JPH11174107A - 自動化取り付け具検査機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現在手作業で行われている電気回路用取り付
け具（ＪＩＧ）の検査を自動化し、より速く確実に取り
付け具の検査を行えるシステムを提供する。 【解決手段】 コンピュータコントロールインターフェ
ースと取り付け具４の間に順に、出入力ポート、出力バ
ッファー、デコーダーを、取り付け具４とコントロール
インターフェースとの間に順に、トランスファー、入力
バッファー、出入力ポートを、コンピュータコントロー
ルインターフェースと三軸運動機構３の間に順に、三軸
ステップモーターコントローラー、コントロールバッフ
ァー、モータードライバーを、三軸運動機構３とコント
ロールインターフェースとの間に順に、センサーバッフ
ァー、三軸ステップモーターコントローラーを設置した
構成の自動化取り付け具検査機とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動取り付け具検
査機の一種を提供するもので、特に、現在手作業で行わ
れている電気回路用取り付け具の検査を自動化し、より
速くより確実に取り付け具の検査を行えるようにしたも
のを指す。

【０００２】

【従来の技術】周知の通り、電気回路板を製造した後、
専用の取り付け具（ＪＩＧ）でショートまたは断線がな
いかを検査する必要がある。取り付け具を製造した後、
ショートや断線がないことを確認しなければ、電気回路
を正確に検査することはできない。通常電気回路板の検
査に使用される取り付け具の上には、電気回路板の各接
点孔に対応する測定点を設置する必要がある。当該測定
点は通常導電性のある金属柱であり、製造された電気回
路板がその接点孔を当該金属柱に嵌着し、導電できるよ
うにする。この他取り付け具の側面には複数のコネクタ
ーがある。各コネクターには複数の接点がある。操作す
る者は先ず配線図を基に導電線でコネクター接点と測定
点の間をつなぐ（一般的にライン・エッチングと呼ばれ
ている）必要がある。ライン・エッチングを完了した
後、作業ミスでショートや断線が発生していないかを検
査する必要がある。周知の通り、ライン・エッチングを
行った取り付け具にショートや断線がないかを検査する
場合、電気メーター（ＶＯＭ）にアラームを組み合わせ
て手作業で行う。設計図に基づいて、特定の測定点とコ
ネクター接点を正負極プローブで接触した後、アラーム
が鳴り、電気メータ−が正常を示せば、電線は正確に接
続されていることを示している。もしアラームが鳴ら
ず、電気メーターが正常を示さなければ、電線が正常に
接続されておらず、ショート又は断線していることを示
す。電気回路板には数千個の接点孔があり、正確にライ
ン・エッチングを行うには多くの時間と人力を必要とす
る。また、各接点の距離が接近しているため、長時間の
作業で目が疲労すると、作業ミスが発生し易くなる。ま
た、ミスが発生した場合、問題の場所を探すのにさらに
多くの時間と人力が必要となる。実際に生産ラインでテ
ストした後、初めて電気回路板の検査結果から取り付け
具が正確かを判断でき、これは電気回路板の測定に多く
の不安定な要素を増やすことになる。これまで、この問
題を解決できる有効な取り付け具検査機器はなかった。
つまり、従来の取り付け具の製作と測定は図９に示すよ
うな行程で行われてきた。専用取り付け具の製造工程に
おいて、配線図の作成にはライン・エッチングの経験が
必要で、配線図を見てライン・エッチングする際も細心
の注意が必要である。「手作業での取り付け具検査」と
「検査機で検査」の段階で取り付け具にショートや断線
が見つかった場合、その解決方法は３つある。 １．ショートや断線を直接排除する。 ２．取り付け具を配線図に合わせて修正する。 ３．配線図を取り付け具に合わせて変更する。 しかし、上記解決方法には以下の問題が発生する。 １．膨大な時間と人力を必要とする。 ２．取り付け具のコネクターが損傷を受けやすい。 ３．分解は測定の精度を低下させる。 このため、従来の取り付け具検査方法は繁雑で非経済的
といえる。本発明は自動的に取り付け具を検査できる機
器を提供し、効率的で且つ正確に専用取り付け具のショ
ート又は断線を見つけ出し、明確に表示して修理の参考
とすることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、一種
の自動化取り付け具検査機を提供することである。三軸
運動機構を持つ取り付け具判読システムにより、本発明
は取り付け具を全方向から測定することができ、手作業
で発生したショートや断線を迅速且つ正確に見つけ出す
ことができる。さらに電気回路板の測定において取り付
け具自身に問題がないことを確信できれば、測定効率や
精度を大幅に向上することができる。

【０００４】もう１つの課題は、取り付け具の配線を読
み取る機能を備えた自動化取り付け具検査機を提供する
ことである。いかなるソフトウエア又は専用取り付け具
システムで製作されたかに係わらず、取り付け具のＣＮ
Ｃドリリング（computer numerical control drilling)
資料があれば、取り付け具のライン・エッチングで、配
線図の資料や自動定位資料を出力することができる。

【０００５】さらにもう１つの課題は、測定時に取り付
け具をどのように置いても、三軸運動機構を組み合わせ
た判読システムを採用することで、テストヘッドが位置
する場所を基準点とし測定することができる自動化取り
付け具検査機を提供することである。取り付け具の取り
付けがより簡単になる。

【０００６】本発明のもう１つの課題は、取り付け具を
測定中に作業員が脇で操作する必要がなく、測定終了後
にショート、断線の場所がモニター上に表示され、テス
トヘッドを取り付け具の測定点に移動することができ、
取り付け具を移動して損傷を与えることを回避できるほ
か、測定の結果得られた問題点を報告書として印刷でき
るため、問題が一目瞭然となる自動化取り付け具検査機
を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明ではコンピュータコントロールインターフェ
ースと取り付け具の間に順に出入力ポート、出力バッフ
ァー、デコーダーを設置し、取り付け具とコントロール
インターフェースとの間には順にトランスファー、入力
バッファー、出入力ポートを設置している。当該コンピ
ュータコントロールインターフェースと三軸運動機構の
間には順に三軸ステップモーターコントローラー、コン
トロールバッファー、モータードライバーを、三軸運動
機構とコントロールインターフェースとの間には順にセ
ンサーバッファー、三軸ステップモーターコントローラ
ーが設置されている。本発明の検査機は、取り付け具の
配線図をコンピュータに入力し、三軸運動機構でテスト
ヘッドを移動し、配線図の点で回路に電流を流し自動的
に測定する。このほか、取り付け具の測定点とコネクタ
ーの間をを任意にライン・エッチングした後、テストヘ
ッドで各測定点を検査する。測定と同時に全ての点を走
査し、点の番号を読みだし、新しい配線図と自動定位資
料を出力する。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１及び図２は本発明で提供する
自動化取り付け具検査機１を示しており、コンピュータ
システム内にコントロールインターフェースを設置して
いる。図３に示す通り、当該インターフェースと取り付
け具４との間には順番に、出入力ポート、出力バッファ
ー、デコーダーがあり、取り付け具のコネクターにつな
がっている。取り付け具４の測定点４１とコントロール
インターフェースとの間には順に、トランスファー、入
力バッファー、出入力ポートを設置している。当該測定
点は１つの金属柱であり、取り付け具の内部には弾性部
品があり、金属柱は上下軸方向に移動できる。当該コン
トロールインターフェースと三軸運動機構３の間には順
に、三軸ステップモーターコントローラー、コントロー
ルバッファー、モータードライバーがある。三軸運動機
構３に設置されたセンサーとコントロールインターフェ
ースとの間には順に、センサーバッファー、三軸ステッ
プモーターコントローラーが設置されている。図１に示
す通り、三軸運動機構３には取り付け具４を置く台が設
置されている。同機構の両側にはそれぞれ並行なＹ軸伝
動装置３２がある。２つのＹ軸伝動装置３２の上に跨が
るように１つのＸ軸伝動装置３１が設置されている。Ｘ
軸伝動装置３１はＹ軸伝動装置３２上において移動する
ことができる。当該Ｘ軸伝動装置３１には１つのＺ軸伝
動装置３３が設置されている。当該Ｚ軸伝動装置３３に
はＺ軸方向に移動できる金属プローブがある。さらに、
Ｙ軸伝動装置３２には両側に２本のＹ軸軌道３２１があ
る。当該Ｙ軸軌道３２１の両端にはそれぞれＹ軸ベルト
ローラー３２２があり、Ｙ軸ベルト３２３で連結されて
いる。当該Ｙ軸軌道３２１にはステップモーター３２４
があり、Ｙ軸ベルトローラー３２２の回転方向、つまり
Ｙ軸ベルト３２３の回転方向を制御している。２本のＹ
軸軌道３２２の上に跨がるように１本のＹ軸軌道３１１
が設置されている。当該Ｘ軸軌道３１１はＹ軸ベルト３
２３に固定され、Ｘ軸軌道３１１はＹ軸ベルト３２３に
より駆動され、Ｙ軸軌道３２１上を移動する。当該Ｘ軸
軌道３１１の両端にはＸ軸ベルトローラー３１２があ
り、Ｘ軸ベルト３２３で連結されている。Ｘ軸軌道３１
１には１つのステップモーター３１４があり、Ｘ軸ベル
トローラー３１２、つまりＸ軸ベルト３１３の回転方向
を制御している。Ｘ軸ベルト３１３は１つの固定板３３
１に固定され、当該固定板３３１はＸ軸ベルト３１３に
より駆動され、往復運動を行う（図２参照）。当該固定
板３３１には上下両端にＺ軸ベルトローラー３３３があ
り、Ｚ軸ベルト３３４で連結されている。当該固定板３
３１にはステップモーター３３５があり、Ｚ軸ベルトロ
ーラー３３３、つまりＺ軸ベルト３３４の回転方向を制
御している。当該固定板３３１の適当な位置に１つのＺ
軸軌道３３２があり、Ｚ軸ベルト３３４に１つのプロー
ブ固定部３３６が固定され、当該プローブ固定部３３６
はＺ軸軌道３３２に合わせて移動する。当該プローブ固
定部３３６にはプローブ３４１が設置されている。ステ
ップモーター３３５により駆動されたＺ軸ベルト３３４
が回転すると、プローブ固定部３３６がＺ軸軌道３３２
上を移動し、それに伴いプローブ３４１も上下に移動す
る。

【０００９】図４に示す通り、本発明により取り付け具
を検査する際、取り付け具に配線図と自動定位資料に従
ってライン・エッチングが完成している場合、先ず三軸
運動機構３の台に取り付け具４を設置する。その時、角
度や方向を調整する必要はない。その後配線図と自動定
位資料を順番にコンピュータに入力する。この時、入力
した配線図と自動定位資料はコントロールインターフェ
ースから出入力ポート、出力バッファー、デコーダーを
通じて取り付け具４に送られる。再び取り付け具４の測
定点からトランスファー、入力バッファー、出入力ポー
トを通じてコントロールインターフェースに戻り（図３
を参照）、取り付け具４の配線図と自動定位資料はコン
トロールインターフェースにより掌握される。コントロ
ールインターフェースは再び掌握した資料を三軸ステッ
プモーターコントローラーに送り、コントロールバッフ
ァーとモータードライバーを通じて三軸運動機構３のモ
ーターへ送り、三軸運動機構のＸ軸伝動装置３１、Ｙ軸
伝動装置３２、Ｚ軸伝動装置３３を駆動する。当該三軸
運動機構３の動作資料は位置センサーによりセンサーバ
ッファーと三軸ステップモーターコントローラーを通じ
て、コントロールインターフェースへ送られる。この
時、先ず台に置いた取り付け具の座標を決める必要があ
る。その後テストヘッド３４のプローブ３４１を入力さ
れた資料により高さ、ゼロ位置、角度の定位を行い、プ
ローブ３４１が下りたとき、適当に取り付け具４の測定
点４１に接触できるようにする。定位が完了した後、取
り付け具検査１の作業（図４を参照）を行うことができ
る。図５に示した通り、取り付け具を検査する際、手順
に従い三軸運動機構３を駆動してテストヘッド３４を取
り付け具４の上に移動する。配線図の順序に従い、プロ
ーブ３４１を下ろして取り付け具の測定点４１に接触さ
せ、電流を通して検査を行う。正常か、又はショートや
断線がどの位置で生じたかがコンピュータのスクリーン
に表示され、検査が完了した後、報告書が印刷される。

【００１０】さらに、ライン・エッチング作業を簡単に
するため、本発明の判読システムは自動定位資料を読み
取り、それを基に配線図を書く機能を供する。また、作
業員がコネクター接点と測定点との間でライン・エッチ
ングを行った後、取り付け具を再び三軸運動機構の台に
置き、さらにＣＮＣドリリング資料をコンピュータに入
力し、配線図と自動定位資料を作成し、座標を決め、方
向を確し、テストヘッド３４のプローブ３４１を入力し
た資料により高さ、ゼロ位置、角度の定位を行い、プロ
ーブ３４１が下りたとき適当に取り付け具４の則定点４
１に接触できるようにする。定位が完了した後、取り付
け具読み取り作業２（図６を参照）を行う。図７に示し
た通り、読み取りを行う時、三軸運動機構３がテストヘ
ッド３４を取り付け具４の測定点４１にまで移動させ、
プローブ３４１を下ろし測定点４１に接触させる。測定
と同時に、デコーダーで全ての点を走査し、番号を読み
取り、新しい正確な配線図と自動定位資料を作成する。
つまり、本発明の取り付け具検査手順は図８に示すよう
な手順で行われる。

【００１１】

【発明の効果】１．本発明は取り付け具の検査について
全面的な測定を行い、手作業のライン・エッチングで生
じたショート、断線、作業ミスを隈なく見つけ出すこと
ができ、電気回路板の測定において取り付け具自身の問
題を考える必要がなく、測定と効率と精度を高めること
ができる。 ２．いかなるソフトウエア又は専用取り付け具システム
で製造された取り付け具でも、取り付け具のＣＮＣドリ
リング資料さえあれば、実際のライン・エッチング状況
により配線図と自動定位資料を出力することができる。 ３．測定時に取り付け具を簡単に設置または取り外しを
行うことができ、取り付け具測定中に脇で操作する必要
がない。測定が完了するとスクリーンに結果が表示され
る。直接スクリーンに取り付け具の位置が表示され、テ
ストヘッドを取り付け具の特定の位置に移動することも
でき、取り付け具を上下に移動して取り付け具に損傷を
与えることがない。問題が発見されると、報告書が印刷
され、断線、ショート、配線の作業ミスが一目瞭然とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動化取り付け具検査機を示す斜視図
である。

【図２】図１の正面図である。

【図３】本発明の自動化取り付け具検査機の判読システ
ムを示すフローチャートである。

【図４】本発明の自動化取り付け具検査機の取り付け具
検査手順を示すフローチャートである。

【図５】図４の取り付け具検査作業のフローチャートで
ある。

【図６】本発明の自動化取り付け具検査機の取り付け具
読み取り手順を示すフローチャートである。

【図７】図６の取り付け具読み取り作業のフローチャー
トである。

【図８】本発明の自動化取り付け具検査機の取り付け具
読み取り検査手順を示すフローチャートである。

【図９】従来の取り付け具製作と測定手順を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

３ 三軸運動機構 ３０ 取り付け具台 ３１ Ｘ軸伝動装置 ３１１ Ｘ軸軌道 ３１２ Ｘ軸ベルトローラー ３１３ Ｘ軸ベルト ３１４ ステップモーター ３２ Ｙ軸伝動装置 ３２１ Ｙ軸軌道 ３２２ Ｙ軸ベルトローラー ３２３ Ｙ軸ベルト ３２４ ステップモーター ３３ Ｚ軸伝動装置 ３３１ 固定板 ３３２ Ｚ軸軌道 ３３３ Ｚ軸ベルトローラー ３３４ Ｚ軸ベルト ３３５ ステップモーター ３３６ プローブ固定部 ３４ テストヘッド ３４１ プローブ ４ 取り付け具 ４１ 測定点

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンピュータコントロールインターフェー
   スと取り付け具の間に順に、出入力ポート、出力バッフ
   ァー、デコーダーを、取り付け具とコントロールインタ
   ーフェースとの間に順に、トランスファー、入力バッフ
   ァー、出入力ポートを、コンピュータコントロールイン
   ターフェースと三軸運動機構の間に順に、三軸ステップ
   モーターコントローラー、コントロールバッファー、モ
   ータードライバーを、三軸運動機構とコントロールイン
   ターフェースとの間に順に、センサーバッファー、三軸
   ステップモーターコントローラーを設置し、 コンピュータが入力された配線図により自動定位資料を
   作成して、取り付け具の方向を確認し、三軸運動機構の
   テストヘッドの高度、ゼロ位置、角度の定位を行い、さ
   らに、三軸運動機構がテストヘッドを取り付け具の測定
   点に接触させ、電流を流して検査を行うことができ、さ
   らに、ＣＮＣドリリング資料をコンピュータに入力し
   て、三軸運動機構がテストヘッドを取り付け具の測定点
   に接触させ測定するのと同時に、デコーダーが全てのポ
   イントを走査して、位置番号を読み取り、新しい配線図
   と自動定位資料を作成可能であることを特徴とする自動
   化取り付け具検査機。
2. 【請求項２】三軸運動機構が１つの取り付け具台を持
   ち、さらに当該運動機構の両側には並行な２本のＹ軸軌
   道があり、当該Ｙ軸軌道の両端にはＹ軸ベルトローラー
   があり、Ｙ軸ベルトで連結され、当該Ｙ軸軌道にはステ
   ップモーターがあり、Ｙ軸ベルトローラー、つまりＹ軸
   ベルトの回転方向を制御しており、 さらに、２本のＹ軸軌道には１本のＸ軸軌道が跨がって
   設置され、当該Ｘ軸軌道はＹ軸ベルトに固定され、Ｘ軸
   軌道はＹ軸ベルトにより駆動され、Ｙ軸軌道上で移動
   し、Ｘ軸軌道の両端にはＸ軸ベルトローラーがあり、Ｘ
   軸ベルトで連結され、当該Ｘ軸軌道には１つのステップ
   モーターがあり、Ｘ軸ベルトローラー、つまりＸ軸ベル
   トの回転方向を制御し、 また、Ｘ軸ベルトは１つの固定板に固定され、当該固定
   板はＸ軸ベルトにより駆動され、当該固定板の上下両端
   にはＺ軸ベルトローラーがあり、Ｚ軸ベルトで連結さ
   れ、固定板にはステップモーターが設置され、Ｚ軸ベル
   トローラー、つまりＺ軸ベルトの回転方向を制御し、当
   該固定板の適当な場所に１つのＺ軸軌道が設置され、当
   該Ｚ軸ベルトには１つのプローブ固定部があり、当該プ
   ローブ固定部はＺ軸軌道上を移動し、当該プローブ固定
   部には１本のプローブがあり、プロー部がプローブ固定
   部の移動に合わせて移動することを特徴とする請求項１
   に記載の自動化取り付け具検査機。