JPH0350417B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、IC素子等の電子部品の不良品の検
出及び除去装置、特に基体とその両側に連結され
た複数の脚片からなる電子部品を、傾斜した搬送
路上を走行させながら、その脚片の状態の良否を
検出し、不良品を除去するようにした装置に関す
る。

〈従来の技術〉 基体とその両側に連結された複数の脚片とから
なる電子部品を、予め回路板等の対応個所に設け
られた複数の細孔に挿入して、前記電子部品を回
路板上に固定するようにしているが、近年このよ
うな挿入作業を高速の自動挿入装置により行うよ
うにしている。この場合、回路板上の複数の細孔
の相互の位置関係は予め決められているため、電
子部品の脚片の一部が曲がるなどしていると、電
子部品を回路板上に挿入することができず、電子
部品の一部が欠損した最終製品が製造されたり、
作業を中断して不良な製品をラインから除去しな
ければならない等の不都合が生ずる。

そこで、電子部品を回路板上に固定する前に、
その脚片の連結状態をチエツクし、その脚片の曲
がりが大きく回路板上の細孔に挿入できないもの
をラインから除去する必要がある。

従来は、脚片の前後方向即ち整列方向への曲り
は、複数の脚片のそれぞれの面に光線を当てて、
その反射光を検出し、その画像と正常な電子部品
の脚片の位置関係を比較して、両者が一致するも
の及び誤差が僅かで電子部品を回路板上に固定す
るのに支障がないものを合格品とし、他を不良品
としてラインから除去するようにしていた。

また、電子部品の脚片の整列方向に対して直交
する向きへの曲りを検出するためには、脚片の整
列方向の一方の側に設けた投光器などの光源から
光線を照射し、他方の側に設けた撮像器などの検
出部にて脚片の影を捕えることによつて脚片の状
態を二次元画像として検出し、この画像と正常な
脚片の画像とを比較することにより脚片の異常を
検出することが考えられている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、上記したような方法では、脚片
の表面状態によつては、反射光の光量のばらつき
が大きく、脚片が正常な位置にあつても反射光を
検出できずに、本来合格品とすべきものまでライ
ンから除去してしまうおそれがある。しかも二次
元画像を検出するためには二次元のイメージセン
サが必要となり、装置が複雑化しコストアツプに
つながるという問題がある。

また、脚片の整列方向への曲りを検出する場合
には、光源或いは検出部が脚片の整列方向に整合
する位置を占め、電子部品を搬送する際の障害と
なり、光源或いは検出部を可動とした場合には、
多数の電子部品を検査する工程を高速化すること
が困難となる。

しかも、脚片の像を、脚片の整列方向から捕え
ようとするには、脚片列が奥行きを有するため、
焦点深度の大きい光学系、またはレーザ光線によ
る厳密な平行光線を必要とし、装置が複数かつ高
価となる不都合がある。

このような従来技術の欠点に鑑み、本発明の主
な目的は、脚片の表面状態に左右されることな
く、しかも比較的簡単に脚片のいずれかの方向へ
の曲りをも検出することができ、さらに高速で作
動可能であつて、不良品のみを確実に検出し、か
つこの不良品をラインから除去するようにした装
置を提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、基体の両
側に沿つて整列した複数の脚片を有する電子部品
の前記脚片の不良を検出するべく、前記電子部材
を重力にて搬送可能とした傾斜搬送路と、前記電
子部品を１個ずつ送り出すために前記搬送路の上
流側に設けられたエスケープメント手段と、前記
脚片の前後方向の曲りを検出する第１の検出段
と、前記脚片の左右方向の曲りを検出する第２の
検出段と、脚片第１及び第２の検出段の少なくと
もいずれかで異常が検出された電子部品を排除す
るための拝除手段とを具備する電子部品の脚片の
不良検出装置に於て、前記第１の検出段が、光線
を、前記基体の両側の脚片列の間から前記脚片に
向けて、前記基体の底面に対して略平行をなし、
かつ前記整列方向に対して略直交するように照射
する手段と、前記脚片の外側に透過して来る光線
によつて前記脚片の長さ方向について異なる２つ
以上の部分の一次元画像を検出する手段と、該一
次元画像から前記２つ以上の部分の整列方向につ
いての相対位置を比較して前記複数の脚片の隣接
するもの同士の整列方向についての間隔が許容範
囲内であるか否かを判別する手段とを有し、前記
第２の検出段が、光線を、前記基体の両側の脚片
列の間から前記基体の底面に対して略平行に、か
つ脚片の整列方向に対して斜めに入射させる投光
手段と、前記脚片の外側に透過して来る光線によ
つて前記脚片の長さ方向について異なる２つ以上
の部分の一次元画像を検出する手段と、該一次元
画像から前記２つ以上の部分の整列方向について
の相対位置を比較して前記複数の脚片の隣接する
もの同士の整列方向についての間隔が許容範囲内
であるか否かを判別する手段とを有することを特
徴とする電子部品の脚片の不良検出装置を提供す
ることにより達成される。

〈作用〉 このような構成によれば、脚片の整列方向に対
して直交する光軸と傾斜した光軸との２段階の検
出段にて脚片の立体的な曲りが検出し得るので、
光源或いは検出部を電子部品の搬送路と干渉しな
い位置に設けることができる。そして脚片の長さ
方向についての２つ以上の部分の結像位置の相対
的なずれの有無、あるいは隣接する脚片の像同士
の間隔のずれにより、脚片の変形の有無が判別し
得る。

〈実施例〉 以下、本発明の好適実施例を添付の図面につい
て詳しく説明する。

第１図は、正常な脚片を有するIC素子１から
なる電子部品を示しており、モールド成形してな
る基体２の両側面にそれぞれ複数の脚片３，４が
設けられている。基体２の前端には方向識別用の
ノツチ５が設けられている。基体２は金型の接合
面に対応する分離線６を有し、同部分に発生する
バリのために、IC素子１の前後端面７を基準と
して脚片の位置を決定することができない。本発
明に基づく装置は、想像線により示したような脚
片３，４の左右方向及び前後方向の曲りを検出す
ることができる。

第２図は、発明に基づく装置の第１実施例を示
す概略図である。

ケーシング１１は、前後方向についての断面が
五角形をなすもので、該ケーシング１１の上部側
面１２及び下部側面１３は、互いに平行をなし、
かつ傾斜している。各側面１２，１３には、基体
２と脚片３，４とからなるIC素子１が通過可能
なIC素子の導入孔１５及び取出孔１６が穿設さ
れている。導入孔１５及び取出孔１６の外側に
は、マガジン（図示せず）が取着され、IC素子
１を１列に複数個収容し得る筒状体１４の開口部
を、それぞれ前記導入孔１５及び取出孔１６に順
次整合し得るようになつている。導入孔１５と取
出孔１６との間には、搬送路部材１９が架設さ
れ、IC素子１が該搬送路部材１７上を自重によ
り走行し得るようになつている。

搬送路部材１７の上流端には、２つのエアシリ
ンダ１８，１９を前後に配設してなるエスケープ
メント装置が設けられ。これらエアシリンダ１
８，１９を交互に作動させ、IC素子１を順次搬
送路の下流側に送り出すようにしている。これら
両エアシリンダ１８，１９間には、ノツチセンサ
２０が設けられ、IC素子１のノツチ５を検出す
ることにより、その前後方向を識別し得るように
してある。このノツチセンサ２０は、超音波式或
いは光学式のものであつて良く、場合によつて
は、エアシリンダ１８により固定されたIC素子
１の脚片３，４間の電気抵抗を測定してIC素子
１の前後方向を識別するようにしても良い。

エスケープメント装置の下流側の搬送路部材１
７は、反転部分２１をなしており、その下側に設
けられたパルスモータ２２の回転軸２３が固着さ
れ、エアシリンダ２５により停止され、かつエア
シリンダ２４により反転部分２１上に固定された
IC素子１の前後を反転し得るようにしてある。
エアシリンダ２４によりIC素子が固定されると
エアシリンダ２５が引き上げられ、エアシリンダ
２４のピストンロツド２４ａがパルスモータ２２
の回転軸２３と整合しているため、IC素子１の
反転が円滑に行われる。

反転部分２１の下流側には、脚片の整合方向即
ち前後方向への曲りを検出する第１の脚片不良検
出段が設けられている。この脚片不良検出段は、
搬送路部材１７の左右に対称に配設された２つの
脚片不良検出装置からなり、それぞれ、基体２の
左右の脚片３，４の整列方向への曲りを同時に検
出し得るようにしている。その下流側上方には、
同部分にIC素子１を一時停止させるためのエア
シリンダ２６が設けられている。

第３図は、この脚片不良検出装置を詳細に示す
説明図である。

偏平四角形状の断面を有する基体２の左右両側
からは複数の脚片３，４が突出し、それぞれ基端
近傍にて下向きに折曲されている。IC素子１は、
搬送路１７上に跨ぐようにして載置され、左右両
側の脚片３，４の列の間に位置する搬送路１０の
下部の左右にそれぞれ三角形のプリズム２７，２
８が配設されている。

プリズム２７，２８の直下には光源２９が設置
され、光源２９からの光線は、プリズム２７，２
８により向きを変更され、それぞれ左右方向を向
く二つの光線群とされる。本実施例は左右対称形
をなしているため、以下、第３図に於ける右方向
に進む光線についてのみ説明する。

右方向に進む光線群は、その一部が脚片４に当
つて遮断され、残りが脚片４の右方へ直進し、反
射鏡３０により第３図に於ける下向きに進路を変
えられ、レンズ３１により、イメージセンサ３２
上に像を結ぶ。この像は、例えば第４ａ図に示す
通り、脚片４が存在する部分のみが暗いシルエツ
ト像となる。センサ３２の受感部３２ａは線状を
なすもので、例えば第３ａ図に於いて線（）に
より示す部分の一次元画像をとらえる。

センサ３２には、ボールスクリユーを内蔵する
パルスモータ３３が連結され、このパルスモータ
３３によりセンサ３２は第３図に想像線で示す通
り左右に移動し、同時に受感部３２ａも位置が変
わることになる。移動した受感部３２ａには、移
動前とは異なつた経路の光線が入射して像を結ぶ
こととなる。この像は、第３図に於ける脚片４の
下部に対応する一次元の像であり、例えば第４ａ
図に於て線（）により示す部分の像となる。

受感部３２ａ上の明暗像をある規定された周波
数のクロツクパルスに対応させて走査することに
より、第４ｂ図に示すように、とらえられた画像
に対応するパルス信号を得ることができる。第４
ｂ図の波形（）（）はそれぞれ前記線（）
（）に対応するもので、両部分のパルス信号が
一致し、それぞれのパルス周期ｐが一定であるこ
とから、検出対象となつたIC素子１の脚片４に
曲り、欠損等の不良が無かつたことを示してい
る。

第５ａ図に示された左端の脚片４ａは正常であ
るが、中央２本の脚片４ｂ，４ｃはそれぞれ曲つ
ており、第５ｂ図に示されたように、対応するパ
ルス波形に於ける対応部分のパルスタイミングの
不一致として検出される。第５ａ図の右端の脚片
４ｄは、基端部で曲り中間部から遊端部にかけて
真直である。従つて、第５ｂ図に示したように、
両部分のパルスタイミングが一致するが、隣接す
るパルス間の間隔p′が前記周期ｐと異なり、同じ
く脚片の曲りとして検出されることとなる。第６
図に示された脚片４は、すべて同一方向に曲つて
いる。従つて、パルス間の間隔ｐは一定である
が、部分（）（）のパルス波形の間に一定の
ずれｑが発生する。

このように、二度の走査により、得られた２つ
の部分のパルス波形を比較し、第４ａ図（）
（）に示す両部分の像によるパルスのタイミン
グの一致度と隣接するパルス間の間隔が許容範囲
内であれば、すべての脚片が正常であることがわ
かる。従つて、このIC素子は合格品であり、そ
のまま最終製品とすることができる。このとき、
脚片の不良の判定を二つのパルス波形の比較及び
パルス間隔の判別により行なうため、基体の位置
決めを行う必要がなく、IC素子の前端面にバリ
があつても何ら支障が生じない。

第１の脚片不良検出段の下流側には、第２の脚
片不良検出段が配設されている。これは、脚片
３，４の左右方向への曲りを検出するためのもの
で、搬送路部材１７の左右に前後して配設された
２つの脚片不良検出装置からなり、それぞれ、基
体左右の脚片の左右方向への曲りを前後して検出
し得るようになつている。その下流側上方には、
同部分にIC素子を一時停止させるためのエアシ
リンダ４が設けられている。

第７図は、この脚片不良検出装置を詳細に示す
説明図である。

偏平四角形状の断面を有する基体２の左右両端
からは複数の脚片３，４が突出し、それぞれ基端
近傍にて下向きに折曲されている。IC素子１は、
搬送路１７上に跨ぐようにして載置され、左右両
端の脚片３，４の列の間に位置する搬送路１７の
下部に搬送面に対して約45゜の角度をなすように
反射鏡３５が配設されている。

反射鏡３５の斜め下方には別の反射鏡３６が設
置され、光源３７からの光線は、反射鏡３６，３
５により向きを変更され、第７図に於ける右方向
を向く一つの光線群とされる。

この光線群は、その一部が脚片４の部分（）
に当つて遮蔽され、残りが脚片４の右方へ直進
し、反射鏡３８により第７図に於ける下向きに進
路を変えられ、レンズ３９により、イメージセン
サ４０上に像を結ぶ。この像は、脚片４が存在す
る部分のみが暗いシルエツト像となる。センサ４
０の受感部４０ａは線状をなすもので、脚片４が
或る水平面と交差する部分（）の一次元画像を
とらえる。

センサ４０には、ボールスクリユーを内蔵する
パルスモータ４１が連結され、このパルスモータ
１７によりセンサ４０は第７図に想像線で示す通
り左右に移動し、同時に受感部４０ａも位置が変
わることになる。移動した受感部４０ａには、移
動前とは異なつた経路の光線が入射して像を結ぶ
こととなる。この像は、第２図に於ける脚片４の
異なる水平線と交差する部分（）の一次元像で
ある。

第８図及び第９図は、第７図の実施例の側面図
及び平面図である。第一の反射鏡３６は搬送面に
対して約58度をなしており、これに反射した光
は、第二の反射鏡３５に反射して水平方向を向く
ようにされている。従つて、IC素子１の脚片列
の外側位置における整列方向前側かつ斜め下方に
設けられた光源３７から発せられた光は、第一、
第二反射鏡３６，３５にてその方向が変えられ、
最終的には、水平かつ斜め後方へ向く光線群をも
つて脚片列を横切ることとなる。

このように、本発明によれば、脚片列を斜め方
向に透過して来る光線を捕えるため、受感部に結
ばれた像には脚片の遠近が像の大きさの違いとし
て現われる。即ち、第１０図に示したように、各
脚片は、レンズの中心位置を表すＰ点と各脚片の
整列方向端縁とを結ぶ直線のなす角度に比例する
大きさの像として受感部４０ａに結像される。従
つて、脚片をＰ点から遠い順に４₁〜４₄とし、上
記した角度をa₁〜a₄とすれば、a₁＜a₂＜a₃＜a₄と
なる。各脚片間の間隔b₁〜b₃についても同様の関
係が成立する。

従つて、受感部４０ａ上の明暗像をある規定さ
れた周波数のクロツクパルスに対応させて走査す
ると、第１１図に示されたような２つの波形が得
られ、各脚片４₁〜４₄に対応するパルス幅A₁〜
A₄は、対応する角度a₁〜a₄に比例している。こ
こで、第二の反射鏡３５、IC素子１、レンズ３
９、受感部４０ａの相対位置が機械的に定まつて
いるので、Ｐ点から各脚片の位置までの遠近差の
影響は、各部の幾何学的関係に基づいて容易に補
正することができ、このようにすれば脚片の曲り
の判定精度を高めることができる。

第１１図に示された波形図は、正常な脚片から
得られたもので、上下方向に間隔をおいて設定さ
れた脚片４の２つの部分（）（）について得
られたパルスタイミングが一致しており、しかも
パルス間隔が所定の許容範囲内にある。

第１２図に於ては、脚片４₁が、内向きに曲り、
脚片４₃が外向きに曲つていることが、２つの位
置から得られたパルスのタイミングの不一致とし
て検出される。第１３図に示された波形に於いて
は、各脚片４₁〜４₄に対応するすべてのパルスの
タイミングが一致しているが、隣接するパルス間
の間隔が適切でないものがあり、脚片４₃が上下
方向には真直であつても、他の脚片よりも外側に
張り出していることが解る。

第２の脚片不良検出段の下流側には、不良な脚
片を有するIC素子を排除するための不良品除去
段が設けられており、その下流側上方には、同部
分にIC素子１を一時停止させるためのエアシリ
ンダ４２が設けられている。

同部分に於ける搬送路の一部が搬送路部材１７
とは別体の枢着部材４３からなつており、該枢着
部材の下流側端が枢軸４４により枢着され、該枢
着部材の中間部の下部にエアシリンダ４５の作動
端が連結されている。従つて、枢着部材４３は下
方のエアシリンダ４５により枢軸４４を中心に下
向きに回動可能とされている。

各脚片不良検出装置のセンサ３２，４０で得ら
れた検出結果は、コントローラ４６に集計され、
IC素子の前後が逆であれば、パルスモータ２２
を作動させてIC素子の向きを反転させ、センサ
３２，４０の検出結果に一つでも異常が認められ
たときは、エアシリンダ４５を作動させて、不良
な脚片を有するIC素子を枢着部材４３により装
置から排除する。

要するに、筒状体１４に収納されたIC素子１
は、自重により導入孔１５からケーシング１１内
の搬送路部材１７に導かれて搬送路部材１７上を
走行する。その間にエアシリンダ１８により搬送
路部材１７上の所要個所に一時停止して、ノツチ
センサ２０により前後を識別され、向きが逆であ
れば、反転部材２１により前後方向の向きを適正
化され、第１及び第２の脚片不良検出段により脚
片３，４の連結状態をチエツクされる。

第１及び第２の脚片不良検出段により脚片３，
４の前後左右方向のいずれかの曲りが検出された
ときは、コントローラ４６によりエアシリンダ４
５が作動して、曲つた脚片を有するIC素子１が
枢着部材４３上に来たときに、想像線で示す通り
枢着部材４３を下向きに回動させて、不良品な
IC素子をラインかる除去する。脚片３，４に異
常が検出されなかつたIC素子１は、枢着部材４
３上を通過する際にエアシリンダ４５が作動せ
ず、取出孔１６を通つて下部の筒状体１４に合格
品として収納される。

〈発明の効果〉 本発明は、脚片の変位を検知し得る変位検出器
を設けた搬送路部材上を、電子部品をその自重に
より走行させ、脚片に変位が検出されたときに、
該検出に基いて搬送路部材から変位が検出された
電子部品を除去するようにしてある。更に、脚片
の変位の検出に反射光を用いず、また、検出装置
の一部が検出対象の搬送路上に突出することがな
い。従つて、本発明に基づく装置によれば、脚片
の表面状態によることなく、自動的に電子部品の
脚片の状態の良否を検出して不良品をラインから
除去することができ、特に、電子部品は大量生産
される場合が多いため、それを高速にしかもかつ
精度良く検査し得ることは経済的な効果が極めて
大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は脚片の曲りを想像線により示す電子部
品の斜視図である。第２図は本発明に基づく装置
の実施例を示す概略説明図である。第３図は第１
の検出段を示す説明図である。第４図〜第６図の
ａはイメージセンサ上に結像されるシルエツト像
を示す平面図である。第４図〜第６図のｂは、そ
れぞれ対応する像に対応するイメージセンサの出
力波形を示す波形図である。第７図は第２の検出
段を示す説明図である。第８図及び第９図は、そ
れぞれ第７図に示した実施例の要部の側面図及び
平面図である。第１０図は脚片の遠近差による対
応脚片像の大小関係を示す説明図である。第１１
〜１３図はイメージセンサから得られる信号の波
形図である。 １…IC素子、２…基体、３，４…脚片、５…
ノツチ、６…分離線、７…端面、１１…ケーシン
グ、１２，１３…側面、１４…筒状体、１５…導
入孔、１６…取出孔、１７…搬送路部材、１８，
１９…エアシリンダ、２０…ノツチセンサ、２１
…反転部材、２２…パルスモータ、２３…回転
軸、２４〜２６…エアシリンダ、２７，２８…プ
リズム、２９…光源、３０…反射鏡、３１…レン
ズ、３２…センサ、３２ａ…受感部、３３…パル
スモータ、３４…エアシリンダ、３５，３６…反
射鏡、３７…光源、３８…反射鏡、３９…レン
ズ、４０…センサ、４０ａ…受感部、４１…パル
スモータ、４２…エアシリンダ、４３…枢着部
材、４４…枢軸、４５…エアシリンダ、４６…コ
ントローラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基体の両側に沿つて整列した複数の脚片を有
   する電子部品の前記脚片の不良を検出するべく、
   前記電子部材を重力にて搬送可能とした傾斜搬送
   路と、前記電子部品を１個ずつ送り出すために前
   記搬送路の上流側に設けられエスケープメント手
   段と、前記脚片の前後方向の曲りを検出する第１
   の検出段と、前記脚片の左右方向の曲りを検出す
   る第２の検出段と、前記第１及び第２の検出段の
   少なくともいずれかで異常が検出された電子部品
   を排除するための排除手段とを具備する電子部品
   の脚片の不良検出装置に於て、 前記第１の検出段が、光線を、前記基体の両側
   の脚片列の間から前記脚片に向けて、前記基体の
   底面に対して略平行をなし、かつ前記整列方向に
   対して略直交するように照射する手段と、前記脚
   片の外側に透過して来る光線によつて前記脚片の
   長さ方向について異なる２つ以上の部分の一次元
   画像を検出する手段と、該一次元画像から前記２
   つ以上の部分の整列方向についての相対位置を比
   較して前記複数の脚片の隣接するもの同士の整列
   方向についての間隔が許容範囲内であるか否かを
   判別する手段とを有し、 前記第２の検出段が、光線を、前記基体の両側
   の脚片列の間から前記基体の底面に対して略平行
   に、かつ脚片の整列方向に対して斜めに入射させ
   る投光手段と、前記脚片の外側に透過して来る光
   線によつて前記脚片の長さ方向について異なる２
   つ以上の部分の一次元画像を検出する手段と、該
   一次元画像から前記２つ以上の部分の整列方向に
   ついての相対位置を比較して前記複数の脚片の隣
   接するもの同士の整列方向についての間隔が許容
   範囲内であるか否かを判別する手段とを有するこ
   とを特徴とする電子部品の脚片の不良検出装置。