JP2008254883A - プリント基板の搬送装置、及び、検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板上の回路パターンの配置の自由度が高く、且つ、シート状のフレキシブル基板などのような薄くて撓みやすい基板も搬送可能な搬送装置、および検査装置を提供すること。
【解決手段】本発明にかかる搬送装置は、プリント基板を搬送する搬送装置において、搬送対象のプリント基板をローラまたはベルトで上下から挟み、前記ローラまたはベルトの少なくとも何れか１つに、前記プリント基板を搬送する駆動力を付与するように構成された搬送機構を備えるとともに、プリント基板の幅に応じて搬送幅を調整し得る搬送幅調整機構を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子回路のパターンが形成された基板（シート状のフレキシブル基板など。以後、単に「プリント基板」と言う。）の電気的特性を検査する装置、および、前記基板の搬送技術に関するものである。

従来のプリント基板の自動検査装置では、検査対象の基板を検査部に搬送するに当たって、ベルト搬送方式といわれる基板の両端約3mmを搬送用ベルトで受けて搬送する方式が知られている。このベルト搬送方式は、検査部のガイドピンを基板のガイド孔に挿通して位置決めした後に、前記搬送用ベルトは、邪魔にならないように側方に退避するように構成されている。

前記ベルト搬送方式では、検査部のガイドピンを基板のガイド孔に挿通するまでは、基板の両端は前記搬送用ベルトで支えられた状態であるので、前記ガイド孔、およびガイドピンは前記搬送用ベルトと干渉しない位置、即ち、基板の端部を除いた位置に配設される必要がある。従って、ガイド孔の配置に制約が発生し、これによって、基板上の回路パターンの配置にも影響がでるという問題がある。
さらに、前記ベルト搬送方式では、図７に示したように、シート状のフレキシブル基板などのような薄くて撓みやすい基板１００を、破線で示したように搬送用ベルト１１０に乗せると、実線で示したように中央部分が撓んで垂れ下がってしまい搬送用ベルトから脱落してしまうので、搬送できないという問題がある。

そこで、本発明は、基板上の回路パターンの配置の自由度が高く、且つ、シート状のフレキシブル基板などのような薄くて撓みやすい基板も搬送可能な搬送装置、および検査装置を提供することを目的としてなされたものである。

本発明にかかる請求項１の搬送装置は、
プリント基板を搬送する搬送装置において、
搬送対象のプリント基板をローラまたはベルトで上下から挟み、
前記ローラまたはベルトの少なくとも何れか１つに、前記プリント基板を搬送する駆動力を付与するように構成された搬送機構を備えるとともに、
プリント基板の幅に応じて搬送幅を調整し得る搬送幅調整機構を備えたことを特徴としている。
請求項２では、
さらに、前記搬送機構を、前記ローラまたはベルトで前記プリント基板を上下から挟んで拘束した搬送状態と、前記ローラまたはベルトで前記プリント基板を上下から挟まずに開放した非搬送状態とに切り替える切替手段を備えたことを特徴としている。
請求項３の検査装置は、
検査対象のプリント基板を供給部から検査部へ搬送し、検査部にて検査終了したプリント基板を排出部へ排出するように構成された検査装置において、
検査対象のプリント基板をローラまたはベルトで上下から挟み、
前記ローラまたはベルトの少なくとも何れか１つに、前記プリント基板を搬送する駆動力を付与するように構成された搬送機構を備えるとともに、
プリント基板の幅に応じて搬送幅を調整し得る搬送幅調整機構と、
前記搬送機構を、前記ローラまたはベルトで前記プリント基板を上下から挟んで拘束した搬送状態と、前記ローラまたはベルトで前記プリント基板を上下から挟まずに開放した非搬送状態とに切り替える切替手段を備えた搬送装置を備えたことを特徴としている。
請求項４の検査装置においては、
前記搬送装置は、前記供給部もしくは前記排出部の少なくとも何れか一方に備えられ、前記検査部には備えられていない。
請求項５の検査装置においては、
前記搬送装置は、搬送方向に向かって平行に配設された一対のレール構造を備え、
前記一対のレール構造の間隔は拡縮可能に構成されている。
請求項６の検査装置においては、
前記搬送装置は、搬送方向に向かって平行に配設された一対のレール構造を備え、
前記一対のレール構造は、前記搬送方向に進退可能に構成されている。
請求項７の検査装置においては、
前記搬送装置は、搬送方向に向かって平行に配設された一対のレール構造を備え、
前記一対のレール構造の間隔は拡縮可能に構成されているとともに、
前記一対のレール構造は、前記搬送方向に進退可能に構成されている。

本発明にかかる請求項１、２の搬送装置によれば、
搬送対象のプリント基板をローラまたはベルトで上下から挟み、
前記ローラまたはベルトの少なくとも何れか１つに、前記プリント基板を搬送する駆動力を付与するように構成された搬送機構を備えているので、前記ローラまたはベルトで前記プリント基板を上下から挟んで拘束した搬送状態では、薄いプリント基板であっても、中央部分がたれさがることの無い状態で搬送することができる。
また、切替手段で非搬送状態に切り替えると、前記ローラまたはベルトで前記プリント基板を上下から挟まずに開放した非搬送状態になるので、プリント基板をセットしたり取り除いたりすることができる。
したがって、前記搬送装置は、請求項３〜７に記載されているように、プリント基板の検査装置に採用することができるのである。
請求項５〜７の検査装置では、種々の大きさのプリント基板を検査することができる。

以下に、本発明にかかる搬送装置と、その検査装置を備えた検査装置を、実施の形態を示した図面に基づいて詳細に説明する。
図１は前記検査装置の全体の平面図、図２はその正面図、図３はその要部の左側面図である。
図１、２、３において、
１はシート状のフレキシブルプリント基板（以下、単に「ＦＰＣ」と言う。）用の検査装置であり、供給部２と、検査部３と、排出部４とから構成されている。

前記供給部２は、
正面から見て後方の投入部２１、前方の搬送部２２、前記投入部２１からプリント基板を１枚ずつ吸引して持ち上げて、前記搬送部２２の開閉部２２１に降ろしてセットする供給機構２３とを備えている。
前記搬送部２２は、それぞれローラを内蔵した上下一対のレール構造５を、搬送方向に沿って前後一対平行に配設して構成されている。
ＦＰＣの両縁は、前記レール構造５によって上下方向から挟まれて、前記ローラが回転駆動されることによって、前記検査部３まで搬送されるように構成されている。

図４は前記搬送部２２の要部の正面図であり、この図および図１〜３を参照して搬送部２２の要部を詳細に説明する。
前記搬送部２２は、上面に少なくとも一部が露出した下側ローラ５１Ａが組み込まれた下側レール５Ａと、下面に少なくとも一部が露出した上側ローラ５１Ｂが組み込まれた上側レール５Ｂとからなる上下一対のレール構造５を、搬送方向に沿って前後（図３上では左右）に一対配設して構成されている。
そして、検査対象のＦＰＣの両縁は、前記下側ローラ５１Ａと上側ローラ５１Ｂとで上下方向から挟まれて、前記上下レール５Ａ、５Ｂに沿って前記検査部３まで搬送されるように構成されている。
なお、前記一対のレール構造５の間隔は、検査対象のＦＰＣの幅（搬送方向に直交する方向の外寸）に応じて手動もしくは自動で拡縮調整することができる。

なお、前記下側ローラ５１Ａもしくは上側ローラ５１Ｂの少なくとも何れか一方のローラを回転駆動するモータを備えている。
前記前記下側ローラ５１Ａもしくは上側ローラ５１Ｂの少なくとも何れか一方のローラは、ＦＰＣの方へ向かってバネなどの付勢手段５１１によって付勢され、搬送するときには、ＦＰＣの表面に確実に当接して駆動力を与えるように構成されている。

前記搬送部２２の上側ローラ５１Ｂの一部は開閉可能に構成されて、前記開閉部２２１が形成されている。
即ち、左側側面図を示した図５に示されているように、
前後一対のレール構造５の２つの上側ローラ５１Ｂの一部は前記開閉部２２１を構成し、切替手段としての開閉機構５２によって、図５の（Ａ）に示した閉じた状態と、図５の（Ｂ）に示した開いた状態の二つの状態に開閉駆動される。

前記開閉機構５２は、所定の回転角範囲で正転／逆転駆動される駆動モータ５２１、前記モータ５２１の駆動モータ軸５２２に固定された腕５２３、前記腕５２３の先端に回動自在に軸支された鉤形のリンク５２４、及び、開閉レール支点５２５にて回動自在に軸支された開閉レール５２６を備え、前記開閉レール５２６の駆動軸５２７は、前記リンク５２４の先端に回動自在に軸支されている。
前記開閉レール支点５２５は、開閉レールを閉じたときには、開閉レールの上側ローラが、ＦＰＣの上面を押圧し、開閉レールを開いたときには、ＦＰＣが供給機構２３によってセットされるときに邪魔にならない位置まで退避するように、所定の位置に設定されている。具体的には、例えば、前記開閉レール支点５２５の位置は、前記開閉レール５２６の外側に設定されている。

また、開閉レール５２６を開くときには、図５の（Ａ）の状態から図５の（Ｂ）の状態になったときに前記駆動モータ５２１の回転を停止し、開閉レール５２６を閉じるときには、図５の（Ｂ）の状態から図５の（Ａ）の状態になったときに前記駆動モータ５２１の回転を停止するように制御する。例えば、前記駆動モータ５２１をステッピングモータとしてそのステップ数を制御したり、前記駆動モータ５２１の回転軸にロータリーエンコーダを付設してその回転角度を計測して制御したり、リミットスイッチを設けて制御したりすることができる。

図５において、
図５の（Ａ）の状態では、前記開閉部２２１が閉じた状態であり、上側の開閉レール５２６は下がった状態であって、下側ローラ５１Ｂと、上側ローラ５１Ａとによって、ＦＰＣの上下両面を挟んだ状態となっている。この状態では、前記付勢手段５１１によって何れか一方のローラがＦＰＣ側に付勢されているので、他方のローラが付勢手段を備えていなくてもＦＰＣを確実に挟んで搬送することができる。

前記開閉部２２１で受け取ったＦＰＣを検査部４の方へ搬送した後、次のＦＰＣを受け入れるときには、前駆駆動モータ５２１を図上時計回り方向に回転させ、前記腕５２３を図５の（Ａ）の角度から図５の（Ｂ）の角度まで約120°回転させる。
すると、前記腕５２３の先端に軸支されたリンク５２４は、図５の（Ａ）の状態から図５の（Ｂ）の状態まで引き下ろされる。
それによって、前記リンク５２４の先端に軸支された前記開閉レール５２６は、図５の（Ａ）の角度から図５の（Ｂ）の角度まで、開閉レール支点５２５を中心にして、反時計回り方向に約161°回転する。
したがって、ＦＰＣを押さえていた開閉レール５２６は、ＦＰＣから離れ、さらに、ＦＰＣをセットするための受け入れ経路となる上部空間から退避して、邪魔にならない位置まで交代する。

ＦＰＣの両縁が前後一対のレール構造５によって挟まれ、上下のレールとフレームとでガイドされつつ、検査部３へ搬送される。なお、幅の広いＦＰＣや腰の弱いＦＰＣの場合には、１対のレール構造５の中間部分がたるむ場合もあるので、１対のレール構造５の中間部分に支え材を配設してもよい。
また、搬送している途中で、薄いＦＰＣが歪んだ場合には、前記開閉レールを一時的に少し持ち上げてＦＰＣを開放することにより、ＦＰＣの弾性復元力によって歪みを解消することができる。
なお、前記搬送部２２の全部が開閉レールを備えていなくてもよい。検査部３に近い部分は、例えば上側レールが若干昇降可能に構成され、上下から挟んでいたＦＰＣを開放可能な構造であればよい。

前記検査部３は、図２に示されているように、所定の検査治具３２が例えばエア駆動式のプレス機構３１によって昇降駆動され、検査時には、搬送されてきたＦＰＣを上下両面から挟み、電気的に検査するように構成されている。
前記プレス機構３１は、検査対象のＦＰＣの水平位置を位置決めするためのガイドピンを備えており、搬送されてきた検査対象のＦＰＣを受け取って位置決めするように構成されている。

前記搬送部２２のレール構造５は、検査部３の検査部基準板の端面まで配設されており、搬送されてきたＦＰＣの先端が、前記端面から所定の長さの位置に達したとき、即ち、ＦＰＣが検査部の所定の位置まで搬送されたときに、搬送を一旦停止する。この位置は、搬送部２２の所定の位置に配置されたＦＰＣ位置検出センサと、搬送距離制御手段とによって決定することができる。
そして、前記位置にはガイドピンが、搬送されるＦＰＣの高さより低い位置に退避して待機しており、ＦＰＣが一旦停止すると、前記退避していたガイドピンが上昇駆動されて、ガイドピンの先端が前記ＦＰＣに形成されたガイド孔に挿通されて、ＦＰＣは位置決め可能な状態に保持される。
ＦＰＣがガイドピンに保持されると、前記搬送部の上側レールが開くか若干上昇して、ＦＰＣを開放する。

このようにして、搬送部２２からＦＰＣを受け取り、プレス機構３１を作動させて前記ＦＰＣの上下面を検査治具３２で挟み、検査治具３２とＦＰＣとの相対的な位置ズレを、種々の手段によって補正して、コンピュータを用いた検査手段９によって、所定の手順で電気的な検査を行う。
ＦＰＣのパターンのレイアウトに応じた所定の検査手順が用いられる。
前記搬送部２２のレール構造５は、検査部３の検査部基準板の端面までしか配設されておらず、検査部３には配設されていないので、検査部３においてレール機構は邪魔にならない。したがって、検査対象のＦＰＣの周縁部分まで回路パターンを形成することができる。

なお、検査対象のＦＰＣのパターンのレイアウトもしくはＦＰＣの長さに応じた検査治具を用いるので、搬送方向に長い検査治具を用いるときには、図６の（Ａ）に示したように、搬送部２２のレール構造５は、検査基準板３３に干渉しないように搬送方向に後退した位置に移動させ、搬送方向に短い検査治具を用いるときには、図６の（Ｂ）に示したように、搬送部２２のレール構造５は小さい検査基準板３３に合わせて搬送方向に前進した位置に手動もしくは自動で移動させることができるようにスライド機構を備えている。

このような搬送部２２のレール構造５が進退駆動されるとき、前記排出部４の搬送部４２のレール構造６も移動するように構成されている。このとき、供給部２のレール構造５と排出部４のレール構造６とは、前記検査部３の中心位置を基準として、図６上において左右対象に移動するように構成するとよい。
このように、検査対象のＦＰＣの単品または複数個の検査治具のサイズに対応して、供給部２のレール構造５と排出部４のレール構造６とを進退可能であるとともに、前述したように１対のレール構造５、６の間隔が拡縮可能であるので、種々のＦＰＣの検査に対応可能である。

また、図６に示したように、前記供給部２のレール構造５の搬送面の高さより、前記検査部３の検査部基準板３３の高さは低く設定され、前記検査部基準板３３の高さより、前記排出部４のレール構造６の搬送面の高さはさらに低く設定され、搬送されるＦＰＣの先端が次段に順次スムーズに受け渡されるように構成されている。

前記排出部４は、前記供給部２とほぼ同様の構成を備えており、検査部３における検査が終了したＦＰＣの先端を、排出部４の搬送部４２に配設された前記レール構造６で受け取り、排出部４の開閉部４２１の位置まで搬送する。ＦＰＣがこの位置に来ると、上側レールの開閉レールが、前記同様に開かれ、前記供給部２の前記供給機構２３と同様の構成の排出機構によって、吸着して持ち上げられて、ストック部４１に排出されてストックされる。なお、検査終了したＦＰＣは、検査結果に応じて、「良品ストック位置」もしくは「不良品ストック位置」などの所定の位置に順次ストックされる。

なお、検査終了したＦＰＣの先端が排出部４のレール構造６に受け渡された後は、前記供給部２のレール構造５では、次の未検査のＦＰＣを受け取って搬送開始するための準備を実施することができる。

以上のようにして、検査対象のＦＰＣは、供給部２から検査部３へ一枚ずつ順次搬送され、検査終了したＦＰＣは、検査部３から排出部４へ順次搬送されて、検査結果に応じて所定の位置にストックされるのである。

本発明の実施例では、搬送手段としてはローラを採用したが、ローラに代えてベルトを採用してもよい。
また、実施例では、前記搬送部２２、４２においては、上下一対のローラでＦＰＣを上下から挟むように構成したが、上下一対に限定されるものではなく、上下何れか一方のローラに対して他方のローラを複数配設したり、上下とも複数のローラを配設してもよい。
また、実施例では、上下何れか一方のローラに駆動力を与えたが、両方のローラもしくはベルトに駆動力を与えてもよい。
また、実施例では、上下何れか一方のローラをバネなどの付勢手段５１１によって付勢したが、バネに限定されるものではなく、また、両方のローラもしくはベルトを付勢してもよい。

本発明にかかる検査装置の実施の形態の平面図である。 前記検査装置の正面図である。 前記検査装置の要部の側面図である。 前記検査装置の要部の拡大正面図である。 前記検査装置の要部の動作を説明する拡大側面図である。 前記検査装置の要部の動作を説明する正面図である。 従来のベルト搬送方式を説明する側面図である。

符号の説明

１ 検査装置
２ 供給部
３ 検査部
４ 排出部
５ レール構造
６ レール構造

Claims (7)

1. プリント基板を搬送する搬送装置において、
   搬送対象のプリント基板をローラまたはベルトで上下から挟み、
   前記ローラまたはベルトの少なくとも何れか１つに、前記プリント基板を搬送する駆動力を付与するように構成された搬送機構を備えるとともに、
   プリント基板の幅に応じて搬送幅を調整し得る搬送幅調整機構を備えたことを特徴とする搬送装置。
2. 請求項１に記載の搬送装置に、
   前記搬送機構を、前記ローラまたはベルトで前記プリント基板を上下から挟んで拘束した搬送状態と、前記ローラまたはベルトで前記プリント基板を上下から挟まずに開放した非搬送状態とに切り替える切替手段を付加したことを特徴とする搬送装置。
3. 検査対象のプリント基板を供給部から検査部へ搬送し、検査部にて検査終了したプリント基板を排出部へ排出するように構成された検査装置において、
   検査対象のプリント基板をローラまたはベルトで上下から挟み、
   前記ローラまたはベルトの少なくとも何れか１つに、前記プリント基板を搬送する駆動力を付与するように構成された搬送機構を備えるとともに、
   プリント基板の幅に応じて搬送幅を調整し得る搬送幅調整機構と、
   前記搬送機構を、前記ローラまたはベルトで前記プリント基板を上下から挟んで拘束した搬送状態と、前記ローラまたはベルトで前記プリント基板を上下から挟まずに開放した非搬送状態とに切り替える切替手段と
   を具備してなる搬送装置を備えたことを特徴とする検査装置。
4. 前記搬送装置は、前記供給部もしくは前記排出部の少なくとも何れか一方に備えられ、前記検査部には備えられていないことを特徴とする請求項３に記載の検査装置。
5. 前記搬送装置は、搬送方向に向かって平行に配設された一対のレール構造を備え、
   前記一対のレール構造の間隔は拡縮可能に構成されていることを特徴とする請求項３、４の何れか１項に記載の検査装置。
6. 前記搬送装置は、搬送方向に向かって平行に配設された一対のレール構造を備え、
   前記一対のレール構造は、前記搬送方向に進退可能に構成されていることを特徴とする請求項３、４の何れか１項に記載の検査装置。
7. 前記搬送装置は、搬送方向に向かって平行に配設された一対のレール構造を備え、
   前記一対のレール構造の間隔は拡縮可能に構成されているとともに、
   前記一対のレール構造は、前記搬送方向に進退可能に構成されていることを特徴とする請求項３、４の何れか１項に記載の検査装置。

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