JP2003043106A - 部品試験装置における部品搬送位置の補正方法および部品試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 テストヘッドの組付精度に拘わらず、テスト
ヘッドに対する部品の位置決め精度を良好に確保する。 【解決手段】 搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂの各ヘッド
本体４３ａ，４３ｂによりテストヘッド４に部品を搬送
して試験を行う。ヘッド本体４３ｂにはマーク認識カメ
ラ６２（撮像手段）が搭載されており、試験前には、テ
ストヘッド４上に設けられたマークを該カメラ６２によ
り撮像してその位置を画像認識する予備動作が行われ
る。そして、予備動作により認識されたマークの位置と
その理論位置とからテストヘッド４の組付誤差が求めら
れ、通常の部品搬送動作時には、この組付誤差を是正す
るように搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂの駆動が制御され
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、ＩＣチップ等の電
子部品を試験する部品試験装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置などの製造過程においては、
最終的に製造されたＩＣチップ等の電子部品に対して各
種試験を施す必要があるが、そのような試験を自動的に
行う装置として、従来、特開平１１−３３３７７５号公
報に開示されるような装置がある。

【０００３】この装置は、トレイに収納された試験前の
ＩＣチップを部品吸着用のノズル部材を有する第１搬送
装置により吸着して第１バッファ装置に載せ、第１バッ
ファ装置によりテストヘッド近傍まで搬送した後、部品
吸着用のノズル部材を有する第２搬送装置により第１バ
ッファ装置上のＩＣチップを吸着してテストヘッド上の
ソケットに移載して試験を行う。そして試験後は、第２
搬送装置によりテストヘッドから第２バッファ装置にＩ
Ｃチップを移載してトレイ載置部まで搬送した後、第１
搬送装置によって試験結果に応じた所定のトレイ上にＩ
Ｃチップを移し替えるように構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この種の部品試験装置
では、テストヘッドが装置の本体部分に対して脱着可能
に構成されており、被試験体である部品の種類の変更、
あるいは試験内容の変更に応じてテストヘッドが交換さ
れるようになっている。

【０００５】テストヘッドは本体部分に対して機械的に
位置決めされた状態で固定されるのが一般的であるが、
テストヘッド交換の際に多少の組付誤差が生じる場合が
あり、このような誤差が試験を実施する上で無視できな
い場合がある。例えば、リード間ピッチが極めて狭い部
品等では、テストヘッドに対して高い位置決め精度が要
求されるため、上記のような誤差が無視できない場合が
生じ得る。そのため、テストヘッドをより高い精度で位
置決めすることが必要となるが、あまりに高い位置決め
精度を要求すると、テストヘッドの交換作業が困難とな
り効率良く試験を行う上での障害となる。従って、この
点を解決する必要がある。

【０００６】また、この種の部品試験装置では、駆動系
の経年劣化や熱膨張に起因して部品搬送時に誤差が生じ
ることが考えられるが、このような誤差による部品の位
置決め精度への影響は、従来、部品構造との関係では殆
ど無視できるレベルのもであり、特別な対策は打たれて
いなかった。しかし、近年の部品の高機能化、高密度化
および小型化に伴い部品のリード間ピッチが益々狭くな
る傾向にあり、駆動系の経年劣化や熱膨張等による搬送
時の誤差が無視できなくなっている。そのため、この点
についても併せて改善する必要が生じている。

【０００７】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であって、ＩＣチップ等の部品試験装置において、テス
トヘッドの組付精度に拘わらず、テストヘッドに対する
部品の位置決め精度を良好に確保することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、移動可能な搬送装置により所定の供給部
から部品を取上げ、この部品を試験用のテストヘッドに
搬送して位置決めする際の位置補正方法であって、部品
に試験を施すための通常の部品搬送動作に先立ち、テス
トヘッドに設けられたマークを搬送装置に搭載された撮
像手段により撮像して該マークの位置を画像認識すると
ともに、その位置と該マークの理論上の位置とからテス
トヘッドの組付誤差を求め、通常の部品搬送動作時に
は、この組付誤差を是正するように搬送装置による目標
移動位置を補正するようにしたものである（請求項
１）。

【０００９】この方法によると、試験のための部品搬送
時には、テストヘッドの組付誤差が加味された上で搬送
装置の駆動が制御されるので、テストヘッドの組付精度
に拘わらず、該テストヘッドに対して部品を正確に搬送
して位置決めすることが可能となる。

【００１０】なお、この方法においては、テストヘッド
に複数のマークを設けておき、所定のマーク間距離を画
像認識するとともに、該マーク間距離とその理論上の距
離との誤差に基づいて搬送装置の移動量誤差を求め、通
常の部品搬送動作時には、この移動量誤差を是正するよ
うに搬送装置による目標移動位置を補正するのがより好
ましい（請求項２）。

【００１１】このようにすれば、試験のための部品搬送
時には、搬送用ヘッドの駆動系に生じた経年劣化や熱膨
張に起因する移動量のずれ（移動量誤差）がさらに加味
されるため、テストヘッドに対してより精度良く部品を
搬送して位置決めすることが可能となる。

【００１２】一方、本発明に係る部品試験装置は、部品
の種類に対応するテストヘッドが本体部分に対して脱着
可能に組付けられ、移動可能な搬送装置により所定の供
給部から前記テストヘッドに部品を搬送して試験を行う
部品試験装置において、搬送装置に搭載されてテストヘ
ッドに設けられたマークを撮像可能な撮像手段と、この
撮像手段により前記マークを撮像してその位置を画像認
識する所定の予備動作、及び通常の部品搬送動作を行う
べく搬送装置の駆動を制御する制御手段と、予備動作に
より認識されたマークの位置とその理論上の位置とから
テストヘッドの組付誤差を求める誤差演算手段とを備
え、制御手段は、さらに通常の部品搬送動作時に、誤差
演算手段により求められた組付誤差を是正するように搬
送装置の駆動を制御するように構成されているものであ
る（請求項３）。

【００１３】この部品試験装置によると、試験のための
部品搬送時にテストヘッドの組付誤差が加味されるた
め、テストヘッドの組付精度に拘わらず、該テストヘッ
ドに対して部品を正確に搬送して位置決めすることが可
能となる。

【００１４】この装置においては、テストヘッドに複数
のマークを設けておき、予備動作において所定のマーク
間距離を画像認識すべく搬送装置の駆動を制御するとと
もに、認識されたマーク間距離とその理論上の距離との
誤差に基づいて搬送装置の移動量誤差を求め、通常の部
品搬送動作時には、この移動量誤差を是正するように搬
送装置の駆動を制御するように制御手段及び誤差演算手
段が構成されているのがより好ましい（請求項４）。

【００１５】この構成によれば、搬送用ヘッドの駆動系
に生じた経年劣化や熱膨張に起因する移動量のずれ（移
動量誤差）がさらに加味されるため、テストヘッドに対
してより精度良く部品を搬送して位置決めすることが可
能となる。また、移動量誤差を求めるための構成とし
て、テストヘッドの組付誤差を検知するためのマーク及
び撮像手段を共用するため合理的な構成が達成されるこ
ととなる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を用いて説明する。なお、図中には方向性を明確にする
ためにＸ軸、Ｙ軸を示している。

【００１７】図１及び図２は、本発明に係る部品試験装
置を概略的に示している。これらの図に示すように、部
品試験装置１（以下、試験装置１と略す）は、部品の搬
送及び試験中の部品保持（固定）という機械的な役割を
担うハンドラ２（本体部分）と、このハンドラ２に組込
まれる試験装置本体３とから構成されている。

【００１８】試験装置本体３は、上面にテストヘッド４
を備えた箱型の装置で、テストヘッド４に設けられたソ
ケット４ａ，４ｂ（図１０参照）に部品をセットして該
部品の入力端子にテスト電流を供給しつつ部品の出力端
子からの出力電流を受けることにより部品の品質を判断
するように構成されている。

【００１９】試験装置本体３は、前記ハンドラ２に対し
て脱着可能に構成されており、図示を省略するが、例え
ば試験装置本体３を専用の台車に載せた状態でハンドラ
２の下側から所定の挿着位置に挿入し、テストヘッド４
をハンドラ２の基台２ａに形成された開口部から後記テ
スト領域Ｔａに臨ませた状態で固定することによりハン
ドラ２に対して組付けられている。なお、テストヘッド
４と試験装置本体３とは必ずしも一体である必要はな
く、テストヘッド４のみをハンドラ２に組付け、その他
の部分をハンドラ２から離間した位置に配置してテスト
ヘッド４に対して電気ケーブル等で電気的に接続するよ
うにしてもよい。

【００２０】ハンドラ２は、同図に示すように、上部が
側方に迫出した略箱型の装置で、トレイに収納された部
品を取出して前記テストヘッド４に搬送し、さらに試験
後の部品をその試験結果に応じて仕分けするように構成
されている。以下、その構成について具体的に説明す
る。

【００２１】ハンドラ２の基台２ａ上は、大きく分け
て、トレイＴｒが収納されるトレイ収納領域Ｓａと、テ
ストヘッド４等が配置されるテスト領域Ｔａの二つの領
域に分けられている。

【００２２】トレイ収納領域Ｓａには、Ｘ軸方向に複数
のトレイ収納部が並設されており、当実施形態では、図
２の左側から順に第１〜第５の５つのトレイ収納部１１
〜１５が並設されている。そして、第２トレイ収納部１
２及び第４トレイ収納部１４に試験前（未検査）の部品
を載せたトレイＴｒが、第１トレイ収納部１１に空のト
レイＴｒが、第３トレイ収納部１３に試験後の部品のう
ち合格品（Pass）を載せたトレイＴｒが、第５トレイ収
納部１５に試験後の部品のうち不合格品（Fail）を載せ
たトレイＴｒが夫々収納されている。なお、各トレイＴ
ｒは何れも共通の構造を有しており、図示を省略する
が、例えばその表面には複数の部品収納凹部が区画形成
されており、ＩＣチップ等の部品が各部品収納凹部に収
納されるように構成されている。

【００２３】各トレイ収納部１１〜１５は、夫々昇降可
能なテーブル上に複数のトレイＴｒを積み重ねた状態で
収納するように構成されており、最上位のトレイＴｒの
みを基台２ａ上に臨ませた状態で配置し、それ以外のト
レイＴｒを基台下のスペースに収納するように構成され
ている。

【００２４】具体的には、図３及び図４に示すように、
各トレイ収納部１１〜１５には、上下方向（Ｚ軸方向）
に延びるレール１７が設けられ、このレール１７にテー
ブル１６が移動可能に装着されている。また、サーボモ
ータ１８により作動するレール１７と平行なボールねじ
軸１９が設けられ、このボールねじ軸１９がテーブル１
６のナット部分１６ａに螺合装着されている。そして、
テーブル１６上に複数のトレイＴｒが積み重ねられた状
態で載置され、サーボモータ１８によるボールねじ軸１
９の回転駆動に伴いテーブル１６が昇降することによ
り、テーブル１６上に積み重ねられたトレイＴｒの数に
応じてその最上位のものが各開口部１１ａ〜１５ａを介
して基台上に配置されるように構成されている。

【００２５】また、ハンドラ２の側壁には、図１に示す
ように各トレイ収納部１１〜１５に対応して扉１１ｂ〜
１５ｂが設けられており、これらの扉１１ｂ〜１５ｂを
開くことにより各トレイ収納部１１〜１５に対してトレ
イＴｒを出し入れできるように構成されている。

【００２６】なお、試験に供される部品のうち大部分は
合格品であることを考慮して、上記トレイ収納部１１〜
１５のうち合格部品を収納する第３トレイ収納部１３は
他のトレイ収納部１１，１２，１４，１５に比べてトレ
イＴｒの収納容量が大きく設定されている。これにより
第３トレイ収納部１３に対するトレイＴｒの出し入れ頻
度が他のトレイ収納部に比べてあまりに多くなることが
ないように構成されている。

【００２７】トレイ収納領域Ｓａには、さらに図１及び
図２に示すようにＰ＆Ｐロボット（Pick & Place Robo
t）２０が設けられている。

【００２８】Ｐ＆Ｐロボット２０は、移動可能なヘッド
２３を有しており、このヘッド２３によって第２又は第
４トレイ収納部１２，１４のトレイＴｒから部品を取出
して後述するシャトルロボット３０Ａ，３０Ｂに受け渡
すとともに、試験後の部品をシャトルロボット３０Ａ，
３０Ｂから受け取って第３トレイ収納部１３又は第５ト
レイ収納部１５のトレイＴｒに移載するもので、さらに
第１トレイ収納部１１とその他のトレイ収納部１２〜１
５との間でトレイＴｒを搬送するトレイ搬送装置として
も機能するように構成されている。

【００２９】詳しく説明すると、上記基台２ａ上にはＹ
軸方向に延びる一対の固定レール２１が設けられ、これ
ら固定レール２１にヘッド支持部材２２が移動可能に装
着されている。また、図示を省略するが、サーボモータ
により回転駆動されて前記固定レール２１と平行に延び
るボールねじ軸が基台２ａ上に設けられ、このボールね
じ軸が前記支持部材２２に設けられたナット部材（図示
省略）に螺合装着されている。さらに、詳しく図示して
いないが、前記支持部材２２にＸ軸方向に延びる固定レ
ールが設けられてこの固定レールにヘッド２３が移動可
能に装着されるとともに、サーボモータにより回転駆動
されて前記固定レールと平行に延びるボールねじ軸が設
けられ、このボールねじ軸がヘッド２３に設けられたナ
ット部分に螺合装着されている。そして、上記各サーボ
モータによるボールねじ軸の回転駆動に応じて支持部材
２２がＹ軸方向に、ヘッド２３がＸ軸方向に夫々移動す
ることにより、ヘッド２３が前記トレイ収納部１１〜１
５及びシャトルロボット３０Ａ，３０Ｂの後記部品受渡
し位置Ｐ１を含む範囲で平面的に移動（Ｘ−Ｙ平面上を
移動）し得るように構成されている。

【００３０】ヘッド２３には、複数のノズル部材が搭載
されており、当実施の形態では部品吸着用の一対のノズ
ル部材２４ａ，２４ｂ（第１ノズル２４ａ，第２ノズル
２４ｂ）とトレイ吸着用のノズル部材２５（トレイ用ノ
ズル部材２５という）との合計３つのノズル部材が搭載
されている。

【００３１】部品吸着用の各ノズル部材２４ａ，２４ｂ
は、ヘッド２３に対して昇降及び回転（ノズル軸回りの
回転）が可能となっており、図示を省略するがサーボモ
ータを駆動源とする駆動機構により夫々作動するように
構成されている。そして、第２トレイ収納部１２等のト
レイＴｒ上、あるいはシャトルロボット３０Ａ，３０Ｂ
の後記テーブル３２の上方にヘッド２３が配置された状
態で、各ノズル部材２４ａ，２４ｂの昇降動作に伴いト
レイＴｒに対する部品の出し入れ等を行うように構成さ
れている。なお、トレイＴｒへの部品の収納に際して
は、このようなノズル昇降動作に加えて各ノズル部材２
４ａ，２４ｂが回転することによりトレイＴｒに対して
予め定められた方向で部品を収納し得るように構成され
ている。

【００３２】トレイ用ノズル部材２５は、ヘッド２３に
対して昇降動作のみが可能となっており、サーボモータ
を駆動源とする駆動機構により作動するように構成され
ている。そして、部品の取出しに伴い空になったトレイ
Ｔｒを吸着した状態で、ヘッド２３の移動に伴い第２及
び第４トレイ収納部１２，１４から第１トレイ収納部１
１にトレイＴｒを移送するとともに、必要に応じて第１
トレイ収納部１１に収納されている空のトレイＴｒを吸
着して第３又は第５のトレイ収納部１３，１５に移送す
るように構成されている。なお、トレイ用ノズル部材２
５については、トレイＴｒを良好に吸着すべくその先端
部（下端部）に例えば矩形板型の吸着パッドが組付けら
れることにより広い吸着面積が確保されている。

【００３３】トレイ収納領域Ｓａには、さらに各シャト
ルロボット３０Ａ，３０Ｂの部品受渡し位置Ｐ１の間に
ＣＣＤエリアセンサからなる部品認識カメラ３４が配設
されている。このカメラ３４は、Ｐ＆Ｐロボット２０の
前記ヘッド２３に吸着されている部品を下側から撮像す
るもので、試験終了後の部品をトレイＴｒへの収納に先
立って撮像するように構成されている。なお、該部品認
識カメラ３４は、ヘッド２３の各ノズル部材２４ａ，２
４ｂに吸着されている２つの部品を同時に撮像し得るよ
うに構成されている。

【００３４】一方、テスト領域Ｔａには、前記テストヘ
ッド４、一対のシャトルロボット３０Ａ，３０Ｂ（第１
シャトルロボット３０Ａ，第２シャトルロボット３０
Ｂ）及びテストロボット４０が配設されている。

【００３５】テストヘッド４は、上述の通り基台２ａに
形成された開口部からテスト領域Ｔａの略中央部分に露
出した状態で配設されている。図１０に示すようにテス
トヘッド４の表面には、部品をセットするための複数の
ソケットが配設されており、当試験装置１においては２
つのソケット４ａ，４ｂが所定の間隔でＸ軸方向に並設
されている。

【００３６】各ソケット４ａ，４ｂには、それぞれ部品
（ＩＣチップ等）の各リードに対応する接触部（図示せ
ず）が設けられており、各ソケット４ａ，４ｂに部品を
夫々位置決めすると、部品の各リードとこれに対応する
接触部とが接触して該部品に対して導通試験や、入力電
流に対する出力特性試験等の電気的試験が施されるよう
に構成されている。

【００３７】また、テストヘッド４には、ハンドラ２に
対するテストヘッド４の組付誤差を画像認識により求め
るための複数のマークが設けられており、当実施形態で
第１〜第３の３つのマーク５ａ〜５ｃが設けられてい
る。具体的には、両ソケット４ａ，４ｂの中間部分に第
１マーク５ａが設けられ、この第１マーク５ａに対して
Ｙ軸方向及びＸ軸方向に夫々同一の間隔で第２マーク５
ｂ及び第３マーク５ｃが設けられている。なお、これら
のマーク５ａ〜５ｃはソケット４ａ，４ｂに対して所定
の位置関係を有しており、高い精度で設けられている。

【００３８】シャトルロボット３０Ａ，３０Ｂは、トレ
イ収納領域Ｓａとテスト領域Ｔａとの間で部品を搬送し
つつ前記Ｐ＆Ｐロボット２０およびテストロボット４０
に対して部品の受渡しを行う装置で、図２に示すように
夫々Ｙ軸方向に延びる固定レール３１と、サーボモータ
を駆動源とする駆動機構により駆動されて前記固定レー
ル３１に沿って移動するテーブル３２とを有している。
そして、第１トレイ収納部１１及び第５トレイ収納部１
５の近傍に設定されたＰ＆Ｐロボット２０に対する部品
受渡し位置Ｐ１と、テストヘッド４側方に設定されたテ
ストロボット４０に対する部品受渡し位置Ｐ２との間で
前記テーブル３２を固定レール３１に沿って往復移動さ
せながら該テーブル３２により部品を搬送するように構
成されている。

【００３９】テーブル３２には、試験前の部品を載置す
るためのエリアと、試験後の部品を載置するエリアとが
予め定められており、当実施形態では、図５に示すよう
にテーブル３２のうちトレイ収納領域Ｓａ側（同図では
下側）が試験後の部品を載置する第１エリアａ１とさ
れ、その反対側が試験前の部品を載置する第２エリアａ
２と定められている。各エリアａ１，ａ２には、夫々一
対の吸着パッド３３ａ，３３ｂがＸ軸方向に所定間隔
で、具体的にはテストロボット４０の各搬送用ヘッド４
２Ａ，４２Ｂに設けられる一対のヘッド本体４３ａ，４
３ｂの最小ピッチ、あるいはそれ以上のピッチであっ
て、かつＰ＆Ｐロボット２０の前記ヘッド２３のノズル
部材２４ａ，２４ｂに対応する間隔で設けられおり、部
品搬送時には、これらパッド３３ａ，３３ｂ上に部品が
置かれて吸着された状態で搬送されるように構成されて
いる。

【００４０】なお、各シャトルロボット３０Ａ，３０Ｂ
とＰ＆Ｐロボット２０及びテストロボット４０との部品
の受渡しは、例えば、以下のようにして行われる。

【００４１】まず、Ｐ＆Ｐロボット２０から各シャトル
ロボット３０Ａ，３０Ｂに試験前の部品を移載する際に
は、図６（ａ）に示すように部品受渡し位置Ｐ１の所定
の位置にＰ＆Ｐロボット２０のノズル部材２４ａ，２４
ｂ（ヘッド２３）が位置決めされ、ノズル部材２４ａ，
２４ｂに第２エリアａ２が対応するようにテーブル３２
が位置決めされ（この位置を第２ポジションという）、
この状態でノズル部材２４ａ，２４ｂの昇降に伴いテー
ブル３２上に部品が移載される。一方、シャトルロボッ
ト３０Ａ（３０Ｂ）からＰ＆Ｐロボット２０に試験後の
部品を移載する際には、図６（ｂ）に示すようにノズル
部材２４ａ，２４ｂに第１エリアａ１が対応するように
テーブル３２が位置決めされ（この位置を第１ポジショ
ンという）、この状態でテーブル３２上の部品がノズル
部材２４ａ，２４ｂの昇降に伴い吸着される。

【００４２】また、テストロボット４０からシャトルロ
ボット３０Ａ（３０Ｂ）に試験後の部品を移載する際に
は、図６（ｃ）に示すように部品受渡し位置Ｐ２の所定
の位置にテストロボット４０の後記ノズル部材６０ａ，
６０ｂ（ヘッド本体４３ａ，４３ｂ）がＸ軸方向に夫々
位置決めされるとともに、各ノズル部材６０ａ，６０ｂ
に第１エリアａ１が対応するようにテーブル３２が位置
決めされ（第１ポジション）、この状態（すなわち、前
記両固定レール３１の内側（図５では右側）に位置する
吸着パッド３３ｂとノズル部材６０ｂ、固定レール３１
の外側（図５では左側）に位置する吸着パッド３３ａと
ノズル部材６０ａとが夫々一致する状態）でノズル部材
６０ａ，６０ｂの昇降に伴ってテーブル３２上に部品が
載置される。一方、シャトルロボット３０Ａ（３０Ｂ）
からテストロボット４０に試験前の部品を移載する際に
は、図６（ｄ）に示すようにノズル部材６０ａ，６０ｂ
に第２エリアａ２が対応するようにテーブル３２が位置
決めされ（第２ポジション）、この状態でノズル部材６
０ａ，６０ｂの昇降に伴いテーブル３２上から部品が吸
着されるようになっている。

【００４３】テストロボット４０は、上述のように各シ
ャトルロボット３０Ａ，３０Ｂによりトレイ収納領域Ｓ
ａからテスト領域Ｔａに供給される部品をテストヘッド
４に搬送（供給）して該試験の間テストヘッド４に対し
て部品を押圧した状態で保持（固定）し、試験後は、部
品をそのままシャトルロボット３０Ａ，３０Ｂに受け渡
す（排出する）装置である。

【００４４】このテストロボット４０は、シャトルロボ
ット３０Ａ，３０Ｂを跨ぐように基台２ａ上に設けられ
た高架２Ｂに沿って移動する一対の搬送用ヘッド４２
Ａ，４２Ｂ（第１搬送用ヘッド４２Ａ，第２搬送用ヘッ
ド４２Ａ）を有しており、これら搬送用ヘッド４２Ａ，
４２Ｂに夫々搭載された一対のヘッド本体４３ａ，４３
ｂ（第１ヘッド本体４３ａ，第２ヘッド本体４３ｂ；搬
送装置）によりテストヘッド４に対して部品の供給及び
排出を行うように構成されている。以下、図１，図２及
び図７〜図９を参照しつつ搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂ
の構成について具体的に説明する。

【００４５】各搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂは、夫々、
前記高架２Ｂ上に配設されたＸ軸方向の固定レール４５
に沿って移動可能な一対の可動フレーム４６ａ，４６ｂ
（第１可動フレーム４６ａ，第２可動フレーム４６ｂ）
を有している。これらの可動フレーム４６ａ，４６ｂの
うち第１可動フレーム４６ａにはサーボモータ４７が固
定されており、このサーボモータ４７の出力軸にＸ軸方
向に延びるボールねじ軸４８が一体的に連結されるとと
もに、このボールねじ軸４８が第２可動フレーム４６ｂ
に設けられたナット部分４９に螺合装着されている。ま
た、サーボモータ５０により夫々回転駆動される前記固
定レール４５と平行な一対のボールねじ軸５１が基台２
ａに設けられ、これらボールねじ軸５１が搬送用ヘッド
４２Ａ，４２Ｂの各第１可動フレーム４６ａに設けられ
たナット部分５２に螺合装着されている。すなわち、サ
ーボモータ５０によるボールねじ軸５１の回転駆動に伴
い各搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂが固定レール４５に沿
って夫々Ｘ軸方向に移動するとともに、前記サーボモー
タ４７によるボールねじ軸４８の回転駆動に伴い、各搬
送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂにおいて、図９の二点鎖線に
示すように第２可動フレーム４６ｂが第１可動フレーム
４６ａに対して相対的にＸ軸方向に移動し得るように構
成されている。

【００４６】各可動フレーム４６ａ，４６ｂ上には、図
８及び図９に示すようにＹ軸方向に延びる固定レール５
４が夫々配設されている。各レール５４には、ヘッド支
持部材５５が夫々移動可能に支持されており、これらヘ
ッド支持部材５５の先端部（図８では左側端部）に前記
ヘッド本体４３ａ，４３ｂが夫々組付けられている。そ
して、各可動フレーム４６ａ，４６ｂに、サーボモータ
５７により駆動される前記固定レール５４と平行なボー
ルねじ軸５８が夫々固定台５６を介して支持され、これ
らボールねじ軸５８がヘッド支持部材５５に設けられた
ナット部分５９に夫々螺合装着されている。これにより
各サーボモータ５７によるボールねじ軸５８の回転駆動
に伴い各ヘッド本体４３ａ，４３ｂが可動フレーム４６
ａ，４６ｂに対して夫々Ｙ軸方向に移動するように構成
されている。

【００４７】各ヘッド本体４３ａ，４３ｂには、図８に
示すように部品吸着用のノズル部材６０ａ，６０ｂ（第
１ノズル部材６０ａ，第２ノズル部材６０ｂ）が夫々設
けられている。各ノズル部材６０ａ，６０ｂは、ヘッド
本体４３ａ，４３ｂのフレームに対して昇降及び回転
（ノズル軸回りの回転）が可能となっており、サーボモ
ータを駆動源とする図外の駆動機構により駆動するよう
に構成されている。

【００４８】また、搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂに設け
られたヘッド本体４３ａ，４３ｂのうち、一方側のヘッ
ド本体４３ｂには、テストヘッド４に設けられた前記マ
ーク５ａ〜５ｃを撮像するためのＣＣＤエリアセンサか
らなるマーク認識カメラ６２（撮像手段）が搭載されて
いる。

【００４９】テスト領域Ｔａには、さらに前記シャトル
ロボット３０Ａ，３０Ｂの部品受渡し位置Ｐ２とテスト
ヘッド４との間に、夫々ＣＣＤエリアセンサからなる部
品認識カメラ６４Ａ，６４Ｂが配設されている。これら
のカメラ６４Ａ，６４Ｂは、各搬送用ヘッド４２Ａ，４
２Ｂにより夫々吸着されている２つの部品をその下側か
ら同時に撮像し得るように構成されており、図１１に示
すように、ヘッド本体４３ａ，４３ｂにより各シャトル
ロボット３０Ａ（又は３０Ｂ）から部品が取り上げられ
た後、該ヘッド本体４３ａ，４３ｂの移動に伴い部品認
識カメラ６４Ａ（又は６４Ｂ）上方に部品が配置される
ことにより部品を撮像するように構成されている。な
お、部品受渡し位置Ｐ２、部品認識カメラ６４Ａ，６４
Ｂ及びテストヘッド４は、Ｘ軸と平行な同一軸線上に配
置されており、これにより搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂ
を夫々部品受渡し位置Ｐ２からテストヘッド４に亘って
最短距離で移動させながその途中で試験前の部品を撮像
し得るように構成されている。

【００５０】なお、ハンドラ２の上部には、図１に示す
ように防塵用のカバー２ｃが装着されており、テスト領
域Ｔａ及びトレイ収納領域Ｓａを含む基台２ａ上の空間
がこのカバー２ｃによって覆われている。

【００５１】図１２は、試験装置１の制御系をブロック
図で示している。この図に示すように、試験装置１は、
論理演算を実行する周知のＣＰＵ７０ａと、そのＣＰＵ
７０ａを制御する種々のプログラムなどを予め記憶する
ＲＯＭ７０ｂと、装置動作中に種々のデータを一時的に
記憶するＲＡＭ７０ｃとを備えた制御部７０を備えてい
る。

【００５２】この制御部７０には、Ｉ／Ｏ部（図示せ
ず）を介して試験装置本体３、部品認識カメラ３４，６
４Ａ，６４Ｂ及びマーク認識カメラ６２が電気的に接続
されるとともに、前記Ｐ＆Ｐロボット２０、テストロボ
ット４０、シャトルロボット３０Ａ，３０Ｂの各コント
ローラ７１，７２，７３Ａ，７３Ｂが電気的に接続され
ている。また、各種情報を制御部７０に入出力するため
の操作部７５及び試験状況等の各種情報を報知するため
のＣＲＴ７６等がこの制御部７０に電気的に接続されて
いる。

【００５３】図１３は、前記制御部７０の機能ブロック
図であり、主にテストロボット４０によるテストヘッド
４への部品（試験前の部品）の搬送動作と、Ｐ＆Ｐロボ
ット２０によるトレイＴｒへの部品（試験後の部品）の
収納動作を制御する部分とを示している。

【００５４】この図に示すように制御部７０は、主制御
手段８０（制御手段）、ヘッド位置誤差演算手段８１
（誤差演算手段）、第１，第２吸着誤差演算手段８２，
８３、画像処理手段８４および誤差データ記憶手段８５
を含んでいる。

【００５５】主制御手段８０は、試験装置１における各
ロボット等の動作等を統括的に制御するもので、予め記
憶されているプログラムに従って後に詳述するような試
験動作を実施すべくＰ＆Ｐロボット２０等の各ロボット
を統括的に制御するとともに、テストヘッド４の交換が
行われた場合等には、テストヘッド４の組付誤差を求め
るための予備動作を行うべくテストロボット４０の駆動
を制御するものである。特に、テストロボット４０によ
るテストヘッド４（ソケット４ａ，４ｂ）への部品搬送
及び位置決めの際には、第１吸着誤差演算手段８２にお
いて求められる後記吸着誤差および誤差データ記憶手段
８５に記憶されている誤差データから補正値を演算し、
該補正値に基づいてテストロボット４０の駆動を制御す
るように構成されている。また、Ｐ＆Ｐロボット２０に
よるトレイＴｒへの部品の収納時には、第２吸着誤差演
算手段８３において求められる後記吸着誤差から補正値
を演算し、該補正値に基づいてＰ＆Ｐロボット２０の駆
動を制御するように構成されている。

【００５６】ヘッド位置誤差演算手段８１は、後述する
予備動作でのマーク５ａ〜５ｃの画像認識に基づいてハ
ンドラ２に対するテストヘッド４の組付誤差Δ（ΔＸ，
ΔＹ，Δθ）、つまりテストヘッド４の理論上の位置
（設計上の位置）からのずれを演算し、その演算結果を
主制御手段８０に出力する。また、同画像認識に基づい
て第１搬送用ヘッド４２におけるヘッド本体４３ａ，４
３ｂのＸ軸及びＹ軸各方向の単位移動量当りの誤差δＸ
₁、δＹ₁（移動量誤差δ₁という）を演算するととも
に、第２搬送用ヘッド４２におけるヘッド本体４３ａ，
４３ｂの同誤差δＸ ₂、δＹ₂（移動量誤差δ₂という）
を演算し、その演算結果を前記主制御手段８０に出力す
るものである。

【００５７】第１吸着誤差演算手段８２は、部品認識カ
メラ６４Ａ又は６４Ｂにより撮像された部品（試験前の
部品）の画像に基づいて搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂの
各ノズル部材６０ａ，６０ｂに吸着されている部品の吸
着誤差（ずれ）を演算し、その演算結果を前記主制御手
段８０に出力するものである。

【００５８】第２吸着誤差演算手段８３は、部品認識カ
メラ３４により撮像された部品（試験後）の画像に基づ
いてＰ＆Ｐロボット２０の各ノズル部材２４ａ，２４ｂ
に吸着されている部品の吸着誤差（ずれ）を演算し、そ
の演算結果を主制御手段８０に出力するものである。

【００５９】誤差データ記憶手段８５は、ヘッド位置誤
差演算手段８１で求められたテストヘッド４の組付誤差
Δおよび移動量誤差δ₁，δ₂を記憶するもので、ヘッド
位置誤差演算手段８１において該誤差Δ，δ₁，δ₂が演
算されると、これらを更新的に記憶するように構成され
ている。

【００６０】次に、上記制御部７０の制御に基づく試験
装置１の動作について説明することにする。

【００６１】まず、通常の部品試験動作について説明す
る前に、予備動作の制御について図１４のフローチャー
トを用いて説明する。

【００６２】予備動作は、テストヘッド４に設けられた
マーク５ａ〜５ｃの画像認識に基づいてハンドラ２に対
するテストヘッド４の組付誤差Δを求めるとともに、テ
ストロボット４０の移動量誤差δ₁，δ₂を求めるための
動作で、例えば被試験部品の種類の変更、あるいは試験
内容の変更に伴いテストヘッド４が交換された際に実行
される。

【００６３】まず、ステップＳ１でヘッドカウンタに初
期値（ｉ＝１）が、ステップＳ２でマークカウンタに初
期値（ｎ＝１）が夫々セットされる。次いで、一方側の
第１搬送用ヘッド４２Ａ（又は第２搬送用ヘッド４２
Ｂ）が駆動され、テストヘッド４に設けられたマーク５
ａ〜５ｃのうち最初のマーク（当例では第１マーク５
ａ）の上方にマーク認識カメラ６２が配置され、該第１
マーク５ａの位置が画像認識される（ステップＳ３）。
この際、第１搬送用ヘッド４２Ａ（第２ヘッド本体４３
ｂ）は、マーク認識カメラ６２を第１マーク５ａの理論
上の位置上方に配置するように制御される。

【００６４】そして、全てのマーク５ａ〜５ｃの画像認
識が完了したか否か（すなわちｎ＝３か否か）が判断さ
れ（ステップＳ４）、ここでＮＯの場合には、ステップ
Ｓ１０でマークカウンタがインクリメントされた後、ス
テップＳ３に移行される。こうして残りのマーク５ｂ，
５ｃの位置が同様にして認識される。

【００６５】ステップＳ４でＹＥＳの場合には、画像認
識により求められた各マーク５ａ〜５ｃの位置と各マー
ク５ａ〜５ｃの理論上の位置とに基づきハンドラ２に対
するテストヘッド４の組付誤差Δ₁（ΔＸ₁，ΔＹ₁，Δ
θ₁）が演算される（ステップＳ５）。そして、さらに
各マーク５ａ〜５ｃの位置からマーク５ａ，５ｂ間およ
びマーク５ａ，５ｃの距離が画像認識されるとともに、
該距離とその理論上の距離との誤差が夫々求められ、こ
れらの誤差から第１搬送用ヘッド４２Ａにおけるヘッド
本体４３ａ，４３ｂのＸ軸及びＹ軸各方向の単位移動量
（距離）当りの誤差δＸ₁、δＹ₁（移動量誤差δ₁）が
演算される（ステップＳ６）。なお、マーク認識カメラ
６２が搭載されている第２ヘッド本体４３ｂの移動量誤
差と第１ヘッド本体４３ａの移動量誤差とは厳密には異
なるが、当実施形態では、両ヘッド本体４３ａ，４３ｂ
の移動量誤差を同一とみなして両ヘッド本体４３ａ，４
３ｂに共通の誤差として上記移動量誤差δ₁を求めてい
る。

【００６６】そして、両マーク認識カメラ６２によるマ
ークの画像認識に基づいて組付誤差及び移動量誤差が求
められたか否か（すなわちｉ＝２か否か）が判断される
（ステップＳ７）。

【００６７】ここでＮＯと判断された場合には、ステッ
プＳ１１でヘッドカウンタがインクリメントされた後、
ステップＳ２に移行され、ステップＳ２〜ステップＳ６
の処理が繰り返されることにより、第２搬送用ヘッド４
２Ｂ（又は第１搬送用ヘッド４２Ａ）のマーク認識カメ
ラ６２によるマーク５ａ〜５ｃの画像認識に基づいて同
様に組付誤差Δ₂（ΔＸ₂，ΔＹ₂，Δθ₂）及び移動量誤
差δ₂（δＸ₂、δＹ₂）が求められる。

【００６８】一方、ステップＳ７でＹＥＳと判断された
場合には、ステップＳ８に移行され、ステップＳ５で求
められた各組付誤差Δ₁，Δ₂の平均値（組付誤差Δとい
う）が求められる。そして、この組付誤差Δが最終的な
テストヘッド４の組付誤差として誤差データ記憶手段８
５に記憶されるとともに、各搬送用ヘッド４２Ａ，４２
Ｂの移動量誤差δ₁，δ₂が誤差データ記憶手段８５に更
新的に記憶され（ステップＳ９）、これにより予備動作
が終了する。

【００６９】次に、試験装置１における具体的な部品試
験動作について図１５のタイミングチャートに基づいて
説明することにする。

【００７０】なお、このタイミングチャートは試験動作
中の特定の時点（ｔ０時点）からの動作を示しており、
該ｔ０時点における各ロボット２０，３０Ａ，３０Ｂ，
４０（搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂ）の状態は以下の通
りである。

【００７１】・Ｐ＆Ｐロボット２０ ；試験後の部品を
トレイＴｒに収納すべくヘッド２３が移動中の状態にあ
る。つまり、ヘッド２３が第１シャトルロボット３０Ａ
の部品受渡し位置Ｐ１から、部品認識カメラ３４の上方
を通過して第３トレイ収納部１３上又は第５トレイ収納
部１５上に向って移動中の状態になる。なお、部品の吸
着状態を調べるための処理、すなわち認識カメラ３４に
よる部品の撮像は終了している。

【００７２】・第１シャトルロボット３０Ａ ；次回第
１搬送用ヘッド４２Ａに供給する部品をテーブル３２上
に保持した状態で部品受渡し位置Ｐ１に待機した状態に
ある。

【００７３】・第１搬送用ヘッド４２Ａ ；次に試験を
行う部品を各ヘッド本体４３ａ，４３ｂにより吸着し、
かつ各部品を部品認識カメラ６４Ａ上方に配置（待機）
した状態、すなわち部品認識カメラ６４Ａによる部品の
撮像に基づき前記第１吸着誤差演算手段８２により各ノ
ズル部材６０ａ，６０ｂに吸着されている部品の吸着誤
差（ずれ）が求められた状態になる。

【００７４】・第２シャトルロボット３０Ｂ ；次に第
２搬送用ヘッド４２Ｂに供給する部品をテーブル３２上
に保持した状態で部品受渡し位置Ｐ１に待機した状態に
ある。

【００７５】・第２搬送用ヘッド４２Ｂ ；テストヘッ
ド４において試験終了直後の状態にある。

【００７６】以上のような状態下において、まず、第２
シャトルロボット３０Ｂのテーブル３２が部品受渡し位
置Ｐ２に移動するとともに（ｔ１時点）、第２搬送用ヘ
ッド４２Ｂの各ノズル部材６０ａ，６０ｂが部品を吸着
した状態で上昇することによりソケット４ａ，４ｂから
部品を取り外し、さらに該試験後の部品を受け渡すべく
第２搬送用ヘッド４２Ｂが第２シャトルロボット３０Ｂ
の部品受渡し位置Ｐ２に移動を開始する（ｔ３時点）。
この際、第２搬送用ヘッド４２Ｂの各ヘッド本体４３
ａ，４３ｂに吸着されている部品同士のピッチがテーブ
ル３２における吸着パッド３３ａ，３３ｂのピッチ（Ｘ
軸方向の間隔）と一致しない場合は、第２搬送用ヘッド
４２Ｂの移動中にヘッド本体４３ａ，４３ｂの間隔が両
ソケット４ａ，４ｂの間のピッチに一致するように第２
搬送用ヘッド４２Ｂが駆動制御される。

【００７７】部品受渡し位置Ｐ２に第２搬送用ヘッド４
２Ｂが到達すると（ｔ７時点）、まず第２搬送用ヘッド
４２Ｂから第２シャトルロボット３０Ｂのテーブル３２
上に試験後の部品が移載され、次いで、該テーブル３２
に予め載置されている次の部品（試験前の部品）が第２
ロボット本体４２Ｂに受け渡される。詳しくは、第２シ
ャトルロボット３０Ｂのテーブル３２がまず部品受渡し
位置Ｐ２において第１ポジション（図６（ｃ）参照）に
位置決めされ、各ノズル部材６０ａ，６０ｂの昇降に伴
いテーブル３２上の第１エリアａ１に部品が移載される
（ｔ９時点）。その後、テーブル３２が第２ポジション
（図６（ｄ）参照）に位置決めされ、テーブル上の第２
エリアａ２に保持されている部品が各ノズル部材６０
ａ，６０ｂの昇降に伴い吸着される（ｔ１２時点）。

【００７８】第２搬送用ヘッド４２Ｂと第２シャトルロ
ボット３０Ｂとの間での部品の受渡しが完了すると、第
２搬送用ヘッド４２Ｂの移動に伴い各部品が部品認識カ
メラ６４Ｂ上に配置されて（ｔ１８時点）、該部品の撮
像に基づき吸着状態を調べるための処理が行われ、この
処理が完了するとテストヘッド４への搬送待機状態とな
る。

【００７９】一方、上記のように第２搬送用ヘッド４２
Ｂが部品受渡し位置Ｐ２に移動すると、これと同じタイ
ミングで第１搬送用ヘッド４２Ａが次の部品の試験を行
うべくテストヘッド４に移動を開始する（ｔ３時点）。
そして、第１搬送用ヘッド４２Ａがテストヘッド４に到
達すると（ｔ５時点）、各ノズル部材６０ａ，６０ｂが
下降し、この下降に伴い各ノズル部材６０ａ，６０ｂに
吸着されている部品がテストヘッド４の各ソケット４
ａ，４ｂに夫々同時に押し付けられた状態で位置決めさ
れ、これにより該部品の試験が開始される（ｔ８時
点）。

【００８０】なお、第１搬送用ヘッド４２Ａによる部品
の搬送時には、前記誤差データ記憶手段８５に記憶され
ている誤差データ、つまりテストヘッド４の組付誤差Δ
及び第１搬送用ヘッド４２Ａ（ヘッド本体４３ａ，４３
ｂ）に関する移動量誤差δ₁と、先に求められている部
品の吸着誤差（ずれ）とに基づき、前記主制御手段８０
において第１搬送用ヘッド４２Ａの目標移動位置に関す
る補正値が求められ、この補正値に基づいて第１搬送用
ヘッド４２Ａが駆動される。具体的にはサーボモータ５
０による第１搬送用ヘッド４２ＡのＸ軸方向の移動、サ
ーボモータ４７の作動による第２可動フレーム４６ｂの
Ｘ軸方向の移動、サーボモータ５７による各ヘッド本体
４３ａ，４３ｂのＹ軸方向の移動、ヘッド本体４３ａ，
４３ｂの各ノズル部材６０ａ，６０ｂの回転が夫々前記
補正値に基づいて駆動制御される。

【００８１】テストヘッド４に位置決めされている部品
の試験が終了すると（ｔ２０時点）、各ノズル部材６０
ａ，６０ｂが上昇して部品がソケット４ａ，４ｂから取
り外され（ｔ２３時点）、さらに第１搬送用ヘッド４２
Ａが移動して該試験後の部品が第１シャトルロボット３
０Ａとの部品受渡し位置Ｐ２に搬送される（ｔ２５時
点）。そして、上述した第２搬送用ヘッド４２Ｂと第２
シャトルロボット３０Ｂとの部品受け渡し動作と同様に
して、第１搬送用ヘッド４２Ａと第１シャトルロボット
３０Ａとの間で部品の受け渡しが行われる。

【００８２】また、部品受渡し位置Ｐ２への第１搬送用
ヘッド４２Ａの移動開始と同じタイミングで第２搬送用
ヘッド４２Ｂがテストヘッド４に移動し（ｔ２３時
点）、第２搬送用ヘッド４２Ｂの各ヘッド本体４３ａ，
４３ｂに吸着されている次の部品がテストヘッド４に押
し付けられた状態で位置決めされることとなる（ｔ２６
時点）。このときも第１搬送用ヘッド４２Ａと同様に、
誤差データ記憶手段８５に記憶されているテストヘッド
４の組付誤差Δ及び第２搬送用ヘッド４２Ｂに関する移
動量誤差δ₂と、画像認識により求められた部品の吸着
誤差（ずれ）とに基づいて第２搬送用ヘッド４２Ｂの目
標移動位置に関する補正値が求められ、この補正値に基
づいて第２搬送用ヘッド４２Ｂが駆動される。

【００８３】一方、Ｐ＆Ｐロボット２０及び各シャトル
ロボット３０Ａ，３０Ｂについては、テストロボット４
０の各搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂに対する部品の受け
渡しが連続的に行われ得るように以下のようにそれらの
動作が制御される。

【００８４】まず、第２シャトルロボット３０Ｂについ
ては、第２搬送用ヘッド４２Ｂが部品受渡し位置Ｐ２に
到達すると同時（ｔ７時点）に試験後の部品を受け取る
べく、テーブル３２が部品受渡し位置Ｐ２に移動する。
そして、上記の通りまずテーブル３２が第１ポジション
（図６（ｃ）参照）に配置された状態で第２搬送用ヘッ
ド４２Ｂからテーブル３２へ試験後の部品が受け渡され
（ｔ９時点）、さらにテーブル３２が第２ポジション
（図６（ｄ）参照）に配置されて（ｔ１０時点）試験前
の部品がテーブル３２から第２搬送用ヘッド４２Ｂに受
け渡される（ｔ１２時点）。

【００８５】その後、テーブル３２が部品受渡し位置Ｐ
１に移動を開始し（ｔ１２時点）、まず第２ポジション
（図６（ｂ）参照）にテーブル３２が配置された状態で
（ｔ１４時点）、Ｐ＆Ｐロボット２０からテーブル３２
に次ぎの部品（試験前の部品）が受け渡される（ｔ１６
時点）。次いで、テーブル３２が第１ポジション（図６
（ａ）参照）に配置され（ｔ１７時点）、この状態でテ
ーブル３２からＰ＆Ｐロボット２０に試験後の部品が受
け渡され（ｔ１９時点）、その後、次回の部品受渡しま
で部品受渡し位置Ｐ１において待機状態におかれる。な
お、これは第２シャトルロボット３０Ｂの動作制御であ
るが、第１シャトルロボット３０Ａについても第１搬送
用ヘッド４２Ａとの関係で同様にその動作が制御され
る。

【００８６】一方、Ｐ＆Ｐロボット２０は、先に試験が
終了した部品をその試験結果に応じたトレイＴｒに収納
すべくその動作が制御される。

【００８７】具体的には、各ノズル部材２４ａ，２４ｂ
に吸着された２つの部品（試験後の部品）のうち少なく
とも一つが合格品の場合には、まずヘッド２３が第３ト
レイ収納部１３上に配置され（ｔ２時点）、例えば第１
ノズル部材２４ａの昇降に伴い該合格品がトレイＴｒに
収納される（ｔ４時点）。次いで、第２ノズル部材２４
ｂの吸着部品が合格品である場合にはヘッド２３が同ト
レイＴｒ上の次の部品収納部に僅かに移動した後、一
方、不合格品である場合にはヘッド２３が第５トレイ収
納部１５上に移動した後、第２ノズル部材２４ｂの昇降
に伴い残りの部品がトレイＴｒに収納される（ｔ６時
点）。こうして第２ノズル部材２４ｂの昇降に伴い部品
がその試験結果に応じて第３トレイ収納部１３、あるい
は第５トレイ収納部１５のトレイＴｒ内に収納される
（ｔ８時点）。なお、両方の部品が不合格品の場合に
は、ヘッド２３が第５トレイ収納部１５上に配置され
（ｔ２時点）、例えば第１ノズル部材２４ａの昇降に伴
い最初の部品がトレイＴｒに収納され（ｔ４時点）、そ
の後、ヘッド２３が同トレイＴｒ上の次の部品収納部上
に配置されて（ｔ６時点）、第２ノズル部材２４ｂの昇
降に伴い残りの部品がトレイＴｒ内に収納される（ｔ８
時点）。

【００８８】なお、各トレイＴｒへの部品の収納時に
は、部品認識カメラ３４による画像認識により第２吸着
誤差演算手段８３において求められた部品の吸着誤差に
基づき、主制御手段８０においてＰ＆Ｐロボット２０の
駆動に関する補正量が求められ、この補正量に基づいて
Ｐ＆Ｐロボット２０の駆動、具体的にはヘッド２３の移
動及び各ノズル部材２４ａ，２４ｂの回転が制御される
ことによりトレイＴｒ内に部品が正確に収納されること
となる。

【００８９】試験後の部品のトレイＴｒへの収納が完了
すると、ヘッド２３が第２トレイ収納部１２又は第４ト
レイ収納部１４の上方に配置され（ｔ１１時点）、新た
な部品がトレイＴｒから取出される（ｔ１３時点）。そ
して、ヘッド２３が第２シャトルロボット３０Ｂの部品
受渡し位置Ｐ１に移動、配置され、上述したように当該
新たな部品が第２シャトルロボット３０Ｂに受け渡され
るとともに（ｔ１６時点）、試験後の部品が第２シャト
ルロボット３０ＢからＰ＆Ｐロボット２０に受け渡され
る（ｔ１９時点）。

【００９０】このような第２シャトルロボット３０Ｂに
対する部品の受渡しが完了すると、ヘッド２３が部品認
識カメラ３４上に配置され、試験後の部品の撮像に基づ
き該部品の吸着状態を調べるための処理が行われ、この
処理が完了すると、該部品をトレイＴｒに収納すべくヘ
ッド２３等の動作が制御されることとなる（ｔ２２時
点）。なお、ｔ２２時点からｔ２７時点（試験後の次ぎ
の部品を収納すべく第３トレイ収納部１３等の上方にヘ
ッド２３が位置決めされた時点）の間においては、試験
結果に応じて部品が所定のトレイＴｒへ収納された後、
第２トレイ収納部１２等から新たな部品が取出されて第
１シャトルロボット３０Ａのテーブル３２に受け渡され
るとともに、試験終了後の部品を受け取るための一連の
動作が第１第１シャトルロボット３０Ａ及びＰ＆Ｐロボ
ット２０により行われる。この一連の動作は、ｔ２時点
からｔ１９時点の間の動作と同様なものである。また、
ｔ２６時点からｔ２８時点（次の部品の試験が終了した
時点）の間における第２搬送用ヘッド４２Ｂによる試験
動作も、ｔ８時点からｔ２０時点の間における第１搬送
用ヘッド４２Ａによる動作と同様にその動作が制御され
る。

【００９１】このようにして以後、図１１に示すよう
に、部品受渡し位置Ｐ２とテストヘッド４との間で第１
搬送用ヘッド４２Ａ（又は第２搬送用ヘッド４２Ｂ）を
移動させつつテストヘッド４に２ずつ部品を搬送、位置
決めして試験を行う一方で、これと並行して第２搬送用
ヘッド４２Ｂ（又は第１搬送用ヘッド４２Ａ）と第２シ
ャトルロボット３０Ｂ（又は第２シャトルロボット３０
Ｂ）との間で部品の受け渡し（つまり試験後の部品と次
回の部品との受け渡し）を行いながら、さらにこのよう
な第１搬送用ヘッド４２Ａ及び第２搬送用ヘッド４２Ｂ
に対する部品の受け渡し等が連続的に行われるように各
シャトルロボット３０Ａ，３０Ｂ及びＰ＆Ｐロボット２
０の動作が制御される。

【００９２】なお、図１５のタイミングチャート中には
示していないが、試験の進行に伴い第２トレイ収納部１
２又は第４トレイ収納部１４のトレイＴｒ（最上位のト
レイ）が空になると、ヘッド２３により該空トレイＴｒ
を吸着して第２トレイ収納部１２等から第１トレイ収納
部１１に移載するようにＰ＆Ｐロボット２０の動作が制
御される。これにより第２トレイ収納部１２等において
次ぎのトレイＴｒからの部品の取出しが可能となる。同
様に、第３トレイ収納部１３又は第５トレイ収納部１５
において、トレイＴｒ（最上位のトレイ）に部品が満載
状態となると、第１トレイ収納部１１に収納されている
空トレイＴｒをヘッド２３により吸着して第３トレイ収
納部１３等に移載するようにＰ＆Ｐロボット２０の動作
が制御される。これにより第３トレイ収納部１３等にお
いて試験終了後の次ぎの部品をトレイＴｒに収納できる
ようになる。

【００９３】以上説明したように、この試験装置１で
は、部品の種類、あるいは試験の種類に対応してテスト
ヘッド４が交換等された場合には、テストヘッド４に設
けられたマーク５ａ〜５ｃのの位置を画像認識する予備
動作を実行してテストヘッド４の組付誤差Δを予め、試
験動作に移行された後は、この組付誤差Δに基づいて各
搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂの動作を制御するように構
成されているので、テストヘッド４の組付け精度に拘わ
らず各搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂによるテストヘッド
４への部品の搬送及び位置決めを正確に行うことができ
る。

【００９４】従って、ハンドラ２に対するテストヘッド
４の組付けをある程度ラフに行えるようにしてテストヘ
ッド交換作業を簡単、かつ速やかに行えるようにする一
方で、テストヘッド４に対する部品の搬送、位置決め精
度を良好に確保することができるという効果がある。

【００９５】その上、この試験装置１では、前記組付誤
差Δを求めるためのマークとしてテストヘッド４に複数
のマーク５ａ〜５ｃを設け、各マーク間の距離を併せて
画像認識することにより前記予備動作において各搬送用
ヘッド４２Ａ，４２Ｂの移動量誤差δ₁，δ₂を求めてお
き、試験動作時には、これら移動量誤差δ₁，δ₂をさら
に加味して各搬送用ヘッド４２Ａ，４２Ｂの動作を制御
するように構成されているので、経時劣化等により搬送
用ヘッド４２Ａ，４２Ｂの移動量に変動が生じた場合で
も、テストヘッド４への部品の搬送及び位置決めを正確
に行うことができるという効果もある。しかも、これら
の移動量誤差δ₁，δ₂はテストヘッド４の組付誤差Δを
求めるための構成、すなわちマーク５ａ〜５ｃ及びマー
ク認識カメラ６２等を利用して行われるので、合理的な
構成でテストヘッド４に対する部品の位置決め精度を高
めることができる。

【００９６】なお、以上説明した試験装置１は、本発明
に係る試験装置の一の実施形態であって、その具体的な
構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能
である。

【００９７】例えば、この試験装置１では、テストヘッ
ド４の交換時にのみ予備動作を実行して組付誤差Δ及び
移動量誤差δ₁，δ₂を求めるようにしているが、例え
ば、交換時以外に一定のサイクルで予備動作を実行する
ように構成してもよい。つまり、稼働中の振動等により
テストヘッド４とテストロボット４０の相対的な位置関
係に微小変動が生じることが考えられるが、一定のサイ
クルで予備動作を実行して組付誤差Δ及び移動量誤差δ
₁，δ₂を更新することで、そのような変動に伴う部品の
位置決め精度の低下を未然に防止することが可能とな
る。特に、テストロボット４０駆動系については、熱膨
張等の移動量の変動要素があるため、一定のサイクルで
移動量誤差δ₁，δ₂を更新するのが望ましい。

【００９８】また、この試験装置１では、第１搬送用ヘ
ッド４２Ａ（第２搬送用ヘッド４２Ｂ）の各ヘッド本体
４３ａ，４３ｂに同一の移動量誤差が生じるものとみな
し、各ヘッド本体４３ａ，４３ｂに共通の移動量誤差δ
₁（δ₂）を求めているが、厳密には、各ヘッド本体４３
ａ，４３ｂの単位移動量当りの誤差は異なると考えられ
るため、各ヘッド本体４３ａ，４３ｂ毎に移動量誤差を
求めるようにしてもよい。具体的には、双方のヘッド本
体４３ａ，４３ｂにマーク認識カメラ６２を搭載し、各
マーク認識カメラ６２によりマーク５ａ〜５ｃを画像認
識して移動量誤差を求めるようにすればよい。このよう
にすればテストヘッド４に対する部品の位置決め精度を
さらに高めることが可能となる。

【００９９】また、この試験装置１では、テストヘッド
４に点状の３つのマーク５ａ〜５ｃを設けているが、マ
ークの数、形状、配列は組付誤差Δや移動量誤差δ
₁（δ₂）を良好に求めることができれば如何なるもので
あってもよい。また、マークは、テストヘッド４上であ
って、かつマーク認識カメラ６２による認識が可能な位
置であれば、ソケット４ａ，４ｂ、あるいはこれが実装
（搭載）される基板上等、いかなる場所であっても構わ
ない。

【０１００】また、マーク認識カメラ６２や、その他の
部品認識カメラ３４，６４Ａ，６４Ｂとして、エリアセ
ンサに代えてリニアセンサを用いるように構成しても構
わない。リニアセンサによれば部品を移動させながら画
像を取り込むことができるため、部品を一旦停止させて
撮像する必要があるエリアセンサに比べてマークや部品
を効率よく撮像することが可能になるというメリットが
ある。

【０１０１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、通常の
部品搬送動作に先立ち、テストヘッドに設けられたマー
クを搬送装置に搭載された撮像手段により撮像し、該マ
ークの位置を画像認識するとともに、その位置と該マー
クの理論位置とからテストヘッドの組付誤差を求め、通
常の部品搬送動作時には、この組付誤差に基づいて搬送
装置の目標移動位置を補正するようにしたので、テスト
ヘッドの組付精度に拘わらず、テストヘッドに対して部
品を正確に搬送、位置決めすることができる。従って、
装置本体部分に対するテストヘッドの組付けをある程度
ラフに行えるようにしてテストヘッド交換作業を簡単、
かつ速やかに行えるようにする一方で、テストヘッドに
対する部品の位置決め精度を良好に確保することができ
るという効果がある。

【０１０２】特に、テストヘッドに複数のマークを設け
てマーク間距離を画像認識し、その距離と該マーク間距
離の理論位置との誤差に基づいて搬送装置の移動量誤差
を求め、この移動量誤差に基づいてさらに搬送装置の目
標移動位置を補正するようにすれば、駆動系の経年劣化
や熱膨張等に起因する搬送装置の移動量誤差を排除し
て、テストヘッドに対する部品の位置決め精度をより一
層高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る部品試験装置を示す斜視概略図で
ある。

【図２】部品試験装置を示す平面図である。

【図３】トレイ収納領域のトレイ収納部の構成を示す断
面図である。

【図４】トレイ収納部の構成を示す図３のＡ−Ａ断面図
である。

【図５】シャトルロボットのテーブルの構成を示す平面
略図である。

【図６】シャトルロボットの部品受渡し位置におけるテ
ーブルの位置を示す図２のＢ矢指図である（（ａ），
（ｃ）はテーブルが第１ポジションに配置された状態、
（ｂ），（ｄ）はテーブルが第２ポジションに配置され
た状態を示す）。

【図７】テストロボットの具体的な構成を示す平面図で
ある。

【図８】テストロボットの具体的な構成を示す図７のＣ
−Ｃ断面図である。

【図９】テストロボットの具体的な構成を示す図８のＤ
−Ｄ断面図である。

【図１０】テストヘッドの構成を示す模式的な平面図で
ある。

【図１１】テスト領域の構成を示す模式図である。

【図１２】部品試験装置の制御系を示すブロック図であ
る。

【図１３】制御部の機能構成を示すブロック図である。

【図１４】予備動作の制御を示すフローチャートであ
る。

【図１５】図１２に示す制御系の制御に基づく部品試験
装置の動作を示すタイミングチャートである。

【符号の説明】

１ 部品試験装置 ２ ハンドラ ３ 試験装置本体 ４ テストヘッド ４ａ，４ｂ ソケット ５ａ〜５ｃ マーク ２０ Ｐ＆Ｐロボット ４０ テストロボット ４２Ａ 第１搬送用ヘッド ４２Ｂ 第２搬送用ヘッド ４３ａ 第１ヘッド本体 ４３ｂ 第２ヘッド本体（搬送装置） ７０ 制御部 ８０ 主制御手段（制御手段） ８１ ヘッド位置誤差演算手段（誤差演算手段） ８２ 第１吸着誤差演算手段 ８３ 第２吸着誤差演算手段 ８４ 画像処理手段 ８５ 誤差データ記憶手段 Ｓａ トレイ収納領域 Ｔａ テスト領域 Ｔｒ トレイ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G003 AA07 AG08 AG11 AG12 AG16 AH04 AH05 2G036 BA00 BB09 CA02 CA03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動可能な搬送装置により所定の供給部
   から部品を取上げ、この部品を試験用のテストヘッドに
   搬送して位置決めする際の位置補正方法であって、 部品に試験を施すための通常の部品搬送動作に先立ち、
   前記テストヘッドに設けられたマークを前記搬送装置に
   搭載された撮像手段により撮像して該マークの位置を画
   像認識するとともに、その位置と該マークの理論上の位
   置とからテストヘッドの組付誤差を求め、通常の部品搬
   送動作時に、この組付誤差を是正するように前記搬送装
   置による目標移動位置を補正することを特徴とする部品
   試験装置における部品搬送位置の補正方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の部品試験装置における部
   品搬送位置の補正方法において、 テストヘッドに複数の前記マークを設けておき、所定の
   マーク間距離を画像認識するとともに、該マーク間距離
   とその理論上の距離との誤差に基づいて搬送装置の移動
   量誤差を求め、通常の部品搬送動作時に、この移動量誤
   差を是正するように前記搬送装置による目標移動位置を
   補正することを特徴とする部品試験装置における部品搬
   送位置の補正方法。
3. 【請求項３】 部品の種類に対応するテストヘッドが本
   体部分に対して脱着可能に組付けられ、移動可能な搬送
   装置により所定の供給部から前記テストヘッドに部品を
   搬送して試験を行う部品試験装置において、 前記搬送装置に搭載され、前記テストヘッドに設けられ
   たマークを撮像可能な撮像手段と、この撮像手段により
   前記マークを撮像してその位置を画像認識する所定の予
   備動作、及び通常の部品搬送動作を行うべく前記搬送装
   置の駆動を制御する制御手段と、前記予備動作により認
   識されたマークの位置とその理論上の位置とからテスト
   ヘッドの組付誤差を求める誤差演算手段とを備え、さら
   に前記制御手段は、通常の部品搬送動作時に、前記誤差
   演算手段により求められた組付誤差を是正するように搬
   送装置の駆動を制御するように構成されていることを特
   徴とする部品試験装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の部品試験装置において、 テストヘッドに複数の前記マークが設けられ、前記制御
   手段は、前記予備動作において所定のマーク間距離を画
   像認識すべく前記搬送装置の駆動を制御し、前記誤差演
   算手段は、認識されたマーク間距離とその理論上の距離
   との誤差に基づいて搬送装置の移動量誤差を求めるよう
   に構成され、前記制御手段は、さらに通常の部品搬送動
   作時に、誤差演算手段により求められた移動量誤差を是
   正するように搬送装置の駆動を制御することを特徴とす
   る部品試験装置。