| 【発明の名称】 |
電子部品検査装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】西向 一詞
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| 【要約】 |
【課題】垂直方向からの撮像では搭載部品の影になってしまう部分についても撮像することができる電子部品検査装置の提供。
【解決手段】電子部品Ａを撮像手段１９で撮像し該撮像データに基づいて電子部品Ａを検査する際に、撮像手段１９で電子部品Ａに対し斜め方向から撮像し該撮像データに基づいて電子部品Ａを検査する。しかも、回転手段１７を用いて載置手段１８を回転させることで、該載置手段１８に載置された電子部品Ａを撮像手段１９に対し回転させることになり、よって、複数の異なる斜め方向から撮像手段１９により電子部品Ａを撮像することが可能となる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 電子部品を載置させる載置手段と、該載置手段に載置された前記電子部品を撮像する撮像手段とを具備する電子部品検査装置において、前記撮像手段は、前記載置手段に載置された前記電子部品に対し斜め方向から撮像可能に配置されており、前記載置手段を回転可能に支持する回転手段を具備することを特徴とする電子部品検査装置。
【請求項２】 前記撮像手段で前記電子部品を垂直方向から撮像可能に前記載置手段を傾動させる傾動手段を具備することを特徴とする請求項１記載の電子部品検査装置。
【請求項３】 前記載置手段を昇降させる昇降手段を具備することを特徴とする請求項１または２記載の電子部品検査装置。
【請求項４】 前記撮像手段を旋回させる旋回手段と、該旋回手段で旋回させられることによる前記撮像手段の撮像方向の移動方向に沿って前記載置手段を移動可能に支持する移動手段とを具備し、前記旋回手段による前記撮像手段の旋回範囲および前記移動手段による前記載置手段の移動範囲は、前記撮像手段で前記載置手段に載置された前記電子部品を垂直方向から撮像可能な位置を含むことを特徴とする請求項１記載の電子部品検査装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品の外観を検査する電子部品検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩ等の搭載部品を基板に搭載した電子部品を垂直方向からカメラで撮像しこの撮像データに基づいて電子部品の外観から判別できる不具合（はんだ量過少、形状不良、搭載部品の不足、搭載部品の間違いおよび搭載部品の取り付け間違い等）を検査する電子部品検査装置が従来から用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の主な電子部品検査装置においては、電子部品に対するカメラの撮像方向が垂直方向に限られているため、例えば内側に曲がったリード等、カメラの撮像方向に対し搭載部品の影になってしまう部分については検査ができないという問題があった。また、他に、カメラの撮像方向に対し直交する方向に電子部品をスライド可能にした電子部品検査装置もあるが、このような装置であっても、同様に、搭載部品の影になってしまう部分については検査ができないという問題があった。本発明は、上記に鑑みてなされたもので、垂直方向からの撮像では搭載部品の影になってしまう部分についても撮像することができる電子部品検査装置の提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明の請求項１記載の電子部品検査装置は、電子部品を載置させる載置手段と、該載置手段に載置された前記電子部品を撮像する撮像手段とを具備するものであって、前記撮像手段は、前記載置手段に載置された前記電子部品に対し斜め方向から撮像可能に配置されており、前記載置手段を回転可能に支持する回転手段を具備することを特徴としている。これにより、撮像手段が、載置手段に載置された電子部品に対し斜め方向から撮像することで、電子部品を撮像手段で垂直方向から撮像した場合に搭載部品の影になってしまう部分についても、撮像することができる。しかも、回転手段を用いて載置手段を回転させることで、該載置手段に載置された電子部品を撮像手段に対し回転させることになり、よって、複数の異なる斜め方向から撮像手段により電子部品を撮像することが可能となるため、電子部品に対する撮像手段の撮像方向が一の斜め方向であった場合に搭載部品の影になってしまう部分についても、電子部品に対する撮像手段の撮像方向を他の斜め方向として撮像することができる。
【０００５】本発明の請求項２記載の電子部品検査装置は、請求項１記載のものに関し、前記撮像手段で前記電子部品を垂直方向から撮像可能に前記載置手段を傾動させる傾動手段を具備することを特徴としている。これにより、傾動手段が載置手段を傾動させると、撮像手段で電子部品を垂直方向から撮像可能となるため、電子部品に対する撮像手段の撮像方向が斜めに限られず、垂直方向からも撮像することができる。
【０００６】本発明の請求項３記載の電子部品検査装置は、請求項１または２記載のものに関し、前記載置手段を昇降させる昇降手段を具備することを特徴としている。これにより、載置手段を昇降手段で昇降させることで、載置手段が搬送ラインの一部に組み込まれている場合においても、他のライン構成部材に干渉することなく、載置手段を回転させたり、あるいは傾動させたりすることができる。
【０００７】本発明の請求項４記載の電子部品検査装置は、請求項１記載のものに関し、前記撮像手段を旋回させる旋回手段と、該旋回手段で旋回させられることによる前記撮像手段の撮像方向の移動方向に沿って前記載置手段を移動可能に支持する移動手段とを具備し、前記旋回手段による前記撮像手段の旋回範囲および前記移動手段による前記載置手段の移動範囲は、前記撮像手段で前記載置手段に載置された前記電子部品を垂直方向から撮像可能な位置を含むことを特徴としている。これにより、旋回手段による撮像手段の旋回位置および移動手段による載置手段の移動位置を、撮像手段で載置手段に載置された電子部品を垂直方向から撮像可能な位置にすると、電子部品に対する撮像手段の撮像方向が斜めに限られず、垂直方向からも撮像することができる。しかも、旋回手段による撮像手段の旋回位置および移動手段による載置手段の移動位置を変えることにより、撮像手段で電子部品を多くの角度方向から撮像することができることになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態の電子部品検査装置を図１および図２を参照して以下に説明する。第１の実施の形態の電子部品検査装置１１は、床面に設置されるフレーム１２と、該フレーム１２に取り付けられた昇降部（昇降手段）１３と、該昇降部１３によりフレーム１２に対し上下に昇降可能に搭載された下部台部１４と、該下部台部１４に取り付けられた傾動部（傾動手段）１５と、該傾動部１５により下部台部１４に対し水平軸線を中心に傾動可能に設けられた上部台部１６と、該上部台部１６に取り付けられた回転部（回転手段）１７と、該回転部１７により上部台部１６に対し回転可能に設けられた載置部（載置手段）１８と、フレーム１２に対し位置が固定された状態でフレーム１２とは別に上方に配置されたカメラ（撮像手段）１９とを有している。
【０００９】昇降部１３は、上下に軸線を配置してフレーム１２に取り付けられたガイドブッシュ２１と、該ガイドブッシュ２１に一側が摺動自在に嵌合されて上下方向にのみ移動するガイドシャフト２２とを有する一対のガイド体２３，２３と、フレーム１２に取り付けられたシリンダ本体２４と、該シリンダ本体２４に対し上下に移動するよう駆動されるピストン２５とを有する上下動シリンダ２６と、該上下動シリンダ２６を駆動する図示せぬ駆動源とを有している。
【００１０】そして、ガイド体２３のガイドシャフト２２の上端部と上下動シリンダ２６のピストン２５の上端部とに下部台部１４が水平配置された状態で固定されており、これにより、図示せぬ制御部の指令で駆動源が上下動シリンダ２６を、ピストン２５がシリンダ本体２４に対し突出する方向に駆動すると、該ピストン２５の移動（上昇）で下部台部１４がガイド体２３で案内されながら、水平状態を維持したまま上方に移動する。一方、図示せぬ制御部の指令で駆動源が上下動シリンダ２６を、ピストン２５がシリンダ本体２４に対し引込む方向に駆動すると、該ピストン２５の移動（下降）で下部台部１４がガイド体２３で案内されながら、水平状態を維持したまま下方に移動する。
【００１１】傾動部１５は、下部台部１４の下面に取り付けられる取付部材２８と、該取付部材２８に一端のシリンダ本体２９が回転自在に支持されるとともにほぼ水平方向に配置された傾動シリンダ３０と、該傾動シリンダ３０を駆動する図示せぬ駆動源と、傾動シリンダ３０のピストン３１に一端側が回転自在に支持されるとともに上方に延出する傾動部材３２と、該傾動部材３２の上端部が固定されるとともに、下部台部１４の上部に回転自在に支持された傾動軸３３とを有しており、該傾動軸３３に一対の取付部材３４を介して上部台部１６が固定されている。これにより、傾動部１５は、図示せぬ制御部の指令で駆動源が傾動シリンダ３０を、ピストン３１がシリンダ本体２９に対し突出する方向に駆動すると、傾動部材３２、傾動軸３３および取付部材３４を介して上部台部１６を水平状態とする一方、図示せぬ制御部の指令で駆動源が傾動シリンダ３０を、ピストン３１がシリンダ本体２９に対し引込む方向に駆動すると、傾動部材３２、傾動軸３３および取付部材３４を介して上部台部１６を水平に対し傾斜する傾斜状態とする。
【００１２】回転部１７は、上部台部１６に取り付けられたサーボモータ等の回転モータ３６と、該回転モータ３６の回転軸に固定されたプーリ３７と、該プーリ３７に対し並列に配置された状態で上部台部１６に回転自在に支持されたプーリ３８と、これらプーリ３７，３８に掛けられた駆動ベルト３９と、プーリ３８の回転量を検出する回転量検出装置４０とを有しており、プーリ３８に載置部１８が上部台部１６と常に平行をなすように固定されている。これにより、回転部１７は、図示せぬ制御部の指令で回転モータ３６が駆動されると、プーリ３７、駆動ベルト３９およびプーリ３８を介して載置部１８を回転させる。
【００１３】載置部１８は、その上側に、ＬＳＩ等の搭載部品を基板に搭載した略平板状の電子部品Ａを平行をなした状態で載置させることになり、このように載置させた状態では該電子部品Ａを位置決めした状態で一体的に保持する。なお、図示は略すが、載置部１８は搬送ラインの一部に組み込まれている。
【００１４】カメラ１９は、傾動部１５で水平状態に維持された載置部１８上の電子部品Ａに対し、その垂直上方より側方に所定距離ずれた位置に前記電子部品Ａの方向を撮像方向に向けて設けられている。すなわち、カメラ１９は、傾動部１５で水平配置された載置部１８に載置されることにより水平配置された電子部品Ａに対し、該電子部品Ａを垂直に対し傾斜した斜め上方向から撮像可能に配置されている（図１に実線で示す電子部品Ａの状態参照）。なお、電子部品Ａに対する垂直方向とは、電子部品Ａの平板状の基板に対する垂直方向のことである。
【００１５】ここで、上記した傾動部１５が、上部台部１６を水平に対し傾動させた傾動状態では、これと平行をなす電子部品Ａを、カメラ１９が垂直方向から撮像可能な位置関係となる（図１に二点鎖線で示す電子部品Ａの状態参照）。また、上記昇降部１３は、下部台部１４を昇降させると、下部台部１４に搭載された傾動部１５、上部台部１６、回転部１７および載置部１８を全体として昇降させることになる。
【００１６】次に、以上のような構成の電子部品検査装置を用いた電子部品検査方法について説明する。まず、昇降部１３が下部台部１４を上限位置に位置させ傾動部１５が上部台部１６を水平状態に配置させた状態とし、かつ回転部１７が載置部１８を所定の初期回転位置（０度位置）に位置させた初期状態で、搬送ラインの上流側から搬送されてきた電子部品Ａを載置部１８が載置させることになる。
【００１７】次に、制御部は、昇降部１３で下部台部１４を下限位置に位置させる。次いで、制御部は、回転部１７により載置部１８を所定の第１回転位置（例えば１３５度位置）まで回転させることにより、電子部品Ａを同じ角度水平回転させる。そして、この状態で、カメラ１９により電子部品Ａを撮像させると、該カメラ１９は、電子部品Ａに対し一の斜め方向から撮像を行うことになり、制御部は、該撮像データを解析して、この電子部品Ａが外観から判別できる不具合（はんだ量過少、形状不良、搭載部品の不足、搭載部品の間違いおよび搭載部品の取り付け間違い等）を有するか否か判定する。そして、不具合があった場合は、図示せぬアラーム装置でアラームを発生させる。
【００１８】他方、この時点で不具合が検出されなければ、制御部は、回転部１７で載置部１８を所定の第２回転位置（例えば上記第１回転位置に対し１８０度逆転した−４５度位置）まで回転させることにより、電子部品Ａを同じ角度水平回転させる。そして、この状態で、カメラ１９により電子部品Ａを撮像させると、該カメラ１９は、電子部品Ａに対し他の斜め方向から撮像を行うことになり、制御部は、該撮像データを解析して、この電子部品Ａが外観から判別できる上記不具合を有するか否か判定する。そして、不具合があった場合は、図示せぬアラーム装置でアラームを発生させる。
【００１９】他方、この時点でも不具合が検出されなければ、回転部１７で載置部１８を所定の初期回転位置（０度位置）に戻し、傾動部１５で載置部１８を水平に対し傾動した傾動状態とする。すると、載置部１８に載置された電子部品Ａも傾き、該電子部品Ａに対しカメラ１９が垂直方向から撮像可能な状態となる。そして、この状態で、カメラ１９により電子部品Ａを撮像させると、該カメラ１９は、電子部品Ａに対し垂直方向から撮像を行うことになり、制御部は、該撮像データを解析して、この電子部品Ａが外観から判別できる上記不具合を有するか否か判定する。そして、不具合があった場合は、図示せぬアラーム装置でアラームを発生させる。
【００２０】他方、この時点でも不具合が検出されなければ、制御部は、傾動部１５で載置部１８を水平状態に戻した後、昇降部１３で下部台部１４を上限位置に位置させて初期状態に戻し、この状態で、搬送ラインの下流側に電子部品Ａを載置部１８が送り出すことになる。また、必要に応じて、この電子部品Ａに対する判定に使用したデータをレポートとして出力させる。
【００２１】以上に述べた第１の実施の形態によれば、カメラ１９が、載置部１８に載置された電子部品Ａに対し斜め方向から撮像し該撮像データに基づいて電子部品Ａを検査することになるため、電子部品Ａをカメラで垂直方向から撮像した場合に搭載部品の影になってしまう部分についても、撮像することができる。
【００２２】また、回転部１７が載置部１８を回転させることで、該載置部１８に載置された電子部品Ａをカメラ１９に対し回転させることになり、よって、複数の異なる斜め方向からカメラ１９により電子部品Ａを撮像しこれらの撮像データに基づいて電子部品Ａを検査することになるため、電子部品Ａに対するカメラ１９の撮像方向が一の斜め方向であった場合に搭載部品の影になってしまう部分についても、電子部品Ａに対するカメラ１９の撮像方向を他の斜め方向として撮像することができる。
【００２３】さらに、傾動部１５が載置部１８を傾動させると、カメラ１９で電子部品Ａを垂直方向から撮像し該撮像データに基づいて電子部品Ａを検査するため、電子部品Ａに対するカメラ１９の撮像方向が斜めに限られず、垂直方向からも撮像することができる。
【００２４】さらに、載置部１８を昇降部１３で昇降させることで、載置部１８が搬送ラインの一部に組み込まれている場合においても、他のライン構成部材に干渉することなく、載置部１８を回転させたり、傾動させたりすることができる。
【００２５】なお、以上においては、カメラ１９で斜め方向から電子部品Ａを撮像する位置を、第１回転位置および第２回転位置の２カ所としたが、電子部品Ａの形状に応じて１カ所としたり、３カ所以上としたりすることも勿論可能である。また、上記を例えばオフライン用の電子部品検査装置として用いる場合、昇降部１３を設けなくてもよく、さらには傾動部１５を設けなくてもよい。この場合、回転部１７は載置部１８を回転可能に支持していればその駆動は手動で行ってもよい。
【００２６】本発明の第２の実施の形態の電子部品検査装置を図３を参照して以下に説明する。第２の実施の形態の電子部品検査装置４１は、床面に設置されるフレーム４２と、該フレーム４２の上部に撮像方向を水平方向に沿わせて取り付けられたカメラ（撮像手段）４３と、該カメラ４３の撮像方向前方に配置されたカメラミラー（撮像手段）４４と、該カメラミラー４４をカメラ４３の撮像方向に直交する一の水平軸回りに旋回させる旋回部４５とを有している。これにより、カメラ４３およびカメラミラー４４による撮像方向が、前記一の水平軸回りに、所定範囲で移動可能となっている（この撮像方向の移動範囲を図３においてθで示す）。
【００２７】また、フレーム４２には横移動部（移動手段）４７が取り付けられており、該横移動部４７には回転部（回転手段）４８を介して搬送部（載置手段）４９が搭載されている。搬送部４９は、前工程の搬送部４９ａおよび後工程の搬送部４９ｂとの電子部品Ａの受け渡しのため、水平一方向（図３に示すＸ方向）に電子部品Ａを搬送させる。なお、この方向は、上記カメラミラー４４の旋回軸の延在方向と一致している。回転部４８は搬送部４９を鉛直軸回りに回転させる。
【００２８】横移動部４７は、前工程の搬送部４９ａ、搬送部４９および後工程の搬送部４９ｂによる搬送方向に対し直交する水平一方向（図３に示すＹ方向）に搬送部４９を横移動（往復移動）させるもので、この横移動方向は、旋回部４５で旋回させられることによるカメラミラー４４およびカメラ４３の撮像方向の移動方向に沿っている。
【００２９】ここで、横移動部４７が搬送部４９を横移動方向における一端側の所定位置に位置させる（図３に実線で示す電子部品Ａおよび搬送部４９の状態）と、該搬送部４９の搬送方向における前後が前工程の搬送部４９ａおよび後工程の搬送部４９ｂに接続させられることになる。
【００３０】また、旋回部４５によりカメラミラー４４およびカメラ４３の撮像方向が鉛直下方に向いたとき、横移動部４７が搬送部４９を前記所定位置より若干他端側の所定位置まで横移動させカメラミラー４４の鉛直下方に位置させる（図３に一点鎖線で示す電子部品Ａおよび搬送部４９の状態）と、カメラミラー４４およびカメラ４３で搬送部４９に載置された電子部品Ａを垂直方向から撮像可能となる。そして、この状態でカメラミラー４４およびカメラ４３で搬送部４９に載置された電子部品Ａを垂直方向から撮像する。
【００３１】さらに、横移動部４７が搬送部４９を前記一端側に対し反対の他端側の所定位置まで移動させ（図３に二点鎖線で示す電子部品Ａおよび搬送部４９の状態）、旋回部４５によりカメラミラー４４およびカメラ４３の撮像方向をこの搬送部４９の方向に向けると、カメラミラー４４およびカメラ４３は、搬送部４９に載置された電子部品Ａに対し斜め方向から撮像可能に配置されることになる。
【００３２】そして、この状態でカメラミラー４４およびカメラ４３で搬送部４９に載置された電子部品Ａを斜め方向から撮像する。このとき、回転部４８で搬送部４９を鉛直軸回りに回転させて複数の異なる回転角度位置で斜め方向から撮像を行う。
【００３３】以上に述べた第２の実施の形態によれば、カメラミラー４４およびカメラ４３が、搬送部４９に載置された電子部品Ａに対し斜め方向から撮像し該撮像データに基づいて電子部品Ａを検査することになるため、電子部品Ａを垂直方向から撮像した場合に搭載部品の影になってしまう部分についても、撮像することができる。
【００３４】また、回転部４８が搬送部４９を回転させることで、該搬送部４９に載置された電子部品Ａをカメラミラー４４およびカメラ４３に対し回転させることになり、よって、複数の異なる斜め方向からカメラミラー４４およびカメラ４３により電子部品Ａを撮像しこれらの撮像データに基づいて電子部品Ａを検査することになるため、電子部品Ａに対するカメラミラー４４およびカメラ４３の撮像方向が一の斜め方向であった場合に搭載部品の影になってしまう部分についても、電子部品Ａに対するカメラミラー４４およびカメラ４３の撮像方向を他の斜め方向として撮像することができる。
【００３５】さらに、旋回部４５によるカメラミラー４４の旋回位置および横移動部４７による搬送部４９の横移動位置を、カメラミラー４４およびカメラ４３で搬送部４９に載置された電子部品Ａを垂直方向から撮像可能な位置にすると、電子部品Ａに対する撮像方向が斜めに限られず、垂直方向からも撮像することができる。しかも、搬送部４９を傾動させる必要がない。
【００３６】加えて、旋回部４５によるカメラミラー４４の旋回位置および横移動部４７による搬送部４９の横移動位置を変えることにより、カメラミラー４４およびカメラ４３で電子部品Ａを多くの角度方向から撮像することができることになる。さらに、搬送部４９を横移動させてから回転させることができるので、回転時に搬送部４９が前工程の搬送部４９ａおよび後工程の搬送部４９ｂに干渉することがなく、よって搬送部４９を昇降させる必要がなくなる。なお、上記を例えばオフライン用の電子部品検査装置として用いる場合、横移動部４７は電子部品Ａを載置させる載置部を横移動可能に支持し、回転部４８はこの載置部を回転可能に支持していれば、これら横移動部４７および回転部４８の駆動を手動で行うようにしてもよい。
【００３７】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の請求項１記載の電子部品検査装置によれば、撮像手段が、載置手段に載置された電子部品に対し斜め方向から撮像することで、電子部品を撮像手段で垂直方向から撮像した場合に搭載部品の影になってしまう部分についても、撮像することができる。しかも、回転手段を用いて載置手段を回転させることで、該載置手段に載置された電子部品を撮像手段に対し回転させることになり、よって、複数の異なる斜め方向から撮像手段により電子部品を撮像することが可能となるため、電子部品に対する撮像手段の撮像方向が一の斜め方向であった場合に搭載部品の影になってしまう部分についても、電子部品に対する撮像手段の撮像方向を他の斜め方向として撮像することができる。
【００３８】本発明の請求項２記載の電子部品検査装置によれば、傾動手段が載置手段を傾動させると、撮像手段で電子部品を垂直方向から撮像可能となるため、電子部品に対する撮像手段の撮像方向が斜めに限られず、垂直方向からも撮像することができる。
【００３９】本発明の請求項３記載の電子部品検査装置によれば、載置手段を昇降手段で昇降させることで、載置手段が搬送ラインの一部に組み込まれている場合においても、他のライン構成部材に干渉することなく、載置手段を回転させたり、あるいは傾動させたりすることができる。
【００４０】本発明の請求項４記載の電子部品検査装置によれば、旋回手段による撮像手段の旋回位置および移動手段による載置手段の移動位置を、撮像手段で載置手段に載置された電子部品を垂直方向から撮像可能な位置にすると、電子部品に対する撮像手段の撮像方向が斜めに限られず、垂直方向からも撮像することができる。しかも、載置手段を傾動させる必要がない。加えて、旋回手段による撮像手段の旋回位置および移動手段による載置手段の移動位置を変えることにより、撮像手段で電子部品を多くの角度方向から撮像することができることになる。さらに、載置手段を移動させてから回転させれば、他のライン構成部材に干渉することなく、載置手段を回転させることができる。しかも、載置手段を昇降させる必要がない。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９３１６４１５８
【氏名又は名称】小松電子株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年９月１６日（１９９９．９．１６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６４９０８
【弁理士】
【氏名又は名称】志賀 正武 （外７名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１４１４２１（Ｐ２００１−１４１４２１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月２５日（２００１．５．２５） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２６２６３８ |
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