JP2558814Y2 - プローブ角度可変機構を備えたインサーキットテスタ用ｘ−ｙユニット - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は実装基板の良否の判定に
使用するインサーキットテスタのＸ−Ｙユニットに備え
るプローブ可動用Ｚ軸ユニットの支持機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、実装基板即ち多数の電気部品を半
田付けしたプリント基板はインサーキットテスタを用い
て、その基板の必要な検査ポイントに適宜プローブを接
触させ、それ等の各部品の電気的測定によって基板の良
否の判定を行っている。特に、被検査基板を載せる測定
台上にＸ−Ｙユニットを設置したものは、そのＸ軸方向
に可動するアームの上に、Ｙ軸方向に可動する支持部材
を備え、その部材でプローブをＺ軸方向に可動するＺ軸
ユニットを支持している。それ故、Ｘ−Ｙユニットを制
御すると、プローブを基板の上方からＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸
方向にそれぞれ適宜移動して、予め設定された各検査ポ
イントに順次接触できる。なお、アームのＸ軸方向への
往復動と支持部材のＹ軸方向への往復動にはそれぞれサ
ーボモータを用い、Ｚ軸ユニットにおけるプローブのＺ
軸方向への往復動にはエアシリンダやソレノイド等を採
用している。

【０００３】通常、Ｚ軸ユニットはその支持基板をＸ−
ＹユニットのＹ軸方向に可動する支持部材の水平面に対
し、所定の角度θ例えば７５°〜８０°を保つように固
定することにより、プローブを水平面に対して同一の傾
斜角度θで傾斜させている。このようにして、プローブ
をＺ軸方向より少し傾斜させるのはその先端を実装した
チップ部品等の側面に施したハンダ付け箇所の検査ポイ
ントに接触させたり、複数のプローブの先端同士を互い
に近付けるためである。しかし、プローブはスライドユ
ニットのガイドレールに沿う１方向しか移動の自由度が
ない。このため、検査の際に部品形状によってはその本
体等が邪魔になり、プローブの先端を検査ポイントに接
触できず、あるいは接触状態が不十分となって良好なプ
ロービングを行えない場合がある。

【０００４】そこで、本出願人は先に実願平２−４０３
４６８号として、支持部材とＺ軸ユニットの間にＺ軸ユ
ニットを回動するモータを備えたプローブ角度可変機構
を介在し、Ｚ軸ユニットを一方向又は反対方向に回転し
てプローブの角度を適宜変えられるようにしたものを提
示した。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなプローブ角度可変機構を備えて、図５、６に示すよ
うにＺ軸ユニット１０を一方向又は反対方向に回転させ
ると、プローブ１２の傾斜角度が変わって先端位置が大
きくずれるようになる。このため、プローブ１２を傾斜
角度に応じて適宜Ｘ軸方向又はＹ軸方向に移動させて補
正しないと、同じ検査ポイントに接触できなくなる。な
お、１４はＺ軸ユニット１０を回動するモータの軸、１
６はＺ軸ユニット１０の支持基板、１８はその支持基板
１６に設置するエアシリンダ、２０はピストンロッドで
ある。又、２２は支持基板１６に設置するガイドレール
２４とガイドブロック２６からなるスライドユニット、
２８はピストンロッド取付板、３０はプローブ取付板で
ある。

【０００６】本考案はこのような従来の問題点に着目し
てなされたものであり、プローブの傾斜角度を可変にし
てプローブ移動の自由度を増すと共に、プローブの傾斜
角度を変えてもプローブ位置を補正する必要のない、部
品形状に素早く対応して良好なプロービングを行えるプ
ローブ角度可変機構を備えたインサーキットテスタ用Ｘ
−Ｙユニットを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案によるインサーキットテスタ用Ｘ−Ｙユニッ
ト３６ではＸ軸方向に可動するアーム４２に、Ｙ軸方向
に可動する支持部材４８を備え付けた上、その部材４８
でプローブ角度可変機構５４を介して、プローブ５８を
Ｚ軸方向に可動するＺ軸ユニット５０を支持する。そし
て、そのプローブ角度可変機構５４を、Ｚ軸ユニット５
０を駆動するモータ７８と、そのモータ７８を取り付け
て支持部材４８に固定するモータ取付基板８０と、その
モータ取付基板８０に設置し、半径の方向をＺ軸方向に
合わせて配置した円弧状のガイドレール８２と、そのモ
ータ７８の回転軸９６に結合し、駆動力をＺ軸ユニット
５０の基板５６に伝えるカム８４と、そのＺ軸ユニット
基板５６に設置したガイドレール８２を噛む複数のラジ
アルベアリング８６とから構成する。

【０００８】

【作用】上記のように構成し、支持部材４８とＺ軸ユニ
ット５０の間にプローブ角度可変機構５４を介在する
と、モータ７８を一方向又は反対方向に回転し、その回
転力をカム８４を介してＺ軸ユニット５０の基板５６に
伝え、Ｚ軸ユニット５０を駆動することができる。そこ
で、モータ取付基板８０に円弧状のガイドレール８２を
設置し、Ｚ軸ユニット基板５６にそのガイドレール８２
を噛む複数のラジアルベアリング８６を設置しておく
と、Ｚ軸ユニット５０の全体をガイドレール８２に沿っ
て円弧状に往復運動させることができる。それ故、ガイ
ドレール８２の半径の方向をＺ軸方向に合わせて配置し
ておくと、Ｚ軸ユニット５０を移動し、プローブ５８の
傾斜角度を適宜変えても、プローブ５８の突出する先端
位置を常に同一点１００にすることができる。

【０００９】

【実施例】以下、添付図面に基づいて、本考案の実施例
を説明する。図１は本考案を適用したインサーキットテ
スタのＺ軸ユニットとプローブ角度可変機構との関係を
示す正面図、図２はその左側面図、又図３は同インサー
キットテスタの被検査基板を設置する測定台上の配置関
係を示す平面図である。図３中、３２はインサーキット
テスタの測定台、３４はその中央に設置した被検査基
板、３６（３６ａ，３６ｂ）はその周辺部の対称位置に
設置した２組のＸ−Ｙユニットである。

【００１０】このＸ−Ｙユニット３６ａは測定台３２に
据え付けたＸ軸駆動用サーボモータ３８、そのモータ３
８により回動するボールねじ４０、そのボールねじ４０
の回動によりＸ軸方向に動くアーム４２、そのアーム４
２に据え付けたＹ軸駆動用サーボモータ４４、そのモー
タ４４により回動するボールねじ４６、そのボールねじ
４６の回動によりＹ軸方向に動く支持部材４８等からな
る。但し、図１に示すようにＺ軸ユニット５０は支持部
材４８のＸ軸、Ｙ軸からなる面例えば水平面５２で直接
支持しないで、プローブ角度可変機構５４を介在して支
持する。

【００１１】Ｚ軸ユニット５０はほぼ従来通りの構造を
備えており、５６は支持基板、５８はプローブ、６０は
本体部６２とピストンロッド６４からなるエアシリン
ダ、６６はガイドレール６８とガイドブロック７０から
なるスライドユニット、７２はプローブ５８を保持する
取付板、７４はピストンロッド６４を保持する取付板で
ある。なお、７６はエアシリンダ６０の本体部６２を支
持基板５６に固定する取付板である。

【００１２】プローブ角度可変機構５４はモータ７８、
モータ取付基板８０、ガイドレール８２、カム８４、３
個のラジアルベアリング８６（８６ａ、８６ｂ、８６
ｃ）等からなる。このモータ７８にはステッピングモー
タを用い、Ｚ軸ユニット５０の駆動源とする。モータ取
付基板８０にはＬ字状の折曲板を用い、その方形状の本
体右面の中央部にモータ７８を取り付け、足部８８を支
持部材４８の水平面５２に固定する。

【００１３】又、ガイドレール８２には図２に示すよう
な曲率の大きい、細長い円弧状体を用いて、モータ取付
基板８０の本体左面の上側中央部に設置する。その際、
前後対称（図２では左右対称）の中央にある一点鎖線で
示す半径の方向をＺ軸方向に一致させて配置した上で、
３箇所をねじ９０で止めて固定する。なお、ガイドレー
ル８２の上下面にはそれぞれＵ字状の突条を設ける。

【００１４】カム８４には図４に示すような円板を用
い、その中心に穴９２を開け、縁近傍の１箇所に連結ピ
ン９４を突設する。そして、中心穴９２にはモータ７８
の取付基板８０の左面より突出する回転軸９６を嵌めて
結合し、連結ピン９４は頭の部分をＺ軸ユニット基板５
６に開けた細長い摺動用の開口９８に嵌める。その際、
摺動用開口９８はプローブ５８の長手方向に沿って平行
に開ける。このため、カム８４はモータ７８の回動力を
摺動用開口９８に嵌まった連結ピン９４を経て、Ｚ軸ユ
ニット基板５６に伝えることができる。なお、Ｚ軸ユニ
ット基板側に連結ピンを設け、カム側にそのピンが嵌ま
る摺動用の溝等を設けてもよい。

【００１５】３個のラジアルベアリング８６はＺ軸ユニ
ット基板５６の右面の上側背面寄り部分に正三角形状に
配置し、ガイドレール８２を上下から噛むように突設す
る。そして、ラジアルベアリング８６の外周面にそれぞ
れＵ字状の溝を設け、そこにガイドレール８２のＵ字状
の突条を嵌める。このため、Ｚ軸ユニット５０はガイド
レール８２に沿って円弧状に往復運動可能になる。な
お、ラジアルベアリング側に突条を設け、ガイドレール
側にその突条が嵌まる溝等を設けてもよい。

【００１６】検査時には、被検査基板３２の上面から実
装した各部品が種々の高さに突出しているため、先ずエ
アシリンダ６０を作動して、それ等の各部品に当てない
ようにプローブ５８をＺ軸方向の移動原点となる上死点
まで上げておく。

【００１７】そして、プローブ５８を部品の所定検査ポ
イントに例えば前側から接触させる場合には、そのプロ
ーブ５８をＸ軸方向、Ｙ軸方向にそれぞれ適宜移動し、
検査ポイントの近傍上の所定位置に移す。その後、ステ
ッピングモータ７８に信号を与え、図２に示すように回
転軸９６を矢印の時計方向に回転する。すると、カム８
４も同一方向に回転するので、Ｚ軸ユニット５０がガイ
ドレール８２に沿って矢印の時計方向に連動し、プロー
ブ５８の傾斜角度が変わるため、検査ポイントに接近す
る方向を選択できる。そこで、好適な方向を選定してエ
アシリンダ６０を作動し、ピストンロッド６４を突出す
ると、プローブ５８が連動して突出し、その先端を検査
ポイントに良好に接触できる。

【００１８】尤も、同一の検査ポイントに後側から接触
させた方が好ましい場合には、プローブ５８を検査ポイ
ントの近傍上の所定位置に移した後、ステッピングモー
タ７８に信号を与え、回転軸９６を矢印の反時計方向に
回転する。すると、Ｚ軸ユニット５０も同様にガイドレ
ール８２に沿って反時計方向に連動し、プローブ５８の
傾斜角度も変わるので、好適な方向を選定できる。そこ
で、エアシリンダ６０を作動し、ピストンロッド６４を
突出すると、プローブ５８の先端を検査ポイントに良好
に接触できる。

【００１９】このように、前後対称のガイドレール８２
の中央にある半径方向をＺ軸方向に一致させておくと、
Ｚ軸ユニット５０を前側方向又は後側方向に移動してプ
ローブ５８の傾斜角度を適宜変えても、常にプローブ５
８の突出する先端位置を同一点１００にすることができ
る。その際、従来のように傾斜角度に応じ、プローブ５
８をＸ軸方向又はＹ軸方向に適宜移動して補正する必要
がない。そこで、プローブ５８等を経て各部品にそれぞ
れ測定電流を流し、或いは測定電圧を印加して、抵抗
値、静電容量値、インダクタンス値等を測定すると、被
検査基板３２の良否が正確に判定できる。

【００２０】

【考案の効果】以上説明した本考案によれば、Ｚ軸ユニ
ットをプローブ角度可変機構を介して支持するため、プ
ローブの傾斜角度を可変にしてプローブ移動の自由度を
増すことができる。しかも、プローブの傾斜角度に応じ
てプローブ位置を補正する必要がなく、プローブの傾斜
角度を変えても、常にプローブの突出する先端位置を同
一点とすることができる。それ故、プローブ操作の負担
が小さくなり、被検査基板上に実装した各種部品の形状
に応じて、プローブの傾斜角度を変えるだけで、検査ポ
イントに接近する好適な方向を選定できる。従って、素
早く良好なプロービングが行えて、被検査基板の良否を
正確に判定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を適用したインサーキットテスタ用Ｘ−
ＹユニットにおけるＺ軸ユニットとプローブ角度可変機
構との関係をを示す正面図である。

【図２】同Ｚ軸ユニットとプローブ角度可変機構との関
係を示す左側面図である。

【図３】同インサーキットテスタの被検査基板を設置す
る測定台上の配置関係を示す平面図である。

【図４】同プローブ角度可変機構のカムを示す斜視図で
ある。

【図５】従来のインサーキットテスタ用Ｘ−Ｙユニット
におけるＺ軸ユニットとプローブ角度可変機構に備えた
モータ軸との関係をモータ軸が時計方向に回転した場合
について示す左側面図である。

【図６】同Ｚ軸ユニットとプローブ角度可変機構に備え
たモータ軸との関係をモータ軸が反時計方向に回転した
場合について示す左側面図である。

【符号の説明】

３２…測定台 ３４…被検査基板 ３６…Ｘ−Ｙユニッ
ト ４８…支持部材５０…Ｚ軸ユニット ５２…水平面
５４…プローブ角度可変機構 ５６…Ｚ軸ユニット基
板 ５８…プローブ ６０…エアシリンダ ６６…スラ
イドユニット７８…ステッピングモータ ８０…モータ
取付基板 ８２…ガイドレール ８４…カム ８６…ラ
ジアルベアリング ９４…連結ピン ９６…回転軸 ９
８…摺動用開口 １００…プローブの突出時先端位置

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ軸方向に可動するアームに、Ｙ軸方向
   に可動する支持部材を備え付け、その部材でプローブを
   Ｚ軸方向に可動するＺ軸ユニットを支持してなるインサ
   ーキットテスタ用Ｘ−Ｙユニットにおいて、上記支持部
   材とＺ軸ユニット間にプローブ角度可変機構を介在し、
   そのプローブ角度可変機構を、Ｚ軸ユニットを駆動する
   モータと、そのモータを取り付けて支持部材に固定する
   モータ取付基板と、そのモータ取付基板に設置し、半径
   の方向をＺ軸方向に合わせて配置した円弧状のガイドレ
   ールと、そのモータの回転軸に結合し、駆動力をＺ軸ユ
   ニットの基板に伝えるカムと、そのＺ軸ユニット基板に
   設置したガイドレールを噛む複数のラジアルベアリング
   とから構成することを特徴とするプローブ角度可変機構
   を備えたインサーキットテスタ用Ｘ−Ｙユニット。