トップ :: H 電気 :: H05 他に分類されない電気技術




【発明の名称】 基板検査装置
【発明者】 【氏名】山形 博敏
【住所又は居所】静岡県浜松市新都田1丁目9番3号 アイパルス株式会社内

【要約】 【課題】基板検査装置において基板を撮像する撮像装置の移動によってもがたつきを生じないようにする。

【解決手段】基台10を3つの支持脚75A,75B,76によって床面に支持する構成とする。支持脚は、基板Pの搬送方向に互いに離間して配置される一対の後側支持脚75A,75Bと、基板Pの搬送方向と直交する方向に見て両後側支持脚75A,75B間に配置される前側支持脚76とからなる。テーブル50は、前側支持脚76を通り且つ基板Pの搬送方向と直交する方向に延びる直線80上を移動する。撮像装置65は、前側支持脚76よりも後側支持脚75A,75Bに近い位置を基板Pの搬送方向に移動する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基台に、搬入された基板を載置するためのテーブルと、この基板を撮像するための撮像装置を上記基台に対して移動させる駆動装置とが設けられた基板検査装置であって、
上記基台は、三角形状に配置された3つの支持脚によって床面に支持されており、
上記支持脚は、上記基板の搬送方向に互いに離間して配置される一対の第1支持脚と、上記基板の搬送方向に直交する方向に見て上記両第1支持脚間に配置される1つの第2支持脚とからなり、
上記テーブルは、上記第2支持脚を通り且つ上記基板の搬送方向と直交する方向に延びる直線上を上記基台に対して移動可能に構成され、
上記撮像装置は、上記第2支持脚よりも第1支持脚に近い位置を上記基板の搬送方向に移動するように配置されていることを特徴とする基板検査装置。
【請求項2】
上記直線方向における第1支持脚と第2支持脚との距離は、第1支持脚間の距離よりも長く設定されていることを特徴とする請求項1に記載の基板検査装置。
【請求項3】
上記駆動装置は、上記撮像装置が、上方から見たときに上記3つの支持脚によって形成される三角形の重心位置を通過するように配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の基板検査装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、プリント基板等の検査に適用される基板検査装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来より、基板検査装置として下記特許文献1に開示されているように、架台の上にプリント基板を搬送するレールを配置するとともにこのレールと平行な方向にセンサヘッドを移動させてプリント基板の検査を行うようにしたものが知られている。具体的に、この検査装置では、アングル材を用いて立方体形状に組むことにより架台が構成され、この架台は、その四隅に設けられた高さ調整自在なボルトを有する足形支持体によって支持されている。一方、架台には防振ゴム等の振動吸収体を有する振動防止部材を介在させて上記レールと直交する方向に延びるように設けられた支持体が締結されており、この支持体は、上記センサヘッドをレールと平行な方向に移動させる走査移動手段をその両端で支持している。
【特許文献1】特開2001−153642号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、上記基板検査装置は、架台を四隅の足形支持体によって支持する構造であるので、以下のような問題点があった。
【0004】
すなわち、足形支持体のボルトによって同検査装置の設置位置で高さ調整を行う必要があるが、この設置位置での調整作業は設置スペース等の関係で煩雑な作業となっている。
【0005】
また、高さ調整が完璧でないと、架台を構成するフレームが歪むこととなるが、このようにフレームが歪んだとしても設置床に対するフレームのがたつきを除去するのは困難である。つまり、3個所の足形支持体が設置床に当接した状態となるために、1個所の足形支持体と設置床との間に隙間ができてしまう。この場合において、走査移動手段が稼動してセンサヘッドが移動し、これにより起振力が作用すると、隙間のある足形支持体とこの対角の足形支持体とが交互に設置床に衝突するローリングが発生してしまう。このように、設置床への足形支持体の衝突による衝撃を受けると、架台と支持体との間に振動防止部材を介在させているとしても、センサヘッドによるプリント基板の検査位置に微妙なずれが生ずる虞がある。
【0006】
さらに、振動防止部材を配設する必要があるので、その分部品点数が増加し、コスト上昇の要因となっている。
【0007】
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、基板検査装置において基板を撮像する撮像装置の移動によってもがたつきを生じないようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記の目的を達成するため、本発明は、基台に、搬入された基板を載置するためのテーブルと、この基板を撮像するための撮像装置を上記基台に対して移動させる駆動装置とが設けられた基板検査装置であって、上記基台は、三角形状に配置された3つの支持脚によって床面に支持されており、上記支持脚は、上記基板の搬送方向に互いに離間して配置される一対の第1支持脚と、上記基板の搬送方向に直交する方向に見て上記両第1支持脚間に配置される1つの第2支持脚とからなり、上記テーブルは、上記第2支持脚を通り且つ上記基板の搬送方向と直交する方向に延びる直線上を上記基台に対して移動可能に構成され、上記撮像装置は、上記第2支持脚よりも第1支持脚に近い位置を上記基板の搬送方向に移動するように配置されているものである。
【0009】
この基板検査装置によると、基台を3個所で支持するようにしているので、床面の平面度によらず基台にがたつきが発生するのを阻止することができる。そして、テーブルが上記直線線上を移動する構成とするとともに撮像装置が上記第2支持脚よりも第1支持脚に近い位置を基板の搬送方向即ち両第1支持脚を結ぶ方向に移動する構成としているので、基台を3個所で支持する構成でありながらテーブル及び撮像装置の移動によっても基台を安定して支持することができる。
【0010】
また、上記基板検査装置において、上記直線方向における第1支持脚と第2支持脚との距離は、第1支持脚間の距離よりも長く設定されているのが好ましい。
【0011】
この構成によると、上記直線方向における第1支持脚と第2支持脚との距離が第1支持脚間の距離よりも長くなるようにしているので、3つの支持脚で基台を安定して支持しつつテーブル及び撮像装置を上記方向にそれぞれ移動可能に配置することができる。
【0012】
また、上記基板検査装置において、上記駆動装置は、上記撮像装置が、上方から見たときに上記3つの支持脚によって形成される三角形の重心位置を通過するように配置されているのが好ましい。
【0013】
この構成によると、撮像装置が支持脚によって形成される三角形の重心位置の上方を通過するように駆動装置が配置されているので、より安定した基台の支持構造を実現することができる。
【発明の効果】
【0014】
以上説明したように、本発明に係る基板検査装置によれば、基台を3個所で支持する構成とし、テーブルが第2支持脚を通り且つ両第1支持脚を結ぶ方向と直交する方向に延びる直線上を移動可能に構成するとともに駆動装置をテーブルよりも第1支持脚寄りに配置して撮像装置が両第1支持脚を結ぶ方向に移動する構成としているので、基台のがたつきを防止し且つテーブル及び撮像装置の移動によっても基台を安定して支持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0016】
図1から図3はそれぞれ本実施形態に係る基板検査装置の外観を示している。図1は同検査装置の正面図であり、また図2は同検査装置の側面図であり、また図3は同検査装置の上面図である。検査装置本体1は、基台10(図4及び図5参照)の前面、上面、後面及び左右側面にそれぞれカバー5,6,7,8,9が被せられており、全体として略直方体形状に構成されるとともに、その上面における前部が傾斜した構成とされている。
【0017】
上面カバー5には図2に示すように開閉蓋5aが設けられており、この開閉蓋5aを開放することにより、検査対象としての例えばプリント基板の検査作業領域が露出するようになっている。また、前面カバー6の前側には、この検査装置本体1による基板検査処理の操作を行うためのキーボード等からなる入力装置3が配置されている。この入力装置3は、前面カバー6から前方に向かって延出するアーム6a上に設置されている。一方、左右の側面カバー8,9には、矩形状の開口部8a,9aがそれぞれ対応する位置に形成されている。このうち装置右側(図1における左側)の側面カバー8に設けられた開口部8aは、プリント基板を上記検査作業領域へ搬送する搬入部を挿通するためのものであり、装置左側(図1における右側)の側面カバー9に設けられた開口部(図示省略)は、プリント基板を上記検査作業領域から外部へ搬送する搬出部を挿通するためのものである。これら搬入部及び搬出部の詳細については後述する。
【0018】
検査装置本体1の基台10は、図4及び図5に示すように、略直方体形状に形成されるとともにその内部が中空状に形成されている。この基台10上には基板搬送装置2が設けられ、プリント基板P(以下、基板Pという)がこの基板搬送装置2の後記コンベアに沿って搬送されるようになっている。なお、当実施形態では、上記コンベアによる基板Pの搬送方向(図5で左右方向)をX軸方向、水平面上でX軸と直交する方向(図5で上下方向)をY軸方向という。そして、以下の説明では、図5において、その下側を装置前側、上側を装置後側、左側を装置右側、右側を装置左側として説明を行うことにする。
【0019】
基板Pは基板搬送装置2のコンベアに沿って装置右側から検査装置本体1に搬入され、基台10の略中央に設けられた検査作業領域において検査処理に供された後、装置左側から次工程に搬出される(同図中の白抜き矢印方向)。基板搬送装置2のコンベアは、互いに平行な一対のベルトコンベアから構成されている。
【0020】
基板搬送装置2は、それぞれ一対のベルトコンベアを備えたX軸方向に並ぶ3つの構成部分、具体的には、装置右側(基板Pの搬送方向上流側)から順に、ベルトコンベア20A,21Aを備えた搬入部2A、ベルトコンベア20B,21Bを備えた可動部2Bおよびベルトコンベア20C,21Cを備えた搬出部2Cの3つの構成部分を有しており、これら各部2A〜2Cの各コンベア20A,21A‥(コンベア20A,21A等と略す)等により基板Pの両端(Y軸方向両端)を支持した状態で該基板Pを搬送するようになっている。
【0021】
搬入部2Aにおいては、前側のコンベア20Aが基台10上に固定的に設けられる一方、後側のコンベア21Aが図略のモータでY軸方向に移動可能に設けられている。つまり、前側のコンベア20Aに対して後側のコンベア21Aを移動させることにより基板Pのサイズに対応できるようになっている。
【0022】
コンベア20A,21Aには、図4に示すように駆動プーリ23、従動プーリ22が所定の配列で設けられており、基板Pを搬送するための搬送ベルト24がこれらプーリ22,23に亘って装着されている。駆動プーリ23は、後述のテーブル50に固定された駆動用モータ37によってベルト、伝動シャフト35等を介して駆動されるようになっている。
【0023】
一方、搬出部2Cは、搬入部2Aとほぼ同様に構成されている。すなわち、搬出部2Cは、後側のコンベア21CがY軸方向に移動可能に設けられるとともに、コンベア20C,21Cは所定の位置に配置された駆動プーリ23、従動プーリ22に搬送ベルト24が巻き掛けられた構成とされ、駆動プーリ23が図示省略したベルトを介して上記駆動用モータ37に連結されていて、搬入部2Aのコンベア20A,21Aと連動して駆動されるようになっている。
【0024】
可動部2Bは、上記検査作業領域内に配置され、かつY軸方向に基板Pを移動させ得るように構成されている。
【0025】
以下、具体的に説明する。可動部2Bは、基板Pを載置するためのテーブル50を有している。このテーブル50は、基台10の台面10a上に固定されたY軸方向に延びる一対のガイドレール53に沿って移動可能とされている。
【0026】
テーブル50には、基台10上に回転可能に支持されたY軸方向に延びるボールねじ軸55(図5参照)が螺合装着されている。このボールねじ軸55は基台10に固定されるモータ54の出力軸に連結されており、従って、このモータ54によりボールねじ軸55が回転駆動されると、テーブル50がガイドレール53に沿ってY軸方向に移動するようになっている。
【0027】
このテーブル50上に一対のコンベア20B,21Bが設けられ、そのうちの一方のコンベア20Bはテーブル50に対して固定され、他方のコンベア21Bはテーブル50に対しガイドシャフト57を介してY軸方向に移動可能に支持されている。そして、図外のモータで駆動されて後側のコンベア21Bが移動することにより、コンベア20B,21Bの間隔が変化して、基板Pのサイズ変更に対応し得るようになっている。
【0028】
可動部2Bの各コンベア20B,21Bには、図示省略しているが駆動プーリと複数の従動プーリが所定の配列で設けられており、基板Pを搬送するための搬送ベルトがこれらプーリに亘って装着されている。各コンベア20B,21Bの駆動プーリは、伝動シャフト(図示省略)等を介し、上記駆動用モータ37により駆動されるようになっている。また、各コンベア20B,21Bは、テーブル50が装置前端に位置付けられたときにこの駆動用モータ37と連動して駆動するようになっている。なお、駆動用モータ37は正逆回転可能なモータによって構成されており、このモータ37の回転方向を反転させることで基板Pの搬送方向を反転させることができるようになっている。これにより、例えば基板検査装置の配置の関係上、装置左側から装置右側へと基板Pを搬送する必要が生ずる場合にも対処可能となっている。
【0029】
基台10の台面10aには門型の支持台60が立設されている。この支持台60は基台10の前後方向(図5における上下方向)における中央部に対してやや後寄りの位置に設けられており、この支持台60は左右方向(図5における左右方向)の両端部からそれぞれ起立する脚柱部61と、この脚柱部61の上端部同士を橋渡す梁部62とからなる。
【0030】
支持台60には、基板Pを撮像するための撮像装置65と、この撮像装置65を支持台60に沿って移動するための駆動装置66とが設けられている。この駆動装置66は、支持台60の梁部62上に設置されたモータ68と、このモータ68の出力軸に連結され且つ左右方向に延びるボールねじ軸69と、このボールねじ軸69と平行に梁部62上に設置された一対のガイドレール70とを有する。モータ68は、梁部62の端部に配置されており、本実施形態では基台10の左端部に配置されている。そして、ボールねじ軸69は、このモータ68の右端部から基台10の右端部に亘って配置されている。
【0031】
一方、撮像装置65は、上記ボールねじ軸69に螺合装着された支持フレーム71と、この支持フレーム71に装着されたカメラ装着部72とを備えている。このカメラ装着部72には、基板Pを撮像するためのカメラが固定されている。支持フレーム71は、モータ68が駆動することにより、上記ガイドレール70に沿ってX軸方向に走行する。この支持フレーム71の走行範囲は、ボールねじ軸69の配置されている範囲であり、上記検査作業領域のほぼ全範囲となっている。
【0032】
基台10は設置床面Fに対して3つの支持脚75A,75B,76によって支持されている。この支持脚は、X軸方向に互いに離間して配置される一対の第1支持脚としての後側支持脚75A,75Bと、第2支持脚としての1つの前側支持脚76とからなる。後側支持脚75A,75Bは、基台10の後側に配置されるものであり、前側支持脚76は基台10の前側で配置されるものである。換言すると、後側支持脚75A,75Bと前側支持脚76とは、基台10の前後方向にずれた位置に配置されている。
【0033】
各後側支持脚75A,75Bは、基台10の後端部における左右両端部近傍にそれぞれ配置されている。一方、前側支持脚76は、基台10の前端部においてY軸方向に見て両後側支持脚75A,75B間に配置されている。そして、本実施形態では、前側支持脚76は、Y軸方向に見て両後側支持脚75A,75B間の中央部に位置している。つまり、これら支持脚75A,75B,76は、両後側支持脚75A,75Bを結ぶ線に対して直交する方向、即ちY軸方向に延び、かつ、前側支持脚76を通る直線80が、後側支持脚75A,75B間の中央部を通るような配置となっている。したがって、これら支持脚75A,75B,76は、図5に示すように、上方から見て二等辺三角形を形成するような配置となっている。
【0034】
ここで、これら支持脚75A,75B,76とテーブル50と支持台60との位置関係について図5を参照しながら説明する。支持台60は、撮像装置65が前側支持脚76よりも後側支持脚75A,75Bに近い位置をX軸方向に移動するように配置されている。具体的に、支持台60は、撮像装置65が、上方から見たときに3つの支持脚75A,75B,76によって構成される二等辺三角形の重心G位置を通るように配置されていて、撮像装置65は、上記直線80上において前側支持脚76よりも両後側支持脚75A,75Bを結ぶ直線と当該直線80との交点に近い位置を通過する。
【0035】
これに対し、テーブル50は、その中央部若しくは一部が上記直線80上をY軸方向に移動するように配置されている。このテーブル50は、前側のコンベア20Bが前側支持脚76よりも後方に位置し且つ後側のコンベア21Bが後側支持脚75A,75Bよりも前方に位置するような範囲内を移動可能となっている。したがって、テーブル50は、その中央部若しくは一部が前側支持脚76と両後側支持脚75A,75B間の中央部との間に位置することとなる。
【0036】
装置左側に配置された後側支持脚75Bは、図6に示すように、基台10の底部10bに接続される本体部77と、この本体部77の下端部に接続される皿状に形成された脚部78とを有する。本体部77は、ボルト77aと、このボルト77aに螺合されるナット77bとからなる。ボルト77aは、その上端部から所定範囲に亘ってねじ部77cが形成される一方、下端部77dは球面状に形成されている。一方、基台10の底部10bには上下方向に貫通するねじ孔10dが形成されたフランジ部10cが設けられており、上記ボルト77aは、このフランジ部10cのねじ孔10dとナット77bとに螺合されることにより、基台10の底部10bからの突出高さが所定高さとなるように位置決めされている。
【0037】
一方、脚部78は、皿を伏せた状態に配置される一方、その上面における中央部には、上記ボルト77aの下端部77dに対応する球面状に形成された球面凹部78aが設けられている。また、脚部78の中央部には、上端部が球面凹部78aの中央部に開口するように貫通孔78bが形成されている。この貫通孔78bは下側ほど拡径したテーパ状に形成されている。そして、ボルト77aの下端部77dと脚部78の球面凹部78aとを当接させて脚部78の貫通孔78bに締結具79を挿通し、この締結具79の先端部をボルト77aの下端部77dに螺合している。このとき、脚部78の貫通孔78bが下側ほど拡径したテーパ状に形成されることで、脚部78はボルト77aの下端部77dを中心として揺動可能となっている。
【0038】
図6は装置左側に配置された後側支持脚75Bの構成を示しているが、装置右側に配置された後側支持脚75A及び前側支持脚76の構成も同一の構成となっている。したがって、各支持脚75A,75B,76は、これら各支持脚75A,75B,76が設置される床面Fが平面となっていない場合でも、この床面Fの傾きに応じて脚部78が揺動することにより床面Fの傾きを吸収する構成となっている。
【0039】
基板検査作業に際しては、まず基板搬送装置2の作動により基板Pが搬入部2Aから可動部2Bへと搬送され、この基板Pは基板搬送装置2の可動部2Bにおける所定位置に位置決め固定される。このとき、基板搬送装置2のテーブル50は、ホームポジション、すなわち可動部2Bのコンベア20B,21Bと、搬入部2Aおよび搬出部2Cのコンベア20A,21A等とが横並びとなる位置にセットされており、これにより可動部2Bに対して基板Pの搬送が可能となっている。
【0040】
そして、基板Pがテーブル50に位置決め固定された状態で、モータ54,68等が制御されることにより、基板Pが固定されているテーブル50がY軸方向に移動し、かつ撮像装置65がX軸方向に移動する。これにより、基板Pに装着された各部品の撮像が行われ、撮像結果に基づいた基板Pの検査が行われる。そして、検査が完了すると、テーブル50がホームポジションにリセットされ、基板Pが搬出部2Cを介して次工程へと搬出される。
【0041】
以上説明したように、本実施形態に係る基板検査装置によれば、基台10を3個所の支持脚75A,75B,76で支持するようにしているので、設置床面Fの平面度によらず基台10にがたつきが発生するのを阻止することができる。そして、テーブル50が上記直線80上を移動する構成とするとともに、撮像装置65が前側支持脚76よりも後側支持脚75A,75Bに近い位置を基板Pの搬送方向即ち両後側支持脚75A,75Bを結ぶ方向に移動する構成としているので、基台10を3個所で支持する構成でありながらテーブル50及び撮像装置65の移動によっても基台10を安定して支持することができる。
【0042】
また、本実施形態では、Y軸方向における後側支持脚75A,75Bと前側支持脚76との距離が後側支持脚75A,75B間の距離よりも長くなるように設定しているので、3つの支持脚75A,75B,76で基台10を安定して支持しつつテーブル50及び撮像装置65を移動可能に配置することができる。
【0043】
また、本実施形態では、撮像装置65が支持脚75A,75B,76によって形成される三角形の重心G位置の上方を通過するように駆動装置66が配置されているので、より安定した基台10の支持構造を実現できている。
【0044】
尚、本実施形態では、上記直線80が両後側支持脚75A,75B間の中央部を通るような位置関係に支持脚75A,75B,76を配置する構成としたが、これに限られるものではなく、前側支持脚76がY軸方向に見て両後側支持脚75A,75B間に配置される構成であればよい。
【0045】
また、本実施形態では、基台10を1つの前側支持脚76と一対の後側支持脚75A,75Bとよって支持する構成としたが、これに代え、基台10を一対の前側支持脚と、1つの後側支持脚とによって支持する構成としてもよい。この場合、撮像装置65は、後側支持脚よりも前側支持脚に近い位置を移動する構成とすることが必要となる。
【図面の簡単な説明】
【0046】
【図1】本発明の実施形態に係る基板検査装置の正面図である。
【図2】本発明の実施形態に係る基板検査装置の側面図である。
【図3】本発明の実施形態に係る基板検査装置の平面図である。
【図4】上記基板検査装置の基台の全体構成を示す正面図(一部断面図)である。
【図5】上記基板検査装置の基台の全体構成を示す平面図である。
【図6】装置左側に配置された後側支持脚の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【0047】
10 基台
50 テーブル
65 撮像装置
66 駆動装置
75A 後側支持脚(第1支持脚)
75B 後側支持脚(第1支持脚)
76 前側支持脚(第2支持脚)
80 直線
【出願人】 【識別番号】500220186
【氏名又は名称】アイパルス株式会社
【住所又は居所】静岡県浜松市新都田1丁目9番3号
【出願日】 平成16年1月26日(2004.1.26)
【代理人】 【識別番号】100067828
【弁理士】
【氏名又は名称】小谷 悦司

【識別番号】100075409
【弁理士】
【氏名又は名称】植木 久一

【識別番号】100099955
【弁理士】
【氏名又は名称】樋口 次郎

【公開番号】 特開2005−210021(P2005−210021A)
【公開日】 平成17年8月4日(2005.8.4)
【出願番号】 特願2004−17485(P2004−17485)