JP5868801B2 - 外観検査装置および外観検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、リードを有する部品を搬送しながら撮像して外観検査を行う外観検査装置および外観検査方法に関わる。

複数の面により形成されるチップ形電子部品（以下ワークと記載）を搬送しながら、ＬＥＤ照明等によりワークの各面に照明光を照射してカメラ等により撮像し、画像処理プログラムによって撮像された画像の良否を判定する外観検査を行う外観検査装置が知られている。このような外観検査装置においてワークを搬送する際には、撮像対象となるワークの各面をできるだけ露出させることが望ましい。

これを実現する機構として、例えば台上に載置されたワークの上面を搬送ノズルにより真空吸引して吸着し、搬送ノズルを上昇させた後に水平方向に移動させるものが知られている。これにより、後述のように、搬送ノズルで吸着している面以外のすべての面に照明を照射して撮像することが可能となる。

しかしながら、従来の外観検査装置によれば、ワークの各面について外観検査を行うことができるが、ワークの特定の面に設けられたリードを確実に検査する技術は未だ開発されていない。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、ワークの特定の面に設けられたリードについて精度良く確実に外観検査を行うことができる外観検査装置および外観検査方法を提供することを目的とする。

本発明は、第１の辺と第１の辺に対向する第２の辺を含む基準面を有する多面体からなり、基準面の第１の辺側の領域に第１の辺と平行する複数の突起物が設けられ、基準面の第２の辺側の領域に第２の辺と平行する複数の突起物が設けられたワークに対して外観検査を行う外観検査装置において、ワークを搬送する搬送手段と、ワークに照明光を照射する照明手段と、ワークの突起物を撮像する撮像手段とを備え、照明手段は基準面の第１の辺を含む基準面に隣接する面に対し基準面と反対側から照明光を斜めに照射する第１の照明手段と、基準面の第２の辺を含む基準面に隣接する面に対して基準面と反対側から照明光を斜めに照射する第２の照明手段とを有し、撮像手段は基準面の第１の辺を含む基準面に隣接する面および第１の辺側の突起物を撮像する第１の撮像手段と、基準面の第２の辺を含む基準面に隣接する面および第２の辺側の突起物を撮像する第２の撮像手段とを有することを特徴とする外観検査装置である。

本発明は、突起物は直線状のリードを有することを特徴とする外観検査装置である。

本発明は、照明手段は、基準面の第１の辺を含む基準面に隣接する面に照明光を正面から照射する第３の照明手段と、基準面の第２の辺を含む基準面に隣接する面に照明光を正面から照射する第４の照明手段とを更に有することを特徴とする外観検査装置である。

本発明は、第１の撮像手段は基準面の第１の辺を含む基準面に隣接する面も第３の照明手段による照射時に撮像し、第２の撮像手段は基準面の第２の辺を含む基準面に隣接する面も第４の照明手段による撮像時に撮像することを特徴とする外観検査装置である。

本発明は、第１の辺と第１の辺に対向する第２の辺を含む基準面を有する多面体からなり、基準面の第１の辺側の領域に第１の辺と平行する複数の突起物が設けられ、基準面の第２の辺側の領域に第２の辺と平行する複数の突起物が設けられたワークに対して外観検査を行う外観検査方法において、ワークを搬送手段により搬送する搬送工程と、ワークに照射手段により照明光を照射する照明工程と、ワークの突起物を撮像手段により撮像する撮像工程とを備え、照明手段は基準面の第１の辺を含む基準面に隣接する面に対し基準面と反対側から照明光を斜めに照射する第１の照明手段と、基準面の第２の辺を含む基準面に隣接する面に対して基準面と反対側から照明光を斜めに照射する第２の照明手段とを有し、撮像手段は基準面の第１の辺を含む基準面に隣接する面および第１の辺側の突起物を撮像する第１の撮像手段と、基準面の第２の辺を含む基準面に隣接する面および第２の辺側の突起物を撮像する第２の撮像手段とを有することを特徴とする外観検査方法である。

本発明は、突起物は直線状のリードを有することを特徴とする外観検査方法である。

本発明は、照明手段は、基準面の第１の辺を含む基準面に隣接する面に照明光を正面から照射する第３の照明手段と、基準面の第２の辺を含む基準面に隣接する面に照明光を正面から照射する第４の照明手段とを更に有することを特徴とする外観検査方法である。

本発明は、第１の撮像手段は基準面の第１の辺を含む基準面に隣接する面も第３の照射手段による照射時に撮像し、第２の撮像手段は基準面の第２の辺を含む基準面に隣接する面も第４の照明手段による照射時に撮像することを特徴とする外観検査方法である。

以上のように本発明によれば、簡易な照明方法により、撮像対象となる突起物に確実に照明光を照射することができるため、ワークに対する撮像結果が正確になり、ワークに対する外観検査の精度向上が可能となる。

図１は、本発明を適用した外観検査装置の平面図。 図２は、本発明を適用した第２外観検査部を図１の矢印Ｊ方向から見た模式図。 図３は、図２におけるワークの矢印Ｊｂ方向矢視拡大図。 図４（ａ）（ｂ）は、本発明を適用したリードへの照明光の照射方法およびリードの撮像方法を示す図。 図５（ａ）（ｂ）は、本発明を適用したリードの外観検査の説明図。 図６は、ワークを示す斜視図。 図７（ａ）（ｂ）（ｃ）は、図６におけるワークのＰ１、Ｐ２、Ｐ３方向矢視図。 図８は、ワークの内部回路を示す図。 図９は、比較例としての外観検査装置の平面図。 図１０は、図９の回転円板の矢印Ｂ方向矢視図。 図１１（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）は、ワークをリニアフィーダにより搬送し、次に搬送ノズルにより吸着までを示す説明図。 図１２は、図１１（ｄ）におけるワークと搬送ノズルの拡大図。 図１３（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、ＬＥＤ照明の例を示す説明図。 図１４は、ＬＥＤ照明を用いたワークの撮像方法の模式図。 図１５は、図１および図９における第１外観検査部を矢印Ｈ方向から見た模式図。 図１６（ａ）（ｂ）（ｃ）は、ワーク方向変換部の動作説明図。 図１７は、比較例による第２外観検査部を図９の矢印Ｊ方向から見た模式図。 図１８（ａ）（ｂ）は、ワークのリード折り曲げを示す説明図。 図１９（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、ワークのリード曲がり検査の原理を示す説明図。 図２０は、比較例によるリードが曲がったワークの撮像の説明図。 図２１（ａ）（ｂ）は、図２０の撮像画像の説明図。 図２２は、比較例による姿勢の変化したワークの撮像の説明図。 図２３（ａ）（ｂ）は、図２２の撮像画像の説明図。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

まず図１に示すように外観検査装置２０は、水平に設置された基台１と、基台１の垂直方向上方に水平方向に配置された回転円板２と、回転円板２の外周部に等間隔で設けられた複数の搬送ノズル３とを有している。このうち回転円板２と搬送ノズル３とにより搬送手段が構成される。回転円板２と基台１との間は中心軸２ａにより接続され、回転円板２は図示されない駆動機構の作用により、中心軸２ａの周囲に矢印Ａ（時計回り）の方向に間歇回転する。

回転円板２の矢印Ｂ方向矢視図を図１０に示す。図１０に示すように回転円板２の外周部に配置された搬送ノズル３は、図示されない駆動機構の作用により、矢印Ｃおよび矢印Ｄの方向（垂直方向）に昇降自在である。

また、搬送ノズル３は、後述のように、図示されない真空吸引機構の作用により、その下端においてワークＷを吸着する。この状態で、図１において回転円板２が矢印Ａ方向に回転すると、搬送ノズル３の下端に吸着されたワークＷは、矢印Ａ方向に搬送される。

図１において、基台１の上には、ワークＷを振動により一列に矢印Ｇ方向に搬送するリニアフィーダ４が設置されている。リニアフィーダ４の終端点は回転円板２の外縁部に達し、当該終端点から見て回転円板２の中心軸２ａ方向の位置には、ワークＷを１個ずつ載置する分離載置台５が設置されている。

分離載置台５から回転円板２の回転方向（矢印Ａ方向）、すなわちワークＷの搬送経路に沿って、ワークＷの電気的特性を測定する電気的特性測定部６と、ワークＷの外観検査を行う第１外観検査部７と、搬送ノズル３の下端に吸着されたワークＷの面の方向を変えるワーク方向変換部８と、ワークＷの外観検査を行う第２外観検査部９と、電気的特性の測定および外観検査の結果に基づいて不良と判定したワークを排出する不良ワーク排出部１０と、電気的特性の測定および外観検査の結果に基づいて良品と判定したワークを排出する良品ワーク排出部１１とが、この順に配置されている。

図１において、ワークＷを下端に吸着している搬送ノズル３を黒丸で、また、ワークＷを下端に吸着していない搬送ノズル３を白丸で示している。分離載置台５から回転円板２の回転方向（矢印Ａ方向）に沿って良品ワーク排出部１１までの範囲の搬送ノズル３が、ワークＷを下端に吸着している。また、外観検査装置２０は、装置を構成する各部の制御を行う制御部１２を備える。

ワークＷの斜視図を図６に示す。ワークＷは、非導電性の誘電体により覆われた複数の面により構成される多面体からなる本体と、本体の一面である第１基準面（単に基準面ともいう）Ｗｓ０から突出する突起物としての直線状のリードＷａ、Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｄとを有する。各リードＷａ、Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｄは、いずれも導電性材料（例えば銅等の金属）により構成される。

ワークＷの本体を構成する各面のうち、隣接する面のなす角は略直角である。第１基準面Ｗｓ０に隣接する４つの面は、リードＷｃ、Ｗｄ側にある第１の面Ｗｓ１、リードＷａ、Ｗｂ側にある第３の面Ｗｓ３、リードＷｂ、Ｗｄ側にある第４の面Ｗｓ４、リードＷａ、Ｗｃ側にある第６の面Ｗｓ６を含む。第１の面Ｗｓ１と第３の面Ｗｓ３は対向し、同様に第４の面Ｗｓ４と第６の面Ｗｓ６は対向している。

また、第１基準面Ｗｓ０に対向する第５の面Ｗｓ５から第１基準面Ｗｓ０に向けて凹部Ｗｇが形成されている。この凹部Ｗｇは、第４の面Ｗｓ４と第６の面Ｗｓ６との間を貫通しており、これによって、第５の面Ｗｓ５は面一となる２つの部分、すなわち第５ｘの面Ｗｓ５ｘと第５ｙの面Ｗｓ５ｙに分割される。また、ワークＷを第１基準面Ｗｓ０を上にして第６の面Ｗｓ６側（図６における矢印Ｐ２の方向）から見たときの形状は、凹部Ｗｇが下方へくる。凹部Ｗｇの内側を形成する面Ｗｇｘ、Ｗｇｙおよび第２の面Ｗｓ２もまた、すべて隣接するすべての面に対して略直角をなしている。以上の各面を、図６における矢印Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の各方向から見たものを、それぞれ図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す。

図６および図７に示すように、第４の面Ｗｓ４と第５ｘの面Ｗｓ５ｘの境界となる辺および第４の面Ｗｓ４と第５ｙの面Ｗｓ５ｙの境界となる辺には、斜め方向に微小に削り取られた加工、すなわち面取りがＷｓｘ、Ｗｓｙとして施されている。この面取りは、ワークＷの形状が対称形であるため、リードＷａ、ＷｃとリードＷｂ、Ｗｄとを区別するために施されるものである。

面取りＷｓｘ、Ｗｓｙの面積は、ワークＷを構成する各面の面積に比べて極めて小さいので、第４の面Ｗｓ４と第５ｘの面Ｗｓ５ｘのなす角および第４の面Ｗｓ４と第５ｙの面Ｗｓ５ｙのなす角についても、略直角ということができる。

ワークＷの内部回路を図８に示す。図６および図７において、凹部Ｗｇが形成されることにより、ワークＷには２箇所の突出部Ｗｘ、Ｗｙが形成される。ワークＷの内部回路は、これらの突出部Ｗｘ、Ｗｙ内に収納されている。図８において、突出部Ｗｘ内の回路は発光ダイオードＤｗを含み、アノードがリードＷａに接続され、カソードがリードＷｂに接続されている。また、突出部Ｗｙ内の回路はフォトトランジスタＱｗを含み、コレクタがリードＷｃに接続され、エミッタがリードＷｄに接続されている。さらに、図６において、凹部Ｗｇ内の対向する面ＷｇｘとＷｇｙには図示されない穴が設けられ、それらの穴を介して、突出部Ｗｘ内の発光ダイオードＤｗと突出部Ｗｙ内のフォトトランジスタＱｗのベースが対向している。

これにより、図８においてリードＷａの電位がリードＷｂの電位より高くなるように両リード間に電圧を印加すると、発光ダイオードＤｗが発光し、その光ＷＬが上記の穴を介してフォトトランジスタＱｗのベースに伝達され、フォトトランジスタＱｗのコレクタとエミッタの間が導通する。すなわち、あらかじめリードＷｃの電位がリードＷｄの電位より高くなるように両リード間に電圧を印加しておくと、リードＷｃからリードＷｄに向けて電流が流れる。また、凹部Ｗｇ内に光を透過しない物体が入ると、発光ダイオードＤｗが発光しても、その光は物体にさえぎられてフォトトランジスタＱｗのベースに伝達されなくなり、フォトトランジスタＱｗのコレクタとエミッタの間が導通しなくなる。すなわち、このワークＷは、何らかの物体がワークＷの凹部Ｗｇ内に入ったことを検知するセンサとして使用することができる。このような機能を有するワークＷは、市場においてフォトインタラプタ等の名称で販売されている。

次にこのような構成からなる外観検査装置２０の作用について述べる。図１において、ワークＷがリニアフィーダ４により搬送されて、搬送ノズル３により吸着される。このときの状態を、矢印Ｆ方向から見た斜視図として図１１に示す。図１１（ａ）において、ワークＷは図示されないパーツフィーダに供給され、制御部１２の制御による図示されない移載手段の作用によりリニアフィーダ４に移載された後、図示されない整列機構の作用によって面の方向をすべて同一に揃えられ、リニアフィーダ４上でＷ０、Ｗ１、・・・の一列状態となり、振動により矢印Ｇの方向に搬送される。

この場合、図１における矢印Ｆから見たワークＷの面が第６の面Ｗｓ６になり、かつ第１基準面Ｗｓ０が上になる。また、分離載置台５の上にはワークＷは載置されておらず、搬送ノズル３は分離載置台５の上方に離間して、初期位置に停止している。次に、一列状態で搬送されるワークＷ０、Ｗ１、・・・の先頭のワークＷ０がリニアフィーダ４の終端点、すなわち分離載置台５の直前位置に到達すると、図１１（ｂ）に示すように、制御部１２の制御に基づく図示されない分離載置機構の作用により、Ｗ０はリニアフィーダ４から分離載置台５に載置される。この時、リニアフィーダ４の振動は停止し、リニアフィーダ４上の後続ワークＷ１、Ｗ２、・・・は搬送されずに停止状態を保つ。

次に図１１（ｃ）のように、制御部１２の制御に基づく図示されない駆動機構の作用により、搬送ノズル３が初期位置から矢印Ｃの方向に下降し、直下の分離載置台５上に載置されたワークＷ０の第１基準面Ｗｓ０に搬送ノズル３の下端が当接する位置で停止する。

そして、図１１（ｄ）のように、矢印Ｅの方向に真空吸引が行われ、ワークＷ０の第１基準面Ｗｓ０が搬送ノズル３の下端に吸着される。この時のワークＷ０と搬送ノズル３の拡大図を図１２に示す。図１２において、搬送ノズル３内には、その一端が図示されないスイッチを介して真空源に連通する吸引通路３ａが形成され、吸引通路３ａの他端は搬送ノズル３の下端において吸引孔３ｂとして開口する。

図１１（ｄ）において、制御部１２の制御に基づく図示されないスイッチの作用により、吸引通路３ａは真空源に連通し、図１２の矢印Ｅの方向に真空吸引が行われる。これにより、吸引孔３ｂがワークＷ０の第１基準面Ｗｓ０を吸着する。

次に図１１（ｅ）に示すように、制御部１２の制御に基づく図示されない駆動機構の作用により、搬送ノズル３が矢印Ｄの方向に上昇し、初期位置まで戻って停止する。この時、矢印Ｅの方向に真空吸引が行われているため、ワークＷ０は搬送ノズル３に吸着されたまま上昇する。そして、制御部１２の制御に基づく図示されない駆動機構の作用により、図１に示す回転円板２が矢印Ａの方向に回転する。これにより、図１１（ｆ）に示すように、ワークＷ０を吸着した搬送ノズル３は矢印Ａ１の方向に回転し、ワークＷ０は図９における電気的特性測定部６まで搬送されて停止する。

同時に、ワークＷを吸着していない搬送ノズル３が矢印Ａ２の方向に回転して、分離載置台５の直上に到来し、図１１（ａ）のように初期位置で停止する。その後、図１１（ａ）〜（ｆ）の動作が繰り返される。

このように搬送ノズル３に吸着されて、図１においてワークＷ（図１１においてはワークＷ０）は、電気的特性測定部６に搬送されて停止する。次に制御部１２の制御に基づく図示されない駆動機構の作用により、リードＷａ、Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｄに図示されない電圧源および測定器が接続され、図８における突出部Ｗｘ内の回路（発光ダイオードＤｗ）および突出部Ｗｙ内の回路（フォトトランジスタＱｗ）の電気的特性の測定が行われる。測定が終了すると、図１において、制御部１２の制御に基づく図示されない駆動機構の作用により、回転円板２が矢印Ａの方向に回転し、ワークＷは搬送ノズル３に吸着されて第１外観検査部７に搬送され、停止する。

次に第１外観検査部７において、ワークＷの外観検査が行われる。外観検査の方法について、以下に詳説する。ワークＷの外観検査は、本体の各面のうち検査の対象となる被検査面の検査および４本のリードＷａ、Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｄの検査である。被検査面を図６および図７により列挙すると、第１の面Ｗｓ１、第２の面Ｗｓ２、第３の面Ｗｓ３、第４の面Ｗｓ４、第５の面Ｗｓ５（第５ｘの面Ｗｓ５ｘと第５ｙの面Ｗｓ５ｙ）、第６の面Ｗｓ６である。これらの被検査面および４本のリードの外観検査は、検査の対象となる部位に照明を照射し、カメラにより撮像して撮像画像を取得し、この撮像画像を画像処理プログラムによって良否判定することにより行われる。

照明としてよく用いられるものに、発光ダイオードを使用したＬＥＤ照明がある。その例を図１３に示す。図１３（ａ）、（ｂ）は、リング照明の名称で市販されているＬＥＤ照明の正面図と側面図である。図１３（ａ）に示すように、ＬＥＤ照明Ｌは中央部に環状の空間ＬＨを設けて形成された枠Ｌｆ内に、多数の発光ダイオードＬｅを複数個（ここでは２個）の同心円状に配置して形成されている。

また図１３（ｂ）に示すように、個々の発光ダイオードＬｅが光を照射する方向である光路Ｒａ、Ｒｂは、空間ＬＨの中心に垂直な基準線Ｌｏに対してわずかに角αだけ基準線Ｌｏ側に傾斜している。これにより、基準線Ｌｏ近傍に光を集めて明るい照明とすることができるため、広く用いられている。

同様の構造で、角型照明の名称で市販されているＬＥＤ照明の例を図１３（ｃ）、（ｄ）にそれぞれ正面図と側面図として示す。図１３（ｃ）に示すように、ＬＥＤ照明Ｌｖは中央部に正方形の空間ＬＨｖを設けて形成された枠Ｌｆｖ内に、多数の発光ダイオードＬｅを複数列（ここでは２列）の正方形状に配置して形成されている。また図１３（ｄ）に示すように、個々の発光ダイオードＬｅが光を照射する方向である光路Ｒａｖ、Ｒｂｖは、上述のＬＥＤ照明Ｌと同様に、空間ＬＨｖの中心に垂直な基準線Ｌｏｖに対してわずかに角αだけ基準線Ｌｏｖ側に傾斜している。これにより、基準線Ｌｏｖ近傍に光を集めて明るい照明とすることができるため、広く用いられている。

ＬＥＤ照明Ｌを用いたワークＷの撮像方法を、模式図として図１４に示す。図１４において、ワークＷは図１１（ｆ）に示すように、搬送ノズル３に吸着されている。また、撮像対象はワークＷの第１の面Ｗｓ１としている。

ＬＥＤ照明Ｌを撮像対象面である第１の面Ｗｓ１に対向するワークの本体外側となる位置に配置して、照明光を光路Ｒａ、Ｒｂのように第１の面Ｗｓ１に向けて照射する。そして、撮像手段としてのカメラＮをワークＷから見てＬＥＤ照明Ｌより遠い位置に配置して、カメラＮからＬＥＤ照明Ｌの中央部の空間ＬＨを通して、第１の面Ｗｓ１に対向するワークの本体外側となる方向から、撮像経路Ｎｐにより第１の面Ｗｓ１を撮像する。

このような撮像方法を実現する複数のＬＥＤ照明ならびにカメラにより、図１における第１外観検査部７が構成される。

上述のように、図１において分離載置台５上に載置されたワークＷは、図１１に示すように搬送ノズル３に吸着された後、図１に示す回転円板２の矢印Ａ方向への間歇回転により搬送され、電気的特性測定部６を経て第１外観検査部７に到達する。

第１外観検査部７の構成と、ワークＷを撮像して外観検査を行う方法を、図１における第１外観検査部７を矢印Ｈ方向から見た模式図として示した図１５により説明する。図１５において一点鎖線で囲まれた部分が第１外観検査部７である。ここに、上述のように、ワークＷの面の方向は、図１における矢印Ｆから見た面が第６の面Ｗｓ６になり、かつ第１基準面Ｗｓ０が上になるように揃えられている。従って、図１１（ｅ）のように搬送ノズル３に吸着されたワークＷは、図１において回転円板２が矢印Ａの方向に間歇回転して第１外観検査部７に到達した時点で、図１における矢印Ｈａ方向が第１の面Ｗｓ１となっている（図１５参照）。

第１外観検査部７において、被検査面としての撮像対象となるワークＷの面は、第１の面Ｗｓ１、第２の面Ｗｓ２、第３の面Ｗｓ３である。

図１５において、第１の面Ｗｓ１に対向するワークＷの本体外側の位置に、第１の面Ｗｓ１に照明光Ｒａ１、Ｒｂ１を照射する照明手段としてのＬＥＤ照明Ｌ１および第１の面Ｗｓ１を撮像経路Ｎ１ｐにより撮像する撮像手段としてのカメラＮ１が、図１４と同様に配置されている。

また、ワークＷの下側には、第２の面Ｗｓ２に照明光Ｒａ２、Ｒｂ２を照射する照明手段としてのＬＥＤ照明Ｌ２と、第２の面Ｗｓ２に対向するワークの本体外側となる方向から、撮像経路Ｎ２ｐにより第２の面Ｗｓ２を撮像する撮像手段としてのカメラＮ２が配置されている。

ここで、ワークＷの直下の空間の大きさ、すなわち図１における基台１の上面と搬送ノズル３の下端との間の空間の大きさに比べてカメラＮ２の体積が非常に大きいため、ワークＷの直下の空間にカメラＮ２を配置することができない。

このため、ワークＷの直下位置、すなわち第２の面Ｗｓ２に対向するワークＷの本体外側となる位置にはＬＥＤ照明Ｌ２のみが配置され、カメラＮ２はカメラＮ１の略直下位置にカメラＮ１と同一方向に並列配置されている。これに対応して、第２の面Ｗｓ２の直下位置には第２の面Ｗｓ２とカメラＮ２との撮像経路Ｎ２ｐを略９０°方向変換するための直角プリズムＭ２が、ＬＥＤ照明Ｌ２の下側に配置されている。

また、第３の面Ｗｓ３に対向するワークＷの本体外側となる位置に、第３の面Ｗｓ３に照明光Ｒａ３、Ｒｂ３を照射する照明手段としてのＬＥＤ照明Ｌ３が配置されている。そして、第３の面Ｗｓ３を撮像経路Ｎ３ｐにより撮像する撮像手段としてのカメラＮ３は、カメラＮ２と同様の理由により、図９における基台１の内部に上方を撮像可能な向きに配置されている。これに対応して、第３の面Ｗｓ３に対向するワークＷの本体外側となる位置には第３の面Ｗｓ３とカメラＮ３との撮像経路Ｎ３ｐを略９０°方向変換するための直角プリズムＭ３が、ＬＥＤ照明Ｌ３の右側に配置されている。

以上の構成を有する第１の外観検査部７により、ワークＷの各面を撮像して外観検査を行う手順を、以下に記す。

図１において、搬送ノズル３に吸着されたワークＷが回転円板２の間歇回転により第１外観検査部７に到達して停止すると、制御部１２の制御により、図１５においてＬＥＤ照明Ｌ１が点灯し、第１の面Ｗｓ１に照明光Ｒａ１、Ｒｂ１が照射される。そして、カメラＮ１が撮像経路Ｎ１ｐにより第１の面Ｗｓ１を撮像する。この間、ＬＥＤ照明Ｌ２およびＬ３は消灯しており、カメラＮ２およびＮ３は動作しない。

次に図１における制御部１２の制御により、図１５においてＬＥＤ照明Ｌ１は消灯し、次にＬＥＤ照明Ｌ２が点灯し、第２の面Ｗｓ２に照明光Ｒａ２、Ｒｂ２が照射される。次に、カメラＮ２が撮像経路Ｎ２ｐにより第２の面Ｗｓ２を撮像する。この間、ＬＥＤ照明Ｌ１およびＬ３は消灯しており、カメラＮ１およびＮ３は動作しない。

次に図１における制御部１２の制御により、図１５においてＬＥＤ照明Ｌ２は消灯し、次にＬＥＤ照明Ｌ３が点灯し、第３の面Ｗｓ３に照明光Ｒａ３、Ｒｂ３が照射される。次に、カメラＮ３が撮像経路Ｎ３ｐにより第３の面Ｗｓ３を撮像する。この間、ＬＥＤ照明Ｌ１およびＬ２は消灯しており、カメラＮ１およびＮ２は動作しない。

以上の手順により、ワークＷの第１の面Ｗｓ１、第２の面Ｗｓ２、第３の面Ｗｓ３が撮像される。

撮像された各面の画像は、図１における制御部１２の制御により、図示されない画像処理手段に転送され、画像処理プログラムによって良否判定を行うことで外観検査を行う。

このようにして、第１外観検査部７においてワークＷの第１の面Ｗｓ１、第２の面Ｗｓ２、第３の面Ｗｓ３の外観検査を終了すると、図１における制御部１２の制御により、図１５において第１外観検査部７のＬＥＤ照明Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３はすべて消灯し、カメラＮ１、Ｎ２、Ｎ３はすべて動作を停止する。そして、図１において回転円板２が矢印Ａ方向に回転し、搬送ノズル３に吸着されたワークＷはワーク方向変換部８に向けて搬送される。ワークＷがワーク方向変換部８に到達すると、制御部１２の制御により、ワークＷの方向変換が行われる。

図１において、ワークＷがワーク方向変換部８に到達して回転円板２が停止した状態における領域Ｉの拡大透視図を図１６（ａ）に示す。搬送ノズル３により吸着されたワークＷは、回転円板２の外方、すなわち図１におけるワーク方向変換部８を矢印Ｉａの方向から見たときに、第１の面Ｗｓ１が見える向きに停止している。ここで、図示されない駆動機構の作用により、ワークＷは図１６（ｂ）を経て図１６（ｃ）に示すように、回転円板２の外方、すなわち図１におけるワーク方向変換部８を矢印Ｉａの方向から見たときに、第４の面Ｗｓ４が見える向きに方向変換される。

このようにワークＷの方向変換を完了すると、図１において制御部１２の制御により、回転円板２が矢印Ａの方向に回転し、搬送ノズル３に吸着されたワークＷは第２外観検査部９に到達して停止する。次に、制御部１２の制御により、ワークＷの各面のうち、第１外観検査部７において外観検査を行った面以外の面について外観検査を行う。第２外観検査部９を矢印Ｊの方向から見た模式図を図２に示す。上述のように、図１におけるワーク方向変換部８の作用により方向変換されたワークＷは、第２外観検査部９に到達した時点で、矢印Ｊａの方向から見たときに第４の面Ｗｓ４が見えている。図２において一点鎖線で囲まれた部分が第２外観検査部９である。

第２外観検査部９によって外観検査を行うワークＷの面すなわち撮像対象となる被検査面は、第４の面Ｗｓ４、第５の面Ｗｓ５、第６の面Ｗｓ６である。図２において、これらの各面に照明を照射する照明手段としてのＬＥＤ照明Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６および各面を撮像する撮像手段としてのカメラＮ４、Ｎ５、Ｎ６の配置は、図１５に示す第１外観検査部７におけるＬＥＤ照明Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３およびカメラＮ１、Ｎ２、Ｎ３と同様である。また図２において、プリズムＭ５、Ｍ６の配置も図１５に示す第１外観検査部７におけるプリズムＭ２、Ｍ３と同様である。そして、図２において、第４の面Ｗｓ４、第５の面Ｗｓ５、第６の面Ｗｓ６を撮像する手順も、図１５に示す第１外観検査部７における第１の面Ｗｓ１、第２の面Ｗｓ２、第３の面Ｗｓ３を撮像する手順と同様である。

以上のような構成を有する第２外観検査部９において、撮像対象となるすべての面の撮像および第１基準面Ｗｓ０から突出する４本のリードＷａ、Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｄの撮像を行い、これらの各面および各リードの外観検査を行う。ここで、リードＷａ、Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｄの外観検査が必要な理由について述べる。

図１８（ａ）はワークＷの斜視図であり、手前が第６の面Ｗｓ６、上面が第１基準面Ｗｓ０になっている。このワークＷは図１に示す外観検査装置２０において外観検査を終了すると、後述のように外観検査装置２０から排出される。そして、図示されない別の加工装置に取り付けられ、その作用により、図１８（ａ）に示すように、リードＷａ、Ｗｂが矢印Ｓ１の向きに、またリードＷｃ、Ｗｄが矢印Ｓ２の向きに折り曲げられて、図１８（ｂ）に示すように４本のリードがすべて第１基準面Ｗｓ０上に接触した状態に加工される。この加工を容易に行えるように、リードＷａ、Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｄは図１８（ａ）における矢印Ｓ１、Ｓ２の方向に折り曲げやすい薄板状に形成されている。ところで、このように容易に曲げられる形状であるため、ワークＷの搬送中にリードＷａ、Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｄが矢印Ｒ１、Ｒ２の方向に何らかの力を受けて僅かに曲がることがある。その曲がりの量があらかじめ定められた範囲を超えると、加工装置に取り付けることができなくなるので、図１の外観検査装置２０において、リードＷａ、Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｄを撮像して曲がりの量を検査する外観検査を行って、曲がりの量が上記のあらかじめ定められた範囲以下のワークＷを良品として加工装置に渡すようにしている。

リードＷａ、Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｄを撮像して曲がりの量を検査する外観検査の原理および手順について、以下に述べる。図２に示す第２外観検査部９において、ＬＥＤ照明Ｌ４（第３の照明手段）を点灯させて第４の面Ｗｓ４側に並ぶリードＷｂ、Ｗｄ（図７（ａ））の組に照明光Ｒａ４、Ｒｂ４を照射し、カメラＮ４（第１の撮像手段）によりリードＷｂ、Ｗｄの組を撮像経路Ｎ４ｐにより撮像したときの画像を図１９（ａ）に示す。

図１９（ａ）の画像において、リードＷｂの曲がりの量を検査するために、画像処理プログラムの作用により、リードＷｂの周囲の一定範囲に領域Ｔ１を設定する。領域Ｔ１の拡大図を図１９（ｂ）に示す。領域Ｔ１内の画像は、図１７におけるＬＥＤ照明Ｌ４による照明光が照射されているリードＷｂだけが白色であり、背景は暗色である。この説明の都合上、図１９（ａ）、（ｂ）における領域Ｔ１には網掛けを施し、リードＷｂを白色で示している。

次に、図１９（ｂ）において画像処理プログラムの作用により、この照明光が照射されて白色の画像となっている範囲（以降白色領域と記載）に外接する矩形（以降外接矩形と記載）Ｗｂｘを定義する。図１９（ｂ）において、外接矩形Ｗｂｘを破線で示す。そして、画像処理プログラムの作用により、外接矩形Ｗｂｘの横幅Ｔｂｘ１を測定する。リードＷｂに曲がりがない場合には、外接矩形ＷｂｘがリードＷｂの外形と略一致し、Ｔｂｘ１の測定値はリードＷｂの幅に略一致する。次に、リードＷｂが曲がっている場合について説明する。

図１９（ｃ）は、ワークＷの搬送中にリードＷｂが矢印Ｑ３方向の力を受けて曲がった場合の撮像画像である。図１９（ｃ）において、画像処理プログラムの作用により、図１９（ａ）と同一の領域Ｔ１が設定されている。その拡大図を図１９（ｄ）に示す。

図１９（ｄ）において、画像処理プログラムの作用により、白色領域に対して破線で示す外接矩形Ｗｂｘｅを定義する。ここに、図１９（ｂ）における外接矩形Ｗｂｘと図１９（ｄ）における外接矩形Ｗｂｘｅを比較すると、図１９（ｄ）においてリードＷｂが曲がっているために白色領域が傾斜し、それに伴って外接矩形Ｗｂｘｅの横幅Ｔｂｘ２が図１９（ｂ）における外接矩形Ｗｂｘの横幅Ｔｂｘ１よりも大きくなっていることが判る。すなわち、領域Ｔ１内における白色領域の外接矩形の横幅Ｔｂｘの規格値として正の実数εをあらかじめ定めておき、Ｔｂｘ＜εの時にワークＷを良品と判定すれば良い。ここに、εは、リードの曲がりの量が大きくなって、ワークＷを加工装置に取り付けることができなくなる限界値である。

このようにリードＷｂ、Ｗｄの組に関して外観検査を行うのと同様に、図２に示す第２外観検査部９において、ＬＥＤ照明Ｌ６（第４の照明手段）を点灯させて第６の面Ｗｓ６側に並ぶリードＷａ、Ｗｃ（図７（ａ））の組に照明光Ｒａ６、Ｒｂ６を照射し、カメラＮ６（第２の撮像手段）によりリードＷａ、Ｗｃの組を撮像経路Ｎ６ｐにより撮像することにより、リードＷａ、Ｗｃの組に関して外観検査を行う。

ところで図２に示すように、第２外観検査部９は、さらにワークＷの直下に設置されているＬＥＤ照明Ｌ５の近傍かつワークＷの直下から水平方向にワークＷの側方に向けて移動した位置に対称に配置された、ＬＥＤ照明Ｌ５ｘ、Ｌ５ｙを含む。ＬＥＤ照明Ｌ５ｘ（第１の照明手段）はワークＷの第５の面Ｗｓ５と第４の面Ｗｓ４およびリードＷａ、Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｄ（図７（ａ））に向けて照明光Ｒ５ｘを照射し、ＬＥＤ照明Ｌ５ｙ（第２の照明手段）はワークＷの第５の面Ｗｓ５と第６の面Ｗｓ６およびリードＷａ、Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｄ（図７（ａ））に向けて照明光Ｒ５ｙを照射する。この照明光Ｒ５ｘが、図７（ａ）におけるワークＷのリードＷｂ、Ｗｄを照射し、照明光Ｒ５ｙが、図７（ａ）におけるワークＷのリードＷａ、Ｗｃを照射する。

この照射方法について、以下に詳述する。まず、ワークＷの第１基準面Ｗｓ０上における突起物としての４本の直線状のリードＷａ、Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｄの配置について、図３を用いて説明する。図３は、図２の第２外観検査部９に停止しているワークＷの矢印Ｊｂ方向矢視拡大図を示したものである。ただし、搬送ノズル３は記載されていない。図３において、第１基準面Ｗｓ０は長方形であり、２本の対角線Ｄｉ１、Ｄｉ２を有する。この対角線Ｄｉ１、Ｄｉ２の交点をＸ０とし、第１基準面Ｗｓ０と第４の面Ｗｓ４とにより形成される第１の辺を辺Ｅｄ０４、第１基準面Ｗｓ０と第６の面Ｗｓ６とにより形成される第２の辺を辺Ｅｄ０６とする。辺Ｅｄ０４と辺Ｅｄ０６は対向している。このとき、リードＷｂ、Ｗｄは対角線の交点Ｘ０と辺Ｅｄ０４の間、すなわち矢印Ｘ１で示される領域に、辺Ｅｄ０４に平行な列として２本配置されている。

同様に、リードＷａ、Ｗｃは対角線の交点Ｘ０と辺Ｅｄ０６の間、すなわち矢印Ｘ２で示される領域において、辺Ｅｄ０６に平行な列として２本配置されている。このように、対向する２つの各辺にそれぞれ平行に２本ずつ配置された複数の列からなるリードＷａ、Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｄに対して、図２のＬＥＤ照明Ｌ５ｘ、Ｌ５ｙを用いて照明光Ｒ５ｘ、Ｒ５ｙを照射して撮像する（図４（ａ）（ｂ）参照）。

ここで、図４（ａ）は、図２におけるＬＥＤ照明Ｌ５ｘからリードＷｂ、Ｗｄに照明光Ｒ５ｘを照射する様子を示している。影を付けた部分が照明光Ｒ５ｘである。図２においてＬＥＤ照明Ｌ５ｘが配置される位置は、図４（ａ）（ｂ）において第１基準面Ｗｓ０に対向する第２基準面としての第５の面Ｗｓ５側かつワークＷの直下から水平方向にワークＷの側方に向けて移動した位置である。

そして、第１基準面Ｗｓ０の辺Ｅｄ０４（図３）と第５の面Ｗｓ５との間に位置する第３基準面としての第４の面Ｗｓ４およびリードＷａ、Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｄ（図３）に向けて斜めに照明光Ｒ５ｘを照射する。このように照明光Ｒ５ｘを照射すると、図４（ａ）に示すように、照明光Ｒ５ｘの一部、具体的には照明光Ｒ５ｘのうち第５の面Ｗｓ５および第４の面Ｗｓ４に照射される範囲の照明光Ｒ５ｘ０は、ワークＷの本体により遮断される。そして、ワークＷの本体により遮断されない範囲の照明光Ｒ５ｘ１だけが撮像対象であるリードＷｂ、Ｗｄに照射される。

ここで、照明光Ｒ５ｘ１が上述の方向から照射され、かつ図３に示すように、リードＷｂ、Ｗｄが第４の面Ｗｓ４に近い１列として配置され、またリードＷａ、Ｗｃが第４の面Ｗｓ４に対向する第６の面Ｗｓ６側に近い１列として配置されている。このため、図４（ａ）において照明光Ｒ５ｘ１はリードＷｂ、Ｗｄを照射した後は、第１基準面Ｗｓ０の上方に向けて照射されるだけで、リードＷａ、Ｗｃを照射することがない。

すなわち、照明光Ｒ５ｘ１は図３においてリードＷａ、ＷｃおよびリードＷｂ、Ｗｄによりそれぞれ構成される２列のうち、リードＷｂ、Ｗｄにより構成される１列のみに照射され、リードＷａ、Ｗｃにより構成される１列には照射されない。

この状態で、カメラＮ４を用いて第４の面Ｗｓ４に対向したワークの本体外側の方向から撮像経路Ｎ４ｐにより照明光が照射された１列を構成するリードＷｂ、Ｗｄを撮像する。これにより、撮像対象であるリードＷｂ、Ｗｄのみが撮像されるので、後述する比較例を示す図２１あるいは図２３のように、撮像対象ではないリードが撮像されて外観検査の精度が悪くなることがない。

同様に、図４（ｂ）は、図２におけるＬＥＤ照明Ｌ５ｙからリードＷａ、Ｗｃに照明光Ｒ５ｙを照射する様子を示している。影を付けた部分が照明光Ｒ５ｙである。図２においてＬＥＤ照明Ｌ５ｙが配置される位置は、図４において第１基準面Ｗｓ０に対向する第２基準面としての第５の面Ｗｓ５側かつワークＷの直下から水平方向にワークＷの側方に向けて移動した位置である。

そして、第１基準面Ｗｓ０の辺Ｅｄ０６（図３）と第５の面Ｗｓ５との間に位置する第３基準面としての第６の面Ｗｓ６およびリードＷａ、Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｄ（図３）に向けて斜めに照明光Ｒ５ｙを照射する。このように照明光Ｒ５ｙを照射すると、図４（ｂ）に示すように、照明光Ｒ５ｙの一部、具体的には照明光Ｒ５ｙのうち第５の面Ｗｓ５および第６の面Ｗｓ６に照射される範囲の照明光Ｒ５ｙ０は、ワークＷの本体により遮断される。そして、ワークＷの本体により遮断されない範囲の照明光Ｒ５ｙ１だけが撮像対象であるリードＷａ、Ｗｃに照射される。

ここで、照明光Ｒ５ｙ１が上述の方向から照射され、かつ図３に示すように、リードＷａ、Ｗｃが第６の面Ｗｓ６に近い１列として配置され、またリードＷｂ、Ｗｄが第６の面Ｗｓ６に対向する第４の面Ｗｓ４側に近い１列として配置されている。このため、図４（ｂ）において照明光Ｒ５ｙ１はリードＷａ、Ｗｃを照射した後は、第１基準面Ｗｓ０の上方に向けて照射されるだけで、リードＷｂ、Ｗｄを照射することがない。

すなわち、照明光Ｒ５ｙ１は図３においてリードＷａ、ＷｃおよびリードＷｂ、Ｗｄによりそれぞれ構成される２列のうち、リードＷａ、Ｗｃにより構成される１列のみに照射され、リードＷｂ、Ｗｄにより構成される１列には照射されない。

この状態で、カメラＮ６を用いて第６の面Ｗｓ６に対向したワークの本体外側の方向から撮像経路Ｎ６ｐにより、照明光が照射された１列を構成するリードＷａ、Ｗｃを撮像する。これにより、撮像対象であるリードＷａ、Ｗｃのみが撮像されるので、撮像対象ではないリードが撮像されて外観検査において品質管理データが誤ったり、誤判定が起きたりすることがない。すなわち、撮像画像から、画像処理プログラムを用いて撮像されたリードＷａ、Ｗｃの曲がりの有無を正しく測定することができる。

例えば、図２０に示すようなリードＷａが曲がっているワークＷに図４（ａ）の照明光Ｒ５ｘを照射してカメラＮ４を用いて撮像経路Ｎ４ｐにより撮像した場合の撮像画像は図５（ａ）のようになる。図５（ａ）の撮像画像において、画像処理プログラムにより設定された領域Ｔ１、Ｔ２には、それぞれ図４（ａ）において照明光Ｒ５ｘが照射されるリードＷｂ、Ｗｄのみが撮像されている。このため、画像処理プログラムは領域Ｔ１、Ｔ２内における白色領域の外接矩形を正しく定義することができ、結果として外接矩形の横幅を正しく測定して、リードＷｂ、Ｗｄのいずれも曲がっていないと判定することができる。

また、図２２に示すような後述の微小角度βが存在するワークＷを同様に図４（ａ）の照明光Ｒ５ｘおよびカメラＮ４を用いて撮像経路Ｎ４ｐにより撮像した場合の撮像画像は図５（ｂ）のようになる。この場合も、領域Ｔ１、Ｔ２内には、それぞれ図４（ａ）において照明光Ｒ５ｘが照射されるリードＷｂ、Ｗｄのみが撮像されている。この場合は、図２２における微小角度βのために、リードＷｂ、Ｗｄが斜め方向から撮像される。

従って、リードＷｂ、Ｗｄの幅が図５（ａ）に比べてわずかに大きく撮像され、それに伴って白色領域の幅もわずかに大きくなり、画像処理プログラムにより定義される外接矩形の横幅が図５（ａ）に比べてわずかに大きくなる。しかし、角度βが微小であるため、図５（ｂ）における外接矩形の横幅は規格値εに比べて十分に小さい値になり、画像処理プログラムによる外接矩形の横幅の測定結果により、リードＷｂ、Ｗｄはいずれも曲がっていないと正しく判定することができる。

次に図２に示す第２外観検査部９におけるワークＷの各面およびリードの外観検査を行う手順について詳述する。

図１において、搬送ノズル３に吸着されたワークＷが回転円板２の間歇回転により第２外観検査部９に到達して停止すると、制御部１２の制御により、図２においてＬＥＤ照明Ｌ４が点灯し、第４の面Ｗｓ４に照明光Ｒａ４、Ｒｂ４が照射される。そして、カメラＮ４が第４の面Ｗｓ４に対向するワークの外側となる方向から、撮像経路Ｎ４ｐにより第４の面Ｗｓ４を撮像する。この間、ＬＥＤ照明Ｌ５、Ｌ５ｘ、Ｌ５ｙ、Ｌ６は消灯しており、カメラＮ５およびＮ６は動作しない。次に図１における制御部１２の制御により、図２においてＬＥＤ照明Ｌ４は消灯し、次にＬＥＤ照明Ｌ５が点灯し、第５の面Ｗｓ５に照明光Ｒａ５、Ｒｂ５が照射される。

そして、カメラＮ５が第５の面Ｗｓ５に対向するワークの外側となる方向から、撮像経路Ｎ５ｐにより第５の面Ｗｓ５を撮像する。この間、ＬＥＤ照明Ｌ４、Ｌ５ｘ、Ｌ５ｙ、Ｌ６は消灯しており、カメラＮ４およびＮ６は動作しない。

次に図１における制御部１２の制御により、図２においてＬＥＤ照明Ｌ５は消灯し、次にＬＥＤ照明Ｌ６が点灯し、第６の面Ｗｓ６に照明光Ｒａ６、Ｒｂ６が照射される。そして、カメラＮ６が第６の面Ｗｓ６に対向するワークの外側となる方向から、撮像経路Ｎ６ｐにより第６の面Ｗｓ６を撮像する。この間、ＬＥＤ照明Ｌ４、Ｌ５、Ｌ５ｘ、Ｌ５ｙは消灯しており、カメラＮ４およびＮ５は動作しない。以上の手順により、ワークＷの第４の面Ｗｓ４、第５の面Ｗｓ５、第６の面Ｗｓ６が撮像される。

撮像された各面の画像は、図１における制御部１２の制御により、図示されない画像処理手段に転送され、画像処理プログラムにより良否判定することで外観検査を行う。

次に、図１における制御部１２の制御により、図２においてＬＥＤ照明Ｌ６は消灯し、次にＬＥＤ照明Ｌ５ｘが点灯し、第４の面Ｗｓ４側に並ぶリードＷｂ、Ｗｄ（図７（ａ））の組に照明光Ｒ５ｘを照射し、第４の面Ｗｓ４を撮像したカメラＮ４が第４の面Ｗｓ４と同一の撮像経路Ｎ４ｐにより、リードＷｂ、Ｗｄの組を撮像する。この間、ＬＥＤ照明Ｌ４、Ｌ５、Ｌ５ｙ、Ｌ６は消灯しており、カメラＮ５およびＮ６は動作しない。

次に図１における制御部１２の制御により、図２においてＬＥＤ照明Ｌ５ｘは消灯し、次にＬＥＤ照明Ｌ５ｙが点灯し、第６の面Ｗｓ６側に並ぶリードＷａ、Ｗｃ（図７（ａ））の組に照明光Ｒ５ｙを照射し、第６の面Ｗｓ６を撮像したカメラＮ６が第６の面Ｗｓ６と同一の撮像経路Ｎ６ｐにより、リードＷａ、Ｗｃの組を撮像する。この間、ＬＥＤ照明Ｌ４、Ｌ５、Ｌ５ｘ、Ｌ６は消灯しており、カメラＮ４およびＮ５は動作しない。以上の手順により、ワークＷのリードＷｂ、Ｗｄの組およびリードＷａ、Ｗｃの組が撮像される。

撮像された各リードの組の画像は、図１における制御部１２の制御により、図示されない画像処理手段に転送され、リードＷｂ、Ｗｄの組およびリードＷａ、Ｗｃの組について、上述の画像処理プログラムの作用により外観検査を行う。その結果、各リードの組について良不良の判定がなされる。

以上のように、本発明においてリードに照射する照明は、市販のＬＥＤ照明２個を簡単な機構により固定することで実現することができる。また、リードを撮像するカメラは、ワークの面を撮像するカメラをそのまま使用することができる。また、ＬＥＤ照明の点灯・消灯の制御も簡単である。さらに、撮像対象ではないリードに照明光が照射されないようにワークの本体を利用して照明光の一部を遮断しており、遮断用部材を別途設ける必要がない。このため、装置の部品点数あるいは寸法の大幅な増加や価格の大幅な上昇を招くことなく、外観検査の精度向上が可能である。

以上のように、ワークＷは図１において搬送ノズル３に吸着された状態で、回転円板２の間歇回転により電気的特性測定部６、第１外観検査部７、ワーク方向変換部８、第２外観検査部９に順次搬送されて、電気的特性測定部６において電気的特性の測定が行われ、第１外観検査部７および第２外観検査部９において外観検査の対象となる被検査面と４本のリードに対して外観検査が行われる。なお、これまでの説明においては、電気的特性測定部６、第１外観検査部７、第２外観検査部９において、すべてのワークＷに対して電気的特性の測定および外観検査を行うものとしているが、電気的特性測定部６、第１外観検査部７、第２外観検査部９における測定結果あるいは検査結果に基づいて、各測定部あるいは検査部においてワークＷが良品であるか不良品であるかを判定し、制御部１２の制御により、不良品と判定されたワークＷについては搬送経路の下流に配置された検査部における検査を実施しないようにすることもできる。第２外観検査部９においてワークＷの外観検査が終了すると、図１において、制御部１２の制御により、回転円板２が矢印Ａの方向に回転し、ワークＷは不良ワーク排出部１０に搬送される。ワークＷが不良ワーク排出部１０に停止すると、制御部１２の制御により、当該ワークＷが良品の場合は、ワークＷはそのままの状態で回転円板２が矢印Ａの方向に回転し、ワークＷは良品ワーク排出部１１に搬送される。また、当該ワークが不良品の場合は、制御部１２の制御に基づく図示されないスイッチの作用により、図１２に示す搬送ノズル３内の吸引通路３ａと真空源との連通が遮断され、矢印Ｅで示される真空吸引が解除される。

これにより、吸引孔３ｂによるワークＷ（図１２においてはＷ０）の第１基準面Ｗｓ０の吸着が解除され、ワークＷは重力の作用により自然落下する。不良ワーク排出部１０において、搬送ノズル３の直下位置には図示されない排出孔が開口しており、落下したワークＷはこの排出孔を経て、図示されない不良ワーク排出箱へと導かれる。一方、図１において不良ワーク排出部１０をそのまま通過して良品ワーク排出部１１に搬送された良品のワークＷは、回転円板２が停止すると、制御部１２の制御により、不良ワーク排出部１０におけるのと同様の方法により、図示されない良品ワーク排出箱へと導かれる。良品ワーク排出部１１において、すべての搬送ノズル３からワークＷが排出され、空き状態になった搬送ノズル３は回転円板２の間歇回転により再び分離載置台５の直上位置まで移動し、分離載置台５上に載置されている次のワークＷを吸着する。そして、上記のようなワークＷの搬送、各種測定および検査、排出などが繰り返される。

次に比較例としての外観検査装置１００を図９に示し、外観検査装置１００は図１７に示す第２外観検査部９０を含む。第２外観検査部９０において、ワークＷの第４の面Ｗｓ４側に並ぶリードＷｂ、Ｗｄ（図７（ａ））の組の外観検査を行う様子を、ワークＷの第１基準面Ｗｓ０（図７（ａ））側から見た図を図２０に示す。図２０に示すワークＷは、撮像対象であるリードＷｂは曲がっておらず、撮像対象ではないリードＷａが曲がった状態である。また、図２０におけるワークＷの第１の面Ｗｓ１の方向を一点鎖線Ｚで示しているが、一点鎖線Ｚは撮像経路Ｎ４ｐに略平行である。このため、曲がっていない２本のリードＷｄおよびＷｃは、撮像経路Ｎ４ｐによる撮像では略重なって撮像される。一方、カメラＮ４から見てリードＷｂよりも遠い位置にあるリードＷａは、それ自体が曲がっていることが原因となって、ＬＥＤ照明Ｌ４による照明光Ｒａ４、Ｒｂ４が照射されることにより、リードＷｂとともに撮像される。この撮像画像を図２１に示す。図２１（ａ）は画像全体を示し、画像処理プログラムの作用により、リードＷｂ、Ｗｄの周囲の一定範囲にそれぞれ領域Ｔ１、Ｔ２が設定されている。領域Ｔ１、Ｔ２付近の拡大図を図２１（ｂ）に示す。図２１（ｂ）において、図１９（ｂ）と同様に、画像処理プログラムにより白色領域に対する外接矩形を定義する。この時、リードＷｄとリードＷｃはともに曲がっていないため、略重なって撮像され、結果として領域Ｔ２内には撮像対象であるリードＷｄが見えて、撮像対象ではないリードＷｂは略見えない。

従って、領域Ｔ２内の白色領域は略リードＷｄとなり、外接矩形ＷｄｘはリードＷｄと略一致し、Ｔｄｘ１の測定値はリードＷｄの幅に略一致する。これに対してリードＷｂの背後に位置するリードＷａは曲がっており、かつそれが原因となって図２０における照射光Ｒａ４、Ｒｂ４がリードＷａにも照射されるため、図２１（ｂ）において領域Ｔ１内には撮像対象である曲がっていないリードＷｂの上端部近傍の背後に、撮像対象ではなく、かつ曲がっているリードＷａの上端部近傍が見える画像となっている。すなわち、領域Ｔ１内における白色領域は、撮像対象であるリードＷｂと撮像対象ではないリードＷａの両方により構成され、かつリードＷａが曲がっているため、定義された外接矩形Ｗｂａｘの横幅Ｔｂａｘ２はリードＷｂの横幅よりも大きくなっている。このため、画像処理プログラムの作用により、外接矩形Ｗｂａｘの横幅Ｔｂａｘ２を測定すると、規格値εよりも大きくなり、実際は曲がっていないリードＷｂが曲がっていると判断されてしまう。これは、品質管理データが誤ることを意味する。

更に比較例の問題を図２２に示す。図２２に示すように、リードＷａ、Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｄのいずれもが曲がっていない状態であるワークＷが、搬送ノズル３に吸着される際の姿勢が、カメラＮ４の撮像経路Ｎｐ４に対してわずかに斜めになっている。図２２に示すように、図２０と比較すると、カメラＮ４の撮像経路Ｎｐ４に平行な一点鎖線Ｚと、ワークＷの第１の面Ｗｓ１のなす角が異なっている。

図２０においては、一点鎖線Ｚと第１の面Ｗｓ１のなす角は０°、すなわち一点鎖線Ｚと第１の面Ｗｓ１は同一平面上にある。これに対して図２２においては、一点鎖線Ｚに対して第１の面Ｗｓ１が微小角度βだけ傾斜している。このように角度βが生じる理由は、図９におけるワーク方向変換部８において、図１６のようにワークＷを９０°回転させる際に、回転角度に微小な誤差を生じることがあるためである。この微小角度β分の傾斜のために、ＬＥＤ照明Ｌ４により照明光Ｒａ４、Ｒｂ４をリードＷｂ、Ｗｄに向けて照射し、カメラＮ４を用いた撮像経路Ｎｐ４によりリードＷｂ、Ｗｄの撮像を行うと、曲がっていないリードＷｂとＷａの両者に照明光が照射され、結果として両者が一部重なった状態で並んで撮像されることになる。同様に、曲がっていないリードＷｄとＷｃの両者に照明光が照射され、結果として両者が一部重なった状態で並んで撮像されることになる。この撮像画像を図２３（ａ）（ｂ）に示す。

図２３（ａ）は画像全体を示し、画像処理プログラムの作用により、リードＷｂ、Ｗｄの周囲の一定範囲にそれぞれ領域Ｔ１、Ｔ２が設定されている。領域Ｔ１、Ｔ２付近の拡大図を図２３（ｂ）に示す。図２３（ｂ）において、図１９（ｂ）と同様に、画像処理プログラムにより白色領域に対する外接矩形を定義する。この時、リードＷｂとリードＷａは上記のようにともに照明光を照射されて重なった状態で並んで撮像されるため、領域Ｔ１内の白色領域はリードＷｂとリードＷａの両方により構成され、あたかも１個の幅広のリードのようになる。従って、定義された外接矩形Ｗｂａｘの横幅Ｔｂａｘ３はリードＷｂの幅よりも大きくなり、このため、画像処理プログラムの作用により、外接矩形Ｗｂａｘの横幅Ｔｂａｘ３を測定すると、規格値εよりも大きくなり、実際は曲がっていないリードＷｂが曲がっていると判断されてしまう。また、Ｔ２における白色領域も同様にリードＷｄとリードＷｃの両方により構成され、あたかも１個の幅広のリードのようになる。従って、定義された外接矩形Ｗｄｃｘの横幅Ｔｄｃｘ３はリードＷｄの幅よりも大きくなり、このため、画像処理プログラムの作用により、外接矩形Ｗｄｃｘの横幅Ｔｄｃｘ３を測定すると、規格値εよりも大きくなり、実際は曲がっていないリードＷｄが曲がっていると判断されてしまう。これらの判定は、いずれも誤判定である。

以上の説明は、図１７の第２外観検査部９０において、第４の面Ｗｓ４側に並ぶリードＷｂ、Ｗｄ（図７（ａ））の組にＬＥＤ照明Ｌ４により照明光Ｒａ４、Ｒｂ４を照射し、カメラＮ４によりリードＷｂ、Ｗｄの組を撮像経路Ｎ４ｐにより撮像する場合について説明したが、第６の面Ｗｓ６側に並ぶ撮像対象であるリードＷａ、Ｗｃ（図７（ａ））の組にＬＥＤ照明Ｌ６により照明光Ｒａ６、Ｒｂ６を照射し、カメラＮ６によりリードＷａ、Ｗｃの組を撮像経路Ｎ６ｐにより撮像する場合にも、同様に撮像対象ではないリードであるリードＷｂ、Ｗｄに照明光Ｒａ６、Ｒｂ６が照射されるため、撮像対象ではないリードが同時に撮像されて同様の問題を生じることがある。

これに対して本発明によれば、撮像対象ではないリードに照明光が照射されないようワークを用いて照明光の一部を遮断することにょり外観検査の精度をより向上させることができる。

１ 基台、
２ 回転円板、
３ 搬送ノズル、
４ リニアフィーダ、
５ 分離載置台、
６ 電気的特性測定部、
７ 第１外観検査部、
８ ワーク方向変換部、
９ 第２外観検査部、
１０ 不良ワーク排出部、
１１ 良品ワーク排出部、
２０ 外観検査装置、
９０ 比較例による第２外観検査部、
１００ 比較例による外観検査装置、
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ５ｘ、Ｌ５ｙ、Ｌ６ ＬＥＤ照明、
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ５、Ｍ６ プリズム、
Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６ カメラ、
Ｗ ワーク、
Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｄ リード

Claims (8)

1. 第１の辺と第１の辺に対向する第２の辺を含む基準面を有する多面体からなり、基準面の第１の辺側の領域に第１の辺に平行に配置された複数の突起物が設けられ、基準面の第２の辺側の領域に第２の辺に平行に配置された複数の突起物が設けられたワークに対して外観検査を行う外観検査装置において、
   ワークを搬送する搬送手段と、
   ワークに照明光を照射する照明手段と、
   ワークの突起物を撮像する撮像手段とを備え、
   照明手段は基準面の第１の辺を含む基準面に隣接する面に対し基準面と反対側から照明光を斜めに照射する第１の照明手段と、基準面の第２の辺を含む基準面に隣接する面に対して基準面と反対側から照明光を斜めに照射する第２の照明手段とを有し、
   撮像手段は基準面の第１の辺を含む基準面に隣接する面および第１の辺側の突起物を撮像する第１の撮像手段と、基準面の第２の辺を含む基準面に隣接する面および第２の辺側の突起物を撮像する第２の撮像手段とを有することを特徴とする外観検査装置。
2. 突起物は直線状のリードを有することを特徴とする請求項１記載の外観検査装置。
3. 照明手段は、基準面の第１の辺を含む基準面に隣接する面に照明光を正面から照射する第３の照明手段と、基準面の第２の辺を含む基準面に隣接する面に照明光を正面から照射する第４の照明手段とを更に有することを特徴とする請求項１記載の外観検査装置。
4. 第１の撮像手段は基準面の第１の辺を含む基準面に隣接する面も第３の照明手段による照射時に撮像し、第２の撮像手段は基準面の第２の辺を含む基準面に隣接する面も第４の照明手段の照射時に撮像することを特徴とする請求項３記載の外観検査装置。
5. 第１の辺と第１の辺に対向する第２の辺を含む基準面を有する多面体からなり、基準面の第１の辺側の領域に第１の辺に平行に配置された複数の突起物が設けられ、基準面の第２の辺側の領域に第２の辺に平行に配置された複数の突起物が設けられたワークに対して外観検査を行う外観検査方法において、
   ワークを搬送手段による搬送する搬送工程と、
   ワークに照明手段により照明光を照射する照明工程と、
   ワークの突起物を撮像手段により撮像する撮像工程とを備え、
   照明手段は基準面の第１の辺を含む基準面に隣接する面に対し基準面と反対側から照明光を斜めに照射する第１の照明手段と、基準面の第２の辺を含む基準面に隣接する面に対して基準面と反対側から照明光を斜めに照射する第２の照明手段とを有し、
   撮像手段は基準面の第１の辺を含む基準面に隣接する面および第１の辺側の突起物を撮像する第１の撮像手段と、基準面の第２の辺を含む基準面に隣接する面および第２の辺側の突起物を撮像する第２の撮像手段とを有することを特徴とする外観検査方法。
6. 突起物は直線状のリードを有することを特徴とする請求項５記載の外観検査方法。
7. 照明手段は、基準面の第１の辺を含む基準面に隣接する面に照明光を正面から照射する第３の照明手段と、基準面の第２の辺を含む基準面に隣接する面に照明光を正面から照射する第４の照明手段とを更に有することを特徴とする請求項５記載の外観検査方法。
8. 第１の撮像手段は基準面の第１の辺を含む基準面に隣接する面も第３の照明手段による照射時に撮像し、第２の撮像手段は基準面の第２の辺を含む基準面に隣接する面も第４の照明手段の照射時に撮像することを特徴とする請求項７記載の外観検査方法。

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