JP2001153640A - プリント基板検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置に搬入後のプリント基板の位置決めの影
響を受けず、プリント基板上の座標位置を正確にして検
査できること。プリント基板のうち所望する領域の測定
を可能にしてタクトタイムの向上が図れること。 【解決手段】 プリント基板Ｐは搬送手段により搬送方
向Ｘに搬送され、装置の略中央の検査位置で停止する。
センサヘッド２０は、搬送方向に走査しながらプリント
基板Ｐの一端部Ｐａを検出する。制御手段は、この一端
部Ｐａを基準位置としてセンサヘッド２０走査時におけ
るプリント基板ＰのＸ軸方向の座標を得た検査を行う。
センサヘッド２０は、領域指定された検査領域Ａのみを
測定できタクトタイムの短縮化が図れ装置の稼働効率を
向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板を検
査するプリント基板検査装置に係り、特に、プリント基
板の位置に影響を受けず基板上の座標位置を正確にして
検査できるプリント基板検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリント基板製造時には、プリント基板
の半田の印刷状態や、部品の搭載状態を検査装置で検査
するようになっている。この基板の製造ラインは、例え
ば半田印刷機〜検査装置〜部品搭載機で構成されてい
る。上記ライン上での検査装置には、前段の半田印刷機
で半田が印刷されたプリント基板が搬入され、このプリ
ント基板に印刷された半田の状態を検査して後段の部品
搭載機に搬出する。部品搭載機ではプリント基板に電子
部品を実装する。

【０００３】検査装置では、前段の半田印刷機で半田印
刷されたプリント基板を検査位置に対応して突出する位
置決めピンに接触した状態で停止させ、上部に配置され
たレーザ変位計等の検査手段で検出し、半田印刷の状態
（高さ、欠損の有無等）を検査するようになっている。
この検査手段は、プリント基板上を走査して各半田を検
出するようになっている。

【０００４】図８は、レーザ変位計５０による変位量の
検出原理を示す概要図である。光源５１からのレーザビ
ームをプリント基板Ｐの基板面に照射し、その照射点Ｓ
の反射光による像を結像レンズ５３によって受光素子５
４の受光面５４ａに結像させる構成である。

【０００５】これにより、プリント基板Ｐが高さ方向Ｚ
に移動すると（半田等の突起があると）、照射点Ｓが
Ｓ’あるいはＳ”に移動し、対応して受光素子５４の受
光面５４ａの結像点（スポット像）Ｋの位置がＫ’ある
いはＫ”に移動する。受光素子５４は、この結像点Ｋの
位置に対応した検出信号を出力し、この信号の変化量に
基づきプリント基板Ｐ上の突起（半田）の変位量（高さ
や外形）を出力する。レーザ変位計が検出可能な検出範
囲は、図示の如く所定の範囲を有している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のレーザ変位計を
用いることにより、プリント基板Ｐ上の半田の高さを得
ることができるが、従来の搬送装置ではプリント基板を
搬送手段上の所定位置で停止させた状態で検査手段で検
査するようになっている。従来の搬送装置では、プリン
ト基板Ｐを停止用ピンを搬送手段上に突出及び退避させ
る駆動手段を設ける必要があった。

【０００７】また、停止用ピンが正確な位置に突出する
よう駆動手段の機械的精度が必要であるとともに、プリ
ント基板Ｐの搬送状態によっては各プリント基板Ｐの停
止状態が変動してこれら各プリント基板を一定な位置に
停止させることが困難である。プリント基板Ｐの停止位
置が変動すると、検査手段での検査開始位置が異なるた
め、正確な検査が実行できなくなることがある。

【０００８】プリント基板上には、プリント基板の半田
及び部品搭載位置の基準となる認識マークが設けられて
いる。しかしながら、検査手段にレーザ変位計を用いた
構成の場合、このレーザ変位計はプリント基板上の突起
（半田等）を検出する構成である。この認識マークは極
薄いため、検査手段にレーザ変位計を用いた場合、この
レーザ変位計が変位量に基づき認識マークを検出して、
位置決めすることは不可能である。

【０００９】ところで、従来の検査装置は、上記プリン
ト基板の位置決め後に、基準位置を基に基板面全体の半
田の位置を測定する構成であった。このため、部分的な
測定を所望する場合であっても全体を測定することによ
り、タクトタイムの短縮化及び稼働効率の向上を図るこ
とができなかった。

【００１０】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、装置に搬入後のプリント基板の位置決
めの影響を受けず、プリント基板上の座標位置を正確に
して検査できるプリント基板検査装置の提供を目的とし
ている。加えて、プリント基板のうち所望する領域の測
定を可能にしてタクトタイムの向上が図れるプリント基
板検査装置の提供を目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のプリント基板検査装置は、請求項１記載の
ように、連続的に搬入される各プリント基板の表面状態
を検査するプリント基板検査装置において、前記プリン
ト基板を前段装置から搬入し後段装置に搬出するための
搬送手段と、前記搬送手段の搬送経路途中位置の検査位
置でプリント基板に対向配置され、該プリント基板の変
位量を検出するセンサヘッドと、前記搬送手段の搬出入
動作を制御するものであり、搬送経路途中位置に設定さ
れた検査位置近傍で前記プリント基板を停止させ、前記
センサヘッドにより前記プリント基板の基準位置を検出
した変位量に基づき前記センサヘッドの走査範囲を設定
する制御手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１２】また、請求項２記載のように、前記制御手
段には、前記制御手段には、前記プリント基板の搬送方
向に沿って前記センサヘッドを走査させ、該プリント基
板の搬送方向に対する基準位置を検出する基準位置検出
手段を設けてもよい。

【００１３】また、請求項３記載のように、前記制御手
段は、前記基準位置検出手段で検出された基準位置に基
づき、前記センサヘッド走査時におけるプリント基板上
での前記搬送方向に対する座標位置を得る構成にもでき
る。

【００１４】また、請求項４記載のように、予め前記プ
リント基板上で所望する検査領域を設定する領域設定手
段を備え、前記制御手段には、前記基準位置検出手段で
検出された基準位置に基づき、前記センサヘッド走査時
における前記検査領域の前記搬送方向に対する座標位置
を得て該検査領域の検査を実行させる領域検査手段が設
けられた構成にもできる。

【００１５】また、請求項５記載のように、前記プリン
ト基板には、プリント基板の搬送方向及び該搬送方向と
直交する方向の座標位置の基準となる認識マークが設け
られ、前記制御手段には、前記認識マーク部分をプリン
ト基板の搬送方向及び該搬送方向と直交する方向に前記
センサヘッドで走査させ、該センサヘッドから出力され
る輝度情報に基づき、該プリント基板の搬送方向及び該
搬送方向と直交する方向に対する基準位置を検出する基
準位置検出手段を設けてもよい。

【００１６】また、請求項６記載のように、前記制御手
段は、前記基準位置検出手段で検出された基準位置に基
づき、前記センサヘッド走査時におけるプリント基板上
での前記搬送方向及び該搬送方向と直交する方向に対す
る座標位置を得ることもできる。

【００１７】また、請求項７記載のように、予め前記プ
リント基板上で所望する検査領域を設定する領域設定手
段を備え、前記制御手段には、前記基準位置検出手段で
検出された基準位置に基づき、前記センサヘッド走査時
における前記検査領域の前記搬送方向及び該搬送方向と
直交する方向に対する座標位置を得て該検査領域の検査
を実行させる領域検査手段が設けられた構成にしてもよ
い。

【００１８】また、請求項８記載のように、前記プリン
ト基板には、プリント基板の搬送方向及び該搬送方向と
直交する方向の座標位置の基準となる認識マークが設け
られ、前記制御手段には、前記プリント基板の搬送方向
に沿って前記センサヘッドを走査させ、該プリント基板
の搬送方向に対する基準位置を検出した後、前記認識マ
ーク部分をプリント基板の搬送方向及び該搬送方向と直
交する方向に前記センサヘッドで走査させ、該センサヘ
ッドから出力される輝度情報に基づき、該プリント基板
の搬送方向及び該搬送方向と直交する方向に対する基準
位置を検出する基準位置検出手段を設けた構成にしても
よい。

【００１９】上記構成によれば、プリント基板Ｐを検査
位置近傍で停止させた状態で、センサヘッド２０を走査
してこのプリント基板Ｐの基準位置が検出される。制御
手段１５は、基準位置に基づきプリント基板Ｐ上でのセ
ンサヘッド２０走査時の座標位置を正確に得られる。こ
れにより、プリント基板Ｐの停止位置精度の影響を受け
ずにプリント基板の座標位置を正確にすることができ、
プリント基板の検査精度を向上できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】〔第１実施形態〕本発明のプリン
ト基板検査装置の実施形態を説明する。図１は、プリン
ト基板検査装置の側面図、図２は同平面図である。検査
装置１の筐体内部には、搬送手段２が設けられプリント
基板Ｐを図中Ｘ軸方向に搬送させる。この搬送方向手前
側には前段装置の搬出部が設けられ、搬送方向後端側に
は後段装置の搬入部が設けられている。

【００２１】搬送手段２は、図２中Ｙ軸方向に所定幅を
有して配置された一対のレール３（３ａ，３ｂ）及びベ
ルト４（４ａ，４ｂ）を有する。このＹ軸はＸ軸（搬送
方向）と直交する方向である。一方は固定レール３ａで
あり、ベルト４ａはこの固定レール３ａ上を移動する無
端状に形成される。他方は固定レール３ａと平行な可動
レール３ｂであり、同様に無端状のベルト４ｂを有す
る。ベルト４ａ，４ｂはそれぞれ両端が回転軸５で軸支
され、モータ６の回転でプリント基板ＰをＸ軸方向に搬
送移動させる。搬送手段２の搬入口にはプリント基板Ｐ
の搬入を検知するセンサ等からなる搬入検知手段１３が
設けられている。例えば投受光一体型の光センサでプリ
ント基板Ｐの搬入側一端部Ｐａ（図４参照）を検出す
る。

【００２２】これら固定レール３ａと可動レール３ｂ
は、Ｙ軸テーブル７上に設けられている。Ｙ軸テーブル
７は、Ｙ軸方向に延びる複数の支軸、ボールネジ、及び
モータ８ｃ等からなるＹ軸移動手段８によってＹ軸方向
に移動自在である。このＹ軸テーブル７上には、支軸、
ボールネジ、及びモータ等からなるＷ軸移動手段１０が
設けられ、可動レール３ｂをＷ軸方向に移動自在に支持
している。Ｗ軸はＹ軸と同方向である。これにより、可
動レール３ｂは固定レール３ａに対してＹ軸方向に移動
し、互いの間隔が可変自在であり、搬送するプリント基
板Ｐの幅に対応することができる。なお、不図示である
が、固定レール３ａ、及び可動レール３ｂには側部位置
にそれぞれプリント板Ｐを案内する側板が設けられてい
る。

【００２３】Ｙ軸テーブル７の上方位置には、プリント
基板Ｐを検査する検査手段１２が設けられている。この
検査手段１２には図８に記載した１点照射型のレーザ変
位計が用いられ、プリント基板Ｐの表面側の状態を検出
する。例えば前段装置が半田印刷機であれば半田の突起
（高さ方向Ｚの変位量）を検出する。この検査手段１２
は、プリント基板Ｐに対して相対的にＸ，Ｙ軸方向に移
動走査され、プリント基板Ｐの３次元データを出力す
る。検査手段１２の検出信号は制御手段１５に出力され
る。

【００２４】検査手段１２は、レーザ変位計のセンサヘ
ッド２０と走査移動手段２７を備えている。走査移動手
段２７は、Ｘ軸移動手段２８と、Ｚ軸移動手段２９で構
成され、Ｚ軸移動手段２９にセンサヘッド２０が設けら
れている。Ｘ軸移動手段２８は、プリント基板Ｐの検査
位置上部においてＸ軸方向に沿って水平な支軸、ボール
ネジ、及びモータ２８ｃ等で構成されている。このＸ軸
方向の長さはプリント基板Ｐの長さ程度である。

【００２５】Ｚ軸移動手段２９は、Ｘ軸移動手段２８の
モータによってＸ軸方向に移動自在な移動体２９ａと、
移動体２９ａの上下方向（Ｚ軸方向）に設けられた支
軸、ボールネジ、及びモータ等で構成されている。この
移動体２９ａ（センサヘッド２０）はボールネジの回転
によって上下に昇降自在に構成されている。これによ
り、センサヘッド２０は、プリント基板Ｐの搬送方向
（Ｘ軸方向）に走査移動自在である。ここで、Ｚ軸移動
手段２９は、プリント基板Ｐと所定の間隔を維持した状
態で変位量を測定する倣い計測を行うため、センサヘッ
ド２０を高さ方向に移動させる。

【００２６】図３は、本発明の電気的構成を示すブロッ
ク図である。制御手段１５には、搬入検知センサ１３、
タイマ１６の計時情報、速度設定手段１７の速度情報、
領域設定手段１４で設定された検査領域の設定情報が入
力される。速度設定手段１７は、搬送手段２によるプリ
ント基板Ｐの搬送速度が可変自在に設定され、制御手段
１５に出力する。

【００２７】この制御手段１５は、プリント基板Ｐの搬
出入と、検査手段１２による検査の実行を制御する。う
ち、図には、本発明の要部である搬入、基準位置検出、
検査の各制御を実行する構成を抽出して記載してある。
搬入制御手段１５ａは、プリント基板Ｐの搬入を制御す
る。基準位置検出手段１５ｂは、検査手段１２の検査開
始時におけるプリント基板Ｐの基準位置をセンサヘッド
２０を移動させて検出する。領域検査手段１５ｃは、基
準位置検出手段１５ｂで検出された基準位置に基づき、
領域設定手段１４で設定された検査領域を検査手段１２
で検査させる制御を実行する。この際、プリント基板Ｐ
の設計値をデータベースＤＢから読み出し、Ｘ，Ｙ座標
形式で記憶されている各半田の配置位置上での半田の存
在の有無、各半田の高さ、面積、体積等の各種検査項目
を演算処理する。

【００２８】検査時におけるセンサヘッド２０のＸ軸方
向の移動量は、Ｘ軸検出手段１８で検出される。Ｘ軸検
出手段１８は、Ｘ軸搬送手段２８のモータ２８ｃの回転
に対応したパルスを出力するエンコーダと、パルスカウ
ント値を移動量に換算する処理手段等で構成される。

【００２９】また、検査時における搬送手段２のＹ軸方
向の移動量は、Ｙ軸検出手段１９で検出される。Ｙ軸検
出手段１９は、Ｙ軸テーブル７のモータ８ｃの回転に対
応したパルスを出力するエンコーダと、パルスカウント
値を移動量に換算する処理手段等で構成される。

【００３０】上記構成によるプリント基板Ｐの検査動作
を説明する。前段装置の半田印刷機からプリント基板Ｐ
が搬入されると、搬入検知センサ１３がプリント基板Ｐ
の搬入を検知する。プリント基板Ｐは、搬送手段２のモ
ータ６の回転によりベルト４ａ，４ｂ上をＸ軸方向に移
動し、略中央部の検査位置で停止するようになってい
る。即ち、搬入制御手段１５ａは、速度設定手段１７で
設定された速度に基づき、プリント基板Ｐの停止位置に
達するまでの時間を算出する。そして到達時間に達した
際にモータ６を停止させることにより、プリント基板Ｐ
を略中央部の検査位置で停止させる（粗位置決め）。

【００３１】この状態でプリント基板Ｐは不図示の矯正
機構により搬送方向の反りが矯正される。具体的には、
レール３ａ，３ｂは、この長さ方向に渡ってプリント基
板Ｐの両端部を挟持し、この両端部は長さ方向の反りが
矯正される。

【００３２】次に、検査手段１２による検査が実行され
る。センサヘッド２０は、プリント基板Ｐ上の変位量
（半田突起）をＸ，Ｙ軸方向に走査して行う。うちＸ軸
方向の走査は走査移動手段２７によりセンサヘッド２０
を移動制御して行う。また、Ｙ軸方向の走査は、搬送手
段２のＹ軸テーブル７を移動制御して行うようになって
いる。

【００３３】この後、制御手段１５は、検査手段１２に
よる検査を実行させる。図４は、検査手段１２の検査動
作を示す平面図である。始めに基準位置検出手段１５ａ
は、プリント基板Ｐの基準位置を検出する。図４（ａ）
に示すように、センサヘッド２０のレーザビームの照射
点Ｓがプリント基板Ｐの搬送方向一端部Ｐａを通過する
よう、Ｙ軸移動手段８、Ｘ軸移動手段２８を移動制御す
る。

【００３４】センサヘッド２０は、レーザビームの照射
点Ｓがプリント基板Ｐの一端部Ｐａを通過する際、この
一端部Ｐａ部分で所定の変位量を検出出力する。基準位
置検出手段１５ａは、この変位量の変動に基づき、プリ
ント基板Ｐの一端部ＰａをＸ軸の基準位置Ｘ０と判断す
る。そして、この基準位置Ｘ０の際にＸ軸検知手段１８
で検知されたＸ軸位置をプリント基板Ｐの新たな基準位
置Ｘｒとする。

【００３５】次に、領域検査手段１５ｃによる領域別の
検査が実行される。予め領域設定手段１４には、キーボ
ード等でプリント基板Ｐ上での検査領域が設定される。
この領域設定は、例えば、図４（ｂ）に示す如く、２点
のＸ，Ｙ座標（Ｘａ，Ｙａ）、（Ｘｂ，Ｙｂ）を指定し
てこれら２点をＸ，Ｙ軸方向に延長させて得られた計４
つの点で囲まれる範囲を検査領域Ａとする。

【００３６】そして、この検査領域Ａをセンサヘッド２
０のＸ，Ｙ軸の走査で検査する。この際、前記基準位置
Ｘｒを基準として検査領域ＡのＸ軸方向の座標位置Ｘ
ａ，ＸｂはＸ軸検知手段１８で実際に検知されたＸａ
ｒ，Ｘｂｒの位置を用いる。これにより、センサヘッド
２０が照射するレーザビームの照射点Ｓは、検査領域Ａ
のＸ軸方向両端部間が走査範囲となる。

【００３７】センサヘッド２０のＸ，Ｙ軸方向への走査
は図４（ｂ）に示す如く、照射点ＳをＹ１方向に走査し
た後、レーザビームＳのスポット径に対応して所定量だ
けＸ軸方向に移動させた後、逆にＹ２方向に走査するこ
とを繰り返す。上記走査の繰返しでセンサヘッド２０が
座標位置Ｘｂｒ上に位置した走査が終了すると、検査領
域Ａ全体の走査が終了する。

【００３８】センサヘッド２０をＸ，Ｙ軸に走査するこ
とによって、センサヘッド２０からは連続的にプリント
基板Ｐ上の半田の突起に対応した高さデータ（検出信
号）を連続出力する。Ｘ，Ｙ軸の走査位置に対応した２
次元データと、センサヘッド２０から出力される変位量
のデータに基づき３次元データが生成される。この３次
元データに基づき、半田の面積、高さ、体積等の各項目
が演算され、項目別のデータとして出力される。これら
項目別データは図示しない記憶手段に格納したり、表示
手段に画像表示が可能である。また、データベースＤＢ
に格納されている基準の半田データの配置位置（Ｘ，Ｙ
座標形式）及び基準となる半田の高さと比較され、欠
損、及び高さムラ等が判別される。欠損時には該当する
プリント基板Ｐが異常であると判断し、異常データを外
部出力する。

【００３９】ところで、プリント基板Ｐ上の検査領域
は、領域設定手段１４の設定により複数領域が設定でき
るとともに、プリント基板Ｐ全体を１つの領域に設定す
ることもできる。いずれにおいても、上記のように検査
開始時には、センサヘッド２０を移動させて実際にプリ
ント基板Ｐの端面を検出しこれを基準位置として指定さ
れた検査領域Ａの位置を正確に位置出しした状態で検査
できるようになる。同時にプリント基板Ｐの搬送側の位
置決め精度（搬送方向（Ｘ軸）の位置決め精度）は要求
せず、粗位置決めで済むため搬送手段２は、プリント基
板Ｐを停止させる駆動手段を不要にできる。

【００４０】〔第２実施形態〕第２実施形態の構成は、
プリント基板Ｐの基準位置としてプリント基板Ｐ上に設
けられている認識マークを利用する構成である。図５
は、プリント基板の認識マークを示す平面図である。プ
リント基板Ｐ上には、電子部品の端子と接続させるた
め、所望の位置に半田ｈが印刷されている。プリント基
板Ｐの対角には、一対の認識マークＭが金属パターン形
成されている。

【００４１】このため、この実施形態では、センサヘッ
ド２０を用いて認識マークＭの位置を基準位置とする。
センサヘッド２０からの出力信号は、受光素子上に形成
される光スポットの像Ｋ（図８参照）１点につき１６ｂ
ｉｔの信号であり、そのうちの１２ｂｉｔが変位デー
タ、４ｂｉｔが電流量（プリント基板Ｐ上の輝度デー
タ）として出力される。

【００４２】搬入制御手段１５ａでプリント基板Ｐを検
査位置に粗位置決めした後、第１実施形態と同様、プリ
ント基板Ｐの端部Ｐａ部分をセンサヘッド２０で検出
し、それに基づき、基準位置検出手段１５ｂは、センサ
ヘッド２０のレーザビームの照射点Ｓを認識マークＭの
箇所上でＸ，Ｙ軸方向に移動走査させる。この際、プリ
ント基板Ｐは粗位置決めされているから、認識マークＭ
の領域より少なくとも大きな範囲を走査させる。この走
査により、センサヘッド２０からは、認識マークＭを通
過時にのみ輝度値の高い輝度データが出力され、この高
い輝度値が得られた範囲を認識マークＭと判断する。そ
して、この認識マークＭの配置箇所をプリント基板Ｐの
基準位置とする。

【００４３】なお、上記認識マークＭは、半田ｈの高さ
に比べて非常に薄い薄膜の金属パターンである。したが
って、この認識マークＭをセンサヘッド２０の変位量の
出力に基づき得ることはできない。即ち、変位量の出力
を２値化処理するためのしきい値が設定できず、現状で
は、変位量に基づき検出することは不可能である。

【００４４】領域検査手段１５ｃは、プリント基板Ｐ上
の認識マークＭの位置を基準位置として、Ｘ軸検知手段
１８から出力されるＸ軸位置ＸａをＸａｒとして処理す
る（図４記載）。これにより、搬送方向（Ｘ軸方向）に
おけるプリント基板Ｐ上の位置を正確に得ることができ
るようになる。

【００４５】プリント基板Ｐ上の半田ｈの位置（電子部
品の搭載位置）は、この認識マークＭを基準に配置され
ており、データベースＤＢに格納されている。認識マー
クＭを用いて基準位置を検出することにより、同時に各
半田ｈの配置位置を想定できる。したがって、データベ
ースＤＢ上での理想的な半田ｈの配置位置（Ｘ，Ｙ座
標）と、センサヘッド２０で実際に検出された半田ｈの
配置位置とを照合することによって半田の欠損を検出で
きるようになる。同時にセンサヘッド２０で得られる変
位量に基づき各半田ｈの高さ、面積、体積等を演算して
求めることができデータベースＤＢと照合して半田ｈに
関するより詳細な形成状態を検査できるようになる。

【００４６】ここで、基準位置検出手段１５ｂが一対の
認識マークＭの配置位置を検出することにより、プリン
ト基板Ｐ上の配置をより正確に得ることができる。即
ち、一対の認識マークＭのＸ，Ｙ軸を延長した矩形の領
域の座標をプリント基板Ｐ全体の領域として得る構成に
すれば、プリント基板ＰのＸ，Ｙ軸の位置を正確に得る
ことができるようになる。Ｙ軸に関しても基準位置Ｙ０
に基づき正確なＹ軸位置Ｙａｒ，Ｙｂｒ（不図示である
がＸａｒ，Ｘｂｒと同義）が得られることになる。同時
にセンサヘッド２０によるレーザビームＳの照射につい
てＹ軸方向の走査についても検査領域ＡのＹ軸方向両端
部間が走査範囲となる。

【００４７】また、センサヘッド２０の走査移動時に
は、一対の認識マークＭによって得られたプリント基板
Ｐの座標に半田ｈを対応させて、半田ｈの座標位置を決
定することができる。領域検査手段１５ｃには、データ
ベースＤＢに格納された認識マークＭと半田ｈの基準座
標位置が格納されている。したがって、センサヘッド２
０の走査で検出した認識マークＭの座標位置と、ＤＢに
格納されている認識マークＭの基準座標データとをＸ，
Ｙ軸いずれにおいても一致させる補正を実行する。これ
により、センサヘッド２０により各検査領域の半田ｈを
走査したときの座標データと半田ｈの基準座標データと
をＸ，Ｙ軸いずれにおいても高精度に照合することがで
きるようになる。

【００４８】〔第３実施形態〕第３実施形態では、検査
手段１２のセンサヘッド２０として走査型のレーザ変位
計を用いた構成である。図６は、走査型のセンサヘッド
２０の構成を示す斜視図である。このセンサヘッド２０
の投光系では、光源２１から放射されるレーザビームを
振動ミラー型等の偏向装置２２によって一定角度内の範
囲で偏向させ、この偏向されたビームをレンズ２３によ
ってその光軸が一平面上で平行に移動するビームにす
る。そして、このビームをプリント基板Ｐの表面に所定
の入射角度により照射し、その照射点Ｓを直線的に往復
走査又は片道走査する。

【００４９】照射点Ｓを直線的に走査されたビームは、
入射角度と同じ角度で正反射され、その照射点Ｓの像を
第１の円筒面レンズ（シリンドリカルレンズ）２４及び
第２の円筒面レンズ２５によって受光素子２６の受光面
２６ａに結像される。上記走査によりプリント基板Ｐ上
の半田突起の高さに対応した検出信号が受光素子２６か
ら出力される。そして、上記走査により半田突起の高さ
を一方向に渡って連続的に測定する。

【００５０】図７は、走査型のセンサヘッド２０による
走査状態を示す動作図である。搬入制御手段１５ａでプ
リント基板Ｐが粗位置決めされ、基準位置検出手段１５
ｂでプリント基板Ｐの基準位置が検出される。この後、
領域検査手段１５ｃは検査領域Ａを検査するためセンサ
ヘッド２０を移動制御する。このセンサヘッド２０によ
るレーザビームの照射点Ｓは、検査領域Ａの４隅部分か
ら開始する。この際、レーザビームはプリント基板Ｐの
搬送方向（Ｘ軸）に沿って走査範囲Ｗを有している。こ
のため、走査範囲Ｗの一端ＷＡが検査領域Ａの一側端に
位置するようＸ軸モータ２８ｃを移動制御する。

【００５１】そして、Ｙ軸移動手段８のモータ８ｃを駆
動して搬送手段２をＹ１方向に移動させる。以降、図示
のように略Ｓ字状にセンサヘッド２０をＹ１，Ｙ２方向
に移動させて検査領域Ａの変位量を検査していく。な
お、Ｘ軸移動手段２８によるセンサヘッド２０のＸ軸方
向への移動量は、センサヘッド２０の走査範囲Ｗに対応
する間隔とする。以上のようなＸ，Ｙ軸への移動走査の
繰返しで検査領域Ａの半田等の変位量を連続的に検出し
ていくことができる。そして、走査型のセンサヘッド２
０を用いることにより、検査領域Ａの検査をより高速化
することができるようになる。

【００５２】上記のような走査型のセンサヘッド２０を
用いて、第２実施形態で説明した認識マークＭを基準と
した検査を行う構成とした場合、センサヘッド２０のレ
ーザビームの照射点Ｓの走査範囲は、検査領域Ａに一致
させることができるようになる。

【００５３】上記実施の形態で説明した搬入検知手段１
３は、プリント基板Ｐの搬入口に設けられる構成とした
が、これに限らない。他にプリント基板Ｐの検査位置に
設けることもできる。この場合、搬入制御手段１５ａ
は、プリント基板Ｐが検査位置に位置したとき搬送手段
２の駆動を停止させればよい。

【００５４】上記各実施の形態では、搬送手段２がＹ軸
方向に移動可能な構成であることを利用して、プリント
基板Ｐの検査処理時に、センサヘッド２０側はＸ軸方向
にのみ移動制御する構成としたが、センサヘッド２０側
がＸ，Ｙ軸方向に移動可能な構成とすることもできる。
即ち、センサヘッド２０とプリント基板Ｐは、Ｘ，Ｙ軸
方向に相対的に移動する構成とすればよい。

【００５５】また、上記実施の形態では、プリント基板
上の検査領域Ａには、半田が設けられている説明をした
が、半田に限らず、搭載後の電子部品が配置され、端子
の高さや欠損を検査する構成に適用することもできる。

【００５６】

【発明の効果】本発明の請求項１によれば、センサヘッ
ドでプリント基板の基準位置を検出する構成であるた
め、搬送手段によるプリント基板を検査位置近傍で停止
させるだけでよく、停止させる手段の精度に影響を受け
ず簡単な構成でプリント基板の座標位置を正確に得るこ
とができるようになる。請求項２の構成によれば、セン
サヘッドをプリント基板の搬送方向に沿って走査させる
だけでプリント基板の搬送方向に対する基準位置を簡単
に検出できるようになる。請求項３によれば、検出され
た基準位置に基づき、プリント基板上での搬送方向の座
標位置を正確に得ることができるようになる。請求項４
のように、検査領域を設定することにより、この設定さ
れた検査領域のみを検査することができるようになり、
センサヘッド走査時にこの検査領域の搬送方向に対する
座標位置を得た検査を実行でき、タクトタイムの短縮化
を図れ装置の稼働効率を向上できるようになる。請求項
５記載のように、プリント基板の認識マークをセンサヘ
ッドの輝度情報に基づき検出するだけで、この認識マー
クを基準としてプリント基板の搬送方向及び該搬送方向
と直交する方向の基準位置を簡単に得ることができるよ
うになる。請求項６記載によれば、検出された基準位置
に基づき、プリント基板上での搬送方向及び該搬送方向
と直交する方向の座標位置が得られるようになる。請求
項７によれば、検査領域を設定することにより、この設
定された検査領域のみを検査することができるようにな
り、センサヘッド走査時にこの検査領域の搬送方向及び
搬送方向と直交する方向に対する座標位置を得た検査を
実行でき、タクトタイムの短縮化を図れ装置の稼働効率
を向上できるようになる。請求項８によれば、センサヘ
ッドでプリント基板の一端部を検出し、この後認識マー
ク部分をセンサヘッドの輝度情報に基づき検出すること
により、プリント基板の搬送方向及び該搬送方向と直交
する方向の基準位置を簡単に得ることができるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプリント基板検査装置の実施の形態を
示す側面図。

【図２】同装置の平面図。

【図３】装置の電気的構成を示すブロック図。

【図４】検査手段の検査動作を示す平面図。

【図５】認識マークが設けられたプリント基板を示す平
面図。

【図６】走査型のセンサヘッドの構成を示す斜視図。

【図７】走査型のセンサヘッドによる走査状態を示す動
作図。

【図８】レーザ変位計による変位量の検出原理を示す概
要図。

【符号の説明】

２…搬送手段、６…モータ、８…Ｙ軸移動手段、１２…
検査手段、１３…搬入検知手段、１４…領域設定手段、
１５…制御手段、１５ａ…搬入制御手段、１５ｂ…基準
位置検出手段、１５ｃ…領域検査手段、１６…タイマ、
１７…速度設定手段、１８…Ｘ軸検出手段、１９…Ｙ軸
検出手段、２０…センサヘッド、２８…Ｘ軸移動手段、
Ａ…検査領域、Ｍ…認識マーク、Ｐ…プリント基板。

フロントページの続き (72)発明者 中道 泰久 東京都港区南麻布五丁目10番27号 アンリ ツ株式会社内 (72)発明者 加島 史夫 東京都港区南麻布五丁目10番27号 アンリ ツ株式会社内 (72)発明者 高橋 秀昭 東京都港区南麻布五丁目10番27号 アンリ ツ株式会社内 Ｆターム(参考） 2F069 AA01 BB14 CC06 DD15 GG04 GG06 GG07 GG39 GG45 GG47 GG52 GG56 GG71 HH09 JJ19 JJ26 MM04 MM26 NN11 PP07 QQ05 2G051 AA65 AB02 AB14 BA10 BB09 BC05 BC06 CA03 CB01 CC09 DA05 DA07 5E319 AC01 CD35 CD53

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続的に搬入される各プリント基板の表
   面状態を検査するプリント基板検査装置において、 前記プリント基板を前段装置から搬入し後段装置に搬出
   するための搬送手段と、 前記搬送手段の搬送経路途中位置の検査位置でプリント
   基板に対向配置され、該プリント基板の変位量を検出す
   るセンサヘッドと、 前記搬送手段の搬出入動作を制御するものであり、搬送
   経路途中位置に設定された検査位置近傍で前記プリント
   基板を停止させ、前記センサヘッドにより前記プリント
   基板の基準位置を検出した変位量に基づき前記センサヘ
   ッドの走査範囲を設定する制御手段と、を備えたことを
   特徴とするプリント基板検査装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段には、前記プリント基板の
   搬送方向に沿って前記センサヘッドを走査させ、該プリ
   ント基板の搬送方向に対する基準位置を検出する基準位
   置検出手段が設けられた請求項１記載のプリント基板検
   査装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、前記基準位置検出手段
   で検出された基準位置に基づき、前記センサヘッド走査
   時におけるプリント基板上での前記搬送方向に対する座
   標位置を得る請求項２記載のプリント基板検査装置。
4. 【請求項４】 予め前記プリント基板上で所望する検査
   領域を設定する領域設定手段を備え、 前記制御手段には、前記基準位置検出手段で検出された
   基準位置に基づき、前記センサヘッド走査時における前
   記検査領域の前記搬送方向に対する座標位置を得て該検
   査領域の検査を実行させる領域検査手段が設けられた請
   求項２記載のプリント基板検査装置。
5. 【請求項５】 前記プリント基板には、プリント基板の
   搬送方向及び該搬送方向と直交する方向の座標位置の基
   準となる認識マークが設けられ、 前記制御手段には、前記認識マーク部分をプリント基板
   の搬送方向及び該搬送方向と直交する方向に前記センサ
   ヘッドで走査させ、該センサヘッドから出力される輝度
   情報に基づき、該プリント基板の搬送方向及び該搬送方
   向と直交する方向に対する基準位置を検出する基準位置
   検出手段が設けられた請求項１記載のプリント基板検査
   装置。
6. 【請求項６】 前記制御手段は、前記基準位置検出手段
   で検出された基準位置に基づき、前記センサヘッド走査
   時におけるプリント基板上での前記搬送方向及び該搬送
   方向と直交する方向に対する座標位置を得る請求項５記
   載のプリント基板検査装置。
7. 【請求項７】 予め前記プリント基板上で所望する検査
   領域を設定する領域設定手段を備え、 前記制御手段には、前記基準位置検出手段で検出された
   基準位置に基づき、前記センサヘッド走査時における前
   記検査領域の前記搬送方向及び該搬送方向と直交する方
   向に対する座標位置を得て該検査領域の検査を実行させ
   る領域検査手段が設けられた請求項５記載のプリント基
   板検査装置。
8. 【請求項８】 前記プリント基板には、プリント基板の
   搬送方向及び該搬送方向と直交する方向の座標位置の基
   準となる認識マークが設けられ、 前記制御手段には、前記プリント基板の搬送方向に沿っ
   て前記センサヘッドを走査させ、該プリント基板の搬送
   方向に対する基準位置を検出した後、前記認識マーク部
   分をプリント基板の搬送方向及び該搬送方向と直交する
   方向に前記センサヘッドで走査させ、該センサヘッドか
   ら出力される輝度情報に基づき、該プリント基板の搬送
   方向及び該搬送方向と直交する方向に対する基準位置を
   検出する基準位置検出手段が設けられた請求項１記載の
   プリント基板検査装置。