多面體檢查輸送器和多面體檢查設備的製作方法
2023-09-21 05:47:00
專利名稱：多面體檢查輸送器和多面體檢查設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及多面體檢查輸送器和多面體檢查設備，特別是那些適宜用來檢查如電子構件晶片那樣對象的光整表面準確度的設備。
背景技術：
傳統上在要檢查電子構件如晶片的光整表面準確度時，往往由工人使用放大鏡或類似物對這些晶片的每一表面進行檢查。其時工人用手逐一拿起這些晶片，然後用視覺來檢查，因此在許多情況下，一些缺陷如微擦痕和變形被忽略。結果這成為將缺陷帶到產品中的一個因素。另外，工人會倦於檢查以致出錯。再者，由於檢查準確度取決於工人的技能，檢查結果會很不均衡。
有鑑於此，本發明人曾提出一種多面體檢查輸送器(日本專利申請2001-127248)，該輸送器適宜用來在檢查對象按預定方向移動的過程中自動檢查對象的光整表面的準確度。該輸送器包括一個形成通道的零件，其上設有一槽能使檢查對象在其內移動，辦法是將一預定的振動施加在檢查對象上而這狀態是檢查對象能夠接受的。通道形成件上的槽包括一個旋轉輸送部，其內沿著檢查對象移動的方向，向右和向左傾斜的角度可以改變。採用這種旋轉輸送部就可能使多面體的檢查對象在移動時沿著螺旋軌道旋轉，並能用檢查攝像機攝下光整表面的圖像而得到一定程度的檢查準確度。
但在上述提出的多面體檢查輸送器中，雖然檢查對象可從預定的供應設施一個挨一個地供應，但在沿著移動方向走動一個預定距離時，要可靠地保持檢查對象之間的間隔並不能令人滿意地得到保證。因此當兩個或多個檢查對象接續移動時會發生這樣的狀態，即後一檢查對象的前端面會追上位在移動方向前面的檢查對象而與其後端面接觸，這樣檢查攝像機就不能辯認第二個或後一個檢查對象的位置，造成檢查失誤，以致有缺陷的產品不能可靠地被排除。
發明內容
本發明是有鑑於上述問題而提出的。因此本發明的一個目的是提供一個多面體檢查輸送器和一個多面體檢查設備，它們能可靠地使檢查對象一個挨一個地移動並能保證檢查準確度的可靠性。
本發明另一個目的是提供一個多面體檢查輸送器和一個多面體檢查設備，它們能排除在移動時姿態不適當的多面體對象以免被誤判。
為了達到上述目的，按照本發明的多面體檢查輸送器包括一個通道形成件，其上設有一槽以便形成檢查對象用的通道，和一個可沿著槽移動地設置的傳送設施，該設施與檢查對象這樣接合使檢查對象的檢查表面暴露在槽的外側而在槽內被傳送。
通道形成件包括一個旋轉部用來在檢查對象被移動的過程中將檢查對象轉動一個預定的角度。
傳送設施按每一個預定的區間設有一個接合區與檢查對象一個挨一個地接合使檢查對象可被轉動。採用這種布置，與各該接合區接合併定位的檢查對象便可按照接合區之間的間隔而相互隔開一定的間隔。這樣多個檢查對象在接續輸送時追尾的可能性便被防止，因此能夠保證每一個檢查對象的檢查準確度。
在本發明中採用下列結構，傳送設施由皮帶構成，皮帶被安裝在一對皮帶輪上而在它們之間環繞，接合區用設有多個開口以便接納檢查對象的方法在皮帶的平面上形成。採用這種結構，檢查對象可流暢地沿著槽的內表面形狀旋轉。另外，檢查對象在沿著槽移動時，其檢查表面可不被覆蓋。而且，在使用攝像機檢查時由於所攝圖像背景對照明的漫反射，該槽可被省略，而由於檢查失職導致的無缺陷產品的排除可被防止。
最好該皮帶被這樣設置，使它延伸通過通道形成件的槽內，並且皮帶的表面處在大致垂直狀態。採用這種設計，當檢查對象為長方形或類似形時，檢查表面可對稱地暴露在皮帶的每一側，因此檢查能被有效地進行。
另外，本發明包括一個通道形成件，其上設有一槽用來形成檢查對象的通道，和一個可沿著槽移動而設置的傳送設施，該設施與檢查對象這樣接合，使檢查對象的檢查表面處在向槽的外側暴露的狀態，傳送設施的特徵為包括在通道形成件上遊側連結到傳送設施上的檢查對象的供應設施，該設施設有多個供應通道用來將檢查對象供應到傳送設施移動方向上的多個點上。上述設計能減少沒有檢查對象供應到傳送設施接合區上的情況，從而能儘可能小地減少檢查效率的降低。
另外，最好當檢查對象與傳送設施的接合不是在一個適當的接合姿態時能有一個設施來排除該檢查對象。採用這種安排，只有那些始終保持預定姿態的檢查對象才被送往通道形成件上。就這一點而言，也能減少檢查效率的降低。
再者，最好採用設有姿態保持設施的結構，以便當檢查對象到達預定檢查位置時將檢查表面保持在預定位置。採用這種結構，檢查表面動搖的可能性便可被防止。結果可得到高準確度的檢查。
本發明中的旋轉輸送部由一槽構成，該槽的橫截面形狀包括大致成字母V型、大致成字母U型、和形狀介乎兩者之間從一個型逐漸變成另一型的中間型。最好檢查對象為長方或立方實體，但並不排斥其他實體。
在本說明內使用的指示方向或位置的術語除非另外說明都假定以圖1作為標準。
圖1為一前視圖概略地示出按照本發明的一個實施例的多面體檢查設備的整個結構，圖2為一頂視平面圖概略地示出一個多面體檢查設備，圖3為一頂視平面圖概略地示出一個供應設施，圖4為一透視圖概略地示出供應設施的主要零件，圖5為一透視圖概略地示出供應設施，其中前塊已被拿掉，圖6為一透視圖概略地示出前塊的內側，圖7為一橫向剖視圖示出晶片按適當的姿態供應的狀態，圖8為一橫向剖視圖示出晶片按不適當的姿態供應的狀態，圖9為一橫向剖視圖示出晶片移動通過通道形成件的狀態，圖10為一透視圖概略地示出一個通道形成件的旋轉輸送部，圖11為一分解的透視圖示出一個旋轉輸送部，圖12為一視圖示出在旋轉輸送部內的晶片的旋轉運動。圖13為一橫向剖視圖示出被確定為有缺陷的晶片的回收設施的主要零件，而圖14為一視圖概略地示出被確定為設有缺陷的產品的晶片的回收設施的結構。
具體實施例方式
下面將說明本發明的一個實施例。
如圖1和2所示，多面體檢查設備10包括一個供應設施11布置在框架F的上部，一個傳送設施12設在供應設施11上，一個多面體檢查輸送器13用來移動檢查對象，一個在本實施例中大致成長方形的陶瓷晶片電容(今後被稱為晶片W)，與傳送設施12、第一到第四攝象機14、15、16、17結合工件用作沿著多面體檢查輸送器13設置的檢查設施，和一個回收設施18用來按照檢查結果(無缺陷的或有缺陷的產品)回收晶片。
供應設施11包括一個接納晶片W的料鬥20和一個連接到料鬥20上部開口端使晶片能夠滑下到供應通道形成塊21一側的射芯器22。料鬥20為一碗狀輸送器，其內側設有螺旋形通道20A，該通道被這樣形成使當它向上延伸時同時也向外延伸，從而當振動器(未示出)對料鬥20內的許多晶片施加振動時，這些晶片能從上側接續地被射出。
如圖3到8所示，供應通道形成塊21由多個零件構成，即一個直接定位在射芯器22之下並由振動器給予振動的後側塊24，一個定位在後側塊24的對側即近側的前塊25，和一個設在塊24和25之間的中間塊26。後側塊24的位在外框27內側的上表面被製成斜坡表面28使上遊側在上部位置上。利用給予後側塊24的振動能使晶片W適宜地接續走上斜坡表面28。如圖5所示，中間塊26也被制有斜坡表面，其中上遊側只是在相對於下遊側略高的位置上，並在其縱長方向的三個點上分別沿著和緩的曲線軌道制有晶片W的供應槽(供應通道)31。這裡供應通道31的一端(後端)來到後側塊24的斜坡表面28側，而另一端(前端)來到前塊25側。中間塊26被這樣布置使晶片W以與在後側塊24上運動的相反方向運動，即依靠振動器(未示出)的振動從上遊側移到下遊側(參閱圖4)。當晶片W從斜坡表面28上掉落到供應槽31內時，晶片W便沿著該槽移向前塊25。在另一方面，當晶片W沒有能從供應通道31供應到傳送設施12時，它被安排可以重複這種循環，即從下遊側區域轉移到後側塊24，然後沿著後側塊24的斜坡表面28上行。另外，如圖7所示，在前塊25和中間塊26的上部之間制有一槽35，該槽被連接到支承表面33和34上，其上端成為V字形，並且該槽被布置得可以接納包括在傳送設施12內的皮帶B的大體上的下半部分，該皮帶B沿著圖7中的垂直於紙張的方向運行。
如圖1所示，皮帶B被卷繞在驅動帶輪36上，而該驅動帶輪與設在下遊端上部的電動機M的輸出軸聯接並在一個大致為水平的平面內轉動；還有一個從動帶輪37，定位在上遊端並在一個與驅動帶輪36大致相同的平面內轉動。因此皮帶B在移動時所採取的姿態為其表面是在一個近乎垂直的平面上。如圖4到6所示，在皮帶B的平面內製有多個大小相同的開口作為接合區，它們設在無端的皮帶上，相互間具有相同的間隔。每一開口沿著皮帶B移動方向的長度38被這樣確定使它略長於晶片W的縱向長度，並且兩個在縱長狀態的晶片W不允許在同一時間進入到一個開口38內。另外，開口38的垂直的寬度適宜製成這樣，使在圖7所示的狀態下，晶片W可以旋轉。因此當皮帶B移動通過槽35時晶片W能滑動通過三個供應通道31中的任何一個並進入到開口38內。其時晶片W的適當的姿態為晶片W的縱長邊應沿著開口38的左到右的方向(圖7中示出的姿態)，晶片W的上面兩個表面33和34被在槽35的上端制出的兩個支承表面33和34所支承，並且晶片W被送往下遊側。在另一方面，如圖8所示，當晶片W具有這樣的姿態，其縱長方向橫越開口38時，它被確定為不適當的姿態，這時設在前塊25上的排除設施39可用來排除這種晶片。
排除設施39包括一個噴管39A，該噴管通過空氣泵(未示出)可不斷地吹動空氣。當晶片W的大部分從開口38向上突出時，噴管39A適宜將空氣吹到晶片W的這部分上，經過安排，使用的空氣壓力能夠使晶片W從開口38掉落到中間塊26上。在中間塊26的左側制有一個突起26A，在該突起26A上直接在噴管39A之下制有一個切口26B以便使晶片W容易掉落。
多面體檢查輸送器13被連接到供應設施11的下遊側上。如圖1和2所示，多面體檢查輸送器13包括一個上遊側的通道形成件，一個連接到上遊側通道形成件40的下遊側的旋轉輸送部41，和一個連接到旋轉輸送部41的下遊側的下遊側通道形成件42。上遊側通道形成件40和下遊側通道形成件42被製成相同的形狀。因此，說明將只對上遊側通道形成件40作出。如圖9和10所示，上遊側通道形成件40由一對塊45和45組合構成。每一塊45包括一個基塊46和一個上升塊47，該上升塊47是從基塊46的端側向上升起，整個塊45的橫截面形狀如一L字母。在上升塊47的上端制有一個外斜表面47A和一個內斜表面47B。因此，將兩個塊45和45的上升塊47和47互相背對背地放在一起，上遊側通道形成件40便在上端側形成一個大致成V字形的槽48，從而沿著槽48便可形成晶片W的通道。其時，塊45和45被這樣設置使在上升塊47和47之間形成一個略大於皮帶B厚度尺寸的間距S，這樣皮帶B便可在間距S內移動。另外，在上遊側和下遊側通道形成件40內製有通往開口38下部區域的真空孔49，以資在相應於上升塊47內第一到第四攝像機14-17透鏡部分的區域內構成姿態保持設施。採用這種配置便可將檢查表面的位置保持在預定的狀態，辦法是通過真空孔49降低槽48內的壓力，將晶片W吸引在不阻攔它移動的水平上。
如圖10到12所示，旋轉輸送部41包括一個槽50，該槽能夠使晶片W在被送往與皮帶B開口38接合的過程中旋轉。旋轉輸送部41與上遊側通道形成件40和下遊側通道形成件42相同只是槽50的形狀與槽48的形狀不同。因此形成旋轉輸送部41的塊被給予與上遊側通道形成件40相同的標號，其說明從略。
形成旋轉輸送部41的槽50的兩個相互相對的斜坡表面50A和50A被製成與日本專利申請號2001-127248以前提出的基本相同的內表面形狀。因此，這裡不再詳述其橫截面形狀。粗略地說，槽50的橫截面形狀是這樣形成的，其大致成V字型和大致成U字型的內表面形狀是沿著晶片W的移動方向交替地連續著的，而在V字型和U字型之間轉移的中間部的內側表面是由和緩彎曲的形狀構成的，從而移動通過槽50的晶片W可直接而順暢地沿著螺旋形的軌道旋轉。在這實施例中，旋轉輸送部41以這樣的方式構成，即當晶片W移動通過時，斜坡表面50A和50A連續而逐漸地改變，從初始位置(以圖12中的0°位置為準)旋轉約180 °。但在允許晶片W旋轉的情況下，槽50的內表面的形狀並不限於圖示的結構。
第一到第四攝像機14、15、16和17分別通過支架(未示出)支承在上遊側和下遊側的通道形成件40和42上。如圖1和2所示，第一和第二攝像機位在上遊側通道形成件40上，其時每一個透鏡部都被這樣設置使它們交替面向晶片的各個檢查表面。例如可安排為第一攝像機14檢查晶片W的檢查表面S1(見圖12)，第二攝像機15檢查晶片W的檢查表面S2。同樣，第三和第四攝像機位在下遊側通道形成件42上，適宜用來完成對晶片W的檢查，其時晶片被旋轉約180°。可安排第三攝像機16的透鏡部的取向對準檢查表面S3而檢查晶片的檢查表面S3。還可以安排第四攝像機17使它檢查晶片的檢查表面S4。攝像機14-17的圖像受到圖像處理器的預定圖像處理程序的檢查以資確定產品是否有缺陷。
如圖1、13和14所示，回收設施18包括第一抽吸管50設在上遊側通道形成件40區域內緊接下遊側的第二攝像機15鄰近，第二抽吸管51設在下遊側通道形成件42區域內緊接下遊側的第四攝像機17鄰近，和第三回收單元53設在第二抽吸管51的下遊側。第一和第二抽吸管50和51的設置是為了回收有缺陷的產品，第三回收單元53的設置是為了回收沒有缺陷的產品。如圖13所示，在第一和第二抽吸管50、51先導端開口對側的塊45內製有一個與槽48連通的空氣供應口55。並且這樣安排使空氣供應口55能吹出空氣將晶片W吹向抽吸管50、51一側，被確定為有缺陷的晶片W就分別被抽吸管50、51回收到回收箱56、57內。其時被這樣安排，使第一和第二抽吸管50和51總是維持在抽吸狀態，而空氣供應口55隻有當產品被確定為有缺陷時才吹出空氣。因此在空氣供應口55並不對晶片W吹出空氣時，晶片W並不被第一和第二抽吸管50、51的抽吸力吸走，而是維持在晶片W能在槽48內被移動的狀態。
如圖14所示，第三回收單元53一般位在皮帶B運行通過的線上，包括一個在皮帶B下面的位置上設有開口60A的圓筒件60。安排有空氣可從圓筒件60的上方吹入。作為無缺陷產品的晶片W定位在皮帶B的開口38內，在接受空氣的吹動力後，喪失下遊側通道形成件42的支承，掉落到圓筒件60內，並被回收到回收箱62內。圖14中的標號63為一計數器，無缺陷產品的數目可由計數器陸續計出。
下面說明按照本實施例的多面體檢查設備10的整個操作情況。
將預定的電源接上，使作為傳送設施12的皮帶B在圖2中按逆時針方向轉動。同時通過射芯器22將晶片W從供應設施11的料鬥20供應到後側塊24。在後側塊24上的晶片沿著斜坡表面28上行，然後掉落在接續的中間塊26的供應槽31內。其時皮帶B在供應槽31的前端運行，每一個移動通過供應槽31的晶片W都可能陸續地進入皮帶B的開口並與它接合。由於設有多條供應槽，在本實施例中為三條，所以晶片不能輸送到開口38內的情況罕有發生。
當在開口38內的晶片的姿態不適當致使晶片橫越開口38時，可從排除設施39的噴管39A將空氣吹到突出的面積上，晶片W就會從開口38內掉落。這樣，每一個移動通過排除設施39位置的晶片W就都被保持適當的姿態而移向與下遊側連接的多面體檢查輸送器13。
在多面體檢查輸送器13的上遊側通道形成件40的區域內，可以得到兩個檢查表面S1和S2都暴露在槽48上如圖12所示的狀態。其時第一和第二攝像機14和15可分別攝取這兩個表面的圖像，而圖像處理器則進行預先規定的檢查。這裡，當確定檢查表面S1和S2中任何一個有缺陷時，便可從空氣供應口55將空氣吹到槽48內，這樣晶片W便可從槽48內被吹出，而被總是在抽吸狀態的抽吸管50抽吸，並被回收到回收箱56內。
在上遊側通道形成件40被確定為無缺陷的晶片W在移動通過旋轉輸送部41時(參閱圖12)被轉動約180°。這樣檢查表面S3和S4就被暴露在外，而晶片W移動到下遊側通道形成件42的槽48內。這時，第三和第四攝像機15和16實行與在上遊側通道形成件40的區域內所作過的同樣的檢查。被確定為有缺陷的晶片W同樣通過抽吸管51被回收到回收箱57內。而未被抽吸管51抽吸的晶片W即無缺陷的晶片W在被計數器63接續計數後被回收到第三回收單元53內。
按照上述實施例，由於在結構上採用皮帶使晶片一個挨一個地移動，因此多個接續移動的晶片互相接觸的情況完全可以防止。結果每一晶片W的表面準確度都可有效而高度精確地檢查出來。
在上述實施例中，制有用來與晶片W接合以便使它們移動的開口。但在皮帶B的上部也分別制出多個具有內凹形狀的缺口。傳送設施12隻要能使晶片W一個挨一個按預定間隔移動即可，並不限於皮帶B。而且供應設施11內的供應槽31並不限於三條走道。走道的數目可多於或少於三條。
如上所述，按照權利要求1所說明的多面體檢查輸送器，由於在傳送設施的各個接合區之間設有預定的間隔而檢查對象被接納並接合在各個接合區內，與傳統的結構相比，其中檢查對象是用振動方法送去檢查，因此多個檢查對象接續送檢時互相接觸的可能性能可靠地被防止。採用這種配置，可以確保每一檢查對象的檢查準確度的可靠性。
而且，按照權利要求2所說明的多面體檢查輸送器，檢查對象能順暢地沿著槽的內部形狀旋轉。並且，檢查對象能沿著槽移動而將檢查表面暴露。
另外，按照權利要求3所說明的多面體檢查輸送器，當檢查對象為長方形或類似形時，由於檢查表面能相對於皮帶而對稱地被暴露，檢查能有效地進行。
另外，按照權利要求4所說明的多面體檢查設備，由於能儘可能地減少沒有檢查對象供應到傳送設施的接合區的情況，因此能夠防止檢查效率的降低。
另外，按照權利要求5所說明的多面體檢查設備，由於總是只將保持預定姿態的檢查對象送往通道形成件，因此也能防止檢查效率的降低。
另外，按照權利要求6所說明的多面體檢查設備，能將檢查對象的檢查表面的位置保持在固定的姿態而進行高準確度的檢查。
權利要求
1.一種多面體檢查輸送器，包括一個設有槽以便形成檢查對象用通道的通道形成件，和一個傳送設施，該設施可移動地沿著所說槽設置，並與檢查對象這樣接合使所說檢查對象的檢查表面暴露在所說槽的外側，其中所說通道形成件包括一個旋轉輸送部，用來在檢查對象移動的過程中將檢查對象轉動一個預定的角度，及所說傳送設施按每一個預定的間隔設有接合區，可與檢查對象一個挨一個地這樣接合使所說檢查對象能夠進行所說的轉動。
2.根據權利要求1的多面體檢查輸送器，其特徵在於，所說傳送設施由一條環繞一對帶輪的皮帶構成，所說接合區是在皮帶的平面上制出的開口用來接納所說檢查對象。
3.根據權利要求2的多面體檢查輸送器，其特徵在於，所說皮帶這樣移動通過所說通道形成件的槽的內側，其時皮帶的表面近乎垂直。
4.一種多面體檢查輸送器，包括一個設有槽以便形成檢查對象用通道的通道形成件，和一個傳送設施，該設施可移動地沿著所說槽設置，並與檢查對象這樣接合使所說檢查對象的檢查表面暴露在所說槽的外側，其中多面體檢查輸送器包括檢查對象用的供應設施，該設施在所說通道形成件的上遊側連結到所說傳送設施上，供應設施設有多個供應通道用來在所說傳送設施的移動方向的多個點上供應檢查對象。
5.根據權利要求4的多面體檢查設備，其特徵在於，包括當檢查對象沒有按適當的接合姿態與所說傳送設施接合時用來排除檢查對象的設施。
6.根據權利要求4或5的多面體檢查設備，其特徵在於，包括當所說檢查對象到達預定的檢查位置時將所說檢查表面保持在該位置的姿態保持設施。
全文摘要
一個供應設施11，用來供應晶片W如晶片電容作為檢查對象，一個連結在供應設施11上的傳送設施12，和一個多面體用的檢查輸送器13。該輸送器13包括一個旋轉輸送部41，其上設有槽50，可用來在晶片W的移動過程中轉動晶片約180°。傳送設施12由一皮帶B構成，並被這樣布置使晶片W一個挨一個地被接納在皮帶B上形成的開口38內而後一個挨一個地移動。在多面體檢查輸送器13的區域內設有四個攝像機14－17用來攝取晶片W檢查表面的圖像以資檢測表面的準確度。
文檔編號B07C5/02GK1470846SQ0314931
公開日2004年1月28日 申請日期2003年6月26日 優先權日2002年6月27日
發明者木川一洋 申請人:琳得科株式會社