JP2007333710A

JP2007333710A - 検査装置

Info

Publication number: JP2007333710A
Application number: JP2006169400A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Tanabe; 克洋田辺
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2006-06-19
Filing date: 2006-06-19
Publication date: 2007-12-27
Anticipated expiration: 2026-06-19
Also published as: JP4716933B2

Abstract

【課題】余分な検査時間を省いて、検査機や被検査対象を破壊、劣化させずに作業者が安全に作業できる検査装置を提供する。
【解決手段】被検査対象の検査を行う検査装置であって、前記被検査対象に電源を供給する電源供給手段と、前記被検査対象のエネルギーを測定し、その測定エネルギーが基準レベル以下であるかを比較する比較計測手段と、前記比較計測手段の比較計測結果に基づいて前記測定エネルギーが基準レベル以下である場合に検査終了制御を行う制御部と、を備える構成となっている。
【選択図】図１

Description

この発明は、プリント基板等の周辺装置の検査等を行う検査装置に関し、特に、余分な検査時間を省いて、検査機や被検査対象を破壊、劣化させずに作業者が安全に作業できる検査装置に関するものである。

従来、プリント基板等の周辺装置の検査等を行う検査装置においては、作業者が被検査対象を検査機にセットし、回動レバーを下げて被検査対象を固定する。そして、検査装置のスイッチをＯＮし、検査を行い、検査終了したらタイマーに信号を送り、タイマーが動作し設定時間に達したなら、検査終了信号を出力し、検査終了を作業者に伝えるようになっていた。
なお、先行技術としては、特許文献１として、基板を水平に支持する支持部と基板裏面の半田接続部で機能を検査するテストピンを持つピンボード、それらを上下動させて接触点で検査する基板の検査装置においてタイマーリレーとエアーシリンダでピンボードを下動させる技術が開示されている。

また特許文献２として、周辺装置に対する検査実行中の検査動作確認情報を読み取り、表示部の画面上に表示するデバッグ機能部を設け、例えば、検査対象の周辺装置に対する各検査項目を実行順に表示部の画面上に表示し、この各検査項目に対して、検査項目の実行を一時停止させるブレークポイントをコマンド単位で設定可能とし、このブレークポイントが設定された検査項目のコマンドで実行を一時停止させ、その実行結果を画面表示し、さらに、その後、例えば１コマンド単位でステップ実行させ、それぞれの実行結果を画面表示する技術が開示されている。
特開平３−１３０６７７号公報特開２００２−２８８００１公報

しかしながら、上記従来技術においては、製品特性のばらつきを考慮し、実際の２倍程度のマージンをもったタイマー値を設定する必要があった。例えば、実際２秒で内部の電気エネルギーが基準以下になるものは４秒で設定する必要があった。そうすると、１日に１０００台検査した場合、２０００秒余分な検査時間が発生してしまう問題点があった。
また、製品特性が変わるなどした際には、設定したタイマー値になっても基準電位以下になっておらず、製品の破壊・劣化、検査装置の故障につながりかねない問題点があった。
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、余分な検査時間を省いて、検査機や被検査対象を破壊、劣化させずに作業者が安全に作業できる検査装置を提供することである。

上述の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、被検査対象の検査を行う検査装置であって、前記被検査対象に電源を供給する電源供給手段と、前記被検査対象のエネルギーを測定し、その測定エネルギーが基準レベル以下であるか否かを比較する比較計測手段と、前記比較計測手段の比較計測結果に基づいて、前記測定エネルギーが基準レベル以下である場合に検査終了制御を行う制御部と、を備えることを特徴とする。
また、請求項２記載の発明は、前記比較計測手段が、前記電源供給手段の電気エネルギーと基準電圧とを比較することを特徴とする。
また、請求項３記載の発明は、前記比較計測手段が、前記被検査対象の入力部の電気エネルギーと基準電圧とを比較することを特徴とする。

また、請求項４記載の発明は、前記比較計測手段が、前記被検査対象の入力部以外での電気エネルギーと基準電圧とを比較することを特徴とする。
また、請求項５記載の発明は、前記比較計測手段が、前記電源供給手段及び前記被検査対象の入力部及び前記被検査対象の入力部以外の電気エネルギーのＯＲ出力と基準電圧とを比較することを特徴とする。
また、請求項６記載の発明は、前記比較計測手段と制御部とが制御用ＰＣからなり、前記制御用ＰＣで前記電気エネルギーを監視し制御することを特徴とする。
また、請求項７記載の発明は、前記比較計測手段が、前記検査終了後、前記電源供給手段の出力電流を電流検出部で読み取り、前記制御部は、その出力電流が基準以下となった場合に前記検査終了制御を行うことを特徴とする。

また、請求項８記載の発明は、前記比較計測手段が、前記検査終了後、前記被検査対象の温度を温度計測手段で読み取り、前記制御部は、その温度が基準以下になった場合に前記検査終了制御を行うことを特徴とする。
また、請求項９記載の発明は、前記比較計測手段が、前記検査終了後、前記被検査対象のクロックを周波数カウンタで読み取り、前記制御部は、前記被検査対象のクロックが基準以下になった場合に前記検査終了制御を行うことを特徴とする。
また、請求項１０記載の発明は、前記比較計測手段が、前記検査終了後、前記被検査対象の電界を電界計測手段で読み取り、前記制御部は、前記被検査対象の電界が基準以下になった場合に前記検査終了制御を行うことを特徴とする。

本発明によれば、タイマー式と違い検査終了信号が出た時には被検査対象内部の電気エネルギーは安全なレベルまで低下しているので作業者が被検査対象を壊すことなく安全に取り外しできる。
また、本発明によれば、被検査対象に設計変更による特性変化が出た場合にも検査機の設定を変更しなくても最適な検査時間で被検査対象を検査でき、検査時間の短縮ができる。
また、本発明によれば、検査終了信号を出す条件に被検査対象の電気的エネルギーがしきい値以下となった時点を条件とすることで、タイマー方式のように時間を設定しなくても検査時間を最適時間にすることが可能となり、検査時間を短縮でき、検査機、被検査対象の劣化、破壊を防ぐ事ができ、作業者の安全を確保することができる。

以下に添付の図を参照してこの発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明による検査装置の第１実施形態の概略回路図である。
図１に示すように、この検査装置は、被検査対象５に供給する電源となるスイッチング電源、電源供給装置としてのシリーズレギュレータ等のＰＳＵ（Power Supply Unit）１、操作者とのユーザＩ／Ｆを行う検査開始ＳＷ３と前記ＳＷ３の状態を制御部７に伝えるフォトカプラ等のバッファ９とからなる検査開始検出部１１、被検査対象５の電気的エネルギーを測定し基準レベル以下であるか否かを判断する比較計測回路１３、マイコン等から構成され比較計測回路１３の比較計測結果から検査終了制御を行う制御部７、被検査対象５と検査装置との接続を固定するソレノイド等のロック装置１５、及び電源供給装置１を強制的に放電させる強制放電部１７を有している。なお、電気的エネルギーとは、被検査対象５の電圧、電流、電力、磁力、温度等を指すものとする。また、本実施形態では、電気的エネルギーの一例として電圧を例に挙げて説明する。

次に、図１に示した検査装置の動作について説明する。図２は、図１に示した検査装置の動作フローチャートである。
まず、図２のステップＳ２０１において、作業者が被検査対象５を検査機にセットし、ステップＳ２０２において、回動レバーを下げて被検査対象５を固定する。回動レバーを下げると同時に検査装置のスイッチもＯＮされ、ステップＳ２０３において、回動レバーが所定の位置まで下がったらソレノイド等のロック装置１５により被検査対象５がロックされる。
そして、ステップＳ２０４において、検査装置（ピン）−被検査対象５（基板）間の導通検査を行い、導通検査の結果がＯＫでなければ（Ｓ２０４で「ＮＯ」）ならば、ステップＳ２０５においてレバーロックを解除してステップＳ２０３に戻る。なお、ここで被検査対象を交換することもできる。また、ステップＳ２０４において、導通検査の結果がＯＫならば（Ｓ２０４で「ＹＥＳ」）、ステップＳ２０６において検査を開始する。
次に、ステップＳ２０７において、検査終了後、電源供給装置のＰＳＵにＯＦＦ命令を出し、ステップＳ２０８において、比較計測回路１３で被検査対象の電気エネルギーが指定した基準以下か否かを判断し、被検査対象の電気エネルギーが指定した基準以下であるなら、ステップＳ２０９において、制御部７は検査終了を作業者に伝えるべくレバーのロック装置１５を解除する。

図３は、検査終了時における検査終了信号の出力タイムシーケンス図であり、（ａ）は従来方法の場合、（ｂ）は本実施形態の場合である。
図３（ａ）に示すように、従来方法だと検査終了した後もタイマーで検査終了信号を出すのでマージンを取らなければならず、時間の無駄が多すぎる欠点があり、かといってマージンを取らなければ検査機や被検査対象を破壊、劣化させてしまう恐れがあったが、上記実施形態の場合は、図３（ｂ）に示すように、検査終了した後、内部電気エネルギーが基準以下にならないと検査終了信号を出さないので被検査対象の劣化、破壊は起こらない。

次に、本発明による検査装置の第２実施形態について説明する。
図４は、本発明による検査装置の第２実施形態の概略回路図である。
図１の第１実施形態では、比較計測回路１３で被検査対象の電気エネルギーが指定した基準以下か否かを判断していたが、第２実施形態では、ＰＳＵ１の電気エネルギーと基準電圧を電圧比較回路（比較計測回路）１３で比較するようにしている。他の構成は、第１実施形態と同様なので説明は省略する。
第２実施形態によれば、電源供給装置１のＰＳＵがＯＦＦになると被検査対象５の残留電圧が徐々に下がり、それに伴いＰＳＵ１の残留電圧が下がり、そのＰＳＵ１の残留電圧と基準電圧を比較し基準電圧以下になると検査終了信号を発信するようにしている。

次に、本発明による検査装置の第３実施形態について説明する。
図５は、本発明による検査装置の第３実施形態の概略回路図である。
図１の第１実施形態では、比較計測回路１３で被検査対象５の電気エネルギーが指定した基準以下か否かを判断していたが、第３実施形態では、被検査対象５の入力部の電気エネルギーと基準電圧を電圧比較回路（比較計測回路）１３で比較するようにしている。他の構成は第１実施形態と同様なので説明は省略する。
第３実施形態によれば、電源供給装置１のＰＳＵがＯＦＦになると被検査対象５の残留電圧が徐々に下がり、それに伴い被検査対象５の入力部（電源部）の残留電圧が下がり、その被検査対象５の入力部（電源部）の残留電圧と基準電圧を比較し基準電圧以下になると検査終了信号を発信するようにしている。

次に、本発明による検査装置の第４実施形態について説明する。
図６は、本発明による検査装置の第４実施形態の概略回路図である。
図１の第１実施形態では、比較計測回路１３で被検査対象５の電気エネルギーが指定した基準以下か否かを判断していたが、第４実施形態では、被検査対象５の入力部以外の部分の電気エネルギーと基準電圧を電圧比較回路（比較計測回路）１３で比較するようにしている。他の構成は、第１実施形態と同様なので説明は省略する。
第４実施形態によれば、電源供給装置１のＰＳＵがＯＦＦになると被検査対象５の残留電圧が徐々に下がり、それに伴い被検査対象５の入力部（電源部）以外の部分の残留電圧が下がり、その被検査対象５の入力部（電源部）以外の部分の残留電圧と基準電圧を比較し基準電圧以下になると検査終了信号を発信するようにしている。
ここで、被検査対象５の入力部（電源部）以外の部分の電圧とはリセット、セット信号ライン、ＣＰＵ、ＦＰＧＡ電源ライン等の信号ラインを指す。

次に、本発明による検査装置の第５実施形態について説明する。
図７は、本発明による検査装置の第５実施形態の概略回路図である。
図１の第１実施形態では、比較計測回路１３で被検査対象５の電気エネルギーが指定した基準以下か否かを判断していたが、第５実施形態では、被検査対象５の電気エネルギーと、被検査対象５の入力部の電気エネルギーと、被検査対象５の入力部以外の部分の電気エネルギーとのＯＲ出力と、基準電圧を電圧比較回路（比較計測回路）１３で比較するようにしている。他の構成は、第１実施形態と同様なので説明は省略する。
第５実施形態によれば、電源供給装置１のＰＳＵがＯＦＦになると被検査対象５の残留電圧が徐々に下がり、それに伴い被検査対象５の電気エネルギーと、被検査対象５の入力部の電気エネルギーと、被検査対象５の入力部以外の部分の電気エネルギーとが下がり、それらのＯＲ出力と基準電圧を比較し基準電圧以下になると検査終了信号を発信するようにしている。
従来方法だと検査終了した後も内部電圧が「０」に落ちておらず取外し時に被検査対象を劣化、破壊してしまう恐れがあったが、第５実施形態の場合は検査終了した後、ＰＳＵ出力電圧、被検査対象の入力部電圧、内部電圧が基準以下にならないと検査終了信号を出さないので被検査対象の劣化、破壊は起こらない。

次に、本発明による検査装置の第６実施形態について説明する。
図８は、本発明による検査装置の第６実施形態の概略回路図である。
第６実施形態は、制御部７及び電圧比較回路（比較計測回路）１３を制御用ＰＣ（パソコン）として分割した構成（図１０参照）の実施形態となっている。図１０は、制御部７及び電圧比較回路１３を制御用ＰＣ（パソコン）として分割した場合の概略構成図である。
第６実施形態によれば、ＰＣ側で電気エネルギーを監視し制御することで基準の変更を容易にし、検査時間を短縮することができる。即ち、従来技術だとＦＴ1台に制御部１つしかなく複数使いたい場合は不便でコストも上がったが、制御部７を外部ＰＣとすることで基準値の再設定の簡略化、高速化による検査時間の短縮が可能となる。また、制御部７を外部にすることでＦＴ本体の構成を簡略化でき制御用ＰＣ１台で複数のＦＴを制御することもできる。
なお、図９は、温度計測装置１９によるサーモグラフ測定の場合において制御部を外部ＰＣ化した検査装置の概略構成図である。

次に、本発明による検査装置の第７実施形態について説明する。
図１１は、本発明による検査装置の第７実施形態の概略回路図である。
図４の第２実施形態では、ＰＳＵ１の電気エネルギーと基準電圧を電圧比較回路（比較計測回路）１３で比較するようにしていたが、第７実施形態では、ＰＳＵ１の出力電流を電流検出部２１で読み取り、このＰＳＵ１の出力電流を基準値と比較している。他の構成は、第２実施形態と同様なので説明は省略する。
第７実施形態によれば、電源供給装置１のＰＳＵがＯＦＦになるとＰＳＵ−被検査対象５間の電流値が下がり、電流検出部２１内で電流センサが電流を検出し制御部７が基準以下になるまで検査終了しないようにしている。
従って、従来方法だと検査終了した後も内部電流が「０」に落ちておらず取外し時に被検査対象５を劣化、破壊してしまう恐れがあったが、第７実施形態の場合は、検査終了した後、被検査対象５の入力部電流が基準以下にならないと検査終了信号を出さないので被検査対象５の劣化、破壊は起こらない。
なお、図１２は、第７実施形態において電源供給装置１の出力電流をＰＳＵ−被検査対象間５での電圧降下から読み取る場合の変形例の構成図である。

次に、本発明による検査装置の第８実施形態について説明する。
図１３は、本発明による検査装置の第８実施形態の概略回路図である。
図４の第２実施形態では、ＰＳＵ１の電気エネルギーと基準電圧を電圧比較回路１３で比較するようにしていたが、第８実施形態では、被検査対象５の温度を温度計測装置１９で読み取り、この温度を基準値と比較している。他の構成は、第２実施形態と同様なので説明は省略する。
第８実施形態によれば、検査終了後、被検査対象の温度が基準以下になるまで検査終了信号を出さないようにしているため、従来技術だと被検査対象５を取り外す場合、熱を持って火傷を負う場合があったが、温度計測装置１９のサーモグラフィーの温度測定で検査終了信号を管理することで検査終了時に被検査対象を安全に取り外すことが出来るようになる。また、部品が異常発熱した場合には速やかに検査を中止することで被検査対象の破壊、劣化を防ぐ事ができる。

次に、本発明による検査装置の第９実施形態について説明する。
図１４は、本発明による検査装置の第９実施形態の概略回路図である。
図４の第２実施形態では、ＰＳＵ１の電気エネルギーと基準電圧を電圧比較回路１３で比較するようにしていたが、第９実施形態では、被検査対象５のクロックをクロック計測装置２３である周波数カウンタで読み取り、この被検査対象のクロックを基準値と比較している。他の構成は第２実施形態と同様なので説明は省略する。
第９実施形態によれば、検査終了後、電源供給装置１のＰＳＵがＯＦＦになると被検査対象５の内部クロックが徐々に下がるが、被検査対象５のクロックが基準以下になるまで検査終了信号を出さないようにしているため、従来方法だと検査終了した後も被検査対象５のクロックが「０」に落ちておらず取外し時に被検査対象を劣化、破壊してしまう恐れがあったが第９実施形態の場合は検査終了した後、被検査対象５のクロックをクロック測定装置２３が測定し、クロックが基準以下にならないと制御部７が検査終了信号を出さないので被検査対象５の劣化、破壊は起こらない。

次に、本発明による検査装置の第１０実施形態について説明する。
図１５は、本発明による検査装置の第１０実施形態の概略回路図である。
図４の第２実施形態では、ＰＳＵ１の電気エネルギーと基準電圧を電圧比較回路１３で比較するようにしていたが、第１０実施形態では、被検査対象５の電界を電界計測装置２５で読み取り、この被検査対象の電界を基準値と比較している。他の構成は、第２実施形態と同様なので説明は省略する。
第１０実施形態によれば、検査終了後、電源供給装置１のＰＳＵがＯＦＦになると被検査対象５の内部電界が徐々に下がるが、被検査対象５の内部電界が基準以下になるまで検査終了信号を出さないようにしているため、従来方法だと検査終了した後も被検査対象５の内部電界が０に落ちておらず取外し時に被検査対象を劣化、破壊してしまう恐れがあったが、第１０実施形態の場合は検査終了した後、被検査対象５の内部電界を電界計測装置２５が測定し、内部電界が基準以下にならないと制御部７が検査終了信号を出さないので被検査対象５の劣化、破壊は起こらない。

なお、図１６に、図に示した制御部７の構成の一例を示す。図１６は、図に示した制御部７の一構成例を示す図である。
図１６に示すように、制御部７は、ＣＰＵ、１ｃｈｉｐマイコン等からなる中央処理部３１と、中央処理部３１を制御するためのＲＯＭ、ＲＡＭからなるメモリ３３と、外部回路とのデータを入出力するための入出力部３５からなる。

本発明による検査装置の第１実施形態の概略回路図である。図１に示した検査装置の動作フローチャートである。検査終了時における検査終了信号の出力タイムシーケンス図であり、（ａ）は従来方法の場合を示す図、（ｂ）は本実施形態の場合を示す図である。本発明による検査装置の第２実施形態の概略回路図である。本発明による検査装置の第３実施形態の概略回路図である。本発明による検査装置の第４実施形態の概略回路図である。本発明による検査装置の第５実施形態の概略回路図である。本発明による検査装置の第６実施形態の概略回路図である。温度計測装置１９によるサーモグラフ測定の場合において制御部を外部ＰＣ化した検査装置の概略構成図である。制御部７及び電圧比較回路１３を制御用ＰＣ（パソコン）として分割した場合の概略構成図である。本発明による検査装置の第７実施形態の概略回路図である。第７実施形態において電源供給装置１の出力電流をＰＳＵ−被検査対象間５での電圧降下から読み取る場合の変形例の構成図である。本発明による検査装置の第８実施形態の概略回路図である。本発明による検査装置の第９実施形態の概略回路図である。本発明による検査装置の第１０実施形態の概略回路図である。図に示した制御部７の一構成例を示す図である。

符号の説明

１…電源供給装置、３…ＳＷ、５…被検査対象、７…制御部、９…バッファ、１１…検査開始検出部、１３…比較計測回路（電圧比較回路）、１５…ロック装置、１７…強制放電部、１９…温度計測装置、２１…電流検出部、２３…クロック計測装置、２５…電界計測装置、３１…中央処理部、３３…メモリ、３５…入出力部

Claims

被検査対象の検査を行う検査装置であって、前記被検査対象に電源を供給する電源供給手段と、前記被検査対象のエネルギーを測定し、その測定エネルギーが基準レベル以下であるか否かを比較する比較計測手段と、前記比較計測手段の比較計測結果に基づいて、前記測定エネルギーが基準レベル以下である場合に検査終了制御を行う制御部と、を備えることを特徴とする検査装置。
前記比較計測手段が、前記電源供給手段の電気エネルギーと基準電圧とを比較することを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
前記比較計測手段が、前記被検査対象の入力部の電気エネルギーと基準電圧とを比較することを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
前記比較計測手段が、前記被検査対象の入力部以外での電気エネルギーと基準電圧とを比較することを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
前記比較計測手段が、前記電源供給手段及び前記被検査対象の入力部及び前記被検査対象の入力部以外の電気エネルギーのＯＲ出力と基準電圧とを比較することを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
前記比較計測手段と制御部とが制御用ＰＣからなり、前記制御用ＰＣで前記電気エネルギーを監視し制御することを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
前記比較計測手段が、前記検査終了後、前記電源供給手段の出力電流を電流検出部で読み取り、前記制御部は、その出力電流が基準以下となった場合にのみ、前記検査終了制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の検査装置。
前記比較計測手段が、前記検査終了後、前記被検査対象の温度を温度計測手段で読み取り、前記制御部は、その温度が基準以下になった場合に前記検査終了制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の検査装置。
前記比較計測手段が、前記検査終了後、前記被検査対象のクロックを周波数カウンタで読み取り、前記制御部は、前記被検査対象のクロックが基準以下になった場合に前記検査終了制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
前記比較計測手段が、前記検査終了後、前記被検査対象の電界を電界計測手段で読み取り、前記制御部は、前記被検査対象の電界が基準以下になった場合に前記検査終了制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の検査装置。