(57)【要約】【課題】表面と裏面との間で光の反射率が異なる板状部品の表裏を判別する表裏判別装置において、容易・安価に構成できると共に、正確に部品の表裏を判別できるようにする。【解決手段】偏光した照射光Ｌ１を板状部品Ｒの表面Ｒ１もしくは裏面Ｒ２に入射する照射部３と、前記板状部品Ｒにおいて反射した前記照射光Ｌ１の正反射光を受光する位置に配された受光素子１９と、前記板状部品Ｒと前記受光素子１９との間に設けられ、前記板状部品Ｒからの反射光Ｌ２を前記照射光Ｌ１の偏光方向に対して垂直な方向に偏光する偏光子２１と、前記受光素子１９において検出される受光量に基づいて、前記板状部品Ｒの表裏を判別する判別手段７とを備えることを特徴とする表裏判別装置１を提供する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面と裏面との間で光の反射率が異なる板状部品の表裏を判別する表裏判別装置であって、
偏光した照射光を前記板状部品の表面もしくは裏面に入射する照射部と、
前記板状部品において反射した前記照射光の正反射光を受光する位置に配された受光素子と、
前記板状部品と前記受光素子との間に設けられ、前記板状部品からの反射光を前記照射光の偏光方向に対して垂直な方向に偏光する偏光子と、
前記受光素子において検出される受光量に基づいて、前記板状部品の表裏を判別する判別手段とを備えることを特徴とする表裏判別装置。
【請求項２】
表面と裏面との間で光の反射率が異なる板状部品を搬送するパーツフィーダに設けられ、前記板状部品の表裏を判別する表裏判別装置であって、
搬送方向に沿う前記板状部品の両端部に、表面および裏面よりも高い反射率を有する反射部が設けられ、
偏光した照射光を前記板状部品の表面もしくは裏面に入射する照射部と、
前記板状部品において反射した前記照射光の正反射光を受光する位置に配された２つの受光素子と、
前記板状部品と一方の受光素子との間に、前記板状部品からの反射光を前記照射光の偏光方向に対して垂直な方向に偏光する偏光子と、
他方の受光素子において検出される受光量に基づいて、前記板状部品における前記照射光の入射位置を検知し、
該検知結果と一方の受光素子において検出される受光量に基づいて、前記板状部品の表裏を判別する判別手段とを備えることを特徴とする表裏判別装置。
【請求項３】
表面と裏面との間で光の反射率が異なる板状部品の表裏を判別する表裏判別装置であって、
無偏光の照射光を前記板状部品の表面もしくは裏面に入射する照射部と、
前記板状部品において反射した前記照射光の正反射光を受光する位置に配された２つの受光素子と、
前記板状部品と一方の受光素子との間に、前記板状部品からの反射光を前記照射光の入射面に平行な方向に偏光する第１の偏光子と、
前記板状部品と他方の受光素子との間に、前記板状部品からの反射光を前記照射光の入射面に垂直な方向に偏光する第２の偏光子と、
前記２つの受光素子において検出される受光量に基づいて、これら２つの受光量の差の割合を算出し、該算出結果に基づいて、前記板状部品の表裏を判別する判別手段とを備えることを特徴とする表裏判別装置。
【請求項４】
表面と裏面との間で光の反射率が異なる板状部品の表裏を判別する表裏判別装置であって、
無偏光の照射光を前記板状部品の表面もしくは裏面に入射する照射部と、
前記板状部品において反射した前記照射光の正反射光を受光する位置に配された受光素子と、
前記照射光および前記正反射光が通過する位置に配され、前記照射光および前記板状部品からの反射光を特定方向に偏光する偏光子と、
前記照射光および前記正反射光が通過する位置、且つ前記板状部品と前記偏光子との間に配された１／４波長板と、
前記受光素子において検出される受光量に基づいて、前記板状部品の表裏を判別する判別手段とを備えることを特徴とする表裏判別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パーツフィーダ内において表面と裏面との間で光の反射率が異なる板状部品の表裏を判別する表裏判別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、チップ抵抗等、表裏不定の板状部品を振動パーツフィーダのトラック上に搬送させて次工程に供給する際には、裏向きの板状部品のみを反転させるために板状部品の表裏を判別していた（例えば、特許文献１参照。）。
板状部品の一種であるチップ抵抗は、平板状に形成されたセラミック基板の一方の面に黒色の樹脂保護膜を形成し、その長辺方向の両端部に電極を形成してなるものである。このチップ抵抗の表裏の判別は、チップ抵抗の表面または裏面に光を照射し、チップ抵抗の表裏を構成する材質の違いに基づく光反射率の大小によって行われていた。
【０００３】
すなわち、チップ抵抗の電極部分は光沢を有するため、この電極部分に光が照射された場合には、反射光の大部分が正反射光となり、拡散反射光の量が少ない。また、チップ抵抗のセラミック部分は殆ど光沢を有さないため、このセラミック部分に光が照射された場合には、反射光の大部分が拡散反射光となり、正反射光の量が少なくなる。さらに、樹脂保護膜部分はセラミック部分よりも若干ながら光沢を有しているため、この樹脂保護膜部分に光を照射した場合には、正反射光の量がセラミック部分よりも大きくなり、拡散反射光の量はセラミック部分よりも少なくなる。
したがって、チップ抵抗の表裏を判別する場合には、正反射光を測定しないように、チップ抵抗の表裏面の垂直線に対する光軸の入射角度・検出角度を調整した上で、拡散反射光を測定する。そして、光反射センサによる拡散反射光の受光量に所定の閾値を設定し、閾値よりも受光量が大きい場合にチップ抵抗が裏向きになっていると判別していた。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−２３１０３１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法では、照射光の入射角や反射角を大きくしすぎるとセラミック部分の拡散反射光が小さくなり、また、入射角を小さくしすぎると電極の正反射光成分が大きくなるため、反射光のＳＮ比が悪化して表裏の判別が困難となり、誤った判別を生じる虞があった。
また、電極の反射光が検出されることを防止するために、透過型の遮断センサを別途設けて、この遮断センサにより板状部品が光の照射位置に到達したことを検知る。そして、この検知結果、搬送速度および搬送方向に関する板状部品の長さ寸法から、板状部品の中央部が光の照射位置に到達する時間を算出し、この時の反射光量を検出して表裏の判別を行うものもある。しかしながら、板状部品の長辺寸法が１ｍｍ以下と小さくなると、遮断センサの設置が困難になるという問題があった。
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、容易・安価に構成できると共に、正確に部品の表裏を判別できる表裏判別装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、表面と裏面との間で光の反射率が異なる板状部品の表裏を判別する表裏判別装置であって、偏光した照射光を前記板状部品の表面もしくは裏面に入射する照射部と、前記板状部品において反射した前記照射光の正反射光を受光する位置に配された受光素子と、前記板状部品と前記受光素子との間に設けられ、前記板状部品からの反射光を前記照射光の偏光方向に対して垂直な方向に偏光する偏光子と、前記受光素子において検出される受光量に基づいて、前記板状部品の表裏を判別する判別手段とを備えることを特徴とする表裏判別装置を提案している。
【０００７】
この発明に係る表裏判別装置によれば、正反射光の偏光方向は、照射光の偏光方向と同様であり、且つ偏光子の偏光方向に直交しているため、正反射光はこの偏光子において全て遮断されることになる。これに対して、板状部品において反射した拡散反射光は、様々な偏光方向を有しているため、偏光子の偏光方向と一致する拡散反射光が通過することになる。
したがって、受光素子は、板状部品の表面もしくは裏面において反射した拡散反射光のみを受光することになる。そして、判別手段は、この拡散反射光のみの受光量の違いに基づいて、板状部品の表裏を正確に判別することができる。
【０００８】
また、請求項２に係る発明は、表面と裏面との間で光の反射率が異なる板状部品を搬送するパーツフィーダに設けられ、前記板状部品の表裏を判別する表裏判別装置であって、搬送方向に沿う前記板状部品の両端部に、表面および裏面よりも高い反射率を有する反射部が設けられ、偏光した照射光を前記板状部品の表面もしくは裏面に入射する照射部と、前記板状部品において反射した前記照射光の正反射光を受光する位置に配された２つの受光素子と、前記板状部品と一方の受光素子との間に、前記板状部品からの反射光を前記照射光の偏光方向に対して垂直な方向に偏光する偏光子と、他方の受光素子において検出される受光量に基づいて、前記板状部品における前記照射光の入射位置を検知し、該検知結果と一方の受光素子において検出される受光量に基づいて、前記板状部品の表裏を判別する判別手段とを備えることを特徴とする表裏判別装置を提案している。
【０００９】
この発明に係る表裏判別装置によれば、パーツフィーダ内において板状部品が搬送方向に沿って移動すると、はじめに、照射光が板状部品の一端部に位置する反射部において反射する。この際には、正反射光および拡散反射光が他方の受光素子において受光される。
次いで、板状部品がさらに搬送方向に沿って移動すると、照射光が板状部品の表面もしくは裏面において反射する。この正反射光および拡散反射光も、前述と同様に他方の受光素子において受光されるが、その受光量は反射部における反射光よりも小さくなる。この際には、判別手段が、これら反射光の大小を比較して、板状部品における照射光の入射位置を検知する、すなわち、反射部を除く板状部品の表面もしくは裏面に照射光が入射されていることを検知する。
また、偏光子は板状部品からの正反射光を遮断すると共に拡散反射光のみを通過させるため、一方の受光素子は、板状部品からの拡散反射光のみを受光することになる。そして、判別手段は、照射光が反射部を除く板状部品の表面もしくは裏面に入射されていることを検知した後に、一方の受光素子における拡散反射光の受光量の違いに基づいて、板状部品の表裏を判別する。
【００１０】
また、請求項３に係る発明は、表面と裏面との間で光の反射率が異なる板状部品の表裏を判別する表裏判別装置であって、無偏光の照射光を前記板状部品の表面もしくは裏面に入射する照射部と、前記板状部品において反射した前記照射光の正反射光を受光する位置に配された２つの受光素子と、前記板状部品と一方の受光素子との間に、前記板状部品からの反射光を前記照射光の入射面に平行な方向に偏光する第１の偏光子と、前記板状部品と他方の受光素子との間に、前記板状部品からの反射光を前記照射光の入射面に垂直な方向に偏光する第２の偏光子と、前記２つの受光素子において検出される受光量に基づいて、これら２つの受光量の差の割合を算出し、該算出結果に基づいて、前記板状部品の表裏を判別する判別手段とを備えることを特徴とする表裏判別装置を提案している。
【００１１】
この発明に係る表裏判別装置によれば、一方の受光素子は、入射面に平行な偏光成分を有する反射光を受光し、他方の受光素子は、入射面に垂直な偏光成分を有する反射光を受光する。
そして、本発明者らは、板状部品の表面もしくは裏面に対する照射光の入射角度によって、入射面に平行な偏光成分の反射光量（以下、平行反射光量と呼ぶ。）、および入射面に垂直な偏光成分の反射光量（以下、垂直反射光量と呼ぶ。）が変化し、平行反射光量よりも垂直反射光量が大きくなる入射角度の範囲があること見出した。
【００１２】
また、本発明者らは、平行反射光量よりも垂直反射光量の方が大きくなる入射角度で照射光を板状部品に入射した場合に、照射光を入射する表面状態に基づく反射率の違いによって、これら平行反射光量と垂直反射光量との差の割合が変化することも見出した。なお、これら２種類の反射光量の差の割合とは、２種類の反射光量の差を、平行反射光量、垂直反射光量や２種類の反射光量の和によって除した値を示している。
したがって、２つの受光素子においてそれぞれ検出した平行反射光量と垂直反射光量との差の割合を求めることにより、判別手段において、板状部品が表向き、もしくは裏向きとなっていることを確実に判別することができる。
【００１３】
また、請求項４に係る発明は、表面と裏面との間で光の反射率が異なる板状部品の表裏を判別する表裏判別装置であって、無偏光の照射光を前記板状部品の表面もしくは裏面に入射する照射部と、前記板状部品において反射した前記照射光の正反射光を受光する位置に配された受光素子と、前記照射光および前記正反射光が通過する位置に配され、前記照射光および前記板状部品からの反射光を特定方向に偏光する偏光子と、前記照射光および前記正反射光が通過する位置、且つ前記板状部品と前記偏光子との間に配された１／４波長板と、前記受光素子において検出される受光量に基づいて、前記板状部品の表裏を判別する判別手段とを備えることを特徴とする表裏判別装置を提案している。
【００１４】
この発明に係る表裏判別装置によれば、照射部から発せられた照射光は、偏光子を通過すると特定方向に偏光された、所謂直線偏光になる。この直線偏光は、互いに直交する２つの成分の波を合成したものと見なすことができる。そして、この直線偏光が１／４波長板を通過した際には、２つの成分の波の位相が互いに１／４波長だけずれる。その後、この直線偏光は、板状部品の表面もしくは裏面において反射する。
そして、板状部品からの正反射光が１／４波長板を通過する際には、２つの成分の波の位相がさらに１／４波長だけずれて、結果として、元の直線偏光に対して９０°方向が異なる直線偏光を形成することになる。これは、正反射光が反射前の偏光方向を保存しているためである。したがって、この正反射光は、偏光子の偏光方向に対して垂直な方向に偏光しているため、偏光子を通過せず、受光素子に到達しない。
【００１５】
これに対して、板状部品からの拡散反射光は、反射前の偏光方向を保存せず、その偏光方向がランダムとなる。このため、拡散反射光が１／４波長板を通過し、２つの成分の波の位相が１／４波長だけずれても、偏光子と同じ偏光方向を有する拡散反射光は透過することになり、受光素子に到達する。
以上のことから、受光素子は、板状部品の表面もしくは裏面において反射した拡散反射光のみを受光することになるため、判別手段は、この拡散反射光のみの受光量の違いに基づいて、板状部品の表裏を正確に判別することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明に係る実施形態を述べる前に、表裏判別の対象となるチップ抵抗（板状部品）について以下に説明する。
図１に示すように、チップ抵抗Ｒは、パーツフィーダ内において一定方向に搬送されるものであり、平面視矩形状に形成された白色のセラミック基板Ｓと、その片面に形成された黒色のカーボン抵抗膜Ｃと、セラミック基板Ｓの長辺方向の両端部に設けられた電極（反射部）Ｅとから構成されている。これらセラミック基板Ｓ、カーボン抵抗膜Ｃおよび電極Ｅの光反射特性は、従来のものと同様である。
このチップ抵抗Ｒには、パーツフィーダ内において搬送される方向Ａに長辺方向を一致させると共に、カーボン抵抗膜Ｃが形成されている面を上向きにすることが求められている。したがって、以下に述べる実施形態においては、カーボン抵抗膜Ｃが形成されている面をチップ抵抗Ｒの表面Ｒ１、セラミック基板Ｓが露出している面をチップ抵抗Ｒの裏面Ｒ２と称する。
【００１７】
図２から図４はこの発明に係る表裏判別装置の第１の実施形態を示しており、この表裏判別装置は、パーツフィーダ内において搬送されるチップ抵抗Ｒの表裏を判別するものである。図２に示すように、表裏判別装置１は、チップ抵抗Ｒに照射光Ｌ１を入射する照射部３と、照射光Ｌ１がチップ抵抗Ｒにおいて反射した反射光Ｌ２を受光する受光部５と、受光部５において検出される受光量に基づいて、チップ抵抗Ｒの表裏を判別する制御部（判別手段）７とを備えている。
照射部３は、照射光Ｌ１の光源１１と、照射光Ｌ１の方向を定めるレンズ系１３と、レンズ系１３を通過した照射光Ｌ１を特定方向に偏光する照射偏光子１５とを備えている。
【００１８】
受光部５は、レンズ系１７を介してチップ抵抗Ｒからの反射光Ｌ２を受光する受光素子１９と、チップ抵抗Ｒと受光素子１９との間に配された受光偏光子２１とを備えている。受光素子１９は、チップ抵抗Ｒからの正反射光を受光する位置に配されている。受光偏光子２１は、反射光Ｌ２が受光素子１９に到達する前に、第１の偏光子１５の偏光方向に対して垂直な方向に、チップ抵抗Ｒからの反射光Ｌ２を偏光するようになっている。
制御部７には、受光量の閾値が予め記憶されている。この制御部７は、受光素子１９において検出された反射光Ｌ２の受光量と閾値とを比較して、チップ抵抗Ｒの表裏を判別する。この閾値は、カーボン抵抗膜Ｃおよびセラミック基板Ｓの光反射率に基づいて設定されている。
【００１９】
なお、チップ抵抗Ｒを構成するカーボン抵抗膜Ｃやセラミック基板Ｓと電極Ｅとの境界には、凹凸や段差が生じる場合があり、この境界においては、予期せぬ反射が起きる可能性がある。このため、照射光Ｌ１および正反射光の光軸を含む光路面は搬送方向Ａ、すなわち、チップ抵抗Ｒの長辺方向に直交することが好ましい。
【００２０】
以上のように構成された表裏判別装置１を使用して、チップ抵抗Ｒの表裏を判別する作用について説明する。
特定方向に偏光された照射光Ｌ１を照射部３からチップ抵抗Ｒに向けて照射すると、チップ抵抗Ｒの表面Ｒ１もしくは裏面Ｒ２において反射する。この反射光Ｌ２のうち、正反射光の偏光方向は、照射光Ｌ１の偏光方向と同様となっている。このため、正反射光は、受光偏光子２１において遮断され、受光素子１９に到達しない。これに対して、反射光Ｌ２のうち、拡散反射光は様々な偏光方向を有するため、受光偏光子２１の偏光方向と一致する拡散反射光のみが、受光素子１９に到達することになる。
したがって、受光素子１９は、チップ抵抗Ｒの表面Ｒ１もしくは裏面Ｒ２において反射した拡散反射光のみを受光することになる。すなわち、受光素子１９は、大部分が正反射光となる電極Ｅからの反射光を殆ど受光することがないため、大部分が拡散反射光となるカーボン抵抗膜Ｃもしくはセラミック基板Ｓからの反射光のみを受光することになる。
【００２１】
したがって、チップ抵抗Ｒが搬送方向Ａに沿って移動し、照射光Ｌ１の照射位置を通過した際には、図３，４に示すように、受光素子１９において検出した拡散反射光の受光量に関する時間履歴のグラフが得られる。
これら２つのグラフからは、照射光Ｌ１がセラミック基板Ｓにおいて反射した場合の受光量の方が、カーボン抵抗膜Ｃにおいて反射した場合の受光量よりも明らかに大きくなることが分かる。したがって、制御部７は、受光量が閾値よりも大きい場合にチップ抵抗Ｒが裏向きになっていると判別し、受光量が閾値よりも小さい場合にチップ抵抗Ｒが表向きになっていると判別する。
なお、チップ抵抗Ｒが裏向きになっていることを判別した場合には、制御部７が所定の反転装置（図示せず）に当該チップ抵抗Ｒを表向きに反転させるように指示を出したり、所定の排出装置（図示せず）にチップ抵抗Ｒを搬送路から排出させるように指示を出したりする。
【００２２】
上記のように、この表裏判別装置１によれば、照射部３および受光部５に照射偏光子１５や受光偏光子２１を設けることにより、受光素子１９において検出する反射光Ｌ２の大部分がカーボン抵抗膜Ｃやセラミック基板Ｓにおいて反射する拡散反射光となるため、受光素子１９が反射光Ｌ２のＳＮ比を良好に検出して、チップ抵抗Ｒの表裏を正確に判別することができる。
また、従来のように、チップ抵抗Ｒに対する照射光Ｌ１の入射角度および反射光Ｌ２の検出角度を厳密に設定する必要がないため、容易に且つ安価に表裏判別装置１を構成することができる。
【００２３】
次に、図５から図９に示す本発明の第２の実施形態に係る表裏判別装置について説明する。この実施形態においては、図２に示す表裏判別装置１と基本的構成が同一となっており、受光部側の構成およびチップ抵抗Ｒの表裏の判別方法に関して異なっている。したがって、ここでは主に、受光部の構成およびチップ抵抗Ｒの判別方法について説明し、図２の構成要素と同一の部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００２４】
図５に示すように、この実施形態に係る表裏判別装置２１は、パーツフィーダに設けられ、前述した照射部３および受光部５と、反射光Ｌ２を受光する基準受光部２３と、基準受光部２３において検出された受光量を二値化するコンパレータ２５と、コンパレータ２５からの信号に応じ、受光部５において検出される受光量に基づいてチップ抵抗Ｒの表裏を判別する制御部２７とを備えている。
基準受光部２３は、レンズ系２９を介してチップ抵抗Ｒからの反射光Ｌ２を受光する受光素子３１を備えている。受光素子３１は、受光素子１９と同様にチップ抵抗Ｒからの正反射光を受光する位置に配されており、正反射光および拡散反射光の両方を受光するようになっている。
【００２５】
コンパレータ２５には、受光量の閾値が記憶されている。このコンパレータ２５は、この閾値を基準として、受光素子３１において検出された反射光Ｌ２の受光量を２種類の信号に変換する。すなわち、検出された受光量が閾値よりも大きい場合には「Ｈｉ」の信号に変換され、検出された受光量が閾値よりも小さい場合には「Ｌｏ」の信号に変換される。これら２種類の信号は、制御部２７に出力される。なお、前述した閾値は、カーボン抵抗膜Ｃおよびセラミック基板Ｓと、電極Ｅとの正反射光の強さの相違に基づいて設定されており、カーボン抵抗膜Ｃやセラミック基板Ｓにおける受光量よりも大きく、且つ電極Ｅにおける受光量よりも小さい値となっている。
制御部２７には、第１の実施形態と同様にして、受光量の閾値が予め記憶されている。この制御部２７は、コンパレータ２５からの出力信号に応じて、この閾値と受光素子１９において検出された拡散反射光の受光量とを比較し、チップ抵抗Ｒの表裏を判別するものである。
これらコンパレータ２５および制御部２７によりチップ抵抗Ｒの表裏を判別する判別手段２８が構成されている。
【００２６】
以上のように構成された表裏判別装置１を使用して、チップ抵抗Ｒの表裏を判別する作用について説明する。
Ａ方向に沿って移動するチップ抵抗Ｒが照射光Ｌ１の照射位置を通過した際には、図６，７に示すように、受光素子３１において検出された反射光Ｌ２の受光量に関する時間履歴のグラフが得られる。これら２つのグラフからは、電極Ｅが通過する際の受光量が、カーボン抵抗膜Ｃやセラミック基板Ｓが通過するときの受光量よりも大きくなることが分かる。これは、電極Ｅにおける正反射光がカーボン抵抗膜Ｃやセラミック基板Ｓの正反射光よりも大きいためである。
そして、これら２つのグラフに示す受光量をコンパレータ２５に入力した際には、コンパレータ２５に記憶された閾値を境界として、図８に示すように、「Ｈｉ」、「Ｌｏ」の２つの信号からなる時間履歴のグラフが得られる。このグラフには、照射光Ｌ１の照射位置を電極Ｅが通過するときのみに出力信号が「Ｈｉ」となるため、チップ抵抗Ｒの電極Ｅの通過を容易に検知することができる。なお、一方の電極Ｅが通過してから他方の電極Ｅが通過するまでの時間をこのコンパレータ２５の出力信号から求めることにより、チップ抵抗Ｒの移動速度を測定することもできる。
また、チップ抵抗Ｒが照射光Ｌ１の照射位置を通過した際には、第１の実施形態と同様に、受光素子１９において検出した拡散反射光の受光量に関する時間履歴のグラフが得られる。
【００２７】
これらコンパレータ２５から出力される信号、および受光素子１９において検出した受光量は制御部４９に入力され、図９に示すように、これら出力信号および受光量に応じたチップ抵抗Ｒの表裏判別が制御部４９において行われる。
はじめに、コンパレータ２５からの出力信号が「Ｈｉ」となるまで、すなわち、チップ抵抗Ｒの一端部に位置する電極Ｅが照射光Ｌ１の照射位置に到達するまで待機する（ステップＳ１０１）。そして、チップ抵抗Ｒの電極Ｅが照射光Ｌ１の照射位置に到達すると、コンパレータ２５からの出力信号が「Ｈｉ」となるため、ステップＳ１０２に進む。
ステップＳ１０２においては、コンパレータ２５からの出力信号が「Ｌｏ」となるまで、すなわち、チップ抵抗Ｒの電極Ｅが照射光Ｌ１の照射位置から離れるまで待機する。そして、コンパレータ２５からの出力信号が「Ｈｉ」から「Ｌｏ」に変化すると、チップ抵抗Ｒの長手方向中央部が照射位置に到達するまで、さらに所定時間待機する（ステップＳ１０３）。なお、この所定時間は、チップ抵抗Ｒの移動速度および長辺方向の寸法とから算出することができる。また、チップ抵抗Ｒの移動速度が不明または変動的な場合であっても、コンパレータ２５からの出力信号に基づいて、チップ抵抗Ｒの通過時間から算出することもできる。
【００２８】
その後、受光素子１９における受光量と制御部２７に記憶された閾値とを比較する（ステップＳ１０４）。そして、受光素子１９における受光量が閾値以下である場合には、チップ抵抗Ｒが裏向きになっていることを判別し（ステップＳ１０５）、当該チップ抵抗Ｒの表裏判別が終了する。
また、受光素子１９における受光量が閾値よりも大きい場合に、チップ抵抗Ｒが裏向きになっていることを判別し（ステップＳ１０６）、パーツフィーダの反転装置（図示せず）にチップ抵抗Ｒを表向きに反転させるように指示を出す等して（ステップＳ１０７）、当該チップ抵抗Ｒの表裏判別が終了する。
【００２９】
この表裏判別装置２１によれば、前述の第１の実施形態と同様の効果を奏すると共に、正反射光を利用して照射光が電極Ｅを除くチップ抵抗Ｒの表面Ｒ１もしくは裏面Ｒ２に入射されていることを検知した後に、拡散反射光を利用してチップ抵抗Ｒの表裏を判別するため、誤った判別を確実に防止することができる。
【００３０】
なお、この第２の実施形態においては、コンパレータ２５において受光量のデータを二値化してチップ抵抗Ｒにおける照射光の入射位置を検出していたが、チップ抵抗Ｒの移動速度を算出する必要がない場合には、特にコンパレータ２５を使用しなくても良い。すなわち、例えば、電極Ｅからの反射光と、カーボン抵抗膜Ｃやセラミック基板Ｓからの反射光とを区別するための閾値を予め制御部２７に記憶させておき、この制御部２７においてチップ抵抗Ｒにおける照射位置を検知するとしても構わない。
また、制御部２７における各種処理は、ＣＰＵにより行われるとしても良いし、回路により行われるとしても構わない。
【００３１】
さらに、第１，第２の実施形態において、照射部３は、光源１１からの光を特定方向に偏光させる照射偏光子１５を備えるとしたが、少なくともチップ抵抗Ｒに向かう照射光Ｌ１が特定の偏光方向を有していれば良い。したがって、照射部３は、例えば、光源自体が偏光を持つレーザから構成されるとしても良いし、光源の光のうち、特定の偏光方向の光だけを伝送する光ファイバを備えるとしても良い。
【００３２】
次に、図１０から図１７に示す本発明の第３の実施形態に係る表裏判別装置について説明する。この実施形態においては、図２に示す表裏判別装置１と基本的構成が同一となっており、照射部および受光部の構成、およびチップ抵抗Ｒの表裏判別の方法が異なっている。したがって、ここでは主に、照射部および受光部の構成およびチップ抵抗Ｒの表裏判別の方法について説明し、図２の構成要素と同一の部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３３】
図１０に示すように、この実施形態に係る表裏判別装置４１は、チップ抵抗Ｒに照射光Ｌ１を入射する照射部４３と、チップ抵抗Ｒにおいて反射する反射光Ｌ２を受光する２つの受光部４５，４７と、これら受光部４５，４７において検出された受光量に基づいて、チップ抵抗Ｒの表裏を判別する制御部（判別手段）４９とを備えている。照射部４３は、第１の実施形態と同様の光源１１およびレンズ系１３とを備えている。
受光部４５は、反射光Ｌ２の正反射光を受光する位置に配された受光素子５１、レンズ系５３および第１の偏光子５５を備えており、第１の偏光子５５は、反射光Ｌ２を照射光Ｌ１の入射面に平行な方向に偏光するものである。このため、受光素子５１は、入射面に平行な偏光方向を有する反射光（以下、平行反射光と呼ぶ。）を受光することになる。
受光部４７は、反射光Ｌ２の正反射光を受光する位置に配された受光素子５７、レンズ系５９および第２の偏光子６１を備えており、第２の偏光子６１は、反射光Ｌ２を照射光Ｌ１の入射面に垂直な方向に偏光するものである。このため、受光素子５７は、入射面に垂直な偏光方向を有する反射光（以下、垂直反射光と呼ぶ。）を受光することになる。
なお、照射部４３は、チップ抵抗Ｒの表面Ｒ１もしくは裏面Ｒ２の垂線Ｖ１に対する照射光Ｌ１の入射角度をθとして、この入射角度θが所定範囲内に収まるように配置される。この配置の理由について以下に述べる。
【００３４】
図１１，１２は、照射光を反射する反射体の一例としてガラスを使用し、このガラス表面に対する照射光の入射角度θと、平行反射光の反射率および垂直反射光の反射率との関係を示すグラフである。
これら２つのグラフを比較すると、平行反射光と垂直反射光との反射率の大小関係は、ガラス等の反射体の表面に対する照射光の入射角度θによって変化し、所定範囲の入射角度θにおいては、平行反射光の反射率よりも垂直反射光の反射率が大きくなることが分かる。すなわち、所定範囲の入射角度θにおいては、受光素子５１における平行反射光の受光量（以下、平行反射光量と呼ぶ。）よりも、受光素子５７における垂直反射光の受光量（以下、垂直反射光量と呼ぶ。）が大きくなることが分かる。なお、このθの所定範囲は、反射体の屈折率や表面状態によって異なる。
【００３５】
この所定範囲の入射角度θで配置された照射部４３によって、搬送方向Ａに向けて移動するチップ抵抗Ｒの裏面Ｒ２に照射光Ｌ１を入射した場合には、受光素子５１，５７において、それぞれ図１３，１４に示す平行反射光量および垂直反射光量の時間履歴を示すグラフが得られる。なお、２つのグラフにおいて、ａ１，ｃ１は電極Ｅにおける平行反射光量を示し、ａ２，ｃ２は電極Ｅにおける平行反射光量を示している。また、ｂ１はセラミック基板Ｓにおける平行反射光量を示し、ｂ２はセラミック基板Ｓにおける垂直反射光量を示している。２つのグラフを比較すると、平行反射光量よりも垂直反射光量の方が大きくなることが分かる。
【００３６】
また、同様の入射角度θで搬送方向Ａに向けて移動するチップ抵抗Ｒの表面Ｒ１に照射光Ｌ１を入射した場合には、受光素子５１，５７において、それぞれ図１５，１６に示す平行反射光量および垂直反射光量の時間履歴を示すグラフが得られる。なお、２つのグラフにおいて、ｄ１，ｇ１は電極Ｅにおける平行反射光量を、ｄ２，ｇ２は電極Ｅにおける平行反射光量をそれぞれ示している。また、ｅ１，ｆ１はカーボン抵抗膜Ｃにおける平行反射光量を、ｅ２，ｆ２はカーボン抵抗膜Ｃにおける垂直反射光量をそれぞれ示している。これら２つのグラフを比較しても、平行反射光量よりも垂直反射光量の方が大きくなることが分かる。
【００３７】
また、これら４つのグラフを比較すると、電極Ｅにおける平行反射光量ａ１，ｃ１，ｄ１，ｇ１と垂直反射光量ａ２，ｃ２，ｄ２，ｇ２との差や、カーボン抵抗膜Ｃにおける平行反射光量ｅ１，ｆ１と垂直反射光量ｅ２，ｆ２との差は大きくなっているが、セラミック基板Ｓにおける平行反射光量ｂ１と垂直反射光量ｂ２との差は比較的小さいことが分かる。
そこで、セラミック基板Ｓにおける平行反射光量ｂ１と垂直反射光量ｂ２との差の割合が、その他の部分よりも小さいことを利用し、以下のようにしてチップ抵抗Ｒの表裏判別を行う。すなわち、受光素子５１，５７において検出された平行反射光量ａ１〜ｇ１および垂直反射光量ａ２〜ｇ２を用い、制御部４９において以下に示す［数１］により演算結果ａ３〜ｇ３を算出する。
【００３８】
［数１］
ａ３＝１／｛（ａ２−ａ１）／（ａ１）｝
【００３９】
この［数１］に示すように、平行反射光量ａ１と垂直反射光量ａ２との差の割合は、これら２種類の反射光量ａ１，ａ２の差を平行反射光量ａ１によって除した値により表されており、この演算結果ａ３は、この値の逆数となっている。なお、［数１］は電極Ｅにおける平行反射光量ａ１と垂直反射光量ａ２に関する演算結果ａ３のみを示しているが、実際には、平行反射光量ｂ１〜ｇ１および垂直反射光量ｂ２〜ｇ２についても同様の演算が行われる。
以上の演算を制御部４９において行った結果を、図１７のグラフに示す。このグラフからは、セラミック基板Ｓが照射光Ｌ１の照射位置にある場合の演算結果ｂ３のみが、他の演算結果ａ３，ｃ３〜ｇ３よりも大きくなることが分かる。
【００４０】
したがって、予めこの制御部４９には、セラミック基板Ｓに関する演算結果ｂ３と他の部分の演算結果ａ３，ｃ３〜ｇ３とを区別する閾値を記憶させておく。
これにより、２つの受光素子５１，５７において、平行反射光および垂直反射光をそれぞれ受光した際には、制御部４９において、これら平行反射光量および垂直反射光量に基づき、［数１］により演算結果を算出する。そして、制御部４９は、この演算結果と閾値とを比較し、演算結果が閾値よりも大きい場合にチップ抵抗Ｒが裏向きになっていると判別し、演算結果が閾値よりも小さい場合にチップ抵抗Ｒが表向きになっていると判別することになる。
【００４１】
上記のように、この表裏判別装置４１によれば、互いに直交する偏光方向を有する第１、第２の偏光子５５，６１を介して、２つの受光素子５１，５７において各々平行反射光および垂直反射光のみを受光するため、反射光のＳＮ比を良好に検出して、チップ抵抗Ｒの表裏の判別を正確に行うことができる。
また、第１の実施形態と同様に、容易に且つ安価に表裏判別装置４１を構成することができるという効果も奏する。
【００４２】
なお、この第３の実施形態においては、平行反射光量と垂直反射光量との差を平行反射光量により除した値を利用した演算結果に基づいて、チップ抵抗Ｒの表裏を判別するとしたが、これに限ることはなく、少なくとも平行反射光量と垂直反射光量との差の割合を利用した演算結果であればよい。したがって、演算結果は、例えば、平行反射光量と垂直反射光量との差を垂直反射光量により除した値を利用するとしても良い。また、演算結果は、例えば、平行反射光量と垂直反射光量との差を平行反射光量および垂直反射光量の和により除した値を利用するとしても良い。
また、演算結果は、平行反射光量と垂直反射光量との差の割合の逆数としたが、これに限ることはなく、平行反射光量と垂直反射光量との差の割合としてもよい。ただし、この場合には、演算結果が制御部４９に記憶させた閾値よりも大きいときに、制御部４９はチップ抵抗Ｒが表向きになっていると判別し、演算結果が制御部４９に記憶させた閾値よりも小さいときに、制御部４９はチップ抵抗Ｒが裏向きになっていると判別することになる。
【００４３】
次に、図１８から図２１に示す本発明の第４の実施形態に係る表裏判別装置について説明する。この実施形態においては、図２に示す表裏判別装置１と基本的構成が同一となっており、主に偏光子の配置について異なっている。したがって、ここでは、照射部および受光部の構成について説明し、図２の構成要素と同一の部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４４】
図１８に示すように、この実施形態に係る表裏判別装置７１は、チップ抵抗Ｒに照射光Ｌ１を入射する照射部７３と、チップ抵抗Ｒにおいて反射する反射光Ｌ２を受光する受光部７５と、第１の実施形態と同様の制御部７とを備えている。照射部７３は、第１の実施形態と同様の光源１１およびレンズ系１３を備えており、受光部７５も、第１の実施形態と同様のレンズ系１７と受光素子１９とを備えている。
また、これら照射部７３および受光部７５とチップ抵抗Ｒとの間には、通過する光を特定方向に偏光する板状の偏光子７７と、チップ抵抗Ｒ側から偏光子７７に密着する１／４波長板７９とが設けられている。これら偏光子７７および１／４波長板７９は、照射部７３からの照射光Ｌ１および受光部７５に入射する正反射光が通過する位置に配されている。
【００４５】
したがって、照射部７３から発せられた照射光Ｌ１は、偏光子７７を通過すると特定方向に偏光された、いわゆる直線偏光になる。この直線偏光は、図１９に示すように、互いに直交する２つの成分の波Ｗ１，Ｗ２を合成したものと見なすことができる。そして、この直線偏光が１／４波長板７９を通過した際には、図２０に示すように、２つの成分の波Ｗ１，Ｗ２の位相が互いに１／４波長だけずれる。１／４波長板７９を通過した直線偏光は、チップ抵抗Ｒの表面Ｒ１もしくは裏面Ｒ２において反射する。
そして、チップ抵抗Ｒからの正反射光が１／４波長板７９を通過する際には、図２１に示すように、２つの成分の波Ｗ１，Ｗ２の位相がさらに１／４波長だけずれるため、結果として、前述した直線偏光に対して９０°方向が異なる直線偏光を形成することになる。これは、正反射光が反射前の偏光方向を保存しているためである。したがって、この正反射光は、偏光子７７の偏光方向に対して垂直な方向に偏光しているため、偏光子７７を通過することができず、受光素子１９に到達しない。
【００４６】
これに対して、チップ抵抗Ｒからの拡散反射光は、反射前の偏光方向を保存せず、その偏光方向がランダムとなる。このため、拡散反射光が１／４波長板７９を通過し、２つの成分の波Ｗ１，Ｗ２の位相が互いに１／４波長だけずれても、偏光子７７と同じ偏光方向を有する拡散反射光は透過することになり、受光素子１９に到達する。以上のことから、受光素子１９は、チップ抵抗Ｒの表面Ｒ１もしくは裏面Ｒ２において反射した拡散反射光のみを受光することになる。
【００４７】
したがって、受光素子１９は、第１の実施形態と同様に、大部分が正反射光となる電極Ｅからの反射光を殆ど受光することがないため、大部分が拡散反射光となるカーボン抵抗膜Ｃもしくはセラミック基板Ｓからの反射光のみを受光することになる。
このため、チップ抵抗Ｒが照射光Ｌ１の照射位置を通過する際には、受光素子１９がチップ抵抗Ｒからの拡散反射光を受光し、この受光量が制御部７に記憶された閾値よりも大きい場合には、制御部７はチップ抵抗Ｒが裏向きになっていると判別する。また、この受光量が閾値よりも小さい場合には、制御部７はチップ抵抗Ｒが表向きになっていると判別する。
【００４８】
上記のように、この表裏判別装置７１によれば、照射部７３の直後および受光部７５の直前に設けられた偏光子７７および１／４波長板７９によって正反射光が受光素子１９に入射することを防止できるため、反射光のＳＮ比を良好に検出して、板状部品の表裏を正確に判別することができる。
また、照射部７３および受光部７５とチップ抵抗Ｒとの間には、１つの偏光子７７および１／４波長板７９を設ければよい構成となっているため、照射部７３と受光部７５とを相互に近接して配置することができる。したがって、例えば、照射光Ｌ１と反射光Ｌ２とを同一の光ファイバにより伝達するように構成する等して、表裏判別装置７１の小型化を図ることもできる。
【００４９】
なお、この第４の実施形態においては、偏光子７７と１／４波長板７９とを互いに密着させるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも偏光子７７とチップ抵抗Ｒとの間に１／４波長板７９が配され、且つこれら偏光子７７および１／４波長板７９が照射光Ｌ１および反射光Ｌ２の通過位置に配されていればよい。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１および請求項２に係る発明によれば、受光素子の直前に偏光子を設けることにより、正反射光が受光素子に入射することを防止できるため、反射光のＳＮ比を良好に検出して、板状部品の表裏を正確に判別することができる。
【００５１】
また、請求項２に係る発明によれば、正反射光を利用して照射光が板状部品の表面もしくは裏面に入射されていることを検知した後に、拡散反射光を利用して板状部品の表裏を判別するため、誤った判別を確実に防止することができる。
【００５２】
また、請求項３に係る発明によれば、互いに直交する偏光方向を有する偏光子を介して、２つの受光素子において各々平行反射光および垂直反射光のみを受光するため、反射光のＳＮ比を良好に検出して、板状部品の表裏の判別を正確に行うことができる。
【００５３】
また、請求項４に係る発明によれば、照射部の直後および受光素子の直前に設けられた偏光子および１／４波長板によって正反射光が受光素子に入射することを防止できるため、反射光のＳＮ比を良好に検出して、板状部品の表裏を正確に判別することができる。
また、照射部および受光素子と板状部品との間には、１つの偏光子および１／４波長板を設ければよい構成となっているため、照射部と受光素子とを相互に近接して配置することができる。したがって、例えば、照射光と反射光とを同一の光ファイバにより伝達するように構成する等して、表裏判別装置の小型化を図ることもできる。
【００５４】
また、請求項１〜４に係る発明によれば、従来のように、板状部品に対する照射光の入射角度および反射光の検出角度を厳密に設定する必要がないため、容易に且つ安価に表裏判別装置を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における表裏判別対象としてのチップ抵抗を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る表裏判別装置の構成を示す概略図である。
【図３】図２の表裏判別装置において、チップ抵抗の表面からの拡散反射光の受光量に関する時間履歴を示すグラフである。
【図４】図２の表裏判別装置において、チップ抵抗の裏面からの拡散反射光の受光量に関する時間履歴を示すグラフである。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る表裏判別装置の構成を示す概略図である。
【図６】図５の表裏判別装置において、チップ抵抗の表面からの反射光の受光量に関する時間履歴を示すグラフである。
【図７】図５の表裏判別装置において、チップ抵抗の裏面からの反射光の受光量に関する時間履歴を示すグラフである。
【図８】図５の表裏判別装置において、コンパレータから制御部に出力される信号の時間履歴を示すグラフである。
【図９】図５の表裏判別装置において、制御部におけるチップ抵抗の表裏判別フローを示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る表裏判別装置の構成を示す概略図である。
【図１１】ガラスの表面に対する照射光の入射角度と、ガラスからの垂直反射光の反射率との関係を示すグラフである。
【図１２】ガラスの表面に対する照射光の入射角度と、ガラスからの平行反射光の反射率との関係を示すグラフである。
【図１３】図１０の表裏判別装置において、チップ抵抗の裏面からの平行反射光の受光量に関する時間履歴を示すグラフである。
【図１４】図１０の表裏判別装置において、チップ抵抗の裏面からの垂直反射光の受光量に関する時間履歴を示すグラフである。
【図１５】図１０の表裏判別装置において、チップ抵抗の表面からの平行反射光の受光量に関する時間履歴を示すグラフである。
【図１６】図１０の表裏判別装置において、チップ抵抗の表面からの垂直反射光の受光量に関する時間履歴を示すグラフである。
【図１７】図１０の表裏判別装置において、平行反射光量と垂直反射光量との差を平行反射光量で除した値に基づく演算結果を示すグラフである。
【図１８】本発明の第４の実施形態に係る表裏判別装置の構成を示す概略図である。
【図１９】直線偏光が１／４波長板を通過する前において、直線偏光を構成する２つの成分の波の相互関係を示す説明図である。
【図２０】直線偏光が１／４波長板を一回通過した後において、２つの成分の波の相互関係を示す説明図である。
【図２１】直線偏光が１／４波長板を二回通過した後において、２つの成分の波の相互関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１，２１，４１，７１  表裏判別装置
３，４３，７３  照射部
７，４９  制御部（判別手段）
１９，３１，５１，５７  受光素子
２１  受光偏光子
２８  判別手段
５５  第１の偏光子
６１  第２の偏光子
７７  偏光子
Ｅ  電極（反射部）
Ｌ１  照射光
Ｌ２  反射光
Ｒ  チップ抵抗（板状部品）
Ｒ１  表面
Ｒ２  裏面
【図１】
2005009894.tif 000003
【図２】
2005009894.tif 000004
【図３】
2005009894.tif 000005
【図４】
2005009894.tif 000006
【図５】
2005009894.tif 000007
【図６】
2005009894.tif 000008
【図７】
2005009894.tif 000009
【図８】
2005009894.tif 000010
【図９】
2005009894.tif 000011
【図１０】
2005009894.tif 000012
【図１１】
2005009894.tif 000013
【図１２】
2005009894.tif 000014
【図１３】
2005009894.tif 000015
【図１４】
2005009894.tif 000016
【図１５】
2005009894.tif 000017
【図１６】
2005009894.tif 000018
【図１７】
2005009894.tif 000019
【図１８】
2005009894.tif 000020
【図１９】
2005009894.tif 000021
【図２０】
2005009894.tif 000022
【図２１】
2005009894.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成15年7月18日(2003.7.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法では、照射光の入射角や反射角を大きくしすぎるとセラミック部分の拡散反射光が小さくなり、また、入射角を小さくしすぎると電極の正反射光成分が大きくなるため、反射光のＳＮ比が悪化して表裏の判別が困難となり、誤った判別を生じる虞があった。
また、電極の反射光が検出されることを防止するために、透過型の遮断センサを別途設けて、この遮断センサにより板状部品が光の照射位置に到達したことを検知する。そして、この検知結果、搬送速度および搬送方向に関する板状部品の長さ寸法から、板状部品の中央部が光の照射位置に到達する時間を算出し、この時の反射光量を検出して表裏の判別を行うものもある。しかしながら、板状部品の長辺寸法が１ｍｍ以下と小さくなると、遮断センサの設置が困難になるという問題があった。
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、容易・安価に構成できると共に、正確に部品の表裏を判別できる表裏判別装置を提供することを目的としている。


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
この所定範囲の入射角度θで配置された照射部４３によって、搬送方向Ａに向けて移動するチップ抵抗Ｒの裏面Ｒ２に照射光Ｌ１を入射した場合には、受光素子５１，５７において、それぞれ図１３，１４に示す平行反射光量および垂直反射光量の時間履歴を示すグラフが得られる。なお、２つのグラフにおいて、ａ１，ｃ１は電極Ｅにおける平行反射光量を示し、ａ２，ｃ２は電極Ｅにおける垂直反射光量を示している。また、ｂ１はセラミック基板Ｓにおける平行反射光量を示し、ｂ２はセラミック基板Ｓにおける垂直反射光量を示している。２つのグラフを比較すると、平行反射光量よりも垂直反射光量の方が大きくなることが分かる。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
また、同様の入射角度θで搬送方向Ａに向けて移動するチップ抵抗Ｒの表面Ｒ１に照射光Ｌ１を入射した場合には、受光素子５１，５７において、それぞれ図１５，１６に示す平行反射光量および垂直反射光量の時間履歴を示すグラフが得られる。なお、２つのグラフにおいて、ｄ１，ｇ１は電極Ｅにおける平行反射光量を、ｄ２，ｇ２は電極Ｅにおける垂直反射光量をそれぞれ示している。また、ｅ１，ｆ１はカーボン抵抗膜Ｃにおける平行反射光量を、ｅ２，ｆ２はカーボン抵抗膜Ｃにおける垂直反射光量をそれぞれ示している。これら２つのグラフを比較しても、平行反射光量よりも垂直反射光量の方が大きくなることが分かる。