JPH05340998A

JPH05340998A - 検査装置のプローブヘッド

Info

Publication number: JPH05340998A
Application number: JP16827292A
Authority: JP
Inventors: Toji Nakazawa; 東治中沢
Original assignee: Tescon Co Ltd
Current assignee: Tescon Co Ltd
Priority date: 1992-06-04
Filing date: 1992-06-04
Publication date: 1993-12-24

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、検査装置におけるプローブの取付
構造に関し、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、端子形状に最適なプローブが選択
可能であるとともに、プローブが検査ポイントに当接す
る速度を高精度に制御できるプローブヘッドを提供する
ことを目的とする。【構成】印刷刷配線基板もしくは実装基板用の検査装
置におけるプローブ５を少なくとも１以上備えたプロー
ブヘッド１であって、移動体２３に着脱自在に装着され
るベースプレート２に、エンコーダ付ステッピングモー
タ４を装着し、該エンコーダ付ステッピングモータの回
動によって直線方向に移動自在にされる移動アーム１ａ
を設け、該移動アーム１ａにプローブ５を着脱自在に取
り付けたことに存する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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。

【０００２】

【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、検査冶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。

【０００３】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２０は、第４図乃至第５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ー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５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２１上の
実装部品の端子部分に当接させる。

【０００４】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ー
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５，５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５，５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。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
検査装置においては、一の移動体に一のプローブが固定
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。

【０００６】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
動速度が遅く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。

【０００７】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
ブが選択可能であるとともに、プローブが端子の半田部
分に当接する速度を高精度に制御できるプローブヘッド
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る検査装置の
プローブヘッドの上記課題を解決し、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けるプローブを少なくとも
１以上備えたプローブヘッドであって、前記移動体に着
脱自在に装着されるベースプレートに、エンコーダ付ス
テッピングモータを装着し、該エンコーダ付ステッピン
グモータの回動によって直線方向に移動自在にされる移
動アームを設け、該移動アームにプローブを着脱自在に
取り付けたことに存する。また、請求項２に記載のよう
に、前記移動アームが、ベースプレート上に、エンコー
ダ付ステッピングモータで回動されるタイミングベルト
と、該タイミングベルトによって往復移動されるアーム
と、該アームを介して前記タイミングベルトによって摺
動自在になされると共にその端部にプローブを着脱自在
に備えたスライドアームと、該スライドアームの摺動用
のガイドレールとが各々設けられ、前記アームとスライ
ドアーム及びガイドレールが前記タイミングベルト用両
プーリの軸間を結ぶ中心線を挟んで対向配置に設けられ
たことに存する。

【０００９】

【作用】このように、本発明に係るプローブヘッドによ
れば、エンコーダ付ステッピングモータを使用して、プ
ローブを備えた移動アームを上下移動させるもので、プ
ローブヘッドには移動アームの位置決めするためのセン
サー（例えばフォト・インタラプタ）を設ける必要がな
く、簡易な構造のプローブヘッドとなる。また、位置決
めを変更するにも、センサーを移動させて取り付け直す
こともなく、制御装置でのプログラム変更で済むので容
易に対応できることになる。そして、移動アームは、応
答速度の早いエンコーダ付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も早く、かつ高精
度に位置制御されるので、測定時間も短縮化され、プリ
ント基板検査の信頼性も高まるものである。

【００１０】

【実施例】以下、添付図面に従って、本発明のデュアル
プローブヘッドにした一実施例を説明する。図１は本発
明に係るデュアルプローブヘッド１の斜視図、図２は同
じくその一部部品組立図である。なお、理解容易のため
に従来例と対応する部品には同符号を付してある。

【００１１】前記デュアルプローブヘッド１の移動アー
ム１ａの構成は、図１に示すように、従来例で説明した
スライドベース２６でこの検査装置２０のＸ−Ｙの２方
向に任意の位置に移動される移動体２３に着脱自在に装
着されるベースプレート２を設ける。該ベースプレート
２は、長方形状の平板体であり、前記移動体２３に取付
て固定するための取付孔２ａが本体上部に４箇所設けら
れている。

【００１２】また、このベースプレート２の本体長手方
向に沿って、該本体両側壁には矩形突起型のガイドレー
ル３が所要長さにて設けられている。そして、前記ガイ
ドレール３に本体凹部が嵌合するスライドベース３ａが
摺動自在に嵌装されている。このガイドレール３は後述
のスライドアームの上下移動用のガイドとなるものであ
る。

【００１３】そしてベースプレート２の上部に、エンコ
ーダ付ステッピングモータ４が設けられ、このステッピ
ングモータ４の回転軸４ａがベースプレート２の貫通孔
から本体表側に突出され、更に該回転軸４ａにその表面
に多数の凹凸を有した駆動用タイミングプーリ５ａが固
着されている。更にベースプレート２の本体下部には回
転軸が植設されて、これに従動用タイミングプーリ６が
軸着されている。

【００１４】前記駆動用タイミングプーリ５ａと従動用
タイミングプーリ６の間にタイミングベルト７を巻回す
る。そして、このタイミングベルト７に、アーム８の一
端側部８ａを固着する。この固着方法は、タイミングベ
ルト７の凹凸を利用して前記一端側部８ａにも凹凸を設
け、図示のように、タイミングベルト７を挟持させるも
のである。また、前記アーム８をタイミングベルト７
へ、図１に示すように対向配置にして２箇所に装着する
ものである。

【００１５】次に、前記アーム８の他端側には取付用貫
通孔を有した取付部８ｂが設けられ、この取付部８ｂに
スライドアーム９が固定される。該スライドアーム９
は、平板状の細長い矩形体であり、その本体の側壁の凹
部９ａ，９ａが前記取付部８ｂに嵌合されて、ボルトで
もって前記アーム８にスライドアーム９が固着されるも
のである。また同時に、このスライドアーム９を前記ガ
イドレール３のスライドベース３ａにボルトで固着され
る。このスライドアーム９も対向配置にして前記各々ア
ーム８，８に固着されるものである。

【００１６】そして、前記各々スライドアーム９の下端
部には、検査用のプローブ５が着脱自在に装着される。
これを図２に基づいて説明すると、スライドアーム９の
下端部に取付孔９ｂが穿設されており、取付用貫通孔を
有した絶縁ブロック１０と取付用雌ネジ孔を有したプロ
ーブホルダー１１を、絶縁チューブ１２とワッシャ１３
を介在させて、キャップボルト１４で固定する。

【００１７】そして、前記プローブホルダー１１の端部
に設けた上下方向に貫通させた孔１１ａに、プローブ５
の後端部を前記孔１１ａの下方向から貫通させ、スリー
ブロックナット１５でもってプローブ５のネジ部５ｂに
ネジ締めをして、プローブ５を着脱自在にしてプローブ
ホルダー１１に固着する。こうして移動アーム１ａが形
成されるものである。

【００１８】このようにして、エンコーダ付ステッピン
グモータ４と移動アーム１ａとプローブ５とで構成され
るデュアルプローブヘッド１を検査装置２０の移動体２
３に取り付けてプリント基板２１の諸性能等を検査する
には、先ず、検査ポイントへ前記移動体２３を移動さ
せ、エンコーダ付ステッピングモータ４をパソコン等の
制御装置を介して所定方向に所定量回転させる。この場
合、いづれのプローブ５を上下移動させるかは、ステッ
ピングモータ４の回転軸４ａを時計方向若しくは反時計
方向に回転させることで選択されるものである。

【００１９】そして、駆動用タイミングプーリ５ａが所
定方向に一定角度（換言すれば一定パルス数）分だけ回
転すると、タイミングベルト７が下方向に移動し、これ
に伴ってアーム８及びスライドアーム９が下方向に移動
し、スレイドアーム９の下端部に固定されたプローブ５
の先端がプリント基板２１の検査ポイントに当接する。

【００２０】そして、電流若しくは電圧を印可して、プ
リント基板２１上のパターンの断線の有無や電子部品の
抵抗値等を測定・検査してプリント基板２１の良否を判
定するものである。この検査ポイントの検査が終了すれ
ば、制御装置を介して所定パルス分だけ前記エンコーダ
付ステッピングモータ４を逆回転させて、プローブ５を
検査ポイントから離脱させるものである。

【００２１】上記一実施例では、プローブを２個備えた
デュアルタイプのプローブヘッドにて説明したが、検査
条件によっては前記プローブ５を１個にしてもよいもの
である。また、タイミングベルト７を使用した移動アー
ム１ａを図示したが、これに限らず、例えば図３に示す
ように、エンコーダ付ステッピングモータ４の回転を往
復スライダクランク機構によって直線運動に変換し、こ
れにより移動アーム１ａを直線往復移動させて、この移
動アーム１ａにプローブ５を固定してプローブヘッド１
として構成してもよい。また、この場合にも、移動アー
ム１ａを２個設けてデュアルタイプにしてもよいし、移
動アーム１ａを１個にしてシングルタイプにしてもよ
い。

【００２２】このように、プローブヘッド１は、エンコ
ーダ付ステッピングモータ４を採用して移動アーム１ａ
を上下移動させるようにしたので、移動アーム１ａの位
置決め用のセンサー等を備える必要がなくなり、簡易な
構造でかつ高性能なプローブヘッドとなったものであ
る。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るプロ
ーブヘッドを、検査装置のＸ−Ｙ２方向に移動される移
動体に装着されるベースプレートに、エンコーダ付ステ
ッピングモータを装着し、該エンコーダ付ステッピング
モータの回動によって直線方向に移動自在にされる移動
アームを設け、該移動アームにプローブを固定したの
で、移動アームの位置決め用センサーを設ける必要がな
いので、簡易な構造となって部品点数が減少しコストの
低減と組立が容易となり、しかも、高精度に移動アーム
が位置規制され検査装置の信頼性が高まる。また、移動
アームの位置規制の変更が容易となり検査作業能率の向
上となり、制御信号に対して応答速度が早まりタイムラ
グが著しく減少し高性能で測定時間も短縮される。

【００２４】そして、請求項２のように移動アームを構
成すれば、タイミングベルトの使用により、移動アーム
の上下移動時の振動や騒音が軽減され、検査精度の向上
となる。また、機械的な寿命もリンク機構を採用した場
合よりも摺動・摩耗部分が少なくて製品寿命が長くなり
メンテナンス上好ましいものとなった。同時に駆動系の
質量も軽減されてより高速化が可能となった。更に、プ
ローブも着脱自在にして移動アームに装着されるので、
プローブ交換作業の容易化が達成され、しかも検査ポイ
ントの端子形状に適したプローブ形状を選択できるの
で、作業能率の向上となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るデュアルプローブヘッドの斜視図
である。

【図２】同じくその一部部品組立図である。

【図３】他の実施例に係る説明図である。

【図４】従来例に係る検査装置の斜視図である。

【図５】同じく従来例に係る検査装置の右側断面図であ
る。

【符号の説明】

１デュアルプローブヘッドの斜視図、２ベースプレ
ート、３ガイドレール、４エンコーダ付ステッピン
グモータ、５プローブ、５ａ駆動用タイミングプー
リ、６従動用タイミングプーリ、７タイミングベル
ト、８アーム、９スライドアーム、２０検査装
置、２３移動体。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年７月３０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】そして、電流若しくは電圧を印加して、プ
リント基板２１上のパターンの断線の有無や電子部品の
抵抗値等を測定・検査してプリント基板２１の良否を判
定するものである。この検査ポイントの検査が終了すれ
ば、制御装置を介して所定パルス分だけ前記エンコーダ
付ステッピングモータ４を逆回転させて、プローブ５を
検査ポイントから離脱させるものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項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けるプローブを少なくとも
１以上備えたプローブヘッドであって、前記移動体に着
脱自在に装着されるベースプレートに、エンコーダ付ス
テッピングモータを装着し、該エンコーダ付ステッピン
グモータの回動によって直線方向に移動自在にされる移
動アームを設け、該移動アームにプローブを着脱自在に
取り付けたことを特徴としてなる検査装置のプローブヘ
ッド。
【請求項２】移動アームが、ベースプレート上に、エ
ンコーダ付ステッピングモータで回動されるタイミング
ベルトと、該タイミングベルトによって往復移動される
アームと、該アームを介して前記タイミングベルトによ
って摺動自在になされると共にその端部にプローブを着
脱自在に備えたスライドアームと、該スライドアームの
摺動用のガイドレールとが各々設けられ、前記アームと
スライドアーム及びガイドレールが前記タイミングベル
ト用両プーリの軸間を結ぶ中心線を挟んで対向配置に設
けられたことを特徴としてなる請求項１に記載の検査装
置のプローブヘッド。