JP2004093222A

JP2004093222A - Apparatus for inspecting rectangular parallelepiped element

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Publication number: JP2004093222A
Application number: JP2002251855A
Authority: JP
Inventors: Shigeyuki Hirata; 平田　重幸; Hideaki Fukunaga; 福永　秀明; Katsuhiro Hori; 堀　克弘; Takahiro Yoshioka; 吉岡　高広; Eihiko Todo; 藤堂　栄彦; Kazunari Saho; 佐保　一成
Original assignee: Gunze Ltd
Current assignee: Gunze Ltd
Priority date: 2002-08-29
Filing date: 2002-08-29
Publication date: 2004-03-25
Anticipated expiration: 2022-08-29
Also published as: JP4181827B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a apparatus for inspecting rectangular parallelepiped element, for speedily and precisely inspecting the appearance of a rectangular parallelepiped element. <P>SOLUTION: A first rotary drum 331 for carrying the rectangular parallelepiped element P, while the element P is sucked and fixed to the periphery, and a first positioning gear 332 that is extrapolated into the first rotating drum 331 are provided at the upper section of a transport section 13. The rectangular parallelepiped element P is pushed into an L-shaped grove 3350 formed at the first positioning gear 332 by the rotation, thus making definite the position and attitude of the rectangular parallelepiped P for accurate imaging. Further, since it is not necessary to use a suction arm or the like for suction or transfer of elements one by one for positioning, an inspection speed can be increased. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直方体素子の外観を検査する直方体素子検査装置および検査方法に関し、特に、その検査における精度を維持しつつ高速処理する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、チップ抵抗やチップコンデンサなどの直方体の形状をした微小な電子部品（以下、直方体素子という。）が生産されており、たとえば、「１００５」と称される電子部品においては、その大きさが０．５ｍｍ×０．５ｍｍ×１．０ｍｍ程度と非常に小さなものとなっている。このような直方体素子においては、その製造工程において発生した破損などの不良箇所を目で見て判別することが難しいため、ＣＣＤカメラなどを用いて素子の各面を撮像して所定の画像処理した結果と、あらかじめ設定された基準データとを比較することによって自動的に良否の判定をする外観検査が行われている。
【０００３】
この外観検査工程においては、検査対象の直方体素子が四角柱状という形状であるため、上面、下面、前面、後面、左面、右面の計六面を検査する必要がある。この検査の効率を向上するためには、複数の素子を搬送しながら連続的に検査することが望ましいが、直方体素子の搬送方向前、後の面においては、前後に並んだ他の素子によって撮像が邪魔されるため、これらの前後の面を含む側面四面については、特に効率よく検査する方法が求められている。この直方体素子の側面四面を検査する方法としては、たとえば以下の第１から第３の従来技術に示すような種々の方法が用いられている。
【０００４】
図１３は、第１の従来技術における直方体素子検査装置の概略平面図である。同図に示すように、第１の従来技術の直方体素子検査装置は、ベルトコンベア９０１，９０２と、各ベルトコンベア９０１，９０２の間に配されるターンテーブル９０３と、各ベルトコンベア９０１，９０２の搬送方向と直交する方向に一対ずつ対向配置され、直方体素子９０５の前後左右の各面９０５ａ〜９０５ｄを検査するためのＣＣＤカメラ９０４ａ，９０４ｂおよび９０４ｃ，９０４ｄを備える。
【０００５】
直方体素子９０５は、図示しないパーツフィーダなどによって整列されてベルトコンベア９０１に積載される。ここで、直方体素子９０５は、その搬送方向の前後方向に面９０５ｄ，９０５ｃを向けて積載されているとともに、その面と直交する方向に面９０５ａ，９０５ｂを向けて積載される。この直方体素子９０５がベルトコンベア９０１を介して対向配置されたＣＣＤカメラ９０４ａ，９０４ｂの間を通過するときに、面９０５ａ，９０５ｂの撮像が行われる。
【０００６】
次に、直方体素子９０５は、ベルトコンベア９０１の端まで搬送されると、図示しないアームなどの往復運動を行う押し出し装置によって、ベルトコンベア９０１からターンテーブル９０３に押し出される。そして、直方体素子９０５は、ターンテーブル９０３の回転に伴って矢印方向に９０°回転され、再びアームなどの押し出し装置（不図示）によって、その下流側のベルトコンベア９０２に押し出される。このベルトコンベア９０２に積載された直方体素子９０５は、向きが９０°回転されており、一対のＣＣＤカメラ９０４ｃ、９０４ｄの間を通過する際に、残りの面９０５ｃ，９０５ｄについて撮像が行われる。このような方法によって、直方体素子９０５の四つの側面を検査することができる。
【０００７】
上記検査装置以外にも、直方体素子を空中に放出して、その放出された直後における直方体素子の四面を検査する装置もある（以下、第２の従来技術という。）。
図１４は、第２の従来技術における直方体素子検査装置の概略正面図である。同図に示すように、直方体素子検査装置は、基台９１０と、基台９１０上に固定され、当該基台９１０から所定の高さ離れた吐出部９１１ａから直方体素子９０５を吐出する直方体素子吐出装置９１１と、吐出部９１１ａから吐出された直方体素子９０５の上下面９０５ｅ，９０５ｆの外観を検査するＣＣＤカメラ９１２ｅ，ｆと、同図における直方体素子９０５の紙面垂直方向に側面９０５ｂ（９０５ａ）の外観を検査する不図示のＣＣＤカメラを備える。
【０００８】
この第２従来技術においては、吐出部９１１ａから吐出された直方体素子９０５は、吐出直後の姿勢が安定しているということを利用しており、吐出された直方体素子９０５においては、視界を遮るものがないため、ＣＣＤカメラ９１２ａ，９１２ｂによって、上下左右の四面９０５ａ，９０５ｂ，９０５ｅ，９０５ｆを一度に検査することができるメリットがある。
【０００９】
このような装置のほかに、円形の第１テーブルが一方向に回転するとともに、当該第１テーブルの縁端部に第１テーブルよりも径の小さな円形の第２テーブルが自転するように配された装置を用い、第２テーブル上に吸着アームなどを用いて直方体素子を積載し、その直方体素子の前後左右面を検査する方法もある（以下、第３の従来技術という。）。
【００１０】
図１５は、第３の従来技術における直方体素子検査装置の平面図である。
同図に示すように、第３の従来技術にかかる直方体素子検査装置は、第１テーブル９２０と、第１テーブルの縁端部において回転するように軸支された第２テーブル９２１と、ＣＣＤカメラ９２２ａ〜９２２ｄを備える。
第１テーブル９２０は、図中に示す矢印方向に回転するとともに、第２テーブル９２１も図中に示す矢印方向に回転するため、第２テーブル９２１は、自転しながら公転している状態となっている。
【００１１】
直方体素子９０５は、図中Ａの位置において図示しない往復運動を行う吸引アームなどに吸着・搬送されて第２テーブル９２１に積載される。そして直方体素子９０５は、第２テーブル９２１の公転によりＢの位置まで搬送され、面９０５ａ，９０５ｄの検査を行う。そして、直方体素子９０５は、Ｃの位置まで搬送される間に自転によって回転され、残りの面９０５ｂ，９０５ｃについて検査が行われる。検査が終了した直方体素子９０５は、Ｄの位置まで搬送されて、再び図示しない吸引アームなどに吸着・搬送されて第２テーブル９２１から次工程に搬出される。このような方法によっても、直方体素子９０５における四つの面の外観検査を行うことができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年の直方体素子においては、生産速度の向上が求められており、必然的にその検査も高速処理することが求められている。
しかしながら、上記第１〜第３の従来技術においては、検査精度を維持しつつ検査速度の高速化を実現することが困難である。
【００１３】
すなわち、上記第１の従来技術においては、ベルトコンベア９０１からターンテーブル９０３、およびターンテーブル９０３からベルトコンベア９０２に直方体素子９０５を移送する際に、直方体素子９０５を押し出すアーム等の押し出し装置（不図示）を用いる必要があり、そのような押し出し装置は、往復運動を行う機構上、高速化が難しく、高速化にも限度がある。また、ターンテーブル９０３の回転による慣性力によって、直方体素子９０５がその回転方向にずれてしまい、カメラ９０４ｃ，９０４ｄにより直方体素子の正面を撮像できなくなる結果、検査精度が悪くなる可能性もある。
【００１４】
一方、上記第２の従来技術においては、直方体素子９０５を空中に放出しながら一度に四面を検査することができるため、外観検査を高速化することができると考えられるが、空中に放出された直方体素子９０５は、その位置ならびに姿勢を固定することができないため、直方体素子がＣＣＤカメラの焦点距離から外れたり、空中において撮像面が傾いたりすることによって、検査精度にばらつきが生じる可能性がある。さらに、放出された直方体素子が落下した衝撃によって破損する可能性も高まる。
【００１５】
また、上記第３の実施の形態においては、往復運動を行う吸引アームなどを用いて直方体素子を積み下ろしする必要があり、これも第１の従来技術と同様、検査の高速化に向いていないと考えられる。仮に、直方体素子を高速に積載できたとしても、積載された直方体素子９０５は、第１テーブル９２０の公転によって遠心力にさらされるとともに、第２テーブル９２１の自転による慣性力を受けることによって、特に第２テーブル９２１に対して自転方向と反対方向に回転ずれする可能性がある。この場合、カメラ９２２ａ〜９２２ｄに対して直方体素子の撮像面９０５ａ〜９０５ｄが傾いてしまい、それらの正面を撮像することができなくなるので、精度よく外観検査を行うことができなくなる。
【００１６】
本発明は、上記の問題に鑑み、直方体素子の破損を抑えつつ、その外観検査を精度よく、かつ高速処理することができる直方体素子検査装置および検査方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る直方体素子検査装置は、直方体素子の外観を検査する直方体素子検査装置であって、直方体素子を整列して供給する供給部と、供給部から供給された直方体素子を直線状に搬送する搬送部と、搬送部によって搬送される直方体素子の外観四面を撮像する撮像部とを備え、撮像部が直方体素子を撮像するときに、当該素子を搬送部の搬送方向に対して傾けられているように位置決めする位置決め部を備えることを特徴とする。
【００１８】
搬送部によって搬送される撮像対象の直方体素子は、位置決め部によって搬送方向に対して傾けられ、かつ直線状に搬送されるので回転ずれが生じない。したがって、撮像部は、直方体素子の外観四面の一定の方向から撮像することができる。また、直方体素子が搬送方向の前後に並んだ他の素子によってその側面の撮像を邪魔されることがなくなるので、搬送方向の側方から直方体素子の側面の撮像が可能となる。
【００１９】
ここで、位置決め部は、供給部と搬送部との間に設けられ、供給部から供給される直方体素子を外周に設けられた溝に吸着積載して回転しながら搬送したのち搬送部に転載する積載ローラであり、溝が積載ローラの回転軸と平行するように設けられているともに、積載ローラの回転軸が搬送部の搬送方向に対して傾いて配されているようにすれば、搬送部上の直方体素子における側面四面を同時に撮像することが可能となる。また、吸着アーム等を使用する必要がないため、検査の高速化を行うことができる。
【００２０】
また、位置決め部は、供給部と搬送部との間に設けられ、供給部から供給される直方体素子を外周に設けられた溝に吸着積載して回転しながら搬送したのち搬送部に転載する積載ローラであり、積載ローラの回転軸が搬送部の搬送方向に対して直交して配されており、溝に直方体素子を搬送部の搬送方向に対して傾くように規制する壁面が形成されているような構成としてもよい。
【００２１】
また、位置決め部は、直方体素子と嵌合するＬ字形状の溝が周囲に等間隔に形成された回転ギアを備え、搬送部によって搬送されてくる直方体素子を、Ｌ字形状の溝に嵌合させて回転ギアの回転により搬送部の搬送方向に対して傾けるようにすれば、撮像時における直方体素子の位置および姿勢を固定することができるので、撮像精度を向上し、検査精度を向上することができる。
【００２２】
また、本発明に係る直方体素子検査装置は、直方体素子の外観を検査する直方体素子検査装置であって、直方体素子を整列して供給する供給部と、供給部から供給された直方体素子を直線状に搬送する搬送部と、搬送部の上方に設けられ、搬送部から直方体素子を吸引して固定するとともに搬送しながら当該搬送方向に対して直方体素子を傾けて位置決めする位置決め部と、位置決め部によって位置決めされた直方体素子の側面を撮像する撮像部とを備え、位置決め部は、搬送部から直方体素子を吸引固定するための吸引口を外周面に有する回転ドラムと、回転ドラムに角度を有して外挿され、直方体素子と嵌合するＬ字形状の溝が縁端部に等間隔に形成された蓮の葉状の偏角ギアとを備え、偏角ギアの回転により、回転ドラムに吸引固定された直方体素子を偏角ギアの偏角方向の位置において当該偏角ギアのＬ字形状の溝に押し込んで係合させてその固定向きを傾けることにより位置決めすることを特徴としている。
【００２３】
このような装置を用いた場合には、撮像時における直方体素子の位置を固定することができるので、撮像精度を向上し、検査精度を向上することができる。
ここで、撮像部は、直方体素子が位置決め部におけるＬ字形状の溝に完全に嵌合されたときに、当該素子において開放されている面を撮像するようにすれば、位置決めの精度が向上する。
【００２４】
なお、撮像時において、前後に並んで配される直方体素子が撮像対象の直方体素子の撮像を邪魔することを抑制するために、位置決め部が直方体素子を傾ける角度は、３０〜６０°の範囲となるように設定することが好ましい。
また、本発明に係る直方体素子の検査装置は、直方体素子を直線状に搬送しながら当該素子における側面の外観を撮像して検査する直方体素子の検査方法であって、直方体素子の側面を搬送方向に対して傾けて搬送しながら撮像することを特徴とする。これによって、直線状に直方体素子を搬送しながら外観を検査する装置に特有の、搬送方向前後に並んだ素子によって撮像対象の直方体素子の撮像が邪魔されるということがなくなり、第１の従来技術のように直方体素子の搬送を止める必要もなく、ほぼ連続し検査を行うことができ、検査を高速化することが可能となる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る直方体素子検査装置の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（第１の実施の形態）
（１）直方体素子検査装置の全体構成
図１は、本第１の実施の形態に係る直方体素子検査装置の概略斜視図である。
【００２６】
同図に示すように、直方体素子検査装置は、「１００５」と称される直方体素子Ｐ（０．５ｍｍ×０．５ｍｍ×１．０ｍｍ）の検査装置であり、直方体素子Ｐを一つずつ積載ローラ部１２に供給する供給部１１と、供給部１１から供給される直方体素子Ｐを搬送部１３に積載する積載ローラ部１２と、積載された直方体素子Ｐを直線状に搬送する搬送部１３と、搬送途中の直方体素子Ｐの外観を撮像するカメラ部１４と、撮像された直方体素子Ｐを良品と不良品を仕分けする仕分け部１５と、カメラ部１４から入力される撮像データを元に良品・不良品を判別し、その結果に基づき仕分け部１５の駆動を制御する制御部１６を備える。
【００２７】
供給部１１は、一般に用いられる、超音波などの振動によって直方体素子を整列して搬送するパーツフィーダと呼ばれる装置であり、直方体素子Ｐを搬送するＵ字状の溝１１１が形成された案内部１１０を備える。供給部１１は、図示しないホッパーから供給された複数の直方体素子Ｐを溝１１１に一個ずつ整列させて案内部１１０に供給し、積載ローラ部１２の凹部１２０１に一つずつ搬送供給する。
【００２８】
積載ローラ部１２は、供給部１１から供給された直方体素子Ｐを積載部１２００における溝状の凹部１２０１に吸引固定し、そのまま矢印方向に回転して、直方体素子Ｐを搬送部１３の上に、その搬送方向に対して所定の角度傾けた状態で位置決めして転載する。
搬送部１３は、積載された直方体素子Ｐを直線的に搬送するベルトコンベアであり、一対のローラ１３０，１３１と、ローラ１３０，１３１によって張架され、その中央において、等間隔かつ列状に複数の吸引孔１３２ａが開けられた搬送ベルト１３２と、搬送ベルト１３２の裏面側に設けられ、吸引孔１３２ａを通して直方体素子を吸引し、搬送ベルト１３２上に直方体素子を固定するための吸引部１３３を備える。
【００２９】
ここで吸引部１３３は、角皿状の皿部１３３１と、皿部１３３１の端面から延出された吸引管１３３２と、吸引管１３３２を介して皿部１３３１の内部を減圧吸引する真空ポンプ（不図示）とからなる。
皿部１３３１は、その開放側が搬送ベルト１３２における裏面と当接するように配される。この皿部１３３１は、吸引管１３３２を介して図外の真空ポンプによってその内部が減圧されると、皿部１３３１と搬送ベルト１３２の裏面によって囲まれる空間は減圧され、吸引孔１３２ａからは、空気が吸引される。この吸引孔１３２ａに直方体素子Ｐを積載するようにすることによって、これを搬送ベルト１３２上に吸引固定することができる。そのため、直方体素子Ｐを搬送ベルト１３２上において高速で搬送してもその固定位置がずれないため、カメラ部１４においては、直方体素子Ｐの側面の撮像を所定の位置においてきちんと行うことができる。ここで、吸引孔１３２ａ同士の間隔は、積載部１２００における凹部１２０１のピッチ、積載部１２００の回転数、および搬送ベルト１３２の搬送速度に応じて設定される。また、皿部１３３１は、直方体素子Ｐを固定するという役割から、少なくとも搬送ベルト１３２上に直方体素子Ｐが積載されたときから、カメラ部１４によって直方体素子Ｐの撮像が完了するまでの間をカバーする長さが必要である。
【００３０】
カメラ部１４は、直方体素子の少なくとも側面四面を撮像する複数のＣＣＤカメラなどが用いられ、ここでは、直方体素子の六面のそれぞれを撮像するために６台のカメラ１４１〜１４６からなる。
ここで、カメラ１４１は、積載部１２００において搬送中の直方体素子Ｐの露出面を撮像できるように、積載部１２００の回転軸と直交する方向に図示しない固定具によって固定されている。カメラ１４２〜１４６は、搬送ベルト１３２上において搬送中の直方体素子Ｐにおける残りの五面を同時に撮像できるように、直方体素子Ｐの各面と直交する方向に図示しない固定具によって固定されている。
【００３１】
なお、各カメラ１４１〜１４６は、図示しないセンサによって検出された、直方体素子Ｐが各カメラの前を通過するタイミングにおいて撮像が行われる。この各カメラ１４１〜１４６において撮像された画像データは、制御部１６に送信される。
仕分け部１５は、加圧エア吐出装置１５１と、素子回収ボックス１５２とからなり、搬送ベルト１３２の搬送終端側において、加圧エア吐出装置１５１と、素子回収ボックス１５２とが直方体素子Ｐの搬送方向と直交する方向に搬送部１３を介して対向して配されている。
【００３２】
加圧エア吐出装置１５１は、ノズル１５１１途中に電磁バルブなどの開閉制御可能なバルブ１５１０が取り付けられたものであり、バルブ１５１０の開閉動作は、制御部１６によって制御される。加圧エア吐出装置１５１には、図示しないコンプレッサから加圧エアが常時供給されており、制御部１６がバルブ１５１０の開閉を制御することにあわせて、ノズル１５１１から加圧エアが噴射される。
【００３３】
制御部１６は、あらかじめ基準となる直方体素子の外観における基準データを格納しており、カメラ部１４から送信されてきた画像データに対し、公知の画像処理を施した後、基準データとの比較を行い、撮像対象の直方体素子が良品か不良品かを判定する。不良品であると判定した場合には、撮像対象の素子が仕分け部１５を通過する時点において、バルブ１５１０を開く制御を行う。これにより、不良品と判定された素子は、ノズル１５１１から噴射される加圧エアによって吹き飛ばされ、素子回収ボックス１５２に収容される。一方、撮像対象の素子が良品と判定された場合には、制御部１６は、バルブ１５１０を閉じる制御を行う。これにより、良品と判定された直方体素子Ｐは、搬送部１３の最終端まで搬送され、図示しない次工程に送られる。
【００３４】
次に、直方体素子Ｐの位置決めを行う積載ローラ部１２の構成について説明する。
（２）積載ローラ部１２の構成
図２（ａ）は、積載ローラ部１２の正面図を示す。
同図に示すように、積載ローラ部１２は、円柱状のローラ１２０と、その一端側に外挿される吸引カバー１２１と、ローラ１２０を回転駆動する駆動モータ１２２と、ローラ１２０および吸引カバー１２１を支持する支持台１２３，１２４を備える。
【００３５】
ローラ１２０は、円柱状の積載部１２００と、積載部１２００の一方の端面１２００ａから突設された円柱状の支持部１２０４とからなり、当該支持部１２０４が支持台１２３に回動自在に軸支されている。支持部１２０４には、駆動ベルト１２５が懸架されており、駆動モータ１２２が回転すると、この回転に連動して積載部１２００が回転するようになっている。
【００３６】
積載部１２００は、その周面における支持部１２０４側から直方体素子Ｐを挿入可能な溝状の凹部１２０１が、積載部１２００の回転軸と平行に設けられるとともに、これが周方向に複数等間隔に設けられている。
各凹部１２０１においては、供給部１１より挿入されてきた直方体素子Ｐと当接する、積載部１２００の回転軸と直交する方向に沿った端面１２０２に、吸引孔１２０３が穿設されている。この吸引孔１２０３は、積載部１２００における吸引カバー１２１側の端面１２００ｂまで貫通しており、この端面１２００ｂに外挿される吸引カバー１２１からの吸引によって、供給部１１から供給される直方体素子Ｐを端面１２０２に当接する所定の位置に落下しないように固定する。
【００３７】
図２（ｂ）は、吸引カバー１２１の斜視図を示す。
同図に示すように、吸引カバー１２１は、円形皿状のカバー部１２１０と、カバー部１２１０における背面側に突設され、これを固定する円筒状の支持部１２１１とからなる。ここで、カバー部１２１０には、その中心に支持部１２１１と貫通する孔１２１０ａが穿設されている。支持部１２１１の開放端部（不図示）には、カバー部１２１０内部を図示しない減圧吸引するための真空ポンプが連結されている。
【００３８】
カバー部１２１０における開放側には、半月状の空間調節板１２１２が内挿されており、この空間調節板１２１２は、吸引カバー１２１が積載部１２００に外挿されたときに、積載部１２００の端面１２００ｂ（図２（ａ））と当接するようになる。これによって、端面１２００ｂと、カバー部１２１０との間に半月状の空間が形成される。
【００３９】
この空間は、孔１２１０ａを介して真空ポンプによって減圧される一方、空間調節板１２１２と端面１２００ｂとが当接する部分においては減圧されない。そのため、積載部１２００における吸引孔１２０３が上記空間と面するときには、当該吸引孔１２０３が真空ポンプと連通されることになるので吸気され、それ以外のところでは吸気されなくなる。ここで、積載部１２００が回転されると、各吸引孔１２０３は、空間調節板１２１２によって開閉が行われることとなり、空間調節板１２１２のない部分においては、吸引孔１２０３が開き、直方体素子を凹部１２０１に吸引固定することができる。ここで、空間調節板１２１２は、積載部１２００の一番上（図２（ｂ）中破線で吸引孔１２０３を示す位置）において吸引孔１２０３が連通するとともに、積載部１２００の一番下（図中破線で吸引孔１２０３を示す位置）において吸引孔１２０３が閉塞する位置となるように配される。これにより、図１に示すように、積載部１２００における真上の位置において吸引が開始され、供給部１１から供給された直方体素子を真下の位置まで搬送した後吸引が停止し、自然落下により搬送部１３に転載することができる。ここで、直方体素子が真下の位置に来たときに、吸引停止する代わりに加圧エアを吸引孔に吹き込む構成とすれば、直方体素子を確実に搬送部１３に転載することができる。
【００４０】
駆動モータ１２２（図２（ａ））は、一定速度の回転を行うモータであり、駆動ベルト１２５を介してその回転をローラ１２０における支持部１２０４に伝えることにより、積載部１２００を一定方向、一定速度の条件において回転させる。この回転駆動によって、直方体素子Ｐを搬送ベルト１３２に一定間隔をあけて連続的に積載することができる。
【００４１】
（３）搬送ベルト１３２における直方体素子Ｐの積載方向について
次に、上記積載部１２００によって搬送ベルト１３２に積載される直方体素子Ｐの向きについて説明する。
図３は、直方体素子検査装置の要部平面図である。
同図に示すように、搬送ベルト１３２上に積載された直方体素子Ｐは、それぞれが搬送ベルト１３２の搬送方向に対して角度θ傾けられた状態で積載されている。これによって、直方体素子Ｐにおいては、その４つの側面である面Ｆ１〜Ｆ４が搬送ベルト１３２の横から観察できるようになる。すなわち、四つの面Ｆ１〜Ｆ４が搬送ベルト１３２上に前後に並んだ他の素子によって撮像の邪魔をされることもなくなるので、カメラ１４３〜１４６をその撮像対象の直方体素子Ｐの面Ｆ１〜Ｆ４と直交する方向に配することによって、それぞれの面を正面から同時に撮像することができる。
【００４２】
このように、搬送ベルト１３２上に角度θをつけて直方体素子Ｐを積載するために、積載部１２００は、回転軸Ｓを搬送ベルト１３２の搬送方向に対して角度θ傾けて配されている。
これにより、直方体素子Ｐも同じ角度θ傾いて搬送ベルト１３２に積載される。ここで、角度θは、直方体素子Ｐの大きさや、搬送ベルト１３２上における素子同士の間隔にもよるが、３０〜６０°に設定することが好ましい。このような角度範囲においては、撮像対象の直方体素子が、その前後の素子によって側面の撮像を邪魔されにくいと考えられるからである。
【００４３】
このように、本第１の実施の形態の構成によれば、第１の従来技術や第３の従来技術のように、直方体素子を載せかえるための吸引アームなどを必要とせず、ほぼ連続して直方体素子の検査をすることができるので、従来に比べて検査を高速化することができる。
また、直方体素子Ｐが搬送ベルト１３２上において位置決めされた後に直線的に搬送されかつ、その位置および姿勢が固定されるので、第２の従来技術のように検査時に直方体素子を空中に放出することもなく、精度よく検査することができるとともに、素子も破損しない。
【００４４】
また、第３の従来技術のような、テーブルを自転させつつ公転させるような複雑な装置の構成をとることもなく、比較的簡単な構成によって検査を高速化することができるうえ、たとえ搬送ベルト１３２の搬送によって直方体素子Ｐの位置がずれたとしても、直方体素子Ｐが搬送方向に平行移動するのみであるので、各カメラ１４１〜１４６は、直方体素子Ｐの各側面を正面から撮像することができる。
【００４５】
（３）第１の実施の形態の変形例
上記第１の実施の形態においては、搬送ベルト１３２上に直方体素子Ｐを傾けて積載するために、積載部１２００の回転軸Ｓを搬送ベルト１３２の搬送方向に傾けるようにしていたが、直方体素子を吸着固定する凹部を積載部の回転軸に対して傾けて配置するようにしてもよい。
【００４６】
図４は、変形例に係る直方体素子検査装置の要部平面図である。なお、本変形例１においては、積載部１２２０における凹部１２２１の傾きなどの構成が異なる以外は同じ構成であるので、図１〜３と同じ番号を付したものについては説明を省略する。
同図に示すように、積載部１２２０は、その回転軸Ｓが搬送ベルト１３２の搬送方向に対して直交するように軸支されている。
【００４７】
ここで、積載部１２２０は、その周面における供給部１１側において、供給部１１から供給される直方体素子Ｐを吸引固定するための凹部１２２１が、積載部１２２０の回転軸Ｓに対して角度θを有するように傾けられて配されている。この角度にあわせ、供給部１１も傾けて配されている。
このような構成によっても、搬送ベルト１３２上に積載される直方体素子Ｐをその搬送方向に対して角度θ傾けて積載することができるので、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
また、積載部１２２０における凹部１２２１の形状を、図５に示す凹部１２３２のような、平面視台形の形状に形成してもよい。この場合には、凹部１２３２における積載部１２３０の回転方向後方側に対応する面１２３２ａを積載部１２３０の回転軸Ｓに対して角度θ傾けるようにすればよい。このような凹部１２３２の形状であれば、積載部１２３０に供給された直方体素子Ｐが、積載部１２３０の回転によって生じる慣性によってその回転方向後方にずれるため、直方体素子Ｐを搬送ベルト１３２上にその搬送方向に対して傾けた状態で積載することができる。これによっても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４９】
また、積載部１２００における真上、すなわち、供給部１１から直方体素子を供給される部分においては、これを覆うカバーを設けるようにすることが好ましい。このようにすれば、吸引孔１２０３からの吸引が起こりやすくなり、確実に凹部１２０１に直方体素子を固定することができる。
（第２の実施の形態）
つぎに、本発明に係る直方体素子検査装置の第２の実施の形態について説明する。
【００５０】
（１）直方体素子検査装置の全体構成
図６は、本第２の実施の形態に係る直方体素子検査装置の概略斜視図である。同図に示すように、第２の実施の形態に係る直方体素子検査装置は、供給部２１と、搬送部２２と、位置決め部２３と、カメラ部２４と、仕分け部２５と、制御部（不図示）などからなる。
【００５１】
供給部２１は、第１の実施の形態と同様、パーツフィーダであり、直方体素子Ｐを整列した状態で一つずつ搬送部２２の搬送方向に沿った向きを保持しながら搬送部２２の上に積載する。
搬送部２２も、第１の実施の形態と同様のベルトコンベアが用いられ、図示しない駆動モータによって所定の搬送速度において直線状に駆動される。なお、第１の実施の形態とは、吸引孔および吸引部を設けていない点において異なっている。
【００５２】
位置決め部２３は、一対のギア２３ａ，２３ｂが搬送部２２を挟み、搬送方向の上流側と下流側に一つずつ設けられており、搬送部２２によって搬送されてくる直方体素子Ｐの向きを各ギア２３ａ，２３ｂにおける溝２３１２に当接させて、その向きを搬送方向に対して所定の角度傾ける位置決めを行う。
カメラ部２４は、第１の実施の形態と同様、ＣＣＤカメラなどからなる４台のカメラ２４１〜２４４を備える。各カメラ２４１〜２４４は、位置決めギア２３ａ，２３ｂによって位置決めされたときに、直方体素子Ｐの各側面のうち開放されている面を撮像するため、各ギア２３ａ，２３ｂに対応してそれぞれ２台ずつ配される。ここでカメラ部２４によって撮像された画像データは、図示しない制御部に送信される。
【００５３】
仕分け部２５は、第１の実施の形態と同様、カメラ部２４の撮像結果に基づき、制御部が判定した結果に応じて直方体素子を不良品と良品とに仕分けを行う。
（２）位置決めギア２３ａ，２３ｂの詳細な構成
各位置決めギア２３ａ，２３ｂは、回転速度および回転方向が異なる以外は同じ構成であるため、位置決めギア２３ａを例にその構成を説明する。
【００５４】
図７は、位置決めギア２３ａの要部展開斜視図である。
同図に示すように、位置決めギア２３ａは、直方体素子Ｐの位置決めをするためのギア部２３１と、これを回転駆動する駆動部２３２と、ギア部２３１に直方体素子Ｐを吸引固定して位置決めするための吸引カバー部２３３とからなる。
ギア部２３１は、ギア２３１０と、当該ギア２３１０の中心に突設され、これを軸支する回転軸２３１１とからなる。
【００５５】
ギア２３１０は、その周囲に直方体素子と嵌合する直角部分を有するＬ字状の溝２３１２が形成されたギアであり、その溝２３１２の角部分において直方体素子Ｐをホールドできるようになっている。また、ギア２３１０には、回転軸２３１１が突設された主面と反対側の主面における中心に、円形の凹部２３１３が形成されており、当該凹部２３１３の周壁面には吸引孔２３１４が複数穿設されている。この吸引孔２３１４は、各溝２３１２と対応して設けられ、凹部２３１３の周壁から各溝２３１２の直角部分までそれぞれ貫通されている。
【００５６】
回転軸２３１１は、図示しない固定軸に挿入されて回動自在に軸支されており、駆動部２３２の回転駆動によって、所定方向（図６においては、時計方向）かつ一定速度で回転されるようになっている。
駆動部２３２は、駆動モータ２３２１と、当該駆動モータ２３２１と回転軸２３１１とを張架するタイミングベルト２３２２とからなり、駆動モータ２３２１の回転をタイミングベルト２３２２を介してギア部２３１に伝達する。
【００５７】
吸引カバー部２３３は、円形の平板２３３０からなり、ギア２３１０における凹部２３１３に嵌合される。この平板２３３０においては、その厚みが中心から９０°の角度領域部分だけ薄く形成されており、これによって扇状の凹部２３３１が形成されている。また、その凹部２３３１には、図示しない真空ポンプと連通するチューブ２３３２が挿入されている。吸引カバー部２３３は、その凹部２３３１がギア部２３１における凹部２３１３に対向するように挿入され、回動しないように図示しない固定具によって固定される。これによって、ギア２３ａにおいては、吸引カバー部２３３における凹部２３３１の部分が減圧され、凹部２３３１と面する吸引孔２３１４においても吸引が行われるようになる。ここで、ギア２３１０が回転されたとしても、吸引カバー部２３３は固定されているので、凹部２３３１と面した吸引孔２３１４、すなわちギア２３１０における特定の角度領域（９０°）を通過する吸引孔２３１４のみが吸引されるようになる。これによって、直方体素子Ｐの吸引が必要なところでは吸引を行い、不要なところでは吸引を止めることができる。
【００５８】
（３）直方体素子の検査方法について
図８は、直方体素子検査装置の概略平面図である。
同図に示すように、図外の供給部２１から送られてきた直方体素子Ｐは、搬送部２２の搬送方向に沿った方向に向いて速度Ｖ１にて搬送される。
そして、直方体素子Ｐにおける四つの側面Ｆ１〜Ｆ４について外観検査を行うのであるが、まず、位置決めギア２３ａにおいて、二つの側面Ｆ１，Ｆ２について検査を行う。
【００５９】
位置決めギア２３ａは、同図において時計方向に回転しており、その回転速度は、溝２３１２における直角箇所Ｐａにおける速度Ｖ２が、搬送部２２の速度Ｖ１よりも遅い速度に設定される。これにより、搬送部２２によって搬送されてきた直方体素子Ｐが位置決めギア２３ａにおける溝２３１２に引っかかったときに、直方体素子Ｐは、その速度差によって溝２３１２に十分押し付けられるようになる。そのため、溝２３１２の直角箇所Ｐａに直方体素子Ｐが密着した状態となり、直方体素子Ｐの位置決めが行われる。この位置決め時においては、上記第１の実施の形態と同様の理由によって、直方体素子Ｐが搬送部２２の搬送方向に対して３０〜６０°の角度を有して傾くことが好ましい。また、吸引カバー部２３３における凹部２３３１は、搬送部２２の搬送方向の上流側を０°とすると、０°〜９０°付近をカバーするように固定され、その角度の範囲におけるギア部２３１の溝２３１２の直角箇所Ｐａにおいては、吸引孔２３１４を通して吸引が行われる。したがって、ギア部２３１における９０°付近の角度範囲においては、溝２３１２に押し当てられた直方体素子Ｐの位置がほぼ固定された状態、すなわち位置決めされた状態となる。この直方体素子Ｐにおいては、位置決めされた状態で二側面Ｆ１，Ｆ２が開放された状態となり、この二側面をこれと直交する方向に配されたカメラ２４１，２４２を用いて撮像することによって、ピンボケ等を起こすことなく、精度よく撮像が行われる。また吸着アームなどを必要としないため、高速に撮像が行われる。
【００６０】
次に、ギア部２３１における９０°の角度範囲を超えた領域においては、吸引が止まるので、直方体素子Ｐは、ギア部２３１における溝２３１２から開放されて、再び搬送部２２によって搬送される。
そして、ギア２３ｂによって、ギア２３ａにおける撮像と同様にして、直方体素子Ｐにおける残りの二側面Ｆ３，Ｆ４の撮像が行われる。ここで、ギア２３ｂは、同図において時計と反対方向に回転されるとともに、溝２３１２における直角部分Ｐｂの回転速度Ｖ３が搬送部２２の搬送速度Ｖ１よりも速く設定される。
【００６１】
この速度差によって、直方体素子Ｐは、溝２３１２に引っかかったときに、溝２３１２によって押される格好となり、溝２３１２にしっかりと押し当てられた状態となる。ここで、溝２３１２は、２７０°〜３６０°近傍において吸引されるように吸引カバー部２３３の凹部２３３１の位置が固定されており、２７０°の角度領域近傍の位置において側面Ｆ３，Ｆ４の撮像が行われる。２７０°を下回る角度に来た直方体素子Ｐは、吸引が止まるので溝２３１２から開放され、図外の搬送方向下流に位置する仕分け部に搬送される。
【００６２】
このような方法によれば、カメラによる撮像時に撮像対象の直方体素子をしっかりと位置決めして固定することができるので、第１〜３の従来技術に比べて精度よく撮像を行うことができる。また、第１の従来技術などに比べてその撮像を高速に処理することができるので、生産性も向上することができる。また、ギア部２３１における溝２３１２は、ある程度の大きさの範囲内である直方体素子ならば位置決め固定することができるので、大きさの異なる直方体素子を生産する際においても、検査装置を新たに用意する必要がなく、低コスト化にも優れる。
【００６３】
（第３の実施の形態）
（１）直方体素子検査装置の全体構成
次に、本第３の実施の形態に係る直方体素子検査装置について説明する。
図９は、本第３の実施の形態に係る直方体素子検査装置の概略構成を示すための側面図である。なお、図１０に示す偏角ギア３３５等については、図示を省略している。また、位置決め部３３以外の構成については、上記第１および第２の実施の形態とほぼ同様の構成であるため、それらについての詳細な説明については省略する。
【００６４】
同図に示すように、直方体素子検査装置は、直方体素子Ｐを搬送方向に整列して一つずつ搬送部３２に供給する供給部３１と、供給された直方体素子Ｐを直線状に搬送する搬送部３２と、搬送部３２によって搬送されてきた直方体素子Ｐを吸着して搬送しながら直方体素子Ｐの撮像位置を位置決めする位置決め部３３と、位置決め部３３において位置決め固定された直方体素子Ｐの側面を撮像するカメラ部３４と、カメラ部３４によって撮像された撮像データに基づき、良品と不良品とを仕分けする仕分け部（不図示）と、カメラ部３４から入力されたデータに基づき仕分け部の動作を制御する制御部（不図示）などからなる。
【００６５】
供給部３１は、第１および第２の実施の形態における供給部と同様、パーツフィーダからなる。
搬送部３２は、第１および第２の実施の形態における搬送部と同様、ベルトコンベアからなる。
位置決め部３３は、直方体素子Ｐの位置決めを行う第１位置決め部３３ａおよび第２位置決め部３３ｂとからなり、これらが搬送部３２における搬送方向終端側に順に積載されるように配されている。
【００６６】
第１位置決め部３３ａおよび第２位置決め部３３ｂは、搬送部３２によって搬送されてきた直方体素子Ｐを回転部３３１０の周面に吸引固定して搬送しながら、カメラ部３４によって直方体素子Ｐの側面を撮像できるように位置決めを行う。
カメラ部３４は、第１および第２の実施の形態におけるカメラ部と同様、直方体素子の側面を撮像できるように複数のＣＣＤカメラからなり、ここでは、直方体素子におけるすべての面を撮像できるように６台のカメラ３４１〜３４６を備える。ここで、第１位置決め部３３ａに対しては、カメラ３４１〜３４３が配され、第２位置決め部３３ｂに対しては、カメラ３４４〜３４６が配される。
【００６７】
仕分け部（不図示）は、第２位置決め部上方に設けられ、制御部（不図示）と同様、第１および第２の実施の形態における仕分け部および制御部と同様の構成を有する。
（２）位置決め部３３の構成について
図１０は、図９に示す位置決め部３３を矢印Ａ方向からみた見た直方体素子検査装置の側面図である。
【００６８】
同図に示すように、第１位置決め部３３ａは、搬送部３２の上方に直方体素子Ｐの高さよりも若干高い程度の間隙をおいて配され、その上に、搬送部３２と第１位置決め部３３ａとの間隙と同程度の距離をおいて第２位置決め部３３ｂが配されている。なお、第１位置決め部３３ａと第２位置決め部３３ｂとは、回転速度および搬送部３２に対する取り付け位置が１８０°反転している以外は同じ構成であるので、第２位置決め部３３ｂについては詳細な説明を省略する。
【００６９】
第１位置決め部３３ａは、第１回転ドラム３３１と、これに外挿される第１位置決めギア３３２とから構成される。
図１１（ａ）は、第１回転ドラム３３１の断面図である。
同図に示すように、第１回転ドラム３３１は、回転部３３１０と、吸引部３３１１と、固定部３３１２と、駆動部３３１３とからなる。
【００７０】
回転部３３１０は、ドラム状の積載ドラム３３１５と、これに回転軸を共有するように突設され、積載ドラム３３１５よりも径の小さい円筒状の支持部３３１６などからなる。
積載ドラム３３１５の周壁には、直方体素子Ｐを吸引固定するための複数の吸引孔３３１５ａが等間隔にあけられているとともに、その外周面全体には、金属メッシュ３３１７が帯状に貼設されている。
【００７１】
ここで、金属メッシュ３３１７は必ずしも必要ないが、金属メッシュ３３１７を設置しない場合には、吸引孔３３１５ａに直方体素子が吸い込まれてしまう可能性がある。これを防止するために、吸引孔３３１５ａの大きさを素子の大きさよりも小さくする必要があるが、その場合には、直方体素子Ｐを吸引固定する力が弱くなる上、第１位置決めギア３３２による位置決めの際に直方体素子Ｐの角が吸引孔３３１５ａに引っかかり、位置決めがきちんとできない可能性がある。一方、金属メッシュ３３１７を設けることによって、直方体素子Ｐの吸引孔３３１５ａの径を、吸引固定効果が最大となる、直方体素子Ｐ自身の大きさよりも１〜２倍程度大きな径にまで広げることができるとともに、後述する位置決め時におけるすべり性を確保することが可能となり、吸引による固定をしっかりするとともに、滑り性を向上して位置決め精度を高めることができる。
【００７２】
支持部３３１６の外周には、これを回転駆動するためのギア３３１８が設けられている。他方、固定部３３１２には、駆動部３３１３における駆動モータ３３１９が固定されており、当該駆動モータ３３１９の回転軸にはギア３３２０が固定されている。この駆動モータ３３１９におけるギア３３２０と、上記支持部３３１６におけるギア３３１８とは、噛合された状態で回動自在に固定されており、駆動モータ３３１９が回転されると、その回転が支持部３３１６に伝達され、積載ドラム３３１５が回転駆動される。
【００７３】
吸引部３３１１は、回転部３３１０の内部に嵌合する形状を有しており、積載ドラム３３１５の開口側から内挿され、その一端が回転部３３１０における支持部３３１６を貫通し、当該貫通部が固定部３３１２によって支持されているとともに、回転部３３１０における支持部３３１６と対向する部分においてベアリング３３２１を介して支持部３３１６を回動自在に保持している。これによって、吸引部３３１１の位置は固定されたまま、回転部３３１０のみが回転する構成となっている。また、吸引部３３１１の内部には、不図示の真空ポンプと連通される空隙３３２２が形成されている。
【００７４】
図１１（ｂ）は、図１０に示す吸引孔３３１５ａの部分における第１回転ドラム３３１の断面図である。
同図に示すように、吸引部３３１１に形成された空隙３３２２は、回転部３３１０における積載ドラム３３１５の内周右半分と対向する領域に形成されている。これにより、複数の吸引孔３３１５ａのうち、空隙３３２２と連通するものについては吸引が行われ、それ以外は吸引されない。したがって、搬送部３２上に積載された直方体素子Ｐは、積載ドラム３３１５における真下の位置において吸引孔３３１５ａに吸引され、そのまま積載ドラム３３１５の回転にしたがってほぼ真上に来るまで吸引された状態で搬送される。
【００７５】
ここで、搬送部３２および積載ドラム３３１５における設定条件について説明する。
搬送部３２においては、直方体素子Ｐを比較的高速で搬送するため、直方体素子Ｐがその積載面においてずれてしまい、どうしても直方体素子同士の間隔を正確に一定ピッチＰ１にすることが困難である。そのため、積載ドラム３３１５が搬送部３２から直方体素子Ｐを吸引するときに、一つの吸引孔３３１５ａに対して直方体素子を二個同時に吸引してしまう可能性がある。
【００７６】
そのため、これを防止するために、搬送部３２と積載ドラム３３１５の条件を以下のように設定することが好ましい。
ここで、
搬送部３２の搬送速度：Ｖ１
積載ドラム３３１５の周速度：Ｖ２
搬送部３２上における直方体素子Ｐ同士のピッチ：Ｐ１
吸引孔３３１５ａのピッチ：Ｐ２
とすると、
直方体素子Ｐを必ず吸引孔３３１５ａに二個以上吸引させない条件としては、
Ｖ１＜Ｖ２・・・▲１▼
Ｐ１＞Ｖ１／Ｖ２×Ｐ２・・・▲２▼
の二つの式の関係を満たすようにする必要がある。なお、搬送部３２において吸引孔３３１５ａが直方体素子Ｐを吸引できる範囲、すなわち吸引可能範囲は、ピッチＰ２となる。
【００７７】
ここで、上記条件式▲１▼，▲２▼を満たすことによって、直方体素子Ｐがもれなく吸引孔３３１５ａに吸引されることについて説明する。
例えば、搬送部３２において、吸引孔３３１５ａの位置が直方体素子Ｐの位置に比べて搬送方向にわずかに進んでずれていた場合について説明する。
このように、吸引孔３３１５ａの位置が直方体素子Ｐよりもわずかに進んでずれていれば、吸引可能範囲に進入した直後の直方体素子Ｐは、これよりも前の位置に吸引孔３３１５ａが存在することになる。
【００７８】
ここで、直方体素子Ｐが、搬送部３２における吸引可能範囲の長さであるピッチＰ２を進む時間をｔ１とすると、ｔ１＝Ｐ２／Ｖ１となる。
他方、この時間ｔ１の間に、積載ドラム３３１５における吸引孔３３１５ａが移動する距離、すなわち、Ｖ２×ｔ１は、Ｖ２／Ｖ１×Ｐ２となる。ここで、▲１▼式に示されるように、Ｖ１＜Ｖ２と設定されているので、Ｖ２／Ｖ１は１以上の値となり、吸引孔３３１５ａが時間ｔ１に移動する距離（Ｖ２×ｔ１）は、ピッチＰ２の長さを超えるようになる。
【００７９】
したがって、直方体素子Ｐが吸引可能範囲に入った直後に吸引孔３３１５ａに吸引されないことがあっても、次の吸引孔３３１５ａが必ず追いつくことになり、搬送部３２によって搬送されてきた直方体素子Ｐは、必ずいずれかの吸引孔３３１５ａに吸引されるようになる。
次に、上記▲１▼，▲２▼式を満たすことによって、一つの吸引孔３３１５ａには、直方体素子Ｐが二個同時に吸引されないことについて説明する。
【００８０】
上述したように、直方体素子Ｐが吸引可能範囲に入った直後に吸引孔３３１５ａに吸引されないことがあった場合、次の吸引孔３３１５ａが吸着可能範囲に入るまでの時間ｔ２は、ｔ２＝Ｐ２／Ｖ２となる。
この時間ｔ２の間に搬送部３２が移動する距離Ｖ１×ｔ２は、Ｖ１／Ｖ２×Ｐ２となるので、▲２▼式におけるＰ１＞Ｖ１／Ｖ２×Ｐ２の関係を満たせば、吸引可能範囲に直方体素子Ｐが同時に二個以上入らないため、一つの吸引孔３３１５ａには、二個以上の直方体素子Ｐが吸引されない。
【００８１】
したがって、上記設定条件を満たすことにより、搬送部３２に積載された直方体素子Ｐが、一つずつ確実に積載ドラム３３１５に受け渡しされることとなる。そして、直方体素子Ｐが真上に搬送された時点においては、吸引孔３３１５ａが塞がれるので、吸引が終止する一方、第１位置決め部３３ａと同様の構成を有する図１０に示す第２位置決め部３３ｂからの吸引が始まり、直方体素子の搬送は引き継がれる。なお、第２位置決め部３３ｂは、図９に示すように、第１位置決め部３３ａとは逆に回転しているため、位置決め部３３全体における直方体素子Ｐの軌跡は、側面視Ｓ字形状となる。
【００８２】
図１０に戻り、第１回転ドラム３３１における回転部３３１０には、円板の縁端部が一定角度を有して立ち上がった蓮の葉形状をし、その立ち上がった縁端部にＬ字状の溝３３５０が複数形成された第１位置決めギア３３２が、その回転軸を水平かつ積載ドラム３３１５の回転軸に対して搬送部３２の搬送方向（紙面手前方向）にわずかに傾けられた状態、すなわち偏角の状態で外挿されている。
【００８３】
第１位置決めギア３３２は、図示しない駆動部によって第１回転ドラム３３１と同じ回転方向に駆動され、第１回転ドラム３３１によって搬送される直方体素子Ｐは、回転する第１位置決めギア３３２の溝３３５０に押し当てられて位置決めが行われる。なお、この位置決め時においては、上記第１の実施の形態と同様の理由によって、直方体素子Ｐが第１回転ドラム３３１の搬送方向に対して３０〜６０°の角度を有して傾くようにすることが好ましい。
【００８４】
（３）直方体素子の位置決め方法
図１２は、直方体素子Ｐの位置決め方法を説明するための第１位置決めギア３３２付近の拡大図である。
同図に示すように、第１位置決めギア３３２の回転速度は、溝３３５０における直角部分（溝３３５０の一番奥）の速度Ｖ３が、回転部３３１０の速度Ｖ２よりも速い速度に設定される。この速度差によって、直方体素子Ｐは、溝３３５０に係合したときに押されるようになるため、溝３３５０にしっかりと嵌まり込むようになる。すなわち、直方体素子Ｐが一定位置に固定される。このときに、直方体素子Ｐにおいては、６面のうち上面および側面２面の計３面が露出されるので、図中破線で示す検査位置において、各面と直交する方向に配されたカメラ部３４におけるカメラ３４１〜３４３（図９および図１０参照）を用いて撮像することにより、位置決めをきっちりとした状態で直方体素子Ｐの撮像することができるようになる。さらに、回転部３３１０における直方体素子Ｐの位置が多少ずれて吸着されていたとしても、検査位置においては溝３３５０によって所定の位置に修正することができる。また、積載ドラム３３１５の表面には、金属メッシュ３３１７が貼設されているので、滑り性が確保され、位置決めを滑らかに行うことができる。
【００８５】
このように、第１位置決め部３３ａによって撮像が行われた後、直方体素子Ｐにおける残りの撮像面については、第１位置決め部３３ａと同様の方法によって第２位置決め部３３ｂにおいて行われる。
このような方法によれば、吸着アーム等を使用する必要がないため、第２の実施の形態と同様、検査を高速化することもできるうえ、溝によって直方体素子を固定することができるので、撮像精度が向上する。
【００８６】
なお、撮像を行う検査位置においては、積載ドラム３３１５の吸引孔３３１５ａと溝３３５０の位置関係を固定する必要があるため、以下のように条件を設定する必要がある。
ここで、
回転部３３１０の速度：Ｖ２（＜Ｖ３）
第１位置決めギア３３２の速度：Ｖ３
第１位置決めギア３３２における溝３３５０の数：Ｎ
積載ドラム３３１５に設けられた吸引孔３３１５ａの数：Ｎ＋α（αは整数であり、少ないほうが好ましいが、ギアの設定比などに鑑み、２程度が好ましい。）
とすると
Ｖ２＝Ｎ／（Ｎ＋α）×Ｖ３・・・▲３▼
の関係式を満たすように、条件を設定することが望ましい。
【００８７】
ここで、第１位置決めギア３３２の速度Ｖ３は、上記関係式より、回転部３３１０の速度Ｖ２に対して（Ｎ＋α）／Ｎ倍早くなるので、これにより、第１位置決めギア３３２が回転部３３１０に吸引された直方体素子Ｐを追いかける形となり、直方体素子Ｐを溝３３５０に押し込めることができ、位置決めが可能となる。
また、回転部３３１０における吸引孔３３１５ａのピッチはＰ２であるので（図１１（ｂ）参照）、吸引孔３３１５ａがピッチＰ２を進む時間はＰ２／Ｖ２となる。
【００８８】
一方、第１位置決めギア３３２の溝３３５０のピッチをＰ３（＞Ｐ２）（図１２）とすると、溝３３５０がピッチＰ３の距離進む時間はＰ３／Ｖ３となる。
ピッチＰ２とＰ３は、同じ周長をＮおよびＮ＋αで割ったものであるので、Ｐ２とＰ３の関係は、Ｐ２＝Ｎ／（Ｎ＋α）×Ｐ３となる。
ここで、上記▲３▼式（Ｖ２＝Ｎ／（Ｎ＋α）×Ｖ３）の関係式を満たせば、これらの二式より、Ｐ２／Ｖ２＝Ｐ３／Ｖ３の関係式が導かれる。
【００８９】
これにより、吸引孔３３１５ａが１ピッチ進む時間と第１位置決めギア３３２における溝３３５０が１ピッチ進む時間とを等しくすることができる。
したがって、吸引孔３３１５ａと溝３３５０は、速度差を有しながら、１ピッチ進むごとに毎回同じ位置において位置決めされることとなり、その位置決め位置を検査位置とすることによって、検査位置においては、必ず直方体素子Ｐを位置決めすることができるようになる。
【００９０】
また、第２位置決め部においては、これとは逆に、位置決めギアの回転速度を積載ローラの速度よりも遅くすることによって、溝に直方体素子が徐々に押し込まれて位置決めを行うことができる。
【００９１】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明に係る直方体素子検査装置は、位置決め部によって直方体素子の向きを搬送方向に対して傾けることができるので、直方体素子における側面の撮像が行いやすくなり、検査を高速化することができる。また、位置決め部によって直方体素子を固定して撮像することによって、撮像精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る直方体素子検査装置の斜視図である。
【図２】上記直方体素子検査装置における積載ローラ部の側面図である。
【図３】図１における直方体素子検査装置の平面図である。
【図４】第１の実施の形態の変形例に係る直方体素子検査装置の平面図である。
【図５】第１の実施の形態の変形例に係る直方体素子検査装置の平面図である。
【図６】第２の実施の形態に係る直方体素子検査装置の斜視図である。
【図７】図６における位置決めギアを展開した斜視図である。
【図８】図６における直方体素子検査装置の平面図である。
【図９】第３の実施の形態に係る直方体素子検査装置の側面図である。
【図１０】図９における直方体素子検査装置を矢印Ａ方向から見た側面図である。
【図１１】第３の実施の形態に係る位置決めギア部の断面図である。
【図１２】位置決めの様子を示す位置決めギア部付近の拡大図である。
【図１３】従来の直方体素子検査装置の平面図である。
【図１４】従来の直方体素子検査装置の平面図である。
【図１５】従来の直方体素子検査装置の平面図である。
【符号の説明】
１１，２１，３１　　供給部
１２　　積載ローラ部
１３，２２，３２　　搬送部
１４，２４，３４　　カメラ部
１５，２５　　仕分け部
１６　　制御部
１２０　　ローラ
１２１　　吸引カバー
１２２　　駆動モータ
１２３，１２４　支持台
１２５　　駆動ベルト
１３０，１３１　ローラ
１３２　　搬送ベルト
１３２ａ　吸引孔
１３３　　吸引部
１４１〜１４６　カメラ
１５１　　加圧エア吐出装置
１５２　　素子回収ボックス
１２０１　　凹部
１２０３　　吸引孔[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a rectangular parallelepiped element inspection apparatus and an inspection method for inspecting the appearance of a rectangular parallelepiped element, and particularly to a technique for performing high-speed processing while maintaining accuracy in the inspection.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, tiny rectangular parallelepiped electronic components (hereinafter, referred to as rectangular parallelepiped elements) such as chip resistors and chip capacitors have been produced. For example, an electronic component called “1005” has a small size. It is very small, about 0.5 mm × 0.5 mm × 1.0 mm. In such a rectangular parallelepiped element, since it is difficult to visually determine a defective portion such as breakage generated in the manufacturing process, each surface of the element is imaged using a CCD camera or the like, and predetermined image processing is performed. 2. Description of the Related Art An appearance inspection is performed in which a result is compared with reference data set in advance to automatically determine pass / fail.
[0003]
In the appearance inspection step, since the rectangular parallelepiped element to be inspected has a square pillar shape, it is necessary to inspect a total of six surfaces including an upper surface, a lower surface, a front surface, a rear surface, a left surface, and a right surface. In order to improve the efficiency of this inspection, it is desirable to perform continuous inspection while transporting a plurality of elements.However, on the front and rear surfaces in the transport direction of the rectangular parallelepiped element, imaging is performed by other elements arranged in front and rear. Therefore, there is a need for a particularly efficient inspection method for the four side surfaces including the front and rear surfaces. As a method of inspecting the four side surfaces of the rectangular parallelepiped element, for example, various methods shown in the following first to third conventional techniques are used.
[0004]
FIG. 13 is a schematic plan view of a rectangular parallelepiped element inspection device according to the first conventional technique. As shown in the figure, the first prior art rectangular parallelepiped element inspection apparatus includes belt conveyors 901 and 902, a turntable 903 disposed between the belt conveyors 901 and 902, and a belt conveyor 901 and 902. A pair of CCD cameras 904a, 904b, 904c, and 904d are provided so as to be opposed to each other in a direction orthogonal to the transport direction and to inspect front, rear, left, and right surfaces 905a to 905d of the rectangular parallelepiped element 905.
[0005]
The rectangular parallelepiped elements 905 are aligned on a parts feeder (not shown) or the like and stacked on the belt conveyor 901. Here, the rectangular parallelepiped elements 905 are stacked with the surfaces 905d and 905c facing in the front-rear direction of the transport direction, and are stacked with the surfaces 905a and 905b facing in a direction orthogonal to the surface. When the rectangular parallelepiped element 905 passes between the CCD cameras 904a and 904b that are arranged to face each other via the belt conveyor 901, images of the surfaces 905a and 905b are taken.
[0006]
Next, when the rectangular parallelepiped element 905 is conveyed to the end of the belt conveyor 901, it is extruded from the belt conveyor 901 to the turntable 903 by an extruding device such as an arm (not shown) that performs reciprocating motion. Then, the rectangular parallelepiped element 905 is rotated by 90 ° in the direction of the arrow along with the rotation of the turntable 903, and is again extruded by an extruding device (not shown) such as an arm onto the belt conveyor 902 on the downstream side. The direction of the rectangular parallelepiped element 905 loaded on the belt conveyor 902 is rotated by 90 °, and when passing between a pair of CCD cameras 904c and 904d, images are taken on the remaining surfaces 905c and 905d. By such a method, the four sides of the rectangular parallelepiped element 905 can be inspected.
[0007]
In addition to the above inspection apparatus, there is also an apparatus that emits a rectangular parallelepiped element into the air and inspects four sides of the rectangular parallelepiped element immediately after the emission (hereinafter, referred to as a second conventional technique).
FIG. 14 is a schematic front view of a rectangular parallelepiped element inspection apparatus according to the second conventional technique. As shown in the figure, the rectangular parallelepiped element inspection apparatus includes a base 910 and a rectangular parallelepiped element ejection device that is fixed on the base 910 and discharges the rectangular parallelepiped element 905 from a discharge unit 911a that is separated from the base 910 by a predetermined height. Apparatus 911, CCD cameras 912e, f for inspecting the appearance of the upper and lower surfaces 905e, 905f of the rectangular parallelepiped element 905 discharged from the discharge unit 911a, and the external appearance of the side face 905b (905a) in the direction perpendicular to the paper surface of the rectangular parallelepiped element 905 in FIG. Is provided with a CCD camera (not shown) for inspecting.
[0008]
In the second related art, the rectangular parallelepiped element 905 discharged from the discharge unit 911a utilizes that the posture immediately after discharge is stable, and the discharged rectangular parallelepiped element 905 obstructs the view. There is no merit that the CCD cameras 912a and 912b can inspect the upper, lower, left and right four surfaces 905a, 905b, 905e, and 905f at once.
[0009]
In addition to such a device, a circular first table is rotated in one direction, and a circular second table smaller in diameter than the first table is arranged at the edge of the first table so as to rotate. There is also a method in which a rectangular parallelepiped element is mounted on a second table using a suction arm or the like using the above apparatus, and front, rear, left and right surfaces of the rectangular parallelepiped element are inspected (hereinafter, referred to as a third conventional technique).
[0010]
FIG. 15 is a plan view of a rectangular parallelepiped element inspection apparatus according to the third conventional technique.
As shown in the drawing, a rectangular parallelepiped element inspection apparatus according to a third conventional technique includes a first table 920, a second table 921 pivotally supported at an edge of the first table, and a CCD camera. 922a to 922d.
The first table 920 rotates in the direction of the arrow shown in the figure, and the second table 921 also rotates in the direction of the arrow shown in the figure. Therefore, the second table 921 revolves while rotating. I have.
[0011]
The rectangular parallelepiped element 905 is suctioned and conveyed by a suction arm or the like that performs a reciprocating motion (not shown) at a position A in the drawing, and is stacked on the second table 921. Then, the rectangular parallelepiped element 905 is transported to the position B by the revolution of the second table 921, and inspects the surfaces 905a and 905d. Then, the rectangular parallelepiped element 905 is rotated by rotation while being transported to the position C, and the remaining surfaces 905b and 905c are inspected. After the inspection, the rectangular parallelepiped element 905 is transported to the position D, sucked and transported again by a suction arm (not shown) or the like, and transported out of the second table 921 to the next step. Even with such a method, the appearance inspection of the four surfaces of the rectangular parallelepiped element 905 can be performed.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in a recent rectangular parallelepiped element, an improvement in production speed is required, and it is inevitably required to perform a high-speed inspection.
However, in the first to third conventional techniques, it is difficult to increase the inspection speed while maintaining the inspection accuracy.
[0013]
That is, in the first related art, when transferring the rectangular parallelepiped element 905 from the belt conveyor 901 to the turntable 903 and from the turntable 903 to the belt conveyor 902, an extruding device such as an arm that pushes out the rectangular parallelepiped element 905 (not shown). ) Must be used, and it is difficult to increase the speed of such an extruding device due to the mechanism for performing the reciprocating motion, and the speeding up is limited. In addition, the inertial force due to the rotation of the turntable 903 causes the rectangular parallelepiped element 905 to be displaced in the rotation direction, and the cameras 904c and 904d cannot capture an image of the front of the rectangular parallelepiped element. As a result, the inspection accuracy may be deteriorated.
[0014]
On the other hand, in the second prior art, since the four sides can be inspected at once while emitting the rectangular parallelepiped element 905 into the air, the appearance inspection can be speeded up. Since the position and the posture of the rectangular parallelepiped element 905 cannot be fixed, there is a possibility that the inspection accuracy varies due to the rectangular parallelepiped element deviating from the focal length of the CCD camera or the imaging surface being inclined in the air. . Furthermore, the possibility that the emitted rectangular parallelepiped element is damaged by the dropped impact increases.
[0015]
Further, in the third embodiment, the rectangular parallelepiped elements need to be loaded and unloaded using a suction arm or the like that performs a reciprocating motion, which is also not suitable for speeding up the inspection as in the first related art. Conceivable. Even if the rectangular parallelepiped elements can be loaded at a high speed, the loaded rectangular parallelepiped elements 905 are exposed to the centrifugal force due to the revolution of the first table 920 and also receive the inertial force due to the rotation of the second table 921, particularly, There is a possibility that the rotation of the second table 921 will be shifted in the direction opposite to the rotation direction. In this case, the imaging planes 905a to 905d of the rectangular parallelepiped elements are inclined with respect to the cameras 922a to 922d, and it is not possible to image the front of the planes.
[0016]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a rectangular parallelepiped element inspection apparatus and an inspection method capable of performing accurate and high-speed appearance inspection while suppressing damage to the rectangular parallelepiped element.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, a rectangular parallelepiped element inspection apparatus according to the present invention is a rectangular parallelepiped element inspection apparatus that inspects the appearance of a rectangular parallelepiped element, and a supply unit that supplies the rectangular parallelepiped elements in an aligned manner, and is supplied from the supply unit. A transport unit that transports the rectangular parallelepiped element in a straight line, and an imaging unit that captures images of four sides of the rectangular parallelepiped element transported by the transport unit. It is characterized by including a positioning portion for positioning so as to be inclined with respect to the transport direction.
[0018]
The rectangular parallelepiped element to be imaged, which is transported by the transport unit, is tilted with respect to the transport direction by the positioning unit, and is transported linearly, so that there is no rotational displacement. Therefore, the imaging unit can capture an image from a fixed direction on four sides of the appearance of the rectangular parallelepiped element. In addition, since the imaging of the side surface of the rectangular parallelepiped element is not obstructed by other elements arranged in the transport direction, the side surface of the rectangular parallelepiped element can be imaged from the side in the transport direction.
[0019]
Here, the positioning section is provided between the supply section and the transport section, and the rectangular parallelepiped element supplied from the supply section is suction-loaded in a groove provided on the outer periphery, transported while rotating, and then transferred to the transport section. If the roller is a stacking roller, the groove is provided so as to be parallel to the rotation axis of the stacking roller, and the rotation axis of the stacking roller is arranged to be inclined with respect to the conveyance direction of the conveyance unit, the conveyance unit It is possible to simultaneously image the four side surfaces of the upper rectangular parallelepiped element. Further, since it is not necessary to use a suction arm or the like, the speed of the inspection can be increased.
[0020]
The positioning unit is provided between the supply unit and the transfer unit, and is configured to adsorb and load a rectangular parallelepiped element supplied from the supply unit in a groove provided on the outer circumference, convey while rotating, and then transfer the cubic element to the transfer unit. A roller, the rotation axis of the loading roller is disposed orthogonal to the transport direction of the transport unit, and a wall is formed in the groove to regulate the rectangular parallelepiped element so as to be inclined with respect to the transport direction of the transport unit. Such a configuration may be adopted.
[0021]
The positioning unit includes a rotary gear having L-shaped grooves fitted around the rectangular parallelepiped element formed at equal intervals around the rectangular gear. The rectangular parallelepiped element transported by the transport unit is fitted into the L-shaped groove. By rotating the rotary gear and tilting it with respect to the transport direction of the transport unit, the position and orientation of the rectangular parallelepiped element at the time of imaging can be fixed, so that the imaging accuracy is improved and the inspection accuracy is improved. Can be.
[0022]
Further, a rectangular parallelepiped element inspection apparatus according to the present invention is a rectangular parallelepiped element inspection apparatus for inspecting the appearance of a rectangular parallelepiped element, a supply unit that supplies the rectangular parallelepiped elements in an aligned manner, and a rectangular parallelepiped element supplied from the supply unit. And a positioning unit that is provided above the transport unit, suctions and fixes the rectangular parallelepiped element from the transport unit, and positions the rectangular parallelepiped element by inclining with respect to the transport direction while transporting the rectangular parallelepiped element. An imaging unit for imaging the side surface of the positioned rectangular parallelepiped element is provided, and the positioning unit has a rotary drum having a suction port on the outer peripheral surface for suction-fixing the rectangular parallelepiped element from the transport unit, and the rotary drum has an angle. An L-shaped groove, which is extrapolated and fits with the rectangular parallelepiped element, is provided with a lotus leaf-shaped deviation gear formed at equal intervals on an edge end thereof, and is fixed to a rotating drum by suction by rotation of the deviation gear. And by a rectangular element engaged with pushing the groove of the L-shape of the deflection angle gear at the location of the deflection angle directions of deflection angle gear is characterized by positioning by inclining the fixed orientation.
[0023]
When such a device is used, the position of the rectangular parallelepiped element at the time of imaging can be fixed, so that the imaging accuracy can be improved and the inspection accuracy can be improved.
Here, if the imaging unit captures an image of an open surface of the rectangular parallelepiped element when the rectangular parallelepiped element is completely fitted into the L-shaped groove in the positioning unit, the positioning accuracy is improved. .
[0024]
In addition, at the time of imaging, in order to suppress that the rectangular parallelepiped elements arranged side by side obstruct the imaging of the rectangular parallelepiped element to be imaged, the angle at which the positioning unit inclines the rectangular parallelepiped element is in a range of 30 to 60 °. It is preferable to set so that
Further, the rectangular parallelepiped element inspection apparatus according to the present invention is a rectangular parallelepiped element inspection method for imaging and inspecting the appearance of a side surface of the rectangular parallelepiped element while transporting the rectangular parallelepiped element in a straight line. It is characterized in that an image is taken while being conveyed while being inclined with respect to. As a result, it is possible to prevent the image of the rectangular parallelepiped element to be imaged from being disturbed by the elements arranged in front and rear of the transport direction, which are peculiar to a device for inspecting the appearance while transporting the rectangular parallelepiped element in a straight line. As described above, it is not necessary to stop the transport of the rectangular parallelepiped element, and the inspection can be performed almost continuously, and the inspection can be speeded up.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a rectangular parallelepiped element inspection apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(First Embodiment)
(1) Overall configuration of the rectangular parallelepiped element inspection device
FIG. 1 is a schematic perspective view of a rectangular parallelepiped element inspection apparatus according to the first embodiment.
[0026]
As shown in the figure, the rectangular parallelepiped element inspection apparatus is an inspection apparatus for rectangular parallelepiped elements P (0.5 mm × 0.5 mm × 1.0 mm) called “1005”, and the rectangular parallelepiped elements P are stacked one by one. A supply unit 11 for supplying the roller unit 12, a loading roller unit 12 for loading the rectangular parallelepiped element P supplied from the supply unit 11 on the transport unit 13, and a transport unit 13 for linearly transporting the loaded rectangular parallelepiped element P; A camera unit 14 for imaging the appearance of the rectangular parallelepiped element P in the middle of transportation, a sorting unit 15 for sorting the imaged rectangular parallelepiped element P into non-defective products and defective products, and a non-defective product A control unit 16 is provided for determining defective products and controlling the driving of the sorting unit 15 based on the result.
[0027]
The supply unit 11 is a commonly used device called a parts feeder that aligns and conveys the rectangular parallelepiped elements by vibration such as ultrasonic waves. The guide unit 110 in which a U-shaped groove 111 that conveys the rectangular parallelepiped elements P is formed. Is provided. The supply unit 11 aligns the plurality of rectangular parallelepiped elements P supplied from a hopper (not shown) one by one in the groove 111, supplies the same to the guide unit 110, and transports and supplies one by one to the concave portion 1201 of the loading roller unit 12.
[0028]
The stacking roller unit 12 suction-fixes the rectangular parallelepiped element P supplied from the supply unit 11 to the groove-shaped recess 1201 in the stacking unit 1200, and rotates in the direction of the arrow as it is to move the rectangular parallelepiped element P onto the transport unit 13. The sheet is positioned and transferred at a predetermined angle with respect to the transport direction.
The transport unit 13 is a belt conveyor that linearly transports the loaded rectangular parallelepiped elements P, and is stretched by a pair of rollers 130 and 131 and the rollers 130 and 131. And a suction unit 133 provided on the back side of the conveyance belt 132 for sucking the rectangular parallelepiped element through the suction hole 132a and fixing the rectangular parallelepiped element on the conveyance belt 132. .
[0029]
Here, the suction part 133 includes a square dish-shaped dish part 1331, a suction pipe 1332 extending from an end surface of the dish part 1331, and a vacuum pump (not shown) that suctions the inside of the dish part 1331 through the suction pipe 1332 under reduced pressure. (Shown).
The plate portion 1331 is arranged such that its open side is in contact with the back surface of the conveyor belt 132. When the inside of the plate portion 1331 is depressurized by a vacuum pump (not shown) through a suction pipe 1332, the space surrounded by the plate portion 1331 and the back surface of the transport belt 132 is depressurized, and air is drawn from the suction hole 132a. Is sucked. By stacking the rectangular parallelepiped elements P in the suction holes 132a, they can be suction-fixed on the transport belt 132. Therefore, even if the rectangular parallelepiped element P is transported on the transport belt 132 at a high speed, the fixed position does not shift, so that the camera unit 14 can properly image the side surface of the rectangular parallelepiped element P at a predetermined position. Here, the interval between the suction holes 132 a is set according to the pitch of the concave portions 1201 in the stacking section 1200, the number of rotations of the stacking section 1200, and the transport speed of the transport belt 132. Further, the plate portion 1331 covers from the time when the rectangular parallelepiped element P is stacked on the transport belt 132 to the time when the imaging of the rectangular parallelepiped element P is completed by the camera section 14 because of the role of fixing the rectangular parallelepiped element P. Need to be long enough.
[0030]
The camera unit 14 includes a plurality of CCD cameras or the like that image at least four side surfaces of the rectangular parallelepiped element. In this example, the camera unit 14 includes six cameras 141 to 146 for imaging each of the six surfaces of the rectangular parallelepiped element.
Here, the camera 141 is fixed by a fixture (not shown) in a direction orthogonal to the rotation axis of the loading unit 1200 so that the exposed surface of the rectangular parallelepiped element P being conveyed in the loading unit 1200 can be imaged. The cameras 142 to 146 are fixed by a fixture (not shown) in a direction orthogonal to each surface of the rectangular parallelepiped element P so that the remaining five surfaces of the rectangular parallelepiped element P being transported on the transport belt 132 can be simultaneously imaged.
[0031]
Each of the cameras 141 to 146 captures an image at a timing when the rectangular parallelepiped element P passes in front of the camera, which is detected by a sensor (not shown). The image data captured by each of the cameras 141 to 146 is transmitted to the control unit 16.
The sorting unit 15 includes a pressurized air ejection device 151 and an element collection box 152. On the transport end side of the conveyor belt 132, the pressurized air ejection device 151 and the element collection box 152 are moved in the conveying direction of the rectangular parallelepiped element P. Are arranged to face each other via the transport unit 13 in a direction orthogonal to the direction of the arrow.
[0032]
The pressurized air discharge device 151 is provided with a valve 1510 such as an electromagnetic valve that can be controlled to open and close in the middle of the nozzle 1511. The opening and closing operation of the valve 1510 is controlled by the control unit 16. Pressurized air is constantly supplied to the pressurized air discharge device 151 from a compressor (not shown), and the pressurized air is jetted from the nozzle 1511 at the same time that the control unit 16 controls opening and closing of the valve 1510.
[0033]
The control unit 16 stores, in advance, reference data of the appearance of the rectangular parallelepiped element serving as a reference, performs known image processing on the image data transmitted from the camera unit 14, and compares the image data with the reference data. Then, it is determined whether the rectangular parallelepiped element to be imaged is non-defective or defective. If it is determined that the product is defective, control is performed to open the valve 1510 when the element to be imaged passes through the sorting unit 15. As a result, the element determined to be defective is blown off by the pressurized air jetted from the nozzle 1511 and stored in the element collection box 152. On the other hand, when the element to be imaged is determined to be non-defective, the control unit 16 performs control to close the valve 1510. Thereby, the rectangular parallelepiped element P determined to be non-defective is transported to the final end of the transport unit 13 and sent to the next step (not shown).
[0034]
Next, the configuration of the loading roller unit 12 for positioning the rectangular parallelepiped element P will be described.
(2) Configuration of the loading roller unit 12
FIG. 2A is a front view of the loading roller unit 12.
As shown in FIG. 1, the loading roller unit 12 includes a cylindrical roller 120, a suction cover 121 that is externally inserted at one end thereof, a driving motor 122 that rotationally drives the roller 120, and the roller 120 and the suction cover 121. Support tables 123 and 124 are provided.
[0035]
The roller 120 is composed of a columnar loading section 1200 and a columnar supporting section 1204 protruding from one end surface 1200a of the loading section 1200. The supporting section 1204 is rotatably supported on the support base 123. Have been. A drive belt 125 is suspended from the support portion 1204, and when the drive motor 122 rotates, the loading portion 1200 rotates in conjunction with the rotation.
[0036]
The loading unit 1200 has a groove-shaped recess 1201 in which the rectangular parallelepiped element P can be inserted from the side of the supporting unit 1204 on the peripheral surface thereof, which is provided in parallel with the rotation axis of the loading unit 1200, and is provided at a plurality of equal intervals in the circumferential direction. Have been.
In each of the recesses 1201, a suction hole 1203 is formed in an end face 1202 that comes into contact with the rectangular parallelepiped element P inserted from the supply unit 11 and extends in a direction orthogonal to the rotation axis of the stacking unit 1200. The suction hole 1203 penetrates to the end surface 1200 b of the stacking unit 1200 on the suction cover 121 side, and the rectangular parallelepiped element P supplied from the supply unit 11 is supplied to the end surface 1200 b by suction from the suction cover 121 externally inserted into the end surface 1200 b. 1202 is fixed so as not to drop to a predetermined position.
[0037]
FIG. 2B is a perspective view of the suction cover 121.
As shown in the figure, the suction cover 121 includes a circular dish-shaped cover portion 1210 and a cylindrical support portion 1211 that protrudes from the rear side of the cover portion 1210 and fixes the same. Here, a hole 1210a penetrating through the support portion 1211 is formed at the center of the cover portion 1210. A vacuum pump (not shown) for suctioning the inside of the cover 1210 under reduced pressure is connected to an open end (not shown) of the support 1211.
[0038]
On the open side of the cover portion 1210, a half-moon shaped space adjustment plate 1212 is inserted, and the space adjustment plate 1212 is connected to the end face of the stacking portion 1200 when the suction cover 121 is inserted outside the stacking portion 1200. 1200b (FIG. 2A). Thereby, a semilunar space is formed between the end surface 1200b and the cover portion 1210.
[0039]
This space is depressurized by the vacuum pump through the hole 1210a, but is not depressurized in a portion where the space adjustment plate 1212 and the end face 1200b are in contact. Therefore, when the suction hole 1203 in the stacking section 1200 faces the space, the suction hole 1203 communicates with the vacuum pump, so that the air is sucked, and the air is not sucked in other places. Here, when the loading unit 1200 is rotated, each suction hole 1203 is opened and closed by the space adjustment plate 1212, and in a portion where the space adjustment plate 1212 is not provided, the suction hole 1203 is opened and the rectangular parallelepiped element is recessed. 1201 can be fixed by suction. Here, the space adjusting plate 1212 communicates with the suction hole 1203 at the top of the stacking unit 1200 (at the position indicated by the broken line in FIG. 2B by a broken line), and at the bottom of the stacking unit 1200 (FIG. 2B). The suction hole 1203 is disposed at a position where the suction hole 1203 is closed at a position indicated by the middle broken line and the suction hole 1203). As a result, as shown in FIG. 1, suction starts at a position directly above the stacking unit 1200, and after the rectangular parallelepiped element supplied from the supply unit 11 is transported to a position immediately below, the suction stops, and the transport is performed by natural fall. It can be reprinted on the unit 13. Here, if the pressurized air is blown into the suction hole instead of stopping the suction when the rectangular parallelepiped element comes to a position directly below, the rectangular parallelepiped element can be reliably transferred to the transport unit 13.
[0040]
The drive motor 122 (FIG. 2A) is a motor that rotates at a constant speed, and transmits the rotation to a support portion 1204 of the roller 120 via a drive belt 125 to move the stacking portion 1200 in a fixed direction in a fixed direction. Rotate at speed conditions. By this rotational driving, the rectangular parallelepiped elements P can be continuously loaded on the transport belt 132 at regular intervals.
[0041]
(3) Loading direction of the rectangular parallelepiped elements P on the transport belt 132
Next, the direction of the rectangular parallelepiped elements P stacked on the transport belt 132 by the stacking unit 1200 will be described.
FIG. 3 is a plan view of a main part of the rectangular parallelepiped element inspection device.
As shown in the drawing, the rectangular parallelepiped elements P stacked on the transport belt 132 are each stacked at an angle θ with respect to the transport direction of the transport belt 132. Thereby, in the rectangular parallelepiped element P, the four side surfaces F1 to F4 can be observed from the side of the transport belt 132. That is, since the four surfaces F1 to F4 are not obstructed by the other elements arranged in front and rear on the conveyor belt 132, the cameras 143 to 146 are moved to the surfaces F1 to F4 of the rectangular solid element P to be imaged. By arranging them in a direction perpendicular to the directions, the respective surfaces can be simultaneously imaged from the front.
[0042]
As described above, in order to stack the rectangular parallelepiped elements P at an angle θ on the transport belt 132, the loading unit 1200 is arranged with the rotation axis S inclined at an angle θ with respect to the transport direction of the transport belt 132.
Thus, the rectangular parallelepiped elements P are also stacked on the transport belt 132 at the same angle θ. Here, the angle θ depends on the size of the rectangular parallelepiped elements P and the distance between the elements on the conveyor belt 132, but is preferably set to 30 to 60 °. This is because, in such an angle range, the rectangular parallelepiped element to be imaged is unlikely to be hindered from imaging the side surface by the elements before and after it.
[0043]
As described above, according to the configuration of the first embodiment, unlike the first and third prior arts, a suction arm or the like for replacing the rectangular parallelepiped element is not required, and substantially continuous operation is not required. Inspection of the rectangular parallelepiped element can be performed at a higher speed than in the prior art.
In addition, since the rectangular parallelepiped element P is linearly conveyed after being positioned on the conveyor belt 132 and its position and posture are fixed, the rectangular parallelepiped element is discharged into the air at the time of inspection as in the second related art. No inspection can be performed with high accuracy, and the element is not damaged.
[0044]
Further, the inspection can be speeded up by a relatively simple configuration without using a complicated device for rotating the table while revolving as in the third prior art. Even if the position of the rectangular parallelepiped element P is displaced by the transport of 132, since the rectangular parallelepiped element P only moves in parallel in the transport direction, each of the cameras 141 to 146 can image each side surface of the rectangular parallelepiped element P from the front. it can.
[0045]
(3) Modification of the first embodiment
In the first embodiment, the rotation axis S of the stacking unit 1200 is inclined in the transport direction of the transport belt 132 in order to tilt and load the rectangular parallelepiped elements P on the transport belt 132. May be arranged to be inclined with respect to the rotation axis of the stacking unit.
[0046]
FIG. 4 is a plan view of a main part of a rectangular parallelepiped element inspection device according to a modification. In addition, in the first modification, since the configuration is the same except that the configuration such as the inclination of the concave portion 1221 in the loading portion 1220 is different, the description of the components denoted by the same reference numerals as those in FIGS.
As shown in the figure, the stacking portion 1220 is supported so that its rotation axis S is orthogonal to the conveyance direction of the conveyance belt 132.
[0047]
Here, in the loading portion 1220, on the side of the supply portion 11 on the peripheral surface, a concave portion 1221 for suction-fixing the rectangular parallelepiped element P supplied from the supply portion 11 has an angle θ with respect to the rotation axis S of the loading portion 1220. It is arranged to be inclined so as to have. The supply unit 11 is also inclined to match this angle.
Even with such a configuration, the rectangular parallelepiped elements P loaded on the transport belt 132 can be loaded at an angle θ with respect to the transport direction, so that the same effects as in the first embodiment can be obtained. it can.
[0048]
Further, the shape of the concave portion 1221 in the loading portion 1220 may be formed in a trapezoidal shape in plan view, like the concave portion 1232 shown in FIG. In this case, the surface 1232 a of the concave portion 1232 corresponding to the rotation direction rear side of the loading portion 1230 may be inclined at an angle θ with respect to the rotation axis S of the loading portion 1230. With such a shape of the concave portion 1232, the rectangular parallelepiped element P supplied to the loading portion 1230 is shifted rearward in the rotation direction due to inertia generated by the rotation of the loading portion 1230. The sheets can be stacked while being inclined with respect to the transport direction. With this, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
[0049]
Further, it is preferable to provide a cover that covers the stacking unit 1200 immediately above the stacking unit 1200, that is, at a portion where the rectangular parallelepiped element is supplied from the supply unit 11. By doing so, suction from the suction holes 1203 is likely to occur, and the rectangular parallelepiped element can be reliably fixed to the recess 1201.
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the rectangular parallelepiped element inspection apparatus according to the present invention will be described.
[0050]
(1) Overall configuration of the rectangular parallelepiped element inspection device
FIG. 6 is a schematic perspective view of a rectangular parallelepiped element inspection device according to the second embodiment. As shown in the figure, the rectangular parallelepiped element inspection apparatus according to the second embodiment includes a supply unit 21, a transport unit 22, a positioning unit 23, a camera unit 24, a sorting unit 25, and a control unit (not shown). (Shown).
[0051]
The supply unit 21 is a parts feeder, as in the first embodiment, and is placed on the transport unit 22 while maintaining the orientation along the transport direction of the transport unit 22 one by one in a state where the rectangular parallelepiped elements P are aligned. Load.
The transport unit 22 also uses a belt conveyor similar to that of the first embodiment, and is driven linearly at a predetermined transport speed by a drive motor (not shown). Note that the third embodiment is different from the first embodiment in that a suction hole and a suction portion are not provided.
[0052]
The positioning unit 23 is provided with a pair of gears 23a and 23b sandwiching the transport unit 22 and provided one each on the upstream side and the downstream side in the transport direction, and determines the direction of the rectangular parallelepiped element P transported by the transport unit 22. The gears 23a, 23b are brought into contact with the grooves 2312, and are positioned so that their directions are inclined at a predetermined angle with respect to the transport direction.
The camera unit 24 includes four cameras 241 to 244 such as CCD cameras and the like, as in the first embodiment. When the cameras 241 to 244 are positioned by the positioning gears 23a and 23b, two cameras are provided for each of the gears 23a and 23b in order to capture an image of an open surface among the side surfaces of the rectangular parallelepiped element P. Be placed. Here, the image data captured by the camera unit 24 is transmitted to a control unit (not shown).
[0053]
The sorting unit 25 sorts the rectangular parallelepiped elements into defective products and non-defective products according to the result determined by the control unit based on the imaging result of the camera unit 24, as in the first embodiment.
(2) Detailed configuration of the positioning gears 23a and 23b
Since the positioning gears 23a and 23b have the same configuration except that the rotation speed and the rotation direction are different, the configuration will be described using the positioning gear 23a as an example.
[0054]
FIG. 7 is an exploded perspective view of a main part of the positioning gear 23a.
As shown in the figure, the positioning gear 23a is a gear portion 231 for positioning the rectangular parallelepiped element P, a driving portion 232 for rotating the same, and the rectangular parallelepiped element P is suction-fixed and positioned on the gear portion 231. And a suction cover portion 233 for use.
The gear portion 231 includes a gear 2310 and a rotating shaft 2311 protruding from the center of the gear 2310 and supporting the gear 2310.
[0055]
The gear 2310 is a gear in which an L-shaped groove 2312 having a right-angled portion that fits with the rectangular parallelepiped element is formed around the gear 2310, and the rectangular parallelepiped element P can be held at a corner of the groove 2312. The gear 2310 has a circular concave portion 2313 formed at the center of the main surface opposite to the main surface on which the rotating shaft 2311 protrudes, and a plurality of suction holes 2314 are formed on the peripheral wall surface of the concave portion 2313. Has been drilled. The suction holes 2314 are provided corresponding to the respective grooves 2312 and penetrate from the peripheral wall of the concave portion 2313 to the right angle portions of the respective grooves 2312.
[0056]
The rotating shaft 2311 is rotatably supported by being inserted into a fixed shaft (not shown). The rotating shaft 2311 is rotated in a predetermined direction (clockwise in FIG. 6) and at a constant speed by the rotation of the driving unit 232. It has become.
The drive unit 232 includes a drive motor 2321 and a timing belt 2322 that stretches the drive motor 2321 and the rotation shaft 2311, and transmits the rotation of the drive motor 2321 to the gear unit 231 via the timing belt 2322.
[0057]
The suction cover portion 233 is formed of a circular flat plate 2330 and is fitted into the concave portion 2313 of the gear 2310. In the flat plate 2330, the thickness is formed thinner only at an angle region of 90 ° from the center, thereby forming a fan-shaped concave portion 2331. A tube 2332 that communicates with a vacuum pump (not shown) is inserted into the concave portion 2331. The suction cover portion 233 is inserted so that the concave portion 2331 faces the concave portion 2313 of the gear portion 231, and is fixed by a fixture (not shown) so as not to rotate. Thus, in the gear 23a, the pressure of the concave portion 2331 in the suction cover portion 233 is reduced, and the suction is performed also in the suction hole 2314 facing the concave portion 2331. Here, even if the gear 2310 is rotated, since the suction cover portion 233 is fixed, the suction hole 2314 facing the concave portion 2331, that is, the suction hole 2314 passing through a specific angular area (90 °) in the gear 2310. Only will be sucked. Thus, the suction can be performed where the suction of the rectangular parallelepiped element P is necessary, and the suction can be stopped where the suction is unnecessary.
[0058]
(3) Inspection method for rectangular parallelepiped elements
FIG. 8 is a schematic plan view of the rectangular parallelepiped element inspection device.
As shown in the figure, the rectangular parallelepiped element P sent from the supply unit 21 (not shown) is transported at a speed V1 in a direction along the transport direction of the transport unit 22.
Then, the appearance inspection is performed on the four side surfaces F1 to F4 of the rectangular parallelepiped element P. First, the inspection is performed on the two side surfaces F1 and F2 in the positioning gear 23a.
[0059]
The positioning gear 23a is rotating clockwise in the figure, and the rotation speed thereof is set such that the speed V2 at the right angle Pa in the groove 2312 is lower than the speed V1 of the transport unit 22. Thus, when the rectangular parallelepiped element P transported by the transport unit 22 is caught in the groove 2312 of the positioning gear 23a, the rectangular parallelepiped element P is sufficiently pressed against the groove 2312 due to the speed difference. Therefore, the rectangular parallelepiped element P comes into close contact with the right angle portion Pa of the groove 2312, and the rectangular parallelepiped element P is positioned. At the time of this positioning, it is preferable that the rectangular parallelepiped element P is inclined at an angle of 30 to 60 ° with respect to the transport direction of the transport section 22 for the same reason as in the first embodiment. The concave portion 2331 in the suction cover portion 233 is fixed so as to cover around 0 ° to 90 ° when the upstream side in the transport direction of the transport portion 22 is 0 °, and the groove of the gear portion 231 in the angle range. At a right angle Pa of 2312, suction is performed through the suction hole 2314. Therefore, the position of the rectangular parallelepiped element P pressed against the groove 2312 is substantially fixed, that is, the gear 231 is positioned, in an angle range around 90 ° in the gear portion 231. In the rectangular parallelepiped element P, the two side surfaces F1 and F2 are opened in a positioned state, and the two side surfaces F1 and F2 are imaged using the cameras 241 and 242 arranged in a direction orthogonal to the two sides, so that the out-of-focus state is obtained. The imaging is performed with high accuracy without causing the like. Since no suction arm or the like is required, high-speed imaging is performed.
[0060]
Next, in the region of the gear 231 beyond the 90 ° angle range, the suction stops, so the rectangular parallelepiped element P is released from the groove 2312 in the gear 231 and is conveyed again by the conveyance unit 22.
Then, the imaging of the remaining two side surfaces F3 and F4 of the rectangular parallelepiped element P is performed by the gear 23b in the same manner as the imaging of the gear 23a. Here, the gear 23b is rotated in the direction opposite to the clock in the figure, and the rotation speed V3 of the right-angled portion Pb in the groove 2312 is set to be faster than the transport speed V1 of the transport unit 22.
[0061]
Due to this speed difference, when the rectangular parallelepiped element P is caught in the groove 2312, the rectangular parallelepiped element P is pressed by the groove 2312 and firmly pressed against the groove 2312. Here, the position of the concave portion 2331 of the suction cover portion 233 is fixed so that the groove 2312 is sucked in the vicinity of 270 ° to 360 °, and the imaging of the side surfaces F3 and F4 is performed in the position near the 270 ° angle region. Done. The rectangular parallelepiped element P that has come to an angle of less than 270 ° is released from the groove 2312 because the suction stops, and is transported to a sorting unit located downstream in the transport direction (not shown).
[0062]
According to such a method, the rectangular parallelepiped element to be imaged can be firmly positioned and fixed at the time of imaging by the camera, so that imaging can be performed with higher accuracy than the first to third conventional techniques. Further, the imaging can be processed at a higher speed than in the first related art, so that the productivity can be improved. In addition, since the groove 2312 in the gear portion 231 can be positioned and fixed as long as the rectangular parallelepiped element is within a certain size range, an inspection device is newly prepared even when producing rectangular parallelepiped elements having different sizes. There is no need to do this, and cost reduction is excellent.
[0063]
(Third embodiment)
(1) Overall configuration of the rectangular parallelepiped element inspection device
Next, a rectangular parallelepiped element inspection apparatus according to the third embodiment will be described.
FIG. 9 is a side view showing a schematic configuration of the rectangular parallelepiped element inspection apparatus according to the third embodiment. The deflection gear 335 and the like shown in FIG. 10 are not shown. Since the configuration other than the positioning unit 33 is substantially the same as that of the first and second embodiments, detailed description thereof will be omitted.
[0064]
As shown in the figure, the rectangular parallelepiped element inspection device includes a supply unit 31 that aligns the rectangular parallelepiped elements P in the transport direction and supplies the rectangular parallelepiped elements P one by one to the transport unit 32, and a transport unit that linearly transports the supplied rectangular parallelepiped elements P A section 32, a positioning section 33 for positioning the imaging position of the rectangular parallelepiped element P while sucking and transporting the rectangular parallelepiped element P transported by the transport section 32, and a side face of the rectangular parallelepiped element P positioned and fixed in the positioning section 33. The camera section 34 for taking an image, a sorting section (not shown) for sorting non-defective products and defective products based on the image data taken by the camera section 34, and an operation of the sorting section based on data input from the camera section 34. It comprises a control unit (not shown) for controlling.
[0065]
The supply unit 31 includes a parts feeder, like the supply units in the first and second embodiments.
The transport section 32 is formed of a belt conveyor, similarly to the transport sections in the first and second embodiments.
The positioning section 33 is composed of a first positioning section 33a and a second positioning section 33b for positioning the rectangular parallelepiped element P, and these are arranged so as to be sequentially stacked on the transport section 32 at the transport direction end side.
[0066]
The first positioning section 33a and the second positioning section 33b suction and fix the rectangular parallelepiped element P transported by the transport section 32 to the peripheral surface of the rotating section 3310, and use the camera section 34 to move the side surface of the rectangular parallelepiped element P. Positioning is performed so that imaging can be performed.
The camera unit 34 includes a plurality of CCD cameras so as to be able to image the side surfaces of the rectangular parallelepiped element, like the camera units in the first and second embodiments. It is provided with six cameras 341 to 346. Here, cameras 341 to 343 are arranged for the first positioning section 33a, and cameras 344 to 346 are arranged for the second positioning section 33b.
[0067]
The sorting unit (not shown) is provided above the second positioning unit, and has the same configuration as the sorting unit and the control unit in the first and second embodiments, like the control unit (not shown).
(2) Configuration of positioning section 33
FIG. 10 is a side view of the rectangular parallelepiped element inspection apparatus when the positioning unit 33 shown in FIG. 9 is viewed from the direction of arrow A.
[0068]
As shown in the figure, the first positioning portion 33a is disposed above the transporting portion 32 with a gap slightly higher than the height of the rectangular parallelepiped element P, and the transporting portion 32 and the first positioning portion are further disposed thereon. The second positioning portion 33b is disposed at a distance substantially equal to the gap between the second positioning portion 33b and the second positioning portion 33b. Since the first positioning portion 33a and the second positioning portion 33b have the same configuration except that the rotation speed and the mounting position with respect to the transport portion 32 are inverted by 180 °, the second positioning portion 33b will be described in detail. Is omitted.
[0069]
The first positioning portion 33a includes a first rotating drum 331 and a first positioning gear 332 externally inserted into the first rotating drum 331.
FIG. 11A is a cross-sectional view of the first rotating drum 331.
As shown in the figure, the first rotating drum 331 includes a rotating unit 3310, a suction unit 3311, a fixing unit 3312, and a driving unit 3313.
[0070]
The rotating portion 3310 includes a drum-shaped loading drum 3315 and a cylindrical support portion 3316 which is protruded from the loading drum 3315 so as to share a rotation axis and has a smaller diameter than the loading drum 3315.
A plurality of suction holes 3315a for suction-fixing the rectangular parallelepiped element P are provided at equal intervals on the peripheral wall of the loading drum 3315, and a metal mesh 3317 is attached in a strip shape on the entire outer peripheral surface thereof. .
[0071]
Here, the metal mesh 3317 is not necessarily required, but if the metal mesh 3317 is not provided, the rectangular parallelepiped element may be sucked into the suction hole 3315a. In order to prevent this, it is necessary to make the size of the suction hole 3315a smaller than the size of the element. In this case, however, the force for sucking and fixing the rectangular parallelepiped element P is weakened, and the first positioning gear 332 is used. At the time of positioning, the corner of the rectangular parallelepiped element P may be caught by the suction hole 3315a, and the positioning may not be performed properly. On the other hand, by providing the metal mesh 3317, the diameter of the suction hole 3315a of the rectangular parallelepiped element P can be increased to a diameter about 1 to 2 times larger than the size of the rectangular parallelepiped element P, which maximizes the suction fixing effect. At the same time, it is possible to secure the slipperiness at the time of positioning, which will be described later, and to firmly fix by suction, improve the slipperiness, and improve the positioning accuracy.
[0072]
A gear 3318 for rotating the support 3316 is provided on the outer periphery of the support 3316. On the other hand, the drive motor 3319 of the drive unit 3313 is fixed to the fixed unit 3312, and the gear 3320 is fixed to the rotation shaft of the drive motor 3319. The gear 3320 of the drive motor 3319 and the gear 3318 of the support 3316 are rotatably fixed in a meshed state. When the drive motor 3319 is rotated, the rotation is transmitted to the support 3316. Then, the loading drum 3315 is driven to rotate.
[0073]
The suction unit 3311 has a shape that fits inside the rotation unit 3310, is inserted from the opening side of the loading drum 3315, and one end of the suction unit 3311 passes through the support unit 3316 of the rotation unit 3310. The supporting portion 3316 is supported by the fixed portion 3312, and rotatably holds the supporting portion 3316 via a bearing 3321 at a portion of the rotating portion 3310 facing the supporting portion 3316. Thus, only the rotating unit 3310 rotates while the position of the suction unit 3311 is fixed. In addition, a gap 3322 is formed inside the suction unit 3311 to communicate with a vacuum pump (not shown).
[0074]
FIG. 11B is a cross-sectional view of the first rotating drum 331 at the suction hole 3315a shown in FIG.
As shown in the drawing, a gap 3322 formed in the suction unit 3311 is formed in a region of the rotating unit 3310 that faces the inner right half of the loading drum 3315. As a result, of the plurality of suction holes 3315a, the one that communicates with the gap 3322 is sucked, and the others are not sucked. Therefore, the rectangular parallelepiped element P loaded on the transport unit 32 is sucked into the suction hole 3315a at a position directly below the loading drum 3315, and is transported as it is almost directly above the loading drum 3315 as it rotates. Is done.
[0075]
Here, setting conditions in the transport unit 32 and the loading drum 3315 will be described.
In the transport unit 32, since the rectangular parallelepiped elements P are transported at a relatively high speed, the rectangular parallelepiped elements P are displaced on the loading surface thereof, and it is difficult to exactly maintain the interval between the rectangular parallelepiped elements at a constant pitch P1. Therefore, when the loading drum 3315 sucks the rectangular parallelepiped element P from the transport unit 32, there is a possibility that two rectangular parallelepiped elements are simultaneously sucked into one suction hole 3315a.
[0076]
Therefore, in order to prevent this, it is preferable to set the conditions of the transport unit 32 and the loading drum 3315 as follows.
here,
The transport speed of the transport unit 32: V1
Peripheral speed of loading drum 3315: V2
Pitch between rectangular parallelepiped elements P on transport section 32: P1
Pitch of suction holes 3315a: P2
Then
The conditions under which two or more rectangular parallelepiped elements P are not necessarily sucked into the suction holes 3315a are as follows.
V1 <V2 ... (1)
P1> V1 / V2 × P2 (2)
It is necessary to satisfy the relationship between the two expressions. Note that the range in which the suction hole 3315a can suck the rectangular parallelepiped element P in the transport unit 32, that is, the range in which suction is possible, is the pitch P2.
[0077]
Here, a description will be given of how the rectangular parallelepiped element P is sucked into the suction hole 3315a without fail by satisfying the conditional expressions (1) and (2).
For example, a case will be described in which the position of the suction hole 3315a in the transport unit 32 is slightly shifted in the transport direction as compared with the position of the rectangular parallelepiped element P.
As described above, if the position of the suction hole 3315a is slightly advanced and shifted from the rectangular parallelepiped element P, the rectangular parallelepiped element P immediately after entering the suckable range has the suction hole 3315a at a position earlier than this. Will be.
[0078]
Here, assuming that the time during which the rectangular parallelepiped element P advances the pitch P2 which is the length of the suctionable range in the transport unit 32 is t1, t1 = P2 / V1.
On the other hand, during this time t1, the distance that the suction hole 3315a in the loading drum 3315 moves, that is, V2 × t1 becomes V2 / V1 × P2. Here, as shown in the equation (1), since V1 <V2 is set, V2 / V1 becomes a value of 1 or more, and the distance (V2 × t1) that the suction hole 3315a moves at time t1 is: It exceeds the length of the pitch P2.
[0079]
Therefore, even if the rectangular parallelepiped element P is not sucked into the suction hole 3315a immediately after entering the suctionable range, the next suction hole 3315a always catches up, and the rectangular parallelepiped element P transported by the transport unit 32 is , Is always sucked into one of the suction holes 3315a.
Next, a description will be given of how two rectangular parallelepiped elements P are not simultaneously sucked into one suction hole 3315a by satisfying the above formulas (1) and (2).
[0080]
As described above, in the case where the rectangular parallelepiped element P is not sucked into the suction hole 3315a immediately after entering the suction possible range, the time t2 until the next suction hole 3315a enters the suction possible range is t2 = P2 //. V2.
The distance V1 × t2 that the transport unit 32 moves during the time t2 is V1 / V2 × P2. Therefore, if the relationship of P1> V1 / V2 × P2 in the equation (2) is satisfied, the rectangular parallelepiped will be within the suctionable range. Since two or more elements P do not enter at the same time, two or more rectangular parallelepiped elements P are not sucked into one suction hole 3315a.
[0081]
Therefore, by satisfying the above setting conditions, the rectangular parallelepiped elements P loaded on the transport unit 32 are reliably transferred to the loading drum 3315 one by one. Then, when the rectangular parallelepiped element P is transported right above, the suction hole 3315a is closed, so that the suction is terminated, while the second positioning section shown in FIG. 10 having the same configuration as the first positioning section 33a. Suction from 33b starts, and the conveyance of the rectangular parallelepiped element is taken over. Note that, as shown in FIG. 9, since the second positioning portion 33b rotates in the opposite direction to the first positioning portion 33a, the trajectory of the rectangular parallelepiped element P in the entire positioning portion 33 has an S-shape in side view. .
[0082]
Returning to FIG. 10, the rotating portion 3310 of the first rotating drum 331 has a lotus leaf shape in which the edge of the disk rises with a certain angle, and the rising edge has an L-shape. The first positioning gear 332 in which the plurality of grooves 3350 are formed is in a state in which its rotation axis is slightly inclined with respect to the rotation axis of the loading drum 3315 in the transport direction of the transport unit 32 (toward the paper surface). Extrapolated in the corner state.
[0083]
The first positioning gear 332 is driven in the same rotational direction as the first rotary drum 331 by a drive unit (not shown), and the rectangular parallelepiped element P conveyed by the first rotary drum 331 is inserted into the groove 3350 of the rotating first positioning gear 332. Pressing is performed and positioning is performed. At the time of this positioning, the rectangular parallelepiped element P is inclined at an angle of 30 to 60 with respect to the transport direction of the first rotary drum 331 for the same reason as in the first embodiment. Is preferred.
[0084]
(3) Positioning method of rectangular parallelepiped element
FIG. 12 is an enlarged view of the vicinity of the first positioning gear 332 for explaining a method of positioning the rectangular parallelepiped element P.
As shown in the figure, the rotation speed of the first positioning gear 332 is set so that the speed V3 of the right-angled portion of the groove 3350 (the innermost portion of the groove 3350) is higher than the speed V2 of the rotating portion 3310. This speed difference causes the rectangular parallelepiped element P to be pushed when engaged with the groove 3350, so that the rectangular parallelepiped element P is firmly fitted into the groove 3350. That is, the rectangular parallelepiped element P is fixed at a fixed position. At this time, in the rectangular parallelepiped element P, a total of three surfaces, that is, the upper surface and the two side surfaces out of the six surfaces, are exposed. By taking an image using the cameras 341 to 343 (see FIGS. 9 and 10) in 34, it becomes possible to take an image of the rectangular parallelepiped element P in a state where the positioning is precise. Furthermore, even if the position of the rectangular parallelepiped element P in the rotating unit 3310 is slightly shifted and adsorbed, the inspection position can be corrected to a predetermined position by the groove 3350. In addition, since the metal mesh 3317 is attached to the surface of the loading drum 3315, slipperiness is ensured, and positioning can be performed smoothly.
[0085]
After the imaging is performed by the first positioning unit 33a, the remaining imaging surface of the rectangular parallelepiped element P is performed by the second positioning unit 33b in the same manner as the first positioning unit 33a.
According to such a method, it is not necessary to use a suction arm or the like. Therefore, as in the second embodiment, the inspection can be performed at high speed, and the rectangular parallelepiped element can be fixed by the groove. The imaging accuracy is improved.
[0086]
At the inspection position where the imaging is performed, the positional relationship between the suction hole 3315a of the loading drum 3315 and the groove 3350 needs to be fixed, so that the following conditions need to be set.
here,
Speed of rotating section 3310: V2 (<V3)
Speed of first positioning gear 332: V3
Number of grooves 3350 in first positioning gear 332: N
Number of suction holes 3315a provided in the loading drum 3315: N + α (α is an integer and is preferably small, but is preferably about 2 in view of the gear setting ratio and the like.)
Then
V2 = N / (N + α) × V3 (3)
It is desirable to set conditions so as to satisfy the relational expression.
[0087]
Here, the speed V3 of the first positioning gear 332 is (N + α) / N times faster than the speed V2 of the rotating unit 3310 according to the above relational expression. The sucked rectangular parallelepiped element P follows the rectangular parallelepiped element P, and the rectangular parallelepiped element P can be pushed into the groove 3350, thereby enabling positioning.
Further, since the pitch of the suction holes 3315a in the rotating unit 3310 is P2 (see FIG. 11B), the time for the suction holes 3315a to advance the pitch P2 is P2 / V2.
[0088]
On the other hand, if the pitch of the groove 3350 of the first positioning gear 332 is P3 (> P2) (FIG. 12), the time for the groove 3350 to travel the distance of the pitch P3 is P3 / V3.
Since the pitches P2 and P3 are obtained by dividing the same circumference by N and N + α, the relationship between P2 and P3 is P2 = N / (N + α) × P3.
Here, if the relational expression of the above equation (3) (V2 = N / (N + α) × V3) is satisfied, the relational expression of P2 / V2 = P3 / V3 is derived from these two expressions.
[0089]
This makes it possible to make the time for the suction hole 3315a to advance one pitch equal to the time for the groove 3350 in the first positioning gear 332 to advance one pitch.
Therefore, the suction hole 3315a and the groove 3350 are positioned at the same position every time one pitch is advanced while having a speed difference, and the positioning position is set as the inspection position. The element P can be positioned.
[0090]
Conversely, in the second positioning portion, by setting the rotation speed of the positioning gear to be lower than the speed of the loading roller, the rectangular parallelepiped element can be gradually pushed into the groove to perform positioning.
[0091]
【The invention's effect】
As described above, in the rectangular parallelepiped element inspection device according to the present invention, since the orientation of the rectangular parallelepiped element can be inclined with respect to the transport direction by the positioning unit, it is easy to image the side surface of the rectangular parallelepiped element, and the inspection can be performed at high speed. Can be Further, the imaging accuracy can be improved by fixing the rectangular parallelepiped element by the positioning unit and picking up an image.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a rectangular parallelepiped element inspection device according to a first embodiment.
FIG. 2 is a side view of a loading roller unit in the rectangular parallelepiped element inspection device.
FIG. 3 is a plan view of the rectangular parallelepiped element inspection device in FIG. 1;
FIG. 4 is a plan view of a rectangular parallelepiped element inspection device according to a modification of the first embodiment.
FIG. 5 is a plan view of a rectangular parallelepiped element inspection device according to a modification of the first embodiment.
FIG. 6 is a perspective view of a rectangular parallelepiped element inspection device according to a second embodiment.
7 is an exploded perspective view of a positioning gear in FIG. 6;
8 is a plan view of the rectangular parallelepiped element inspection device in FIG.
FIG. 9 is a side view of a rectangular parallelepiped element inspection device according to a third embodiment.
FIG. 10 is a side view of the rectangular parallelepiped element inspection apparatus in FIG.
FIG. 11 is a sectional view of a positioning gear unit according to a third embodiment.
FIG. 12 is an enlarged view of the vicinity of a positioning gear portion showing a state of positioning.
FIG. 13 is a plan view of a conventional rectangular parallelepiped element inspection apparatus.
FIG. 14 is a plan view of a conventional rectangular parallelepiped element inspection device.
FIG. 15 is a plan view of a conventional rectangular parallelepiped element inspection device.
[Explanation of symbols]
11, 21, 31 Supply unit
12 Loading roller section
13, 22, 32 transport unit
14, 24, 34 Camera unit
15, 25 Sorting unit
16 control unit
120 rollers
121 Suction cover
122 drive motor
123, 124 support base
125 drive belt
130, 131 rollers
132 conveyor belt
132a suction hole
133 suction unit
141-146 camera
151 Pressurized air discharge device
152 element collection box
1201 recess
1203 suction hole

Claims

A rectangular parallelepiped element inspection device for inspecting the appearance of the rectangular parallelepiped element,
A supply unit that supplies the rectangular parallelepiped elements in alignment,
A transport unit that linearly transports the rectangular parallelepiped element supplied from the supply unit,
An imaging unit for imaging the four external surfaces of the rectangular parallelepiped element conveyed by the conveyance unit,
A rectangular parallelepiped element inspection apparatus, comprising: a positioning unit that positions the element so as to be inclined with respect to the transport direction of the transport unit when the imaging unit captures an image of the rectangular parallelepiped element.

The positioning section is provided between the supply section and the transport section, and the rectangular parallelepiped element supplied from the supply section is suction-loaded in a groove provided on the outer periphery, transported while rotating, and then transferred to the transport section. And the groove is provided so as to be parallel to the rotation axis of the loading roller, and the rotation axis of the loading roller is arranged to be inclined with respect to the transport direction of the transport unit. The rectangular parallelepiped element inspection device according to claim 1.

The positioning section is provided between the supply section and the transport section, and the rectangular parallelepiped element supplied from the supply section is suction-loaded in a groove provided on the outer periphery, transported while rotating, and then transferred to the transport section. A rotation axis of the loading roller is disposed orthogonal to the transport direction of the transport unit, and the groove is regulated so that the rectangular parallelepiped element is inclined with respect to the transport direction of the transport unit. The rectangular parallelepiped element inspection device according to claim 1, wherein a wall surface is formed.

The positioning portion includes a rotary gear having L-shaped grooves fitted around the rectangular parallelepiped element formed at equal intervals around the rectangular parallelepiped element. The rectangular parallelepiped element conveyed by the conveyance section is formed in the L-shaped groove. 2. The rectangular parallelepiped element inspection apparatus according to claim 1, wherein the device is fitted and tilted with respect to a transport direction of the transport unit by rotation of the rotary gear. 3.

A rectangular parallelepiped element inspection device for inspecting the appearance of the rectangular parallelepiped element,
A supply unit that supplies the rectangular parallelepiped elements in alignment,
A transport unit that linearly transports the rectangular parallelepiped element supplied from the supply unit,
A positioning unit provided above the transport unit, for positioning the rectangular parallelepiped element by inclining the rectangular parallelepiped element with respect to the transport direction while suctioning and fixing the rectangular parallelepiped element from the transport unit,
An imaging unit for imaging the side surface of the rectangular parallelepiped element positioned by the positioning unit,
The positioning unit, a rotary drum having a suction port on the outer peripheral surface for suction fixing the rectangular parallelepiped element from the transport unit,
An L-shaped groove that is extrapolated at an angle to the rotating drum and has an L-shaped groove that fits with the rectangular parallelepiped element and is formed at equal intervals on an edge of the lotus leaf-shaped deflection gear;
Due to the rotation of the deflection gear, the rectangular parallelepiped element sucked and fixed to the rotating drum is pushed into and engaged with the L-shaped groove of the deflection gear at a position in the deflection direction of the deflection gear, and the fixing direction is fixed. A rectangular parallelepiped element inspection apparatus characterized by positioning by inclining the element.

The imaging unit is characterized in that when the rectangular parallelepiped element is completely engaged with the L-shaped groove in the positioning unit, the imaging unit is arranged in a direction orthogonal to an open surface of the element. The rectangular parallelepiped element inspection device according to claim 4.

The rectangular parallelepiped element inspection apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein an angle at which the positioning unit inclines the rectangular parallelepiped element is 30 to 60 °.

A rectangular parallelepiped element inspection method for imaging and inspecting the appearance of a side surface of the rectangular parallelepiped element while conveying the element in a straight line,
A method for inspecting a rectangular parallelepiped element, wherein an image is taken while the side face of the rectangular parallelepiped element is transported while being inclined with respect to a transport direction.