JP2772115B2 - プリント基板もしくは実装基板用データ処理方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、プリント基板のプリント配線や、実装基板
の部品に測定用接触ピン（以下、単にプローブと言う）
を当接させて諸性能を検査するプリント基板もしくは実
装基板用データ処理方法及び装置に関する。

（従来の技術） 一般に、プリント基板に部品を実装した場合に、その
実装が正確に行われたかどうかを作業者が目視検査を行
っていた。このような目視検査では、実装不良のプリン
ト基板を看過したり、作業者にとっても目が疲れたりし
て不正確なものにならざるを得なかった。また、各々の
基板に適合した専用の治具を用意する必要がありコスト
高であった。そこで、最近はプリント基板に実装された
部品の有無，種類，性能，併せてプリント配線の断線有
無を短時間で測定を行なって、これを予め与えられたデ
ータと比較判定する検査装置が提供されている。

この検査装置は、搬送されてきた実装済みのプリント
基板を所定位置に固定し、２本のプローブを決められた
手順に従ってプリント基板上の実装部品の足に当接させ
る。そして、第６図（イ），（ロ）に示すように、実装
部品30に前記プローブ31,31から実害がない程度の微少
な電圧を印加（もしくは電流をかけて）し、前記実装部
品30の種類，性能，併せてプリント配線の断線有無を検
査していた。実装部品30が他の実装部品32とパターンで
接続されている時には、図のようにグランドに落として
実装部品30を測定するものである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述の実装部品検査装置においては、
基板上の実装部品を検査するに、一組のプローブを基板
上でそのX,Y方向に移動させて、一箇所を測定後、予め
決められた指令に従って次の測定点に移動して測定を繰
り返すものである。この場合、プローブの実装部品を測
定するために要する時間を分析すると、先ず、前記箇所
の測定が終了後にプローブを上昇させる（Ａ工程）、プ
ローブを所定の次の測定点に移動させる（Ｂ工程）、プ
ローブを下降させる（Ｃ工程）、測定を行う（Ｄ工
程）、という工程がある。このＡからＤまでの全工程時
間を以下、タクトタイムと言う。

ここにおいて、本来必要なのはＤ工程のみであり、他
のＡからＣ工程に要す時間は短縮するのが好ましいもの
であるが、一組のプローブで測定していたので、移動時
間のうち特にＢ工程の時間が占める割合が多く、ロスタ
イムを短縮できないと言った欠点が存在した。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、本
来、基板の測定に関係のない移動時間を短縮したプリン
ト基板もしくは実装基板用データ処理方法及び装置を提
供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明に係るプリント基板もしくは実装基板用データ
処理方法の上記課題を解決し、目的を達成するための要
旨は、プリント基板のプリント配線の断線，短絡や、プ
リント基板に実装された部品の種類，性能や実装基板の
断線，短絡等を、微少な電流や電圧を印加して測定する
データ処理方法において、一対の測定用接触ピンを２組
以上備えるとともに、これらを基板上のX,Y方向に移動
制御する中央データ処理装置と該中央データ処理装置に
情報を入力するキーボードと測定したデータを表示する
ディスプレイとを備えてデータ処理装置を形成し、プリ
ント基板もしくは実装基板を前記データ処理装置に搬送
して位置固定し、前記一対の測定用ピンで一の測定をし
ている間に、他の一対の測定用接触ピンを次の測定予定
の位置へ移動させ、前記一対の測定用接触ピンが測定を
終了後に前記他の一対の測定用接触ピンが測定を開始す
るようにし、この測定動作を交互に繰り返すことに存す
る。

また、プリント基板もしくは実装基板用データ処理装
置の要旨は、一対の測定用接触ピンを２組以上備えると
ともに基板を固定する基板固定装置とを備え、前記測定
用接触ピンがその先端部に装着されたアームと、該アー
ムを前記基板上のX,Y方向に移動制御する中央データ処
理装置と、該中央データ処理装置に情報を入力するキー
ボードと、前記測定用接触ピンで測定したデータを表示
するディスプレイとを備え、前記測定用接触ピンを備え
た一対のアームと他の測定用接触ピンを備えた一対のア
ームとが、その一方が測定している間に他方が次の測定
予定の位置へ移動するように前記中央データ処理装置で
制御されることに存する。

（作 用） このように、本発明に係るプリント基板もしくは実装
基板用データ処理方法及び装置によれば、その方法で
は、一の測定ポイントを一対のプローブで測定している
間に、他の一対のプローブを次の測定予定の位置に移動
させることにより、前記一の測定ポイントを測定終了後
に、他の一対のプローブが測定を開始することができ
る。

そして、この他の一対のプローブが測定を開始して測
定中に前記一対のプローブが次の測定ポイントへと移動
しているものである。このように交互に、測定と移動を
繰り返すことにより、互いの移動時間のうち測定に関与
しないロスタイムを短縮することができる。また、前記
装置では、基板等を基板固定装置に搬入して固定し、２
組装備した一対のプローブを中央データ処理装置の指令
により、基板等に対する測定と移動を一対のプローブと
他の一対のプローブとで交互に行うようにしたことで、
互いの移動時間のうち測定に関与しないロスタイムを短
縮することができる。

（実 施 例） 以下、添付図面に従って、本発明の一実施例を説明す
る。第１図は、基板用データ処理装置１の斜視図であ
り、第２図は、同じくその一部拡大側面図であり、第３
図は、同じくプローブ２を移動させる機構を示す分解斜
視図である。

先ず、基板用データ処理装置１を説明する。

この基板用データ処理装置１（以下単に装置１と略記
する）は、一対のプローブ2a,2bを２組備えるととも
に、実装済みのプリント基板（以下単に実装基板と言
う）３を固定する基板固定装置４とを備える。

そして、前記プローブ２が装着されるとともにサーボ
モータ６の回動でスライドベース７及び取付基板20を介
して実装基板３上のX,Y方向へ摺動自在に移動されるア
ーム５と、第４図にブロック図で示すように、前記アー
ム５を実装基板３上のX,Y方向に移動制御する中央デー
タ処理装置８と、該中央データ処理装置８に情報を入力
するキーボード９と、前記プローブ２で測定した実装部
品10のデータを表示するディスプレイ11とを備え、記録
出力用のプリンター12を備える。

そして、前記プローブ２を備えた一対のアーム5,5と
他のプローブ２を備えた一対のアーム5a,5aとが、その
一方が実装部品10を測定している間に他方が次の測定予
定の実装部品10a位置へ移動するように前記中央データ
処理装置８で制御される。

ここにおいて、前記一対のアーム5,5と他の一対のア
ーム5a,5aとの移動の機構と様子を説明する。アーム５
は、第３図に示すように、ベース13と該ベース13に直交
してスライドされる摺動体14とこれに固定具15を介して
取着されたプローブ２とからなる。前記摺動体14は、コ
イルスプリング16によって常に下方に附勢されており、
図示しないエアーシリンダーによって所定量上下移動せ
しめられる。

そして、このアーム５はアーム取付基体17にボルト等
で固定される。このアーム取付基体17は、サーボモータ
６とこれに直結されたスパイラル棒18とスライドを安定
させるガイド棒19,19とによって、前記サーボモータ６
の回動で実装基板３上のＹ方向に移動されるものであ
る。

そして、同様に、Ｘ方向へのアーム取付基体17の移動
は、前記サーボモータ６やアーム取付基体17やアーム５
を装着した取付基板20を、サーボモータ６の回動をタイ
ミングベルト21を介してスライドベース７に設けられた
スパイラル棒7aに伝達して、該スパイラル棒7aを回動さ
せることによって行われる。このスパイラル棒18,7aは
上記一実施例に限ることなく、例えばラックアンドピニ
オン方式，タイミングベルト方式やワイヤ駆動方式とす
ることもできるものである。

前記取付基板20の他端には補助アーム22が取付けられ
ており、該補助アーム22の一端に設けられた貫通孔にガ
イド23が挿通され、この補助アーム22がＸ方向に摺動自
在になされている。

このようなアーム５が、上下２段にして装置１に装着
され、しかもＹ方向の移動では互いに衝突しないように
なされ、かつ、Ｘ方向の移動では下段のアーム５が上段
のアーム５を追い越さないようになされている。このよ
うにして一対のアーム5,5が実装部品10を測定すること
になる。

更に、上下２段に配置された一対のアーム5a,5aを前
記一対のアーム5,5と対向配置で装置１に装着して、２
組のアーム5,5,5a,5aを装備する。

このようにして形成される装置１を使用し、実装基板
３を測定する方法を、第４図乃至第５図を参照して説明
する。

先ず基本的動作としては、実装基板３をベルトコンベ
ア等で前記装置１に搬送して、基板固定装置４で位置固
定する。

次に、キーボード９から測定開始の指令を入力する。
すると中央データ処理装置（以下単にCPUと言う）８か
らコントローラ25を介してドライバー24に指令が伝達さ
れ、さらにドライバー24の制御信号によりサーボモータ
６が所定回動される。これによりアーム５がX,Y方向に
所定量移動される。そして図示するように、一対のアー
ム５は衝突しないように互いに所定角度αの差をもたせ
て傾かせてある。

この一実施例においては、１個のアーム５をX,Y方向
に移動させるのに２個のサーボモータ６が必要であり、
合計８個のサーボモータ６がありドライバー24もそれに
対応してある。

そして、プローブ２を上下動させるためにCPU8からの
指令でコントローラ25を介して電磁弁26が開（閉）され
エアーシリンダーが作動する。

このエアーシリンダーが作動しプローブ２が測定のた
めに下降して、その先端が実装部品10の足に当接し電気
的に接続したら、次にCPU8からの指令で計測基板27でプ
ローブ２を介して実装部品10の種類，性能等を測定しこ
のデータをCPU8に送り返す。

そして、測定終了の信号をCPU8が受け取ると、次に前
記コントローラ25を介して電磁弁26を閉（開）してエア
ーシリンダーを作動させプローブ２を上方に離間させ
る。

そして、再びCPU8からコントローラ25を介して指令を
出し、ドライバー24の制御信号によりサーボモータ６を
回動させてアーム５を次の測定点に移動させるものであ
る。

このように一のアーム５の基本的な測定及び移動を説
明したが、本発明の装置１による実装部品測定方法は、
前記一対のプローブ2a,2bで一の実装部品10を測定して
いる間に、他の一対のプローブ2c,2dを次の測定予定の
実装部品10aの位置へ移動させ、前記一対のプローブ2a,
2bが測定を終了後に前記他の一対の2c,2dが測定を開始
するようにし、この測定動作を交互に繰り返すことによ
り実装基板３の実装部品10を測定検査することである。

この測定方法を具体的に、第５図（イ），（ロ）を参
照して説明すると、 （ａ）一対のプローブ2a,2bを一番目測定点に移動さ
せ、続いて降下させて、CPU8から計測基板27に測定を開
始するように指令がでる。該計測基板27がプローブ2a,2
bでもって、実装部品10の種類や性能やパターン切れ等
を測定する。

ここで、前記CPU8から計測基板27に一番目測定開始の
前記指令を発した後に、続いてプローブ2c,2dをX,Y方向
に移動させるサーボモータ６に接続されているドライバ
ー24,24に対して次の２番目測定点の実装部品10aの位置
まで移動するように指令がでる。

これによりプローブ2c,2dが実装部品10aに位置まで移
動開始する（プローブ2a,2bは測定中）。

（ｂ）次に、前記プローブ2a,2bの測定作業が終了する
と前記CPU8がこのプローブ2a,2bを次の３番目測定点の
実装部品10bに移動させるべくプローブ2a,2bに接続され
たドライバー24,24にCPU8からコントローラ25を介して
指令がでる（プローブ2c,2dは移動中）。

（ｃ）そして前記プローブ2c,2dが実装部品10aに当接し
たら、CPU8からの指令で計測基板27を介してこのプロー
ブ2c,2dで実装部品10aを測定開始させる（プローブ2a,2
bは移動中）。さらに測定終了後にこのプローブ2c,2dを
次の測定点（実装部品10c）に移動するようにドライバ
ー24,24にCPU8からコントローラ25を介して指令がで
る。

（ｄ）次に、前記３番目の測定点である実装部品10bに
プローブ2a,2bが当接したら直ちに測定を開始させる
（プローブ2c,2dは移動中）。そして測定終了後、次の
測定点（５番目となる）に移動するようにCPU8からコン
トローラ25を介してドライバー24、24に指令がでる。

（ｅ）そして、前記（ｃ）工程と同様にして４番目の実
装部品10cを測定後、次の６番目の測定点へとプローブ2
c,2dが移動開始する。

このように、一対のプローブ2,2が移動中に、他の一
対のプローブ2,2が測定を行っている。

従って、前述したタクトタイムのうち、移動時間中に
他方の一対のプローブが測定を行っていることになり、
この装置１のタクトタイムが、従来約0.5秒であったの
が、この方法では約0.2〜0.15秒に短縮されることにな
った。当然ながらプリント基板を一対のプローブを２組
備えて測定するので移動距離も短く時間短縮となってい
る。

本発明のデータ処理方法では、このほかにも例えば、
実装基板３の実装部品10の配置により、測定する一対の
プローブを自由に変更できるように（プローブ2a,2bを
ペアにする）するのもタクトタイムの短縮となり好まし
いものである。

また、実装基板３の上面に一対のプローブを２組とし
たが、これを実装基板３の下面にも同様に一対のプロー
ブを２組設ければさらに好ましいものとなり、このよう
にしたものを、実装基板３を鉛直に立ててこの両面側に
それぞれ一対のプローブを２個設けて装置１を形成すれ
ば、プリント基板の左右方向からプローブの実装部品に
対する当り具合いを目視できて好ましいものである。

本発明のデータ処理方法及び装置をその要旨を変更し
ない範囲で設計変更できるのは勿論である。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明に係るプリント基板もし
くは実装基板用データ処理方法及び装置を、プリント基
板のプリント配線の断線，短絡や、プリント基板に実装
された部品の種類，性能や実装基板の断線，短絡等を、
微少な電流や電圧を印加して測定するデータ処理方法に
おいて、一対の測定用接触ピンを２組以上備えるととも
に、これらを基板上のX,Y方向に移動制御する中央デー
タ処理装置と該中央データ処理装置に情報を入力するキ
ーボードと測定したデータを表示するディスプレイとを
備えてデータ処理装置を形成し、プリント基板もしくは
実装基板を前記データ処理装置に搬送して位置固定し、
前記一対の測定用ピンで一の測定をしている間に、他の
一対の測定用接触ピンを次の測定予定の位置へ移動さ
せ、前記一対の測定用接触ピンが測定を終了後に前記他
の一対の測定用接触ピンが測定を開始するようにし、こ
の測定動作を交互に繰り返す方法とし、その装置を、一
対の測定用接触ピンを２組以上備えるとともに基板を固
定する基板固定装置とを備え、前記測定用接触ピンがそ
の先端部に装置されたアームと、該アームを前記基板上
のX,Y方向に移動制御する中央データ処理装置と、該中
央データ処理装置に情報を入力するキーボードと、前記
測定用接触ピンで測定したデータを表示するディスプレ
イとを備え、前記測定用接触ピンを備えた一対のアーム
と他の測定用接触ピンを備えた一対のアームとが、その
一方が測定している間に他方が次の測定予定の位置へ移
動するように前記中央データ処理装置で制御されること
としたので、 （ア）一のプリント基板もしくは実装部品の測定に要す
るタクトタイムを従来の半分以下に短縮することができ
て、作業能率の向上が図れる、 （イ）従来のプリント基板もしくは実装基板に合わせた
専用治具が不要となって、大幅なコストダウンを図るこ
とが出来る、 （ウ）タクトタイムの短縮により、プリント基板や実装
基板の製造ラインの中に組み込んで使用することが出来
ることになり、特別なプリント基板，実装基板の検査用
の場所を必要とせず、また、ライン構築が容易かつライ
ン工程の流れが効率的なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の基板用データ処理装置の斜視図、第
２図は、その一部を断面にした側面図、第３図は、基板
用データ処理装置のアームをX,Y方向に移動させる機構
を示す分解斜視図、第４図は、基板用データ処理装置の
ブロック図、第５図（イ）は、実装基板とアームの配置
関係を示す説明図、第５図（ロ）は２組のプローブによ
る測定のタイミングを示す説明図、第６図（イ）、
（ロ）は、従来の測定方法を示す説明図である。 １……基板用データ処理装置、２……プローブ、 ３……実装基板、４……基板固定装置、５……アーム、 ６……サーボモータ、７……スライドベース、 7a……スパイラル棒、８……中央データ処理装置、 ９……キーボード、10……実装部品、 11……ディスプレイ、12……プリンター、 13……ベース、14……摺動体、15……固定具、 16……コイルスプリング、17……アーム取付基体、 18……スパイラル棒、19……ガイド棒、20……取付基
板、 22……補助アーム、23……ガイド、24……ドライバー、 25……コントローラ、26……電磁弁、27……計測基板。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プリント基板のプリント配線の断線，短絡
   や、プリント基板に実装された部品の種類，性能や実装
   基板の断線，短絡等を、微少な電流や電圧を印加して測
   定するデータ処理方法において、 一対の測定用接触ピンを２組以上備えるとともに、これ
   らを基板上のX,Y方向に移動制御する中央データ処理装
   置と該中央データ処理装置に情報を入力するキーボード
   と測定したデータを表示するディスプレイとを備えてデ
   ータ処理装置を形成し、プリント基板もしくは実装基板
   を前記データ処理装置に搬送して位置固定し、前記一対
   の測定用ピンで一の測定をしている間に、他の一対の測
   定用接触ピンを次の測定予定の位置へ移動させ、前記一
   対の測定用接触ピンが測定を終了後に前記他の一対の測
   定用接触ピンが測定を開始するようにし、この測定動作
   を交互に繰り返すことを特徴としてなるプリント基板も
   しくは実装基板用データ処理方法。
2. 【請求項２】一対の測定用接触ピンを２組以上備えると
   ともに基板を固定する基板固定装置とを備え、前記測定
   用接触ピンがその先端部に装着されたアームと、該アー
   ムを前記基板上のX,Y方向に移動制御する中央データ処
   理装置と、該中央データ処理装置に情報を入力するキー
   ボードと、前記測定用接触ピンで測定したデータを表示
   するディスプレイとを備え、前記測定用接触ピンを備え
   た一対のアームと他の測定用接触ピンを備えた一対のア
   ームとが、その一方が測定している間に他方が次の測定
   予定の位置へ移動するように前記中央データ処理装置で
   制御されることを特徴としてなるプリント基板もしくは
   実装基板用データ処理装置。