される。このセンサ５は、図８に示すように、透明円板２を挟んで対面しているセンサヘッド受光部１４およびセンサヘッド投光部１５からなる透過型のセンサにより透明円板２上のチップ部品１１を検出している。
【００３２】
また、図９に示すように、センサヘッド受光部１４およびセンサヘッド投光部１５は、チップ部品１１を載置する透明円板２の表面に沿って備えられ、チップ部品１１の側面方向から検出するようにしてもよい。
【００３３】
さらに、図１０に示すように、上記透過型のセンサに代えて反射型のセンサヘッド１６によりチップ部品１１の位置を検出するようにしてもよい。
【００３４】
上記センサ５にて位置を検出されたチップ部品１１は、さらに透明円板２により搬送され、上下面撮像ブロック６にて、チップ部品１１の上下面の瞬間画像（画像）が撮像される。この撮像は、前記センサ５にて検出されたチップ部品１１の位置より算出された撮像位置にチップ部品１１が到達した時点で行われる。
【００３５】
上下面撮像ブロック６は、図１に示すように、透明円板２を挟んで互いに対向するカメラ１７ａ・１７ｂならびにリング状の照明部１８ａ・１８ｂを備えている。つまり、カメラ１７ａ・１７ｂは、撮像位置に到達したチップ部品１１の上下面を挟んで対向する位置に配置されている。また、カメラ１７ａ・１７ｂの光軸は、互いに同軸上になっており、さらに、リング状の照明部１８ａ・１８ｂにおけるリング内を通るようになっている。カメラ１７ａ・１７ｂの光軸は、チップ部品１１の撮像表面に対して垂直になっていることが好ましい。
【００３６】
また、照明部１８ａは、カメラ１７ａが撮像するチップ部品１１の面に照明光を照射し、カメラ１７ｂの視野に照明部１８ａからの照明光が入らない位置に設置されている。照明部１８ｂは、カメラ１７ｂが撮像するチップ部品１１の面に照明光を照射し、カメラ１７ａの視野に照明部１８ｂからの照明光が入らない位置に設置されている。つまり、照明部１８ａ・１８ｂからの照明光の光軸（照射方向）は、カメラ１７ａ・１７ｂの視野角と異なっている（はずれている）。照明部１８ａ・１８ｂは、チップ部品１１の上下面を挟んで互いに向かい合わせになる（対向する）ように設置されている。
【００３７】
そして、透明円板２により搬送されてきたチップ部品１１をカメラ１７ａ・１７ｂにより同時に撮像する。この撮像の際には照明部１８ａ・１８ｂから同時に照射光を照射する。また、上下面撮像ブロック６は、後述の側面撮像ブロック７（図１１参照）のように、プリズムミラー等を用いてカメラ１７ａ・１７ｂの配置を変えてもよい。チップ部品１１は透明円板２の上に保持されているので、上下からの撮像が可能である。
【００３８】
また、チップ部品１１は、さらに透明円板２により搬送され、側面撮像ブロック７にて、チップ部品１１の側面が撮像される。この撮像は、上下面撮像ブロック６と同様に、前記センサ５にて検出されたチップ部品１１の位置より算出された撮像位置にチップ部品１１が到達した時点で行われる。
【００３９】
この側面撮像ブロック７は、図１１に示すように、プリズムミラー１９・１９を介してカメラ１７ａにより、およびカメラ１７ｂにより上記撮像位置に到達したチップ部品１１の側面を撮像するようになっている。上記プリズムミラー１９・１９によって、カメラ１７ａ・１７ｂの光軸は、互いに対向するようになっている。
【００４０】
また、照明部１８ａは、カメラ１７ａが撮像するチップ部品１１の面に照明光を照射し、カメラ１７ｂの視野に照明部１８ａからの照明光が入らない位置に設置されている。照明部１８ｂは、カメラ１７ｂが撮像するチップ部品１１の面に照明光を照射し、カメラ１７ａの視野に照明部１８ｂからの照明光が入らない位置に設置されている。照明部１８ａ・１８ａは、透明円板２を挟んでチップ部品１１の斜め方向からチップ部品１１に照射光を照射するようになっている。照明部１８ｂ・１８ｂも同様に、透明円板２を挟んでチップ部品１１の斜め方向からチップ部品１１に照射光を照射するようになっている。つまり、照明部１８ａ・１８ｂからの照明光の光軸は、カメラ１７ａ・１７ｂの視野角と異なっている。照明部１８ａ・１８ｂはチップ部品１１の側面を挟んで互いに向かい合わせになるように設置されている。
【００４１】
そして、瞬間画像は、上下面撮像ブロック６と同様の方法で行えばよい。また、透明円板２上にカメラ１７ａを設置するスペースがある場合には、上記上下撮像ブロック６と同様に上記撮像位置に到達したチップ部品１１の側面に対して、カメラ１７ａ・１７ｂを互いに対向するように設置してもよい。
【００４２】
従来、撮像部では、チップ部品の一面ごとを撮像するようにカメラ・照明を設置していた。そのため、装置サイズが大きくなっていた。本発明では、上下面および側面をそれぞれ同時に２面ずつ撮像できる。このため、カメラの省スペース化が可能となり、面積生産性の向上に寄与できる。
【００４３】
さらに、チップ部品の表面と外形寸法の両方を測定するためには、１つのカメラ当たりにつきバックライトとカメラ方向からの照明という２つの照明が必要である。また、バックライトを用いた場合、画像の背景は白く（明るく）なるが、最外形に電極のような金属を用いている場合、電極の縁の部分はバックライトにより、白く照らされるため背景と電極部位の境目が正確に検出できない。このため、正確なチップ部品の最外形を計測することはできない。
【００４４】
上記のように上下面撮像ブロック６では、チップ部品１１の２面を撮像する際に、カメラ１７ａ・１７ｂがチップ部品１１の表裏面に対して向かい合わせに設置されている。さらに、カメラ１７ａ・１７ｂに対する照明部１８ａ・１８ｂを向かい合わせに、かつ、照明部１８ａ・１８ｂからの照射光の照射方向をカメラ１７ａ・１７ｂの視野角からはずれように設置されている。そのため、照明部１８ａ・１８ｂがそれぞれカメラ１７ｂ・１７ａのバックライトとして機能している。従って、最外形を計測するためのバックライトを設置せずとも、カメラ１７ａ・１７ｂのチップ部品１１に対して反対側からの照明部１８ｂ・１８ａにより、図１２に示すように、背景を暗くして、チップ部品１１の縁を光らせ、チップ部品１１の最外形２０をより正確に計測することができる。これにより、検査精度を向上させることができる。また、同時に、カメラ１７ａ・１７ｂ側に設置されたそれぞれの照明部１８ａ・１８ｂによって、チップ部品１１の表面の検査を行うことができる。
【００４５】
以下に、照明部の照明方向の好ましいカメラの視野角から外れる範囲について説明する。そこで、図１におけるカメラ１７ａと、照明部１８ｂと、チップ部品１１との関係を例にとって、図１７に基づいて具体的に説明する。カメラ１７ａの光軸は、照明部１８ｂのリングの中心を通過しているとする。
【００４６】
上記カメラ１７ａの視野角は、カメラ１７ａのレンズ１７１ａの特性（レンズの有効径、レンズの焦点距離等）によって決定される値である。そして、この視野角、およびレンズ１７１ａとチップ部品１１との距離（対物距離）によって視野が決定される。チップ部品１１を撮像する場合には、チップ部品１１は視野内に入るようになっている。
【００４７】
また、照明部１８ｂは、チップ部品１１を照明するようになっている。この照明部１８ｂとチップ部品１１との距離（照明距離）は、照明部１８ｂからその照明光の焦点までの距離よりも短くなっている。この照明部１８ｂの照明光の光軸（照明方向）と、カメラ１７ａの光軸に垂直な方向とは、照明角度θ（０＜θ＜９０°）をなしている。
【００４８】
上記の構成において、照明部１８ｂの照明光がカメラ１７ａの視野角から外れる条件は、レンズ１７１ａの端部とチップ部品１１の端部とを結んだ方向と、カメラ１７ａの光軸と垂直な方向とがなす角度α（０＜α＜９０°）の最小値が、照明角度θよりも小さいことである。
【００４９】
言いかえれば、上記カメラ１７ａは、上記照明光の照射方向からはずれた視野角を有するように設定されているということができる。
【００５０】
さらに、透明円板２上におけるチップ部品１１間のピッチを十分確保できる場合、図１３に示すように、本装置が端面撮像ブロックを備えてもよい。この端面撮像ブロックでは、カメラ１７ａ・１７ｂをチップ部品１１の端面に対して斜め方向に設置しており、チップ部品１１の端面部分の瞬間画像を撮像する。また、照明部１８ａは、カメラ１７ａの撮像するチップ部品１１の端面に対して、また照明部１８ｂは、カメラ１７ｂの撮像するチップ部品１１の端面に対して、それぞれ透明円板２を挟んでカメラ１７ａ・１７ｂの反対側から照明光を照射するようになっている。上下面撮像ブロック、側面撮像ブロックに加えて、この端面撮像ブロックを備えることにより、チップ部品１１の６面全てを検査することができる。
【００５１】
上記各瞬間画像は、照明部１８ａ・１８ｂにストロボ照明を用いて撮像することが好ましい。また、上記照明部１８ａ・１８ｂには、同期して発光させる駆動部が設けられていることが好ましい。これにより、容易に例えば上下面、側面の２面をそれぞれ同時に撮像することができる。また、照明部１８ａ・１８ｂにハロゲン光源を用いて連続的にチップ部品１１を連続的に照射してもよい。ハロゲン光源を用いる場合には、カメラ１７ａ・１７ｂにはシャッターカメラを用い、シャッター時間を例えば１／１０００秒の高速にして撮像することが好ましい。
【００５２】
また、照明部１８ａ・１８ｂには、１つのストロボ光源を用いることが好ましい。
【００５３】
上記１つのストロボ光源を用いる例としては、例えば、図１８に示すように、照明部１８ａ・１８ｂと、ストロボ光源３０とを、２分岐ライトガイド３１で接続している構成が好ましい。この２分岐ライトガイド３１は、光ファイバーで形成されていることが好ましい。このストロボ光源３０が発光した場合、発生した光は２分岐ライトガイドを介して照明部１８ａ・１８ｂに伝達される。そして、照明部１８ａ・１８ｂからは、上記伝達された光が同時に照射されるようになっている。
【００５４】
このように、１つのストロボ光源３０を用いて、照明部１８ａ・１８ｂにより、光を同時に照射することにより、チップ部品１１の２面を同時に撮像することができる。
このように光源を１つにすることにより、より一層の省スペース化、コストダウンを図ることができる。
【００５５】
また、本装置は、撮像部６・７で撮像されたチップ部品１１の画像に基づいて、チップ部品１１の良品と不良品とを選別する選別機構（選別部）を有している。この選別部は、選別用排出ノズル８と選別ボックス９とからなる。より詳細には、図１４に示すように、選別用排出ノズル８は、不良品選別ノズル８ａと良品選別ノズル８ｂとからなり、選別ボックス９は、不良品選別ボックス９ａと良品選別ボックス９ｂとからなる。この選別部では、透明円板２により搬送されてきたチップ部品１１を、不良品選別ノズル８ａにより不良品選別ボックス９ａに、また良品選別ノズル８ｂにより良品選別ボックス９ｂに、それぞれ収納させるようになっている。上記不良品選別ノズル８ａおよび良品選別ノズル８ｂは、それらの先端より出す圧縮空気により、それぞれ不良品選別ボックス９ａまたは良品選別ボックス９ｂにチップ部品１１を収納させるようになっている。上記選別部では、圧縮空気により選別を行っているため、チップ部品１１の損傷あるいは透明円板２の損傷を防止することができる。
【００５６】
従来、良品と不良品との選別は、揺動ガイドなどを用いたメカニカルな機構で行っていた。そのため、揺動ガイドとチップ部品との接触により、チップ部品にはダメージ（キズや欠けなど）が発生していた。また、揺動ガイドと透明円板との間にチップ部品を噛み込み、透明円板にキズをつけることがあった。このキズにより、外形検査の際に誤認識したり、また、整列用のガイド上で整列しないことがあった。本発明では、圧縮空気を用いて選別しているため、チップ部品のダメージ、透明円板のキズの低減を図ることができる。透明円板にキズがつかなくなったため、外形検査における誤認識による過剰選別がなくなり、良品判定率を向上させることができる。
【００５７】
さらに、本装置は、図１５に示すように、ゴミ除去ノズル（ゴミ除去部）１０を備えている。このゴミ除去ノズル１０は、透明円板２の上面と下面とに設けることが好ましく、圧縮空気を透明円板２に吹き続けている。これにより、チップ部品１１に付着しているゴミ、空気中のほこり等が、透明円板２に付着することを防止することができる。クリーンルーム内などのほこりの浮遊が少ない場所に本装置を設置する場合、チップ部品１１の表面にゴミなど付着しない場合等には、ゴミ除去部１０を備えなくてもよい。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように、本発明の外観検査装置は、電子部品を供給する供給部と、供給部からの上記電子部品を搬送する搬送部と、搬送されている電子部品の撮像を行う撮像部と、上記撮像部で撮像された画像データから判定した電子部品の良否に基づいて、電子部品を選別する選別機構とを備えている外観検査装置であって、上記撮像部は、搬送されてきた各電子部品を挟んで光軸が互いに対向している二つのカメラ、各カメラの視野に照明光が入らない位置に設置して上記電子部品を照明する照明部をそれぞれのカメラに対して備えている構成である。
【００５９】
上記の構成によれば、１箇所で電子部品における２つの画像（例えば側面）を同時に撮像できるので、カメラの設置場所を減らすことができ、撮像部の省スペース化を図ることができる。さらに、各カメラに対する照明部を向かい合わせにできるので、電子部品の縁を光らせ、電子部品の最外形をより正確に計測することができる。これにより、電子部品の検査精度を向上させることができる。また、同時に電子部品の表面の検査を行うことができる。
【００６０】
上記各照明部には、同期して発光させる駆動部が設けられていることにより、容易に例えば側面の２面を同時に撮像することができる。
【００６１】
また、搬送部は、電子部品の載置位置に厚さ方向に光を透過させる光透過部を有していることにより、電子部品の上下面を撮像することができる。
【００６２】
また、搬送部は無振動部を搭載することにより、チップ状の電子部品にかかる推進力がバックプッシュの力のみとなり、供給バラツキや搬送部への移載後の位置バラツキを低減できる。また、振動フィーダー先端部に複雑な加工を必要としないので、外観検査装置においてコストダウンを図ることができる。
【００６３】
また、上記選別機構は、圧縮空気による選別部を備えることにより、電子部品の損傷を低減でき、また、透明円板の損傷の発生を防止することができる。
【００６４】
本発明の外観検査方法は、カメラで撮像した電子部品の画像データに基づいて検査を行う電子部品の外観検査方法であって、電子部品を挟んで互いに対向する位置から照明光をそれぞれ照射し、電子部品の照明された２面を同時に、かつ上記照明光の光軸と異なる、カメラの視野角にてそれぞれ撮像する構成である。
【００６５】
上記の方法によれば、電子部品の例えば表裏の２面を同時に撮像することができる。撮像の際、照明部はバックライトの機能を同時に果たすので、電子部品の表面を撮像すると同時に、電子部品の最外形も撮像でき、電子部品の表面を検査するとともに、電子部品の最外形も同時に検査することができる。また、上記照明部により電子部品の縁を暗い背景の元で光らせることができるため、電子部品の最外形をより正確に検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる外観検査装置における上下面撮像ブロックの断面図である。
【図２】本発明の外観検査装置で検査するチップ部品の平面図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる外観検査装置の平面図である。
【図４】図３の外観検査装置の無振動部の断面図である。
【図５】図３の外観検査装置におけるガイドの一例の平面図である。
【図６】図３の外観検査装置におけるガイドの他の例の平面図である。
【図７】図３の外観検査装置におけるガイドのさらに他の例の平面図である。
【図８】図３の外観検査装置におけるセンサの一例の断面図である。
【図９】図３の外観検査装置におけるセンサの他の例の断面図である。
【図１０】図３の外観検査装置におけるセンサのさらに他の例の断面図である。
【図１１】図３の外観検査装置における側面撮像ブロックの断面図である。
【図１２】図３の外観検査装置におけるチップ部品の撮像画像に関する説明図である。
【図１３】本発明の外観検査装置における端面撮像ブロックの断面図である。
【図１４】図３の外観検査装置における選別ブロックの平面図である。
【図１５】図３の外観検査装置におけるゴミ除去部の断面図である。
【図１６】従来の外観検査装置におけるチップ部品の撮像画像に関する説明図である。
【図１７】図３の外観検査装置における照明部の照明方向の好ましいカメラの視野角から外れる範囲について説明する説明図である。
【図１８】図３の外観検査装置における照明部において１つの光源を用いる一例を示す側面図である。
【符号の説明】
１ フィーダー
２ 透明円板（搬送台、搬送部）
３ 無振動部
４ ガイド
６ 上下面撮像ブロック（撮像部）
７ 側面撮像ブロック（撮像部）
８ 選別要排出ノズル
９ 選別ボックス
１０ ゴミ除去ノズル（ゴミ除去部）
１７ａ カメラ
１７ｂ カメラ
１８ａ 照明部
１８ｂ 照明部
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層チップコンデンサ等の電子部品の外観検査装置および外観検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来外観検査装置では、カメラ方向からのみ照明を行って撮像していた。この場合、図１６に示すように、電子部品の縁の丸みのため、電子部品の最外形２２を正確に撮像することができなかった。従って、電子部品は、本来の大きさよりも小さく撮像され、正確に外観検査を行うことができなかった。また、電子部品をシルエットとして撮像する場合にのみ、電子部品の反対側から照明をバックライトとして用いていた。
【０００３】
特開平６−０５４２２６号公報には、定速回転可能に保持された透明ガラス円板と、部品繰り出し用のガイドプレートと、ガラス円板と等速で回転する整列ローラと、ガラス円板の上面および下面に対面しかつ位置をずらして設置されたシャッターカメラを有するチップ部品外観検査装置が開示されている。
【０００４】
照明をバックライトとして用いた場合、バックライトは電子部品を挟んでカメラと向き合う位置にある。そのため、上記カメラの電子部品を挟んで反対側に新たなカメラを設置することは不可能である。従って、上記外観検査装置では、電子部品の両面を撮像するためには、カメラは、互いに向き合わない（対向しない）ように設置されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のように、２つのカメラを互いに向き合わないように設置した場合、外観検査装置においてカメラの設置場所を水平方向（電子部品の搬送方向）にてそれぞれ確保する必要ある。このため、外観検査装置における設備サイズの小型化（省スペース化）が困難となっている。また、同期撮像（ストロボ撮像）などの場合には２つのストロボ光源が必要となり、さらに光源設置スペースが必要となる。従って、省スペースが困難であった。
【０００６】
さらに、電子部品の表面と外形寸法の両方を測定するためには、１つのカメラ当たりにつき、バックライトとカメラ方向からの照明という２つの照明が必要である。また、バックライトを用いた場合、画像の背景は白く（明るく）なるが、電子部品において電極のような金属が外形である場合、電極の縁の部分はバックライトにより白く照らされる。このため、背景と電極部位との境目を正確に検出できず、正確な電子部品の最外形を計測することができない。
【０００７】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、設備サイズを小型化（省スペース化）が可能であり、かつ、より正確に電子部品の最外形を検査する（検査精度の向上を図る）ことができる電子部品の外観検査装置および外観検査方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するために、本発明の外観検査装置は、電子部品を供給する供給部と、供給部からの上記電子部品を搬送する搬送部と、搬送されている電子部品の撮像を行う撮像部と、上記撮像部で撮像された画像データから判定した電子部品の良否に基づいて、電子部品を選別する選別機構とを備えている外観検査装置であって、上記撮像部は、搬送されてきた各電子部品を挟んで光軸が互いに対向している二つのカメラ、各カメラの視野に照明光が入らない位置に設置されて上記電子部品を照明する照明部をそれぞれのカメラに対して備えていることを特徴としている。
【０００９】
上記の構成によれば、撮像部において電子部品の例えば各側面を同時に撮像できる。つまり、１箇所で２つの画像を同時に撮像できるので、電子部品の搬送方向に対してカメラの設置場所を水平方向において減らすことができる。従って、撮像部の省スペース化を図ることができる。さらに、照明部は、各カメラの視野に照明光が入らない位置に設置されているので、各カメラに対する照明部を向かい合わせにできる。そのため、電子部品を挟んでカメラと向かい合う照明部がそれぞれのカメラのバックライトとして機能している。従って、最外形を計測するためのバックライトを新たに設置せずとも電子部品の縁を暗い背景の元で光らせ、電子部品の最外形をより正確に計測することができる。これにより、電子部品の検査精度を向上させることができる。また、同時に、カメラ側に設置された照明部によって、電子部品の表面の検査を行うことができる。
【００１０】
上記各照明部には、同期して発光させる駆動部が設けられていることが好ましい。これにより、容易に例えば側面の２面を同時に撮像することができる。
【００１１】
また、搬送部は、電子部品の載置位置に光を透過させる光透過部を有していることが好ましい。
【００１２】
これにより、上記の構成によれば、電子部品の搬送部に載置した面を撮像することができる。つまり、電子部品の上下面を撮像することができる。また、例えば搬送部に透明円板を用い、この透明円板を回転させることにより電子部品を搬送することができる。これにより、電子部品を他の反転機構等に移載することなく電子部品の４面（上下面および側面）の検査が可能となる。
【００１３】
上記供給部は、電子部品を供給する振動フィーダーと、振動部フィーダーと搬送部との間に振動フィーダーから空間的に独立している無振動部とを有していることが好ましい。
【００１４】
上記無振動部の搭載により、チップ状の電子部品にかかる推進力がバックプッシュの力のみとなり、供給バラツキや搬送部への移載後の位置バラツキを低減できる。また、振動フィーダー先端部に複雑な加工を必要としない。そのため、外観検査装置においてコストダウンを図ることができる。
【００１５】
また、上記選別機構は、電子部品に圧縮空気を吹き付けて、電子部品を所望の位置へ移動させる選別部を備えていることが好ましい。
【００１６】
上記の構成によれば、圧縮空気による選別部により、電子部品の損傷を低減でき、また、搬送部における損傷の発生を防止することができる。
【００１７】
本発明の外観検査方法は、カメラで撮像した電子部品の画像データに基づいて検査を行う電子部品の外観検査方法であって、電子部品を挟んで互いに対向する位置から照明光をそれぞれ照射し、電子部品の照明された２面を、同時に、かつ上記照明光の照射方向からはずれた視野角を有するカメラにてそれぞれ撮像することを特徴としている。
【００１８】
上記の方法によれば、電子部品の例えば表裏の２面を同時に撮像することができる。撮像の際、カメラが照明光の照射方向からはずれた視野角を有するので、照明部はバックライトの機能を同時に果たす。そのため、電子部品の表面を撮像すると同時に、電子部品の最外形も撮像でき、電子部品の表面を検査するとともに、電子部品の最外形も同時に検査することができる。また、上記照明部により電子部品の縁を暗い背景の元で光らせることができるため、電子部品の最外形をより正確に検査することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態にかかる電子部品の外観検査装置（本装置）について、図１〜図１５に基づいて説明する。本装置は、積層チップコンデンサなどのチップ部品（電子部品）の外観および外形を検査するための装置である。図２に示すように、本装置で検査するチップ部品（電子部品）１１は、略直方体形状であり、セラミックからなるユニット部１２と、このユニット部１２の端部に形成された電極部１３とからなる。本装置では、例えば、ユニット部１２に発生した割れ・欠け、電極部１３に発生したキズ・ハガレ、チップ部品１１自体の外形寸法を、画像処理により検査・測定する。そして、検査・測定の結果に基づき、チップ部品１１が良品と不良品とに分別（選別）される。
【００２０】
本実施の形態にかかる電子部品の外観検査装置（本装置）は、図３に示すように、フィーダー（供給部）１、透明円板（搬送台、搬送部）２、無振動部３、ガイド４、センサ５、上下面撮像ブロック（撮像部）６、側面撮像ブロック（撮像部）７、選別用排出ノズル８、選別ボックス９、ゴミ除去ノズル（ゴミ除去部）１０を備えている構成である。
【００２１】
フィーダー１は、透明円板２の外周部上にチップ部品１１を外周に沿って供給するものである。フィーダー１としては、例えば、圧電体や電磁コイルを駆動原とする振動フィーダーを用いることができる。
【００２２】
透明円板２は、ガラスやアクリル板等の透明な（透過性を有する）材料からなる。この透明円板２は、中心付近にこの透明円板２を水平面内で連続回転させるモーター等の駆動源を備えており、連続回転するようになっている。
【００２３】
本装置では、フィーダー１から無振動部３を介して透明円板２にチップ部品（電子部品）１１を供給する（移載する）。上記無振動部３は、図４に示すように、チップ部品１１を、フィーダー１から透明円板２に移載するためのものである。この無振動部３は、フィーダー１から独立して設置されており、フィーダー１の振動が伝達しないようになっている。そして、チップ部品１１は、フィーダー１から供給される後続のチップ部品に押されることにより、無振動部３から透明円板２に移載される。
【００２４】
従来、チップ部品をフィーダーから直接透明円板に移載するため、フィーダーの先端形状に複雑な加工を施す必要があった。そのため、例えばフィーダーの底面をくり貫く等の加工費が必要となり、コストダウンへの課題となっていた。また、この従来のフィーダーを用いた場合、振動体から直接移載することになるので、チップ部品にかかる推進力は、振動体による力と後続のチップ部品が押す力（バックプッシュの力）との両方の力によるものであった。そのため、推進力にはバラツキがあり、チップ部品の供給ピッチのバラツキや移載後の位置バラツキが大きくなっていた。従って、チップ部品１１間の距離が短くなったり（短ピッチ）やチップ部品１１同士がくっついて流れる（搬送される）ことがあった。
【００２５】
本発明の無振動部３を備えた場合、この無振動部３を介してチップ部品１１を透明円板２に移載するため、フィーダー１の先端の形状を加工する必要がない。従って、無振動部３の搭載によりフィーダー１への複雑な加工を必要としないため、コストダウンが可能となる。また、フィーダー１から円板基板２へ供給するチップ部品１１にかかる推進力は、バックプッシュの力のみとなる。これにより、チップ部品１１の供給ピッチのバラツキや位置バラツキを低減できる。従って、チップ部品１１の短ピッチやくっつきの発生を大幅に低減することができ、検査の信頼性を向上させることができる。
【００２６】
また、チップ部品１１が微小な場合（例えば、０．５×０．５×１．０ｍｍサイズ、０．３×０．３×０．６ｍｍサイズ）には、無振動部の底部２１を薄く（例えば、０．１ｍｍ程度）することが好ましい。これにより、透明円板２とのギャップを小さくでき、チップ部品１１を無振動部３から透明円板２へ供給（移載）する際の位置バラツキを低減できる。
【００２７】
また、フィーダー１および無振動部２からのチップ部品１１の供給速度に対して、透明円板２の回転線速度を２〜１０倍に設定することが好ましい。これにより、透明円板２上で、チップ部品１１の１個ずつ分離して搬送することが可能となる。
【００２８】
チップ部品１１は、透明円板２が回転することにより搬送される。このチップ部品１１は、図５に示すように、ガイド４により透明円板２の外周における接線方向に沿って一列に整列されるようになっている。このガイド４は、その表面がフッ素化合物等の滑り特性の優れた材料で表面処理することが好ましい。この表面処理により、ガイド４でチップ部品１１を滑らかに整列させることができるので、チップ部品１１の整列性を安定化させることができる。また、上記ガイド４は、固定式であるので、透明円板２とガイド４との間にチップ部品１１が噛み込むことはない。従って、チップ部品１１の破損（割れ、欠け）、透明円板２の破損（傷）等が生じることがない。
【００２９】
また、チップ部品１１の大きさ、形状によっては、図６に示すように、透明円板２の弧に沿って曲線を有するガイド４ａを用いてもよい。これにより、チップ部品１１の整列性をより一層向上させることができる。
【００３０】
さらに、チップ部品１１の整列性が悪い場合には、図７に示すように、透明円板２に内ガイド４ｂを設けてもよい。この内ガイド４ｂは、チップ部品１１がガイド４から離れる位置の直前に、チップ部品１１がガイド４と内ガイド４ｂとの間を通過するように設ければよい。チップ部品１１は、ガイド４と内ガイド４ｂとの間を通過することにより、整列性がさらにより一層安定化される。
【００３１】
上記ガイド４で一列に整列されたチップ部品１１は、さらに透明円板２にて搬送され、センサ５にて透明円板２上における位置が検出される。このセンサ５は、図８に示すように、透明円板２を挟んで対面しているセンサヘッド受光部１４およびセンサヘッド投光部１５からなる透過型のセンサにより透明円板２上のチップ部品１１を検出している。
【００３２】
また、図９に示すように、センサヘッド受光部１４およびセンサヘッド投光部１５は、チップ部品１１を載置する透明円板２の表面に沿って備えられ、チップ部品１１の側面方向から検出するようにしてもよい。
【００３３】
さらに、図１０に示すように、上記透過型のセンサに代えて反射型のセンサヘッド１６によりチップ部品１１の位置を検出するようにしてもよい。
【００３４】
上記センサ５にて位置を検出されたチップ部品１１は、さらに透明円板２により搬送され、上下面撮像ブロック６にて、チップ部品１１の上下面の瞬間画像（画像）が撮像される。この撮像は、前記センサ５にて検出されたチップ部品１１の位置より算出された撮像位置にチップ部品１１が到達した時点で行われる。
【００３５】
上下面撮像ブロック６は、図１に示すように、透明円板２を挟んで互いに対向するカメラ１７ａ・１７ｂならびにリング状の照明部１８ａ・１８ｂを備えている。つまり、カメラ１７ａ・１７ｂは、撮像位置に到達したチップ部品１１の上下面を挟んで対向する位置に配置されている。また、カメラ１７ａ・１７ｂの光軸は、互いに同軸上になっており、さらに、リング状の照明部１８ａ・１８ｂにおけるリング内を通るようになっている。カメラ１７ａ・１７ｂの光軸は、チップ部品１１の撮像表面に対して垂直になっていることが好ましい。
【００３６】
また、照明部１８ａは、カメラ１７ａが撮像するチップ部品１１の面に照明光を照射し、カメラ１７ｂの視野に照明部１８ａからの照明光が入らない位置に設置されている。照明部１８ｂは、カメラ１７ｂが撮像するチップ部品１１の面に照明光を照射し、カメラ１７ａの視野に照明部１８ｂからの照明光が入らない位置に設置されている。つまり、照明部１８ａ・１８ｂからの照明光の光軸（照射方向）は、カメラ１７ａ・１７ｂの視野角と異なっている（はずれている）。照明部１８ａ・１８ｂは、チップ部品１１の上下面を挟んで互いに向かい合わせになる（対向する）ように設置されている。
【００３７】
そして、透明円板２により搬送されてきたチップ部品１１をカメラ１７ａ・１７ｂにより同時に撮像する。この撮像の際には照明部１８ａ・１８ｂから同時に照射光を照射する。また、上下面撮像ブロック６は、後述の側面撮像ブロック７（図１１参照）のように、プリズムミラー等を用いてカメラ１７ａ・１７ｂの配置を変えてもよい。チップ部品１１は透明円板２の上に保持されているので、上下からの撮像が可能である。
【００３８】
また、チップ部品１１は、さらに透明円板２により搬送され、側面撮像ブロック７にて、チップ部品１１の側面が撮像される。この撮像は、上下面撮像ブロック６と同様に、前記センサ５にて検出されたチップ部品１１の位置より算出された撮像位置にチップ部品１１が到達した時点で行われる。
【００３９】
この側面撮像ブロック７は、図１１に示すように、プリズムミラー１９・１９を介してカメラ１７ａにより、およびカメラ１７ｂにより上記撮像位置に到達したチップ部品１１の側面を撮像するようになっている。上記プリズムミラー１９・１９によって、カメラ１７ａ・１７ｂの光軸は、互いに対向するようになっている。
【００４０】
また、照明部１８ａは、カメラ１７ａが撮像するチップ部品１１の面に照明光を照射し、カメラ１７ｂの視野に照明部１８ａからの照明光が入らない位置に設置されている。照明部１８ｂは、カメラ１７ｂが撮像するチップ部品１１の面に照明光を照射し、カメラ１７ａの視野に照明部１８ｂからの照明光が入らない位置に設置されている。照明部１８ａ・１８ａは、透明円板２を挟んでチップ部品１１の斜め方向からチップ部品１１に照射光を照射するようになっている。照明部１８ｂ・１８ｂも同様に、透明円板２を挟んでチップ部品１１の斜め方向からチップ部品１１に照射光を照射するようになっている。つまり、照明部１８ａ・１８ｂからの照明光の光軸は、カメラ１７ａ・１７ｂの視野角と異なっている。照明部１８ａ・１８ｂはチップ部品１１の側面を挟んで互いに向かい合わせになるように設置されている。
【００４１】
そして、瞬間画像は、上下面撮像ブロック６と同様の方法で行えばよい。また、透明円板２上にカメラ１７ａを設置するスペースがある場合には、上記上下撮像ブロック６と同様に上記撮像位置に到達したチップ部品１１の側面に対して、カメラ１７ａ・１７ｂを互いに対向するように設置してもよい。
【００４２】
従来、撮像部では、チップ部品の一面ごとを撮像するようにカメラ・照明を設置していた。そのため、装置サイズが大きくなっていた。本発明では、上下面および側面をそれぞれ同時に２面ずつ撮像できる。このため、カメラの省スペース化が可能となり、面積生産性の向上に寄与できる。
【００４３】
さらに、チップ部品の表面と外形寸法の両方を測定するためには、１つのカメラ当たりにつきバックライトとカメラ方向からの照明という２つの照明が必要である。また、バックライトを用いた場合、画像の背景は白く（明るく）なるが、最外形に電極のような金属を用いている場合、電極の縁の部分はバックライトにより、白く照らされるため背景と電極部位の境目が正確に検出できない。このため、正確なチップ部品の最外形を計測することはできない。
【００４４】
上記のように上下面撮像ブロック６では、チップ部品１１の２面を撮像する際に、カメラ１７ａ・１７ｂがチップ部品１１の表裏面に対して向かい合わせに設置されている。さらに、カメラ１７ａ・１７ｂに対する照明部１８ａ・１８ｂを向かい合わせに、かつ、照明部１８ａ・１８ｂからの照射光の照射方向をカメラ１７ａ・１７ｂの視野角からはずれように設置されている。そのため、照明部１８ａ・１８ｂがそれぞれカメラ１７ｂ・１７ａのバックライトとして機能している。従って、最外形を計測するためのバックライトを設置せずとも、カメラ１７ａ・１７ｂのチップ部品１１に対して反対側からの照明部１８ｂ・１８ａにより、図１２に示すように、背景を暗くして、チップ部品１１の縁を光らせ、チップ部品１１の最外形２０をより正確に計測することができる。これにより、検査精度を向上させることができる。また、同時に、カメラ１７ａ・１７ｂ側に設置されたそれぞれの照明部１８ａ・１８ｂによって、チップ部品１１の表面の検査を行うことができる。
【００４５】
以下に、照明部の照明方向の好ましいカメラの視野角から外れる範囲について説明する。そこで、図１におけるカメラ１７ａと、照明部１８ｂと、チップ部品１１との関係を例にとって、図１７に基づいて具体的に説明する。カメラ１７ａの光軸は、照明部１８ｂのリングの中心を通過しているとする。
【００４６】
上記カメラ１７ａの視野角は、カメラ１７ａのレンズ１７１ａの特性（レンズの有効径、レンズの焦点距離等）によって決定される値である。そして、この視野角、およびレンズ１７１ａとチップ部品１１との距離（対物距離）によって視野が決定される。チップ部品１１を撮像する場合には、チップ部品１１は視野内に入るようになっている。
【００４７】
また、照明部１８ｂは、チップ部品１１を照明するようになっている。この照明部１８ｂとチップ部品１１との距離（照明距離）は、照明部１８ｂからその照明光の焦点までの距離よりも短くなっている。この照明部１８ｂの照明光の光軸（照明方向）と、カメラ１７ａの光軸に垂直な方向とは、照明角度θ（０＜θ＜９０°）をなしている。
【００４８】
上記の構成において、照明部１８ｂの照明光がカメラ１７ａの視野角から外れる条件は、レンズ１７１ａの端部とチップ部品１１の端部とを結んだ方向と、カメラ１７ａの光軸と垂直な方向とがなす角度α（０＜α＜９０°）の最小値が、照明角度θよりも小さいことである。
【００４９】
言いかえれば、上記カメラ１７ａは、上記照明光の照射方向からはずれた視野角を有するように設定されているということができる。
【００５０】
さらに、透明円板２上におけるチップ部品１１間のピッチを十分確保できる場合、図１３に示すように、本装置が端面撮像ブロックを備えてもよい。この端面撮像ブロックでは、カメラ１７ａ・１７ｂをチップ部品１１の端面に対して斜め方向に設置しており、チップ部品１１の端面部分の瞬間画像を撮像する。また、照明部１８ａは、カメラ１７ａの撮像するチップ部品１１の端面に対して、また照明部１８ｂは、カメラ１７ｂの撮像するチップ部品１１の端面に対して、それぞれ透明円板２を挟んでカメラ１７ａ・１７ｂの反対側から照明光を照射するようになっている。上下面撮像ブロック、側面撮像ブロックに加えて、この端面撮像ブロックを備えることにより、チップ部品１１の６面全てを検査することができる。
【００５１】
上記各瞬間画像は、照明部１８ａ・１８ｂにストロボ照明を用いて撮像することが好ましい。また、上記照明部１８ａ・１８ｂには、同期して発光させる駆動部が設けられていることが好ましい。これにより、容易に例えば上下面、側面の２面をそれぞれ同時に撮像することができる。また、照明部１８ａ・１８ｂにハロゲン光源を用いて連続的にチップ部品１１を連続的に照射してもよい。ハロゲン光源を用いる場合には、カメラ１７ａ・１７ｂにはシャッターカメラを用い、シャッター時間を例えば１／１０００秒の高速にして撮像することが好ましい。
【００５２】
また、照明部１８ａ・１８ｂには、１つのストロボ光源を用いることが好ましい。
【００５３】
上記１つのストロボ光源を用いる例としては、例えば、図１８に示すように、照明部１８ａ・１８ｂと、ストロボ光源３０とを、２分岐ライトガイド３１で接続している構成が好ましい。この２分岐ライトガイド３１は、光ファイバーで形成されていることが好ましい。このストロボ光源３０が発光した場合、発生した光は２分岐ライトガイドを介して照明部１８ａ・１８ｂに伝達される。そして、照明部１８ａ・１８ｂからは、上記伝達された光が同時に照射されるようになっている。
【００５４】
このように、１つのストロボ光源３０を用いて、照明部１８ａ・１８ｂにより、光を同時に照射することにより、チップ部品１１の２面を同時に撮像することができる。
このように光源を１つにすることにより、より一層の省スペース化、コストダウンを図ることができる。
【００５５】
また、本装置は、撮像部６・７で撮像されたチップ部品１１の画像に基づいて、チップ部品１１の良品と不良品とを選別する選別機構（選別部）を有している。この選別部は、選別用排出ノズル８と選別ボックス９とからなる。より詳細には、図１４に示すように、選別用排出ノズル８は、不良品選別ノズル８ａと良品選別ノズル８ｂとからなり、選別ボックス９は、不良品選別ボックス９ａと良品選別ボックス９ｂとからなる。この選別部では、透明円板２により搬送されてきたチップ部品１１を、不良品選別ノズル８ａにより不良品選別ボックス９ａに、また良品選別ノズル８ｂにより良品選別ボックス９ｂに、それぞれ収納させるようになっている。上記不良品選別ノズル８ａおよび良品選別ノズル８ｂは、それらの先端より出す圧縮空気により、それぞれ不良品選別ボックス９ａまたは良品選別ボックス９ｂにチップ部品１１を収納させるようになっている。上記選別部では、圧縮空気により選別を行っているため、チップ部品１１の損傷あるいは透明円板２の損傷を防止することができる。
【００５６】
従来、良品と不良品との選別は、揺動ガイドなどを用いたメカニカルな機構で行っていた。そのため、揺動ガイドとチップ部品との接触により、チップ部品にはダメージ（キズや欠けなど）が発生していた。また、揺動ガイドと透明円板との間にチップ部品を噛み込み、透明円板にキズをつけることがあった。このキズにより、外形検査の際に誤認識したり、また、整列用のガイド上で整列しないことがあった。本発明では、圧縮空気を用いて選別しているため、チップ部品のダメージ、透明円板のキズの低減を図ることができる。透明円板にキズがつかなくなったため、外形検査における誤認識による過剰選別がなくなり、良品判定率を向上させることができる。
【００５７】
さらに、本装置は、図１５に示すように、ゴミ除去ノズル（ゴミ除去部）１０を備えている。このゴミ除去ノズル１０は、透明円板２の上面と下面とに設けることが好ましく、圧縮空気を透明円板２に吹き続けている。これにより、チップ部品１１に付着しているゴミ、空気中のほこり等が、透明円板２に付着することを防止することができる。クリーンルーム内などのほこりの浮遊が少ない場所に本装置を設置する場合、チップ部品１１の表面にゴミなど付着しない場合等には、ゴミ除去部１０を備えなくてもよい。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように、本発明の外観検査装置は、電子部品を供給する供給部と、供給部からの上記電子部品を搬送する搬送部と、搬送されている電子部品の撮像を行う撮像部と、上記撮像部で撮像された画像データから判定した電子部品の良否に基づいて、電子部品を選別する選別機構とを備えている外観検査装置であって、上記撮像部は、搬送されてきた各電子部品を挟んで光軸が互いに対向している二つのカメラ、各カメラの視野に照明光が入らない位置に設置して上記電子部品を照明する照明部をそれぞれのカメラに対して備えている構成である。
【００５９】
上記の構成によれば、１箇所で電子部品における２つの画像（例えば側面）を同時に撮像できるので、カメラの設置場所を減らすことができ、撮像部の省スペース化を図ることができる。さらに、各カメラに対する照明部を向かい合わせにできるので、電子部品の縁を光らせ、電子部品の最外形をより正確に計測することができる。これにより、電子部品の検査精度を向上させることができる。また、同時に電子部品の表面の検査を行うことができる。
【００６０】
上記各照明部には、同期して発光させる駆動部が設けられていることにより、容易に例えば側面の２面を同時に撮像することができる。
【００６１】
また、搬送部は、電子部品の載置位置に厚さ方向に光を透過させる光透過部を有していることにより、電子部品の上下面を撮像することができる。
【００６２】
また、搬送部は無振動部を搭載することにより、チップ状の電子部品にかかる推進力がバックプッシュの力のみとなり、供給バラツキや搬送部への移載後の位置バラツキを低減できる。また、振動フィーダー先端部に複雑な加工を必要としないので、外観検査装置においてコストダウンを図ることができる。
【００６３】
また、上記選別機構は、圧縮空気による選別部を備えることにより、電子部品の損傷を低減でき、また、透明円板の損傷の発生を防止することができる。
【００６４】
本発明の外観検査方法は、カメラで撮像した電子部品の画像データに基づいて検査を行う電子部品の外観検査方法であって、電子部品を挟んで互いに対向する位置から照明光をそれぞれ照射し、電子部品の照明された２面を同時に、かつ上記照明光の光軸と異なる、カメラの視野角にてそれぞれ撮像する構成である。
【００６５】
上記の方法によれば、電子部品の例えば表裏の２面を同時に撮像することができる。撮像の際、照明部はバックライトの機能を同時に果たすので、電子部品の表面を撮像すると同時に、電子部品の最外形も撮像でき、電子部品の表面を検査するとともに、電子部品の最外形も同時に検査することができる。また、上記照明部により電子部品の縁を暗い背景の元で光らせることができるため、電子部品の最外形をより正確に検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる外観検査装置における上下面撮像ブロックの断面図である。
【図２】本発明の外観検査装置で検査するチップ部品の平面図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる外観検査装置の平面図である。
【図４】図３の外観検査装置の無振動部の断面図である。
【図５】図３の外観検査装置におけるガイドの一例の平面図である。
【図６】図３の外観検査装置におけるガイドの他の例の平面図である。
【図７】図３の外観検査装置におけるガイドのさらに他の例の平面図である。
【図８】図３の外観検査装置におけるセンサの一例の断面図である。
【図９】図３の外観検査装置におけるセンサの他の例の断面図である。
【図１０】図３の外観検査装置におけるセンサのさらに他の例の断面図である。
【図１１】図３の外観検査装置における側面撮像ブロックの断面図である。
【図１２】図３の外観検査装置におけるチップ部品の撮像画像に関する説明図である。
【図１３】本発明の外観検査装置における端面撮像ブロックの断面図である。
【図１４】図３の外観検査装置における選別ブロックの平面図である。
【図１５】図３の外観検査装置におけるゴミ除去部の断面図である。
【図１６】従来の外観検査装置におけるチップ部品の撮像画像に関する説明図である。
【図１７】図３の外観検査装置における照明部の照明方向の好ましいカメラの視野角から外れる範囲について説明する説明図である。
【図１８】図３の外観検査装置における照明部において１つの光源を用いる一例を示す側面図である。
【符号の説明】
１ フィーダー
２ 透明円板（搬送台、搬送部）
３ 無振動部
４ ガイド
６ 上下面撮像ブロック（撮像部）
７ 側面撮像ブロック（撮像部）
８ 選別要排出ノズル
９ 選別ボックス
１０ ゴミ除去ノズル（ゴミ除去部）
１７ａ カメラ
１７ｂ カメラ
１８ａ 照明部
１８ｂ 照明部
Claims (6)
- 電子部品を供給する供給部と、
供給部からの上記電子部品を搬送する搬送部と、
搬送されている電子部品の撮像を行う撮像部と、
上記撮像部で撮像された画像データから判定した電子部品の良否に基づいて、電子部品を選別する選別機構とを備えている外観検査装置であって、
上記撮像部は、搬送されてきた各電子部品を挟んで光軸が互いに対向している二つのカメラ、各カメラの視野に照明光が入らない位置に設置されて上記電子部品を照明する照明部をそれぞれのカメラに対して備えていることを特徴とする外観検査装置。 - 上記各照明部には、同期して発光させる駆動部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の外観検査装置。
- 搬送部は、電子部品の載置位置に光を透過させる光透過部を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の外観検査装置。
- 上記供給部は、電子部品を供給する振動フィーダーと、振動部フィーダーと搬送台との間に振動フィーダーから空間的に独立している無振動部とを有していることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の外観検査装置。
- 上記選別機構が、電子部品に圧縮空気を吹き付けて、電子部品を所望の位置へ移動させる選別部を備えていることを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載の外観検査装置。
- カメラで撮像した電子部品の画像データに基づいて検査を行う電子部品の外観検査方法であって、
電子部品を挟んで互いに対向する位置から照明光をそれぞれ照射し、
電子部品の照明された２面を、同時に、かつ上記照明光の照射方向からはずれた視野角を有するカメラにてそれぞれ撮像することを特徴とする外観検査方法。
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