向用于对物体的多个面进行成像的系统提供物体

摘要

本发明涉及一种用于传送毫米级物体的系统，该系统包括：包括多个通道的传送器，物体经由这些通道传播至选自成像区域、电测试区域以及分选区域中的某一区域；其中，传送器利用空气压差经由这些通道来传送物体；供给装置包括第一容器、第二容器、多个通道、中间模块；所述供给装置被设置成应用真空和压力的脉冲序列，用于诱导第二容器内的物体经由供给装置的多个通道进入传送器的多个通道；所述第一容器被设置成接收最多达第一数量的物体；所述中间模块被设置成将物体从第一容器传送至第二容器，从而使得第二容器内的物体的数量小于所述第一数量的一半。

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年1月11日提交的美国临时专利系列号61/293,728的优先权，其内容被整体以引用方式并入。

技术领域

本发明涉及一种用于检查物体的系统和方法，该物体诸如是电物体并且尤其是小且细长的电物体，诸如但不仅限于电容器。

背景技术

外观是通过将被检查物体的图像与参照图像对比而实现的检查方法之一。在从一个或两个侧面对例如晶片或印刷电路板进行成像的情况下，从垂直视图或从下视图捕捉图像用于检查，这是简单的任务。

对于六面体，程序更复杂。许多产品需要进行这种检查，并且这些产品的一些很小或者数量很大。例如，需要对在微电子产品中使用的电物体(陶瓷电容器、芯片和电阻器)的所有侧面进行检查；通过使用自动光学检查系统，可以发现宽范围的缺陷，例如尺寸测量缺陷、陶瓷缺陷以及端子缺陷。

US 4912318“inspection Equipment for Small Bottles”和US 4219269“External Appearance Inspection System”中公开了对物体所有侧面进行成像的系统，二者均转让给Kajiura等人。此外，这些系统存在一些缺点。

物体，例如但不仅限于小的电容器，可能在检查过程中或在检查过程之前被损坏。灰尘以及物体碎片可能会使检查装置出现故障。

诸如电容器的物体的绝对电特性的测量是一相对较长的过程，其限制了检查处理的处理能力。

越来越需要提供一种用于传递被检查、测试或分选的物体并且尤其是具有细长形状的毫米级物体的有效系统以及方法。

发明内容

根据本发明的某一实施例，提供一种用于传送毫米级物体的系统。该系统可以包括(a)包括多个通道的传送器，物体经由这些通道传播至选自成像区域、电测试区域以及分选区域中的某一区域；其中，传送器利用空气压差传送物体通过这些通道；(b)供给装置包括第一容器、第二容器、多个通道、中间模块；所述供给装置被设置成使用真空和压力的脉冲序列，用于诱导第二容器内的物体经由供给装置的多个通道进入传送器的多个通道；所述第一容器被设置成接收最多达第一数量的物体；所述中间模块被设置成将物体从第一容器传送至第二容器，从而使得第二容器内的物体的数量小于所述第一数量的一半。

根据本发明的某一实施例，提供一种供给装置。该供给装置可以包括(a)第一容器，其被设置成接收第一数量的毫米级且细长形的电容器；(b)供气系统；(c)第二容器，其被设置成使用真空和压力的脉冲序列，用于诱导电容器进入供给装置的多个输出通道，所述供给装置的通道采用帮助电容器在通道内纵向传播的形状；所述真空以及压力脉冲序列由供气系统提供；(d)中间模块，其被设置成将电容器从第一容器传送至第二容器，从而使得第二容器内的电容器的数量小于电容器的所述第一数量的四分之一。

根据本发明的某一实施例，提供一种用于传送多个毫米级物体图像的方法。该方法包括以下步骤：(a)接收步骤，通过第一容器接收第一数量的物体；(b)供给步骤，通过在第一容器以及第二容器之间连接中间模块将物体从第一容器传送至第二容器，从而使得第二容器内的物体的数量小于物体的上述第一数量的百分之十；(c)应用真空和压力的脉冲序列，用于诱导物体进入传送器的多个通道；以及(d)经由传送器的多个通道供给物体至选自成像区域、电测试区域以及分选区域中的某一区域；所述供给物体利用空气压差以纵向的方式传送物体通过传送器的通道。

附图说明

下面描述的本发明，仅以示例的方式，参照附图进行描述。通过参照在此详细描述的附图，需要强调的是所示的特定内容是以示例的方式显示，目的在于示意性地描述本发明的多个实施例。附图中：

附图1-6描述了根据本发明的不同实施例的供给装置；

附图7描述了根据本发明某一实施例的系统的一部分；

附图8-13描述了根据本发明多个实施例的供给装置的部分；

附图14-16描述了根据本发明某一实施例的空气脉冲对物体的作用；

附图17描述了一种根据本发明某一实施例的方法。

具体实施方式

在接下来的说明中，将参照本发明的特定实施例说明本发明。但是，明显地，在不偏离附属权利要求阐述的本发明的更广阔的精神和范围的情况下可以做出各种修改和变化。

因为执行本发明的装置，大多数情况下，是由本领域内技术人员公知的电物体和电路组成，因此，为了理解以及评价本发明的潜在概念以及为了不使本发明的公开产生模糊或偏离，电路细节将只进行必要的描述而不再进行任何更多的描述。

根据本发明的某一实施例，毫米级物体例如长形电容被输送至供给装置的多个通道。供给装置包括第一容器、第二容器、多个通道、中间模块。供给装置可以被设置成使用真空和压力的脉冲序列，用于诱导第二容器内的物体经由供给装置的多个通道进入传送器的多个通道。第一容器可以被设置成接收最多达第一数量的物体。

词语“容器”指能够保持、存储或容纳元件的任意结构元件。

附图1-6描述了依据本发明的不同实施例的供给装置11-16。

附图1描述了供给装置11，包括：(i)多个通道5001-5016；(ii)第一容器20；(iii)第二容器40；(iv)中间模块33。

供给装置11被设置成使用真空和压力的脉冲序列，用于诱导第二容器40内的物体进入多个通道5001-5016。第一容器40被设置成接收最多达第一数量的物体。中间模块33被设置成将物体从第一容器20传送至第二容器40，从而使得第二容器20内的物体的数目是该第一数量的一部分，特别是一小部分。该部分可以是第一数量的1/N，其中N可以是超过2的任何数。特别地，第二容器40内物体的数目可以小于电容的第一数量的百分之一。

该第一数量的物体可以包括大量的物体。第一数量可以超过100，200，300，400，500，600，700，800，900，1000，2000，3000，4000，5000，6000，7000，8000，9000，10000，20000，30000，40000，50000，60000，70000，80000，90000，100000甚至更多。

第二容器40内的物体受真空和压力的脉冲序列(由供气系统30提供)的作用，用于促使第二容器40内的物体进入多个通道5001-5016。这些脉冲可能使得物体发生碰撞。通过只提供给第二容器40被测试物体总量中的一小部分，每个物体遭遇较少的脉冲和较少的碰撞。

另外地或可选择地，通过减少第二容器40内物体的数目，可以降低发生故障的次数和程度。

附图2-6描述了中间模块(附图1中的标记33)，其至少包括控制器70、管道55以及阀60。一旦阀60开启，则帮助物体从第一容器20供给至第二容器40。控制器70被设置成对阀60进行控制。这可以包括向阀发送命令，但是这不是必须的。

控制器70能够应用多种控制方案。例如，阀60可以在被隔开的预设打开时段内打开。这些打开时段的长度以及相邻的打开时段之间的持续时间均可以预先设置。另外地或可选择地，控制器70能够接收反馈并相应调整打开时段或者关闭时段。

控制器70可以被设置成评估第二容器40内的物体的数量并相应控制阀60从而选择性地向第二容器40提供物体。

控制器70可以从一个或多个图像传感器接收反馈，另外地或可选择地，可以从一个或多个称重传感器接收反馈。一个或多个图像传感器可以对第一容器20内的物体、第二容器40内的物体、由第一容器20输出的物体、通过中间模块33的物体、到达系统的成像区域的物体、通过通道5001-5016的物体进行成像。

图像传感器可以设置在系统的多个位置并且可以帮助评估。附图4描述了对第一容器20内部进行成像的第一图像传感器81以及设置成对离开第二容器40的物体进行成像的第二传感器82。附图6描述了对第一容器20内部进行成像的第一传感器81，还描述了控制器70，其用于接收位于成像区域内的物体的图像。所述图像由成像装置306提供，其对成像区域510、520、530和540(附图7中)中的任何成像区域进行成像。附图7描述了对成像区域540内物体进行成像的成像装置306。需要说明的是，成像装置306能够将物体的图像发送至控制器70。需要说明的是，系统可以包括一个以上的单一成像装置-例如其可以对应每个成像区域均有一个摄像机。

称重传感器可以设置在系统的多个位置并且可以帮助评估。附图5描述了对放置在第二容器40内的物体进行称重的第一称重传感器83以及对放置在第一容器20内的物体进行称重的第二称重传感器84。称重传感器可以对容器以及物体进行称重，或者可以仅对物体进行称重。这样的称重传感器可以形成放置物体的容器的内部空间的底面。例如，参照附图9，称重传感器能够形成底部335以及336。

传感器的数量可以不同于两个。例如，一个以上单一图像传感器可以对第一或者第二容器的内部进行成像。

如上面指出的那样，附图4-6中的供给装置通过它们的传感器相互区别。需要说明的是，供给装置可以通过其它的特征例如管道55的位置相互区别。例如，附图2中的供给装置12接收来自管道的物体，该管道用于将物体提供给形成在第二容器40的垂直壁上的入口(未示出)。附图3-6中供给装置13-16接收来自管道的物体，该管道用于将物体提供给形成在第二容器40的顶部上的入口(未示出)。

需要说明的是，第一与第二容器20与40中的任意一个的形状和大小都可以不同于附图1-6所描述的矩形形状。

供气系统30可以在第一与第二容器30与40之间引入空气压差或者可以利用空气压差诱导来自第一容器20的物体通过到达第二容器40。例如，空气脉冲可以推动物体通过管道55，真空脉冲(例如吸)可以诱导物体进入第二容器40。另外地或可选择地，第一容器20内的气压可以高于第二容器40内的气压。第一容器20和第二容器40中的任意一个可以至少部分地密封从而保持其压力区别于周围的压力。

附图2-6描述了供气系统30，其通过气体管道31连接至第一容器20，通过气体管道32以及33连接至第二容器40。需要说明的是，气体管道的数量可以与这些图所描述的不同。需要进一步说明的是，一个或者多个气体管道可以连接至中间模块33的管道55。

如附图10-16进一步描述的，供给装置可以被设置成引入至少一个诱导空气脉冲，该诱导空气脉冲诱导物体进入通道5001-5016。供给装置还可以被设置成引入至少一个抑制空气脉冲，该抑制空气脉将物体抑制在通道5001-5016之外。供气系统30可以提供至少一个抑制空气脉冲，其后面是所述至少一个诱导空气脉冲。诱导空气脉冲后面可以是一个或多个抑制空气脉冲。抑制空气脉冲后面可以是一个或多个诱导空气脉冲。这些类型中每种类型的空气脉冲的数目之间的关系可以随着时间而改变。

需要说明的是，系统具有多个通道。这些通道相当于管道、管线、管沟或者物体通过其可以传播的任何其它元件，特别是密封或部分密封的元件。通道可以具有方形截面或圆形截面或者矩形形状的任何组合。可以选用供给装置的通道作为传送器的通道，但是这些元件彼此可以具有其各自的通道。

附图7描述了根据本发明某一实施例的系统10的一部分。

附图7描述了第二容器20但并未描述(出于说明地更简洁的目的)附图1-6中描述的各种其它元件。

系统10具有第二容器40、第一纵向传送器110、第一旋转模块210、第二纵向传送器120、第二旋转模块220、第三纵向传送器130、第三旋转模块230、第四纵向传送器140、处理器160、分选单元170以及成像装置306。

通道5001-5016穿过不同的纵向传送器，虽然可能会被旋转模块210、220、230和240断开。在任一情况下，沿着通道传播的物体被旋转和成像并最终分选。另外地或可选择地，系统10具有测试物体(例如电测试)的测试区域。出于简洁说明的目的，假定测试区域是其中一个成像区域。根据本发明的另一实施例，将成像区域替换成一个或多个测试区域。测试区域可以包括通道5001-5116以及接触位于通道内的物体的电极。

附图7进一步描述了物体不同的侧面801-804，它们为不同的成像区域内的图像。这些侧面的区别是由于旋转模块210、220、230以及240引入的旋转得到的。

附图8-9描述了根据本发明某一实施例的第二容器40及其部分。

物体可以被吸入(或者以其它方式提供到)第二容器40的一个或多个入口(类似入口41)，然后通过第二容器的出口45(通过倾斜的内部空间46)朝向通道5001-5016坠落。

第二容器40具有接收物体(来自中间模块33)的上部42，限定内部空间46的中部44，该内部空间具有较长且狭窄的开口45，以及底部48。内部空间46包括倾斜的空间310，其被第一底部335和第二底部336所限定。第一底部335可以相对于第二底部336定向。附图9描述了倾斜的第一底部335以及水平的第二底部336。该倾斜第一底部335被定向成使第一底部335的高点高于通道5001-5016。

附图10描述了底部48，其具有四个水平的(表面下)气体管道301、302、303和304。底部48的上表面的多个开口能够驱逐经这些管道供给的空气从而影响通过开口45朝向倾斜空间310落下的电容器。空气可以替换为另一气体，并且气体可以由供气系统30提供。

倾斜空间310被如此成形以防止物体666上下堆叠在一起。倾斜空间310可以相对狭窄-其高度大约等于物体66的高度，且可以小于两个物体666的高度。因此，在该空间内，物体互相之间不会发生堆叠(在竖直方向上)。

需要说明的是，倾斜空间可以替换为大体水平的空间或者也相对狭窄的任何形状的任何其它空间。

物体666受空气脉冲(或连续气压)作用朝向通道5001-5006运动，来自供气系统30的空气脉冲通过管道301然后通过开口306(在附图10中描述)。当倾斜空间310仅部分被填充或者只包括少量物体的时候，可以应用这些空气脉冲。

根据本发明的另一实施例，空间310不是倾斜的且其可以是水平的。

通过任一开口提供的气体脉冲(也被称作诱导气体脉冲)或者气压的作用，最接近于通道5001-5016入口的物体可以被诱导移动进入通道内，所述开口例如是附图11描述并且显示为320(1)-320(16)以及330(1)-330(16)的开口。根据本发明的某一实施例，通过引入一个或多个抑制空气脉冲或者气压，物体可以被抑制在通道的开口之外。附图12-16描述了这些内容。

开口320(1)-320(16)交错设置-单数的开口接收通过管道302的气体，而偶数的开口接收通过管道303的气体。以脉冲的方式、连续的方式或者它们混合的方式提供空气。以重叠或者不重叠的方式可以同时向管道302以及303提供气体脉冲。

可以经由开口320(1)-320(16)或者通过其它开口(未示出)提供诱导空气脉冲或者抑制空气脉冲。

管道304经由开口330(1)-330(16)提供气体(以脉冲或连续的方式或者它们混合的方式)。气体经由开口(例如，形成在通道5012的两侧面上并且在附图12和13中描述的开口340(12)以及350(12))进入通道5001-5016。开口可以形成在通道的侧壁上并且可以引导物体离开通道。其能够防止物体返回(经由通道)倾斜空间310。可以将它们用于注入相对较强的帮助清理通道的气体脉冲。

需要说明的是，当应用将倾斜空间310内的物体抑制在通道开口之外的抑制空气脉冲或者抑制气压时，可以使用气体管道304、303、302(或者未示出的另一气体管道)中的任一个。

附图14-16描述了根据本发明某一实施例的供给装置的多个物体666和多个通道5001、5002以及5003。

供给装置包括多个通道例如附图中的通道5001-5016。附图14-16仅描述了这些通道中的三个-通道5001-5003。通过诱导所谓的诱导空气脉冲，物体可以被诱导进入这些通道并朝向传送器的通道传播。这些诱导空气脉冲可以通过吸收来自在通道上或通道附近形成的出口的气体而被引入。

通常，在诱导物体进入供给装置的通道一段时间后，剩下的物体可能被聚集在这些通道的开口附近，以防止或者至少是减慢另外的物体被传送通过这些通道。

通过引入一个或多个将物体抑制在通道之外的空气脉冲，，可以解决或者至少减轻这一问题。

因此，供给装置执行下列顺序的步骤，且能够多次重复这些步骤：(i)引入至少一个诱导空气脉冲，该脉冲诱导物体进入供给装置的通道；(ii)引入至少一个抑制空气脉冲，该脉冲将物体抑制在供给装置的通道之外。

在引入一个或多个抑制空气脉冲后，供给装置可以重复上述步骤，并以引入至少一个诱导空气脉冲作为启动。

需要说明的是，在引入一个或多个抑制空气脉冲后，在物体所在空间内形成的压力可以经由通道释放并迫使物体进入通道(在被抑制之后)。

供给装置可以以周期性的方式，另外地或可选择地，响应于以下事件重复这些步骤：例如供给装置减小了物体的供给速率，物体在通道前发生聚集以及类似事件。通过成像传感器以及接触传感器、磁性传感器或者其它可以监控供给装置的前端通道的传感器，可以对物体供给进行监控。

附图14描述了物体聚集在通道5001、5002以及5003的开口附近的情形。当施加诱导气体脉冲时-如指向通道的虚线箭头所示，这些物体发生聚集。

附图15描述了，作为提供一个或多个抑制气体脉冲(如虚线箭头所示)的结果，物体被抑制在开口320(1)、320(2)以及320(3)之外的情形，这影响气流通过通道5001、5002和5003。

诱导空气脉冲引入的压差可以不同于抑制空气脉冲引入的压差。抑制空气脉冲可能更强-引入更高的压差。

附图16描述了物体聚集在通道5001、5002以及5003的开口附近的情形。当施加诱导气体脉冲时-如指向通道的虚线箭头所示，这些物体发生聚集。

根据本发明某一实施例，附图17描述了一种用于传送多个毫米级物体图像的方法170。

方法170或者它的至少一些步骤可以由任一上述系统或供给装置执行。

方法170由接收步骤171开始，通过第一容器接收第一数量的物体。

步骤171的下一步骤是供给步骤172，通过连接在第一容器与第二容器之间的中间模块从第一容器供给物体到第二容器，以便第二容器内物体的数量是物体的第一数量的一部分(例如小于百分之十)。可以根据下述中的至少一个监控并确定步骤172的供给：预设的时间计划、评估第二容器内物体的数量，以及类似。附图17中方框179描述了通过中间模块来控制物体的供给。评估可以对以下内容作出响应：例如重量测量、物体图像、电测试或者分选的物体的数量，以及类似特征。

步骤172的下一步骤173是施加真空和压力的脉冲序列从而诱导物体进入传送器的多个通道。

步骤173的下一步骤174是将穿过传送器的多个通道的物体供给到选自成像区域、电测试区域以及分选区域中的某一区域。物体的供给利用气压差以纵向方式传送物体通过传送器的通道。

方法170可以多次重复。需要说明的是，物体的第一数量可以很大，从而增加检查过程的处理量，而第二容器内物体的数量可以很小-只有通道数量的几倍。

更进一步地，本领域技术人员知道上述操作的功能之间的界限仅仅是示例性的。多个操作的功能可以组合成单一的操作，并且/或者单一操作的功能可以被分解到另外的操作中。此外，可选择的实施例可以包括特定操作的多个实例，并且在多个其它实施例中，操作顺序可以改变。

因此，应理解此处描述的结构仅仅是示例性的，事实上许多其它结构可以用于实现相同的功能。在抽象但仍明确的意义上来说，为实现相同功能的部件的布置被有效“关联”，从而实现期望的功能。因此，被结合以实现特定功能的任何两个部件可以被看作彼此“关联”，从而期望的功能得以实现，不考虑结构或中间部件。同样地，被如此关联的任何两个部件也可以被视作彼此被“可操作地连接，”或者“可操作地接合，”以实现期望的功能。

此外，本发明不被限制于在不可编程的硬件中使用的物理装置或单元，而是也可以应用于可编程装置或单元中，以通过按照适当的程序编码操作能够执行期望的装置功能。更进一步的是，在以单一设备进行功能性操作时，该设备可以被物理地分配到多个装置上。

但是，也可以是其它的修改、变化以及替代。因此，说明书以及附图仅是示例性的而非限制性的。

词语“包括”不排除权利要求列出的其它元素或步骤的存在。此外，说明书以及权利要求中的词语“前面”、“后面”、“顶部”、“底部”、“上方”、“下面”以及类似词语，若有的话，只是用于描述目的而并不是必须用它们来对永久相关的位置作出描述。可以知晓如此使用的词语是在适当的情况下是可互换的，因此，例如，在此描述的本发明的实施例可以在与这里显示或以其他方式描述的方向不同的其它方向上操作。

此外，这里所使用的不带数量词修饰的被定义为“一个”或“一个以上”。还有，权利要求中使用了描述性词语例如“至少一个”以及“一个或多个”，不应被解释为通过不带数量词修饰而引入的另一权利要求元素将包含该被引入的权利要求元素的任何特定权利要求限制为只包含一个该元素的发明，即使是同一权利要求包括描述性词语“一个或多个”或者“至少一个”以及不带数量词修饰。除非以其他方式说明，词语例如“第一”以及“第二”被用于随意区分这些词语描述的元素。因此，这些词语不必须表示这些元素的临时或其他优先顺序。某些特征在互相不同的权利要求中被记载，不表示这些特征的组合不能被有益地使用。