专利名称：工件外部检测装置和外部检测方法
技术领域：
本发明涉及一种工件的外部检测装置和一种外部检测方法，利用一摄像单元进行摄像来执行工件的各表面的外部检测。
背景技术：
在现有技术中，利用具有CCD摄像机的图像处理单元在诸如电子设备中使用的电容或电感的芯片上执行外部检测。执行外部检测的这种类型的外部检测装置的一个实例被公开在日本专利申请平-开(JP-A)No.07-88442中。这种外部检测装置采取下列步骤执行工件的外部检测。矩形平行六面体形工件从一部件进料器被发送到一管状产品斜槽的顶端部分，并通过产品斜槽的内部。然后，通过设置于产品斜槽底端的一产品切削装置，使这些工件的姿态一致，且每一工件掉进一空间中。四个摄像机被定位为面对下落工件的路径，该等摄像机的表面与工件的路径垂直，并通过这些摄像机拾取工件的四个侧表面的图像。
然而，在上述现有的外部检测装置中，由于工件垂直下落，可进行平行于下落方向的四个表面的外部检测；因此存在一种缺陷，不可能执行垂直于下落方向的顶表面和底表面的外部检测。而且，为了执行摄像检测而对工件的传输和移动进行控制，这种控制被一压力针所限制，这些控制的定时被锁定和被释放，以及对将工件供应给斜槽的速度的控制是复杂的。
发明内容
本发明期望解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种工件的外部检测装置和一种外部检测方法，能够不仅在平行于工件下落方向的工件表面上，而且在所有的工件表面上简单地执行外部检测。
本发明的工件外部检测装置包括一传输器件，用于传输工件，一校正和释放器件，使自传输器件传输来的工件经过一向下倾斜的倾斜路径，和校正每一工件使每一工件具有一致的姿态，和释放每一工件入一空间中，以及一摄像器件，其由多个摄像单元构成，当被校正和释放器件释放的工件沿着一向下曲线在一空间中下落时，每个摄像单元拾取工件的一个表面的图像。
在具有上述结构的本发明的工件的外部检测装置中，校正和释放器件具有一向下倾斜的倾斜路径，从传输器件来的工件通过这个倾斜路径。当它们通过该倾斜路径时，每一工件的姿态被校正，使每一工件具有固定的姿态。然后，将所有具有一致姿态的工件向下倾斜地释放入一空间中，并使其沿着一向下曲线在该空间中下落。在这种情况下，当工件刚被校正和释放器件释放时，向下曲线的方向与倾斜路径的坡度一致；但是，此后向下曲线改变成一逐渐接近垂直方向的曲线。
因此，如果将摄像位置设置在工件的下落路径的曲线部分上，有可能将摄像单元设置在这样的摄像位置处，使这些摄像位置处的摄像单元分别从面对方向(front-on)面对工件的每一表面。结果，可能实现工件的任一表面的直接摄像。而且，由于当工件在空间中下落时，可同时拾取工件每一表面的图像，可增加检测的速度。在这种情况下，通过从传输器件连续地馈送工件，甚至可完成更有效率的检测。
工件外部检测装置具有一传输工件的传输器件，和一校正和释放器件，用于校正从传输器件来的工件使每一工件具有一致的定向，并将每一工件释放到一空间中，以及一由摄像单元构成的摄像器件，摄像单元被放置在不会阻挡被校正和释放器件释放的工件的下落路径的位置上，并拾取沿下落路径在空间中下落的工件的至少一个顶表面和底表面的图像。
在具有上述结构的根据本发明的工件的外部检测装置中，如果，例如，释放到空间中的工件的下落路径是一沿向下曲线的曲线路径，因此通过将摄像单元放置在摄像位置处，使得工件的底表面和顶表面(即，与曲线路径的线条垂直的表面)的面对(front-on)方向上，摄像位置处的下落路径不被阻挡，有可能拾取工件的顶表面和底表面的图像。
在这种情况下，由于下落工件的路径从一向下倾斜的方向逐渐改变成一垂直方向，有可能利用放置在上方的摄像装置从面对方向直接拾取工件的顶表面的图像，以及可能利用放置在下方的摄像装置从面对方向直接拾取工件的底表面的图像。也可能在摄像装置中加入一反射镜，从工件的顶表面和底表面的面对方向，利用摄像装置拾取被反射镜反射的图像。而且，如果释放到空间中的工件的下落路径是一垂直方向上的直路径，有可能在摄像装置中加入反射镜，利用摄像装置拾取经反射镜反射的工件的顶表面和底表面的图像，该摄像装置被放置在不会阻挡下落路径的位置处。在这种情况下，也可能将摄像装置放置在不会阻挡下落路径的位置处，并直接拾取工件的顶表面和底表面的图像。
工件外部检测装置包括一被形成为矩形平行六面体的、用于传输工件的传输器件，一校正和释放器件，使从传输器件传输来的工件通过一向下倾斜的倾斜路径，和校正每一工件使每一工件具有一致的定向，并将每一工件释放到一空间中，一由四个摄像单元构成的侧表面摄像装置，当工件被校正和释放器件释放并沿一向下曲线在一空间中下落时，该摄像单元分别拾取每一工件的、平行于向下曲线的四个表面的图像，以及一由一个或两个摄像单元构成的顶表面和底表面的摄像装置，该摄像装置被放置在不会阻挡工件的向下曲线的位置处，该工件被校正和释放装置释放并沿向下曲线在空间中下落，当工作沿向下曲线在空间中下落时，该摄像装置拾取工件的顶表面和底表面的至少其一的图像。
在具有上述结构的根据本发明的外部检测装置中，校正和释放器件利用一倾斜路径来校正从传输器件来的工件的定向，使每一工件具有一致的定向，并将工件向下倾斜地释放到空间中，使其沿一向下曲线下落。因此，当工件在空间中下落时，通过将四个摄像单元定位在摄像位置的周边，有可能从面对方向拾取平行于向下曲线的工件的四个侧表面的图像。而且，当摄像装置在摄像位置处时，通过将摄像单元放置在工件的顶表面和底表面的前上方向上，有可能拾取工件的顶表面和底表面的图像。此时，如果采用一种结构，其中提供了反射镜并通过这些反射镜拾取工件的顶表面和底表面的图像，有可能从宽范围的位置选取放置摄像单元的位置，以拾取工件的顶表面和底表面的图像，从而增加设计该装置的自由度。
工件外部检测装置包括一斜面，其具有一上端和一下端，一被设置在斜面上的校正器件，用于控制工件的定向，使工件具有一致的定向，一工件供应器，用于将工件供应至斜面的上端，以及至少一个摄像单元，用于拾取从斜面的较低端释放的工件的表面的图像。
在具有上述结构的根据本发明的外部检测装置中，斜面提供校正器件，用于校正从工件供应器来的工件的定向，使每一工件具有一致的姿态，并将工件向下倾斜地释放到空间中，使工件沿着一向下曲线下落。
在这种情况下，由于没有提供作为驱动振动产生装置的传输器件，有可能简化外部检测装置的构造。
工件外部检测方法具有一传输步骤，其中工件被传输，一校正和释放步骤，其中到达的工件被校正，使每一工件具有一致的定向，和其中工件被向下倾斜地释放到一空间中且沿着一向下曲线下落，以及一摄像步骤，其中当工件被释放到一空间中且沿着一向下曲线下落时，工件的每一表面被摄像。
在具有上述结构的根据本发明的工件的外部检测方法中，由于工件沿着一向下曲线下落，并且当工件在空间中下落时，工件的每一表面被摄像，有可能拾取工件全部表面的图像，同时，由于有可能拾取工件的全部表面的图像，可实现高效率的检测。
工件外部检测方法具有一传输步骤，其中工件被传输，一校正和释放步骤，其中到达的工件被校正，使每一工件具有一致的定向，和每一工件被释放到一空间中，以及一摄像步骤，其中从不会阻挡工件的下落路径的位置处拾取被释放到空间中且正在下落的每一工件的顶表面和底表面的至少其一的图像。
在具有上述结构的根据本发明的工件的外部检测方法中，当工件沿着一向下曲线下落时，位于摄像位置处的工件的顶表面和底表面的面对方向通向从下落路径移除(removed)的位置。因此，有可能将摄像器件放置在面对工件的顶表面和底表面的位置处，便于拾取工件的顶表面和底表面的图像。在这种情况下，也可能通过反射镜摄像。而且，当工件垂直下落时，可将反射镜放置在不会阻挡下落路径的位置处，便于利用摄像单元通过这些反射镜拾取工件的顶表面和底表面的图像，或者将摄像单元放置在不会阻挡下落路径的位置处，然后进行直接摄像。
工件外部检测方法具有一传输步骤，其中形成为矩形平行六面体的工件被传输，一校正和释放步骤，其中到达的工件被校正，使每一工件具有一致的定向，和其中将工件向下倾斜地释放到一空间中，使工件沿一向下曲线下落，一侧表面摄像步骤，其中当工件被释放到空间中且正在下落时，拾取平行于向下曲线的每一工件的每一四个表面的图像，以及一摄像步骤，当工件被释放到空间中且正在下落时，从不会阻挡工件下落路径的位置处拾取每一工件的顶表面和底表面的至少其一的图像。
在具有上述结构的根据本发明的外部检测方法中，由于有可能同时检测矩形平行六面体形工件的六个表面，可进行高效率的检测。另外，由于所有的表面可被检测，提高了检测的准确性。
图1是一正视图，显示根据本发明一实施例的外部检测装置；图2是一平面图，显示如图1所示的外部检测装置的进料器(feeder)、加料斗(hopper)和供应斜槽(supply chute)；图3是图1中区域a所示部分的放大图；图4是检测单元的平面图；图5是一透视图，显示当工件从一倾斜路径下落时的状态；图6是一实例性图，显示工件的下落路径和反射镜的位置。
具体实施例方式
现参考附图描述本发明的实施例。图1显示根据本发明的外部检测装置10。这个外部检测装置10的底部分由一方板型基底11构成，基底11的上表面具有导轨(rails)(未显示)。在基底11的上表面设置一工件供应单元20、一检测单元30、和一分选单元40，可沿导轨调整每一上述单元的位置(即，图1中的向左或向右)。
工件供应单元20的底部分由一移动底座(moving base)21构成，移动底座21与基底11的导轨啮合。在移动底座21上具有各种可调螺丝和固定螺丝(未显示)。沿导轨移动移动底座21，使移动底座21的位置被固定在基底11上的任意位置，然后旋紧固定螺丝。另外，通过调节可调螺丝，可在相对于基底11垂直的方向和向前-向后的方向(附图中最接近的部分是前方)调节移动底座21的位置。
一振动产生器件22被安装在移动底座21的顶表面，其内部放置一具有马达等的振动产生机构。另外，一进料器23被安装在振动产生器件22的顶表面，用于向检测单元30馈给工件50(见图5)。在进料器上方是暂时容纳工件50的一加料斗24。一供应斜槽25被设置在加料斗24的一端的底部，用于将进料斗内部的工件50供应给进料器23。
一释放孔被设置在加料斗24与供应斜槽25的连接部分，用于将工件50释放到供应斜槽25。而且，通过一支撑部分，加料斗24被设置在移动底座21的顶表面的后部分，加料斗24的位置高于进料器23的安装位置。进料器23、加料斗24和供应斜槽25的结构平面图如图2所示。
即，进料器23被水平放置，其包括一被设置在进料器23前部(即，图2中的较低部分)的宽平面工件接收部分23a和一被设置在进料器23后部的窄槽形工件传输部分23b。在工件传输部分23b的大致纵向中部形成一槽部23c，工件传输部分23b的剖面图结构是一V形槽结构。每一构成这个V形槽的两个侧表面被形成为与平面成45角，因此两个侧表面之间的夹角是90度。工件接收部分23a和工件传输部分23b被形成为分离的实体，工件传输部分23b的远端部分延伸出工件接收部分23a的远端部分，且伸向检测单元30。
经振动产生器件22的驱动，工件接收部分23a振动，使从加料斗24经供应斜槽25供应的工件50向工件传输部分23b移动。经振动产生器件22的驱动，工件传输部分23b振动，使从工件接收部分23a发送来的工件50在槽部23c的槽中排成一行，并使工件向工件传输部分23b的远端移动。一传感器26被设置在供应斜槽25的侧部，以探测进料器23内部的工件50。如果传感器26探测到进料器23内部的工件50的数量下降时，通过一振动器件(未显示)使进料器24振动，从而使工件50被释放到供应斜槽25。
而且，作为一传输器件，带式输送机、橡胶输送机、气流输送机等也可被用作进料器23。
而且，传输器件不局限于驱动振动产生装置的构造，替代地，可采用斜面的构造。即，具有一上端和一下端的斜面，一被设置在斜面上的校正器件，用于控制工件使其具有一致的姿态，以及一工件供应器，用于向斜面的上端供应工件，其可被设置在工作供应单元处。
将一执行检测的主体部分设置在下移动底座31的顶表面上，从而构成检测单元30。移动底座31与基底11上的导轨啮合且可被固定在基底11的导轨上的任意位置。移动底座31的上部向工件供应单元20的进料器23的远端部分弯曲，一平面底板32被安装在移动底座31的上端，因此底板32的顶表面向进料器23弯曲。如图3所示(图1中的标记a所指的区域的放大)，在底板32的中央安装一释放斜槽32a，用于释放已被检测单元30摄像的工件50，底板32b也具有一传输孔32b，用于拾取工件50的底表面的图像。
当底板32的底表面的侧部的一端被正确放置在移动底座31的顶端表面上时，底板32被固定下来。释放斜槽32a被安装在移动底座31的侧方向并位于孔32b的周边部分上，且构成表面部分的释放斜槽部分被形成为具有半圆形槽形剖面。面对释放斜槽32a的槽表面的孔部分32b被形成为一空间。
在底板32的顶表面上安装用于摄像的一连接部分33，其构成一通道，连接进料器23中的工件传输部分23b的槽与释放斜槽32a的槽，该连接部分具有用于拾取工件50各表面的图像的各组件等。摄像连接部分33由一短、柱形空间形成部分33a、一底表面部分33b、一外罩部分33c、以及一顶表面部分33d构成，底表面部分33b被安装在空间形成部分33a的底表面上，外罩部分33c被设置在空间形成部分33a和底表面部分33b的外周边，顶表面部分33d被安装在空间形成部分33a和外罩部分33c的顶表面上。
在由空间形成部分33a和外罩部分33c形成的侧部分处，围绕圆周等距离地设置四个传输孔33e(图3中只显示了两个)，传输孔33e从空间形成部分33a的内圆周表面通向外罩部分33c的外圆周表面。此外，在底表面部分33b的中央设置一孔33f，其直径小于底板32的孔32b的直径，也小于空间形成部分33a的孔的直径。释放斜槽32a的一顶端部分穿过孔33f且延伸至空间形成部分33a的中央附近。此外，在顶表面部分33d的中央设置一孔33g，其直径小于空间形成部分33a的开口的直径且大于底表面部分33b的孔33f的直径。在孔33g的边缘部分安装一倾斜块34。
倾斜块34的顶表面由一水平部分34a和一倾斜部分34b构成，倾斜部分34b从水平部分34b的远端向下倾斜。倾斜块34被安装在摄像连接部分33的顶表面部分33d上，水平部分34a的后端部分被设置在进料器23的工件传输部分23b的远端处。在水平部分34a中形成V形槽，其具有与形成在工件传输部分23b中的槽完全相同的剖面结构，这些V形槽被形成为与工件传输部分23b的槽对齐。倾斜块34的倾斜部分34b中的槽的底端部分延伸至摄像连接部分33中的空间的大致中央位置附近，且位于释放斜槽32a的上方。
倾斜块34的倾斜部分34b中的槽和释放斜槽32a中的槽被设置为相互平行，倾斜块34的倾斜部分34b中的槽和释放斜槽32a中的槽被设置为垂直于摄像连接部分33的顶表面和底板32。注意到倾斜块34被安装为使其后端部分的位置与工件传输部分23b的的远端部分极其靠近却不会实际接触，因此不会有振动从工件传输部分23b传输至倾斜块34。因此，倾斜块34使从进料器23传输来的、振动的、并排成一列的工件50停止振动，并将其传送至水平部分34a的远端。然后工件沿倾斜部分34b滑动。然后工件50被从倾斜块34b的底端释放到一空间中，并落在释放斜槽32a的槽部分上。而且，可使用一倾斜管代替倾斜块34。
如图4所示，围绕摄像连接部分33的周边等间距地设置四个照明器件35a、35b、35c等(图4中仅显示三个照明器件)。当工件从倾斜块34落下时，这四个照明器件可照射工件50的侧表面。在摄像连接部分33的空间形成部分33a的内周边表面上安装一传输传感器36，作为摄像触发器。当工件50从倾斜块34落下时，传输传感器可探测到工件50。当传输传感器36探测到工件50时，照明器件35a等执行其照明功能。
而且，在摄像连接部分33的周边设置四个CCD摄像机37a、37b、37c和37d。当工件50从倾斜块34落下时，四个CCD摄像机通过四个传输孔33e可拾取工件50的侧表面的图像。在摄像连接部分33的上方和下方也设置两个CCD摄像机37e和37f，可拾取工件50的顶表面和底表面的图像。
通过一托架38a，在摄像连接部分33的顶表面上设置一反射镜39a。采用从这个反射镜39a的反射，CCD摄像机37e可拾取工件50的顶表面的图像。此外，通过一托架38b，在底板32的底表面上设置一反射镜39b，采用从这个反射镜39b的反射，CCD摄像机37f可拾取工件50的底表面的图像。此时，由于照明器件35a等的照明，被CCD摄像机37a等拾取的图像清晰和明显。
分选单元40包括一构成其下部分的移动底座41和一构成其较上部分的旋转台42。移动底座41与基底11的导轨啮合，使移动底座41的位置可被调节。移动底座41的内部放置一具有电动马达等的驱动机构，使旋转台42旋转。旋转台42通过一旋转轴43与移动底座41的驱动机构连接。圆板形橡胶板42a构成旋转台42的顶表面。橡胶板42a的外周边部分面对释放斜槽32a的底端部分，旋转台42被水平安装在移动底座41上。
在旋转台42的上方，在外周侧部分以预定的间距安装两个喷气器件(未显示)。在旋转台42的一端部分的下方设置一无缺陷物品接收盒和一缺陷物品接收盒(未显示)，均用于接收工件50且面对喷气器件。在喷气器件附近安装传感器，用于探测各工件50。
通过旋转台42的旋转，分选单元40接收被检测并从释放斜槽32a落下的工件50。然后，分选单元40以预定的间距使工件50在旋转台42的顶表面的外周部分排队，然后在两个物品接收盒的方向上传输工件。当一无缺陷工件50经过非缺陷物品接收盒侧时，传感器探测到工件50，作为这次探测的结果，喷气器件工作。于是这个工件50被吹入非缺陷物品接收盒中。当一缺陷工件50经过缺陷物品接收盒侧时，传感器探测到工件50，作为这次探测的结果，喷气器件工作。于是这个工件50被吹入缺陷物品接收盒中。利用这个步骤，工件50可被分选为非缺陷物品和缺陷物品。
除了上述的各个装置，外部检测装置10具有一图像处理器件，其包括CCD照像机37a等和一具有CPU、ROM和RAM的电子控制单元。图像处理器件执行对CCD摄像机37a等拾取的图像的处理工作，并作出工件50是一无缺陷物品或是一缺陷物品的判断。图像处理器件也提供一屏幕，用于放大显示每一工件50的六个表面，通过观察这个屏幕，操作者也可作出视觉判断。
下面将描述一外部检测，利用具有上述结构的外部检测装置10检测如图5所示的、作为工件50的电容芯片。由电容芯片构成的工件50由陶瓷制成并具有形成于其两端位置的电极。工件50的长度是1mm，垂直和水平宽度均是0.5mm。
当进行检测时，首先，将被检测的工件50被集中在工件供应单元20的加料斗24中，打开外部检测装置10的电源开关，使外部检测装置10的每一器件开始工作。在工件供应单元20中，通过供应斜槽25，将预定数量的工件50从加料斗24的释放孔供应到进料器23。在这种情况下，当传感器26探测到进料器23内部的工件50的数量减少时，加料斗24振动，从释放孔向加料器供应工件50。因此，在进料器23内保持恒定的预定数量的工件50。
经振动产生器件22的驱动，供应给进料器23的工件50从工件接收部分23a向工件传输部分23b移动并集中在工件传输部分23b的后端部分。已集中在工件传输部分23b的后端部分的工件50的纵向角部分与工件传输部分23b中的槽的槽部23c匹配，当相邻工件50被设置为端部面对端部时，其在工件传输部分23b的槽中形成一单行。随后，由于振动产生器件22的驱动，工件50沿着槽部23c向工件传输部分23b的远端前进，同时保持排成一单行，并被传输至倾斜块34的水平部分34a中的槽。
被传输至倾斜块34的水平部分34a的工件50不再受振动的影响且处于一种状态中，其中每一工件50的端表面与前面工件50的端表面接触，每一工件被后续工件50推动并向水平部分34a的远端移动。当工件50到达水平部分34a的远端时，其前部向下倾斜，它进入倾斜部分34b的槽中。然后工件沿倾斜部分34b的槽下降。在滑动中，工件50的四个侧表面中的两个靠着构成倾斜块34b的槽的两个侧表面，因此在工件50到达倾斜块34b的底端之前，将工件50设置为正确的定向。此外，如图5所示，当所有工件50具有一致的定向，其中其两个端表面以轻微的斜度朝上和朝下，从倾斜部分34b的底端向下倾斜地释放工件50到一空间中。
相对摄像连接部分33设置倾斜块34的位置，使工件在下落过程中通过摄像连接部分33中的空间的中央部分。当工件50通过摄像连接部分33的中央部分时，传输传感器36探测到工件50。因此，照明器件35a等被打开并照射工件50的侧表面。此外，CCD摄像机37a～37f拾取相关工件50的各表面A、B、C和D的图像。
即，CCD摄像机37a～37d的每一个分别从面对方向拾取工件50的表面A、B、C和D的图像。通过反射镜39a，从略为倾斜的方向，CCD摄像机37e拾取工件50的顶表面E的图像，同时通过反射镜39b，从略为倾斜的方向，CCD摄像机37f拾取工件50的底表面F的图像。然后通过图像处理器件判断被拾取的六个表面的图像的质量。在这种判断中，采用预定的标准比较外尺寸、污染、斑点、污染物的附着、预先提供的标记的出现或其它等。在这种情况下，由于在图像处理器件的屏幕上放大显示拾取的六个表面的图像，操作者可从屏幕上识别在工件50的哪部分存在哪类缺陷。
质量已被判断的工件落入释放斜槽32a的槽中，并沿释放斜槽32a中的槽下降。然后，它落在分选单元40的旋转台42的顶表面上。于是工件50被旋转台42运输，如果工件50是无缺陷的，通过相应喷气器件的工作，它被吹入无缺陷物品接收盒。如果工件50是有缺陷的，通过相应喷气器件的工作，它被吹入缺陷接收盒。因此，工件50被分选为无缺陷物品和缺陷物品，并被集中在各接收盒中。
在这种方法中，根据这个外部检测装置10，在倾斜块34的倾斜部分34b中设置一槽，其具有与工件50的角部分相同的角度，当工件50沿倾斜部分34b的槽行进时，使工件50下降。因此，被倾斜块34释放的工件50被全部校正，使其具有一致的姿态，并且所有工件50沿一向下曲线在一空间中倾斜地下落。而且，当工件50在空间中下落时，由于CCD摄像机37a～37f被设置为可拾取工件50的六个表面的每一表面的图像，有可能同时检测工件50的所有表面。
而且，由于将工件50传输至倾斜块34的倾斜部分34b的器件由进料器23构成，进料器23具有与倾斜部分34b和倾斜块34的水平部分34a相同的槽，由于仅通过使进料器23振动，使工件50向水平部分34a移动，可使传输器件的结构非常简单。而且，通过控制振动的数量，进料器23可控制工件50的供应速度。因此，可控制下落工件50之间的距离。此外，由于到达水平部分34a的工件50不再振动，每次有一个工件以固定的间距、固定的姿态落在倾斜部分34b上，即使将倾斜部分34b的长度设得很短，从倾斜部分34b的底端释放的工件50具有稳定的姿态，不会出现不规律。因此，可实现准确地检测。
如图6所示，刚从倾斜部分34b的底端被释放的工件50的下落路径角度与倾斜部分34b的斜面角度相同；然而，下落路径逐渐改变为一垂直方向。因此，如同在本实施例中，通过在倾斜部分34b的底端附近设置摄像位置，即使反射镜39a和39b的位置远离工件50的下落路径，有可能从靠近工件50的顶表面和底表面的直接前上位置处，拾取工件50的顶表面和底表面的图像。因此，提高检测的准确性。
而且，在上述的实施例中，采用一种结构，其中通过反射镜39a和39b，利用CCD摄像机37e和37f拾取工件50的顶表面和底表面的图像；然而，也可能不提供反射镜39a和39b，利用CCD摄像机直接摄像。在这种情况下，优选地，安装释放斜槽32a的位置被降低为更远离倾斜块34的底端，从而延长工件50在空间中的下落距离。通过这样做，由于减小了工件50在向前方向上的空气中传输的距离，可满足维持安装CCD摄像机所需的空间。
而且，也可能减小倾斜块34的倾斜部分34b的倾斜角(即，使其更接近水平)，使得从后面可看见下落工件50的顶表面，从前面可看见下落工件50的底表面。也通过这样做，简化了用于拾取顶表面和底表面的图像的CCD摄像机的放置方式，并可从顶表面和底表面的直接面对方向的位置摄像。另外，由于下落速度减小，提高了设置摄像位置的精确性，可实现更准确性地检测。而且，根据本发明，当工件50下落时的姿态从倾斜状态改变为垂直状态时，以及当下落路径的倾斜状态保持应有状态时，可获得同样好的效果。
权利要求
1.一种工件外部检测装置，包括一传输器件，用于传输工件；一校正和释放器件，使从传输器件传输来的工件通过一向下倾斜的倾斜路径，并校正每一工件的定向，使每一工件具有一致的定向，以及将每一工件释放到一空间中；和一摄像器件，其由多个摄像单元构成，当工件已被校正和释放器件释放并正沿着一向下曲线在空间中下落时，每一摄像单元拾取工件的表面的图像。
2.一种工件外部检测装置，包括一传输器件，用于传输工件；一校正和释放器件，用于校正从传输器件传输来的工件的定向，使每一工件具有一致的定向，并将每一工件释放到一空间中；和一由摄像单元构成的摄像器件，摄像单元被设置在不会阻挡被校正和释放器件释放的工件的下落路径，且当工件沿下落路径在空间中下落时，摄像单元拾取工件的顶表面和底表面的至少其一的图像。
3.根据权利要求1的工件检测装置，包括一由四个摄像单元构成的侧表面摄像器件，当工件被校正和释放器件释放并正沿着一向下曲线在空间中下落时，摄像单元分别拾取每一工件的、平行于向下曲线的四个表面的图像；和一由一个或两个摄像单元构成的顶表面和底表面摄像器件，当工件被校正和释放器件释放并正沿着一向下曲线在空间中下落时，摄像单元被设置在不会阻挡工件的向下曲线的位置，且当工件沿着一向下曲线在空间中下落时，摄像单元拾取工件的顶表面和底表面的至少其一的图像。
4.一种工件外部检测装置，包括一斜面，其具有一上端和一下端；一被设置在斜面上的校正器件，用于控制工件的定向，使其具有一致的定向；一工件供应器，用于向斜面的上端供应工件；和至少一个摄像单元，用于拾取从斜面的较低端被释放的工件的表面的图像。
5.一种工件外部检测方法，包括一传输步骤，其中工件被传输；一校正和释放步骤，其中到达工件的定向被校正，使每一工件具有一致的定向，以及其中工件被向下倾斜地释放到一空间，使其沿着一向下曲线下落；和一摄像步骤，其中当工件被释放到一空间中并正沿着一向下曲线下落时，拾取工件的每一表面的图像。
6.根据权利要求5的工件外部检测方法，其中，在摄像步骤中，当每一工件被释放到空间中并正在下落时，从不会阻挡工件的下落路径的位置处拾取工件的顶表面和底表面的至少其一的图像。
7.一种工件外部检测方法，包括一传输步骤，其中矩形平行六面体的工件被传输；一校正和释放步骤，其中到达工件的定向被校正，使每一工件具有一致的定向，且其中工件被向下倾斜地释放到一空间中，使其沿着一向下曲线下落；一侧表面摄像步骤，其中当工件被释放到空间中并正在下落时，拾取每一工件的、平行于向下曲线的四个表面的每一表面的图像；和一摄像步骤，其中当工件被释放到空间中并正在下落时，从不会阻挡工件的下落路径的位置处拾取每一工件的顶表面和底表面的至少其一的图像。
全文摘要
工件外部检测装置，通过一进料器将工件传输至一倾斜块。当工件通过倾斜块的倾斜部分时，它们的姿态被校正，使所有工件具有相同的姿态。然后，工件被释放到一自由空间中，当它沿着一向下曲线在空间中下落时，使用CCD摄像机拾取每一工件的四个侧表面的图像。使用被放置在远离工件的下落曲线的位置处的CCD摄像机，也拾取每一下落工件的顶表面和底表面的图像。
文档编号G01N21/84GK1468664SQ0313825
公开日2004年1月21日 申请日期2003年5月30日 优先权日2002年6月6日
发明者原卓也, 石井彻, 伊藤猛 申请人:雅马哈精密科技株式会社