(57)【要約】【課題】  装置内にカメラを素早くセッティングすることができると共に、セッティングしたカメラの位置や向きを容易に変更することができる汎用性にも優れたカメラ検査装置を提供することを目的とする。【解決手段】  検査対象物４の搬送路１７と、検査対象物４を撮影するカメラ５と、該カメラ５を支持するカメラホルダー６と、を備え、該カメラホルダー６は、カメラを取り付けるカメラ取付アーム１５を有し、該カメラ取付アーム１５は、カメラ５を検査対象物４に向けた状態で搬送路１７の周りを３６０°回転することを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物（４）の搬送路（１７）と、検査対象物（４）を撮影するカメラ（５）と、該カメラ（５）を支持するカメラホルダー（６）と、を備え、該カメラホルダー（６）は、カメラを取り付けるカメラ取付アーム（１５）を有し、該カメラ取付アーム（１５）は、カメラ（５）を検査対象物（４）に向けた状態で搬送路（１７）の周りを３６０°回転することを特徴とするカメラ検査装置。
【請求項２】
前記カメラ取付アーム（１５）には、カメラ（５）の位置を微調整するためのカメラ調整手段（２７ａ，２７ｂ，２７ｃ）を備えていることを特徴とする請求項１記載のカメラ検査装置。
【請求項３】
前記搬送路（１７）には、搬送される検査対象物（４）を固定するためのクランプ機構（２８）を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載のカメラ検査装置。
【請求項４】
前記カメラホルダー（６）は、搬送路（１７）とカメラ取付アーム（１５）とを一体に有するユニット化したものであり、当該カメラホルダー（６）を検査対象物（４）の搬送方向に複数並べて設置してあることを特徴とする請求項１、２又は３記載のカメラ検査装置。
【請求項５】
複数のカメラホルダー（６）がベース（３３）上に固定して設置してあり、該ベース（３３）は、位置調整手段（３５）により検査対象物（４）の搬送方向に位置を調整できることを特徴とする請求項４記載のカメラ検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラにより検査対象物の外観を撮影し、撮影された画像をコンピューター処理することにより、検査対象物における傷等の欠陥の有無を検査するカメラ検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
製造設備においては、品質管理やプロセスコントロールのために製造工程内にカメラ検査装置を設けることが一般的である。このカメラ検査装置としては、装置内に固定して配置されたカメラで装置内に搬送される検査対象物の外観を撮影して検査を行うものが知られている。特に、量産品の製造ライン等においては、高速で且つ精度良く検査を行うことが要求されることから、検査対象物の外観を様々な方位から撮影できるように装置内にカメラが複数台設置されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上述したカメラ検査装置は、カメラを装置内に設置する場合、カメラ１台毎にカメラを固定するためのカメラ支持台が必要であり、特に、カメラの撮影方向が異なる場合は、それに合わせて専用のカメラ支持台を個々に設計・製造しなければならず、労力が掛かると共にコストも大きかった。また、装置内にはそうしたカメラ支持台が多数分散して設置されるため、装置内が繁雑となり手を入れることが困難であり、カメラの調整を容易に行うことができなかった。さらに、検査対象物が変更されれば、新たにカメラ支持台を製造して設置しなければならず、汎用性に乏しかった。
【０００４】
そこで本発明は前記事情に基づいてなされたものであり、装置内にカメラを素早くセッティングすることができると共に、セッティングしたカメラの位置や向きを容易に変更することができる汎用性にも優れたカメラ検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、検査対象物の搬送路と、検査対象物を撮影するカメラと、該カメラを支持するカメラホルダーと、を備え、該カメラホルダーは、カメラを取り付けるカメラ取付アームを有し、該カメラ取付アームは、カメラを検査対象物に向けた状態で搬送路の周りを３６０°回転することを特徴とする。
【０００６】
ここで、カメラホルダーの構成に関しては、支持されるカメラが検査対象物の周りを３６０°回転し、カメラによって検査対象物を全方位から撮影することが可能であればどのような構成であってもよく、また、カメラホルダーを複数個組み合わせることが可能であるようにユニット形状にすることが望ましい。
【０００７】
請求項２記載の発明は、カメラ取付アームには、カメラの位置を微調整するためのカメラ調整手段を備えていることを特徴とする。ここで、カメラ調整手段とは、カメラホルダーに支持されたカメラの位置を様々な方向に移動させることができる手段を全て含める概念であり、移動方向に関しては、三次元方向（上下・前後・左右）であることが望ましい。
【０００８】
請求項３記載の発明は、搬送路には、搬送される検査対象物を固定するクランプ機構を備えていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、カメラホルダーは、搬送路とカメラ取付アームを一体的に設けてユニット化したものであり、当該カメラホルダーを検査対象物の搬送方向に複数並べて設置してあることを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の発明は、複数のカメラホルダーがベース上に固定して設置してあり、該ベースは、位置調整手段により検査対象物の搬送方向に位置を調整できることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のうち、請求項１記載の発明によれば、カメラが検査対象物に対して３６０°回転自在であるため、検査対象物を全方位から検査することが可能であると共に、カメラホルダーを回転させるだけで、各方位にカメラを迅速にセッティングすることが可能となる。また、カメラの設置作業が簡便に行えることから、いかなる製造ラインにも応用することができる汎用性に優れたカメラ検査装置を提供することができる。
【００１２】
本発明のうち、請求項２記載の発明によれば、前記効果に加えて、カメラ調整手段によりカメラの位置をさらに微調整することができるため、検査に要求される最適な画像を得ることが可能となる。
【００１３】
本発明のうち、請求項３記載の発明によれば、検査対象物がクランプ機構により固定されることから、より一層検査に最適な画像を得ることができると共に、検査精度を高めることができる。
【００１４】
本発明のうち、請求項４記載の発明によれば、装置内に設置するカメラの台数を増やすことができるため、カメラ検査装置を高機能化させて、検査精度をより一層向上させることが可能となる。
【００１５】
本発明のうち、請求項５記載の発明によれば、位置調整手段によって複数のカメラホルダーを搬送方向に同時に移動させることができるため、カメラを１台１台動かす必要がなく、特に、検査対象物が検査位置から搬送方向に微妙にずれたりしてしまっても、そのずれに合わせて複数台のカメラを瞬時にセッティングし直すことが可能となる。
【実施例】
【００１６】
以下、本発明のカメラ検査装置の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１及び図２は、本実施例の概略を示す正面図及び側面図である。本実施例は、基板上に半導体等の電子部品がインサート成型されたフープ材を対象に検査を行うものであり、フープ材に成型された電子部品１つ１つ毎にフープ材を間欠的に送り込み、途中に設置される複数のカメラで様々な方位から電子部品を撮影し、その画像をコンピューター処理することで部品のショートショット、バリ、端子曲がり、気泡混入等の項目において欠陥の有無の検査を行うものである。カメラで撮影された電子部品の画像をコンピューター処理する方法としては、予めコンピューターに良品の画像を認識させておき、その画像とカメラより撮影された画像とを照合させて欠陥の有無を判別するものである。本実施例のカメラ検査装置は、ケーシング１と、台部２と、支持脚３と、フープ材４に成型された電子部品（図示省略）を撮影するカメラ５と、カメラ５を支持するカメラホルダー６と、カメラ５により撮影された画像を表示するモニター７と、画像処理を行う制御部８とから構成されている。カメラ検査装置の外部には、フープ材４を装置内に送り込む巻取装置１０と、フープ材４の曲がりを取るレベラー１１と、欠陥を有した電子部品をフープ材４から抜き取る抜取装置１２が配置されている。
【００１８】
カメラホルダー６はユニット状に構成されており、各カメラホルダー６は、図３に示すように、一対のフレーム１３，１３と、円板状の回転板１４と、板状のカメラ取付アーム１５と、照明取付板１６と、搬送路１７とから構成されている。一対のフレーム１３，１３は対向するように配置され、各フレーム１３の内側にはそれぞれ回転板１４が３６０°回転可能に接続されている。各回転板１４にはカメラ取付アーム１５と照明取付板１６がそれぞれ対向する位置にボルト１８によって固定されている。フレーム１３及び回転板１４にはカメラホルダー６内にフープ材４が搬送されるように窓穴１９が形成されており、回転板１４に関しては、窓穴１９を設けることにより形状がリング状となる。搬送路１７は一対のフレーム１３，１３に架け渡すように備えられるものであり、搬送路１７の両端を各フレーム１３の窓穴１９の下部にボルト２０によって固定するものである。
【００１９】
回転板１４は、図４（ａ）（ｂ）及び図５に示すように、固定板２１と、回転基板２２と、支持板２３とから構成されている。固定板２１は断面凹状をなしており、ボルト２４によってフレーム１３に固定されている。回転基板２２は断面凸状をなしており、固定板２１の凹部に回転基板２２の大径部２２ａが回転自在に嵌め込まれている。また、回転基板２２の小径部２２ｂには、カメラ取付アーム１５と照明取付板１６がボルト１８によって固定される。支持板２３は固定板２１の周縁部と回転基板２２の周縁部に跨るように、即ち、固定板２１と支持板２３の間に回転基板２２の大径部２２ａを挟み込む状態に配置され、ボルト２５によって固定板２１に固定されている。このように回転基板２２は、ボルト２５を緩めることにより、固定板２１と支持板２３との間に回転自在に支持されるものであり、逆に、ボルト２５を締めることにより、回転基板２２は固定板２１と支持板２３との間に固定されて回転が規制されるものである。その結果、図２及び図５に示すように回転基板２２に固定されるカメラ取付アーム１５を３６０°回転させると共に、任意の角度で固定することが可能となる。
【００２０】
カメラ取付アーム１５には、図５に示すように、カメラ取付部２６が備えられており、カメラ取付部２６にカメラ５が回転板１４の中心に向けて取り付けられている。また、カメラ取付部２６には、カメラ５を取り付けた際にカメラ５の位置を調整するためのカメラ調整手段が備えられている。カメラ調整手段は、カメラ取付アーム１５上においてカメラ５の位置を三次元方向に移動させることを可能にした調整ネジ２７ａ，２７ｂ、２７ｃであり、カメラ取付部２６の各方向に対応する位置にそれぞれ備えられている。カメラ５を各方向に移動させる場合は、各方向に対応する調整ネジ２７ａ，２７ｂ、２７ｃを回すことで容易に行うことができる。図５に則して説明すると、カメラ５を左右方向に移動させる場合は第１調整ネジ２７ａを使用し、同様に、カメラ５を上下方向に移動させる場合は第２調整ネジ２７ｂを、カメラ５を紙面の前後方向に移動させる場合は第３調整ネジ２７ｃを使用する。
ここで、カメラ調整手段の移動方向は３次元（上下、左右、前後）に限定するものではなく、１次元や２次元の方向のみであっても勿論よく、また、それ以外の方向を加えてもよい。カメラ取付アーム１５は、本実施例の板状に限定されるものではなく、シャフトであってもよい。カメラ取付アーム１５をシャフトにしてカメラ取付部２６に挿通し、カメラ取付部２６をシャフトの長手方向に簡易に移動できるようにしてもよい。
【００２１】
搬送路１７は、図６（ａ）（ｂ）に示すように、断面凸状をなしており、搬送路１７の上端面でフープ材４を案内するものである。搬送路１７にはクランプ機構２８が備えられており、クランプ機構２８はエアシリンダー２８ａと、固定板２８ｂと、クランプ爪２８ｃと、スライドシャフト２８ｄと、圧縮バネ２８ｅとから構成されている。エアシリンダー２８ａは搬送路１７の下部に備えられ、固定板２８ｂは搬送路１７の上方にスライドシャフト２８ｄと圧縮バネ２８ｅを介してボルト２９により固定されている。固定板２８ｂの下部にはフープ材４を固定するためのクランプ爪２８ｃがボルト３０により固定されている。搬送路１７と固定板２８ｂには、クランプ爪２８ｃが備えられた箇所に連通するように貫穴３１が形成されており、この貫穴３１の位置においてカメラ５によりフープ材４に成型された電子部品の撮影を行うものである。搬送路１７の貫穴３１が形成されていない箇所には、搬送路１７に沿ってフープ材４を確実に案内しながら搬送すると共に電子部品を保護するためのカバー３２が備えられている。このように構成されたクランプ機構２８を搬送路１７に備えることにより、搬送路１７に沿ってフープ材４を安定に搬送することができると共に、エアシリンダー２８ａにより上下移動する固定板２８ｂに固定されたクランプ爪２８ｃにより、貫穴３１が形成されている箇所、即ち電子部品をカメラ５で撮影する位置においてフープ材４を確実に固定させることができる。
【００２２】
上記のように本実施例のカメラ検査装置を構成することにより、カメラホルダー６内に送り込まれたフープ材４を搬送路１７で案内しながら搬送し、クランプ機構２８により固定した状態で、３６０°回転自在に備えられたカメラ５によって様々な方位からフープ材４に成型された電子部品を容易に撮影することができるため、検査精度を向上させることが可能となる。また、カメラ５の位置を３次元方向に微調整することができることから、電子部品をより正確な位置において撮影することが可能となり、その結果、検査に最適な画像を容易に得ることが可能となる。
【００２３】
本実施例のカメラ検査装置は、３体のカメラホルダー６を使用するもので、カメラホルダー６をフープ材４の搬送方向に並べた状態に設置してある。この３体のカメラホルダー６がベース３３上に固定して設置されており、ベース３３はフープ材４の搬送方向に配置したリニアガイド３４を介して台部２の上面に取り付けられている。ベース３３の端部には調整ネジ３５が備えられており、調整ネジ３５を回すことにより、ベース３３がリニアガイド３４に案内されながら図１の紙面上を左右方向に移動し、その結果、３体のカメラホルダー６を同時に移動させることが可能となる。
【００２４】
次に、本実施例のカメラ検査装置の動作につい説明する。カメラ検査装置は、３体のカメラホルダー６で計６台のカメラ５を使用し、フープ材４に成型された電子部品を様々な方位から順次撮影して検査を行うものである。フープ材４は巻取装置１０によって間欠的に巻き取られることでケーシング１内に搬送されるものであり、電子部品が１つずつケーシング１内に送り込まれる状態になっている。ケーシング１内に送り込まれたフープ材４は、搬送路１７に案内されながら各カメラホルダー６内に順に搬送される。カメラホルダー６内に搬送されたフープ材４が撮影位置に到達すると、クランプ機構２８のクランプ爪２８ｃにより確実に固定された状態となり、その状態でカメラ５により電子部品の一方位の画像を取得する。同様に、順次、フープ材４を各カメラホルダー６内の各撮影位置に搬送して電子部品の撮影を行うことで、最終的には電子部品が多方位から撮影されることとなる。このようにして撮影された電子部品の画像はモニター７上に映し出され、制御部８により画像処理されて、電子部品の欠陥等の有無が判別される。検査を終えてケーシング１の外部に送り出されたフープ材４は、レベラー１１によって曲がりが除去された後、巻取装置１０に巻き取られる。電子部品に欠陥等が確認された場合は、制御部８より抜取装置１２に信号が送られ、巻取装置１０に巻き取られる前に抜取装置１２によってフープ材４から欠陥電子部品が抜き取られる。
【００２５】
ここでレベラー１１は、フープ材４の搬送方向に沿って上下交互に配置された複数のローラー３６を有しており、ローラー３６間を通過することによりフープ材４の曲がりが除去されるものである。各ローラー３６の位置は、フープ材４の曲がり具合に応じて上下方向に適宜調整するが、この操作により、フープ材４が搬送方向に沿って前後に移動してしまうことから、カメラホルダー６内においてフープ材４に成型される電子部品が撮影位置からずれてしまい、検査に要求される画像を得ることができなくなってしまう。しかし、本実施例のカメラ検査装置は、前述したようにベース３３に取り付けられた調整ネジ３５を回すことにより、３体のカメラホルダー６全てを同時に移動させことが可能であるため非常に都合が良い。
【００２６】
尚、本発明のカメラ検査装置は、カメラホルダー６がユニット構造になっているため手軽に使用できると共に、段取り替えも非常に簡単に行うことができることから、本実施例であるフープ材の検査のみに応用されるものではなく、様々な製造ラインに応用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明によるカメラ検査装置の概略を示す正面図である。
【図２】本発明によるカメラ検査装置の概略を示す側面図である。
【図３】カメラホルダーを示す横断面図である。
【図４（ａ）（ｂ）】回転板の回転構造を示す一部を省略する横断面図である。
【図５】本発明の要部を示す一部を省略する側面図である。
【図６（ａ）（ｂ）】クランプ機構を示す正面図及びＡ−Ａ矢視断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
４  フープ材（検査対象物）
５  カメラ
６  カメラホルダー
１５  カメラ取付アーム
１７  搬送路
２７ａ  第１調整ネジ（カメラ調整手段）
２７ｂ  第２調整ネジ（カメラ調整手段）
２７ｃ  第３調整ネジ（カメラ調整手段）
２８  クランプ機構
３３  ベース
３５  調整ネジ（位置調整手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４（ａ）（ｂ）】
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【図５】
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【図６（ａ）（ｂ）】
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