(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を実装してなる実装基板をテーブル上に載置し、その上方より検査端子を有する昇降部を下降させて実装基板の検査を行う検査装置において、
上記昇降部を上下移動させるための駆動モータと、この駆動モータの動力を昇降部側に伝達して昇降部を上下移動させるリンク機構と、上記昇降部が最下点に下降するまでの途中に設定した検査端子の検査点を検知する検知手段とを備え、上記検知手段で昇降部が検査端子の検査点にまで下降したことを検知したとき上記駆動モータの回転を停止し、昇降部の停止状態を上記リンク機構で保持して検査をするように構成されており、上記リンク機構は昇降部を挟んで左右二つ設けられており、この二つのリンク機構は、それぞれ一端に駆動モータからの動力を伝達する回転軸が共に貫通しかつこの回転軸と一体に回転する第１リンクと、この第１リンクの他端に一端が連結された第２リンクと、この第２リンクの他端に一端が連結され、他端が昇降部側に連結されたくの字形の第３リンクと、この第３リンクの折れ曲げ点に一端が連結され、他端が固定部に回転自在に支持された第４リンクとからなり、二つのリンク機構の第３リンク同士は、互いに同期して回転するようにロッドで連結されていることを特徴とする実装基板の検査装置。
【請求項２】
上記駆動モータから昇降部側への動力伝達系で過負荷を検知するトルクセンサを備えた請求項１記載の実装基板の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＰＵやＲＯＭ等の電子部品を実装してなる実装基板を検査する検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような実装基板の検査装置として、例えば実開平３−３９１７９号公報に開示されるように、実装基板を載置するテーブルと、このテーブルの上方で左右一対の支柱に沿って上下移動可能に設けられた昇降部と、この昇降部の所定個所に設けられた測定器の検査端子と、上記昇降部を上下移動させるための操作レバーとを備えたものは知られている。
【０００３】
また、上記操作レバーの操作による手動式の場合、検査に手間がかかることから、操作レバーの代わりにエアシリンダを用いて、昇降部を自動的に上下移動させるようにした自動式のものも開発され、実用化されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の自動式のものでは、単に昇降部の上下移動ストロークを規定し、その最下点で昇降部側の検査端子をテーブル上の実装基板の所定個所に接触させて検査を行うようにしているため、実装基板に余分の圧力が加わったり、接触が足りなかったりして微妙なばらつきが生じ、検査精度に悪影響を与えるという問題があった。また、エアシリンダを用いるに当たってはエア配管設備を必要とするため、設備全体が大型化しかつコストも高くつくなどの問題があり、汎用性に欠ける。
【０００５】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、昇降部を自動的に上下移動させるに当たり、被測定対象である実装基板に対し、余分な圧力を加えずに検査端子を適切に接触させて、安定した検査を行い得るとともに、汎用性に優れた実装基板の検査装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、電子部品を実装してなる実装基板をテーブル上に載置し、その上方より検査端子を有する昇降部を下降させて実装基板の検査を行う検査装置として、上記昇降部を上下移動させるための駆動モータと、この駆動モータの動力を昇降部側に伝達して昇降部を上下移動させるリンク機構と、上記昇降部が最下点に下降するまでの途中に設定した検査端子の検査点を検知する検知手段とを備え、上記検知手段で昇降部が検査端子の検査点にまで下降したことを検知したとき上記駆動モータの回転を停止し、昇降部の停止状態を上記リンク機構で保持して検査をするように構成する。この構成では、昇降部の最下点より上方の位置に検査端子の検査点が設定され、その検査点にまで昇降部が下降したとき、そのことを検知手段が検知して駆動モータの回転が停止され、リンク機構によって昇降部の検査点での停止状態が確実に保持される。このため、被測定対象である実装基板に対し、余分な負荷を加えることなく昇降部側の検査端子を適切に接触させることができる。
【０００７】
また、請求項１に係る発明は、上述した構成に加えて、リンク機構の好ましい形態を提供する。すなわち、上記リンク機構を、昇降部を挟んで左右二つ設ける。そして、この二つのリンク機構を、それぞれ一端に駆動モータからの動力を伝達する回転軸が共に貫通しかつこの回転軸と一体に回転する第１リンクと、この第１リンクの他端に一端が連結された第２リンクと、この第２リンクの他端に一端が連結され、他端が昇降部側に連結されたくの字形の第３リンクと、この第３リンクの折れ曲げ点に一端が連結され、他端が固定部に回転自在に支持された第４リンクとによって構成するとともに、二つのリンク機構の第３リンク同士を、互いに同期して回転するようにロッドで連結する構成とする。この構成では、駆動モータの動力（回転力）が昇降部を挟んで位置する左右二つのリンク機構を介して昇降部側に伝達され、また昇降部が検査端子の検査点にまで下降したときにはこの両リンク機構によって昇降部の停止状態が保持されるので、リンク機構による動力伝達及び状態保持の機能を確実に発揮させることができる。しかも、左右二つのリンク機構は、それらの第１リンクの一端に駆動モータ寄りの回転軸が共に貫通しかつこの回転軸と一体に第１リンク同士が同期して回転するとともに、第３リンク同士がロッドで連結されて同期して回転するようになっているので、リンク機構の上述した機能をより確実に発揮できることになる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の実装基板の検査装置において、更に上記駆動モータから昇降部側への動力伝達系で過負荷を検知するトルクセンサを備える構成とする。この構成では、モータ異常などの過負荷状態が生じたときには、トルクセンサでそのことを検知し、それに基づいて警報を発したり、駆動モータを逆回転させて昇降部を上昇させたりすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は実装基板の検査計測システムの概略構成を示し、１はシステム全体を統括制御する検査計測ユニット、２は検査計測ユニット１の入力装置としての機能などを有するノート型パソコン、３はデータ管理用プリンター、４は検査計測ユニット１の機能を拡張するための拡張ユニット、５は電子部品を実装してなる被検査物としての実装基板ｗと直接接触して検査を行うプレスユニット、６はプレスユニット５の入力装置としての機能を有する検査操作ユニットである。
【００１０】
本発明は、その一実施形態に係る実装基板の検査装置として上記プレスユニット５に適用したものであり、このプレスユニット５の構成は図２ないし図４に詳示する。これらの図において、１１は前面が開放した箱型ケースであって、このケース１１内は仕切板１２により前室１３と後室１４とに分けられており、ケース１１の一側方（向かって右側の側方）にはサイドカバー１５で覆われたギヤ室１６が設けられている。
【００１１】
上記ケース１１の底板１１ａ上には前室１３より前方に延出する矩形平板状のテーブル２１が取り付けられ、このテーブル２１上には支持プレート２２を介して各種の実装基板ｗが載置される。支持プレート２２は、実装基板ｗの種類毎にテーブル２１に取り付けられるものであり、その上面には実装基板ｗの位置決めをする位置決めピン２３と実装基板ｗを支持する支持ピン２４とがそれぞれ複数個設けられている。
【００１２】
また、上記前室１３には左右一対のガイド柱２６，２６が立設されており、この両ガイド柱２６，２６に沿って昇降部２７が上記実装基板ｗの上方で上下移動可能に設けられている。上記昇降部２７は、左右の縦辺部２８ａ，２８ａの後端同士を横辺部２８ｂで連結して全体がコ字状に枠組みされた支持枠２８を有し、この支持枠２８の横辺部２８ｂの左右両端部にはそれぞれ円筒部２９が上下に貫通して取り付けられており、この円筒部２９内に上記ガイド柱２６が挿通されている。支持枠２８の各縦辺部２８ａの内側には前後方向に延びる嵌合溝２８ｃが形成され、この嵌合溝２８ｃに側辺を嵌合して検査プレート３０が取り付けられている。検査プレート３０は、上記支持プレート２２と同様に実装基板ｗの種類毎に支持枠２８に取り付けられるものであり、この検査プレート３０には複数箇所にそれぞれ検査端子３１，３１，…が上下に貫通して設けられている。
【００１３】
一方、上記後室１４には上記昇降部２７を上下移動させるためのステッピングモータ等からなる駆動モータ３６及びこの駆動モータ３６の作動などを制御するＣＰＵやＲＯＭ等を有してなる制御部３７（図３では概念的に示す）が配置されており、上記駆動モータ３６の動力（回転力）は、減速歯車機構３８及びリンク機構３９，３９を介して昇降部２７側に伝達される。減速歯車機構３８は、ギヤ室１６の後側に配置されかつ駆動モータ３６の回転軸３６ａに回転一体に装着されたドライブギヤ４１と、ギヤ室１６の前側に配置されかつ上記ドライブギヤ４１と噛み合うドリブンギヤ４２とからなり、ドリブンギヤ４２には前室１３側からギヤ室１６に突出する回転軸４３の端部がボス部材４６を介して回転一体に結合されている。この回転軸４３は前室１３内のガイド柱２６後方を左右水平方向に延びて配置され、その左右両端部はそれぞれケース１１の側壁１１ｂにベアリング４４又は４５を介して回転自在に支持されている。
【００１４】
また、上記リンク機構３９，３９は昇降部２７を挟んで左右二つ設けられている。各リンク機構３９は、図５に詳示するように、一端に上記回転軸４３が貫通しかつこの回転軸４３と一体に回転する第１リンク５１と、この第１リンク５１の他端に一端が連結ピン５２を介して回転自在に連結された第２リンク５３と、この第２リンク５３の他端に一端が連結ピン５４を介して回転自在に連結され、他端が昇降部２７の支持枠２８の縦辺部２８ａに連結ピン５５を介して回転自在に連結されたくの字形の第３リンク５６と、この第３リンク５６の中央部である折れ曲げ点に一端が連結ピン５７を介して回転自在に連結され、他端が固定部としてのケース１１の側壁１１ｂに連結ピン５８を介して回転自在に連結された第４リンク５９とからなる。第１リンク５１は、駆動モータ３６の正逆回転に伴って回転軸４３を中心として所定角度θの範囲内で回動し、これにより、昇降部２７がガイド柱２６に沿って最上点Ｐ１と最下点Ｐ２との間を上下移動する。左右二つのリンク機構３９，３９の第３リンク５６，５６同士は、互いに同期して回転するようにガイド柱２６の後方で左右水平方向に延びる連結ロッド６０により連結されている。
【００１５】
そして、本発明の特徴点として、上記昇降部２７が最下点Ｐ２に下降するまでの途中に検査端子３１の検査点Ｐ３が設定されており、この検査点Ｐ３では昇降部２７側の各検査端子３１がテーブル２１上に支持プレート２２を介して載置された実装基板ｗに対し所定の圧力をもって接触して実装基板ｗの検査を適切に行い得るようになっている。また、図４に示すように、昇降部２７がこの検査点Ｐ３にまで下降したことを検知する検知手段６１が装備されている。この検知手段６１は、具体的にはリンク機構３９の第１リンク５１の回動角度を検出するエンコーダからなり、回転軸４３側のボス部材４６の外周面に回転一体に装着されかつ外周部に複数のスリット（図示せず）が円周方向に所定間隔毎に設けられた円板状プレート６２と、この円板状プレート６２のスリットに対向してケース１１の側壁１１ｂに取り付けられたホトインタラプタ６３とを有する。検知手段６１（詳しくはホトインタラプタ６３）の検知信号は、上記制御部３７に入力されるようになっており、この制御部３７は、検知手段６１からの検知信号に基づいて昇降部２７が検査点Ｐ３にまで下降したとき駆動モータ３６の回転を停止する。
【００１６】
さらに、上記駆動モータ３６から昇降部２７側への動力伝達系、例えば回転軸４３等で過負荷を検知するトルクセンタ６６が装備されており、このトルクセンサ６６の検知信号も上記制御部３７に入力される。この制御部３７は、トルクセンサ６６の検知信号に基づいて過負荷時にはサイドカバー１５の前面側上部に設けられた警報ランプ６７を点灯して警報を発するとともに、駆動モータ３６を逆回転させて昇降部２７を上昇させるように制御する。
【００１７】
次に、上記実施形態のプレスユニット５における作用・効果を説明するに、実装基板ｗの検査を行うときには、先ず、その実装基板ｗに対応した支持プレート２２及び検査プレート３０を用意し、その支持プレート２２を介在して実装基板ｗをテーブル２１上に載置するとともに、検査プレート３０を昇降部２７の支持枠２８に取り付ける。この時、昇降部２７は最上点Ｐ１に位置する。
【００１８】
このような準備が完了した後、検査計測ユニット１側よりプレスユニット５に検査開始を指令すると、プレスユニット５においては、その制御部３７の制御の下に、駆動モータ３６が正回転方向に回転し、その回転動力が減速歯車機構３８で減速された後、リンク機構３９を介して昇降部２７に伝達されることにより、昇降部２７がガイド柱２６，２６に沿って下降する。そして、昇降部２７が最下点Ｐ２に下降するまでの途中に設定した検査端子３１の検査点Ｐ３にまで下降すると、そのことを検知手段６１が検知し、その検知信号が制御部３７に入力し、これに基づいて、制御部３７は、駆動モータ３６の回転を停止する。この時、昇降部２７はリンク機構３９により検査点Ｐ３で停止保持され、この状態で昇降部２７側の検査端子３１の先端（下端）がテーブル２１上の実装基板ｗに接触して検査が行われる。
【００１９】
上記検査点Ｐ３では予め検査端子３１の先端が実装基板ｗに対し所定の圧力をもって接触して実装基板ｗの検査が適切に行い得るようになっているので、従来のエアシリンダを用いて昇降部の上下移動を自動化したものの如く実装基板ｗに余分な圧力が加わったり、圧力不足が生じたりなどのばらつきを可及的に少なくすることができ、検査精度の向上を図ることができる。しかも、エア配管設備等の付属設備を必要としないので、装置の小型化及びコストダウン化を図ることができる。
【００２０】
また、上記昇降部２７の下降時に何等かの原因、例えば駆動モータ３６の故障等で駆動モータ３６から昇降部２７側への動力伝達系に過負荷が生じたときには、そのことをトルクセンサ６６が検知し、その検知信号が制御部３７に入力し、これに基づいて、制御部３７は、警報ランプ６７を点灯して警報を発するとともに、駆動モータ３６を逆回転させて昇降部２７を上昇させる。このため、過負荷によるプレスユニット５の故障を最小限に抑えることができるとともに、検査作業の安全性を確保することができる。
【００２１】
さらに、上記実施形態においては、リンク機構３９が昇降部２７を挟んで左右二つ設けられているので、このリンク機構３９による動力伝達及び状態保持の機能を確実に発揮させることができる。しかも、左右二つのリンク機構３９，３９は、それらの第１リンク５１の一端に回転軸４３が共に貫通しかつこの回転軸４３と一体につまり第１リンク５１，５１同士が同期して回転するとともに、第３リンク５６，５６同士が連結ロッド６０で連結されて同期して回転するようになっているので、リンク機構３９の上述した機能をより確実に発揮することができる。
【００２２】
尚、上記実施形態では、昇降部２７が検査端子３１の検査点Ｐ３にまで下降したことを検知する検知手段６１として、円板状プレート６２とホトインタラプタ６３とを有してなるエンコーダを用いて構成したが、本発明は、このエンコーダの代わりに、ガイド柱２６の近傍に配置されるリミットスイッチなどを用いて構成してもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、本発明における実装基板の検査装置によれば、昇降部が最下点に下降するまでの途中に設定した検査端子の検査点にまで下降したときに駆動モータの回転が停止し、リンク機構によって昇降部の停止状態が確実に保持されるので、被測定対象である実装基板に対し、余分な負荷を加えることなく昇降部の検査端子を適切に接触させて安定した検査を行うことができ、検査精度の向上を図ることができる。しかも、従来のエアシリンダを用いる場合の如くエア配管設備等の付属設備を必要としないので、装置の小型化及びコストダウン化を図ることができ、汎用性に優れた効果を有するものである。また、リンク機構による動力伝達及び状態保持の機能を確実に発揮させることができるので、実施化を図る上で非常に有効なものである。
【００２４】
特に、請求項２に係る発明では、モータ異常などの過負荷状態が生じたときにトルクセンサでそのことを検知し、それに基づいて警報を発したり昇降部を上昇させたりすることができ、作業の安全性を確保できるなどの効果を併有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るプレスユニットを備えた検査計測システムの概略構成図である。
【図２】上記プレスユニットの正面図である。
【図３】上記プレスユニットのサイドカバーを取り外した状態の右側面図である。
【図４】サイドカバー取り付け状態での図３のＸ−Ｘ線における拡大断面図である。
【図５】図２のＹ−Ｙ線に沿って見たリンク機構の側面図である。
【符号の説明】
５    プレスユニット（検査装置）
１１    ケース（固定部）
２１    テーブル
２７    昇降部
３１    検査端子
３６    駆動モータ
３７    制御部
３９    リンク機構
４３    回転軸
５１    第１リンク
５３    第２リンク
５６    第３リンク
５９    第４リンク
６０    連結ロッド
６１    検知手段
６６    トルクセンサ
ｗ    実装基板
Ｐ２    最下点
Ｐ３    検査点
【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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