説明

検査機構および被検査物搬送検査装置ならびに検査方法

【課題】レンズ作用面を有する透明体が設置されたワークの透明体に対面する内部が鮮明に撮像でき、また、透明体に傷をつけることなく検査することができる検査機構および被検査物搬送検査装置ならびに検査方法を提供することを課題とする。
【解決手段】レンズ作用を有する透明体W1が設けられた被検査物Wを、搬送機構20により保持して検査位置Tまで搬送し、当該検査位置の被検査物を撮像カメラにより撮像して画像を解析して検査する検査機構20であって、光を透過して前記撮像カメラからの前記被検査物の撮像を可能とする透光板31およびゲル体32と、を有する透光介在板30と、この透光介在板のゲル体に対面する前記検査位置に前記被検査物が保持されて前記搬送機構により搬送されたときに、前記ゲル体を前記被検査物の透明体に当接あるいは離間させるように前記透光介在板を移動させる透光介在板移動機構20ABと、を備える構成とした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、レンズ作用面を有する透明体を備える、例えば、LED等の被検査物を、検査するための検査機構および被検査物搬送検査装置ならびに検査方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、LED等の素子(以下ワークという)は、形成された回路を検査装置により検査されて製品として出荷される。この検査装置は、例えば、図7に示す構成のものが提案されている(特許文献1)。図7(a)は、従来の検査装置の一部断面にして模式的に示す側面図、(b)は検査位置を拡大して模式的に示す側面図、(c)はワークの搬送機構を示す平面図である。図7(a)、(b)、(c)に示すように、検査装置70は、パーツフィーダ73およびピックアップ装置72を介してピップアップしたワークWを、回転体71の保持部71aに吸着保持し、回転体71の間欠的な回転により測定エリアERにワークを搬送する。
検査装置70は、ワークWが測定エリアERに搬送されると、プローブ75が上昇するとともに、サファイアガラス76を支持する支持機構74が降下することで、ワークWを挟み込んだ状態とし、ワークWを点灯させて撮像カメラ77により撮影した画像を解析してワークWの状態を検査している。
【0003】
【特許文献1】特許第3709541号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、従来の検査装置では、以下に示す問題点が存在していた。
従来の検査装置では、ワークの構成が回路等を形成してレンズ等の透明体を設置する前の段階であるため、当該ワークを適切に検査することができる。しかし、従来の検査装置では、最終製品に近い状態であるレンズ等の透明体が設置された後に、当該ワークの検査を行うと、透明体がレンズ作用をもたらすため、透明体に気泡等が混入した状態であることや、また、透明体に対面する位置における構成、例えば、回路等が撮像カメラで明確に撮像できない。
また、撮像カメラ側に硬度が高いサファイアガラスを配置しているため、ワークに透明体が設置された状態では、当該透明体にサファイアガラスが当接することで傷つく場合があり、製品としての価値を低下させてしまう可能性がある。
【0005】
本発明は、前記した問題点に鑑み創案されたものであり、レンズ作用を有する透明体が設置されたワークであっても、透明体および透明体に対面する位置の回路等の内部が鮮明に撮像でき、また、透明体に傷をつけることなく検査することができる検査機構および被検査物搬送検査装置ならびに検査方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係る検査装置は、前記した課題を解決するために、以下のような構成とした。すなわち、レンズ作用面を有する透明体が設けられた被検査物を、搬送機構により保持して検査位置まで搬送した後に、当該検査位置の被検査物を撮像カメラにより撮像して画像を解析して検査するための検査機構であって、光を透過して前記撮像カメラからの前記被検査物の撮像を可能とする透光板と、この透光板に当接して設けられ、光を透過して前記撮像カメラからの前記被検査物の撮像を可能とする所定厚みのゲル体と、を有する透光介在板と、この透光介在板のゲル体に対面する前記検査位置に前記被検査物が保持されて前記搬送機構により搬送されたときに、前記ゲル体を前記被検査物における透明体のレンズ作用面に当接および離間させるように前記透光介在板を移動させる透光介在板移動機構と、を備える構成とした。
【0007】
このように構成した検査機構は、撮像カメラが設置されている透光介在板と対面する検査位置に、被検査物が搬送機構により搬送されると、透光介在板移動機構により透光介在板を下方に移動させる。そして、検査機構は、透光介在板を下方に移動させたことにより、ゲル体が被検査物における透明体のレンズ作用面に当接すると、ゲル体がレンズ作用面に倣うように弾性変形した状態となる。そのため、ゲル体が透明体に対して接触面が広く、かつ、透明体による光の屈折を抑えてレンズ作用を無くすため、検査機構では、被検査物の透明体および透明体に対面する内部の構造(例えば回路等)が撮像カメラで鮮明に撮像できる。
【0008】
また、前記検査機構において、前記透光介在板移動機構は、前記ゲル体が前記被検査物における透明体のレンズ作用面に当接および離間するように、前記透光介在板を上下方向に移動させる上下方向移動機構と、この上下方向移動機構による前記透光介在板の上下の移動のいずれか一方向の移動に伴って、前記透光介在板を支持する支軸の軸周り方向に当該透光介在板を所定角度ごとに間欠的に回転させる回転方向移動機構と、を備える構成とした。
【0009】
このように構成した検査機構は、上下方向移動機構により透光介在板が移動させられ、ゲル体を被検査物における透明体のレンズ作用面に当接して撮像カメラにより撮像した後、当該透明体からゲル体が離間する方向に透光介在板を移動させると、回転方向移動機構が透光介在板を支持する支軸の軸周り方向に、当該透光介在板を所定角度ごとで間欠的に回転(移動)させる。そして、つぎの被検査物が検査位置に搬送機構により保持されて搬送されると、上下方向移動機構により透光介在体のゲル体が透明体のレンズ作用面に当接する方向(下方)に移動させられる。そのため、ゲル体の常に新しい部分が透明体のレンズ作用面に当接することになる。
【0010】
さらに、前記検査機構の検査位置において、前記被検査物の透明体と反対側から当該被検査物に当接および離間する接触部を作動させる接触部作動機構を有する構成とした。
このように構成した検査機構は、透光介在板移動機構により透光介在板のゲル体を被検査物の透明体に当接させるときに、タイミングを合わせて接触部を透明体の反対側から被検査物に接触させるように接触部作動機構により作動させて、被検査物をゲル体と接触部とで挟み込む状態とする。
【0011】
また、本発明に係る被検査物搬送検査装置は、以下のような構成とした。すなわち、レンズ作用面を有する透明体が設けられた被検査物を撮像カメラにより撮像して画像を解析して検査する被検査物搬送検査装置であって、光を透過して前記撮像カメラからの前記被検査物の撮像を可能とする透光板と、この透光板に当接して設けられ、光を透過して前記撮像カメラからの前記被検査物の撮像を可能とする所定厚みのゲル体と、を有する透光介在板と、この透光介在板のゲル体に対面する前記検査位置に、前記被検査物を保持して搬送する搬送機構と、この搬送機構で保持した前記被検査物を前記検査位置に搬送したときに、前記ゲル体を前記被検査物における透明体のレンズ作用面に当接および離間させるように前記透光介在板を移動させる透光介在板移動機構と、を備えている。さらに、被検査物搬送検査装置は、前記透光介在板移動機構が、前記透光介在板を支持する支軸の軸周り方向に当該透光介在板を所定角度ごとに間欠的に回転させる回転方向移動機構と、この回転方向移動機構を保持して前記ゲル体が前記被検査物における透明体のレンズ作用面に当接および離間するように前記透光介在板を上下方向に移動させる上下方向移動機構と、を備える構成とした。
【0012】
このように構成した被検査物搬送検査装置は、被検査物を搬送機構が保持して検査位置に搬送すると、透光介在板移動機構の上下方向移動機構により透光介在板を下方に移動することで、ゲル体が被検査物における透明体のレンズ作用面に当接する。さらに、被検査物搬送検査装置は、撮像カメラにより透光介在板を介して透明体に対面する被検査物の内部にある回路等の画像を撮像して、上下方向移動機構により上方に透光介在板を移動させ被検査物からゲル体を離間させる。被検査物搬送検査装置は、被検査物からゲル体を離間させるときに、回転方向移動機構により透光介在板を支持する支軸の軸周り方向に当該透光介在板を所定角度ごとに間欠的に回転させている。そのため、次の被検査物の透明体をゲル体に当接させる場合に、前回当接させたゲル体の部分とは異なる新たな部分に当接させることになる。
【0013】
さらに、本発明に係る検査方法は、つぎの手順を含むものとした。すなわち、検査方法は、被検査物を搬送する搬送ステップと、ゲル体を被検査物における透明体のレンズ作用面に当接する当接ステップと、ゲル体を介して被検査物を撮影する撮影ステップと、を含むこととした。
このような手順によれば、検査方法は、はじめに、被検査物を保持して検査位置に搬送機構を介して搬送し、検査位置に搬送された被検査物における透明体のレンズ作用面に、ゲル体を当接させる。そして、ゲル体を介して撮像カメラからの透明体に対面する被検査物の内部に形成された回路等の構造を撮影することで、被検査物の検査を行うことができる。
【0014】
また、前記検査方法は、前記撮像ステップにより撮像した後に、前記被検査物から前記ゲル体を離間させるとともに、前記ゲル体を支持する支軸周り方向に所定角度ごとに間欠的に回転させる回転ステップを含むこととした。
このような手順とした検査方法は、つぎの被検査物を撮影するときに、常に新しいゲル体の部分に被検査物の透明体を当接することができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明は、以下に示すような優れた効果を奏するものである。
被検査物搬送検査装置および検査機構は、ゲル体に被検査物の透明体のレンズ作用面を当接した状態とすることで、透明体による光の屈折を抑えてレンズ作用を解消させ、被検査物の内部が明確に撮像カメラで撮像することが可能となり、製品に近い状態での被検査物の検査を正確に迅速に行うことが可能となる。なお、被検査物搬送検査装置および検査機構は、透明体に気泡、異物の混入等の不具合がある場合でも検出することが可能となる(請求項1、4)。
【0016】
被検査物搬送検査装置および検査機構は、被検査物の透明体に当接させるものがゲル体であるため、透明体が当接するときにゲル体が弾性変形することで被検査物の透明体に接触する接触面積を大きくとれ、撮影カメラで撮像する範囲が大きくなることで、被検査物内における広い範囲のエリアを検査することができる。さらに、被検査物搬送検査装置および検査機構は、被検査物の透明体に当接するゲル体が柔らかいため、透明体に接触しても傷つけることが全くなく、検査中における製品の劣化を生じない(請求項1、4)。
【0017】
被検査物搬送検査装置および検査機構は、撮像カメラにより撮像した後にゲル体を透明体から離間させるときに、ゲル体を有する透光介在板が支軸回り方向に所定角度ごとに間欠的に回転する。そのため、被検査物の透明体の撮像を常に新しいゲル体の当接面として、塵埃の付着等による検査判断の誤りを最小限にすることができる(請求項2、4)。
【0018】
検査機構は、被検査物の透明体がゲル体に当接したときに、被検査物の透明体とは反対側から接触機構により当該被検査物に接触部を接触させることで、被検査物が搬送機構から離脱することが無く安定した状態で撮像カメラにより撮像することができる(請求項3)。
【0019】
検査方法は、ゲル体に当接した状態で撮像手段により撮像するため、被検査物をレンズ作用の影響を受けることなく透明体に対面する位置に配置された被検査物の内部の構造を検査することが可能となる(請求項5)。
また、検査方法は、ゲル体が透明体に当接および離間する動作をするたびに、支軸周り方向において所定角度ごとに間欠的な回転を行うため、常に新しいゲル体の面で透明体に当接することで、検査の正確性をさらに向上させることができる(請求項6)。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
以下、本発明に係る被検査物搬送検査装置、検査機構および検査方法の最良の実施の形態について、図面を参照して説明する。図1は被検査物搬送検査装置の検査機構および搬送機構の一部を切り欠いて示す側面図、図2は被検査物搬送検査装置の搬送機構の一部を省略して模式的に示す平面図、図3(a)〜(f)は、被検査物搬送検査装置の回転方向移動機構の一部を切欠いて模式的に示す平面図および背面図である。
【0021】
図1に示すように、被検査物搬送検査装置1は、LED等の被検査物(以下、「ワーク」という)Wを搬送機構10により検査位置Tまで搬送して、検査機構20により検査できる状態に設置し、撮像カメラ3を介してワークWの画像を撮像し、撮像した画像を解析することでワークWの検査を行うものである。この被検査物搬送検査装置1は、ワークWを搬送する搬送機構10と、ワークWを検査するための検査機構20と、撮像カメラ3を含む解析手段(図示せず)とを備え、検査機構20が透光介在板30と、透光介在板移動機構20ABとを有している。
【0022】
図2に示すように、搬送機構10は、図示しない整列機構により整列されたワークWの一つを保持して検査位置Tまで搬送するとともに、検査したワークWを次工程に搬出するものである。この搬送機構10は、円盤状に形成された回転テーブル15と、この回転テーブル15を図示しない駆動機構により回動自在に移動できるように支持するテーブル支持柱16と、回転テーブル15に設けた複数の保持部11と、を備えている。
【0023】
保持部11は、回転テーブル15の中心から放射状に当該回転テーブル15の周縁に配置されており、ワークWを挟持する保持爪12,12と、この保持爪12、12をそれぞれ支持する爪支持部13,13と、この爪支持部13,13を開閉するためのバネ等を有する開閉駆動手段14とを備えている。保持爪12,12は、ここでは、ワークWの外観形状に対応して同じ姿勢で保持できるように構成されており、この保持爪12,12を爪支持部13,13から着脱自在に取り替えることで他の種類のワークにも対応できように構成されている。開閉駆動手段14は、保持爪12,12が開閉してワークWを挟持および離脱させることができるものであれば、特に限定されるものではない。
【0024】
この搬送機構10により、ワークWを保持部11が保持して回転テーブル15の間欠的な回転により検査位置Tに搬送して、ワークWの検査が始められる。搬送機構10がワークWを搬送する検査位置Tは、搬送機構10の保持部11が保持するワークWの移動軌跡における円周上で、かつ、透光介在板30に対面する位置に設定されている。この検査位置Tの上方には撮像カメラ3がフレーム体2に支持されて設置されている。
なお、撮像カメラ3には、図示しない画像の解析手段が接続されており、解析した結果を搬送機構10側に送り、良品と不良品とを搬送機構10の検査位置以降の所定位置において、当該搬送機構10が振り分けて搬出できるように構成されている。
【0025】
図1に示すように、検査機構20は、検査位置Tに搬送されたワークWを撮像カメラ3により撮像して検査できるようにするためのものである。この検査機構20は、検査位置Tに対面して配置される透光介在板30と、この透光介在板30をワークWに当接および離間させるように移動させる透光介在板移動機構20ABとを備えている
【0026】
透光介在板移動機構20ABは、固定支持フレーム21に取り付けられており、ここでは、上下方向移動機構20Aと、回転方向移動機構20Bとを備えており、上下方向移動機構20Aが回転方向移動機構20Bを保持している。
上下方向移動機構20Aは、固定支持フレーム21に第1スライド機構22を介して設けられた移動支持フレーム24と、この移動支持フレーム24に回動自在となるように回転方向移動機構20Bを介して設けられた支軸(透光介在板30の支軸)25と、を備えている。この上下方向移動機構20Aの移動支持フレーム24には、ここでは、検査位置TにおいてワークWの画像を認識しやすいように、撮像用照明機構5が取り付けられている。
【0027】
固定支持フレーム21は、搬送機構10側となる正面側に後記する接触部作動機構40を、第2スライド機構44を介して上下動自在に設置するとともに、搬送機構10とは反対側となる背面側に上下方向移動機構20Aを、第1スライド機構22を介して上下動自在に設置している。そして、この固定支持フレーム21には、後記する回転方向移動機構20Bに用いられる固定軸26a,27aが固定されている。なお、撮像カメラ3を支持するフレーム体2は、固定支持フレーム21を支持するように配置することや、また、固定支持フレーム21とは別体として隣接して配置すること等、検査位置Tにおいて、撮像カメラ3を設置することができる状態であれば、その形状、配置、構成等を限定されるものではない。
【0028】
第1スライド機構22は、第1押動部23による押動動作により移動支持フレーム24を上下方向に移動させるものであり、所定距離の範囲で直線的に移動支持フレーム24をスライドさせることができるものであれば、その構成を限定されるものではない。
【0029】
移動支持フレーム24は、固定支持フレーム21の背面側から搬送機構10側に突出するように断面が逆L字形状に形成された第1移動フレーム24aと、この第1移動フレームの背面端面に取り付けた第2移動フレーム24bとを備えている。そして、第1移動フレーム24aは、搬送機構10側に透光介在板30の支軸25を、後記する回転方向移動機構20Bにおける所定の機構(軸受28、一方向クラッチ第1ユニット26、一方向クラッチ第2ユニット27)を介して支持している。また、第2移動フレーム24bは、下端を第1押動部23で押動できる厚みあるいは段差を有しており、その上端に、照明用支持アーム4を取り付けるための取り付け部分を有している。
【0030】
第1押動部23は、予め設定されたタイミングおよび上下移動範囲において移動支持フレーム24を上下に移動させるためのクランク、送りねじ、あるいはピストン等の駆動手段であり、特にその構成を限定されるものではない。
【0031】
撮像用照明機構5は、照明用支持アーム4の先端に設けられており、円環状の照明用取付フレーム6と、この照明用取付フレーム6に設置されたLED等の照明用ランプ7とを備えている。そして、この撮像用照明機構5は、照明用取付フレーム6の円環中央が検査位置Tに合致するように配置されるとともに、撮像カメラ3の光軸に対しても合致する位置に配置されている。
【0032】
図1および図3に示すように、回転方向移動機構20Bは、透光介在板30を支持する支軸25の軸周り方向において、当該透光介在板30を一方向に所定角度ごとに間欠的に回転させるものである。この回転方向移動機構20Bは、ここでは、一方向クラッチ第1ユニット26と、一方向クラッチ第2ユニット27と、軸受28とを当該支軸25の軸方向に配置している。
【0033】
一方向クラッチ第1ユニット26は、支軸25を一方向のみに間欠的に回転させることで透光介在板30を支軸25周り方向に所定角度ごとに間欠的に回転させるためのものである。この一方向クラッチ第1ユニット26は、固定支持フレーム21に固定された固定軸26aと、この固定軸26aに沿って移動するための傾斜溝26bと、この傾斜溝26bを形成したアウターリング26cと、このアウターリング26cの内周面に沿って形成されたクラッチ溝26dと、このクラッチ溝26dに沿って移動するベアリングボール26eと、このベアリングボール26eを回動自在に支持するボール支持環26fと、を備えている。
【0034】
一方向クラッチ第1ユニット26のクラッチ溝26dは、支軸25の外周面と、アウターリング26cの内周面との間で、ベアリングボール26eが、回転自在になる広い溝幅と、回転できない狭い溝幅とを交互に所定間隔おきに形成されている。そのため、一方向クラッチ第1ユニット26は、図3(a)、(b)の状態から、上下方向移動機構20Aにより、固定軸26aに沿って傾斜溝26bが移動しアウターリング26cを、図3(c)、(d)に示すように、所定角度で回転させる。
【0035】
このとき、ベアリングボール26eの回転できる溝幅のクラッチ溝26dにおいて、アウターリング26cは、支軸25の周り方向に回転してアウターリング26cを移動させ、さらに、ベアリングボール26eが回転できないクラッチ溝26dの溝幅に楔状に噛み込むことで、アウターリング26cの回転とともに支軸25を矢印(図3(c)参照)の方向に所定角度において回転させている。
【0036】
また、一方向クラッチ第1ユニット26は、図3(e)、(f)に示すように、上下方向移動機構20Aにより、再び固定軸26aに沿って傾斜溝26b移動しアウターリング26cを、前記とは反対方向に所定角度で回転させる。このとき、アウターリング26cは、ベアリングボール26eがクラッチ溝26dと支軸25との楔状の噛み込みを解消する回転方向に移動する。そのため、支軸25は、回転することなくアウターリング26cのみが矢印(図3(e)参照)の回転方向に移動することになる。そのため、一方向クラッチ第1ユニット26は、支軸25を所定角度ごとに間欠的に回転させることができる。
【0037】
なお、図3に示すように、一方向クラッチ第2ユニット27は、一方向クラッチ第1ユニット26の傾斜溝26bが垂直溝27bになっている他は、一方向クラッチ第1ユニット26と同じ構成を備えている。また、軸受28は、ボールベアリング等の支軸25を回動自在に支持するものであれば、その構成を限定されるものではない。そして、一方向クラッチ第2ユニット27および軸受28は、一方向クラッチ第1ユニット26の動作に連動して従動するものである。
【0038】
透光介在板30は、レンズ作用面を有する透明体W1(図5参照)を設けたワークWにおいて、当該透明体W1の光の屈折を解消して検査するためのものである。そして、この透光介在板30は、光を透過して撮像カメラ3からのワークWの撮影を可能とする透光板31およびゲル体32とを備えている。この透光介在板30は、ここでは円盤状に形成されており、中心に支軸25を貫通させる貫通穴が形成され、保持具により支軸25に固定されている。
【0039】
透光板31は、プラスチック板あるいはガラス板等の水平に支持したときに水平を維持できる強度を備えている。この透光板31は、無色透明であることが好ましいが、撮像できるように光を透過すれば着色されていても構わない。
【0040】
ゲル体32は、所定厚みを有しており、透光板31に当該ゲル体32の粘性により空間をあけることなく当接させることで接着して設けられている。このゲル体32は、ワークWの透明体W1が当接することで容易に弾性変形する柔らかなものであり、図5(b)に示すように、透光板31に設けて釣り下がる状態となっても、その平面状態が変わらない程度の柔らかさを備えている。このゲル体32は、例えば、寒天、ゼラチン、シリカゲル、シリコーン、ウレタン等の光を透過して撮像カメラ3によりワークW内部を撮像可能なものであれば、その透明度、組成について限定されるものではない。また、ゲル体32の厚みは、当該ゲル体32に透明体1を当接させたときに、その透明体W1が透明板31に当接しない程度の厚みを備えていれば構わない。さらに、シリコーンをゲル体32として用いると、シリコーンが油性をはじくことや、水洗いすることで付着した塵埃を、前記した他の素材と比較して簡単に洗い落とすことができるため、リサイクル性にすぐれる。
【0041】
図1に示すように、ワークWが検査位置Tに搬送されたときに、そのワークWの下方から当該ワークWに接触部41を接触させるための接触部作動機構40は、固定支持フレーム21の搬送機構10側に上下方向に移動自在に設けられている。
【0042】
そして、接触部作動機構40は、本体部43と、この本体部43の上端側に設けた接触部41と、本体部43を上下方向に移動させるための第2スライド機構44と、この第2スライド機構44を介して本体部43を上下方向に移動させる第2押動部42とを備えている。この接触部作動機構40は、ここでは、LEDの端子に接続して通電して点灯させるプローブを例えば接触部41として備えているが、透明体W1を設けたワークWの検査を行うときには、点灯させることなく、撮像カメラ3により撮像されて検査される。
【0043】
なお、ここで検査されるワークWは、その一端または全体にレンズ作用面を有する透明体W1を設けたものであり、ここではLEDを一例としており、透明体W1に対面するワークWの基部W3における上面W2(図5(a)参照)に回路等が形成されているものを検査対象としている。ワークWの透明体W1は、球面の一部を有することでレンズ作用面とするものや、フレネルレンズ状に形成されることでレンズ作用面とするもの等、レンズの働きを有するものであれば、その形状を限定されるものではない。
【0044】
つぎに、図3ないし図6を参照して被検査物搬送検査装置1の動作および手順について説明する。
図4(a)〜(c)は、被検査物搬送検査装置の検査機構の一部を切欠いて模式的に示す側面図、図5(a)〜(c)は、被検査物搬送検査装置の透光介在板を使用して検査を行う状態を模式的に示す斜視図、断面図、平面図、図6は、検査方法における手順を示すフローチャート図である。
【0045】
はじめに、被検査物搬送検査装置1は、図示しない整列機構によりワークを一列に整列させ、搬送機構10の保持部11によりワークWを一個ずつ保持して検査位置に搬送する(搬送ステップS1)(図6)。
ワークWが検査位置Tに搬送されると、図4(b)から(c)の状態となるように、上下方向移動機構20Aにより透光介在板30が待機位置から下方に移動させられゲル体32をワークWの透明体W1に当接させる(当接ステップS2:図6)とともに、接触部作動機構40により接触部41をワークWの基部W3の下端に接触させる状態とする。
【0046】
上下方向移動機構20Aは、第1スライド機構22に移動支持フレーム24がスライド自在に支持されているため、第1押動部23を降下させることで、第1スライド機構22に沿って移動支持フレーム24を降下させ、透光介在板30のゲル体32をワークWの透明体W1に当接させるように下方に移動させている。また、接触部41をワークWの基部W3の下端に接触させることで、ワークWが透光介在板30の押圧力により保持部11から抜け落ちることを確実に防止している。
【0047】
ゲル体32がワークWの透明体W1に当接した状態では、図5(b)に示すように、ゲル体32は、弾性変形して透明体W1のレンズ作用面である曲面(球面の一部)に倣って接触することになる。そして、ゲル体32が透明体W1のレンズ作用面に当接すると、図5(c)に示すように、本来、透明体W1が備えるレンズ作用をもたらす光の屈折を抑制して、透明体W1の内部状態および透明体W1に対面する基部W3の上面W2に形成されている回路等を鮮明に認識できる状態とする。
【0048】
そのため、透光介在板30を介して撮像カメラ3によりワークWを撮像する(撮影ステップS3:図6)と、ワークWの透明体W1に気泡あるいは異物の混入がないか、および透明体W1の基部W3に形成された回路等の画像を鮮明な状態で取得できるため、撮像した画像を解析することでワークWの良否の検査を正確に行うことができる。
【0049】
撮像カメラ3による撮像が終了すると、透光介在板30は、図4(a)から(b)の状態になるように、上下方向移動機構20Aにより透明体W1から離間するように上方に移動させられる。そして、同じタイミングで接触部41は、接触部作動機構40によりワークWから離間するように下方に移動させられる。透光介在板30および接触部41が離間すると、検査されたワークWは、搬送機構10により搬出側に搬送されるとともに、新たなワークWが検査位置Tに搬送される。
【0050】
ここで、上下方向移動機構20Aにより透光介在板30が上昇するときに、回転方向移動機構20Bにより透光介在板30は、支軸25とともに所定角度ごとに間欠的に回転する。すなわち、図3(a)、(b)および図4(a)に示すように、透明体W1にゲル体32を当接させた状態から、図3(c)、(d)および図4(b)に示すように、透光介在板30が上下方向移動機構20Aにより上方に移動させられると、回転方向移動機構20Bの一方向クラッチ第1ユニット26の動作により、支軸25が所定角度で回転することに伴って、透光介在板30は、所定角度θの範囲で回転する。
【0051】
つまり、支軸25が上下方向移動機構20Aを介して上方に移動することで、一方向クラッチ第1ユニット26により、固定軸26aが傾斜溝26bに沿ってスライドして、アウターリング26cを所定角度において図3(c)の矢印の方向に所定角度で回転させることになる。そして、一方向クラッチ第1ユニット26では、ベアリングボール26eがクラッチ溝26dの幅の狭い部分で、アウターリング26cおよび支軸25の外周に楔状に噛み込み、アウターリング26cがさらに回転することで、支軸25を所定角度において回転させる。そのため、一方向クラッチ第1ユニット26では、その支軸25に設けた透光介在板30を所定角度θで回転させることができる(回転ステップS4:図6)
【0052】
そして、図3(e)、(f)および図4(c)に示すうように、再び、新たなワークWが検査位置Tに搬送されると、上下方向移動機構20Aにより、透光介在板30が下方に移動させられる。このとき、固定軸26aに対して傾斜溝26bに沿った状態でアウターリング26cが図3(e)で示す矢印の方向に移動するが、ベアリングボール26eは、クラッチ溝26dで空回りする状態となることから、支軸25は回転することなく、アウターリング26cのみが回転する。
【0053】
したがって、支軸25は、一方向にのみ所定角度θごとに間欠的に回転することとなり、透光介在板30を上下方向に移動することに伴って、回転方向移動機構20Bが透光介在板30を所定角度θごとに間欠的に回転させている。
【0054】
透光介在板30が、上下方向移動機構20Aにより上下に移動することに伴って回転方向移動機構20Bにより一方向に所定角度θごとに間欠的に回転するため、検査機構20では、ワークWの透明体W1に当接するごとに新たなゲル体32の部分となり、ゲル体32が粘着性を有していて塵埃が付着しやすい状態であっても、検査する画像に悪影響を与えることがない。
【0055】
なお、透光介在板30の回転角度θは、一方向クラッチ第1ユニット26において、傾斜溝26bの傾斜角度によりアウターリング26cの回転する角度と、クラッチ溝26dを移動できるベアリングボール26eの距離とにより、支軸25を回転させる角度を設定することができるものである。
【0056】
以上のような手順および動作において、ワークWの検査を順次行い、搬送機構10の保持部11がワークWを、図示しない整列機構から保持している間は、図示しない制御機構が検査を行う動作を連続し(ステップS5のNo:図6)、また、図示しない整列機構から保持部11がワークWを保持しない状態が一度、あるいは2度連続すると、その保持しない保持部11が検査位置Tに移動したことを検知して同一種のワークWの検査を終了したと、図示しない制御機構側が判断して被検査物搬送検査装置1の動作を停止する(ステップS5のYes:図6)。なお、この検査を終了させる判断は、前記した手順に特に限定されるものではなく、公知のものであっても構わない。
【0057】
以上、説明したように、被検査物搬送検査装置1は、ワークWにレンズ作用面を有する透明体W1が取り付けられて完成品に近い状態、あるいは、完成品となっているものであっても、透明体W1のレンズ作用面による光の屈折を抑えた状態として、内部の回路等を鮮明に撮像することができる。そして、被検査物搬送検査装置1では、ゲル体32が弾性変形して透明体W1に当接するため、ワークWにおいて撮像できる内部の範囲が広く、かつ、透明体W1を傷つけることがまったくない状態で、検査することが可能となる。
【0058】
なお、被検査物搬送検査装置1で説明した回転方向移動機構20Bは、支軸25を一方向に所定角度で回転させることができるものであれば、一方向クラッチ第1ユニット26だけの構成であることや、その回転させる構成自体がラチェット機構としても構わない。また、センサおよびサーボモータ、ステッピンクモータ等の駆動モータにより透光介在板30が上方に移動するときに、センサにより検知して当該駆動モータにより透光介在板30を所定角度において回転させる構成としても構わない。
【0059】
さらに、被検査物搬送検査装置1では、透光介在板30が上方に移動したときに間欠的に所定角度で回転させる構成として説明したが、下方に移動して透明体W1と当接する前に間欠的に所定角度で回転させるように構成することや、また、上下するときにそれぞれ所定角度ごとに間欠的に回転する構成としても構わない。そして、被検査物搬送検査装置1では、LEDを一例として説明したが、レンズ作用を有する透明体W1を有するワークWであれば、それ以外のものであっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【0060】
【図1】本発明に係る被検査物搬送検査装置の検査機構および搬送機構の一部を切欠いて模式的に示す側面図である。
【図2】本発明に係る被検査物搬送検査装置の搬送機構の一部を省略して模式的に示す平面図である。
【図3】(a)〜(f)本発明に係る被検査物搬送検査装置の回転方向移動機構の一部を模式的に示す平面図および背面図である。
【図4】(a)〜(c)本発明に係る被検査物搬送検査装置の検査機構の一部を切欠いて模式的に示す側面図である。
【図5】(a)、(b)、(c)は、本発明に係る被検査物搬送検査装置の透光介在板を使用して検査を行う状態を模式的に示す斜視図、断面図、平面図である。
【図6】本発明に係る検査方法における手順を示すフローチャート図である。
【図7】(a)、(b)、(c)は、従来の検査装置を一部断面にして模式的に示す全体の側面図、検査位置を拡大した側面図、ワークの搬送機構を示す平面図である。
【符号の説明】
【0061】
1 被検査物搬送検査装置
2 フレーム体
3 撮像カメラ
4 照明用支持アーム
5 撮像用照明機構
6 照明用取付フレーム
7 照明用ランプ(LED)
10 搬送機構
11 保持部
12 保持爪
13 爪支持部
14 開閉駆動手段
15 回転テーブル
16 テーブル支持柱
20 検査機構
20AB 透光介在板移動機構
20A 上下方向移動機構
20B 回転方向移動機構
21 固定支持フレーム
22 第1スライド機構
23 第1押動部
24 移動支持フレーム
25 支軸
26 一方向クラッチ第1ユニット
26a 固定軸
26b 傾斜溝
26c アウターリング
26d クラッチ溝
26e ベアリングボール
26f ボール支持環
27 一方向クラッチ第2ユニット
28 軸受
30 透光介在板
31 透光板
32 ゲル体
40 接触部作動機構
41 接触部(プローブ)
42 第2押動部
43 本体部
44 第2スライド機構

【特許請求の範囲】
【請求項1】
レンズ作用面を有する透明体が設けられた被検査物を、搬送機構により保持して検査位置まで搬送した後に、当該検査位置の被検査物を撮像カメラにより撮像して画像を解析して検査するための検査機構であって、
光を透過して前記撮像カメラからの前記被検査物の撮像を可能とする透光板と、この透光板に当接して設けられ、光を透過して前記撮像カメラからの前記被検査物の撮像を可能とする所定厚みのゲル体と、を有する透光介在板と、
この透光介在板のゲル体に対面する前記検査位置に前記被検査物が保持されて前記搬送機構により搬送されたときに、前記ゲル体を前記被検査物における透明体のレンズ作用面に当接および離間させるように前記透光介在板を移動させる透光介在板移動機構と、
を備えることを特徴とする検査機構。
【請求項2】
前記透光介在板移動機構は、前記ゲル体が前記被検査物における透明体のレンズ作用面に当接および離間するように前記透光介在板を上下方向に移動させる上下方向移動機構と、この上下方向移動機構による前記透光介在板の上下の移動のいずれか一方向の移動に伴って、前記透光介在板を支持する支軸の軸周り方向に当該透光介在板を所定角度ごとに間欠的に回転させる回転方向移動機構と、を備えることを特徴とする請求項1に記載の検査機構。
【請求項3】
前記検査位置において、前記被検査物の透明体と反対側から当該被検査物に当接および離間する接触部を作動させる接触部作動機構を有することを特徴とする請求項1に記載の検査装置。
【請求項4】
レンズ作用面を有する透明体が設けられた被検査物を撮像カメラにより撮像して画像を解析して検査する被検査物搬送検査装置であって、
光を透過して前記撮像カメラからの前記被検査物の撮像を可能とする透光板と、この透光板に当接して設けられ、光を透過して前記撮像カメラからの前記被検査物の撮像を可能とする所定厚みのゲル体と、を有する透光介在板と、
この透光介在板のゲル体に対面する前記検査位置に、前記被検査物を保持して搬送する搬送機構と、
この搬送機構で保持した前記被検査物を前記検査位置に搬送したときに、前記ゲル体を前記被検査物における透明体のレンズ作用面に当接および離間させるように前記透光介在板を移動させる透光介在板移動機構と、を備え、
前記透光介在板移動機構は、前記透光介在板を支持する支軸の軸周り方向に当該透光介在板を所定角度ごとに間欠的に回転させる回転方向移動機構と、この回転方向移動機構を保持して前記ゲル体が前記被検査物における透明体のレンズ作用面に当接および離間するように前記透光介在板を上下方向に移動させる上下方向移動機構と、を備えることを特徴とする被検査物搬送検査装置。
【請求項5】
レンズ作用面を有する透明体が設けられた被検査物を撮像カメラにより撮像して画像を解析して検査する検査方法であって、
前記被検査物を保持して検査位置に搬送する搬送ステップと、
前記検査位置に搬送された被検査物における透明体のレンズ作用面に、光を透過して前記撮像カメラからの撮影を可能とするゲル体を当接する当接ステップと、
前記ゲル体に前記被検査物における透明体のレンズ作用面を当接した状態で前記撮像カメラにより撮像する撮影ステップと、を含むことを特徴とする検査方法。
【請求項6】
前記撮像ステップにより撮像した後に、前記被検査物から前記ゲル体を離間させるとともに、前記ゲル体を支持する支軸周り方向に所定角度ごとに間欠的に回転させる回転ステップを含むことを特徴とする請求項5に記載の検査方法。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate


【公開番号】特開2007−139616(P2007−139616A)
【公開日】平成19年6月7日(2007.6.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−334959(P2005−334959)
【出願日】平成17年11月18日(2005.11.18)
【出願人】(591057348)株式会社ユニテック (13)
【Fターム(参考)】