JPH04131783U - プローブ交換機構を備えたインサーキツトテスタ用ｘ−ｙユニツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プローブの交換を速めて、検査を円滑に進め
る。 【構成】 Ｚ軸ユニット５４の取付基板５６にプローブ
押出し用のベアリング６６を備えたシリンダ６２と複数
のプローブ７４を装着したロータリー板７２を設置す
る。そして、各プローブ７４にはそれ等を後退方向に付
勢するばね８４をそれぞれ備え付ける。このため、プロ
ーブ７４の種類を装着時に選択しておくと、検査時に使
用中のプローブ７４が損傷し或いは被検査基板の種類を
換える場合にも、ロータリー板７２を回転させるだけ
で、他のプローブ７４と速やかに交換できる。

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、特にそのＸ −Ｙユニットに備えるプローブ可動用Ｚ軸ユニットに関する。

【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、１本の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、ステッピングモータ等を採用している。

【０００３】 図７はステッピングモータ１０を採用したＺ軸ユニット１２を示す図である。 図中、１４はステッピングモータ１０の回転軸、１６は取付基板、１８はクラン ク、２０はコンロッド、２２はガイドレール２４とガイドブロック２６からなる スライドユニット、２８はプローブ、３０はプローブ取付板である。このプロー ブ取付板３０はガイドレール２４に沿ってＺ軸方向に移動可能なガイドブロック ２６に固定されており、コンロッド２０の先端部と結合している。それ故、ステ ッピングモータ１０の矢印で示す回転運動をクランク１８、コンロッド２０、ス ライドユニット２２等を介して、プローブ２８に矢印で示す直線運動として伝え ることができる。

【０００４】 このようなＸ−Ｙユニットを用いてプローブ２８を移動方式にすると、複数の 固定プローブを立設した専用の治具（ピンボード）を作る必要がなく、各種の被 検査基板の測定を行えるため好都合となる。なお、プローブ２８は樹脂製の円筒 状ホルダ３２に圧入して用い、取付板３０に１本のねじ３４を用いて割り締めに より取り付けている。それ故、交換の際にはドライバにてねじを緩め、ホルダ３ ２と一緒に交換する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、Ｘ−Ｙユニットを用いると、ピンボードと比較して１本のプロ ーブの使用回数が格段に多くなるため、プローブの先端が損傷し易く、新しいも のと時々交換しなければならない。又、通常の半田部を測定していて、スルーホ ール基板、フレキシブル基板等を測定する場合にも、その都度基板の種類に応じ た先端形状を有するプローブに交換する必要がある。何故なら、通常用いるプロ ーブは先が鋭く突出しているため、スルーホール基板ではリード穴の中に滑って 嵌まり込み易く、フレキシブル基板ではその基板に穴を開ける等の不都合が発生 し易いからである。これ等のプローブ交換時にはその都度ねじを緩めて、プロー ブを取付板の所定箇所に差し込み、再度ねじを締め付ける等の作業が必要となる ため、その労力的、時間的負担が大きく、検査を円滑に進めることができない。

【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 交換を速めて、検査を円滑に進めることのできる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４０ではＸ軸方向に可動するアーム４６に、Ｙ軸方向に可動する支持部材５ ２を備え付け、その部材５２でプローブ７４をＺ軸方向に可動するＺ軸ユニット ５４を支持する。そして、そのＺ軸ユニット５４に駆動源から回転力を受けるロ ータリー板７２と、そのロータリー板７２に装着した複数のプローブ７４とから なるプローブ交換機構６０を設置する。

【０００８】 更に、Ｚ軸方向に可動する物体６４の先端部にプローブ押出し用のベアリング ６６を設置し、各プローブ７４にそれ等を後退方向に付勢するばね８４をそれぞ れ備え付けると好ましくなる。

【０００９】

【作用】

上記のように構成し、Ｚ軸ユニット５４にプローブ交換機構６０として、ロー タリー板７２に複数のプローブ７４を装着したものを設置すると、装着時にプロ ーブ７４の種類を適宜選択できる。それ故、ロータリー板７２に同種のプローブ ７４ａ、７４ｃを装着し、或いは先端形状の異なるプローブ７４ｂ、７４ｄを装 着する。検査時に、使用中のプローブ７４ａが損傷した場合、ロータリー板７２ を回転させるだけで、他の同種のプローブ７４ｃと速やかに交換できる。又、被 検査基板３８の種類を換える場合にも、ロータリー板７２を回転させるだけで、 他の異なるプローブ７４ｂ（７４ｄ）と速やかに交換できる。

【００１０】 Ｚ軸方向に可動する物体６４の先端にプローブ押出し用のベアリング６６を設 置すると、ベアリング６６はその外形が円形であり、軸６８を中心に滑らかに回 転するため、各プローブ７４の受け箇所８２と円滑に当接する。それ故、ベアリ ング６６の後退距離を短くしても妨げとならず、プローブ７４の交換を速やかに 行える。各プローブ７４にそれ等を後退方向に付勢するばねをそれぞれ備え付け ておくと、ベアリング６６による押出し力を除くだけで、プローブ７４をスプリ ング力によって速やかに後退させることができる。

【００１１】

【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用Ｘ−Ｙユニットのプローブ交換機構を備えたＺ軸ユ ニットを示す正面図、図２はその左側面図、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、３６はイ ンサーキットテスタの測定台、３８はその中央に設置した被検査基板、４０（４ ０ａ、４０ｂ）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 。

【００１２】 このＸ−Ｙユニット４０ａは測定台３６に据え付けたＸ軸駆動用サーボモータ ４２、そのモータ４２により回転するボールねじ４４、そのボールねじ４４の回 転によりＸ軸方向に動くアーム４６、そのアーム４６に据え付けたＹ軸駆動用サ ーボモータ４８、そのモータ４８により回転するボールねじ５０、そのボールね じ５０の回転によりＹ軸方向に動く支持部材５２等からなる。そして、支持部材 ５２には図１に示すようなＺ軸ユニット５４を固定して用いる。

【００１３】 Ｚ軸ユニット５４は支持部材５２に取り付ける基板５６とプローブ移動機構５ ８とプローブ交換機構６０とからなる。このプローブ移動機構５８は取付基板５ ６の一方の縁寄り下面の一部に設置したエアシリンダ６２と、そのシリンダ６２ のピストンロッド６４に設置したベアリング６６とからなる。なお、ベアリング ６６の軸６８はピストンロッド６４の先端部で支持する。

【００１４】 プローブ交換機構６０はエアシリンダ６２と並べて取付基板５６の下面に設置 したステッピングモータ７０と、ロータリー円板７２と、そのロータリー円板７ ２に装着した４本のプローブ７４（７４ａ、……７４ｄ）とからなる。このステ ッピングモータ７０からロータリー円板７２に回転力を伝達するため、その回転 軸７６の先端部をロータリー円板７２の中心穴７８に嵌合して結合する。ロータ リー円板７２には図４に示すように縁近傍に、その縁に沿って等間隔に４本のプ ローブ７４を配置する。但し、プローブ７４ａ、７４ｃには通常の半田部の測定 用に先端を鋭く突出させたものを用い、プローブ７４ｂ、７４ｄにはそれぞれス ルーホール基板、フレキシブル基板の各測定に好適な先端形状のものを採用した 。

【００１５】 これ等のプローブ７４はいずれも図５に示すようにロータリー円板７２のスラ イド軸受８０を設置した穴に差し通して装着されおり、頭部にベアリング６６を 受ける箱８２を有し、圧縮コイルばね８４を備えている。ベアリング受け箱８２ はプローブ７４の頭部にねじ止めされ、コイルばね８４はその箱８２とロータリ ー円板７２の間に介在し、プローブ７４の外側に嵌まっている。このため、プロ ーブ７４は矢印で示すＺ軸方向に移動可能であり、ロータリー円板７２に対し着 脱自在である。なお、ベアリング受け箱８２の相対する側面８６は開放しており 、プローブ７４には抜け止め用の突起８８がある。

【００１６】 検査時には、被検査基板３８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６２を作動してピストンロッド６４を後退させる 。すると、ベアリング６６もピストンロッド６４と共に後退して上動する。この ため、各プローブ７４にはそれぞれ圧縮コイルばね８４により、後退方向（上方 ）に付勢するスプリング力のみが作用する。それ故、全プローブ７４を被検査基 板３８の各部品に当てないように、Ｚ軸方向の移動原点となる上死点まで上げて おくことができる。

【００１７】 そこで、例えばプローブ７４ａを部品の所定検査ポイントに接触させる場合に は、Ｘ−Ｙユニット４０ａのアーム４６と支持部材５２をＸ軸方向、Ｙ軸方向に それぞれ適宜移動し、検査ポイントの上方近傍の所定位置に移す。その後、エア シリンダ６２を作動してピストンロッド６４を突出すると、ベアリング６６で受 け箱８２の上面を押し下げ、コイルばね８４のスプリング力に抗してプローブ７ ４ａを下方に突出させ、その先端を検査ポイントに接触できる。

【００１８】 検査中、プローブ７４ａが損傷して交換の必要が発生した場合、エアシリンダ ６２を作動してベアリング６６を後退させ、全プローブ７４を上死点まで上げた 後、ステッピングモータ７０を作動してロータリー円板７２を回転する。すると 、同種のプローブ７４ｃをエアシリンダ６２の下方の所定位置まで移動し、プロ ーブ７４ａと交換することができる。その際、ベアリング６６はその外形が円形 であり、軸６８を中心に滑らかに回転するため、プローブ７４の受け箱８２の上 面付近と円滑に当接する。それ故、ベアリング６６の後退距離を短くしても妨げ とならず、プローブ７４の交換を速やかに行える。

【００１９】 又、被検査基板の種類を換える場合にも、ロータリー円板７２を回転し、例え ばプローブ７４ｄをエアシリンダ６２の下方の所定位置まで移動し、プローブ７ ４ａと交換する。このようにして、プローブ７４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３８の良否が正確に判定できる。

【００２０】 図６は本考案を適用した他のインサーキットテスタ用Ｘ−Ｙユニットのプロー ブ交換機構を備えたＺ軸ユニットを示す図である。このＺ軸ユニット９０も取付 基板９２とプローブ移動機構９４とプローブ交換機構９６とからなる。取付基板 ９２はＬ字状の折曲板にして、その垂直板９８にプローブ移動機構９４を設置し 、水平板１００にプローブ交換機構９６を設置する。

【００２１】 このプローブ移動機構９６はクランク方式によるものであり、従来のものとほ ぼ同一の機構を備えている。図中、１０２はステッピングモータ、１０４はその 回転軸、１０６はクランク、１０８はコンロッド、１１０はガイドレール１１２ とガイドブロック１１４からなるスライドユニットである。但し、ガイドブロッ ク１１４にはベアリング取付板１１６を固着し、その先端部にプローブ押出し用 のベアリング１１８を設置する。

【００２２】 又、プローブ交換機構９６は上記実施例のものとほぼ同一の機構を備えている 。図中、１２０はステッピングモータ、１２２はその回転軸、１２４はロータリ ー円板、１２６は４本のプローブである。又、プローブ１２６にはいずれにもベ アリング受け箱１２８を設置し、圧縮コイルばね１３０を備え付ける。因みに、 中央のプローブ１２６の後方にも１本のプローブ１２６が存在する。このように クランク方式によるプローブ移動機構９４を用いても、プローブ交換機構９６に 備えた各プローブ１２６を同様にＺ軸方向に操作することができる。

【００２３】 なお、上記実施例ではロータリー板を回転する駆動源としてステッピングモー タを用いたが、シリンダのピストンロッドに固定したラックとロータリー板の回 転軸に備えたワイウェイクラッチ付きピニオンを用いる等、ロータリー板を他の 手段により回転させることができる。 又、上記実施例ではロータリー円板に４本のプローブを装着したが、その本数 を３本にする等適宜変更することができる。

【００２４】

【考案の効果】

以上説明した本考案によれば、Ｚ軸ユニットにプローブ交換機構として複数の プローブを装着したロータリー板を設置するため、プローブの種類を装着時に選 択しておくと、検査時に使用中のプローブが損傷し或いは被検査基板の種類を換 える場合にも、ロータリー板を回転させるだけで、他のプローブと速やかに交換 し、検査を円滑に進めることができる。

【００２５】 そして、Ｚ軸方向に可動する物体の先端部にプローブ押出し用のベアリングを 設置し、各プローブにそれ等を後退方向に付勢するばねをそれぞれ備え付けると 、ベアリングは各プローブの受け箇所と円滑に当接できるため、ベアリングの後 退距離を短くしてもプローブ交換の妨げとならない。又、ベアリングによる押出 し力を除くだけで、プローブをスプリング力によって速やかに後退させることが できる。従って、プローブの交換速度を速めて、検査を一層円滑に進めることが 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ユニットのプローブ交換機構を備えたＺ軸ユニットを
示す正面図である。

【図２】同Ｚ軸ユニットの左側面図である。

【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Ｚ軸ユニットのプローブ交換機構を構成する
４本のプローブを装着したロータリー円板を示す平面図
である。

【図５】同ロータリー円板に装着した１本のプローブを
示す正面図である。

【図６】本考案を適用した他のインサーキットテスタ用
Ｘ−Ｙユニットのプローブ交換機構を備えたＺ軸ユニッ
トを示す図である。

【図７】従来のインサーキットテスタ用Ｘ−Ｙユニット
のＺ軸ユニットを示す図である。

【符号の説明】

３８…被検査基板 ４０…Ｘ−Ｙユニット ５２…支持
部材 ５４、９０…Ｚ軸ユニット ５６、９２…取付基
板 ５８、９４…プローブ移動機構 ６０、９６…プロ
ーブ交換機構 ６２…エアシリンダ ６４…ピストンロ
ッド ６６、１１８…ベアリング ７０、１０２、１２
０…ステッピングモータ ７２、１２４…ロータリー円
板 ７４、１２６…プローブ ７６、１０４、１２２…
回転軸８０…スライド軸受 ８２、１２８…ベアリング
受け箱 ８４、１３０…コイルばね８８…抜け止め突起
１０６…クランク １０８…コンロッド １１０…ス
ライドユニット １１６…ベアリング取付板

Claims (2)

【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Ｚ軸ユ
   ニットに駆動源から回転力を受けるロータリー板と、そ
   のロータリー板に装着した複数のプローブとからなるプ
   ローブ交換機構を設置することを特徴とするプローブ交
   換機構を備えたインサーキットテスタ用Ｘ−Ｙユニッ
   ト。
2. 【請求項２】 Ｚ軸方向に可動する物体の先端部にプロ
   ーブ押出し用のベアリングを設置し、各プローブにそれ
   等を後退方向に付勢するばねをそれぞれ備え付けること
   を特徴とする第１項記載のプローブ交換機構を備えたイ
   ンサーキットテスタ用Ｘ−Ｙユニット。