(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状に連続するリードフレームがプレス加工を経てＵ字状に垂れ下がった状態から鉛直上方へ向けて搬送するための搬送手段と、
前記搬送手段により鉛直上方へ搬送されるリードフレームの画像を撮像カメラで入力し、入力画像の輝度を解析することで該リードフレームの異常を検出する検査手段を有するリードフレームの検査装置において、
前記リードフレームの検査面に向けて該リードフレームの搬送経路の下流側から上流側へ斜めにエアを吹き付けるエアーブロワを検査位置より搬送方向上流側に具備し、該エアーブロワはリードフレームの検査面に向けてエアを吹き出す複数のエアノズルが、頂点部分が搬送経路の上流側に位置するＶ字状に配列された第１エアノズル群を備え、第１エアノズル群の下流側にリードフレームの幅方向に沿って直線的に配列された第２エアノズル群を備えていることを特徴とするリードフレームの検査装置。
【請求項２】
前記第１エアノズル群を構成する各エアノズルの向きは頂点部分を中心にリードフレームの幅方向の両端側に向かうように振り分けられており、第２エアノズル群を構成する各エアノズルの向きはリードフレームの搬送方向に平行に設定され若しくは当該第２エアノズル群の中央部分を中心にリードフレームの幅方向の両端側に向かうように振り分けられていることを特徴とする請求項１記載のリードフレームの検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は打ち抜き加工後のリードフレームの表面に生ずる打痕や傷や変色等の異常を検出することが可能なリードフレームの検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、リードフレーム材をプレス装置で打ち抜いてリードフレームを形成した際に、プレス工程でリードフレームに生じることがある打痕やバリ等の異常は、画像処理を用いた検査装置を用い、リードフレームの検査面側の画像を撮像カメラで入力し、入力画像の輝度を解析することで自動検査を行っている。
ところが、プレス工程を終了した直後のリードフレームの表面にはプレス工程の際に加工油が付着していることがあり、検査装置では実際には異物ではない加工油を異物として検出し、リードフレームに異常が有ると判断してしまう場合がある。
このため、この誤検出を防止すべく、従来はプレス装置と検査装置との間に洗浄槽を用いた洗浄装置を配置し、プレス加工の終了後にリードフレームを洗浄液で洗浄して付着した加工油を除去し、その後に検査装置にかけてリードフレームの打痕やバリ等の異常を検出するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、プレス工程後にリードフレームの洗浄を行う洗浄装置を検査装置の一部として若しくはリードフレーム製造装置の一部として設置すると、検査装置、リードフレーム製造装置のいずれの場合にも装置システム全体が大規模化して設置場所確保が困難になる。また、洗浄液は管理が難しい。また、洗浄液の交換等にコストがかかるという課題がある。
【０００４】
従って、本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、洗浄液を用いてリードフレームを洗浄しなくても、リードフレームに生じることがある打痕やバリ等の異常を正確に検出することができるリードフレームの検査装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため次の構成を備える。
すなわち、帯状に連続するリードフレームがプレス加工を経てＵ字状に垂れ下がった状態から鉛直上方へ向けて搬送するための搬送手段と、前記搬送手段により鉛直上方へ搬送されるリードフレームの画像を撮像カメラで入力し、入力画像の輝度を解析することで該リードフレームの異常を検出する検査手段を有するリードフレームの検査装置において、前記リードフレームの検査面に向けて該リードフレームの搬送経路の下流側から上流側へ斜めにエアを吹き付けるエアーブロワを検査位置より搬送方向上流側に具備し、該エアーブロワはリードフレームの検査面に向けてエアを吹き出す複数のエアノズルが、頂点部分が搬送経路の上流側に位置するＶ字状に配列された第１エアノズル群を備え、第１エアノズル群の下流側にリードフレームの幅方向に沿って直線的に配列された第２エアノズル群を備えていることを特徴とする。
この構成により、洗浄液を用いてリードフレームを洗浄しなくても、プレス加工工程等においてリードフレームに付着した加工油等の異物をエアで吹き飛ばすことが可能となり、撮像カメラを用いてリードフレームに生じることがある打痕やバリ等の異常を正確に検出することができる。第１エアノズル群によりリードフレームに付着した加工油等の異物をリードフレームの中央部分から幅方向の両端部へかき分けるようにして効率よく吹き飛ばすことが可能となる。第２エアノズル群により、第１エアノズル群で吹き飛ばされなかった異物を吹き飛ばすことも可能となり、リードフレームに付着した異物の除去が一層確実に行える。
【０００９】
また、前記第１エアノズル群を構成する各エアノズルの向きは頂点部分を中心にリードフレームの幅方向の両端側に向かうように振り分けられており、第２エアノズル群を構成する各エアノズルの向きはリードフレームの搬送方向に平行に設定され若しくは当該第２エアノズル群の中央部分を中心にリードフレームの幅方向の両端側に向かうように振り分けられていることを特徴とする。
この構成によれば、リードフレームの中央部分を中心として距離の短い幅方向へ異物を吹き飛ばすため、加工油等の粘着性のある異物でも移動距離が短いためにリードフレームから吹き払い易い。また、吹き払った異物がリードフレームの上流側に付着することを抑制できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るリードフレームの検査装置の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
まず、図１を用いてリードフレームの検査装置を含むリードフレーム製造装置の全体構成について説明する。
１，２は帯状に連続するリードフレーム３を繰り出し，巻き取り用のリールである。本実施例では図面左側の繰り出し用リール１よりリードフレーム３を繰り出し、図面右側に配置された巻き取り用リール２に巻き取るように構成されている。なお、リードフレーム３はＸ方向に搬送される（以下同様）。
４はレベラーであり、繰り出し用リール１より繰り出されたリードフレーム３を一定の高さを保って搬送するものである。５は上型５ａ，下型５ｂを装備してプレスによりリードを形成するプレス装置である。
【００１１】
６はリードフレームの検査装置であり、プレス装置５に対してリードフレーム３の搬送経路の下流側に設けられ、プレス装置５により打ち抜かれたリードフレーム３の表面状態に打痕，傷，変色等の異常がないかどうかを検査するものである。上記検査装置６には、搬送手段の一部を構成する搬送ローラ６ａ、照明手段としてのリング状照明６ｂ、撮像カメラの一例としてのＣＣＤ（電荷結合素子）カメラ６ｃ、リング状照明６ｂやＣＣＤカメラ６ｃが位置決めされた状態で一体に搭載されたテーブル６ｄ、リードフレーム３の検査面３ａにエアを吹き付けるエアーブロワ１７等を装備している。撮像カメラは撮像管を用いたカメラでも良い。
７は層間紙であり、巻き取り用リール２に巻き取られるリードフレーム３間に介在させて巻き取らせ、リードフレーム相互間の摺擦より保護をしている。
【００１２】
次に、リードフレームの検査装置６の全体構成について図２を参照して説明する。
エアーブロワ１７は、ＣＣＤカメラ６ｃに対してリードフレーム３の搬送経路の上流側に設けられ、リードフレーム３の検査面３ａに向けて搬送経路の下流側から上流側へ斜めにエア１８を吹き付け、検査面３ａに付着した加工油やゴミ等の異物を除去するものである。エアーブロワ１７の作動／停止は、エアーブロワ１７に独立したスイッチを設けて行うようにしても良いし、後述する制御部で制御するようにしても良い。
【００１３】
検査手段の一部を構成するリング状照明６ｂは、エアーブロワ１７に対してリードフレーム３の搬送経路の下流側に設けられ、リードフレーム３の検査面３ａの所定領域に光照射する機能を有している。本実施の形態では、一例としてリング状照明６ｂは１段であるが、多段に設ける場合もある。リング状照明６ｂには、一例として光ファイバ（不図示）等を介して光源９から光が導かれている。なお、リードフレーム３の検査面３ａに均等に光が照射されるものであれば、照明はリング状照明に限定されない。
本実施の形態では、リードフレーム３の表面に生ずる打痕等を検出するため、リング状照明６ｂはリードフレーム３に対してＣＣＤカメラ６ｃと同じ側に配され、ＣＣＤカメラ６ｃにはリードフレーム３の散乱光（反射光）が取り込まれる構成となっているが、リードフレーム３のエッジ部分のバリ等を検査する場合にはリング状照明６ｂをリードフレーム３に対してＣＣＤカメラ６ｃと反対側に配し、透過光を用いたＣＣＤカメラ６ｃの画像処理が行われる場合もある。
検査手段の一部を構成するＣＣＤカメラ６ｃは、リング状照明６ｂを挟んでリードフレーム３と反対側に設けられ、リング状照明６ｂにより照明されたリードフレーム３の検査面３ａの所定領域の画像を入力する。
【００１４】
検査手段の一部を構成する制御部８は、図２に示すように制御プログラムにしたがって検査装置全体の動作を制御するＣＰＵ８ａ、外部より入力されたデータの一時保存を行ったり、ＣＰＵ８ａのワーキングエリアとして使用されるＲＡＭやＣＰＵ８ａの制御プログラムを記憶したＲＯＭ等を備えた記憶部８ｂ、データの入出力を行う入出力部（Ｉ／Ｏ部）８ｃ、光源９の照度を制御する照度コントローラ８ｄ、ＣＣＤカメラ６ｃにより撮影した画像にマスク処理を施す画像処理ボード８ｅ等を装備している。
ＣＰＵ８ａは、照度コントローラ８ｄにより光源９の照度を制御してリング状照明６ｂによりＣＣＤカメラ６ｃにより撮影されるリードフレーム３の所定の領域内をほぼ同一明度となるように光照射する。そして、ほぼ同一明度となる領域内の画像をＣＣＤカメラ６ｃにより撮影して画像処理ボード８ｅを介して輝度データとして取り込み、取り込んだ輝度データを解析し、得られた解析値と記憶部８ｂに記憶させた記憶値と比較する。
なお、比較の基準となる記憶値を記憶部８ｂに記憶させる場合には、検査面側に、打痕や傷、変色等の異常のない標準のリードフレームの画像をＣＣＤカメラ６ｃにより撮影して画像処理ボード８ｅを介して輝度データとして取り込むようにする（ティーチィング）。
【００１５】
搬送手段の一部を構成するコントローラ１０は、リードフレーム３を搬送する搬送ローラ６ａを駆動させる駆動モータ（図示せず）を作動／停止させるドライバー回路を有する。コントローラ１０は、Ｉ／Ｏ部８ｃを介してＣＰＵ８ａにより制御される。具体的には、ＣＰＵ８ａにはＩ／Ｏ部８ｃを介してリードフレーム３の搬送量を検出するためのフレーム搬送センサ１１からの検出信号が入力され、ＣＰＵ８ａはこの検出信号に基づいてＩ／Ｏ部８ｃを介してコントローラ１０を制御し、搬送ローラ６ａを作動させて搬送動作を行ったり、また搬送ローラ６ａを停止させて搬送動作を停止させる。また、エアーブロワ１７やプレス装置５を作動／停止させる制御信号も出力される。
【００１６】
次に図３を参照してリードフレームの検査装置６の具体的な装置構成について説明する。以下、プレス後のリードフレーム３の搬送経路にしたがって説明する。
リードフレーム３は図面左側より下方にＵ字状に垂れ下がって検査装置６に進入し、搬送手段の一部を構成するフレームガイド１２に沿って鉛直上方に向かって搬送される。リードフレーム３は搬送中はＡの位置にあり、搬送動作を停止すると慣性により若干移動してＢ或いはＣの位置に垂れ下がって停止する。
なお、本実施の形態ではエアーブロワ１７から搬送ローラ６ａにかけての搬送経路は上記のように鉛直方向に延びる構造となっているため、前述したＣＣＤカメラ６ｃに対してリードフレーム３の搬送経路の上流側とは、ＣＣＤカメラ６ｃの下方側にあたり、同じく下流側とはＣＣＤカメラ６ｃの上方側にあたる。
【００１７】
また、リードフレーム３がＵ字状に垂れ下がった後に鉛直上方に向けて搬送される位置には、エアーブロワ１７が設けられている。エアーブロワ１７からは上述したようにリードフレーム３の検査面３ａに向けて搬送経路の下流側から上流側へ斜めにエア１８が吹き出されている。
これにより、プレス加工時にリードフレーム３の検査面３ａに付着した加工油をリードフレーム３上から下方へ吹き飛ばすか若しくは少なくとも検査面３ａの背面側に移動させることができ、搬送経路の下流側に設けられたＣＣＤカメラ６ｃにおいて加工油やゴミ等の異物が付着しないリードフレーム３の検査面３ａの綺麗な画像が取り込めるようになる。また、エア１８が当たってリードフレーム３が揺れないように、エア１８が当たる箇所のリードフレーム３の検査面３ａの背面側には支持ローラ１９が設けられている。
また、エアーブロワ１７はリードフレーム３が上方に向けて搬送される位置に設置されているが、これはリードフレーム３の表面に付着した加工油が重力で下方に垂れることを利用し、よりエア１８で加工油を吹き飛ばしやすくするためである。
【００１８】
さらに鉛直上方に搬送されるリードフレーム３は、エアーブロワ１７の搬送経路の下流側に設けられたフレームガイド１２により幅方向の両端部分がスライド自在に保持されて幅方向及び厚さ方向の位置決めをなされる。一例として、フレームガイド１２のユニットのリードフレーム３の幅方向の両端には、断面コ字状のガイド溝（不図示）が開口部分が向き合うようにリードフレーム３の幅に合わせて配されており、ガイド溝間でリードフレーム３の両端を保持する構成となっている。
このフレームガイド１２の側方には、光軸がリードフレーム３の検査面３ａに対して直交するようにリードフレーム３を挟んでフレームガイド１２のユニットと反対側にＣＣＤカメラ６ｃがテーブル６ｄに取り付けて配されている。また、リードフレーム３とＣＣＤカメラ６ｃとの間にリング状照明６ｂが同じくテーブル６ｄに取り付けられて配されている。
これにより、リードフレーム３の検査面３ａに対して直角方向から検査面３ａの所定の領域に光が照射され、この検査面３ａの画像はＣＣＤカメラ６ｃにより取り込まれる。
【００１９】
さらにリードフレーム３の搬送経路の下流側には、搬送ローラ６ａが配され、図示しない駆動モータにより回転駆動されてリードフレーム３をその円弧面の一部に巻きつけて搬送する。搬送ローラ６ａの回転は、フレームガイド１２と搬送ローラ６ａとの間に配されたフレーム搬送センサ１１の検出信号に基づいてＣＰＵ８ａが制御し、リードフレーム３の搬送・停止が行われる。
リードフレーム３は搬送ローラ６ａに巻付けられて逆Ｕ字状に曲げられ、斜め下方へ搬送される。
そして搬送ローラ６ａの搬送経路の下流側には搬送手段の一部を構成する搬送ガイド１３が配され、リードフレーム３の搬送は引き続きこの搬送ガイド１３によりガイドされる。搬送ガイド１３の搬送路には、リードフレーム３の上下一方或いは双方に当接して従動回転する複数の補助ローラ１４が設けられている。上記搬送ガイド１３を経たリードフレーム３は装置外へ導かれ、巻き取り側に搬送される。
【００２０】
なお、装置下部には、制御部８や電源部等を配置した制御パネル１５が配置されている。また、装置上部には制御データコントロール用の制御用モニター１６ａ、ＣＣＤカメラ６ｃより取り込んだ画像をリアルタイムで表示するための表示用モニター１６ｂが装備されている。
【００２１】
続いて、本発明の特徴点であるエアーブロワ１７の詳細な構成について図４〜図７を用いて説明する。
エアーブロワ１７は、第１エアノズル群２０、第２エアノズル群２１および各エアノズル群２０、２１に圧縮したエアを送るコンプレッサ２２とから構成される。
第１エアノズル群２０は図５に示すように、リードフレーム３の検査面３ａに向けて複数のエアノズル２０ａがＶ字状に配列されると共に、Ｖ字の頂点部分が搬送経路の上流側に位置する構成となっている。
また、第２エアノズル群２１は図６に示すように、リードフレーム３の検査面３ａに向けて複数のエアノズル２１ａがリードフレーム３の幅方向に沿って直線的に配列された構成となっている。また、第２エアノズル群２１は第１エアノズル群２０に対して搬送経路の下流側に配置されている。なお、第２エアノズル群２１と第１エアノズル群２０の搬送経路に沿った配置を上下逆にすることも可能である。
【００２２】
また、本実施の形態では第１エアノズル群２０を構成する各エアノズル２０ａの向き（エア１８の吹き出し方向と同じ。以下同様）は、第１エアノズル群２０の頂点部分を中心にリードフレーム３の幅方向の両端側に向かうように振り分けられており、一方第２エアノズル群２１を構成する各エアノズル２１ａの向きは、リードフレーム３の搬送方向Ｘと平行になるように設定されているが、例えば第２エアノズル群２１を構成する各エアノズル２１ａの向きも、第１エアノズル群２０のエアノズル２０ａと同様に図７に示すごとく、第２エアノズル群２１の中央部分を中心にリードフレーム３の幅方向の両端側に向かうように振り分ける構成としても良い。
上記のように、第１エアノズル群２０や第２エアノズル群２１の各エアノズル２０ａ、２１ａの向きを、第１エアノズル群２０の場合にはその頂点部分、また第２エアノズル群２１の場合にはその中央部分を中心にリードフレーム３の幅方向の両端側に向かうように振り分けておくと、リードフレーム３の中央部分を中心として距離の短いリードフレーム３の幅方向へ異物を吹き飛ばすことができるため、加工油等の粘着性のある異物でも移動距離が短くリードフレーム３から吹き払い易い。また、吹き払った異物がリードフレーム３の上流側に付着することを抑制することもできる。
【００２３】
次に、上述した検査装置６の検査動作について説明する。
プレス装置５を経て連続的に加工され搬送されるリードフレーム３が検査装置６に進入すると、まずエアーブロワ１７によりリードフレーム３の検査面３ａ側の加工油等の異物が除去され、検査面３ａがクリーニングされる。
その後、クリーニングされたリードフレーム３の検査面３ａにリング状照明６ｂから光が略均一に照射され、この検査面３ａが照明される。続いて、ＣＣＤカメラ６ｃでは照明されたリードフレーム３の検査面３ａの所定領域の画像を入力する。
ＣＰＵ８ａでは、ＣＣＤカメラ６ｃと画像処理ボード８ｅを介して画像の取り込みを行い、取り込んだ画像を所定の解析手順に従い解析し、そのデータ（解析値）と記憶部８ｂに記憶されているティーチングデータ（記憶値）とを比較し、リードフレーム３の検査面の異常の有無を判断する。
【００２４】
本検査装置６では、ＣＣＤカメラ６ｃによるリードフレーム３の検査面３ａの画像入力の前に、エアーブロワ１７により予めプレス加工の際にリードフレーム３に付着する加工油やゴミ等の異物を除去してあるために、実際には異物ではない加工油を異物若しくは検査面３ａに生じた打痕や傷と誤って検出することを有効に防止できるため、リードフレーム３にある打痕や傷を高い精度で検出することが可能となる。
また、従来例のように洗浄液を用いてリードフレーム３を洗浄する方法と比べると、洗浄液の交換等の作業がなく管理が簡単であり、また管理に必要な人手や洗浄液代が省け、製造コストを低減できる。また、洗浄槽をプレス装置５と検査装置６との間に設ける必要がなくなるために、検査装置を含めたリードフレーム製造装置全体がコンパクトにすることが可能となる。
【００２５】
（第２の実施の形態）
上記実施の形態で説明したリードフレームの検査装置６は、リードフレーム３の片側の面を検査面３ａとし、この検査面３ａの画像をＣＣＤカメラ６ｃで取り込んで検査するものであるため、エアーブロワ１７は検査面３ａのみにエアを吹きつける構成としてあったが、リードフレーム３の両面を検査面３ａとし、両面の画像を、リードフレーム３の両側に配された２台のＣＣＤカメラ６ｃで取り込んで検査するリードフレームの検査装置の場合には、図８に示すようにエアーブロワ１７をリードフレーム３の両側に配置するようにする。
この構成においては、エアーブロワ１７の搬送経路の下流側と上流側の各々に、リードフレーム３を挟み付ける一対のローラ２３をそれぞれ設けてリードフレーム３をピンと張った状態とし、エアが吹きつけられたリードフレーム３の揺れを防止する。
【００２６】
なお、リードフレーム３の片側の面を検査面３ａとするリードフレームの検査装置６の場合でも、検査面３ａ側に付着した例えば加工油等の粘着性の高いものはリードフレーム３上から吹き飛ばされずに検査面３ａの背面側に移動する。そして、ＣＣＤカメラ６ｃで画像を取り込むまで背面側に隠れた状態を維持していれば、エアーブロワ１７は検査面３ａ側のみでよいが、検査面３ａのＣＣＤカメラ６ｃによる画像取り込みが終了する前に、背面側で垂れてリードフレーム３のプレス加工されたエッジ部分まで移動するような場合には、エアーブロワ１７を背面側にも設けるようにして、加工油をリードフレーム３から下方へ落とすようにすることも可能である。
【００２７】
以上、本発明の好適な実施例について種々述べてきたが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、エアノズル群の数、各エアノズル群のエアノズルの数や配列、エアノズルのエア吹き出し方向等は、リードフレームの幅や搬送速度に合わせて適宜変更しても良い等、発明の精神を逸脱しない範囲内でさらに多くの改変を施し得るのはもちろんのことである。
【００２８】
【発明の効果】
本発明に係るリードフレームの検査装置では、エアーブロワが設けられているため、洗浄液を用いてリードフレームを洗浄しなくても、プレス加工工程等においてリードフレームの検査面に付着した加工油等の異物をエアで吹き飛ばすことが可能となり、撮像カメラを用いてリードフレームに生じることがある打痕やバリ等の異常を正確に検出することができる。これによって、ユーザーに提供するリードフレームの信頼性，品質向上を実現することができる。
また、洗浄液を交換したりする手間や洗浄液代が省け、生産コストの低減が図れる。また、洗浄槽を使用しないために、リードフレーム製造装置全体をコンパクトにすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるリードフレームの検査装置を含むリードフレーム製造装置の全体構成を示す説明図である。
【図２】リードフレームの検査装置の構成を示すブロック説明図である。
【図３】リードフレームの検査装置の断面説明図である。
【図４】エアーブロワの構成を示す説明図である。
【図５】図４の第１エアノズル群のエアノズル配置を示すリードフレーム方向から見た説明図である。
【図６】図４の第２エアノズル群のエアノズル配置を示すリードフレーム方向から見た説明図である。
【図７】図４の第２エアノズル群の他のエアノズル配置を示すリードフレーム方向から見た説明図である。
【図８】エアーブロワの他の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
３  リードフレーム
３ａ  検査面
６  検査装置
６ａ  搬送ローラ
６ｂ  リング状照明
６ｃ  ＣＣＤカメラ
９  光源
１１  フレーム搬送センサ
１２  フレームガイド
１３  搬送ガイド
１４  補助ローラ
１５  制御パネル
１７  エアーブロワ
１９  支持ローラ
２０  第１エアノズル群
２１  第２エアノズル群
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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