JPH08195579A - プリント基板用搬送パレット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プリント基板の高精度な光学的検査が可能な
プリント基板用搬送パレットを提供する。 【構成】 パレット１は、四角状の枠体からなるパレッ
ト本体２からなり、パレット本体２の中央部にプリント
基板４を配置する空間部を有する。パレット本体２の表
面全体には例えば黒色の艶消し塗装が施される。パレッ
ト本体２の空間部には、プリント基板４の一方の端部４
ｂを押圧支持する押爪２１ｄと、プリント基板４の他方
の端部４ａを支持する基準辺２９とが形成される。押爪
２１ｄの下板２３の先端部付近には、プリント基板４方
向に向って下板２３の板厚が薄くなるように傾斜するテ
ーパ面２３ａが形成される。また、基準辺２９の端部に
はプリント基板４方向に向って基準辺２９の板厚が薄く
なるように傾斜するテーパ面２９ａが形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板用搬送パ
レットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、異なる大きさのプリント基板
に同じ電子部品を組付ける工程ならびに電子部品組付後
のプリント基板を検査する工程においては、プリント基
板の大きさに合わせてコンベアの流動幅を段取りした
り、プリント基板の大きさ毎に用意されたパレットにプ
リント基板をセットしたりしていた。そこで、このよう
な段取り等のセットアップ時間の短縮を図るため、プリ
ント基板の形状に合わせ可動部材の位置を変更すること
で形状の異なるプリント基板をセットできるプリント基
板用搬送パレット（以下、「パレット」という）が提案
されている。

【０００３】一方、電子機器等の製造工程においては、
例えばプリント基板にはんだ付された電子部品のはんだ
付状態を照射した光（以下、「検査光」という）の反射
で良否を認識し検査する光学的検査が導入されており、
前述したパレットも一連の自動化ラインに載せられ、パ
レットにセットされたプリント基板が光学的検査工程で
検査されている。この光学的検査工程では、検査される
プリント基板の上面または下面を検査光の光源および検
査用カメラの視野に合わせるため、プリント基板の上下
面の反転を要求され、また光学的検査の精度を向上させ
るため、プリント基板の平面方向の位置合わせも併せて
要求される。

【０００４】ところが、前述した従来のパレットによる
と、パレットの上下面の反転が考慮されていないことか
ら、プリント基板の反転時にパレットからプリント基板
の脱着が必要になる。そこで、プリント基板の上下面の
反転については、プリント基板の一端部をチャックでつ
かみ、このチャックを中心にプリント基板を反転させる
構造のものや、パレットの左右側板部にセンタピン穴を
設け、このセンタピン穴に挿入されるセンタピンを軸に
パレットを反転させるものが提案されている。

【０００５】また、プリント基板の平面方向の位置合わ
せについては、特開平１−１７４９０２号公報に開示さ
れる「ターゲットを有するパレット」があり、この「タ
ーゲットを有するパレット」には、移動可能なクレーン
に取付けられたテレビカメラにより認識可能なターゲッ
トが設けられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のパレットによると、パレットにプリント基板
を保持するために設けられる保持部材が、光学的検査の
検査光を遮断、干渉または乱反射させることから、正確
な検査ができず光学的検査工程の妨げになるという問題
がある。

【０００７】また、特開平１−１７４９０２号公報に開
示される「ターゲットを有するパレット」によると、こ
の「ターゲットを有するパレット」に設けられたターゲ
ットは、クレーンに取付けられた吊具の位置決めを正確
に行うことのみを目的としており、コントラストが得ら
れる色彩を組合わせた塗装をパレットに施したり、穴あ
るいは貫通孔をパレットに形成したりしてターゲットを
構成している。このため、パレットにターゲットを設け
るコストがパレットの製造コストの増大を招くという問
題がある。なお、特開平１−１７４９０２号公報に開示
される「ターゲットを有するパレット」には、位置決め
以外の目的でターゲットを使用する具体的記述が明細
書、図面にない。

【０００８】本発明の第１の目的は、プリント基板の高
精度な光学的検査が可能なプリント基板用搬送パレット
を提供することにある。また、本発明の第２の目的は、
プリント基板に照射またはプリント基板から反射される
検査光を遮断しないプリント基板用搬送パレットを提供
することにある。

【０００９】さらに、本発明の第３の目的は、プリント
基板の平面方向の高精度な位置決めを低コストに実現す
るプリント基板用搬送パレットを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明による請求項１記載のプリント基板用搬送パレ
ットは、中央部に空間部を有し、この空間部にプリント
基板を収容する板状のパレット本体と、前記空間部を形
成する前記パレット本体の内周壁に設けられ、前記プリ
ント基板を保持する保持部とを備え、前記保持部は、前
記プリント基板の片面側において、前記パレット本体側
から前記プリント基板の周縁部に近づくにしたがい板厚
が薄くなる面取部を有することを特徴とする。

【００１１】また、本発明による請求項２記載のプリン
ト基板用搬送パレットは、請求項１記載のプリント基板
用搬送パレットにおいて、前記パレット本体は、少なく
とも前記プリント基板の周囲が艶消し加工されることを
特徴とする。さらに、本発明による請求項３記載のプリ
ント基板用搬送パレットは、請求項１または２記載のプ
リント基板用搬送パレットにおいて、前記パレット本体
は、前記プリント基板の所定範囲内に形成される配線用
スルーホールによって位置決めされることを特徴とす
る。

【００１２】

【作用および発明の効果】本発明の請求項１記載のプリ
ント基板用搬送パレットによると、空間部にプリント基
板を保持する保持部は、プリント基板の片面側におい
て、パレット本体側からプリント基板の周縁部に近づく
にしたがい板厚が薄くなる面取部を有することから、例
えば光学的検査工程でプリント基板に対し斜め方向から
検査光が照射されても、プリント基板に対する面取部の
角度以上の入射角で検査光が照射されれば、保持部近傍
のプリント基板に入射する検査光を保持部が遮断するの
を防止できる。これにより、プリント基板の全域に検査
光が照射されるので、プリント基板上で検査されない部
分をなくすことができる。また、保持部が前記面取部を
有することから、保持部近傍のプリント基板より検査光
が斜めに反射しても、プリント基板に対する面取部の角
度以上の反射角で反射すれば、反射した検査光を保持部
が遮断するのを防止できる。これにより、プリント基板
上で反射した検査光が、このときの反射角度のまま検査
用カメラ等に読込まれるので、正常に反射した検査光を
捕らえることができる。さらに、保持部によって検査光
が遮断されないことから、保持部による反射光の乱反射
や干渉を防止する効果がある。したがって、乱反射また
は干渉により精度が低下していたプリント基板の光学的
検査の精度を向上させ、高精度な光学的検査を実現する
効果がある。

【００１３】また、本発明の請求項２記載のプリント基
板用搬送パレットによると、パレット本体の表面には、
少なくともプリント基板の周囲が艶消し加工されること
から、例えば光学的検査工程において、照射される検査
光がパレット本体で乱反射するのを抑制できる。これに
より、パレット本体で乱反射する検査光を抑制すること
から、プリント基板の光学的検査の精度を向上させる効
果がある。

【００１４】さらに、本発明の請求項３記載のプリント
基板用搬送パレットによると、パレット本体は、プリン
ト基板の所定範囲内に形成される配線用スルーホールに
よって位置決めされることから、プリント基板の平面方
向の高精度な位置決めができる。また、この位置決めに
は、位置決め専用マークを用いることなく、所定範囲内
に形成される配線用スルーホールを位置決めマークに用
いることから、特に位置決め目的のみで位置決めマーク
をプリント基板またはパレット本体に形成する必要がな
い。これにより、位置決め専用マークを形成するコスト
が削減でき、プリント基板またはパレット本体の製造コ
ストを低減する効果がある。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。プリント基板に各種電子部品を組付、検査する自
動化ラインに本発明のプリント基板用搬送パレットを使
用した一実施例を図１〜図８に示す。図１〜図６は、プ
リント基板用搬送パレットの全体図ならびに各部品構成
図を示している。また、図７および図８は、プリント基
板用搬送パレットにより搬送されるプリント基板を光学
検査する検査ステーションを示している。ここで、検査
ステーションは、例えばはんだ付工程の後工程であるは
んだ外観検査工程等で使用される。

【００１６】まず、図１〜図６に基づいてプリント基板
用搬送パレットについて詳述する。図１は図２に示すＩ
−Ｉ線断面図、図２はパレット１の平面図、図３は図２
に示すIII 方向矢視図、図４は斜視図である。図２に示
すように、パレット１は、四角状の枠体からなるパレッ
ト本体２からなり、パレット本体２の中央部にプリント
基板４を配置する空間部を有している。このパレット本
体２の表面全体には、例えば黒色の艶消し塗装が施され
ており、後述する光学検査に用いられる検査光がパレッ
ト本体２の表面で反射することを抑制している。パレッ
ト本体２の空間部には、プリント基板４が押付ブロック
５の押爪２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄによりパレッ
ト板面方向に押圧支持されている。

【００１７】この押爪２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ
は、プリント基板４の一方の端部４ｂを図２に示す左方
向に押して、後述する基準辺２９の支持接触部７とでプ
リント基板４を把持するものである。ここでは、押爪２
１ｄを代表して説明する。図１に示すように、押爪２１
ｄは、上板２２と下板２３から構成されている。上板２
２は、パレット本体２に対し圧縮コイルスプリング２８
により図１で左方向に付勢され、左右方向に移動可能で
ある。また下板２３は、押付ブロック５に固定されてい
る。下板２３の先端部付近には、プリント基板４方向に
向って下板２３の板厚が薄くなるように傾斜するテーパ
面２３ａが形成されている。このテーパ面２３ａの傾斜
角は、図１に示す矢印Ａ方向から照射される光学検査に
用いられる検査光の入射角によって決定されている。つ
まり、プリント基板４に対して斜め方向から照射される
検査光が下板２３の先端部付近で遮断されないようにテ
ーパ面２３ａの傾斜角が設定されている。また、押爪２
１ｄには、Ｖ字状凸部２５が形成されている。このＶ字
状凸部２５の先端は、プリント基板４の１箇所に形成さ
れたＶ溝１９に係止可能になっている。さらに、押爪２
１ｄの表面には、耐摩耗性の絶縁塗装が施されている。
この絶縁塗装により、支持したプリント基板４に印刷さ
れた導通パターンまたは搭載された電子部品等が押爪２
１ｄと電気的に短絡することを防止している。

【００１８】なお、押爪２１ａ、２１ｂ、２１ｃには、
前述したＶ字状凸部２５が形成されていないことを除い
て、他の部分は押爪２１ｄと同様である。図１に示すよ
うに、パレット本体２は、プリント基板４の他方の端部
４ａを支持する基準辺２９が空間側部に形成されてお
り、この基準辺２９には、断面凹状の支持接触部７が形
成されている。さらに前述した押爪２１ｄの下板２３に
対向する側に位置する基準辺２９の端部には、プリント
基板４方向に向って基準辺２９の板厚が薄くなるように
傾斜するテーパ面２９ａが形成されている。このテーパ
面２９ａの傾斜角は、前述のテーパ面２３ａと同様、図
１に示す矢印Ａ方向から照射される光学検査に用いられ
る検査光の入射角によって決定されている。つまり、プ
リント基板４に対して斜め方向から照射される検査光が
基準辺２９の先端部付近で遮断されないようにテーパ面
２９ａの傾斜角が設定されている。

【００１９】また、支持接触部７の表面には、前述の押
爪２１ｄと同様、耐摩耗性の絶縁塗装が施され、支持し
たプリント基板４に印刷された導通パターンまたは搭載
された電子部品等が支持接触部７と電気的に短絡するこ
とを防止している。上述した押爪２１ａ、２１ｂ、２１
ｃ、２１ｄを有する押付ブロック５と支持接触部７を有
する基準辺２９とによってプリント基板４が確実に支持
されている。ここで、図５には基準辺２９が理解し易い
ように示されており、この基準辺２９の位置は、プリン
ト基板４の支持接触部７への挿入距離が例えば２ｍｍに
なるように設定されている。プリント基板４のｘ方向の
辺である端部４ｂに形成されるＶ溝１９は、押爪２１ｄ
に近い側のプリント基板４のｙ方向の辺より一定の距離
ｗに位置している。この距離ｗの大きさは、大きさの異
なる各種類のプリント基板についても、所定の値に統一
して決められている。つまり、このＶ溝１９に押爪２１
ｄの先端が係合することにより、プリント基板の種類に
かかわらずｘ方向の位置決めを確実に行うことができ
る。これにより、後述するプリント基板４の所定範囲４
ｃの位置がプリント基板の種類にかかわらず固定され、
位置決め用カメラ５７の位置を固定することができる。

【００２０】パレット本体２には、押付ブロック５の位
置を決めるピン孔１３、１４、１５、１６、１７が空間
内外を連通する方向に形成されている。これらのピン孔
１３、１４、１５、１６、１７には、後述する押付ブロ
ック側の可動ピン３６が挿入可能であり、その位置で押
爪の位置を合わせて各種サイズのプリント基板の押付把
持を可能にしている。

【００２１】図２に示すように、押付ブロック５の位置
決め機構３１は、ブラケット３２と圧縮コイルスプリン
グ３３と可動ピン３６とから構成されている。ブラケッ
ト３２は、押付ブロック５の外フレーム９の側面にボル
ト３４で固定され、このブラケット３２に一方の端部を
固定した圧縮コイルスプリング３３により図２で上下方
向に移動可能な可動体３５が下方向に付勢されて取付け
られている。可動体３５の下端には可動ピン３６が設け
られており、この可動ピン３６が前述のパレット本体２
のピン孔１７に挿入可能となっている。また外フレーム
９の内側には、中フレーム１０が固定されている。この
中フレーム１０に設けられる係止筒３８の孔に図示しな
いピンを引っかけ、さらに可動体３５を図２で上方に引
上げることで、押付ブロック５の位置を変更することが
できる。

【００２２】ここで、プリント基板４に形成される位置
決め用マーク４４を図１および図６に基づいて説明す
る。プリント基板４の所定範囲４ｃ内には、位置決め用
マーク４４が位置している。図６に示すように、この所
定範囲４ｃは、プリント基板４の四隅の少なくとも一箇
所以上に位置しており、プリント基板４の角から２辺の
長さがＭ、Ｎの矩形状の範囲である。例えばＭ、Ｎのそ
れぞれの長さは３０ｍｍになるように設定され、この範
囲の大きさは位置決め用カメラ５７の視野に適合するよ
うに決められている。

【００２３】位置決め用マーク４４は、プリント基板４
の上面側の印刷配線と下面側の印刷配線とを電気的に接
続するために形成される例えば穴径１ｍｍ程度のスルー
ホールを代用している。このスルーホールは、特に位置
決め用マークのためだけに設けられているのではなく、
プリント基板４に形成される電子または電気回路を具現
化する印刷配線の一部を流用している。つまり、印刷配
線により形成されるスルーホールのうち、前述の所定範
囲４ｃ内に位置するものを位置決め用マーク４４として
使用する。したがって、所定範囲４ｃ内には複数のスル
ーホールが位置することもあり、またプリント基板４の
型番毎に電子または電気回路が異なることから型番毎に
スルーホールの位置が変動する。

【００２４】図６に示すように、プリント基板４の所定
範囲４ｃの上方に位置する位置決め用カメラ５７は、プ
リント基板４の型番毎に位置が異なるスルーホールを位
置決め用マーク４４として撮影する。この撮影された位
置決め用マーク４４の映像信号は、制御部５８に送ら
れ、制御部５８を構成する図示しない演算装置、記憶装
置等により映像データに変換される。この映像データに
基づいて制御部５８が型番毎に予め記憶している位置決
め用マーク４４の画像データと比較し、プリント基板４
の位置ずれ量をｘ軸、ｙ軸毎に算出する。この算出した
ｘ軸、ｙ軸毎の位置ずれ量を後述するパレット１が載せ
られたｘｙテーブル５５のアクチュエータ５５ａに出力
すると、アクチュエータ５５ａがｘｙテーブル５５をｘ
軸、ｙ軸毎に移動させパレット１の位置ずれを補正す
る。これにより、プリント基板４の平面方向の高精度な
位置決めを低コストに実現することができる。

【００２５】図７に示す検査ステーション５０は、パレ
ット搬送アーム５１により搬送されたパレット１をｘｙ
テーブル５５により検査用照明６１の下まで引込み、パ
レット１にセットされたプリント基板４に検査光を照射
しその反射光を検査用カメラ６３で読取ることではんだ
付の状態を光学的に検査するものである。図７に示すよ
うに、パレット搬送アーム５１はアームグリッパ５３を
有し、ボールねじ５２の回転によりパレット搬送アーム
５１が図８に示す右方向に移動する。アームグリッパ５
３はパレット搬送アーム５１を軸に回動可能にパレット
搬送アーム５１に取付けられている。

【００２６】図８に示すように、各検査ステーション５
０の入口上部には位置決め用カメラ５７が位置してお
り、この位置決め用カメラ５７で撮影された映像がモニ
タテレビ５９に写し出されるように構成されている。ま
た、この位置決め用カメラ５７で撮影された映像は、前
述した図６に示す制御部５８に映像信号として送られ、
アクチュエータ５５ａによりｘｙテーブル５５が駆動さ
れる。

【００２７】図７に示すように、検査ステーション５０
の奥にはｘｙテーブル５５により引込まれたパレット１
に検査光を照射する検査用照明６１が到着したｘｙテー
ブル５５の上方に位置している。さらにこの検査用照明
６１の上方には、プリン基板４に反射した反射光を読取
る検査用カメラ６３が位置している。パレット搬送アー
ム５１の移動により搬送されるパレット１は、パレット
１の到着を待機する検査ステーション５０の前で停止す
る。すると、パレット搬送アーム５１に取付けられたア
ームグリッパ５３がパレット搬送アーム５１を軸に回転
しパレット１をｘｙテーブル５５の上にセットする。こ
こで、図６に示すように、位置決め用カメラ５７、制御
部５８、ｘｙテーブル５５のアクチュエータ５５ａおよ
びｘｙテーブル５５によって前述したパレット１の位置
決めが行われる。

【００２８】ｘｙテーブル５５によって位置決めされた
パレット１は、検査用照明６１の下に移動される（図７
では点線で示されたパレット１ａ）。移動が完了したパ
レット１には、検査用照明６１から検査光が照射され
る。この検査光の照射にはパレット１全面に一様に照射
する方法と、帯状に順次照射する方法とがある。いずれ
の方法においても、前述したようにパレット本体２の表
面には、黒色の艶消し塗装が施されていることから、検
査光がパレット本体２の表面で反射することを抑制して
いる。また、プリント基板４を保持する押爪２１ａ、２
１ｂ、２１ｃ、２１ｄおよび基準辺２９にはテーパ面２
３ａ、２９ａが形成されていることから、プリント基板
４に斜め方向より入射した検査光を遮断することがな
い。したがって、検査用照明６１から照射された検査光
のうち、プリント基板４に反射した反射光を検査用カメ
ラ６３が読込むことができる。検査用カメラ６３が読込
んだ映像信号によりプリント基板４のはんだ付の良否判
断が図示しない演算装置により行われる。

【００２９】本実施例によると、プリント基板４を保持
する押爪２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄおよび基準辺
２９にはテーパ面２３ａ、２９ａが形成されていること
から、プリント基板４に対し斜め方向から検査光が照射
されても、プリント基板４に対するテーパ面２３ａ、２
９ａの角度以上の入射角で検査光が照射されれば、２１
ｄ、基準辺２９近傍のプリント基板４に入射する検査光
を押爪２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、基準辺２９が
遮断するのを防止できる。これにより、プリント基板４
の全域に検査光が照射されるので、プリント基板４上で
検査されない部分をなくすことができる。また、押爪２
１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、基準辺２９が前記テー
パ面２３ａ、２９ａを有することから、押爪２１ａ、２
１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、基準辺２９近傍のプリント基板
４より検査光が斜めに反射しても、プリント基板４に対
するテーパ面２３ａ、２９ａの角度以上の反射角で反射
すれば、反射した検査光を押爪２１ａ、２１ｂ、２１
ｃ、２１ｄ、基準辺２９が遮断するのを防止できる。こ
れにより、プリント基板４上で反射した検査光が、この
ときの反射角度のまま検査用カメラ６３に読込まれるの
で、正常に反射した検査光を捕らえることができる。さ
らに、押爪２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、基準辺２
９によって検査光が遮断されないことから、押爪２１
ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、基準辺２９による反射光
の乱反射や干渉を防止する効果がある。したがって、乱
反射または干渉により精度が低下していたプリント基板
の光学的検査の精度を向上させる効果がある。

【００３０】また、本実施例によると、パレット本体２
の表面には、艶消し加工されることから、例えば光学的
検査工程において、照射される検査光がパレット本体２
で乱反射するのを抑制できる。これにより、パレット本
体２で乱反射する検査光を抑制することから、プリント
基板４の光学的検査の精度を向上させる効果がある。さ
らに、本実施例によると、パレット１は、プリント基板
４の所定範囲４ｃ内に形成されるスルーホールによって
位置決めされることから、プリント基板４の平面方向の
高精度な位置決めができる。また、この位置決めには、
位置決め専用マークを用いることなく、所定範囲４ｃ内
に形成されるスルーホールを位置決めマークに用いるこ
とから、特に位置決め目的のみで位置決めマークをプリ
ント基板４またはパレット１に形成する必要がなく、位
置決め専用マークを形成するコストが削減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２に示す本発明の実施例によるプリント基板
用搬送パレットのＩ−Ｉ線断面図である。

【図２】本発明の実施例によるプリント基板用搬送パレ
ットの平面図である。

【図３】図２に示すIII 方向矢視による透視図である。

【図４】本発明の実施例によるプリント基板用搬送パレ
ットの斜視図である。

【図５】本発明の実施例によるプリント基板用搬送パレ
ットにプリント基板を組付けた状態を示す模式図であ
る。

【図６】本発明の実施例によるプリント基板用搬送パレ
ットの位置決めを行う位置決め制御系統を示す模式図で
ある。

【図７】本発明の実施例によるプリント基板用搬送パレ
ットの検査ステーションを構成を示す模式図である。

【図８】図７に示すVIII方向矢視図である。

【符合の説明】

１ パレット ２ パレット本体 ４ プリント基板 ４ｃ 所定範囲 ７ 支持接触部 （保持部） ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ 押爪 （保持部） ２３ａ テーパ面 （面取部） ２９ 基準辺 （保持部） ２９ａ テーパ面 （面取部） ４４ 位置決めマーク（配線用スルーホール） ５０ 検査ステーション

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中央部に空間部を有し、この空間部にプ
   リント基板を収容する板状のパレット本体と、 前記空間部を形成する前記パレット本体の内周壁に設け
   られ、前記プリント基板を保持する保持部とを備え、 前記保持部は、前記プリント基板の片面側において、前
   記パレット本体側から前記プリント基板の周縁部に近づ
   くにしたがい板厚が薄くなる面取部を有することを特徴
   とするプリント基板用搬送パレット。
2. 【請求項２】 前記パレット本体は、少なくとも前記プ
   リント基板の周囲が艶消し加工されることを特徴とする
   請求項１記載のプリント基板用搬送パレット。
3. 【請求項３】 前記パレット本体は、前記プリント基板
   の所定範囲内に形成される配線用スルーホールによって
   位置決めされることを特徴とする請求項１または２記載
   のプリント基板用搬送パレット。