JPH07260406A - プリント配線板部品実装高さ測定装置およびその測定装置を用いたプリント配線板収納装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プリント配線板部品実装高さ測定装置および
その測定装置を用いたプリント配線板収納装置に関し、
確実かつ正確な部品実装高さの測定を可能にすること、 【構成】 部品１３の取り付け実装されたプリント配線
板２を部品実装側を上面として平面５４上に載置させて
移動させる移動装置５５と、該移動装置上に回動可能に
支持されて垂下され下端部が上記移動されるプリント配
線板上の部品１３に接触されることにより該接触された
部品の実装高さに応じた傾斜角に回動される回動板５７
と、該回動板の回動角をプリント配線板の部品実装高さ
に換算する高さ換算手段５９と、をそなえてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント配線板部品実
装高さ測定装置およびその装置を用いたプリント配線板
収納装置に関する。

【０００２】電子・通信装置などの製造工場では、プリ
ント配線板の製造にかかわる組み立て工程、試験工程な
どがそれぞれに自動化、無人化などとともに最適な効率
化が推進されて各工程の合理化が行なわれるようになっ
ている。このためにはコンピュータによる集中的および
個別制御が導入され総合的な工程管理が図られている。

【０００３】多くの種類が混在されるプリント配線板の
製造工程では、工程間でのプリント配線板の搬送ライン
での最適化された工程調整が必要であり、このためにプ
リント配線板をロボット装置による自動化された保管収
納棚の所定位置にそれぞれ収納しておき、工程の要求に
応じた最適かつ適切な搬送調整が行なわれる。

【０００４】または数１０枚単位で収納し得るマガジン
ラックに収納し、このマガジンラック単位で所定の工程
箇所に搬送移動させることも行なわれるが、いずれにし
ても集中管理システムによって人手を介することなく合
理的に行なわれる。

【０００５】このようなプリント配線板にあっては、種
類に応じてプリント配線板上に搭載実装される部品のプ
リント配線板面からの高さが種々異なり、あるいは同種
のプリント配線板であっても、組み立て実装時の具合に
より高さに誤差が生じる以外に、部品そのものによる誤
差で僅かではあるがそれぞれに高さの異なるものができ
る。

【０００６】以上のようなプリント配線板の収納部には
プリント配線板を水平姿勢として両端部分のみを支持さ
せることで、途中の空間を仕切ることなくプリント配線
板を収納し取り出すことができるように、左右の壁面に
水平方向の溝が対称かつ上下方向多段に形成されてい
る。

【０００７】このような溝間隔は、たとえばプリント配
線板部品実装高さの最低限度の品種のものを収納し得る
に足りる間隔に設定して、この品種に対しては最大の収
納効率が得られるようにしておき、それよりも高い品種
のものに対しては適宜溝間隔数を選択し、すでに収納さ
れたプリント配線板と干渉しない位置を設定して収納さ
せることで対応し得る。たとえば、溝を一つおき、また
は二つおき、それ以上などとすることは適宜任意に可能
である。

【０００８】このようなプリント配線板収納システムに
あっては、すべてが自動的に行なわれることから、コン
ピュータにより制御される自動収納棚のロボット装置で
収納作業が行なわれるが、溝への収納位置の設定は品種
ごとに入力されたデータベースを基準に行なわれる。

【０００９】図８のプリント配線板の製造ライン１に適
用されるシステムは、矢印Ａに示されるように組み立て
工程から搬送されてくるプリント配線板２，２はベルト
コンベア３上を搬送移動され、プリント配線板収納装置
である自動化収納装置４内のラック５に、このラック５
内を自在に移動可能なロボット装置６によって取り込ま
れ、所定の収納箇所に順次収納される。

【００１０】収納されたプリント配線板２は工程の要求
に応じて同じくロボット装置６によってラック５の所定
箇所から順次取り出されて、ベルトコンベア３上に置か
れ、設定さた次工程である自動試験装置７，８へと矢印
Ｂ，Ｃに示されるように、順次搬送移動されて所定の試
験が行なわれ、試験終了とともに再びベルトコンベア３
によって次工程へと搬送移動される。

【００１１】このようなラック５のプリント配線板の自
動化された保管収納棚の一部について図９の正面図を参
照して説明すると、収納棚９は左右の垂直な壁１１，１
１に水平方向で対向する溝１２（１２ａ，１２ｂ，・・
１２ｆ，・・）が所定間隔Ｐに形成されている。

【００１２】この溝１２の幅はプリント配線板２の板厚
よりも所定に広く形成されており、ロボット装置６によ
る挿入が無理なく行なえるような幅に設定されている。
また、溝１２の間隔Ｐはプリント配線板２の最低高さの
状態のものが十分容易に挿入可能にされており、効率よ
く多くのプリント配線板が収納し得るようになっている
ものである。

【００１３】以上のように溝間隔Ｐの設定された収納棚
９にはプリント配線板２上に搭載実装された部品１３
（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）の最大高さ（プリント配線
板を含む）Ｈ₁ ，Ｈ₂ に応じた箇所の溝１２ａまたは１
２ｄに挿入させることになる。

【００１４】このような収納位置である選定された溝位
置（図の場合１２ａ，１２ｄ）設定は部品１３の設計デ
ータによる実装高さ寸法を設定し、これによるデータベ
ース（ＤＢ）をプリント配線板２のデータとして採用す
ることにより、全体システムを制御するコンピュータで
ロボット装置６を制御させて設定位置に挿入し収納させ
ることができるものである。

【００１５】しかしながら、このようなデータベースに
よると、上記したような誤差や、入力されたデータその
ものの入力エラーなどによって収納位置が不適切となる
ことがある。このためにすでに収納されている上下関係
になる隣接のプリント配線板と接触したり、収納棚の上
下の壁面に接触して搭載部品の破損など、不測の障害を
生じるおそれがある。

【００１６】このようなエラーは、逆に必要以上にプリ
ント配線板２の間隔をあけて収納されることもあり、最
適間隔での収納が効率よく行なえないといった事態もお
こり得る。

【００１７】以上のようなことから、上記のような不都
合をなくすためには、搬送ラインにプリント配線板の実
際の高さをオンラインで測定し、その測定データにもと
づいて収納位置を修正設定し適正位置に収納させるよう
にするとともに、制御装置に測定データならびに収納位
置のデータを修正記憶させることが必要である。

【００１８】

【従来の技術】プリント配線板の部品実装高さ測定装置
について、図１０および図１１を参照して説明する。図
１０の図（ａ）は側面図、図（ｂ）は正面図、であっ
て、測定装置２１は平坦なベルトコンベア２２をまたい
で枠形のフレーム２３が配置され、このフレーム２３の
両側の柱状部分２４，２５内に後述する発光素子２６と
受光素子２７とが、それぞれに所定間隔で上下方向一列
に対向させて取り付けられている。したがって、発光素
子２６から出射される光ビーム２８はそれぞれに対応す
る受光素子２７に入射検出される。

【００１９】この発光素子２６から出射された光ビーム
２８（２８ａ，２８ｂ，・・・，２８ｆ）の光軸は所定
間隔であって、ベルトコンベア２２の上面と最下段の光
ビーム２８ａとの間隔を含めてすべてＰとなるように設
定されている。すなわち、図９における収納棚９の溝１
２の間隔Ｐに一致されている。

【００２０】ベルトコンベア２２上に水平となるように
載置されたプリント配線板２は部品１３の搭載実装面側
を上面となるように置かれる。ベルトコンベア２２の矢
印Ｄ方向への回転移動によってプリント配線板２は発光
素子２６と受光素子２７の対向間を移動通過される。

【００２１】このとき、プリント配線板２上の搭載され
た部品１３ｃが光ビーム２８ａの位置よりも低い場合に
は、この光ビーム２８ａを遮ることなく移動通過される
が、この位置よりも高い部品１３ｂが光ビーム２８ａの
位置を通過すると、この図の場合図（ｂ）からあきらか
なように、最下位の光ビーム２８ａを遮ることになる
が、その上の光ビーム２８ｂに対してはこれを遮ること
なく通過される。

【００２２】図１１を参照して制御手段とその作用につ
いて説明する。ベルトコンベア２２上には部品１３の実
装されたプリント配線板２が載置されており、左右のフ
レーム２４には発光ダイオード（ＬＥＤ）などの発光素
子が下から順に、２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄが縦
一列に配置され、フレーム２５にはフオトダイオード
（ＰＤ）などの受光素子が下から順に、２７ａ，２７
ｂ，２７ｃ，２７ｄと縦一列に配置されている。

【００２３】これら発光素子２６、受光素子２７の間隔
は前述のようにすべて所定値の等間隔Ｐであり、図示さ
れるようにそれぞれの発光素子２６は対向する受光素子
２７にそれぞれ光ビーム２８で光結合されるように構成
されている。

【００２４】制御装置３１には制御部３２とデータベー
ス３３を有するパソコン３４からなり、プリント配線板
２の品種を示すバーコードを認識するバーコードリーダ
３５と接続されている。制御部３２はベルトコンベア２
２の制御をも行なうものである。

【００２５】以上の構成で、ベルトコンベア２２上にプ
リント配線板２が搬送されてきた信号により制御部３２
はこれを認識して、バーコードリーダ３５から光３６を
照射して読み取り識別し、これをすでに入力されている
データベース３３と比較してデータを取り込む。

【００２６】ベルトコンベア２２の移動にともなって光
ビーム２８の領域を実装部品１３が通過すると部品の高
さに応じて光ビーム２８が段階的に遮蔽される。図示の
場合はベルトコンベア２２に最も近い光ビーム２８ａが
遮蔽される。

【００２７】受光素子２７は遮蔽されない状態ではすべ
てに光ビーム２８が入射されるから、この状態ではそれ
ぞれに電気信号が変換出力されており、この信号を０と
認識させる。遮蔽された部分の信号に対しては１と認識
させるようにする。

【００２８】したがって、プリント配線板２の通過後に
すべてが遮蔽されない場合の信号は、００００であり、
図示のように受光素子２７ａの信号出力がない状態で
は、プリント配線板２の部品実装高さ情報の信号として
は、０００１と出力されこれによって光ビーム２８ａの
位置を超え光ビーム２８ｂの位置未満の高さ範囲である
と認識される。

【００２９】かりに間隔Ｐを１０ｍｍに設定させると、
１０ｍｍを超え２０ｍｍ未満の高さであると測定値が認
識される。このプリント配線板２を図９の保管棚９に収
納させるには、すでに収納されているプリント配線板２
とは溝１２を一段分あけて下の溝１２の位置に挿入させ
ることで問題なく収納させることができる。

【００３０】かりに、上記測定データとデータベース３
３の記憶データとに相違がある場合にはデータの修正を
行なうことで、プリント配線板２の収納に際しての記述
したような問題は未然に防止される。

【００３１】以上のようなプリント配線板部品実装高さ
測定装置を図８に示される製造ラインに適用設置するこ
とで自動化ラインの障害発生の防止が行なえ、その実施
効果は大きいものである。

【００３２】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のプリント配
線板部品実装高さ測定装置によれば、光ビーム２８を利
用していることから、隣接の光ビーム間に干渉されるこ
とを防止する手段が必要であり、このためにも間隔Ｐを
より接近させて微小間隔ごとに配置させることが困難で
ある。

【００３３】光ビーム２８には光強度以外に光量を必要
とし、そのために適当な幅または直径を要することから
光ビーム２８を確実に遮蔽しない細径な部品や、厚みの
薄い部品の存在に対して確実な検出がなされない可能性
がある。

【００３４】光ビーム２８の利用は、光に対して実質透
明な部品を確実に検出できない可能性もある。あるい
は、光ビームを遮蔽する境界線上の部品に対してはその
有無のいずれかの誤差を生じることも考えられる。

【００３５】以上のような問題点ないしは問題の可能性
に対して、本発明はこれらの問題点などを解消したプリ
ント配線板部品実装高さ測定装置を実現し得ることを課
題とするものである。

【００３６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明手段の構成要旨とするところは、第１の発明に
よると、部品の取り付け実装されたプリント配線板を部
品実装側を上面として平面上に載置させて移動させる移
動装置と、該移動装置上に回動可能に支持されて垂下さ
れ下端部が上記移動されるプリント配線板上の部品に接
触されることにより該接触された部品の実装高さに応じ
た傾斜角に回動される回動板と、該回動板の回動角をプ
リント配線板の部品実装高さに換算する高さ換算手段
と、をそなえてなるプリント配線板部品実装高さ測定装
置である。

【００３７】第２の発明によると、第１の発明に対し
て、プリント配線板の実装部品に上記回動板が接触した
場合その接触による回動板の回動角位置を維持させる角
度維持手段と、該角度維持手段を開放させる開放手段
と、をそなえてなるプリント配線板部品実装高さ測定装
置である。

【００３８】第３の発明によると、第１の発明に対し
て、回動板の回動角をプリント配線板の部品実装高さに
換算する高さ換算手段は、設定された所定段階ごとの設
定値に識別させるものであるようにしたプリント配線板
部品実装高さ測定装置である。

【００３９】第４の発明によると、所定間隔に多数のプ
リント配線板を挿入し得る挿入溝が対向形成されたプリ
ント配線板収納装置であって、上記第１の発明または第
３の発明のプリント配線板部品実装高さ測定装置による
最大高さの測定値により部品実装高さの測定されたプリ
ント配線板を該プリント配線板の最適な挿入溝位置を設
定し該設定された溝位置に収納させる収納手段をそなえ
てなるプリント配線板収納装置である。

【００４０】

【作用】上記本発明の構成手段の第１の発明によれば、
移動装置上に載置され移動されるプリント配線板の実装
部品と接触され回動される回動板の回動傾斜角度を、プ
リント配線板部品実装高さに換算させることにより対象
部品がどのようなものであっても、確実に検出すること
が可能である。

【００４１】第２の発明によれば、部品に接触するごと
にそれ以後の低い部品に対しては接触することがなくな
り、より高い部品に対してのみ回動傾斜角度が更新維持
されるから、回動板の揺動運動がなくなり、しかも最高
の部品が検出されると、その角度が維持固定される。こ
の傾斜姿勢はプリント配線板の通過とともに解除され、
つぎのプリント配線板に対する待機状態となる。

【００４２】第３の発明によれば、第１の発明によって
測定された測定値を無段階に判定することなく所定の段
階ごとの設定値とすることにより、プリント配線板を所
定高さ範囲ごとの品種に分類することができる。

【００４３】第４の発明によれば、第１の発明または第
３の発明によって実装高さに応じた収納箇所に収納する
ことができるから、収納効率を最大限度に高めた効果的
な自動収納棚、あるいはマガジンラックへの収納が可能
となる。

【００４４】

【実施例】以下、本発明のプリント配線板部品実装高さ
測定装置およびその測定装置を用いたプリント配線板収
納装置について、構成要旨にもとづいた実施例で図を参
照しながら詳細に説明する。

【００４５】図１は本発明のプリント配線板部品実装高
さ測定装置の一実施例の要部側面図であり、図２は要部
斜視図である。このプリント配線板部品実装高さ測定装
置５１は、基本的には、部品１３の実装されたプリント
配線板２を部品実装側を上面として平面５４上に載置さ
せて移動させる、たとえばベルトコンベアでなる移動装
置５５と、移動装置５５上に回動軸５６に支持されて垂
下される回動板５７と、この回動板５７の回動角度を測
定する測定手段５８と、この測定手段５８の測定値をプ
リント配線板２の部品実装高さに換算する換算手段５９
と、からなるものである。

【００４６】なお、図１および図２とではプリント配線
板２の形状ならびに、実装されている部品１３が異なっ
ているが、意図的に異ならせたものであって、種々な種
類のプリント配線板２が測定され得ることを示している
ものである。

【００４７】図１で図示右側のベルトコンベアでなる別
な移動装置６１はつぎの工程にプリント配線板２を搬送
移動させるものであり、その間に上下に対向配置された
投光手段６２と、出射された光ビーム６３を受光させる
受光手段６４とからなるプリント配線板検出手段６５
は、光ビーム６３が遮蔽されることによりプリント配線
板２が回動板５７の部分を通過し終えたことを検出させ
るものである。

【００４８】プリント配線板部品実装高さ測定装置５１
の回動軸５６ならびに回動板５７部分は、図２に二点鎖
線で示されるような移動装置５５をまたぐ枠形のフレー
ム６６に取り付けられて軸支され支持構成されたもので
ある。

【００４９】上記と同様なプリント配線板検出手段６５
は図示されない移動装置５５の左側にも配置されてお
り、プリント配線板２がこの測定装置５１内に搬入開始
され始めることを検出させるよう配置されている。

【００５０】プリント配線板２の搬入される側にはプリ
ント配線板検出手段６５とともに、図１１で示されたよ
うなバーコードリーダ３６がそなえられており、測定さ
れるプリント配線板２の個別データが認識されるように
なっている。

【００５１】このような両方のプリント配線板検出手段
６５，６５によって、測定装置５１の測定開始（スター
ト）と終了（エンド）信号を得るように構成されてい
る。以上の構成で図１を参照すると、プリント配線板２
に実装されている部品１３は種々の高さのものがあるこ
とが、よく示されている。移動装置５５とともに矢印Ｅ
方向に移動されるにしたがって、プリント配線板２に実
装された部品１３は、最初はコネクタ１３ａ、つぎがモ
ジュール１３ｂ、そのつぎがＩＣ装置１３ｃ、最後が表
面板１３ｄ、といった順序で回動板５７の下を通過され
る。

【００５２】回動板５７の下端部が各部品１３と接触し
その都度二点鎖線で示される垂下位置から、実線で図示
される傾動位置の間を往復移動され、部品１３の高さに
応じた角度の傾斜位置となる。

【００５３】この二点鎖線で示される垂下位置を基準と
し、実線位置の状態を角度測定手段５８としては公知な
ロータリエンコーダが回動軸５６に接続されることによ
り傾斜角度を検出し得る。ロータリエンコーダとしては
光を利用したものや、電気的抵抗値の変化を利用したも
の、その他のものを適用することは可能である。

【００５４】以上のようにして１枚のプリント配線板２
を通過し終えることにより角度測定手段５８からの測定
値を順次記憶させ、最大の値を換算手段５９によって換
算させることで部品実装高さを得ることができる。換算
手段５９としてはたとえばパソコン内で基準信号との比
較または、計算処理によって実現し得る。

【００５５】このようにして通過される多数のプリント
配線板それぞれのプリント配線板２の部品実装高さを測
定することにより、高さの種類別にプリント配線板を管
理することの利用ならびにデータベースとの比較によ
り、正確な実装高さを把握することができるから、パソ
コンなどに入力されているデータベースとの確認と必要
に応じて修正を行なわせる。

【００５６】つぎに、本発明の高さ換算手段の一実施例
について図３の側断面図および図５の正面図とを参照し
て説明する。フレーム６６の両側板に回動軸５６の両端
が軸支されており、この回動軸５６に回動板５７が取り
付けられている。

【００５７】回動板５７の下方は移動装置５５の平面５
４に対して垂直に垂下されており、上方に延びる部分６
７はフレーム６６の天井板に設けられたストッパ６８に
緩衝ゴム６９を介して当接されて位置が規定されてい
る。したがって、この回動板５７はストッパ６８の位置
を基準にして反時計方向へのみ回動可能である。

【００５８】回動板５７の端部の折り曲げ部分７１には
両側に扇形に広がる形状の回転遮光板７２，７３が取り
付けられ固定されている。フレーム６６の側面板に回動
軸５６の中心と同じ位置を中心として対称形に形成され
た円弧形の長孔７４，７５にそれぞれ光電変換ユニット
７６（ａ〜ｆ）が取り付けられており、これらの位置関
係は後述するような位置にそれぞれが位置調整固定され
ている。

【００５９】この光電変換ユニット７６は発光素子と受
光素子とが微小間隙を介して対向配置されたものであっ
て、その対向間隙に回転遮光板７２，７３がそれぞれに
非接触状態に位置されている。したがって、発光素子の
出射光が受光素子に入射されると電気変換されて電気信
号が得られる。

【００６０】このことは、発光素子は常時発光状態であ
って回転遮光板７２または７３が間隙内に介在される
と、出射光が遮断状態となることから電気信号は出力さ
れない状態となる。

【００６１】以上の構成で回動板５７が図示実線の位置
の場合には、すべての光電変換ユニット７６からの電気
信号は出力されない状態である。回動板５７が実線の位
置から二点鎖線で示される位置、５７ａ〜５７ｆのそれ
ぞれへと順次反時計方向へ回動されると、５７ａの位置
では一方の回転遮光板７２の端部が光電変換素子７６ａ
の対向間から離脱されてこの間を開放させ、これからの
電気信号が出力される。

【００６２】ここで、回動板５７の下端部７７の位置と
回動軸５６の中心との距離をＬとし、回動板５７の実線
位置と回動された任意位置との回動角度をθとすること
により、下端部７７の上昇量ｈは、 ｈ＝（１−ｃｏｓθ）×Ｌ──（１） で求めることができる。

【００６３】また、回動板５７の実線位置における下端
部７７と移動装置５５の平面５４との距離をＨ₀ とする
と、上記回動された任意位置での下端部７７と平面５４
間との距離（高さ）Ｈは、 Ｈ＝Ｈ₀ ＋ｈ────────（２） で求めることができる。

【００６４】このようにして求めた値から図９の収納溝
１２の間隔Ｐを適用し、最適収納位置を設定するために
は、溝１２位置に対する段間隔をＫとすると、 Ｋ＝Ｈ÷Ｐ─────────（３） として段間隔を求めることができる。

【００６５】要すれば、余裕を与えるために微少な調整
量αを付加して Ｋ＋α───────────（４） とすることであってもよいものであり、この（４）の値
を適用するのが好ましいことである。

【００６６】ここでαを適用することは、ロボットハン
ドで溝１２内に挿入させる場合に溝１２の上下に適宜間
隔のある状態とし、溝１２の上下の壁１１に当接接触す
ることがないようにさせるために、プリント配線板２の
左右端部を溝１２の下面から若干上げた位置にさせるこ
とから必要なことでもある。

【００６７】上記（２）式によって、回動板５７の回動
位置５７ａの位置における回動角度をθａとし、先端部
７７の上昇分ｈａに対して平面５４間の距離（高さ）Ｈ
ａは、 Ｈａ＝Ｈ₀ ＋ｈａ として求められる。以下同様にして、回動位置を５７
ｂ，５７ｃ，５７ｄ，５７ｅおよび５７ｆ、回動角度を
θａ，θｂ，θｃ，θｄ，θｅおよびθｆとすること
で、下端部７７の上昇距離（高さ）をｈａ，ｈｂ，ｈ
ｃ，ｈｄ，ｈｅおよびｈｆ、をそれぞれ求めることで、
それぞれの位置における先端部の高さ（距離）を、 Ｈｂ＝Ｈ₀ ＋ｈｂ Ｈｃ＝Ｈ₀ ＋ｈｃ Ｈｄ＝Ｈ₀ ＋ｈｄ Ｈｅ＝Ｈ₀ ＋ｈｅ Ｈｆ＝Ｈ₀ ＋ｈｆ として、それぞれ求められる。

【００６８】このようにして所定の高さに換算させるこ
とができ、光電変換ユニット７６の位置を所定間隔、た
とえば回動板５７の回動位置のそれぞれの上昇間隔ｈを
図９における溝間隔Ｐに一致させることで、収納位置を
最適位置に設定することができる。

【００６９】上記光電変換ユニット７６が、一方の回転
遮光板７２に対して７６ａ，７６ｃ，７６ｅ側に配置さ
れ、他方の回転遮光板７３に対して７６ｂ，７６ｄ，７
６ｆのように交互に配置させてあるのは、任意な微小間
隔ピッチに設定することが比較的に容易となるためであ
る。

【００７０】光電変換ユニット７６がすべて遮断された
状態では信号がない状態であるから、これを０００００
０、とすることで、プリント配線板２の収納は溝１２の
それぞれ１２ａ〜１２ｆ〜１２ｎに収納させることがで
きる。

【００７１】７６ａ間が開放されて信号が出力された場
合には、これを０００００１、とすることで溝１２を一
段おきにあけて収納させることができる。以下同様にし
て７６ｂも開放されて、００００１１では二段おきにあ
けて、７６ｃまで開放されて０００１１１では三段お
き、として順次信号の出力状態をコード化して利用し処
理し得る。

【００７２】この測定装置５１によると、光電変換ユニ
ット７６ｅ，７６ｆを格別な目的に適用している。すな
わち、７６ｅが開放されて信号の出力により最も高いプ
リント配線板が検出されたこととして、測定装置を停止
させるとともに異状信号を表示させ、このプリント配線
板の排除を行なわせる。あるいは、別途手段により自動
的に測定装置外に排除させるか、するとともに、データ
ベースの修正入力を行なわせる。さらに、７６ｆが開放
されて信号が検出されると測定装置を強制的に停止させ
るようにしてあり、異状事態の発生を防止させる。

【００７３】この発明によると光電変換手段によってい
るが、これらの間隔は任意間隔に設定可能なことはもち
ろんのこと、数についても実施例に限定されるものでは
ない。 また光電変換手段によることなく、永久磁石片
の回動によって磁気検出手段を配置させることでも可能
であり、電気接点なども適用可能なことである。

【００７４】本発明の第３の発明である回動板の回動角
位置を維持させる角度維持手段と、この角度維持手段を
開放させる開放手段との一実施例について、図４の側断
面図および図５の要部正面図とを参照して説明する。

【００７５】フレーム６６の両側面に回動軸５６が軸支
されており、この回動軸５６に回動板５７が取り付けら
れている。回動板５７の下方は移動装置５５の平面５４
に対して垂直に垂下されており、上方延びる部分６７は
フレーム６６の天井板に設けられたストッパ６８に緩衝
ゴム６９を介して当接されて位置が規定されている。

【００７６】したがって、この回動板５７はストッパ６
８の位置を基準にして時計方向へのみ回動可能である。
図３では反時計方向であったが、この図４では時計方向
であるのは、たがいにフレーム６６の両側面に対向して
設けられているものを前後関係で内面からみた状態に示
されているからである。

【００７７】この実施例による角度維持手段７８と開放
手段７９とは以下のような構成によるものである。回動
軸５６の端部に、周囲に鋸歯状のラチエット歯８１が円
周の一部（ほぼ９０°の範囲）に形成された円盤８２が
取り付けられており、フレーム６６の側板に軸８３を中
心として回動自在に取り付けられたレバー８４の先端の
ラチエット８５が嵌まり合って円板８２の時計方向への
回転を許容するが逆方向（反時計方向）への回転を阻止
するように構成されている。

【００７８】レバー８４はラチエット８５を円板８２に
押し付けるように図示されないばねによって付勢されて
いる。このレバー８４の反対側の端部には小形のエアー
シリンダ８６の可動軸端８７が吸引されて待機状態に対
向されている。円板８２には同心に円弧状の歯車８８が
取り付けられ、この円弧状の歯車８８と噛み合う小歯車
８９が回転蓄勢装置９１に取り付けられている。この回
転蓄勢装置９１はフレーム６６の側面板に取り付けられ
ている。回転蓄勢装置９１は内部にゼンマイばねを有し
このゼンマイばねが小歯車８９の回転によって巻き込ま
れることで蓄勢され、小歯車８９を逆方向の巻き戻そう
とする方向に働く。

【００７９】上記円弧状の歯車８８と小歯車８９および
回転蓄勢装置９１は円板８２とフレーム６６の側面板と
の間に配置されるものであって、実際には円板８２に隠
れてみえないことから、点線（破線）で描かれるべきも
のであるが理解を容易とするために、あえて実線で表し
てある。

【００８０】以上の構成で、図１，図２および図３に示
されるように、回動板５７がプリント配線板２の部品１
３と接触することによって下端部７７がその部品１３の
高さに応じた分の位置として回動傾斜されることにな
り、部品１３の通過とともにそれに応じた傾斜状態とな
る。

【００８１】このような動きに応じて、円板８２が（時
計方向へ）回転しレバー８４の先端のラチエット８５を
押し上げて鋸歯状のラチエット歯８１との噛み合い位置
が移動される。そうすると、その位置でラチエット８５
によって円板８２の逆方向（反時計方向）への回転が阻
止されるから回動板５７の回動位置が維持されることに
なる。

【００８２】プリント配線板２の移動とともに回動板５
７の回動位置はそれ以後の低い高さの部品１３に対して
は接触されないで、さらに高い部品１３との接触によっ
てその回動傾斜位置が更新されその位置が維持される。
このようにしてプリント配線板２の通過によって、もっ
とも高い部品１３の高さに応じた回動傾斜状態となるこ
とは説明するまでもないことであろう。

【００８３】このような角度位置維持手段７８は回動板
５７を垂下状態位置と回動位置との間を往復揺動させる
ことがないので、回動位置からの追加の回動量は運動量
を最低限度にさせるとともに、高い部品１３による衝撃
的な接触を小さな衝撃力に抑える働きをする。大きな衝
撃が加わると反動で回動板５７が実際の部品１３の高さ
位置よりもはね上げられることによる測定値の間違い発
生を生じさせるが、この手段によると間違い発生をなく
す働きをもする。

【００８４】上記の回動とともに円弧状の歯車８８も回
動され、これによって小歯車８９が回転して回転蓄勢装
置９１内に復帰方向の回転力が回動角度に応じた量逐次
蓄勢される。

【００８５】図１に示されるようなプリント配線板２の
通過終了検出手段６５からの通過信号によって、図示さ
れない電磁バルブを作動させてエアーシリンダ８６に圧
縮空気を送り込み、可動軸端８７を進出させてレバー８
４の端部を押し付ける。

【００８６】レバー８４は軸８３を中心に回動され先端
のラチエット８５の位置を、鋸歯状のラチエット歯８１
との噛み合いを開放させる。これによって回転蓄勢装置
９１に蓄勢された復帰方向への回転力が、小歯車８９を
介して円弧状の歯車８８に伝達され、回動板５７は実線
で示される基準位置に即座に短時間で確実に復帰され
る。

【００８７】回転蓄勢装置９１には基準位置において
も、なお復帰方向への回転力があるようにあらかじめ設
定されているから、回動板の延長部６７をストッパ６８
に確実に当接させて位置決めさせている。

【００８８】回転蓄勢装置９１は蓄勢力に応じし回動板
５７を基準位置方向へ付勢し押し戻そうとするように働
くことから、回動板５７の回動傾斜にともなう、実際の
高さ以上のはね上げ力の加わることを抑制する働きを生
じるといった作用、効果が得られる。

【００８９】以上説明のように、本発明の回動角位置の
角度維持手段７８と、これを開放させる開放手段７９に
ついて実施例により説明したものであるが、このような
実施例に限定されるものではなく、基本的には摩擦を利
用した維持手段であってもよいものであり、開放手段は
電磁石などの付勢力を利用するものであっても可能であ
り、これらの種々な組み合わせが可能なことでもある。

【００９０】以上説明の第１の発明になるプリント配線
板部品実装高さ測定装置、ならびに第２発明になる角度
位置手段および開放手段、第３発明などの測定装置を適
用した第４発明であるプリント配線板収納装置の第１実
施例について図６を参照して説明する。

【００９１】図６のプリント配線板の製造ライン９２に
適用されるシステムは、図６に示されるものと同様に、
矢印Ａに示されるように組み立て工程から搬送されてく
るプリント配線板２，２はベルトコンベア３上を搬送移
動されさるのであるが、プリント配線板収容装置である
自動化収納装置４の前の部分にプリント配線板部品実装
高さ測定装置９３が配置される。

【００９２】ここで、プリント配線板部品実装高さ測定
装置９３により前述の図１、図２、図３の各実施例で説
明したと同様にして、それぞれのプリント配線板２，２
の部品実装高さを測定し、その測定データをもとにすで
に入力されているプリント配線板２ごとのデータベース
とを比較し、実測データにもとづいてデータを修正させ
るとともに自動化収納装置４内のラック５に、ラック５
内を自在に移動可能なロボット装置６によって取り込ま
せ、所定の最適間隔に順次収納させる。

【００９３】このような制御は集中管理用のコンピュー
タに制御されるパソコンなどの制御装置によって制御実
行される。ロボット装置６の動作は前述の各実施例の構
成、作用、手順などに応じて実施されるものである。

【００９４】収納されたプリント配線板２は工程の要求
に応じて同じくロボット装置６によってラック５の所定
箇所から順次取り出されて、ベルトコンベア３上に置か
れ、設定された次工程の自動試験装置７，８などへと矢
印Ｂ，Ｃに示されるように、順次搬送移動されて所定の
試験が行なわれ、試験終了とともに再びベルトコンベア
３によって次工程へと搬送移動される。

【００９５】本発明のプリント配線板収納装置９２によ
れば、収納装置４内へのプリント配線板２の収納がきわ
めて効率よく行なえるとともに、プリント配線板２の破
損などの障害発生が確実に防止される。

【００９６】本発明の第４発明のプリント配線板収納装
置の第２実施例について図７を参照して説明する。この
プリント配線板収納装置９４は、組み立て工程または試
験工程などを経て、矢印Ｆのように連続して搬送されて
くるプリント配線板２をベルトコンベア３上を図示左方
に搬送移動させて矢印方向に移動させる。

【００９７】図１，図２，図３で述べたプリント配線板
部品実装高さ測定装置５１により、プリント配線板２の
部品高さを測定するとともに、図４，図５で述べた開放
手段７９を有する角度維持手段７８によって、実装部品
１３を含むプリント配線板２の最大高さを所定段階とし
て測定させ、図示されないパソコンなどにデータとして
入力させる。

【００９８】このようにして高さの測定されたプリント
配線板２はつぎにマガジンラック９５に収納させる。マ
ガジンラック９５は枠形の内部に図９に示されるよう
な、上下方向に水平な挿入溝１２が両方の壁面に対向し
て所定間隔に多数形成されたものである。

【００９９】このマガジンラック９５はプリント配線板
２を数１０枚収納可能であって、単位ごとに種々の工程
に応じてプリント配線板を所定箇所に移動させ得るもの
である。

【０１００】空のマガジンラック９５を開口側を搬送方
向に向けて収納手段９６の昇降装置９７の台上に設置さ
せる。昇降装置９７を最下段に降下させて待機位置にさ
せる。これらの収納手段９６、昇降装置９７などはすべ
てパソコンによって制御されるように構成されている。

【０１０１】上記部品実装高さの測定されたプリント配
線板２が収納手段９６に移動されると、挿入アーム９８
によってマガジンラック９５の溝１２に向けて挿入され
るのであるが、このとき実装高さのデータによってマガ
ジンラック９５の天井に部品が衝突しないような最適な
溝１２位置に昇降装置９７が上昇され、その状態でプリ
ント配線板２は挿入収納される。

【０１０２】つぎのプリント配線板２が搬送されてくる
と、昇降装置９７は先に収納されたプリント配線板２の
溝１２位置から、上記つぎのプリント配線板２の部品高
さのデータにもとづいて、これが収納されたプリント配
線板２に衝突しない最適な溝１２位置までマガジンラッ
ク９５を上昇させ、その状態でプリント配線板２が挿入
収納される。

【０１０３】以上のようにして、順次搬送ならびに測定
されるプリント配線板２を測定データにもとづきマガジ
ンラック９５を測定データによって最適位置に上昇させ
ながら挿入収納させる。

【０１０４】マガジンラックとプリント配線板とその位
置などは、すべてパソコンなどのデータ入力されて次工
程の取り出しなどに適用される。マガジンラックへの収
納は上からに限るものではなく、下からであっても可能
なことである。

【０１０５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明のプリ
ント配線板部品実装高さ測定装置およびその測定装置を
用いたプリント配線板収納装置によれば、プリント配線
板に実装された部品の実装高さをプリント配線板を含め
て確実かつ正確に測定し得るから、適宜な高さの種類別
にすることが容易である。

【０１０６】したがって、製造ラインなどに適用してそ
の実施効果はきわめて顕著なものとなる。測定装置を自
動化収納装置またはマガジンラックなどにプリント配線
板収納手段に組み合わせることで、効率的かつ効果的な
収納が行なえるから、プリント配線板の障害がなくな
り、最適な収納密度が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプリント配線板部品実装高さ測定装置
の一実施例要部側面図

【図２】図１の要部斜視図

【図３】本発明の高さ換算手段の一実施例側断面図

【図４】本発明の回動角度維持手段とその開放手段の一
実施例側断面図

【図５】図３および図４の要部正面図

【図６】本発明を適用したプリント配線板の製造ライン
要部の概略斜視図

【図７】本発明プリント配線板収納装置の第２実施例

【図８】プリント配線板の製造ライン要部の概略斜視図

【図９】ラックの保管棚の一部正面図

【図１０】従来のプリント配線板部品従来高さ測定装置

【図１１】従来のプリント配線板部品実装高さ測定装置
の動作説明用構成図

【符号の説明】

１ ２ プリント配線板 ３ ベルトコンベア ４ プリント配線板収納装置 ５ ラック ６ ロボット装置 ９ 収納棚 １１ 壁 １２ 溝 １３ 部品 ５１ プリント配線板部品実装高さ測定装置 ５４ 平面 ５５ 移動装置 ５６ 回動軸 ５７ 回動板 ５８ 測定手段 ５９ 換算手段 ６５ プリント配線板検出手段 ６６ 枠形のフレーム ６８ ストッパ ７２，７３ 回転遮光板 ７４，７５ 長孔 ７６ 光電変換ユニット ７７ 下端部 ７８ 角度維持手段 ７９ 開放手段 ８１ 鋸歯状のラチエット歯 ８２ 円板 ８３ 軸 ８４ レバー ８５ ラチエット ８６ エアーシリンダ ８７ 可動軸端 ８８ 円弧状の歯車 ８９ 小歯車 ９１ 回転蓄勢装置 ９２ プリント配線板の製造ライン ９３ プリント配線板部品実装高さ測定装置 ９４ プリント配線板収納装置 ９５ マガジンラック ９６ 収納手段 ９７ 昇降装置 ９８ 挿入アーム Ｋ 段間隔 Ｈ 高さ，距離 ｈ 上昇量 Ｐ 溝間隔，間隔 θ 角度 α 調整量

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 部品（１３の取り付け実装されたプリン
   ト配線板（２）を部品実装側を上面として平面（５４上
   に載置させて移動させる移動装置（５５）と、該移動装
   置上に回動可能に支持されて垂下され下端部が上記移動
   されるプリント配線板上の部品（１３）に接触されるこ
   とにより該接触された部品の実装高さに応じた傾斜角に
   回動される回動板（５７）と、該回動板の回動角をプリ
   ント配線板の部品実装高さに換算する高さ換算手段（５
   ９）と、をそなえてなることを特徴とするプリント配線
   板部品実装高さ測定装置。
2. 【請求項２】 プリント配線板（２）の実装部品（１
   ３）に上記回動板（５７）が接触した場合その接触によ
   る回動板の回動角位置を維持させる角度維持手段（７
   ８）と、該角度維持手段を開放させる開放手段（７９）
   と、をそなえてなることを特徴とする請求項１に記載の
   プリント配線板部品実装高さ測定装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の回動板（５７）の回動
   角をプリント配線板（２）の部品（１３）実装高さに換
   算する高さ換算手段（５９）は、設定された所定段階ご
   との設定値に識別させるものであることを特徴とするプ
   リント配線板部品実装高さ測定装置。
4. 【請求項４】 所定間隔（Ｐ）に多数のプリント配線板
   （２）を挿入し得る挿入溝（１２）が対向形成されたプ
   リント配線板収納装置であって、上記請求項１または請
   求項３のプリント配線板部品実装高さ測定装置（５１）
   による最大高さの測定値により部品実装高さの測定され
   たプリント配線板（２）を該プリント配線板の最適な挿
   入溝位置を設定し該設定された溝位置に収納させる収納
   手段（９６）をそなえてなることを特徴とするプリント
   配線板収納装置。