JPH06260796A - 両面基板検査装置の引張力付加装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、プリント基板のソリを直すクラン
プ機構における引張力付加機構の構造に関し、引張力を
容易に調節できる装置を提供することである。 【構成】 プリント基板２の端部を把持してソリを矯正
する把持装置３に所望の引張力を伝達するバネ機構３０
を設けたことである。当該バネ機構３０のバネを所定量
歪ませることで所望の引張力が前記把持装置３に伝達さ
れ、プリント基板２のソリが矯正されるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品実装前のプリ
ント基板の回路の断線若しくは、ＩＣや抵抗・コンデン
サ等の電子部品が実装されたプリント基板における前記
電子部品の有無、抵抗値その他の性能を、プリント基板
のソリを矯正して両面同時に検査する両面基板検査装置
に係り、更に詳しくはプリント基板のソリを直すクラン
プ機構における引張力付加機構の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プリント基板の回路の断線や電子
部品の実装状態の抵抗値等を検査するプリント基板検査
装置では、検査装置内のプリント基板固定装置に検査対
象のプリント基板を搬入して、位置決め固定した後に複
数のプローブを所定の測定ポイントへ移動後に当接さ
せ、その得られた電気信号を計測器及びマイクロコンピ
ュータで判定して、検査対象のプリント基板の良否を判
別していた。

【０００３】しかしながら、プリント基板固定装置にプ
リント基板を固定するには、単に基準位置を合わせてプ
リント基板の縁部を挟持するだけの固定方法では、実装
済みのプリント基板等におけるプリント基板のソリを是
正することができない。

【０００４】前記プリント基板のソリは、該基板の大き
さが大きくなるほど著しく発生し、基板面の凹凸をその
ままにして測定ポイントにプローブピンを当接させよう
としても、近年の高密度実装用のプリント基板では各測
定ポイントのピッチが狭くて近接しているので、前記基
板のソリによって測定ポイントの位置がズレてしまい測
定ができなかったり、他の測定ポイントにプローブピン
が当接したりしてミスタッチとなったりする。

【０００５】また、プリント基板の片面側を真空装置で
吸着して多数植設したプローブピンに当接させた状態
で、該プリント基板をプリント基板固定装置に固定する
方法では、電子部品の実装・未実装に関わらずにプリン
ト基板のソリを是正することはできるが、その一方でプ
リント基板の両面を検査することができずに非能率的で
あり、更に前記プリント基板固定装置の吸着装置自体が
大がかりで複雑な構造となってプリント基板の検査装置
としてコストが嵩むものとなる。

【０００６】更に、最近のプリント基板の実装方法の主
流となってきている高密度表面実装用のプリント基板に
おいて、電子部品等が実装された基板の測定ができな
い。

【０００７】そこで、上記の問題点を解決すべく本件出
願人は特願平４−３３８５３０号において、プリント基
板検査装置を提供した。即ち、図７乃至図８に示すよう
に、当該検査装置１の構成は、検査対象のプリント基板
２を装置本体内に搬入し、該プリント基板２を縦にして
その両端縁をクランプユニット８，８で把持し、かつ、
該クランプユニット８の少なくとも一方を縦方向（Ｙ方
向）に引っ張って前記プリント基板２に引張応力を加え
るプリント基板固定装置９を備え、測定用プローブ４を
前記プリント基板固定装置９で縦方向に保持されたプリ
ント基板２の両面側に備えたものであり、この他に操作
用のキーボード６、測定値や良否判定の表示をするディ
スプレイ７、検査プログラムに従ってサーボモータやエ
アシリンダー等を作動指示するＣＰＵ（図示せず）を備
えている。

【０００８】前記検査装置１の本体内に立設されたガイ
ド支柱１０，１０の間に、クランプ用の基台１１と可動
基台１２が縦方向に対向配置で架設されている。そし
て、前記基台１１と可動基台１２の対向面には把持装置
３が装着されている。

【０００９】前記把持装置３は前記基台１１，可動基台
１２にボルト等で固着されたＬ型ブラケット１３，１３
と、前記ブラケット１３に軸架された伝達軸１４と、前
記ブラケット１３の先端部に架設されるとともに前記伝
達軸１４及びリンク１５を介して回動されプリント基板
２の端縁に当接する挟持面を有する可動爪１６と、前記
ブラケット１３に固定して架設されるとともに前記可動
爪１６の挟持面と対向するようになされた挟持面を有す
る固定爪１７と、からなる。

【００１０】前記可動爪１６を回動させる伝達軸１４
は、その一端部が前記把持装置１３の各々片側で基台１
１と可動基台１２から立設されたブラケット１８，１８
に軸支され、そして当該ブラケット１８に設けられたエ
アーシリンダー１９で回動せしめられるようになされて
いる。

【００１１】前記可動爪１６は前記エアーシリンダー１
９で約９０°回転されて、前記固定爪１７の挟持面とと
もにプリント基板２の両縁部を挟持するものである。前
記固定爪１７のうちの一方の挟持面の片端部には、プリ
ント基板２の基準孔に挿通され位置決め作用する基準ピ
ン２０が突設されている。

【００１２】更に、前記固定爪１７のうち他方の挟持面
には、その長手方向に沿って凹溝が設けられ、その端面
に吸引口１７ａが設けられて、挟持されたプリント基板
２の縁部を真空装置で吸着して保持するようになされて
いる。

【００１３】また、前記可動爪１６と固定爪１７の挟持
面はＹ方向に連続した挟持面であり、その長さは各種の
プリント基板２を検査できるように、設計時に検査対象
のプリント基板２の最大寸法を十分カバーするようにし
ておくものである。

【００１４】前記可動基台１２は、前記ガイド支柱１
０，１０の内部へ出没自在なスプラインガイド２１，２
１の先端部に架設されており、該スプラインガイド２１
とともに縦方向（Ｙ方向）に移動する。

【００１５】前記可動基台１２を縦方向に移動させるの
は、ボールネジ２２の伸縮によるものであり、ネジ溝を
刻設した軸受部２３に螺合された前記ボールネジ２２が
タイミングベルト２４を介してサーボモータ２５で回動
され、それにより、ボールネジ２２が前記軸受部２３に
対して縦方向に移動し、それに伴ってスプラインガイド
２１にガイドされながら前記回動基台１２が縦方向に移
動するものである。

【００１６】なお、前記サーボモータ２５及びタイミン
グベルト２４の回転と同じくして同調ベルト２６が回転
して、可動基台１２の他端部のボールネジ２２が回動す
る。よって前記可動基台１２は両スプラインガイド２
１，２１と両ボールネジ２２，２２によって縦方向へ移
動自在になされるものである。

【００１７】このようなプリント基板検査装置１で、電
子部品の実装・未実装の状態で両面プリント基板を把持
装置３で縦方向にクランプして、更にサーボモータ２５
を所定量一方向に回転させる。これによりタイミングベ
ルト２４，２６を介してボールネジ２２が回転して上方
向（Ｙ方向）に移動しようとする。

【００１８】従って、可動基台１２及びスプラインガイ
ド２１が同時に上方向に移動するので、前記可動基台１
２に設けた把持装置３が上方向に移動してプリント基板
２を引っ張ることになる。この引張力でプリント基板２
のソリを矯正し、測定用プローブ４で各種の検査を行う
ものである。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】上述のプリント基板検
査装置１の把持装置３を上方向（Ｙ方向）に引張って、
プリント基板２に引張力を与える方法は、ボールネジ２
２のネジ溝の回転により該ボールネジ２２が軸受部２３
に対して上方向に移動しようとする力を利用するもので
あった。

【００２０】よって、前記引張力はボールネジ２２のネ
ジ溝で発生する大きな力であり、サーボモータ２５の回
転で所望の引張力とするには、正確さに劣り微調整がし
にくいと言う問題点がある。

【００２１】本発明は、上記の課題に鑑みてなされたも
ので、プリント基板のソリを矯正する引張力を容易に調
節できるクランプ装置の引張力付加装置を提供すること
を目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明の上記課題を解決
し上記目的を達成するための要旨は、プリント基板の端
部を把持してソリを矯正する把持装置に所望の引張力を
伝達するバネ機構を設けたことに存する。そして、前記
バネ機構には、プリント基板のクランプミスを検出する
ミス検出機構を設けたことである。更に、前記把持装置
とバネ機構が共に制御装置でプリント基板の幅に合わせ
て位置設定され、バネ機構が制御装置で所定量移動され
ることで所望の引張力が発生するようにしたことであ
る。

【００２３】

【作用】本発明の両面基板検査装置の引張力付加装置に
よれば、プリント基板に付加すべき引張力が該基板の板
厚や材質や外形寸法によって種々対応して変更設定しな
ければならないときに、バネ機構におけるバネの圧縮量
若しくは引張量によって容易に換算して設定できる。ま
た、ミス検出機構によって、把持装置が検査対象のプリ
ント基板を把持していないときにその状態がセンサーで
判別され、制御装置を介して前記バネ機構による把持装
置への引張力の付加作用が停止される。そして、引張力
は制御装置によりバネ機構の移動用で任意に設定される
ので、自動調節が可能となる。

【００２４】

【実施例】次に、本発明に係る一実施例について図面を
参照して詳細に説明する。図１は、本発明に係る引張力
付加装置の斜視図である。図２は両面基板検査装置に設
けた引張力付加装置の概要を示す正面図である。図にお
いて、符号３０はバネ機構、３１はミス検出機構、３２
はボールネジ、３３はガイドレールを各々示している。
なお、従来例に対応するものには同符号を付けてある。

【００２５】本発明の引張力付加装置におけるバネ機構
３０を説明する。図１に示すように、上下方向に並設さ
れた矩形状のガイドレール３３ａ，３３ｂに跨設され摺
動自在なガイドブロック４１とボールネジブロック４２
と、前記両ブロック４１，４２の離間距離を調節するよ
うに上位置のガイドブロック４１の孔に遊びを有して貫
通し下位置のボールネジブロック４２の雌ネジ部に螺合
されたアジャストボルト４３，４３と、該アジャストボ
ルト４３に遊嵌され前記両ブロック４１，４２を常に離
間させるように付勢するコイルバネ４４と、前記ボール
ネジブロック４２と螺合し前記ガイドレール３３と並設
されるボールネジ３２と、ミス検出機構３１とからな
る。

【００２６】前記バネ機構３０は、図２で示すように、
可動側の把持装置３を吊持した固定ベースプレート３６
の左右両端部に設けられるものである。即ち、一対のバ
ネ機構３０のガイドブロック４１に固定ベースプレート
３６の端部がボルト等で固定されている。

【００２７】そして、両バネ機構３０のボールネジ３２
は同時に同回転すべく、上端部にプーリ３９，３９が固
着され、かつ、そのプーリ３９，３９間にタイミングベ
ルト４０が卷装されている。

【００２８】また、前記ボールネジ３２の回転力は、図
５に示すように、サーボモータの軸に嵌着されたカップ
リング４７に当該ボールネジ３２の下端部が嵌着され
て、伝達されるようになされている。

【００２９】なお、ボールネジ３２は、両面基板検査装
置に立設された支柱３４，３５に設けられたボールネジ
軸受け部４８で軸支されている。また、前記ガイドレー
ル３３も前記支柱３４，３５の側壁に沿って対向配置で
固設されている。

【００３０】次に、ミス検出機構３１は、検出センサー
４５と遮光板４６とからなり、図２において左側のバネ
機構３０にのみ設けられている。

【００３１】また、右側のバネ機構３０には、図４に示
すように、上限位置検出センサー５１とセンサー板５２
が設けられ、可動側の把持装置３の上方向の移動量の上
限を定め、更に右側のバネ機構３０のボールネジブロッ
ク４２には図５に示すように、センサー板５３が下方に
延設され、下限位置検出センサー５４が支柱３４から直
角に立ち上げられたブラケット５５に取着され、前記把
持装置３の下方向の移動量の下限を定めている。

【００３２】なお、図２において、符号３ａは固定側の
把持装置を、３７，３８は前記把持装置３の下方への移
動を強制的に止める安全用のストッパーを示している。

【００３３】以上のように、両面検査装置の把持装置３
にバネ機構３０を設けたので、把持装置３，３ａで把持
したプリント基板２に所望の引張力を付加する方法を説
明する。

【００３４】図２に示すように、検査対象のプリント基
板２の縦長さに合わせて制御装置で可動側の把持装置３
を上に移動させる。この移動をさせるために、サーボモ
ータ５６を所定方向に回転させ、カップリング４７を介
して右側のボールネジ３２を所定量回転させる。

【００３５】これにより、前記ボールネジ３２と螺合し
ている右側のバネ機構３０のボールネジブロック４２が
ガイドレール３３に沿って上昇し、プーリ３９，３９と
タイミングベルト４０を介して左側のボールネジ３２も
同時に回転する。

【００３６】よって、前記ボールネジ３２と螺合してい
る左側のバネ機構３０のボールネジブロック４２もガイ
ドレール３３に沿って上昇する。この両ボールネジブロ
ック４２，４２の上昇により、図３に示すようにコイル
バネ４４の付勢力とアジャストボルト４３及びロックナ
ット４９とで離間距離Ｗ＝３０ｍｍ程度で予め一定に保
たれている両ガイドブロック４１，４１が押し上げられ
てガイドレール３３に沿って上昇し、同時に固定ベース
プレート３６を介して可動側の把持装置３が上昇するの
である。

【００３７】そして、所定の位置に配設された可動側の
把持装置３と固定側の把持装置３ａに、電子部品の実装
・未実装の状態の検査対象の両面プリント基板２を装着
してその両端部をしっかりと把持させる。

【００３８】このとき、左側のバネ機構３０のミス検出
機構３１における遮光板４６の下端部が検出センサー４
５の検出部に位置して該センサーの光を遮光している。
この時の離間距離Ｗ＝３０ｍｍの状態が基本状態であ
り、プリント基板２に引張力が発生していないことが検
知される。

【００３９】次に、前記プリント基板２のソリを矯正さ
せるために必要な引張力を得るように、コイルバネ４４
のバネ定数から歪量を算出し、これを基にプログラムさ
れた制御装置によってサーボモータ５６及びボールネジ
３２，３２を所定量回転させて、ボールネジブロック４
２，４２を上昇させる。

【００４０】このときガイドブロック４１は、プリント
基板２を把持している把持装置３と一体となっているの
で、上方向には移動しない。よって、ボールネジブロッ
ク４２とアジャストボルト４３だけが上昇して、コイル
バネ４４が前記歪量分だけ歪むことになる。

【００４１】こうしてコイルバネ４４が所定量歪んだこ
とでボールネジブロック４２に反力を取って上方への押
圧力が発生し、ガイドブロック４１と固定ベースプレー
ト３６を介して把持装置３が上方に引っ張られる。よっ
て、プリント基板２に所望の引張力が付加されてプリン
ト基板２のソリが矯正されるのである。

【００４２】その後、従来例で説明した検査装置の測定
用プローブ４，４で、プリント基板２の表裏面から電子
部品の有無や性能若しくはパターンの断線等の検査を制
御装置の検査手順に従って行う。

【００４３】また、プリント基板２に引張力を付加した
状態で前記把持装置３，３ａでクランプミスがあると、
プリント基板２の端部が把持装置３または３ａからはず
れてしまい、把持装置３と固定ベースプレート３６及び
ガイドブロック４１がコイルバネ４４の付勢力で上昇す
る。

【００４４】そして、アジャストボルト４３の頭部下面
にガイドブロック４１の上面が当接して前記ガイドブロ
ック４１等が上昇を停止し、前記コイルバネ４４は伸び
てしまい、前記の基本状態となってミス検出機構３１の
検出センサー４５の光が遮光板４６で遮光される。こう
してミスクランプが検出されて、制御装置を介して測定
用プローブ４の検査作業が一時的に停止されるのであ
る。

【００４５】以上のようにして、制御装置にて把持装置
３がプリント基板２の上下方向の大きさに合わせて自動
調節されて配置され、前記プリント基板２を把持した後
は、サーボモータ５６を回転制御してコイルバネ４４を
所定量歪ませることで所望の引張力を発生させ、前記プ
リント基板２のソリを矯正して種々の検査をするもので
ある。

【００４６】本発明の引張力付加装置では、コイルバネ
４４の歪量から所望の引張力を得るようにし、これを制
御装置のサーボモータ等の回転制御により自動調整でき
るようにしたが、これに限らず、引張コイルバネにして
バネを伸ばして引張力を発生させるようにしてもよく、
また、図６に示すように、エアーシリンダー５７などで
引張力を得るようにしてもよい。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の両面基板
検査装置の引張力付加装置は、プリント基板の端部を把
持してソリを矯正する把持装置に所望の引張力を伝達す
るバネ機構を設け、前記バネ機構には、プリント基板の
クランプミスを検出するミス検出機構を設け、更に前記
把持装置とバネ機構が共に制御装置でプリント基板の幅
に合わせて位置設定され、バネ機構が制御装置で所定量
移動されることで所望の引張力が発生するようにしたの
で、前記引張力がバネ機構の移動量で設定できて該引張
力の調節が制御装置で容易にコントロールできるととも
に正確に設定できて信頼性が向上し、また、付加機構の
構造も簡易でコストの低減となると云う優れた効果を奏
する。

【００４８】そして、ミス検出機構により把持装置のク
ランプミスが検知され、検査装置の作業の安全性も確保
されると云う優れた効果を奏する。更に、制御装置によ
ってプリント基板の幅に合わせて把持装置やバネ機構の
位置を自動設定でき、プリント基板のソリ矯正の引張力
も所定の値に自動設定できるので、検査対象のプリント
基板の変更に迅速に対応することができて検査作業の能
率が飛躍的に向上すると云う優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る引張力付加装置の斜視図である。

【図２】両面基板検査装置に設けた引張力付加装置の概
要を示す正面図である。

【図３】図２のＡ部の拡大正面図である。

【図４】図２のＢ部の拡大正面図である。

【図５】図２のＣ部の拡大正面図である。

【図６】他の実施例に係る図２のＡ部の拡大正面図であ
る。

【図７】従来例に係る検査装置の斜視図である。

【図８】同じく従来例に係る検査装置のプリント基板固
定装置の把持装置を示す斜視図である。

【符号の説明】

３０ バネ機構、 ３１ ミス検出機構、 ３２ ボールネジ、 ３３，３３ａ，３３ｂ ガイドレール、 ３４，３５ 支柱、 ３６ 固定ベースプレート、 ４１ ガイドブロック、 ４２ ボールネジブロック、 ４３ アジャストボルト、 ４４ コイルバネ、 ４５ 検出センサー、 ４６ 遮光板。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント基板の端部を把持してソリを矯
   正する把持装置に所望の引張力を伝達するバネ機構を設
   けたことを特徴としてなる両面基板検査装置の引張力付
   加装置。
2. 【請求項２】 バネ機構には、プリント基板のクランプ
   ミスを検出するミス検出機構を設けたことを特徴として
   なる請求項１に記載の両面基板検査装置の引張力付加装
   置。
3. 【請求項３】 把持装置とバネ機構が共に制御装置でプ
   リント基板の幅に合わせて位置設定され、バネ機構が制
   御装置で所定量移動されることで所望の引張力が発生す
   るようにしたことを特徴としてなる請求項１または２に
   記載の両面基板検査装置の引張力付加装置。