外観検査装置
【課題】検査用ステージの復路において検査しない時間を省略して検査の効率化を図り、短時間に多くの検査対象物を検査できるようにした外観検査装置を提供する。
【解決手段】プリント基板９を積層するスタッカ１０と、このスタッカ１０から一枚ずつプリント基板９を取り出すピックアップ機構２と、このピックアップ機構２によって吸着して取り出されたプリント基板９を載置する検査用ステージ４と、この検査用ステージ４に載置されたプリント基板９を検査する外観検査部７とを備えてなる外観検査装置１００において、検査用ステージ４０、４１を複数備え、これら複数の検査用ステージ４０、４１を上下方向にローテーションさせることによって順次外観検査部７にプリント基板９を通過させ、検査結果に応じて回収用スタッカ８３０に回収させるようにする。
【解決手段】プリント基板９を積層するスタッカ１０と、このスタッカ１０から一枚ずつプリント基板９を取り出すピックアップ機構２と、このピックアップ機構２によって吸着して取り出されたプリント基板９を載置する検査用ステージ４と、この検査用ステージ４に載置されたプリント基板９を検査する外観検査部７とを備えてなる外観検査装置１００において、検査用ステージ４０、４１を複数備え、これら複数の検査用ステージ４０、４１を上下方向にローテーションさせることによって順次外観検査部７にプリント基板９を通過させ、検査結果に応じて回収用スタッカ８３０に回収させるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象物を検査する外観検査装置に関し、より詳しくは、複数の検査対象物を効率よく検査する外観検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
検査対象物に形成されたパッドやレジスト、シルクなどは、外観検査装置によって検査される。このような外観検査装置のうち複数枚のプリント基板を連続して検査できるようにした装置として、例えば、下記の特許文献１に記載されるような装置が知られている。
【０００３】
この特許文献１に記載される外観検査装置は、検査対象となるプリント基板を所定枚数積層するスタッカと、このスタッカに積層されたプリント基板を持ち上げるリフターと、このリフターによって持ち上げられたプリント基板を吸着して検査用レール上に移動させる機構と、この検査用レール上に載置されたプリント基板を検査する外観検査部と、この外観検査部による検査によって良否の判定されたプリント基板を回収する回収部を備えるようにしたものである。
【特許文献１】特開２００３−１６５６１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような外観検査装置を用いてプリント基板を検査する場合、一般に、次のような工程によって処理が行われる。まず、複数のプリント基板を検査する場合、作業者が複数のプリント基板を検査装置のスタッカに収納し、検査用のスタートスイッチを押下する。すると、このスタッカに積層されたプリント基板が、リフターによって持ち上げられ、その最上部分から順に一枚ずつ吸着機構によって取り出される。この取り出されたプリント基板は、そのスタッカの近くで待機していた検査用ステージに載せられ、外観検査部まで運ばれて検査が行われる。そして、その良否に基づき、その下流側に設けられた選別回収部によって回収される。そして、このような選別回収を行った後、次のプリント基板を検査すべく、同一経路を通って検査用ステージをスタッカ近くの待機位置まで戻し、以下同様の処理を行っていく。
【０００５】
ところで、このような外観検査装置を用いて検査対象物を検査する場合、作業の効率化や、処理時間の短縮化などを図る必要がある。しかしながら、上述のような工程や機構を用いて検査を行う場合、検査用ステージを往復させたのでは、復路においては何も検査が行われないため、処理時間の無駄が生じてしまう。
【０００６】
また、このように連続して検査をする際、検査対象物がずれた状態で載すると、正規の基準画像と比較処理をするための画像の位置合わせ処理に時間がかかってしまうといった不具合も生じる。
【０００７】
さらには、このように連続して検査をするために、複数の検査対象物をスタッカに収納する場合、プリント基板の表面に傷を付けず、しかも、効率よくスタッカ内にプリント基板を収納する必要がある。これは、検査対象物を回収する側のスタッカについても同様であり、検査の終えた検査対象物を回収する場合においては、表面に傷を付けず、しかも、効率よく検査対象物を回収できるようにしなければならない。
【０００８】
そこで、本発明は、第一に、検査用ステージの復路における検査の無処理時間を少なくして検査時間の短縮化を図ることのできる外観検査装置を提供することを目的とする。
【０００９】
また、第二に、検査対象物を連続して検査する際、あらかじめ位置決めされた状態で検査対象物を検査用ステージに載置できるようにすることによって、画像の位置合わせ処理にかかる時間を短縮化できるようにした外観検査装置を提供することを目的とする。
【００１０】
また、第三に、連続検査のために検査対象物をまとめてスタッカ内に収納する際、もしくは、回収用スタッカから取り出す際、検査対象物に傷や破損を生じさせることなく、かつ、効率よく検査対象物を収納し、もしくは、取り出すことのできる外観検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、第一の目的を達成するために、プリント基板などの検査対象物を積層するスタッカと、当該スタッカから一枚ずつ検査対象物を取り出すピックアップ機構と、当該取り出された検査対象物を載置する検査用ステージと、当該検査用ステージに載置された検査対象物を検査する外観検査部とを備えてなる外観検査装置において、前記検査用ステージを複数備え、当該複数の検査用ステージをローテーションさせることによって順次外観検査部に検査対象物を通過させ、検査結果に応じて回収用スタッカに回収させるようにしたものである。
【００１２】
このような構成を用いれば、第一の検査用ステージの復路においても、他の第二の検査用ステージを用いて検査対象物を検査することができるので、処理時間の短縮化を図ることができるようになる。
【００１３】
また、別の発明では、検査用ステージの上流側に位置決め機構を設け、当該位置決め機構によって検査対象物を位置決めした後、その検査対象物を検査用ステージに載置できるようにする。
【００１４】
検査対象物を検査する場合、検査対象物を正確に位置決めしておかなければ画像の位置合わせの処理に時間がかかってしまうが、本発明のように、検査用ステージに載置する前に物理的に位置決めしておけば、このような画像の位置合わせ処理にかかる時間を短縮化することができるようになる。
【００１５】
さらに、このような位置決めステージを複数のブロック体で構成し、このブロック体の隙間に設けられた突出片を移動させることによって、検査対象物をブロック体の端部に設けられた側壁に片寄せして位置決めする。
【００１６】
このように構成すれば、検査対象物の端部を押し付けて位置決めするので、正確かつ確実に検査対象物を位置決めすることができるようになる。
【００１７】
加えて、検査対象物を積層するための機構を、検査対象物を載置するためのベース部材と、当該ベース部材を昇降させるリフターとを備え、ベース部材を最下部に位置させた状態でスタッカを前方にスライドさせるようにする。
【００１８】
従来、検査対象物をスタッカに積層する場合、装置内に固定されたスタッカに検査対象物を積層していく方法や、スタッカ全体を前方へ引き出して上から検査対象物を積層していく方法などが採用されていたが、前者のように、装置内に固定されたスタッカに積層していく方法では、無理な姿勢で検査対象物を積層させていかなければならず、しかも、検査対象物を上から落とし込まなければならないことから、傷や破損を生じさせる可能性があった。また、後者のように、スタッカ全体を前方にスライドさせる方法では、スタッカを昇降させるためのリフターも一緒に引き出さなければならず、スライドレールに負担をかけてしまっていた。これに対して、本発明では、リフターによってベース部材が最下部に下げられた状態でスタッカのみを前方へ引き出せるようにしたので、リフターも一緒に引き出す必要がなくなり、スライドレールへの負担を軽減することができる。しかも、楽な姿勢で検査対象物を積層することができることから、作業の効率化を図ることができる。
【００１９】
また、検査用ステージの移動方向上に、検査対象物の表面をクリーニングするクリーニング機構を設けるとともに、当該検査用ステージ上に、検査対象物との摩擦を増加させる樹脂部材を設けるようにする。
【００２０】
このようにすれば、その樹脂部材によって検査対象物が検査用ステージに強く固定されるので、検査対象物のゴミや埃などを取り除く際に検査対象物がずれることを防止できる。また、これにより、位置ずれに基づく画像の位置合わせ処理の時間も短縮化できるようになる。
【００２１】
また、このように検査された検査対象物を回収する際、検査対象物を常に回収用スタッカの最上部に位置させながらベース部材を順次下降させるようにする。
【００２２】
上記特許文献１に記載される装置では、検査された検査対象物を回収する際、スタッカに検査対象物を上から落とし込むようにしているが、このような構成であると、落下の際に検査対象物に傷や破損を生じさせてしまう可能性がある。これに対して、本発明では、スタッカの上部にベース部材を位置させた状態で順次ベース部材を下降させるようにしたので、検査対象物を落下させるようなことがなく、検査対象物に傷や破損などを生じさせることがなくなる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明では、プリント基板などの検査対象物を積層するスタッカと、当該スタッカから一枚ずつ検査対象物を取り出すピックアップ機構と、当該取り出された検査対象物を載置する検査用ステージと、当該検査用ステージに載置された検査対象物を検査する外観検査部とを備えてなる外観検査装置において、前記検査用ステージを複数備え、当該複数の検査用ステージをローテーションさせることによって順次外観検査部に検査対象物を通過させ、検査結果に応じて回収用スタッカに回収させるようにしたので、第一の検査用ステージの復路においても、他の第二の検査用ステージを検査することができるので、処理時間の短縮化を図ることができるようになる。
【００２４】
また、検査用ステージの上流側に位置決め機構を設け、当該位置決め機構によって検査対象物を位置決めした後、その検査対象物を検査用ステージに載置するようにしたので、画像の位置合わせ処理にかかる時間を短縮化することができるようになる。
【００２５】
さらに、このような位置決めステージを複数のブロック体で構成し、このブロック体の隙間に設けられた突出片を移動させることによって、検査対象物をブロック体の端部に設けられた側壁に片寄せするようにしたので、正確かつ確実に検査対象物を位置決めすることができるようになる。
【００２６】
加えて、検査対象物を積層するための機構を、検査対象物を載置するためのベース部材と、このベース部材をスタッカ内で昇降させるリフターとを備えるように構成し、ベース部材を最下部に位置させた状態でスタッカを前方へスライドさせるようにしたので、従来のようにリフターも一緒に引き出す必要がなくなり、スライドレールへの負担を軽減することができる。しかも、楽な姿勢で検査対象物を積層することができることから、作業の効率化を図ることができる。
【００２７】
また、検査用ステージの移動方向上に、検査対象物の表面をクリーニングするクリーニング機構を設けるとともに、当該検査用ステージ上に、検査対象物との摩擦を増加させる樹脂部材を設けるようにしたので、検査対象物のゴミや埃などを取り除く際に検査対象物がずれてしまうことを防止することができ、位置ずれに基づく画像の位置合わせ処理などの時間を短縮化することができるようになる。
【００２８】
また、このように検査された検査対象物を回収する際、検査対象物を常に回収用スタッカの最上部に位置させながらベース部材を順次下降させるようにしたので、検査対象物を落下させることがなくなり、検査対象物への傷や破損などを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３０】
まず、本実施の形態における外観検査装置１００の概要について説明する。この外観検査装置１００は、プリント基板９に形成された配線パターンやパッド、レジスト、シルクなどの形成状態を検査するもので、図１に示すように、検査対象となる複数枚のプリント基板９を積層する積層機構１と、この積層されたプリント基板９を上から一枚ずつ取り出すピックアップ機構２と、このピックアップ機構２によって取り出されたプリント基板９を位置決めステージ３０上で位置決めする位置決め機構３と、この位置決めステージ３０で位置決めされたプリント基板９を載置する検査用ステージ４（４０、４１）と、この検査用ステージ４をローテーションさせるローテーション機構５と、プリント基板９の表面をクリーニングするクリーニング機構６よ、プリント基板９の外観を検査する外観検査部７と、外観の検査結果に基づいてプリント基板９を選別回収する選別回収機構８とを備えている。以下、本実施の形態における外観検査装置１００の詳細について説明する。
【００３１】
まず、積層機構１は、図２や図３に示すように、検査対象となるプリント基板９を積み重ねた状態で収納するもので、そのプリント基板９を収納するスタッカ１０と、このスタッカ１０を入口の作業者側へスライドさせるスライド機構１１と、スタッカ１０内におけるベース部材１０ｄを底板１０ａから独立して昇降させるリフター１２とを備えている。
【００３２】
このスタッカ１０は、底板１０ａと側壁１０ｂと奥壁１０ｃを有しており、この底板１０ａの上部にベース部材１０ｄを分離可能に設けている。そして、このスタッカ１０をスライド機構１１を介して前面に引き出し、その解放された前面部分からプリント基板９をベース部材１０ｄ上に載置できるようにしている。この底板１０ａと奥壁１０ｃには、後述するフォーク１２ｂを通すためのスリット１００ｃが設けられている。
【００３３】
スライド機構１１は、スライドレール１１ｂと、このスライドレール１１ｂを介して取り付けられる載置部材１１ａを設けている。この載置部材１１ａ上には、スタッカ１０の底板１０ａが載置され、これによって、スタッカ１０全体を載置部材１１ａごと前方へ引き出せるようにしている。
【００３４】
また、この積層機構１におけるリフター１２は、ベース部材１０ｄを載置するフォーク１２ｂと、このフォーク１２ｂを昇降させるためのウォームシャフト機構１２ａとを備えている。このフォーク１２ｂは、奥壁１０ｃに設けられたスリット１００ｃや底板１０ａに設けられたスリット１００ｃを介してスタッカ１０内に突出するように設けられる。このフォーク１２ｂの動作について説明すると、まず、フォーク１２ｂは、初期状態でスタッカ１０の底板１０ａよりも下方に位置している。この状態では、スタッカ１０の底板１０ａはスライド機構１１を構成する載置部材１１ａ上に載置されているため、スライドレール１１ｂを介してスタッカ１０全体を前方への引き出せる状態となっている。そして、このスタッカ１０を収納した状態でフォーク１２ｂを上方へ移動させると、そのフォーク１２ｂの上昇に伴って、図３に示すように、そのフォーク１２ｂが底板１０ａのスリット１００ｃを介してスタッカ１０内に進入し、ベース部材１０ｄおよびプリント基板９を持ち上げる。これにより底板１０ａから独立してベース部材１０ｄが持ち上げられる。このベース部材１０ｄは、最上部に存在するプリント基板９がスタッカ１０上部の光センサ１０ｅを遮光するまで持ち上げられる。これによって、常にスタッカ１０の最上部にプリント基板９を位置させ、ピックアップ機構２によって一枚ずつプリント基板９を取り出せる状態としている。
【００３５】
ピックアップ機構２は、図１や図４に示すように、スタッカ１０内のプリント基板９を位置決めステージ３０まで移動させる第一の吸着部材２０と、すでに位置決めステージ３０上に位置決めされた状態で載置されているプリント基板９を検査用ステージ４まで移動させる第二の吸着部材２１とを備えてなり、これら第一の吸着部材２０と第二の吸着部材２１を連結部材２２を介して一体的に移動させる。これにより、スタッカ１０内のプリント基板９を位置決めステージ３０まで移動させ、また、位置決めステージ３０上のプリント基板９を検査用ステージ４まで移動させる。これら第一の吸着部材２０および第二の吸着部材２１は、プリント基板９が接触している部分にのみ大きな吸引力を作用させる吸着機構を設けている。
【００３６】
この吸着機構について説明すると、吸着機構は、図５および図６に示すように、吸引ポンプが接続される側（図では上側）の内側吸引口２３と外側吸引口２４との間の空間内で移動する遮蔽部材２５を備えている。この遮蔽部材２５は、上下方向に沿った貫通孔２５ａを中央に有しており、その貫通孔２５ａにピン状のガイドピン２６ａを貫通させることで上下方向へ移動される。このガイドピン２６ａは、外側吸引口２４の内側に隙間を形成するための隙間形成部材２６上に設けられるもので、遮蔽部材２５を当接させることによって外側吸引口２４との隙間を形成する。この隙間形成部材２６は、外側吸引口２４の円形開口部に跨って設けられる。そして、このガイドピン２６ａを遮蔽部材２５の貫通孔２５ａに貫通させ、さらに、この遮蔽部材２５をバネ２７によって外側吸引口２４側へ付勢する。次に、この吸着機構の作用について図６を用いて説明すると、まず、外側吸引口２４にプリント基板９が存在していない初期状態で吸引ポンプを作動させると、吸引ポンプからの吸引力によって遮蔽部材２５が内側吸引口２３側へ吸引されて内側吸引口２３を遮蔽し、これによって、遮蔽部材２５の貫通孔２５ａとガイドピン２６ａとの間に形成された僅かな隙間２８から外気を吸引するだけで、ほとんど大きな吸引力は作用しない。次に、外側吸引口２４にプリント基板９が接触した場合、今度は、外側吸引口２４が遮蔽され、空間内における空気が吸引されて圧力が低下する。そして、ある程度空間内の圧力が低下すると、今度はバネ２７の付勢力によって遮蔽部材２５が外側吸引口２４側へ押され、この際、隙間形成部材２６に遮蔽部材２５が接触することによって大きな幅の吸引流路が形成される。これにより、大きな吸引力でプリント基板９が吸引される。すなわち、この吸着機構は、プリント基板９が接触している部分にのみ大きな吸引力を作用させ、また、プリント基板９が接触していない部分やスルーホールが存在する部分にはほとんど吸引力を作用させないようにしている。これによって、吸引ポンプの出力をあげることなくプリント基板９の接触している部分にのみ強い吸引力を作用させるようにしている。
【００３７】
そして、このような吸着機構を有するピックアップ機構２によってスタッカ１０内のプリント基板９を持ち上げ、位置決め機構３側まで移動させる。
【００３８】
位置決め機構３は、図７および図８に示すように、平面状の位置決めステージ３０と、この位置決めステージ３０上に載置されたプリント基板９を片寄せするガイド機構３２を備えている。この位置決めステージ３０は、正方形状の複数のブロック体３０ａを所定の隙間３１をもって平面状に配列することによって構成される。一方、ガイド機構３２は、図７や図８に示すように、このブロック体３０ａの隙間３１内でＸ方向およびＹ方向に移動可能に設けられる複数の突出片３２ａと、これら複数の突出片３２ａを移動可能に保持する突出片保持体３３とを備えている。この突出片保持体３３を移動させることによってプリント基板９の位置決めを行う場合は、まず、ブロック体３０ａの隙間３１から突出する突出片３２ａをＸ方向およびＹ方向へ移動させ、これによってプリント基板９をＸ方向およびＹ方向に移動させる。このとき、プリント基板９の反対側の端部は、位置決めステージ３０の端部に設けられた側壁３４（図７参照）に押し当てられ、これによって、プリント基板９が片寄せされた状態で位置決めされる。この突出片３２ａは、種々の大きさのプリント基板９に対応できるようにすべく、長孔３２０とネジを介して突出片保持体３３に取り付けられる。そして、突出片３２ａの位置を変更する場合は、ネジを緩めて長孔３２０の範囲内で突出部分の位置をずらし、所望の箇所でネジ止めして固定する。
【００３９】
この位置決め機構３によって位置決めされたプリント基板９は、上述の第二の吸着部材２１によって吸着され、検査用ステージ４まで運ばれる。
【００４０】
この検査用ステージ４は、位置決めステージ３０と同一平面上に設けられ、また、上述の吸着機構と同様の機構を用いている。すなわち、プリント基板９の載置されている部分にのみ大きな吸引力を作用させるようにしている。この検査用ステージ４は、この実施の形態では２つ設けられ、ローテーション機構５によって、上下間でローテーションさせるようにしている。
【００４１】
このローテーション機構５について詳述すると、ローテーション機構５は、図９や図１０に示すように、検査用ステージ４を水平方向に移動させる水平移動機構５１と、移動方向の最後部および最前部で検査用ステージ４を上下方向に入れ替える昇降機構５２とを備えている。この水平移動機構５１は、シャフトモータなどによって構成され、リニアエンコーダなどによって移動が制御される。また、昇降機構５２は、コンプレッサーによって検査用ステージ４を昇降させる。これらの水平移動機構５１や昇降機構５２は、検査用ステージ４をローテーションさせる際にそれぞれが干渉しないように、図１０に示すように、それぞれ進行方向に沿って右側と左側に設けられる。そして、このローテーション機構５によって検査用ステージ４を移動させる場合、それぞれの検査用ステージ４が対照となる状態、すなわち、第一の検査用ステージ４０を上部中央に位置させた場合は、第二の検査用ステージ４１を下部中央に位置させ、また、第一の検査用ステージ４０を上部最後部に位置させた場合は、第二の検査用ステージ４１を下部最前部に位置させる。また、昇降機構５２を用いて第一の検査用ステージ４０を下部最前部で上方へ持ち上げる場合は、第二の検査用ステージ４１を上部最後部で下方へ移動させる。
【００４２】
この検査用ステージ４は、鍔状の支持部４２ａを介して昇降機構５２に支持される。この支持部４２ａには、側方から吸引ポンプが接続され、中空状に構成された検査用ステージ４の内部全体の圧力を下げるようにしている。この検査用ステージ４の内部には、前述のピックアップ機構２で用いられる吸着部材が取り付けられており、検査用ステージ４の中空部分の全体の圧力を下げることによって、それぞれの吸着部材にチューブなどを接続することなくプリント基板９を吸着できるようにしている。これにより、第一の検査用ステージ４０と第二の検査用ステージ４１を移動させる際、吸引ポンプからの伸びるチューブを絡ませるようなことがなくなり、検査用ステージ４をスムーズに移動させることができるようになる。
【００４３】
一方、検査用ステージ４の上部移動方向上には、図１に示すように、プリント基板９の表面をクリーニングするためのクリーニング機構６が設けられる。このクリーニング機構６は、検査用ステージ４に載置されたプリント基板９に接触することによって従動回転するクリーニングローラ６０と、このクリーニングローラ６０に付着したゴミなどを取り除く拭き取りローラ６１を備えている。このクリーニングローラ６０は、移動してきたプリント基板９の表面に接触する位置に設けられる。しかし、このようにクリーニングローラ６０をプリント基板９に接触させると、プリント基板９が検査用ステージ４上でずれてしまう可能性がある。このため、この実施の形態では、検査用ステージ４上に弾性を有する樹脂部材４２を設けている。この樹脂部材４２には、検査用ステージ４に形成された外部開口部と同じ位置に開口部を設けており、これによって、吸引時に確実にプリント基板９を吸着させるようにしている。
【００４４】
外観検査部７は、図１２および図１３に示すように、側壁板７０と、これらの側壁板７０に跨って取り付けられる半円筒状のブラケット７１と、この半円筒状のブラケット７１の上面に取り付けられる照明基板７２と、この照明基板７２に取り付けられたＬＥＤ７３からの光のうち、プリント基板９によって反射された光を受光するラインセンサ７４とを具備してなる。そして、このラインセンサ７４で受光された画像と正規の基準画像とを比較することにより、プリント基板９の良否を判定する。
【００４５】
選別回収機構８は、図１４に示すように、検査用ステージ４に載置されたプリント基板９をピックアップする第二のピックアップ機構８０と、この第二のピックアップ機構８０によって持ち上げられたプリント基板９を回収用スタッカ８３０内に回収するための回収機構８３とを備える。この第二のピックアップ機構８０は、上述のピックアップ機構２と同じ吸着部材８１をアーム８２の先端に有してなるもので、このアーム８２を左右に回転させることによってプリント基板９を収納できるようにしている。なお、図１４は、プリント基板９の進行方向に沿って最後部側から見た図である。
【００４６】
一方、回収機構８３は、プリント基板９を回収する２つの回収用スタッカ８３０を備えて構成される。一方は、良品用の回収用スタッカであり、他方は不良品用の回収用スタッカである。それぞれの回収用スタッカ８３０には、プリント基板９を載置するベース部材８３１と、このベース部材８３１を昇降させるウォームシャフト機構８３２が設けられており、そのウォームシャフトを回転させることによってそのウォームシャフトに連結された昇降台８３６を昇降させるようにしている。この昇降台８３６上には、スライドレール８３４を介してベース部材８３１が取り付けられており、任意の位置でベース部材８３１を引き出せるようにしている。また、この回収用スタッカ８３０には、最上部に光センサ８３５が設けられており、この光センサが透光状態となるまでベース部材８３１を順次下降させるようにしている。つまり、常にプリント基板９を回収用スタッカ８３０の最上部に位置させるようにして、回収時にプリント基板９を落下させないようにしている。
【００４７】
次に、このように構成された外観検査装置１００を用いてプリント基板９を検査する場合の動作例について説明する。
【００４８】
まず、検査対象となる複数のプリント基板９を検査する場合、これらのプリント基板９を入口側のスタッカ１０に収納する。この収納の際には、スタッカ１０のみを前方へ引き出し、その引き出されたスタッカ１０のベース部材１０ｄ上にプリント基板９をまとめて積層する。そして、そのスタッカ１０を装置１００内に押し入れ、図示しない扉を閉めた後にスイッチを入れる。
【００４９】
すると、リフター１２によってフォーク１２ｂが上方に持ち上げられ、そのフォーク１２ｂが底板１０ａのスリット１００ｃを通ってベース部材１０ｄを底板１０ａから持ち上げる。
【００５０】
このベース部材１０ｄの持ち上げによってプリント基板９が光センサ１０ｅを遮光すると、リフター１２の駆動が停止される。そして、ピックアップ機構２を駆動させて、第一の吸着部材２０を下降させ、スタッカ１０の最上部に存在するプリント基板９を持ち上げて、位置決めステージ３０上にそのプリント基板９を移動させる。
【００５１】
このプリント基板９が位置決めステージ３０まで移動されると、今度は、位置決め機構３を駆動させて、突出片３２ａをＸ方向およびＹ方向に移動させる。これによって、プリント基板９を、位置決めステージ３０の側壁３４に押し当て、位置決めを行う。
【００５２】
このようにして、このプリント基板９の位置決めが行われると、再びピックアップ機構２を作動させ、第二の吸着部材２１によってプリント基板９を吸着して第一の検査用ステージ４０まで移動させる。なお、この第二の吸着部材２１によってプリント基板９を移動させるのと同時に、第一の吸着部材２０によって次のプリント基板９がスタッカ１０から位置決めステージ３０まで運ばれる。
【００５３】
次に、検査用ステージ４にプリント基板９が載置されると、その検査用ステージ４の吸着機構を作動させ、プリント基板９を第一の検査用ステージ４０に吸着させる。このとき、プリント基板９はすでに位置決めされた状態となっており、また、第一の検査用ステージ４０上の樹脂部材４２によって強く吸着される。このような状態とした後、次に、昇降機構５２によって第一の検査用ステージ４０を上方に保持したまま水平方向へ移動させ、第一の検査用ステージ４０に載置されたプリント基板９をクリーニング機構６に通す。このクリーニング機構６によって、プリント基板９の表面がクリーニングローラ６０に接触し、表面のゴミや埃などを除去する。そして、このようにクリーニング機構によってゴミや埃を除去した後、そのプリント基板９を外観検査部７に移動させ、そこで、配線パターンやパッド、シルク、レジストなどを検査する。
【００５４】
外観検査部７で外観が検査されると、そのプリント基板９は、上段の最後部まで運ばれ、そこで、第一の検査用ステージ４０の吸着動作が停止される。そして、プリント基板９を第一の検査用ステージ４０から取り除ける状態とし、回収機構８３の吸着部材８１を下降させて、プリント基板９を持ち上げてそれぞれの回収用スタッカ８３０に収納する。このとき、回収用スタッカ８３０内の上方に待機しているベース部材８３１上にプリント基板９が載置される。
【００５５】
このプリント基板９の回収と同時に、昇降機構５２を作動させて第一の検査用ステージ４０を下降させ、この状態で前方まで移動させる。この時、第二の検査用ステージ４１は、第一の検査用ステージ４０と対照的な位置、すなわち、第一の検査用ステージ４０が最後部の下方に位置している場合は、最前部の上方に位置しており、そこでピックアップ機構２によって次のプリント基板９を載置できるようにしている。以下、同様の処理を行うことによって、順次プリント基板９を検査して回収用スタッカ８３０に回収していく。
【００５６】
このような処理を連続して行うことにより全てのプリント基板９が回収された場合、回収用スタッカ８３０のベース部材８３１を作業者側にスライドさせてプリント基板９を回収する。
【００５７】
上述のように、上記実施の形態によれば、第一の検査用ステージ４０と第二の検査用ステージ４１をローテーションさせてプリント基板９を検査するようにしたので、復路における検査処理の無駄を解消することができ、検査時間の短縮化を図ることができるようになる。
【００５８】
また、位置決め機構３によってプリント基板９を位置決めした後に、そのプリント基板９を検査用ステージ４に載置させるようにしたので、画像の位置合わせ処理にかかる時間を短縮化することができ、全体としての検査時間を短くすることができる。
【００５９】
さらに、位置決めステージ３０を複数のブロック体３０ａで構成し、このブロック体３０ａの隙間３１から突出する突出片３２ａを移動させてプリント基板９を側壁３４側に片寄せするようにしたので、正確かつ確実にプリント基板９を位置決めすることができる。
【００６０】
加えて、スタッカ１０内に設けられたベース部材１０ｄを底板１０ａから分離して昇降させるリフター１２を備え、このリフター１２によってフォーク１２ｂが最下部に位置している場合にのみスタッカ１０を前方へ引き出せるようにしたので、リフター１２も一緒に引き出す必要がなくなり、スライドレール１１ｂへの負担を小さくすることができるようになる。また、楽な姿勢でプリント基板９をスタッカ１０内に積層することができることから、作業の効率化を図ることができるようになる。
【００６１】
また、検査用ステージ４の移動方向上に、プリント基板９のゴミや埃を取り除くクリーニング機構６を設けるとともに、この検査用ステージ４上に、プリント基板９との摩擦を増加させる樹脂部材４２を設けるようにしたので、クリーニング時におけるプリント基板９のずれを防止することができ、後の検査時における画像の位置合わせ処理を短縮化することができるようになる。
【００６２】
また、このように検査されたプリント基板９を回収する際、ベース部材８３１を回収用スタッカ８３０の上方から順次下降させながら積層するようにしたので、プリント基板９を回収用スタッカ８３０内で落下させるようなことがなくなり、プリント基板９へ傷を防止することができるようになる。
【００６３】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。
【００６４】
例えば、上記実施の形態では、プリント基板９を検査する場合について説明したが、これに限らず、液晶パネルなどの検査に適用することもできる。もちろん、液晶パネル以外のものであってもよい。
【００６５】
また、上記実施の形態では、２つの検査用ステージ４０、４１を交互に移動させるようにしているが、検査用ステージの数は２つに限定されることなく、３つ以上であってもよい。
【００６６】
また、上記実施の形態では、位置決め機構３として突出片３２ａを移動させる機構を用いているが、これ以外の方法を採用してもよい。
【００６７】
また、上記実施の形態では、ローテーション機構５として検査用ステージ４を上下方向に入れ替える機構を採用しているが、このような方法に限定されることはなく、同一平面状で左右に検査用ステージを入れ替えるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施の形態における外観検査装置の概略図
【図２】同形態における積層機構の正面図
【図３】同形態における積層機構の動作状態を示す図
【図４】同形態におけるピックアップ機構の外観を示す図
【図５】同形態における吸着機構の原理を示す図
【図６】同形態における吸着機構の動作例を示す図
【図７】同形態における位置決め機構の外観を示す図
【図８】同形態における位置決め機構の詳細を示す図
【図９】同形態における昇降機構および水平移動機構の概要を示す図
【図１０】同形態におけるローテーション機構の概要を示す図
【図１１】同形態における検査用ステージの平面図
【図１２】同形態における外観検査部の側面図
【図１３】同形態における外観検査部の照明装置を示す図
【図１４】同形態における選別回収機構を示す図
【符号の説明】
【００６９】
１ 積層機構
２ ピックアップ機構
３ 位置決め機構
４ 検査用ステージ
５ ローテーション機構
６ クリーニング機構
７ 外観検査部
８ 選別回収機構
９ プリント基板
１０ スタッカ
１０ｄ ベース部材
１１ｂ スライドレール
１１ａ 載置部材
１２ａ ウォームシャフト機構
１２ｂ フォーク
１２ リフター
３０ 位置決めステージ
３０ａ ブロック体
３２ａ 突出片
３４ 側壁
４０ 第一の検査用ステージ
４１ 第二の検査用ステージ
４２ 樹脂部材
５１ 水平移動機構
５２ 昇降機構
６０ クリーニングローラ
６１ 拭き取りローラ
１００ 外観検査装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象物を検査する外観検査装置に関し、より詳しくは、複数の検査対象物を効率よく検査する外観検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
検査対象物に形成されたパッドやレジスト、シルクなどは、外観検査装置によって検査される。このような外観検査装置のうち複数枚のプリント基板を連続して検査できるようにした装置として、例えば、下記の特許文献１に記載されるような装置が知られている。
【０００３】
この特許文献１に記載される外観検査装置は、検査対象となるプリント基板を所定枚数積層するスタッカと、このスタッカに積層されたプリント基板を持ち上げるリフターと、このリフターによって持ち上げられたプリント基板を吸着して検査用レール上に移動させる機構と、この検査用レール上に載置されたプリント基板を検査する外観検査部と、この外観検査部による検査によって良否の判定されたプリント基板を回収する回収部を備えるようにしたものである。
【特許文献１】特開２００３−１６５６１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような外観検査装置を用いてプリント基板を検査する場合、一般に、次のような工程によって処理が行われる。まず、複数のプリント基板を検査する場合、作業者が複数のプリント基板を検査装置のスタッカに収納し、検査用のスタートスイッチを押下する。すると、このスタッカに積層されたプリント基板が、リフターによって持ち上げられ、その最上部分から順に一枚ずつ吸着機構によって取り出される。この取り出されたプリント基板は、そのスタッカの近くで待機していた検査用ステージに載せられ、外観検査部まで運ばれて検査が行われる。そして、その良否に基づき、その下流側に設けられた選別回収部によって回収される。そして、このような選別回収を行った後、次のプリント基板を検査すべく、同一経路を通って検査用ステージをスタッカ近くの待機位置まで戻し、以下同様の処理を行っていく。
【０００５】
ところで、このような外観検査装置を用いて検査対象物を検査する場合、作業の効率化や、処理時間の短縮化などを図る必要がある。しかしながら、上述のような工程や機構を用いて検査を行う場合、検査用ステージを往復させたのでは、復路においては何も検査が行われないため、処理時間の無駄が生じてしまう。
【０００６】
また、このように連続して検査をする際、検査対象物がずれた状態で載すると、正規の基準画像と比較処理をするための画像の位置合わせ処理に時間がかかってしまうといった不具合も生じる。
【０００７】
さらには、このように連続して検査をするために、複数の検査対象物をスタッカに収納する場合、プリント基板の表面に傷を付けず、しかも、効率よくスタッカ内にプリント基板を収納する必要がある。これは、検査対象物を回収する側のスタッカについても同様であり、検査の終えた検査対象物を回収する場合においては、表面に傷を付けず、しかも、効率よく検査対象物を回収できるようにしなければならない。
【０００８】
そこで、本発明は、第一に、検査用ステージの復路における検査の無処理時間を少なくして検査時間の短縮化を図ることのできる外観検査装置を提供することを目的とする。
【０００９】
また、第二に、検査対象物を連続して検査する際、あらかじめ位置決めされた状態で検査対象物を検査用ステージに載置できるようにすることによって、画像の位置合わせ処理にかかる時間を短縮化できるようにした外観検査装置を提供することを目的とする。
【００１０】
また、第三に、連続検査のために検査対象物をまとめてスタッカ内に収納する際、もしくは、回収用スタッカから取り出す際、検査対象物に傷や破損を生じさせることなく、かつ、効率よく検査対象物を収納し、もしくは、取り出すことのできる外観検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、第一の目的を達成するために、プリント基板などの検査対象物を積層するスタッカと、当該スタッカから一枚ずつ検査対象物を取り出すピックアップ機構と、当該取り出された検査対象物を載置する検査用ステージと、当該検査用ステージに載置された検査対象物を検査する外観検査部とを備えてなる外観検査装置において、前記検査用ステージを複数備え、当該複数の検査用ステージをローテーションさせることによって順次外観検査部に検査対象物を通過させ、検査結果に応じて回収用スタッカに回収させるようにしたものである。
【００１２】
このような構成を用いれば、第一の検査用ステージの復路においても、他の第二の検査用ステージを用いて検査対象物を検査することができるので、処理時間の短縮化を図ることができるようになる。
【００１３】
また、別の発明では、検査用ステージの上流側に位置決め機構を設け、当該位置決め機構によって検査対象物を位置決めした後、その検査対象物を検査用ステージに載置できるようにする。
【００１４】
検査対象物を検査する場合、検査対象物を正確に位置決めしておかなければ画像の位置合わせの処理に時間がかかってしまうが、本発明のように、検査用ステージに載置する前に物理的に位置決めしておけば、このような画像の位置合わせ処理にかかる時間を短縮化することができるようになる。
【００１５】
さらに、このような位置決めステージを複数のブロック体で構成し、このブロック体の隙間に設けられた突出片を移動させることによって、検査対象物をブロック体の端部に設けられた側壁に片寄せして位置決めする。
【００１６】
このように構成すれば、検査対象物の端部を押し付けて位置決めするので、正確かつ確実に検査対象物を位置決めすることができるようになる。
【００１７】
加えて、検査対象物を積層するための機構を、検査対象物を載置するためのベース部材と、当該ベース部材を昇降させるリフターとを備え、ベース部材を最下部に位置させた状態でスタッカを前方にスライドさせるようにする。
【００１８】
従来、検査対象物をスタッカに積層する場合、装置内に固定されたスタッカに検査対象物を積層していく方法や、スタッカ全体を前方へ引き出して上から検査対象物を積層していく方法などが採用されていたが、前者のように、装置内に固定されたスタッカに積層していく方法では、無理な姿勢で検査対象物を積層させていかなければならず、しかも、検査対象物を上から落とし込まなければならないことから、傷や破損を生じさせる可能性があった。また、後者のように、スタッカ全体を前方にスライドさせる方法では、スタッカを昇降させるためのリフターも一緒に引き出さなければならず、スライドレールに負担をかけてしまっていた。これに対して、本発明では、リフターによってベース部材が最下部に下げられた状態でスタッカのみを前方へ引き出せるようにしたので、リフターも一緒に引き出す必要がなくなり、スライドレールへの負担を軽減することができる。しかも、楽な姿勢で検査対象物を積層することができることから、作業の効率化を図ることができる。
【００１９】
また、検査用ステージの移動方向上に、検査対象物の表面をクリーニングするクリーニング機構を設けるとともに、当該検査用ステージ上に、検査対象物との摩擦を増加させる樹脂部材を設けるようにする。
【００２０】
このようにすれば、その樹脂部材によって検査対象物が検査用ステージに強く固定されるので、検査対象物のゴミや埃などを取り除く際に検査対象物がずれることを防止できる。また、これにより、位置ずれに基づく画像の位置合わせ処理の時間も短縮化できるようになる。
【００２１】
また、このように検査された検査対象物を回収する際、検査対象物を常に回収用スタッカの最上部に位置させながらベース部材を順次下降させるようにする。
【００２２】
上記特許文献１に記載される装置では、検査された検査対象物を回収する際、スタッカに検査対象物を上から落とし込むようにしているが、このような構成であると、落下の際に検査対象物に傷や破損を生じさせてしまう可能性がある。これに対して、本発明では、スタッカの上部にベース部材を位置させた状態で順次ベース部材を下降させるようにしたので、検査対象物を落下させるようなことがなく、検査対象物に傷や破損などを生じさせることがなくなる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明では、プリント基板などの検査対象物を積層するスタッカと、当該スタッカから一枚ずつ検査対象物を取り出すピックアップ機構と、当該取り出された検査対象物を載置する検査用ステージと、当該検査用ステージに載置された検査対象物を検査する外観検査部とを備えてなる外観検査装置において、前記検査用ステージを複数備え、当該複数の検査用ステージをローテーションさせることによって順次外観検査部に検査対象物を通過させ、検査結果に応じて回収用スタッカに回収させるようにしたので、第一の検査用ステージの復路においても、他の第二の検査用ステージを検査することができるので、処理時間の短縮化を図ることができるようになる。
【００２４】
また、検査用ステージの上流側に位置決め機構を設け、当該位置決め機構によって検査対象物を位置決めした後、その検査対象物を検査用ステージに載置するようにしたので、画像の位置合わせ処理にかかる時間を短縮化することができるようになる。
【００２５】
さらに、このような位置決めステージを複数のブロック体で構成し、このブロック体の隙間に設けられた突出片を移動させることによって、検査対象物をブロック体の端部に設けられた側壁に片寄せするようにしたので、正確かつ確実に検査対象物を位置決めすることができるようになる。
【００２６】
加えて、検査対象物を積層するための機構を、検査対象物を載置するためのベース部材と、このベース部材をスタッカ内で昇降させるリフターとを備えるように構成し、ベース部材を最下部に位置させた状態でスタッカを前方へスライドさせるようにしたので、従来のようにリフターも一緒に引き出す必要がなくなり、スライドレールへの負担を軽減することができる。しかも、楽な姿勢で検査対象物を積層することができることから、作業の効率化を図ることができる。
【００２７】
また、検査用ステージの移動方向上に、検査対象物の表面をクリーニングするクリーニング機構を設けるとともに、当該検査用ステージ上に、検査対象物との摩擦を増加させる樹脂部材を設けるようにしたので、検査対象物のゴミや埃などを取り除く際に検査対象物がずれてしまうことを防止することができ、位置ずれに基づく画像の位置合わせ処理などの時間を短縮化することができるようになる。
【００２８】
また、このように検査された検査対象物を回収する際、検査対象物を常に回収用スタッカの最上部に位置させながらベース部材を順次下降させるようにしたので、検査対象物を落下させることがなくなり、検査対象物への傷や破損などを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３０】
まず、本実施の形態における外観検査装置１００の概要について説明する。この外観検査装置１００は、プリント基板９に形成された配線パターンやパッド、レジスト、シルクなどの形成状態を検査するもので、図１に示すように、検査対象となる複数枚のプリント基板９を積層する積層機構１と、この積層されたプリント基板９を上から一枚ずつ取り出すピックアップ機構２と、このピックアップ機構２によって取り出されたプリント基板９を位置決めステージ３０上で位置決めする位置決め機構３と、この位置決めステージ３０で位置決めされたプリント基板９を載置する検査用ステージ４（４０、４１）と、この検査用ステージ４をローテーションさせるローテーション機構５と、プリント基板９の表面をクリーニングするクリーニング機構６よ、プリント基板９の外観を検査する外観検査部７と、外観の検査結果に基づいてプリント基板９を選別回収する選別回収機構８とを備えている。以下、本実施の形態における外観検査装置１００の詳細について説明する。
【００３１】
まず、積層機構１は、図２や図３に示すように、検査対象となるプリント基板９を積み重ねた状態で収納するもので、そのプリント基板９を収納するスタッカ１０と、このスタッカ１０を入口の作業者側へスライドさせるスライド機構１１と、スタッカ１０内におけるベース部材１０ｄを底板１０ａから独立して昇降させるリフター１２とを備えている。
【００３２】
このスタッカ１０は、底板１０ａと側壁１０ｂと奥壁１０ｃを有しており、この底板１０ａの上部にベース部材１０ｄを分離可能に設けている。そして、このスタッカ１０をスライド機構１１を介して前面に引き出し、その解放された前面部分からプリント基板９をベース部材１０ｄ上に載置できるようにしている。この底板１０ａと奥壁１０ｃには、後述するフォーク１２ｂを通すためのスリット１００ｃが設けられている。
【００３３】
スライド機構１１は、スライドレール１１ｂと、このスライドレール１１ｂを介して取り付けられる載置部材１１ａを設けている。この載置部材１１ａ上には、スタッカ１０の底板１０ａが載置され、これによって、スタッカ１０全体を載置部材１１ａごと前方へ引き出せるようにしている。
【００３４】
また、この積層機構１におけるリフター１２は、ベース部材１０ｄを載置するフォーク１２ｂと、このフォーク１２ｂを昇降させるためのウォームシャフト機構１２ａとを備えている。このフォーク１２ｂは、奥壁１０ｃに設けられたスリット１００ｃや底板１０ａに設けられたスリット１００ｃを介してスタッカ１０内に突出するように設けられる。このフォーク１２ｂの動作について説明すると、まず、フォーク１２ｂは、初期状態でスタッカ１０の底板１０ａよりも下方に位置している。この状態では、スタッカ１０の底板１０ａはスライド機構１１を構成する載置部材１１ａ上に載置されているため、スライドレール１１ｂを介してスタッカ１０全体を前方への引き出せる状態となっている。そして、このスタッカ１０を収納した状態でフォーク１２ｂを上方へ移動させると、そのフォーク１２ｂの上昇に伴って、図３に示すように、そのフォーク１２ｂが底板１０ａのスリット１００ｃを介してスタッカ１０内に進入し、ベース部材１０ｄおよびプリント基板９を持ち上げる。これにより底板１０ａから独立してベース部材１０ｄが持ち上げられる。このベース部材１０ｄは、最上部に存在するプリント基板９がスタッカ１０上部の光センサ１０ｅを遮光するまで持ち上げられる。これによって、常にスタッカ１０の最上部にプリント基板９を位置させ、ピックアップ機構２によって一枚ずつプリント基板９を取り出せる状態としている。
【００３５】
ピックアップ機構２は、図１や図４に示すように、スタッカ１０内のプリント基板９を位置決めステージ３０まで移動させる第一の吸着部材２０と、すでに位置決めステージ３０上に位置決めされた状態で載置されているプリント基板９を検査用ステージ４まで移動させる第二の吸着部材２１とを備えてなり、これら第一の吸着部材２０と第二の吸着部材２１を連結部材２２を介して一体的に移動させる。これにより、スタッカ１０内のプリント基板９を位置決めステージ３０まで移動させ、また、位置決めステージ３０上のプリント基板９を検査用ステージ４まで移動させる。これら第一の吸着部材２０および第二の吸着部材２１は、プリント基板９が接触している部分にのみ大きな吸引力を作用させる吸着機構を設けている。
【００３６】
この吸着機構について説明すると、吸着機構は、図５および図６に示すように、吸引ポンプが接続される側（図では上側）の内側吸引口２３と外側吸引口２４との間の空間内で移動する遮蔽部材２５を備えている。この遮蔽部材２５は、上下方向に沿った貫通孔２５ａを中央に有しており、その貫通孔２５ａにピン状のガイドピン２６ａを貫通させることで上下方向へ移動される。このガイドピン２６ａは、外側吸引口２４の内側に隙間を形成するための隙間形成部材２６上に設けられるもので、遮蔽部材２５を当接させることによって外側吸引口２４との隙間を形成する。この隙間形成部材２６は、外側吸引口２４の円形開口部に跨って設けられる。そして、このガイドピン２６ａを遮蔽部材２５の貫通孔２５ａに貫通させ、さらに、この遮蔽部材２５をバネ２７によって外側吸引口２４側へ付勢する。次に、この吸着機構の作用について図６を用いて説明すると、まず、外側吸引口２４にプリント基板９が存在していない初期状態で吸引ポンプを作動させると、吸引ポンプからの吸引力によって遮蔽部材２５が内側吸引口２３側へ吸引されて内側吸引口２３を遮蔽し、これによって、遮蔽部材２５の貫通孔２５ａとガイドピン２６ａとの間に形成された僅かな隙間２８から外気を吸引するだけで、ほとんど大きな吸引力は作用しない。次に、外側吸引口２４にプリント基板９が接触した場合、今度は、外側吸引口２４が遮蔽され、空間内における空気が吸引されて圧力が低下する。そして、ある程度空間内の圧力が低下すると、今度はバネ２７の付勢力によって遮蔽部材２５が外側吸引口２４側へ押され、この際、隙間形成部材２６に遮蔽部材２５が接触することによって大きな幅の吸引流路が形成される。これにより、大きな吸引力でプリント基板９が吸引される。すなわち、この吸着機構は、プリント基板９が接触している部分にのみ大きな吸引力を作用させ、また、プリント基板９が接触していない部分やスルーホールが存在する部分にはほとんど吸引力を作用させないようにしている。これによって、吸引ポンプの出力をあげることなくプリント基板９の接触している部分にのみ強い吸引力を作用させるようにしている。
【００３７】
そして、このような吸着機構を有するピックアップ機構２によってスタッカ１０内のプリント基板９を持ち上げ、位置決め機構３側まで移動させる。
【００３８】
位置決め機構３は、図７および図８に示すように、平面状の位置決めステージ３０と、この位置決めステージ３０上に載置されたプリント基板９を片寄せするガイド機構３２を備えている。この位置決めステージ３０は、正方形状の複数のブロック体３０ａを所定の隙間３１をもって平面状に配列することによって構成される。一方、ガイド機構３２は、図７や図８に示すように、このブロック体３０ａの隙間３１内でＸ方向およびＹ方向に移動可能に設けられる複数の突出片３２ａと、これら複数の突出片３２ａを移動可能に保持する突出片保持体３３とを備えている。この突出片保持体３３を移動させることによってプリント基板９の位置決めを行う場合は、まず、ブロック体３０ａの隙間３１から突出する突出片３２ａをＸ方向およびＹ方向へ移動させ、これによってプリント基板９をＸ方向およびＹ方向に移動させる。このとき、プリント基板９の反対側の端部は、位置決めステージ３０の端部に設けられた側壁３４（図７参照）に押し当てられ、これによって、プリント基板９が片寄せされた状態で位置決めされる。この突出片３２ａは、種々の大きさのプリント基板９に対応できるようにすべく、長孔３２０とネジを介して突出片保持体３３に取り付けられる。そして、突出片３２ａの位置を変更する場合は、ネジを緩めて長孔３２０の範囲内で突出部分の位置をずらし、所望の箇所でネジ止めして固定する。
【００３９】
この位置決め機構３によって位置決めされたプリント基板９は、上述の第二の吸着部材２１によって吸着され、検査用ステージ４まで運ばれる。
【００４０】
この検査用ステージ４は、位置決めステージ３０と同一平面上に設けられ、また、上述の吸着機構と同様の機構を用いている。すなわち、プリント基板９の載置されている部分にのみ大きな吸引力を作用させるようにしている。この検査用ステージ４は、この実施の形態では２つ設けられ、ローテーション機構５によって、上下間でローテーションさせるようにしている。
【００４１】
このローテーション機構５について詳述すると、ローテーション機構５は、図９や図１０に示すように、検査用ステージ４を水平方向に移動させる水平移動機構５１と、移動方向の最後部および最前部で検査用ステージ４を上下方向に入れ替える昇降機構５２とを備えている。この水平移動機構５１は、シャフトモータなどによって構成され、リニアエンコーダなどによって移動が制御される。また、昇降機構５２は、コンプレッサーによって検査用ステージ４を昇降させる。これらの水平移動機構５１や昇降機構５２は、検査用ステージ４をローテーションさせる際にそれぞれが干渉しないように、図１０に示すように、それぞれ進行方向に沿って右側と左側に設けられる。そして、このローテーション機構５によって検査用ステージ４を移動させる場合、それぞれの検査用ステージ４が対照となる状態、すなわち、第一の検査用ステージ４０を上部中央に位置させた場合は、第二の検査用ステージ４１を下部中央に位置させ、また、第一の検査用ステージ４０を上部最後部に位置させた場合は、第二の検査用ステージ４１を下部最前部に位置させる。また、昇降機構５２を用いて第一の検査用ステージ４０を下部最前部で上方へ持ち上げる場合は、第二の検査用ステージ４１を上部最後部で下方へ移動させる。
【００４２】
この検査用ステージ４は、鍔状の支持部４２ａを介して昇降機構５２に支持される。この支持部４２ａには、側方から吸引ポンプが接続され、中空状に構成された検査用ステージ４の内部全体の圧力を下げるようにしている。この検査用ステージ４の内部には、前述のピックアップ機構２で用いられる吸着部材が取り付けられており、検査用ステージ４の中空部分の全体の圧力を下げることによって、それぞれの吸着部材にチューブなどを接続することなくプリント基板９を吸着できるようにしている。これにより、第一の検査用ステージ４０と第二の検査用ステージ４１を移動させる際、吸引ポンプからの伸びるチューブを絡ませるようなことがなくなり、検査用ステージ４をスムーズに移動させることができるようになる。
【００４３】
一方、検査用ステージ４の上部移動方向上には、図１に示すように、プリント基板９の表面をクリーニングするためのクリーニング機構６が設けられる。このクリーニング機構６は、検査用ステージ４に載置されたプリント基板９に接触することによって従動回転するクリーニングローラ６０と、このクリーニングローラ６０に付着したゴミなどを取り除く拭き取りローラ６１を備えている。このクリーニングローラ６０は、移動してきたプリント基板９の表面に接触する位置に設けられる。しかし、このようにクリーニングローラ６０をプリント基板９に接触させると、プリント基板９が検査用ステージ４上でずれてしまう可能性がある。このため、この実施の形態では、検査用ステージ４上に弾性を有する樹脂部材４２を設けている。この樹脂部材４２には、検査用ステージ４に形成された外部開口部と同じ位置に開口部を設けており、これによって、吸引時に確実にプリント基板９を吸着させるようにしている。
【００４４】
外観検査部７は、図１２および図１３に示すように、側壁板７０と、これらの側壁板７０に跨って取り付けられる半円筒状のブラケット７１と、この半円筒状のブラケット７１の上面に取り付けられる照明基板７２と、この照明基板７２に取り付けられたＬＥＤ７３からの光のうち、プリント基板９によって反射された光を受光するラインセンサ７４とを具備してなる。そして、このラインセンサ７４で受光された画像と正規の基準画像とを比較することにより、プリント基板９の良否を判定する。
【００４５】
選別回収機構８は、図１４に示すように、検査用ステージ４に載置されたプリント基板９をピックアップする第二のピックアップ機構８０と、この第二のピックアップ機構８０によって持ち上げられたプリント基板９を回収用スタッカ８３０内に回収するための回収機構８３とを備える。この第二のピックアップ機構８０は、上述のピックアップ機構２と同じ吸着部材８１をアーム８２の先端に有してなるもので、このアーム８２を左右に回転させることによってプリント基板９を収納できるようにしている。なお、図１４は、プリント基板９の進行方向に沿って最後部側から見た図である。
【００４６】
一方、回収機構８３は、プリント基板９を回収する２つの回収用スタッカ８３０を備えて構成される。一方は、良品用の回収用スタッカであり、他方は不良品用の回収用スタッカである。それぞれの回収用スタッカ８３０には、プリント基板９を載置するベース部材８３１と、このベース部材８３１を昇降させるウォームシャフト機構８３２が設けられており、そのウォームシャフトを回転させることによってそのウォームシャフトに連結された昇降台８３６を昇降させるようにしている。この昇降台８３６上には、スライドレール８３４を介してベース部材８３１が取り付けられており、任意の位置でベース部材８３１を引き出せるようにしている。また、この回収用スタッカ８３０には、最上部に光センサ８３５が設けられており、この光センサが透光状態となるまでベース部材８３１を順次下降させるようにしている。つまり、常にプリント基板９を回収用スタッカ８３０の最上部に位置させるようにして、回収時にプリント基板９を落下させないようにしている。
【００４７】
次に、このように構成された外観検査装置１００を用いてプリント基板９を検査する場合の動作例について説明する。
【００４８】
まず、検査対象となる複数のプリント基板９を検査する場合、これらのプリント基板９を入口側のスタッカ１０に収納する。この収納の際には、スタッカ１０のみを前方へ引き出し、その引き出されたスタッカ１０のベース部材１０ｄ上にプリント基板９をまとめて積層する。そして、そのスタッカ１０を装置１００内に押し入れ、図示しない扉を閉めた後にスイッチを入れる。
【００４９】
すると、リフター１２によってフォーク１２ｂが上方に持ち上げられ、そのフォーク１２ｂが底板１０ａのスリット１００ｃを通ってベース部材１０ｄを底板１０ａから持ち上げる。
【００５０】
このベース部材１０ｄの持ち上げによってプリント基板９が光センサ１０ｅを遮光すると、リフター１２の駆動が停止される。そして、ピックアップ機構２を駆動させて、第一の吸着部材２０を下降させ、スタッカ１０の最上部に存在するプリント基板９を持ち上げて、位置決めステージ３０上にそのプリント基板９を移動させる。
【００５１】
このプリント基板９が位置決めステージ３０まで移動されると、今度は、位置決め機構３を駆動させて、突出片３２ａをＸ方向およびＹ方向に移動させる。これによって、プリント基板９を、位置決めステージ３０の側壁３４に押し当て、位置決めを行う。
【００５２】
このようにして、このプリント基板９の位置決めが行われると、再びピックアップ機構２を作動させ、第二の吸着部材２１によってプリント基板９を吸着して第一の検査用ステージ４０まで移動させる。なお、この第二の吸着部材２１によってプリント基板９を移動させるのと同時に、第一の吸着部材２０によって次のプリント基板９がスタッカ１０から位置決めステージ３０まで運ばれる。
【００５３】
次に、検査用ステージ４にプリント基板９が載置されると、その検査用ステージ４の吸着機構を作動させ、プリント基板９を第一の検査用ステージ４０に吸着させる。このとき、プリント基板９はすでに位置決めされた状態となっており、また、第一の検査用ステージ４０上の樹脂部材４２によって強く吸着される。このような状態とした後、次に、昇降機構５２によって第一の検査用ステージ４０を上方に保持したまま水平方向へ移動させ、第一の検査用ステージ４０に載置されたプリント基板９をクリーニング機構６に通す。このクリーニング機構６によって、プリント基板９の表面がクリーニングローラ６０に接触し、表面のゴミや埃などを除去する。そして、このようにクリーニング機構によってゴミや埃を除去した後、そのプリント基板９を外観検査部７に移動させ、そこで、配線パターンやパッド、シルク、レジストなどを検査する。
【００５４】
外観検査部７で外観が検査されると、そのプリント基板９は、上段の最後部まで運ばれ、そこで、第一の検査用ステージ４０の吸着動作が停止される。そして、プリント基板９を第一の検査用ステージ４０から取り除ける状態とし、回収機構８３の吸着部材８１を下降させて、プリント基板９を持ち上げてそれぞれの回収用スタッカ８３０に収納する。このとき、回収用スタッカ８３０内の上方に待機しているベース部材８３１上にプリント基板９が載置される。
【００５５】
このプリント基板９の回収と同時に、昇降機構５２を作動させて第一の検査用ステージ４０を下降させ、この状態で前方まで移動させる。この時、第二の検査用ステージ４１は、第一の検査用ステージ４０と対照的な位置、すなわち、第一の検査用ステージ４０が最後部の下方に位置している場合は、最前部の上方に位置しており、そこでピックアップ機構２によって次のプリント基板９を載置できるようにしている。以下、同様の処理を行うことによって、順次プリント基板９を検査して回収用スタッカ８３０に回収していく。
【００５６】
このような処理を連続して行うことにより全てのプリント基板９が回収された場合、回収用スタッカ８３０のベース部材８３１を作業者側にスライドさせてプリント基板９を回収する。
【００５７】
上述のように、上記実施の形態によれば、第一の検査用ステージ４０と第二の検査用ステージ４１をローテーションさせてプリント基板９を検査するようにしたので、復路における検査処理の無駄を解消することができ、検査時間の短縮化を図ることができるようになる。
【００５８】
また、位置決め機構３によってプリント基板９を位置決めした後に、そのプリント基板９を検査用ステージ４に載置させるようにしたので、画像の位置合わせ処理にかかる時間を短縮化することができ、全体としての検査時間を短くすることができる。
【００５９】
さらに、位置決めステージ３０を複数のブロック体３０ａで構成し、このブロック体３０ａの隙間３１から突出する突出片３２ａを移動させてプリント基板９を側壁３４側に片寄せするようにしたので、正確かつ確実にプリント基板９を位置決めすることができる。
【００６０】
加えて、スタッカ１０内に設けられたベース部材１０ｄを底板１０ａから分離して昇降させるリフター１２を備え、このリフター１２によってフォーク１２ｂが最下部に位置している場合にのみスタッカ１０を前方へ引き出せるようにしたので、リフター１２も一緒に引き出す必要がなくなり、スライドレール１１ｂへの負担を小さくすることができるようになる。また、楽な姿勢でプリント基板９をスタッカ１０内に積層することができることから、作業の効率化を図ることができるようになる。
【００６１】
また、検査用ステージ４の移動方向上に、プリント基板９のゴミや埃を取り除くクリーニング機構６を設けるとともに、この検査用ステージ４上に、プリント基板９との摩擦を増加させる樹脂部材４２を設けるようにしたので、クリーニング時におけるプリント基板９のずれを防止することができ、後の検査時における画像の位置合わせ処理を短縮化することができるようになる。
【００６２】
また、このように検査されたプリント基板９を回収する際、ベース部材８３１を回収用スタッカ８３０の上方から順次下降させながら積層するようにしたので、プリント基板９を回収用スタッカ８３０内で落下させるようなことがなくなり、プリント基板９へ傷を防止することができるようになる。
【００６３】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。
【００６４】
例えば、上記実施の形態では、プリント基板９を検査する場合について説明したが、これに限らず、液晶パネルなどの検査に適用することもできる。もちろん、液晶パネル以外のものであってもよい。
【００６５】
また、上記実施の形態では、２つの検査用ステージ４０、４１を交互に移動させるようにしているが、検査用ステージの数は２つに限定されることなく、３つ以上であってもよい。
【００６６】
また、上記実施の形態では、位置決め機構３として突出片３２ａを移動させる機構を用いているが、これ以外の方法を採用してもよい。
【００６７】
また、上記実施の形態では、ローテーション機構５として検査用ステージ４を上下方向に入れ替える機構を採用しているが、このような方法に限定されることはなく、同一平面状で左右に検査用ステージを入れ替えるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施の形態における外観検査装置の概略図
【図２】同形態における積層機構の正面図
【図３】同形態における積層機構の動作状態を示す図
【図４】同形態におけるピックアップ機構の外観を示す図
【図５】同形態における吸着機構の原理を示す図
【図６】同形態における吸着機構の動作例を示す図
【図７】同形態における位置決め機構の外観を示す図
【図８】同形態における位置決め機構の詳細を示す図
【図９】同形態における昇降機構および水平移動機構の概要を示す図
【図１０】同形態におけるローテーション機構の概要を示す図
【図１１】同形態における検査用ステージの平面図
【図１２】同形態における外観検査部の側面図
【図１３】同形態における外観検査部の照明装置を示す図
【図１４】同形態における選別回収機構を示す図
【符号の説明】
【００６９】
１ 積層機構
２ ピックアップ機構
３ 位置決め機構
４ 検査用ステージ
５ ローテーション機構
６ クリーニング機構
７ 外観検査部
８ 選別回収機構
９ プリント基板
１０ スタッカ
１０ｄ ベース部材
１１ｂ スライドレール
１１ａ 載置部材
１２ａ ウォームシャフト機構
１２ｂ フォーク
１２ リフター
３０ 位置決めステージ
３０ａ ブロック体
３２ａ 突出片
３４ 側壁
４０ 第一の検査用ステージ
４１ 第二の検査用ステージ
４２ 樹脂部材
５１ 水平移動機構
５２ 昇降機構
６０ クリーニングローラ
６１ 拭き取りローラ
１００ 外観検査装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板などの検査対象物を積層するスタッカと、当該スタッカから一枚ずつ検査対象物を取り出すピックアップ機構と、当該取り出された検査対象物を載置する検査用ステージと、当該検査用ステージに載置された検査対象物を検査する外観検査部とを備えてなる外観検査装置において、
前記検査用ステージを複数備え、当該複数の検査用ステージをローテーションさせることによって順次外観検査部に検査対象物を通過させ、検査結果に応じて回収用スタッカに回収させるようにしたことを特徴とする外観検査装置。
【請求項２】
プリント基板などの検査対象物を積層するスタッカと、当該スタッカから一枚ずつ検査対象物を取り出して位置決めステージに移動させる第一の吸着部材と、当該位置決めステージで検査対象物を位置決めする位置決め機構と、当該位置決めステージから検査対象物を検査用ステージに移動させる第二の吸着部材と、当該位置決めされた検査対象物を載置する検査用ステージとを備えてなる外観検査装置であって、
前記検査用ステージを複数備え、当該複数の検査用ステージをローテーションさせることによって順次外観検査部に検査対象物を通過させ、検査結果に応じて回収用スタッカに回収させるようにしたことを特徴とする外観検査装置。
【請求項３】
前記位置決め機構が、所定の隙間を設けて配列された複数のブロック体と、当該ブロック体の端部に設けられた側壁と、前記ブロック体の隙間内で移動する突出片とを設けてなるものであり、ブロック体上に載置された検査対象物を前記突出片によって側壁に当接させて位置決めするものである請求項２に記載の外観検査装置。
【請求項４】
前記積層機構が、検査対象物を載置するためのベース部材と、当該ベース部材を昇降させるリフターとを備え、ベース部材を最下部に位置させた状態でスタッカを前方にスライドさせるスライド機構を備えてなるものである請求項１から４いずれか１項に記載の外観検査装置。
【請求項５】
検査用ステージの移動方向の上方に、検査対象物の表面をクリーニングするクリーニング機構を設けるとともに、当該検査用ステージ上に、検査対象物との摩擦を増加させる樹脂部材を設けた請求項１から５いずれか１項に記載の外観検査装置。
【請求項６】
さらに、当該検査された検査対象物を回収する回収機構を設け、当該回収機構を、検査された検査対象物を載置するためのベース部材と、検査対象物を常に回収用スタッカの最上部に位置させながらベース部材を下降させるリフターとを備えて構成した請求項１から６いずれか１項に記載の外観検査装置。
【請求項１】
プリント基板などの検査対象物を積層するスタッカと、当該スタッカから一枚ずつ検査対象物を取り出すピックアップ機構と、当該取り出された検査対象物を載置する検査用ステージと、当該検査用ステージに載置された検査対象物を検査する外観検査部とを備えてなる外観検査装置において、
前記検査用ステージを複数備え、当該複数の検査用ステージをローテーションさせることによって順次外観検査部に検査対象物を通過させ、検査結果に応じて回収用スタッカに回収させるようにしたことを特徴とする外観検査装置。
【請求項２】
プリント基板などの検査対象物を積層するスタッカと、当該スタッカから一枚ずつ検査対象物を取り出して位置決めステージに移動させる第一の吸着部材と、当該位置決めステージで検査対象物を位置決めする位置決め機構と、当該位置決めステージから検査対象物を検査用ステージに移動させる第二の吸着部材と、当該位置決めされた検査対象物を載置する検査用ステージとを備えてなる外観検査装置であって、
前記検査用ステージを複数備え、当該複数の検査用ステージをローテーションさせることによって順次外観検査部に検査対象物を通過させ、検査結果に応じて回収用スタッカに回収させるようにしたことを特徴とする外観検査装置。
【請求項３】
前記位置決め機構が、所定の隙間を設けて配列された複数のブロック体と、当該ブロック体の端部に設けられた側壁と、前記ブロック体の隙間内で移動する突出片とを設けてなるものであり、ブロック体上に載置された検査対象物を前記突出片によって側壁に当接させて位置決めするものである請求項２に記載の外観検査装置。
【請求項４】
前記積層機構が、検査対象物を載置するためのベース部材と、当該ベース部材を昇降させるリフターとを備え、ベース部材を最下部に位置させた状態でスタッカを前方にスライドさせるスライド機構を備えてなるものである請求項１から４いずれか１項に記載の外観検査装置。
【請求項５】
検査用ステージの移動方向の上方に、検査対象物の表面をクリーニングするクリーニング機構を設けるとともに、当該検査用ステージ上に、検査対象物との摩擦を増加させる樹脂部材を設けた請求項１から５いずれか１項に記載の外観検査装置。
【請求項６】
さらに、当該検査された検査対象物を回収する回収機構を設け、当該回収機構を、検査された検査対象物を載置するためのベース部材と、検査対象物を常に回収用スタッカの最上部に位置させながらベース部材を下降させるリフターとを備えて構成した請求項１から６いずれか１項に記載の外観検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００６−３３７０４３（Ｐ２００６−３３７０４３Ａ）
【公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１５８８０３（Ｐ２００５−１５８８０３）
【出願日】平成１７年５月３１日（２００５．５．３１）
【出願人】（５９７０２８０８１）株式会社メガトレード (27)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月３１日（２００５．５．３１）
【出願人】（５９７０２８０８１）株式会社メガトレード (27)
【Ｆターム（参考）】
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