JPH04152281A

JPH04152281A - デュアルプローブヘッド

Info

Publication number: JPH04152281A
Application number: JP2276371A
Authority: JP
Inventors: Kunio Yanagi; 邦夫柳
Original assignee: Tescon Co Ltd
Current assignee: Tescon Co Ltd
Priority date: 1990-10-17
Filing date: 1990-10-17
Publication date: 1992-05-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
部品の端子に測定用接触ピン（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
は実装基板用の検査装置におけるプローブの取付構造に
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を得なかった。また、検査治具を
使用する方法では、各々のプリント基板に適合した専用
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育無１
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２０は、第８図乃至第９図に示すように、
搬送されてきた実装済みのプリント基板２１を検査装置
２０内の所定位置に固定装置であるフィクスチャ−２２
でもって固定し、そのプリント基板２１上をＸ−Ｙの２
方向に移動するスライドベース２６に設けられた移動体
２３の各々に装着されたプローブ２４のうち、２本のプ
ローブ５．５を決められた手順に従ってプリント基板２
１上の実装部品の端子部分に当接させる。

この場合、前記移動体２３がサーボモータ２５によって
実装済みのプリント基板２１上で所定位置に移動後、該
移動体２３に固定されたエアーシリンダ一部（図示せず
）に圧縮空気を送り込むことによって前記プローブ２４
を所定量上下移動させるものである。なお、符号２９は
回転することによって移動体２３を移動させるスパイラ
ル棒、３０はスライドベース２６用の補助アームを示し
ている。

そして、実装部品に前記プローブ２４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）シ、前
記実装部品の種類、性能、併せてプリント配線の断線有
無を検査していた。

（発明が解決しようとする課Ｍ）しかしながら、上述の検査装置においては、の移動体に
−のプローブが固定されたものであり、実装部品の半田
付けされた端子形状に応じてプローブを最適なものに交
換するという自由度に欠け、しかも半田付けされた端子
にプローブが多数回当接するので該プローブの先端形状
が丸く変形しこれによって接触抵抗が変わり検査精度が
落ちることになる。そのため１日に数回プローブを交換
する必要があり、検査装置の稼働率が低下し、プローブ
交換作業にも手間が掛かるものであった。

また、プローブを上下移動させる手段として、移動体に
エアーシリンダーが固定されて用いられているが、この
エアーシリンダーに圧縮空気を送り込むことによってプ
ローブを摺動させるので移動速度の制御を行うのが困難
である。このことは例えば、プリント基板上の測定点に
移動体を移動させプローブを端子の半田部分に当接する
ようにプログラムを組む上で、プローブが端子の半田部
分の所定位置に当接するかどうか試行した場合に、予定
外の位置へプローブが衝突してプリント基板を傷めると
いう不都合が発生する恐れがある。

また、エアーシリンダーでプローブを上下移動させるの
で、移動速度が遅（検査工程の所要時間の短縮化の妨げ
になる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、プロー
ブの交換頻度を減少させて検査装置の稼働率を向上させ
、半田付けされた端子形状に最適なプローブが選択可能
で、プローブが端子の半田部分に当接する速度を制御で
きるデュアルプローブヘッド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）本発明に係るデュアルプローブヘッドの上記ｆｆ１題を
解決し、目的を達成するための要旨は、Ｘ−Ｙの２方向
に移動する移動体を有し該移動体に駆動手段で摺動自在
にされるプローブを装着し、該プローブをプリント基板
上の所定位置に前記移動体でもって移動させた後、該プ
ローブを前記駆動手段でプリント基板に実装された部品
の端子部やプリント配線等に当接させて、プリント配線
の短絡や断線または実装部品の種類や性能などを測定す
る、印刷配線基板もしくは実装基板用の検査装置におい
て、前記移動体に固定されるベースプレートに駆動体を
装着し、該駆動体の駆動によって所定量上下移動される
一対の移動アームを前記ベースプレートに摺動自在に設
け、該移動アームの各々にプローブを設けたことに存す
る。

また、前記移動アームの上下移動は、該移動アームに穿
設された長孔と、該長孔に摺動自在にして挿通される保
合用ピンを本体の両端部に設けるとともに駆動体の回転
軸に固定された回転リンクと、ベースプレートに駆動体
用に設けられた回転制御可能なステッピングモータと移
動アーム用のスライド構造とによって行われることに存
する。

（作用）このように、本発明に係るデュアルプローブヘッドによ
れば、−の移動体に２個のプローブが装着され、これに
よってプローブの寿命が長期化するとともに、プローブ
の種類を半田付けされた端子形状に適したものに選択で
きて便宜である。

また、前記移動アームは、応答速度の早いステッピング
モータによって上下移動されるので、その移動速度は従
来のエアーシリンダー等の駆動手段であった場合より早
くなり、測定時間の短縮化が可能となる。

更に、移動アームは、ステッピングモータに取付られた
回転リンクの回動が移動アームに設けられた長孔とのす
べり対偶によって移動アームに伝達されるので、端子部
分に近づくにつれて移動アームの移動速度が遅くなり、
移動アームに設けられたプローブが端子部分にソフトに
当接することになり、端子部分へのプローブによる衝撃
が緩和される。

（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、本発明のデュアルプローブヘッド１の正面
図、第２図は、同じ（その側面図、第３図は、移動アー
ム４の一部斜視図、第４図は、第１図のＩ−Ｉ線断面図
、第５図は、ベースプレート２の正面図、第６図は、移
動体２３にデュアルプローブヘッド１を装着した様子を
示す側面図である。なお、従来例と対応する部品には同
符号を付しである。

前記デュアルプローブヘッド１は、前記移動体２３に固
定されるベースプレート２に回転制御可能なステッピン
グモータ３を六角ボルト等で装着し、該ステッピングモ
ータ３の回動によって所定量上下移動される一対の移動
アーム４．４を前記ベースプレート２に摺動自在に設け
、該移動アーム４の各々にプローブ５を設けて形成され
ている。

前記ベースプレート２に摺動自在に設けられた移動アー
ム４における上下移動は、第３図に示すように、前記移
動アーム４にその摺動方向に略直交した向きに穿設され
た長孔６と、該長孔６に摺動自在にして挿通される保合
用ピン７を本体の両端部に設けるとともに前記ステッピ
ングモータ３の回転軸３ａに止めネジ等で固定された回
転リンク８と、前記ベースプレート２に設けられた移動
アーム用のスライド構造９（第４図参照）によって行わ
れる。

第４図に示すように、前記スライド構造９は、ベースプ
レート２から両端部を略直角に折曲げて立上部９ａを形
成し、該立上部９ａの内壁にガイド用凹溝９ｂが設けら
れたガイドアーム１０と、前記ガイド用凹溝９ｂに転勤
自在に嵌装される球体１１を備えるとともに移動アーム
４から突設されたスライド板１２とからなり、スライド
板１２の球体１１を前記ガイド用凹溝９ｂに嵌装させる
ことにより移動アーム４がベースプレート２上で摺動自
在となる。

また、移動アーム４が摺動するのは、前記ステッピング
モータ３に固定された回転リンク８がステッピングモー
タ３の所定角度（例えば第１図に示す回転角度α）の回
動で同時に回動し、この回転リンク８の両端に立設され
た係合用ピン７も回動することにより、該係合用ピン７
が移動アーム４の長孔６の壁面に当接して、移動アーム
４が強制的に上もしくは下へと移動される。

これによって、移動アーム４に取付られたプローブ５が
プリント基板の端子部に当接・離反するものである。

前記係合用ピン７の構造は、単に棒状の軸であってもよ
いし、もしくは棒状の軸に回動自在な円筒状のカラーを
嵌装したものでもよ（、好ましくは棒状の軸にベアリン
グを嵌装した構造がよい。

また、第１図に示していることからも明らかなように、
一対の移動アーム４，４は、一方が下に移動すれば、他
方が上に移動するものであり、この一実施例においては
前記回転角度αは約７０゜位である。

このようなステッピングモータ３の回動を回転リンク８
と移動アーム４の長孔６によってスライドするようにし
たいわゆる逆カム構造で、この構造における移動アーム
４の移動速度に注目すれば、ステッピングモータ３の角
速度は一定なので、第１図に示す移動アーム４の原点位
置から移動し始めた時の速度が最大で、第１図中の破線
で示す上死点または下死点の位置で最小となる。

このことは、移動アーム４は、すばやく移動し、かつプ
リント基板の端子部分にプローブ５が当接するときには
、該プローブ５がソフトに端子部分に当たると言うこと
を意味するものである。

ベースプレート２と移動アーム４には、第１図及び第３
図に示すように、この移動アーム４の位置を検出するフ
ォトセンサ４ａ、４ｂと検出プレー　）　４　ｃ、　　
４　ｄとが設けられている。

検出プレー）４ｃ、４ｄの屈曲された先端部４ｅｙ４ｆ
がフォトセンサ４ａ、４ｂを゛通過することによりセン
サの光を遮断してこれが電気的に検知されることになる
。即ち、第１図に示した状態が、一対の移動アーム４の
原点位置であり、例えばステッピングモータ３が反時計
方向に回転して左側の移動アーム４が下に移動し検出プ
レート４ｄの先端部４ｆがフォトセンサ４ｂ位置に達し
てセンサの光を遮断すると、これにより前記ステッピン
グモータ３の反時計方向の回転が停止するようになされ
ているものである。同様に右側の移動アーム４がステッ
ピングモータ３の時計方向の回転で下に移動した場合も
同じ作用で位置制御されるものである。

移動アーム４の先端部に取付られるプローブ５は、スプ
リングによって常に抜去方向に付勢されている。

このプローブ５　ａｌ　　５　ｂは例えば第７図（イ）
、（ロ）に示すような形状であり、半田付けされた端子
部分に最適なものが選択され移動アーム４に内挿される
ものである。

このようにして形成される本発明に係るデュアルプロー
ブヘッド１を検査装置２０の移動体２３各々に取り付け
る。これを第５図乃至第６図を参照して説明すると、上
下２段に配設されたスライドベース２Ｂ、２Ｂの移動体
２３．２３に取付可能なように縦長さの異なる２種類の
ベースプレート２が用意されており、これにデュアルプ
ローブヘッド１，１をボルト等の固定手段で固定する。

そして、上下２段の移動体２３．２３を２組対向配置に
して、予め設定したプログラムで中央演算処理装置ｆ（
ＣＰＵ）からの命令に従って、プリント基板の端子部分
にデュアルプローブヘッド１のプローブ５ａもしくは５
ｂを適宜に選択するようにステッピングモータ３を回転
させて当接させ、プリント基板のプリント配線の断線等
、実装基板の部品の種類等の諸性能を検査する。

上記上下２段の移動体２３．２３を２組設けたが、勿論
、１組の上下２段の移動体でプリント基板を検査するよ
うにしてもよいものである。

本発明に係るデュアルプローブヘッド１を上述のように
説明したが、例えば移動アーム用の駆動体をステッピン
グモータに限らず油圧モータやエアーシリンダー等であ
っても良く、本発明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、本発明に係るデュアルプローブヘ
ッドを、Ｘ−Ｙの２方向に移動する移動体に固定される
ベースプレートに回転制御可能なステッピングモータを
装着し、該ステッピングモータの回動によって所定量上
下動される一対の移動アームを前記ベースプレートに摺
動自在に設け、該移動アームの各々にプローブを設けた
ので、−の移動体に異種もしくは同種の２個のプローブ
が装着され、これによってプローブの寿命が長期化しプ
ローブ交換作業が減少し、検査装置の稼働率が向上して
コスト低減となる。

また、半田付けされた端子形状に最適なプローブを選択
できプローブの交換が不要となって便宜である。

また、移動アームは、応答速度の早いステッピングモー
タによって上下移動されるので、その移動速度は従来の
エアーシリンダー等の駆動手段であった場合より早くな
り、測定時間が短縮される。

更に、移動アームは、ステッピングモータに取付られた
回転リンクの回動が移動アームに設けられた長孔とのす
べり対偶によって移動アームに伝達されるので、端子部
分に近づくにつれて移動アームの移動速度が遅くなり、
移動アームに設けられたプローブが端子部分にソフトに
当接することになり、端子部分へのプローブによる衝撃
が緩和されて、プローブを端子部分に当接させるテスト
をおこなう時に便宜であり、測定中も端子部分を傷める
ことがなく好ましいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のデュアルプローブヘッドの正面図、
第２図は、同じくその側面図、第３図は、移動アームの
一部斜視図、第４図は、第１図のニー■線断面図、第５
図は、ベースプレートの正面図、第６図は、上下２段の
移動体にデュアルプローブヘッドを装着した様子を示す
側面図、第７図（イ）、（ロ）は、各々プローブの正面
図、第８図乃至第９図は、従来例に係る検査装置の斜視
図と検査装置の断側面図である。１・・・デュアルプローブヘッド、２・・・ベースプレート、３・・・ステッピングモータ
、３ａ・・・ステッピングモータの回転軸、４・・・移
動アーム、４ａ、４ｂ・・・フォトセンサ、４　ＣＩ　
　４　ｄ・・・検出プレート、４ｅ、４ｆ・・・検出プ
レートの先端部、５、　５ａ、　　５ｂ・・・プローブ
、６・・・移動アームの長孔、７・・・係合用ピン、８
・・・回転リンク、９・・・スライド構造、９ａ・・・
立上部、９ｂ・・・ガイド用凹溝、１０・・・ガイドア
ーム、　１１・・・球体、１２・・・スライド板、２０
・・・検査装置、２１・・・プリント基板、２２・・・
固定装置、２３・・・移動体、２６・・・スライドベー
ス。第１図第５図第６図９日第７図　　第７図（イ）　　　　　（ロ）第８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｘ−Ｙの２方向に移動する移動体を有し該移動体
に駆動手段で摺動自在にされるプローブを装着し、該プ
ローブをプリント基板上の所定位置に前記移動体でもっ
て移動させた後、該プローブを前記駆動手段でプリント
基板に実装された部品の端子部やプリント配線等に当接
させて、プリント配線の短絡や断線または実装部品の種
類や性能などを測定する、印刷配線基板もしくは実装基
板用の検査装置において、前記移動体に固定されるベースプレートに駆動体を装着
し、該駆動体の駆動によって所定量上下移動される一対
の移動アームを前記ベースプレートに摺動自在に設け、
該移動アームの各々にプローブを設けたことを特徴とし
てなるデュアルプローブヘッド。
（２）前記移動アームの上下移動は、該移動アームに穿
設された長孔と、該長孔に摺動自在にして挿通される係
合用ピンを本体の両端部に設けるとともに駆動体の回転
軸に固定された回転リンクと、ベースプレートに駆動体
用に設けられた回転制御可能なステッピングモータと移
動アーム用のスライド構造とによって行われることを特
徴としてなる請求項第１に記載のデュアルプローブヘッ
ド。