电路板检查装置的制作方法

文档序号:6146134阅读:240来源:国知局
专利名称:电路板检查装置的制作方法
技术领域
「技术领域」本实用新型是有关检查印刷配线电路板、集成电路组合等被检查电路板的配线组合的电路板检查装置。但本实用新型不只局限于印刷配线电路板、集成电路组合,也适用于检查多层配线电路板、液晶显示器及等离子显示器(Plasma Display)所使用的玻璃电路板等各种电路板上的电气配线。
「背景技术」电路板检查装置,一般针对每个被检查电路板都须分别处理,将被检查电路板搬入检查位置、检查被检查电路板的电路配线组合、将被检查电路板搬出检查位置的各道工序。
在上述以往的电路板检查装置中,由于对每个被检查电路板的搬入、检查、搬出的各道工序进行个别处理,并且在每个被检查电路板在全过程结束后,马上开始下一个被检查电路板的检查工序,所以即使缩短了各道工序,但在缩短总体的检查时间上却是有限的,因此就存在为了检查多个被检查电路板而导致检查时间过长的问题。
另外,由于被检查电路板的配线组合逐渐倾向于细微化、高密度化,且以被检查电路板被搬入检查位置时所产生的位置偏离为起因,产生了检查精确度底下等的问题。为了解决此类问题,提出了一种,在电路板检查装置上附加位置核对功能,对搬入检查位置的被检查电路板的位置偏差进行修正,而后进行检查的结构方案。但是,在此结构中,被检查电路板的位置核对时间必须留有余地,这就阻碍了缩短总体的检查时间。
本实用新型就是要解决此类以往技术中所存在的课题,其目的在于提供能在短时间内以较高的精确度对多个被检查电路板的配线组合进行检查的电路板检查装置。
「实用新型内容」本实用新型的电路板检查装置,按指定的间隔将搬入位置、位置偏差检测位置、检查位置以及搬出位置设置在一圆周上,并将指定单位的被检查电路板沿所述的圆周按指定的间隔搬送,在各个位置上,并行地执行上述被检查电路板的搬入、上述被检查电路板的偏离基准位置的偏差量的检测、上述被检查电路板的配线检查、已检查完毕的被检查电路板的搬出的处理。此电路板检查装置包括,与上述圆周同圆心配置,在边缘部按指定间隔至少设有四个保持上述指定单位的被检查电路板的电路板保持机构的旋转桌、按照指定的各个旋转角度驱动旋转上述旋转桌,将上述旋转桌的各个电路板保持机构所保持的被检查电路板从上述搬入位置搬送至位置偏差检测位置、检查位置以及搬出位置的旋转桌驱动装置、配置于上述搬入位置,将上述指定数量的被检查电路板搬入上述旋转桌的电路板保持机构的搬入装置、配置于上述位置偏差检测位置,对上述旋转桌所搬送的上述被检查电路板的偏离基准位置的偏差量进行检测的位置偏差检测机构、配置于上述检查位置,借助于检查辅助工具对上述旋转桌所搬来的被检查电路板的配线进行检查的检查装置、根据上述位置偏差检测机构所检测出的偏差量的数据,对处于检查位置的被检查电路板与上述检查辅助工具之间的相对位置进行修正的修正机构以及配置于上述搬出位置,将上述旋转桌所搬来的已检查完毕的被检查电路板搬出该旋转桌的搬出机构。
而且,上述位置偏差检测机构可以包括检测上述检查电路板上所设置的定位标记的标记检测机构、在与上述旋转桌平行的平面上驱动上述标记检测机构的驱动机构、根据上述标记检测机构从指定位置开始到检测出标记为止的移动量对上述被检查电路板的偏离基准位置的偏差量进行演算的偏差量演算机构。具体而言,上述标记检测机构包括具有光轴和指定尺寸的视野的摄像机构,上述偏差量演算机构,使用上述摄像机构根据从上述指定位置开始到在视野内捕捉到被检查电路板的定位标记的图像为止的摄像机构的移动量,和摄像机构的视野中的定位标记的图像的偏离摄像机构的光轴的偏差量,演算出被检查电路板的偏离基准位置的偏差量。另外,此电路板检查装置还可以包括将上述标记检测机构定位于机械性原点的原点定位机构,上述被检查电路板的偏差量,以上述机械性原点为坐标系的原点进行坐标计算。
根据上述结构,通过按指定的各个旋转角依次转动驱动旋转桌,使设置在旋转桌上的多个电路板保持机构,被依次搬送至搬入位置,指定数量的被检查电路板通过搬入机构被搬至旋转桌,并被该电路板保持机构所固定。被固定在各个电路板保持机构的指定数量的被检查电路板,通过旋转桌的转动,被依次搬至位置偏差检测位置、检查位置以及搬出位置。
搬送至位置偏差检测位置的被检查电路板,由位置偏差检测机构检测出偏离基准位置的偏差量。此位置偏差量,例如可利用设置在位置偏差检测位置上的标记检测机构检测出设在被检查电路板上的定位标记,根据标记检测机构的从指定位置至检测出标记的移动量,通过偏差量演算机构被演算出来。具体而言,使用摄像机构拍摄被检查电路板的定位标记,根据摄像机构从指定位置开始到被检查电路板的定位标记在视野内被捕捉为止的移动量以及摄像机构的视野中的定位图像的偏离摄像机构的光轴的偏差量,演算出位置偏差量。
被检查电路板从位置偏差检测位置被搬送至检查位置时,根据位置偏差检测位置所检测出的偏离基准位置的偏差量来控制检查辅助工具的驱动,从而修正检查辅助工具的相对于被检查电路板的相对位置,使该检查辅助工具被设定在被检查电路板上方,并通过该检查辅助工具对被检查电路板的配线进行检查。然后,从检查位置搬至搬出位置的经过检查的被检查电路板,通过搬出机构被搬出旋转桌。
这样,由于在各个位置,都是并行地处理被检查电路板的搬入、位置偏差检测,检查、搬出,所以多个被检查电路板的配线检查可在短时间内进行。而且,在检查位置,可以根据位置偏差检测机构所检测出的被检查电路板的偏离基准位置的偏差量来修正检查辅助工具的针对被检查电路板的设定值,因而检查辅助工具针对检查电路板被正确地设定,使检查可在很高的定位精度下进行、并具有高度的信赖性。
在上述电路板检查装置中还包括,被设置在旋转桌上,当以指定角度转动上述旋转桌时,能与定位于上述机械性原点的摄像机构的光轴,形成设计上的指定位置关系的位置上的原点标记、通过摄像机构检测出当上述旋转桌沿上述指定角度被转动时的原点标记,计算出因机械性误差而引起的原点标记与摄像机构的相对位置的偏差量的修正偏差量检测机构、对应于上述偏差量,对被检查电路板的偏离基准位置的偏差量数据进行修正的修正机构。
根据此结构,可计算出因机械加工及组装上的误差而引起的摄像机构与旋转桌的相对位置偏差量,对应此相对位置偏差量,修正被检查电路板的偏离基准位置的偏差量。因此,以相互独立的驱动系统驱动的摄像机构与旋转桌的相对位置偏差被修正,被检查电路板的偏差量数据的信赖性被提高。
在上述电路板检查装置中还包括,设置于检测辅助工具的面向旋转桌的指定位置的辅助工具定位标记、将检查辅助工具设定在机械性原点的设定机构、被设置在,当以指定角度转动上述旋转桌时,能与定位于机械性原点的检查辅助工具的辅助工具定位标记,形成指定位置关系的位置上的辅助摄像机构以及当以指定角度转动上述旋转桌,辅助摄像机构被设定在与辅助工具定位标记形成指定位置关系的位置上时,驱动检查辅助工具,辅助摄像机构,根据检查辅助机构从指定基准位置开始到辅助工具定位标记的图像在视野中被捕捉为止的移动量,和辅助摄像机构的视野中的辅助工具定位标记图像的相对于辅助摄像机构的光轴的位置信息,演算出检查辅助工具与旋转桌的相对位置偏差量的演算机构。
根据此结构,检查辅助工具被设定在机械性原点,与此同时旋转桌被旋转指定角度,辅助摄像机构被设定在与处于机械性原点的检查辅助工具的辅助工具定位标记形成指定位置关系的位置上。另外,辅助摄像机构驱动检查辅助工具直到辅助工具定位标记在视野内被捕捉到为止。通过辅助摄像机构拍摄辅助工具定位标记,根据此拍摄的图像计算出辅助摄像机构的视野中的辅助工具定位标记的相对于辅助设相机构的光轴的位置情报。然后,辅助摄像机构根据辅助工具定位标记的图像在视野中被捕捉为止的检查辅助机构的移动量,和辅助工具定位标记图像的相对于辅助摄像机构的光轴的位置情报,演算出检查辅助工具与旋转桌的相对位置偏差量。
在上述电路板检查装置中,提供电力给上述辅助摄像机构的供电机构及上述演算机构,与上述旋转桌被分别设置在不同的装置主体上,当辅助摄像机构将检查辅助工具的辅助工具定位标记设置在相应位置时,上述演算机构及电力供给机构与上述辅助摄像机构,通过相互接触并电气地连接在一起的接点,被电气地连接在一起。而且,上述接点被设置在旋转桌上,包括与旋转桌同圆心地延伸,能覆盖上述辅助摄像机构为了确认检查辅助工具与旋转桌的相对位置的设定所移动的角度的导体、被设置在装置主体一侧,可在与导体相接触的接触位置和与导体分离的非接触位置之间移动的刷子以及在辅助摄像机构进行摄像时,将上述刷子移至接触位置的移动装置构成。
根据上述结构,辅助摄像机构将检查辅助工具定位标记设定在相应位置,通过接点配置在旋转桌上的辅助摄像机构与配置在装置主体上的演算机构及供电机构被电气地连接在一起,因此可以进行检查辅助工具的偏差量检测处理。具体而言,辅助摄像机构将检查辅助工具定位标记设定在相应位置时,设置在装置主体一侧的刷子从非接触位置移至接触位置,与设置在旋转桌上的导体相接触,辅助摄像机构与演算机构及供电机构被电气地连接在一起。而且,辅助摄像工具将辅助工具定位工具从相应位置移开时,刷子从接触位置移至非接触位置,与导体形成非接触状态,辅助摄像机构与演算机构及供电机构的电气连接被解除。
当必须执行辅助摄像机构的供电、操作控制时,旋转桌与装置主体被电气地连接在一起,所以在有效地执行电气接触的同时,通过导体和刷子,旋转桌一边按照指定角度范围旋转一边使辅助摄像机构进行工作。
在上述电路板检查装置中,上述被检查电路板的平面形状近似于矩形,上述电路板保持机构可以包括,与被检查电路板中相邻接的2边中的一边相衔接的第1衔接部、与上述2边中的另一边相衔接的第2衔接部、对与上述被检查电路板的2边中的一边相对面的边进行作用,将被检查电路板推压至第1衔接部的第1推压部、对与上述被检查电路板的2边中的另一边相对面的边进行作用,将被检查电路板推压至第2衔接部的第2推压部以及对上述第1、第2推压部,在推压被检查电路板的推压位置和解除被检查电路板的推压状态的解除位置之间进行切换的切换机构。而且,上述切换机构一般可以包括,作用于上述第1、第2推压部,使上述第1、第2推压部平时处于推压位置的凸轮机构以及当上述电路板保持机构处于搬入位置及搬出位置时,作用于上述凸轮机构,使第1、第2推压部处于解除位置的解除机构。
根据此结构,旋转桌的电路板保持机构被移至搬入位置时,平面形状近似于矩形的被检查电路板被装入电路板保持机构,电路板保持机构的切换机构从解除位置切换至推压位置。由此,第1推压部被移至推压位置,被检查电路板的其中一边与第1衔接部相衔接,同时第2推压部被移至推压位置,被检查电路板的另一边与第2衔接部衔接,被检查电路板被电路板保持机构所固定。具体而言,通过凸轮机构第1、第2推压部被同时移至推压位置、由此被检查电路板中相邻接的2边分别与第1、第2衔接部相衔接、被检查电路板被电路板保持机构所固定。
通过操作凸轮机构、使被检查电路板中相邻接的2边与第1、第2衔接部衔接和分离,由此可以将被检查电路板简单且高精度地定位及固定在旋转桌的基准位置上。另外,通过切换机构,被检查电路板在从搬入位置至搬出位置的移送过程中被准确地保持在电路板保持机构上。而且,一般情况下,切换机构使第1、第2推压部处于推压位置,并将搬入位置及搬出位置作为解除位置,由此除搬入位置及搬出位置之外,可机械性地保持被检查电路板,且只有在搬入位置及搬出位置,才可以从外部对切换机构进行操作,切换到解除位置。

」图1是表示涉及本实用新型的电路板检查装置结构实例的主要部分的平面图。
图2是表示涉及本实用新型的电路板检查装置结构实例的主要部分的斜视图。
图3是涉及本实用新型的电路板检查装置的方框结构图。
图4是说明定义在旋转桌上的Cx’Cy’坐标的示意图。
图5是表示对坐标轴不平行的驱动控制摄像机的CxCy坐标和定义在旋转桌上的Cx’Cy’坐标进行原点调整时的坐标轴倾斜程度的示意图。
图6是表示支持架的电路板保持装置的主要部分的斜视图。
图7是表示CxCy坐标和XY坐标的关系的示意图。
图8是表示在保持板上形成的定位标记的一个实例示意图。
图9是表示将配置在旋转桌上的摄像机和设置在装置主体侧的控制部等电气地连接在一起的连接结构示意图。
图10是说明自动修正1的Cx’Cy’坐标的原点位置的调整步骤的示意图。
图11是表示控制涉及本实用新型的电路板检查装置的各个控制信号的时机示意图。「符号的说明」1 电路板检查装置2 搬入部(搬入装置)3 位置偏差检测部(位置偏差检测机构)31 摄像机(标记检测机构、摄像机构)32 摄像机驱动机构(原点定位机构)4 检查部(检查装置)41 检查辅助工具42 接触探子43 检查辅助工具驱动机构(设定机构)44 控制部(修正机构、演算机构、供电机构)45 图像处理部(偏差量演算机构、偏差修正量演算机构)46 测试仪控制器47 扫描仪48 操作盘5 搬出部(搬出机构)55、56 摄像机(辅助摄像机构)6 电路板搬送部61 旋转桌62 驱动装置(旋转桌驱动装置)7 供应机8 收纳机11 被检查电路板12A、12B、12C、12D 定位标记49A、49B 辅助工具定位标记70 电路板保持装置(电路板保持机构)71 第1衔接部72 第1推压部73 第1夹紧部(第1夹紧机构)74 第2衔接部75 第2推压部76 第2夹紧部(第2夹紧机构)80 凸轮装置(切换机构)84 压缩线圈弹簧92 齿条93 汽缸(解除机构)94 拉伸线圈弹簧100 接点装置110 第1接点部120 第2接点部123 空气缸(移动机构)T0 原点标记P1 搬入位置P2 位置偏差检测位置P3 检查位置P4 搬出位置「具体实施例」参照附图对涉及本实用新型的电路板检查装置的一种实施例进行具体地说明。图1~图3表示的是涉及本实用新型的电路板检查装置结构的实例。图1是主要部分的平面图,图2是主要部分斜视图,图3是结构方框图。
此电路板检查装置1包括将被检查电路板11搬入装置主体中的指定搬入位置P1的搬入部2、设置在从此搬入位置P1按顺时针方向(图1的R方向)转90°的偏差检测位置P2上的、用来检测被检查电路板11的偏离基准位置的位置偏差量的位置偏差检测部3、配置在检查位置P3上,对被检查电路板11、11上所形成的配线进行检查的检查部4、将由电路板搬送部6搬送到搬出位置P4的已经过检查的被检查电路板11、11搬至装置主体外部的搬出部5、将由搬入部2搬至搬入位置P1的2个被检查电路板11、11搬至位置偏差检测位置P2以及从位置偏差检测位置P2按顺时针方向旋转90°的检查位置P3,同时将检查后的被检查电路板11、11搬至从检查位置P3按顺时针旋转90°的检查位置P4的电路板搬送部6。
搬入位置P1被配置在电路板检查装置1的正面一侧(图1中的下侧),位置偏差检测位置P2被配置在电路板检查装置1的正面方向的左侧(图1中的左侧),检查位置P3被配置在电路板检查装置1的背面一侧(图1中的上侧),搬出位置P4被配置在电路板检查装置1的正面方向的右侧(图1中的右侧)。
电路板搬送部6包括旋转桌61和由旋转驱动该旋转桌61的步进电机等电动机62构成的驱动机构。电动机62被设置在旋转桌61的下部,旋转桌61的中心OT被固定在该电动机62的旋转轴上(参照图2)。
电动机62与旋转轴61之间,设置了滚珠轴承支撑电动机62的旋转轴。在旋转桌61上表面的边缘部分,4个分别用来固定2个被检查电路板11、11的支持架13被配置在互相垂直相交的直径上。各个支持架13的宽度方向中心线与直径相一致。旋转桌61被固定在电动机62的转轴上,使各个支持架13a、13b、13c、13d分别正确地位于电路板的搬入位置P1、位置偏差检测位置P2、检查位置P3以及搬出位置P4。在电动机62的下部,设置显示该电动机62的旋转量及旋转桌的旋转角度的编码器,此显示数据被输入控制部44,用于旋转桌的驱动控制。
在电路板检查中,控制部44一边显示编码器的输出,一边控制发向电动机62的驱动脉冲数,使旋转桌从上侧看按顺时针方向以90°的步位转动。而且,旋转桌每转动90°,2个被检查电路板11、11就从搬入部2被搬入、装载、固定于来自搬入位置P1的支持架13上。在搬入位置P1,被装载、固定在旋转桌61的支持架13上的2个被检查电路板11、11,通过旋转桌61的转动,被依次搬至位置偏差检测位置P2、检查位置P3以及搬出位置P4,并在各个位置进行后述的电路板的位置偏差量的检测、配线组合的检查以及电路板的搬出。
因此,在对多张被检查电路板11进行检查处理中,旋转桌每转动90°,就可以在搬入位置P1、位置偏差检测位置P2、检查位置P3以及搬出位置P4,同时且平行地执行,利用搬入部2搬入2个被检查电路板11、11的处理、利用位置偏差检测部3检测各个被检查电路板11的位置偏差量的处理、利用检查部4检查电路板的处理以及利用搬出部5将被检查电路板11搬出的处理。这样,一方面将旋转桌的边缘部分作为移动路径,对2个被检查电路板11,11进行旋转移动,另一方面在此移动路径的指定位置上,同时且平行地执行电路板的搬入、位置偏差量的检测、检查以及搬出的处理,因而可以迅速地对多张被检查电路板11进行检查处理。
关与旋转桌61的旋转量的控制,可以在相当于旋转桌61上的支持架31的配置位置的位置上设置遮断光线的遮蔽板或者反射光线的反射板,另一方面,在搬入位置P1、位置偏差检测位置P2、检查位置P3以及搬出位置P4上设置光感器,通过此光感器检测遮蔽板或反射板,可以检测出旋转桌61的旋转位置,并利用此检测结果使电动机62停止在所希望的位置上。
在电路板检查装置1的搬入侧(图中的主体左侧),设置供应被检查电路板11的供应机7,搬入部2由从搬入位置P1向供应机7延伸的装载机等搬入装置构成。另一方面,在电路板检查装置1的搬出侧(图中的主体右侧),设置了收纳已经过检查的被检查电路板11的收纳机8,搬出部5由从搬出位置P4向收纳机8延伸的装载机等搬出装置构成。
位置偏差检测部3包括,具有CCD、CMOS等固体摄像元件的摄像机31和驱动此摄像机31的摄像机驱动装置32。并且,摄像机驱动装置32又包括,在位置偏差检测位置P2上按照相当于旋转桌接线方向(图1中的上下方向)的Cx方向移动摄像机31的Cx方向驱动部32X(请参照图2),在位置偏差检测位置P2上按照相当于旋转桌直径方向(图1中的左右方向)的Cy方向移动摄像机31的Cy方向驱动部32Y(请参照图2)。
摄像机31搭载于Cx方向驱动部32X,以镜头对准下方(可拍摄到旋转桌61的上表面)的方式被安装在向旋转桌61延伸的板状摄像机支持部件33的端部。如图1所示,在设计上,摄像机31被安装在摄像机31的光轴可以经过后述的旋转桌61的指定位置所设置的原点标记T0(例如圆点标记等)通过该旋转桌61的转动而形成的圆形移动路径S(请参照图1中的点划线所表示的圆)与旋转桌61的直径的交点C0的位置上。因此,在组装电路板检查装置1时,Cx方向驱动部32X以及Cy方向驱动部32Y的驱动控制摄像机31的软件中的原点(即,CxCy坐标原点),就被设定在原点标记T0的移动路径S与旋转桌61的直径的交点C0(组装时的机械性原点位置)上。
而且,在此实施例中,当支持架13a、13b、13c、13d位于图1所示的位置时,原点标记T0可设置在,以Cy轴为角度基准(θ=0°)的位于-135°角度位置的半径上的适当位置。原点标记T0的设定位置并不只限于-135°角度位置的半径上,还可以设定在与设置在旋转桌61上的支持架13等部件不相抵触的任意角度位置的半径上。并且,4个支持架13a、13b、13c、13d分别位于旋转桌61的0°、90°、180°、270°的角度位置的半径上,各支持架13a、13b、13c、13d的中心h0被设定在与原点标记T0的移动路径S相交的位置上。在各个支持架13a、13b、13c、13d上,设置了将2个被检查电路板11、11固定在以h0为中心的左右对称位置上的电路板保持装置。关于此电路板保持装置将在后面作详细叙述。
位置偏差检测部3,利用摄像机31拍摄由位置偏差检测位置P2搬来的2块被检查电路板11、11中每一块上所形成的2个,合计为4个的定位标记12A、12B、12C、12D(例如原点等标记),通过计算出这些定位标记12A~12D的,定义在旋转桌61的位置偏差检测位置P2上的Cx’Cy’坐标系(请参照图2)中的位置,就可以计算出2块被检查电路板11、11的偏离基准位置的偏差方向和偏差量。
涉及本实施例的电路板检查装置1,如后面所述,旋转桌61的位置偏差检测位置P2上的控制摄像机驱动的CxCy坐标与旋转桌61上决定被检查电路板11的位置的Cx’Cy’坐标,通过修正处于一致的位置。定位标记12A~12D的基准位置是指,在检查位置P3上,被检查电路板11、11位于调整基准位置的检查辅助工具41与被检查电路板11、11的位置时,定位标记12A~12D的在Cx’Cy’坐标系中的坐标。因此,在2个被检查电路板11、11被准确地固定在支持架13的指定位置的状态下,将该支持架13搬送到位置偏差检测位置P2时,如果此支持架13的中心h0和Cx’Cy’坐标原点Oc°相一致,根据摄像机31的定位标记12A~12D的摄像图像计算出来的Cx’Cy’坐标系中定位标记12A~12D的位置就与基准位置相一致。
摄像机31有一个大约为定位标记12A~12D的直径的2倍的矩形视野。当2个被检查电路板11、11被搬至位置偏差检测位置P2时,通过摄像机驱动装置32移动摄像机31,使各个定位标记12A~12D依次进入摄像机31的视野。具体而言,摄像机驱动装置32,沿着图2中箭头所指的移动路径,将摄像机31依次移动至预先设定的各个定位标记12A~12D的位置。实际上,定位标记12A~12D的偏离基准位置的偏差量非常小,所以大多数的情况下,将摄像机31移至定位标记12A~12D的基准位置,即可使定位标记12A~12D进入摄像机31的视野,而后将摄像机31设定在使各个定位标记12A~12D完全进入其视野的位置。
然后,在摄像机31的各个设定位置,计算出摄像图像的画面中心和定位标记12A~12D的图像中心的偏差量作为位置偏差数据,并予以储存。如果旋转桌61的安装支持架13的位置偏离了指定位置,或者被检查电路板11、11被固定在偏离指定位置的位置,当被检查电路板11、11被搬送到位置偏差检测位置P2时,定位标记12A~12D的Cx’Cy’坐标位置就与对基准位置产生偏差。因此,位置偏差数据是表示各个被检查电路板11偏离基准位置的状况的数据。
而且,涉及本实施例的电路板检查装置1,通过独立于旋转桌61的位置偏差检查部3的摄像机31,拍摄固定在旋转桌61上的被检查电路板11的一对定位标记12A、12B(或者12C、12D),根据此摄像图像算出定位标记12A、12B(或者12C、12D)在旋转桌61的位置偏差检测位置P2所定义的Cx’Cy’坐标系中的位置坐标,因此有必要使为了控制摄像机31的驱动而定义的CxCy坐标与旋转桌61上所定义的Cx’Cy’坐标取得一致。
如图4所示,让旋转桌61顺时针转135°使原点标记T0处于位置偏差检测位置P2,把该原点标记T0作为原点Oc’、旋转桌61的半径方向作为Cy’轴,由上述内容所定义的坐标就是Cx’Cy’坐标。如果旋转桌61与位置偏差检查部3的装配较为理想,Cx’Cy’坐标就和CxCy坐标安全一致,只要使旋转桌61顺时针转135°,原点标记T0就会处于原点位置的摄像机31的画面中心,即位于摄像机31的光轴上。但是,一般来说,旋转桌61和位置偏差检查部3在装配上能达到理想程度的可能性非常小,Cx’Cy’坐标和CxCy坐标不能取得一致,所以,将旋转桌61顺时针转135°时,原点标记T0大都偏离摄像机31的光轴,或者偏离视野。
因此,在涉及本实施例的电路板检查装置1中,移动摄像机31,使原点标记T0进入拍摄视野并拍摄下原点标记T0的图像,根据此摄像图像算出原点标记T0的偏离画面中心的偏差量,根据此偏差量和摄像机31的移动量算出Cx’Cy’坐标原点Oc’与CxCy坐标原点Oc的偏差量。
并且,如图5所示,在Cy’轴和Cy轴不相平行的情况下,即使将原点Oc’和原点OC重合在一起,由于Cx’Cy’坐标和CxCy坐标的坐标轴不一致,所以还需在正方向和负方向上按指定的角度(本实施例中为10°)转动旋转桌61,使原点标记T0移动,同时移动摄像机31,在各个移动位置对原点标记T0进行拍摄,计算出Cy’轴与Cy轴的偏差角θc。根据各个移动位置的原点标记T0的摄像图像,算出原点标记T0的偏离画面中心的偏差量,再根据此偏差量和摄像机31的移动量算出Cx’Cy’坐标中的原点标记T0的移动位置的坐标,并利用此坐标计算出上述偏差角θc。
换言之,将旋转桌61从上述旋转135°的位置分别转动+10°及-10°,移动摄像机31使旋转后的各个位置的原点标记T0在视野中可以捕捉到,根据摄像机31的移动量以及摄像机31的视野中的原点标记的偏离画面中心的偏差量,计算出原点标记To在旋转桌61的+10°位置上的坐标。将原点标记的+10°位置的坐标设定为cx1、cy1,将原点坐标的-10°位置的坐标设定为cx2、cy2,偏差角θc就可按以下的关系式计算出来。
θc=tan-1(cy1-cy2)/(cx1-cx2)然后,根据Cy’轴与Cy轴的偏差角θc修正旋转桌61的旋转量,Cx’Cy’坐标的原点Oc’的位置(即,对位置偏差检测位置P2的Cx’Cy’坐标的设定位置进行调整)也被修正,同时把Cx’Cy’坐标原点Oc’和CxCy坐标原点Oc的偏差量作为摄像机31的驱动控制的修正值,该CxCy坐标和Cx’Cy’坐标在软件中(即,在驱动控制上)相一致。因此,在检查电路板时,用来控制驱动摄像机31的CxCy坐标实际上被置换成Cx’Cy’坐标。
因此,在旋转桌61上,用摄像机31拍摄搬送到位置偏差检测位置P2的2个被检查电路板11、11的定位标记12A~12D,利用此摄像图像计算出CxCy坐标中的定位标记12A~12D的位置情报时,此位置情报即为定义在旋转桌61上的Cx’Cy’坐标的位置情报。另外,关于CxCy坐标和Cx’Cy’坐标在软件上的坐标调节功能(以下,就称为自动修正1)将在后面进行详细叙述。并且,在电路板检查中,因为是通过自动修正1进行初期修正,所以在以下的说明中,将Cx’Cy’坐标替换成CxCy坐标来进行说明。
在这里,参照图6就支持架13的电路板保持装置进行说明。电路板保持装置70,使第1夹紧部73和第2夹紧部76同步工作,将被检查电路板11定位在旋转桌61上的指定位置,在夹紧状态和松开状态之间对被检查电路板11进行切换。
第1夹紧部73包括,第1衔接部71和夹住被检查电路板11并与第1衔接部71相对的第1推压部72。在第1衔接部71和第1推压部72之间配置被检查电路板11,通过凸轮装置80使第1推压部72与被检查电路板11的一边11c接触或分离,从而使被检查电路板11的边11a和边11c处于夹紧/松开的状态。同样,第2夹紧部76包括第2衔接部74和夹住被检查电路板11并与第2衔接部76相对的第2推压部75。在第2衔接部74和第2推压部75之间配置被检查电路板11,通过凸轮装置80使第2推压部75与被检查电路板11的一边11d接触或分离,从而使被检查电路板11的边11b和边11d处于夹紧/松开的状态。然后使第1夹紧部73和第2夹紧部76同步工作,可以将被检查电路板11高精度地定位在旋转桌61上,并将其夹紧。
更详细地说,第1推压部72被固定在移动板87上,而在此移动板87上,又从侧面固定了2根引导轴85。在由此引导轴85引导的推板83和移动板87之间,以外嵌在引导轴85上的状态设置了压缩线圈弹簧84。在推板83上设置了滚轴82,且通过安装在移动板87上的拉伸线圈弹簧86使滚轴82与凸轮81相衔接。在图6中,拉伸线圈弹簧86的右端被固定在移动板87上,左端被固定在桌板77上,且拉伸线圈弹簧86的弹力被设定为弱于压缩线圈弹簧84的弹力。
因此,在实线所示的夹紧状态下,推板83的滚轮82就与凸轮81的凸起部的作用点81a相衔接,通过压缩线圈弹簧84将移动板87向夹紧方向推压,通过压缩线圈弹簧84的弹力可以在夹紧被检查电路板11的第1推压部72产生指定的推压力,因此可以一直在安定状态下对被检查电路板11进行夹紧操作。
在旋转桌61的下表面侧,在凸轮81上设置了同轴的小齿轮91,与此小齿轮91咬合的齿条92与汽缸93的活塞杆93a相对应。齿条92被设置在旋转桌61的下侧表面。另一方面,汽缸93以及活塞杆93a,与旋转桌61被分别设置在不同的装置主体的对应于搬入位置P1、搬出位置P4的位置。
齿条92上安装有一端固定于旋转桌61上的拉伸线圈弹簧94,使凸轮81通常都处于夹紧状态(图6的状态)。齿条92上设置了由2个长孔构成的引导孔92a,凸设于旋转桌61上的引导针嵌入此引导孔92a。在图6的状态下,引导针95与引导孔92a的右端相衔接,由此齿条92停止在使凸轮81保持夹紧状态的位置。换言之,引导针95具有使齿条92停止在夹紧位置和松开位置的制止器的功能。
通过伸长汽缸93的活塞杆93a,活塞杆93a被推压到齿条92的左端,由此齿条92沿着引导孔92a的长边移至图6的右上方。在图6中通过移动齿条92,使小齿轮91按顺时针方向大约转动90°,并使凸轮81变位至松开状态(图6中二点划线所示的状态)。通过凸轮81的变位,推板83的滚轴82与作用点81相衔接,支持架13进入松开状态。第2推压部75通过和第1推压部72同样的凸轮装置80被同步驱动。
在电路板的检查处理中,支持架13进入搬入位置P1、搬出位置P4时,活塞杆93a与齿条92的端面相对,通过控制部44操作汽缸93,使活塞杆93a抵抗拉伸线圈弹簧94的作用,将齿条92压至图6的右上方,带动小齿轮91、91转动,使凸轮81的凸起部81避开滚轴82。因此,通过拉伸线圈弹簧86的作用,移动板87被退至松开位置,从而被检查电路板的接收、搬出得以可能。
在完成被检查电路板的接收、搬出之后,活塞杆93a从齿条92退开,齿条92通过拉伸线圈弹簧的弹力被移至图6的左下方。由此,通过小齿轮91凸轮81向反方向转动,凸起部81a通过滚轴82作用在推板83上,使移动板87移至夹紧位置。齿条92,通过引导针95和引导孔92a,停在凸轮81的凸起部81a对推板83产生作用的位置,并且在旋转桌61离开搬入位置或搬出位置之后还能维持凸轮机构80的夹紧状态。而且,针对各个支持架13都设有一个齿条92,在图示的实施例中,针对每一对支持架13,按「八」的字形设置一对齿条92。另外,在搬入位置、搬出位置分别设置一对汽缸93。
在此电路板保持装置70中,将被检查电路板11装置在旋转桌61上,通过第1夹紧部73和第2夹紧部76的同步工作,被检查电路板11的相邻接的2边11a、11b在受到第1衔接部71和第2衔接部74支持的状态下,第1推压部72和第2推压部75就与另外2边11c、11d接触分离,由此,即可以将被检查电路板高精度地定位在旋转桌61上指定的检查基准位置,并予以夹紧,又可以简单地切换到解除夹紧的松开状态。
而且,通过各自的凸轮装置使第1推压部72和第2推压部75与被检查电路板11接触分离,由此可以准确地对支持架13进行夹紧状态和松开状态的切换,并且使被检查电路板11从搬入位置移至搬出位置时,一直保持夹紧状态。而且,处于夹紧状态的被检查电路板11通过推压弹簧84被指定的推压力所保持,从而可以提高被检查电路板11的定位精度。
为了使分别位于被检查电路板11的上下表面的,后述的上部检查辅助工具41以及下部检查辅助工具41的接触探子42相互接触,从两面同时进行检查,所以,在支持架13的桌板77上设置了开口,使被检查电路板11被支持架13夹住时能露出下表面。
如图3所示,检查部4由上部检查单元4U和下部检查单元4D构成,其中上部检查单元4U是用来检查在被检查电路板11的上形成的配线组合,下部检查机构4D是用来检查在被检查电路板11的下表面形成的配线组合。上部检查单元4U隔着旋转桌61被配置在检查位置P3的上方,下部检查单元4D隔着旋转桌61被配置在检查位置P3的下方。这两个检查单元4U、4D具有相同的结构,在配置上隔着旋转桌61相互对称。因此,在这里,只对上部检查单元4U的结构进行说明,而关于下部检查单元4D则附上同样的符号,并省略其说明。
上部检查单元4U包括,检查辅助工具41、分别在XYZθ方向上驱动检查辅助工具41的检查辅助工具驱动机构43、和检查辅助工具41上所保持的多个接触探子42。而且,如图2所示,XYZθ方向是指、将XYZ坐标设定在检查位置P3时的X轴方向、Y轴方向、Z轴方向以及以Z轴为中心的旋转角θ的方向。X方向是位于检查位置P3上的旋转桌61切线方向,以旋转桌61的转动方向为+侧。Y方向是位于检查位置P3上的旋转桌61直径方向,指向旋转桌61外侧的方向为+侧。Z方向是与XY轴垂直相交的方向,指向旋转桌61上侧的方向为+侧。并且,设定在位置偏差检测位置P2的Cx’Cy’坐标在旋转桌61上顺时针转动90°后产生的坐标,与上述XY坐标相一致。
如图3所示,检查辅助工具驱动机构43包括,针对主体使检查辅助工具41在X方向移动的X方向辅助工具驱动部43X、与X方向辅助工具驱动部43X相连接并且使检查辅助工具41在Y方向移动的Y方向辅助工具驱动部43Y、与Y方向辅助工具驱动部43Y相连接并且使检查辅助工具41绕Z轴转动的θ旋转辅助工具驱动部43θ、以及与θ旋转辅助工具驱动部43θ相连接并且使检查辅助工具41在Z方向移动的Z方向辅助工具驱动部43Z。检查辅助工具驱动机构43受到控制部44的控制驱动。
检查辅助工具41具有可以保持多个接触探子42的保持板411、以及用来安装检查辅助工具驱动机构43的安装板412。保持板411和安装板412为同一形状的长方形板,通过隔离物设置指定的间隔并连接成箱状。多个接触探子42以2次元的排列,设置在保持板411的中央部且对应于被检查电路板11上的检查点。各个接触探子42分别在凸起方向上受到支持,且各个接触探子42的端部(与被检查电路板11的电路组合相接触的一侧)从保持板411的外侧面向外凸起,基础部从保持部411的内侧面向内突出。在各个接触探子42的基础部连接有信号线,此信号线又被连接在后述的扫描仪47上。然后,将安装板412固定在检查辅助工具驱动机构43的端部所设置的安装面上,使检查辅助工具41可以安装在检查辅助工具驱动机构43上。
因此,通过控制部44驱动检查辅助工具驱动机构43的各个辅助工具驱动部43X、43Y、43Z、43θ,使检查辅助工具41的位置针对旋转桌61得到相对地确定,还可以让检查辅助工具41在上下方向(Z方向)升降,使各个接触探子42与形成在被检查电路板11上的配线组合的所指定的接点位置(检查位置)相接触或者分离。
因为电路板检查装置1,在旋转桌61上设置的4个支持架13上各固定2个被检查电路板11,将其从搬入位置P1依次搬送到检查位置P3,让配置在检查辅助工具41上的多个接触探子42与被检查电路板11的配线组合相接触,以执行检查,所以,在各个支持架13上固定的2个被检查电路板11、11被搬送到检查位置P3时,就有必要使检查辅助工具41的各接触探子42与该被检查电路板11、11的配线组合准确地接触。由此,因为电路板检查装置1具备了让检查辅助工具41在XYZθ方向移动,使检查辅助工具41的各个接触探子42与被检查电路板11、11的配线组合相接触的结构,所以就有必要获取用来控制驱动检查辅助工具41,使检查辅助工具41与被检查电路板11处于所希望的相对位置关系的XY坐标中被检查电路板11的正确位置情报。
换言之,如图7所示,有必要在检查位置P3,使用来定义固定在旋转桌61的支持架13上的被检查电路板11、11位置的CxCy坐标与为控制检查部4的驱动而在该检查部4设定的XY坐标(参照图2)取得一致,将CxCy坐标中的被检查电路板11的位置情报作为XY坐标中的被检查电路板11的位置情报。具体而言,由于被检查电路板11的位置情报,是作为CxCy坐标中的偏离基准位置的偏差情报,通过位置偏差检测部3而被检测出的,所以就有必要让CxCy坐标和XY坐标取得一致,使此偏差情报可以作为XY坐标中的偏离基准位置的偏差情报被反映出来。
由于检查部4也和位置偏差检测部3具有相同的独立于旋转桌61的驱动控制装置,所以涉及本实施例的电路板检查装置1具有使用与位置偏差检测部3同样的方法来调整CxCy坐标和XY坐标的功能(以下称此功能为自动修正2)。后面将对自动修正2作详细的叙述。
CxCy坐标和XY坐标的坐标调整(即,检查部4的检查辅助工具41的定位),是通过旋转桌61上的指定位置所设置的摄像机55拍摄在保持板411的与旋转桌61相邻表面的指定位置所设置的一对定位标记49A、49B(比如圆点标记等),利用此摄像图像来修正检查部4的XY坐标和旋转桌61的Cx’Cy’坐标的位置偏差。如图1、图2所示,在沿着相对于旋转桌61的基准角度的-45°半径位置所设置的长孔中,摄像机55面向上侧而配置,使摄像机55的光轴和移动路径S相交。例如图8所示,定位标记49A、49B被设在横轴M方向上相对于横向长方形的保持板411中心O的25cm的对称位置上。另外,保持板411上的定位标记49A、49B的形成位置并不只限于图8的例子。也可以在相对保持板411中心O的任意对称位置形成多对定位标记。
下部检查单元4D的检查辅助工具41的定位,也是通过旋转桌61上所设置的摄像机56拍摄一对定位标记49A、49B,利用此摄像图像来进行定位,但是,如图1、图2所示,在相对于旋转桌61的基准角度的+135°位置半径上的指定位置所设置的长孔中,摄像机56面向下侧而配置,使摄像机56的光轴和移动路径S相交。
摄像机55、56有着相同的构造,都具有定位标记49A、49B的直径的大约2倍以上的视野。而且,摄像机55、56在旋转桌61上的配置位置也不只限于-45°角度位置和+135°角度位置的半径上。也可以设置在与支持架13等配置部件不相抵触的任意角度位置的半径上。
图9所表示的是,与旋转桌61上所设置的摄像机55、56及旋转桌61设置在不同装置主体上的控制部44等,被电气地连接在一起时的连接结构。
由于摄像机55、56被安装在执行转动的旋转桌61上,所以无法将执行向与旋转桌61设置在不同装置主体上的摄像机55、56提供电源的电路、摄像图像等的数据的输入输出的电路与摄像机55、56用电线单纯地连接在一起。于是,在涉及本实施例的电路板检查装置1中,旋转桌61下部所设置的接点装置100,以此来接通、断开摄像机55、56和装置主体侧的电路(未图示,例如利用摄像机55、56的供电电路以及摄像图像等进行指定演算的电路等),当开始操作摄像机55、56时,打开接点装置100,将装置主体侧的电路与摄像机55、56接通,通过此种结构,使所涉及的问题得以解决。
接点装置100由设置在旋转桌61下部的第1接点部110和设置在装置主体基座侧的第2接点部120构成。第1接点部110包括,沿着旋转桌61边缘部的圆弧状基座部件111、在此基座部件111的下面以指定间隔按圆弧状平行铺设的多根导线112。导线112的一端分别与摄像机55、56的对应位置相连接,另一端为开放状态。在本实施例中,设置有一对电源线和每台摄像机的控制线及数据输出线,合计共6根导线112,一对电源线与摄像机55、56的电源接头相连接,控制线与摄像机55、56的控制接头相连接,数据的输出线与摄像机55、56的输出接头相连接。
第2接点部120由多把(本实施例为6把)刷子122和位移部件123构成,其中多把刷子122以对应于第1接点部110的基座部件111上所形成的多根导线112的间隔树立设置在支持部件121上,而位移部件123是为了升降上述的刷子122、可由空气缸等构成。与电源线对应的一对刷子122与设置在装置主体侧的电源(图略)相连接,对应于控制线的刷子122与设置在装置主体侧的控制部44(参照图3)相连接,对应于数据输出线的刷子122与设置在装置主体侧的图像处理部45(参照图3)相连接。
支持部件121被固定在空气缸123的活塞杆123a的顶端,通过此活塞杆123a的伸缩,接点装置100可以在,第1接点部110的导线112与第2接点部120的刷子122相接触的接通状态(图9中以2点划线表示的状态)、以及导线112与刷子122分离的非接通状态(图9中以实线表示的状态)之间进行切换。而且,在上述自动修正2中,当使用摄像机55、56时,通过操作位移部件123使接点装置100进入接通状态,固定在旋转桌61上的摄像机55、56和设置在装置主体侧的电路就被电气地连接在一起,摄像机55、56就可以进行拍摄。而且,由于在通常的检查时不使用摄像机55、56,所以可将接点装置100设定在非接通状态。
另外,在旋转桌61的第2接点部120的接点位置不发生变化的情况下,即摄像机55、56停在检查位置,只通过检查辅助工具进行自动修正2的情况下,可以将相当于第1接点部110的导线112的接点电极设置在摄像机55、56位于检查位置时的接点位置。在本实施例的自动修正2中,为了通过旋转桌61的转动,可以使摄像机55、56移动至能够拍摄检查部3的定位标记49A、49B的位置,所以将导线112设置为轨道状,这样,在摄像机55、56移动指定角度范围的时候(即,旋转桌61的第2接点部120的接点位置发生了变化),可以准确地操作摄像机55、56。
回到图3,控制部44由CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等构成。在ROM里存储了执行自动修正1、2的程序以及执行被检查电路板11检查工序的程序。CPU从ROM读取这些程序再存进RAM,并按照从操作盘48输入的指示执行这些程序,以实现自动修正1、2和电路板检查的功能。
图像处理部45对从摄像机31、55、56输入的摄像图像进行指定的处理,再将此处理结果输入控制步44。具体而言,在计算出原点标记T0、定位标记12A~12D、辅助工具定位标记49A、49B的标记图像中心的同时,计算出以画面中心为原点的XY坐标中的标记图像中心的位置,再将此计算结果输入到控制部44。如上所述,在对旋转桌61和位置偏差检查部3、检查部4进行原点调整、以及对被检查电路板11偏离基准位置的偏差进行检测时,就可以利用此原点标记T0、定位标记12A~12D、辅助工具的定位标记49A、49B的位置情报。
测试仪控制器46是对由电路板检查装置1执行的被检查电路板11的检查进行控制。测试仪控制器46一旦输入从控制部44传来的检查开始信号,就开始操作控制扫描仪47对被检查电路板11进行检查。而且,在完成检查部4的接触探子42与被检查电路板11的配线组合的接触之后,控制部44就向测试仪控制器46输出检查开始信号。扫描仪47具有供给直流电的电源、切换连接此电源和与各个接触探子42相连接的信号线的开关组、以及判断被检查电路板11的配线组合好坏的判断部。
扫描仪47的开关组的切换控制是通过测试仪控制器46来进行的。测试仪控制器46按照开关组的切换程序来执行扫描仪47的开关组的切换,其中,开关组是根据被检查电路板11的配线组合预先设定的。此开关组的切换是用来将形成在被检查电路板11上的多个配线组合依次切换连接在电源上,在判断部判断各个配线组合的接通或者绝缘的状态的。比如在接通的时候,判断部检测出各个配线组合的输出电压,通过将此检测值和指定的临界值进行比较,来判断各个配线组合的好坏。然后,此判断结果被输入测试仪控制器46,再通过该测试仪控制器46输入控制部44。如果全部配线组合的检查结束,即使只出现一个不良的配线组合,控制部44就将此被检查电路板11作为不良品,而全部的配线组合都为良好,就将此被检查电路板11作为优良品。
操作盘48是在操作人员进行电路板检查装置1的初期修正,以及实行电路板检查时,输入必要情报的装置。由操作盘48输入的情报被输入控制部44。
下面,就自动修正1的操作程序进行说明。
如上所述,自动修正1使设定在旋转桌61的位置偏差检测位置P2上的Cx’Cy’坐标、和设定在位置偏差检测部3的CxCy坐标取得一致。此坐标调整是通过步骤S1和步骤2来进行的,其中步骤S1是调整Cx’Cy’坐标的原点位置(原点标记T0的设定位置),步骤S2是计算出原点位置被调整过的旋转桌61的Cx’Cy’坐标与位置偏差检测部3的CxCy坐标的原点偏差量,将此偏差量作为位置偏差检测部3的驱动控制的修正值,在软件上对Cx’Cy’坐标和CxCy坐标进行调整。
如图10所示,步骤S1是,在组装电路板检查装置1时,在旋转桌61上设定以原点标记T0为原点位置、直径方向为Cy’轴、切线方向为Cx’轴的Cx’Cy’坐标,在转动旋转桌61,使此Cx’Cy’坐标旋转移动至位置偏差检测位置P2时,可以计算出使CxCy坐标的坐标轴与Cx’Cy’坐标的坐标轴相互平行的旋转桌61的转动位置(图10中原点Oc’移到原点Oc的转动位置)。换言之,是计算出使CxCy坐标的坐标轴与Cx’Cy’坐标的坐标轴相互平行的CxCy坐标的原点位置。
自动修正1的具体操作步骤如下。首先、接入电源启动电路板检查装置1,转动旋转桌61,使控制部44显示旋转编码器的输出。根据旋转编码器的输出检测出旋转桌61接近原点位置时,控制部44减慢旋转桌61的旋转速度以提高旋转位置的检测精度,当检测出旋转桌61已到达原点位置时,使旋转桌61停止转动。
依此而行,旋转桌61被设定在原点位置后,使旋转桌61转动指定角度(此实施例中,θ1=135°),将原点标记T0移至位置偏差检测位置P2。同时,操作摄像机驱动机构32的Cx方向驱动部32X以及Cy方向驱动部32Y,将摄像机31移至CxCy坐标的原点。此原点的定位,首先操作Cx方向驱动部32X,按Cx坐标的指定方向(例如+方向)驱动摄像机31,同摄像机31一起移动的检测部件与界限开关接触,操作界限开关使摄像机31的驱动方向反转,然后从界限开关检测位置按指定距离移动摄像机31以确定摄像机31的Cx方向原点位置。关与Cy方向,以同样的步骤,根据摄像机31从界限开关检测位置按指定距离移动后的位置,确定照相机31的Cy方向原点位置。这样摄像机31被机械性地设定的初始位置即为机械性原点OM(0,0)。
如上所述,如果能比较理想地组装旋转桌61和位置偏差检测部3,那么设定在机械原点OM(0,0)的摄像机31的视野中心(画面的中心)就应该有移动至位置偏差检测位置P2的原点标记T0。但是,一般来说,由于不能理想地组装旋转桌61和位置偏差检测部3,所以原点标记T0多会偏离摄像机31的狭窄视野。
其次,移动摄像机31,使原点标记T0进入摄像机31的视野,并通过摄像机31拍摄原点标记T0。然后,根据此摄像图像计算出原点标记T0的图像中心与画面中心的偏差量(δx2,δy2),再由此偏差量和摄像机31的移动量(δx1,δy1)计算出原点标记T0的偏离机械性原点OM的偏差量(δx1+δx2,δy1+δy2),计算出原点标记T0的图像在摄像机31的视野中被捕捉到时的偏差量的摄像机31的机械性位置(Cx’Cy’坐标的原点Oc’位置)即为CxCy坐标的假设原点Os。在此状态下,只是使CxCy坐标的原点Oc与Cx’Cy’坐标的原点Oc’取得一致,由于没有确认两坐标的坐标轴的平行程度,所以就假设为原点Os。
其次,将旋转桌61的现在位置作为旋转角的基准位置(θ=0),让旋转桌61按顺时针仅转动10°,使原点标记T0在CxCy坐标中移动,将摄像机31从假设原点Os移动至原点标记T0的移动位置(Xθ1,Yθ1)。如果Cy轴和Cy’轴相一致,原点标记T0就进入摄像机31的视野,而Cy轴和Cy’轴不相一致时,即使将摄像机31移动至(Xθ1,Yθ1)的位置,也会发生原点标记T0无法进入摄像机31视野的情况,所以需要进一步适当地调整移动摄像机31,使原点标记T0进入摄像机31的视野,由此来拍摄原点标记T0的图像。
于是,根据摄像机31在视野中捕捉到上述摄像图像时的移动量、视野中心与原点标记中心的偏差量,计算出原点标记T0转动+10°时原点标记T0在假设原点Os的CxCy坐标中的坐标位置(cx1,cy1)。
其次,使旋转桌61返回假设原点Os的位置,并从此位置按逆时针转动10°,原点标记T0就在CxCy坐标上移动,同时将摄像机31移动至原点标记T0的移动位置(Xθ2,Yθ2)上,使用相同于将旋转桌61按顺时针从旋转角的基准位置只转动10°的方法,计算出将原点标记T0从基准位置旋转移动了-10°时的原点标记T0在假设原点Os的CxCy坐标中的坐标位置(cx2,cy2)。
然后,使用原点标记T0在旋转移动±10°时的移动位置的CxCy坐标(cx1,cy1),(cx2,cy2),通过下式
θc=tan-1{(cy1-cy2)/(cx1-cx2)}…(1)计算出Cy轴和Cy’轴的偏差角θc,将旋转桌61转动旋转角的偏离基准位置的偏差角θc,使CxCy坐标和Cx’Cy’坐标相互平行。由此,结束步骤S1的处理。另外,从上述(1)式可以清楚地看出,如果Cy轴和Cy’轴相互平行,那么,原点标记T0旋转移动±10°时的移动位置相对Cy轴对称,此时cy1=cy2,θc=0。
接着,开始步骤S2的处理。通过旋转桌61的偏差角度的转动,原点标记T0在CxCy坐标中的位置发生了变化,所以,需再次将摄像机31移动至原点标记T0移动偏差角度θc后的移动位置,拍摄该原点标记T0的图像,根据此摄像图像计算出原点标记T0的移动位置(假设原点Os在CxCy坐标中的位置(Cxh,Cyh))。
对旋转桌61的旋转角的基准位置进行角度θc的修正,同时,将用来控制驱动摄像机31的CxCy坐标的原点位置修正到(Cxh,Cyh),这样就可以使驱动控制旋转桌61以及摄像机31的CxCy坐标和Cx’Cy’坐标取得一致。由此,结束步骤S2的处理。
因此,把由自动修正1计算出的θc作为修正值反映在旋转桌61的旋转控制中,同时把(Cxh,Cyh)作为原点的修正值反映在摄像机31的驱动控制中,这样,实质上可使CxCy坐标和Cx’Cy’坐标取得一致,可以通过位置偏差检测部3以较高的精确度对被检查电路板11的放置位置进行检测(具体的是检测偏离基准位置的偏差量)。
其次,就自动修正2的操作顺序加以说明。因为上部检查单元4U和下部检查单元4D的自动修正2基本上是相同的,所以,在以下的说明中,只对上部检查单元4U进行说明。
如上所述,自动修正2使通过旋转桌61的转动而移动至检查位置上的旋转桌61的Cx’Cy’坐标(与经过修正的CxCy坐标相同)与设定在检查部4的XY坐标取得一致。此坐标调整是用主辅助工具准确地设定检查部4XY坐标的机械性原点,检测出此XY坐标与转动旋转桌61使CxCy坐标旋转移动至检查位置P3时的该CxCy坐标的偏离原点的偏差量,将此偏差量作为检查部4的驱动控制的修正值、在控制上使XY坐标与CxCy坐标取得一致。
具体而言,首先,安装准确地形成了辅助工具定位标记49A、49B的主辅助工具以取代检查辅助工具41,操作检查辅助工具驱动装置43的各辅助工具驱动部43X、43Y、43Z、43θ,使主辅助工具移动至XYZθ坐标原点。通过此移动将机械性设定主辅助工具的XY坐标的初始位置作为机械性原点OM’。而且,此主辅助工具的机械性原点设定,与上述摄像机31的原点位置设定相同,是在各个坐标轴方向上驱动主辅助工具至碰撞界限开关,并反转驱动规定量之后进行。另外,主辅助工具的辅助工具定位标记的形成面与图8中的除了接触探子组以外的部分相同。
其次,将旋转桌61从机械原点(图1的状态)顺时针旋转135°,使摄像机55移动至检查位置P3。通过自动修正,以修正值θc对旋转桌61的驱动控制进行修正,这样,移动至检查位置P3的摄像机55的光轴就和旋转桌61的设定在检查位置P3的CxCy坐标原点Oc取得一致。
其次,使主辅助工具在X轴方向仅移动-25mm,将辅助工具定位标记49A移至机械原点OM’,同时,将摄像机55在Z轴方向降至能够识别定位标记49A的位置(摄像机55的焦点位置)。如果CxCy坐标和XY坐标一致,辅助工具定位标记49A的图像中心就应该处于摄像机55的画面中心,如果不是这样,为了计算出两中心的偏差量,在适当地移动主辅助工具使辅助工具定位标记49A的图像中心进入摄像机55的画面之后,拍摄辅助工具定位标记49A的图像。然后,由此摄像图像计算出辅助工具定位标记49A的图像中心和画面中心的偏差量(ΔX1a,ΔY1a),再由此偏差量(ΔX1a,ΔY1a)和主辅助工具的移动量(ΔX2a,ΔY2a)计算出CxCY坐标中的辅助工具定位标记49A的位置(Xa,Ya)=(ΔX1a+ΔX2a,ΔY1a+ΔY2a)。
其次,将主辅助工具移回机械原点OM’之后,在X轴方向移动主辅助工具+25mm,使辅助工具定位标记49B处于机械性原点OM’,同时使摄像机55在Z轴方向上降至能够识别定位标记49B的位置(摄像机55的焦点位置),如果辅助工具定位标记49B的图像没有进入摄像机55的画面,就再移动主辅助工具使辅助工具定位标记49B的图像进入摄像机55的画面。然后,拍摄辅助工具定位标记49B的图像,由此摄像图像计算出辅助工具定位标记49B的图像中心和画面中心的偏差量(ΔX1b,ΔY1b),再由此偏差量(ΔX1b,ΔY1b)和主辅助工具的移动量(ΔX2b,ΔY2b)计算出CxCy坐标中的辅助工具定位标记49B的位置(Xb,Yb)=(ΔX1b+ΔX2b,ΔY1b+ΔY2b)。
其次,利用辅助工具定位标记49A、49B的CxCy坐标(Xa,Ya)、(Xb,Yb),根据下述的(2)式~(4)式计算出使XY坐标和CxCy坐标取得一致的修正值ΔX、ΔY、Δθd。另外,修正值(ΔX、ΔY)是使XY坐标的原点O和CxCy坐标的原点Oc取得一致的修正值,修正值Δθd是在XY坐标轴与θ轴的原点调整后使坐标轴取得一致的角度修正值。
ΔX=(Xa+Xb)/2… (2)ΔY=(Ya+Yb)/2… (3)Δθd=tan-1{(Yb-Ya)/(Xb-Xa)}… (4)其次,根据修正值ΔX、ΔY、Δθd,确认XY坐标在检查部2的驱动控制上(即软件中)是否和CxCy坐标一致。此确认是,将主辅助工具设定于软件中的原点Os之后,用摄像机55拍摄主辅助工具的辅助工具定位标记49A、49B,由此摄像图像计算出辅助工具定位标记49A、49B的CxCy坐标的位置,并根据此计算结果来进行的。
换言之,将主辅助工具移至机械原点OM’之后,再以修正值ΔX、ΔY、Δθd操作检查辅助工具驱动装置43的各辅助工具驱动部43X、43Y、43Z、43θ,使主辅助工具移至软件中的原点Os。如果在此状态下,XY坐标和CxCy坐标相一致,主辅助工具的辅助工具定位标记49A、49B就应该分别处于CxCy坐标的Cx轴上的+25mm和-25mm的位置。首先按指定的角度θ在+方向转动旋转桌61,使摄像机55正好对准+25mm的位置。例如,旋转桌61上的摄像机55的光轴位置偏离旋转中心OT大约350mm,那么,θ=tan-1(25/350)≈4.09°。然后,拍摄辅助工具定位标记49A,根据此拍摄图像和摄像机55的移动量计算出辅助工具定位标记49A的CxCy坐标中的位置(Cxa,Cya)。
其次,按指定的角度θ在-方向转动旋转桌61,使摄像机55正好对准CxCy坐标的Cx轴上的-25mm的位置,用同样的方法拍摄辅助工具定位标记49B的图像,由此拍摄图像和摄像机55的移动量计算出辅助工具定位标记49B的位置(Cxb,Cyb)。如果XY坐标和CxCy坐标是一致的,主辅助工具的辅助工具定位标记49A的Cy坐标Cya和主辅助工具的辅助工具定位标记49B的Cy坐标Cyb就应该相同,所以,比较两Cy坐标就可以判断XY坐标和CxCy坐标的一致性。如果XY坐标和CxCy坐标在指定的允许范围内不一致,就对检查部4的与位置偏差检测部3的平行组合进行调整,并再次确认上述自动修正2和坐标调整。
另外,由下部检查机构4D的检查辅助工具驱动装置43驱动的检查辅助工具41的XY坐标和旋转桌61的CxCy坐标的坐标调整,可利用摄像机56,以与上述相同的方法来进行。
因此,将通过自动修正2计算出的ΔX、ΔY、Δθd作为修正值而反映在检查辅助工具驱动装置43的驱动控制中,实质上确认步骤只在最初组装调整时即可使XY坐标和CxCy坐标取得一致,并使检查辅助工具41的各接触探子42与搬送到检查位置P3的被检查电路板11的配线组合的指定接触位置准确地接触。
另外,在上述本实用新型实施例的说明中,利用摄像机31自动拍摄被检查电路板11的定位标记12A~12D及原点标记T0时,以及利用辅助摄像机55、56自动拍摄检查辅助工具41的定位标记49A、49B时,将摄像机移至可把这些标记收入摄像机视野的预定位置,然后进行拍摄。在手动拍摄时,一边操作摄像机,一边通过显示器画面确认标记是否进入摄像机的视野,同时移动摄像机或者检查辅助工具,在标记进入视野时,停止摄像机或者检查辅助工具的移动。
下面,就电路板检查装置1的电路板检查操作加以说明。
图11是示意电路板检查的操作时机的时间图。在此图中,(a)~(d)是控制操作搬入部2以及旋转桌61的搬入位置P1上的支持架13的电路板保持装置70的信号时间图,(e)、(f)是控制操作位置偏差检测部3的信号时间图,(g)~(i)是控制操作检查部4的信号时间图,(j)~(l)是控制操作搬出部5以及旋转桌61的搬出位置P4上的支持架13的电路板保持装置70的信号时间图。(a)~(l)的控制信号CS1~CS43的内容如下所述。
CS1控制旋转桌61转动的信号。接通(高电平)时间段为旋转桌61转动的时间段,而断开(低电平)时间段为旋转桌61静止的时间段。
CS11控制操作搬入部2的升降臂(用来抓住被检查电路板11、将其搬送并装配在支持架13上的支臂)的、抓住被检查电路板11的卡盘的信号。高电平时间段(抓住被检查电路板11的时间段)就是卡盘闭锁的时间段,而低电平时间段(没有抓住被检查电路板11的时间段)就是卡盘打开的时间段。并且,电平发生变化的时间段为卡盘正在打开或者正在闭锁的时间段。
CS12控制操作搬入部2的升降臂的信号。高电平时间段是升降臂处在上升位置的时间段,低电平时间段是升降臂处在下降位置的时间段。并且,电平发生变化的时间段为升降臂正在上升或者正在下降的时间段。
CS13控制操作位于搬入位置P1的支持架13的电路板保持装置70的信号。低电平时间段是电路板保持装置70的抓住被检查电路板11的卡盘打开的时间段(被检查电路板11没有被固定在支持架13上的时间段),高电平时间段是卡盘闭锁的时间段(被检查电路板11被固定在支持架13上的时间段)。并且,电平发生变化的时间段为卡盘正在打开或者正在闭锁的时间段。
CS21控制摄像机31的摄像操作的信号。高电平时间段是正在进行摄像操作的时间段,低电平时间段是没有进行摄像操作的时间段。
CS22控制摄像机31的移动操作的信号。高电平时间段是正在进行移动操作的时间段,低电平时间段是没有进行移动操作的时间段。
CS31控制检查辅助工具41在XY方向上的移动操作的信号。高电平时间段是正在进行移动操作的时间段,低电平时间段是没有进行移动操作的时间段。
CS32控制检查辅助工具41在Z方向上的移动操作(升降操作)的信号。高电平时间段是检查辅助工具41位于下降位置的时间段(接触探子42与被检查电路板11相接触的时间段),低电平时间段是检查辅助工具41位于上升位置的时间段(接触探子42与被检查电路板11不接触的时间段)。并且,电平发生变化的时间段为检查辅助工具41正在上升或者正在下降的时间段。
CS33控制被检查电路板11的检查操作的信号。高电平时间段是正在进行被检查电路板11的检查的时间段,低电平时间段是没有进行被检查电路板11的检查的时间段。
CS41控制操作被搬送到搬出位置P4的支持架13的电路板保持装置70的信号。低电平时间段是电路板保持装置70的抓住被检查电路板11的卡盘打开的时间段(被检查电路板11没有被固定在支持架13上的时间段),高电平时间段是卡盘闭锁的时间段(被检查电路板11被固定在支持架13上的时间段)。并且,电平发生变化的时间段为卡盘正在打开或者正在闭锁的时间段。
CS42控制操作搬出部5的升降臂的信号。高电平时间段是升降臂处在上升位置的时间段,低电平时间段是升降臂处在下降位置的时间段。并且,电平发生变化的时间段为升降臂正在上升或者正在下降的时间段。
CS43控制操作搬出部5的升降臂(用来抓住被检查电路板11、搬送到收纳机8的支臂)的、抓住被检查电路板11的卡盘的信号。低电平时间段就是卡盘打开的时间段(没有抓住被检查电路板11的时间段),而高电平时间段就是卡盘闭锁的时间段(抓住被检查电路板11的时间段)。并且,电平发生变化的时间段为卡盘正在打开或者正在闭锁的时间段。
图11示意了在将2个被检查电路板11、11装配到旋转桌61的搬入位置P1上的支持架13之后,在时刻t0让旋转桌61转动+90°并进行搬送,到时刻t10为止,在搬入位置P1、位置偏差检查位置P2、检查位置P3以及搬出位置P4同时对被检查电路板11的搬入、位置偏差的检测、电路图形的检查以及电路板的搬出进行操作。
在时刻t0,开始旋转桌61的转动操作,在时刻t2,旋转桌61的转动操作一经停止,搬入部2以及搬出部5的操作也就停止。而且,从时刻t0到时刻t2的时间是使旋转桌61转动90°所需要的时间,是根据旋转桌61的旋转速度而发生变化的。
也就是说,在搬入位置P1,在将搬入部2的升降臂设定在上升位置(控制信号CS12保持在高电平)的同时,升降臂的卡盘就被闭锁(控制信号CS11保持在高电平)。这就是一种为了在旋转桌61转动的时间段,将下2个被检查电路板11、11从搬入位置P1搬入到旋转桌61、就由搬入部2抓住供应机7所供应的2个被检查电路板11、11向搬入位置P1搬送的情况。并且,通过旋转桌61的转动,从搬入位置P1移动到位置偏差检测位置P2的支持架13的电路板保持装置70的卡盘就被闭锁(控制信号CS13保持在低电平)。这就是一种将搬送到位置偏差检测位置P2的2个被检查电路板11、11固定在支持架13的情况。
并且,在搬出位置P4,在将搬出部5的升降臂设定在上升位置(控制信号CS42保持在高电平)的同时,升降臂的卡盘就被闭锁(控制信号CS43保持在低电平)。这就是一种为了在旋转桌61转动的时间段,将检查完毕的2个被检查电路板11、11从搬出位置P4搬出、送到收纳机8,就由搬出部5抓住2个被检查电路板11、11、从旋转桌61的搬出位置P4的支持架13向收纳机8搬送的情况。并且,搬送到旋转桌61的搬出位置P4的支持架13的电路板保持装置70的卡盘就被闭锁(控制信号CS41保持在高电平)。这就是一种将搬送到搬出位置P4的2个被检查电路板11、11固定在支持架13上的情况。
另一方面,在位置偏差检测位置P2,在时刻t0旋转桌61的转动操作开始的同时,停止了摄像机31的驱动(控制信号CS22反转为低电平)。这时,在下2个被检查电路板11、11被搬送到位置偏差检测位置P2时,摄像机31就被设定在另一方的被检查电路板11的定位标记12A所处的CxCy坐标上的基准位置。并且,由于在旋转桌61的转动过程中不进行电路板的位置偏差检测处理,所以就不进行摄像机31的摄像操作(控制信号CS21保持在低电平)。
在检查位置P3,在时刻t0旋转桌61的转动操作开始的同时,检查辅助工具41相对于下2个被检查电路板11、11向检查位置的移动开始(控制信号CS31反转为高电平),在下2个被检查电路板11、11被搬送到检查位置P3之前,此移动结束(在时刻t2前面的时刻t1控制信号CS31反转为低电平)。在此检查辅助工具41的移动中,在位置偏差检测位置P2检测出来的下2个被检查电路板11、11偏离CxCy坐标的基准位置的偏差量作为修正值被使用,接着,在上升位置,检查辅助工具41从位置偏差检测位置P2移动到XY坐标上的指定位置,其中XY坐标的指定位置是对被搬送的2个被检查电路板11、11,各接触探子42与电路图形的指定接触位置接触而得到的。
旋转桌61顺时针旋转90°,在时刻t2其旋转操作被停止,而在搬入位置P1,为了把下2个被检查电路板11、11装置到支持架13上,搬入部2的升降臂就开始下降(控制信号CS12向低电平过渡)。在时刻t3,搬入部2的升降臂下降到指定的下降位置,而为了使升降臂保持在其下降位置,控制信号CS12就被保持在低电平。另一方面,为了把被升降臂抓住的2个被检查电路板11、11装置到支持架13的电路板保持装置70,升降臂的卡盘就开始被打开(控制信号CS11向低电平过渡)。
然后,在时刻t4,当升降臂的卡盘完全被打开,2个被检查电路板11、11就被装置到支持架13的电路板保持装置70上了,为了使升降臂的卡盘保持在打开的状态(控制信号CS11保持在低电平),而让升降臂待避到经过了指定时间的时刻t5,就开始升降臂向上升位置的上升操作(控制信号CS12向高电平过渡)。在时刻t6,升降臂上升到指定的上升位置,升降臂就被保持在其上升位置(控制信号CS12保持在高电平),为了固定装置在支持架13上的2个被检查电路板11、11,而开始电路板保持装置70的卡盘的闭锁操作(控制信号CS13向高电平过渡),在时刻t7,被检查电路板11的固定一结束,其状态就被保持(控制信号CS13保持在高电平)。
在位置偏差检测位置P2,在时刻t2旋转桌61的旋转操作一停止,就开始由摄像机31对定位标记12A~12D进行摄像的操作。此摄像操作一直进行到旋转桌61在时刻t6开始下一次的旋转操作为止。定位标记12A~12D的摄像操作分别在时刻t2、t4、t6、t8的时机被进行。这些时机的间隔可以跟据摄像机31的摄像操作和摄像机31的移动操作所需要的时间来设定。
由于把摄像机31设定在定位标记12A在CxCy坐标中的基准位置上,所以,当在时刻t2停止旋转桌61的旋转操作时,被搬送的2个被检查电路板11、11的定位标记12A就进入到摄像机31的画面中。为此,在时刻t2旋转桌61的旋转操作被停止的同时,通过摄像机31对定位标记12A进行摄像处理直到时刻t2a为止(控制信号CS12反转为高电平)。尚且,从时刻t2到时刻t2a的时间为摄像机31的摄像操作所需要的时间。
在时刻t2a,摄像机31对定位标记12A的摄像处理一结束,为了继续对定位标记12B进行摄像处理,就向定位标记12B在CxCy坐标中的基准位置移动摄像机31(控制信号CS22反转为高电平)。然后,在时刻t4,摄像机31的移动处理一结束(控制信号CS22反转为低电平),就由摄像机31对定位标记12B进行摄像处理直到时刻t4a为止(控制信号CS12反转为高电平)。从时刻t4到时刻t4a的时间也为摄像机31的摄像操作所需要的时间,同从时刻t2到时刻t2a的时间大体相同。
以下,同样进行摄像机31向定位标记12C在CxCy坐标中的基准位置的移动处理和摄像处理,摄像机31向定位标记12D在CxCy坐标中的基准位置的移动处理和摄像处理。然后,在时刻t8a,定位标记12D的摄像处理一结束,为了能够即刻对接下来被搬送过来的2个被检查电路板11、11的定位标记12A进行摄像,就将摄像机31移动到定位标记12A在CxCy坐标中的基准位置(从时刻t8a到时刻t10,控制信号CS22反转为高电平)。而且,在摄像机31的移动处理时间段,用定位标记12A~12D的摄像图像来对2个被检查电路板11、11偏离CxCy坐标中的基准位置的偏差量进行计算处理,其计算结果就存储在RAM中。
在检查位置P3,在时刻t2旋转桌61的旋转操作一经停止,就开始对被搬送的2个被检查电路板11、11进行检查处理。首先,检查辅助工具41向指定的下降位置开始下降(控制信号CS32向高电平过渡),在时刻t3下降结束,检查辅助工具41就保持在其位置上(控制信号CS32保持在高电平)。在此状态下,接触探子42与一方的被检查电路板11的指定接触位置推压接触,而对另一方的被检查电路板11的电路图形的检查处理则由测试器控制46以及扫描仪47来进行(控制信号CS33反转为高电平)。
然后,在时刻t4,一方的被检查电路板11的检查处理一结束,检查辅助工具41就向指定的上升位置开始上升(控制信号CS32向低电平过渡),在时刻t5上升结束,为了对另一方的被检查电路板11进行检查处理,就让检查辅助工具41向相对另一方的被检查电路板11的指定的上升位置移动(控制信号CS31反转为高电平)。在时刻t7,检查辅助工具41的移动处理结束,与一方的被检查电路板11的检查处理同样,让检查辅助工具41向指定的下降位置下降(控制信号CS32向高电平过渡),从时刻t8到时刻t9,通过测试器控制46以及扫描仪47来对另一方的被检查电路板11的电路图形进行检查处理(控制信号CS33反转为高电平),这样,2个被检查电路板11、11的检查处理就此结束。
在时刻t9,2个被检查电路板11、11的检查处理一结束,接着就将2个被检查电路板11、11搬送到检查位置P3,为了能够即刻对一方的被检查电路板11进行检查处理,检查辅助工具41就被上升到指定的上升位置(控制信号CS32向低电平过渡),在时刻t10,旋转桌61的旋转一经开始,与其同时,检查辅助工具41向相对一方的被检查电路板11的指定上升位置移动(控制信号CS31反转为高电平)。
在搬出位置P4,在时刻t2,旋转桌61的旋转操作一被停止,为了搬出被搬送的已检查完毕的2个被检查电路板11、11,搬出部5的升降臂就被下降到下降位置(控制信号CS42向低电平过渡)。在时刻t3,搬出部5的升降臂下降结束,接着支持架13的电路板保持装置70的卡盘就被打开(控制信号CS41向低电平过渡)。在时刻t4,一旦电路板保持装置70的卡盘打开完毕,就开始进行升降臂卡盘的闭锁(控制信号CS43向高电平过渡),在时刻t5,升降臂卡盘的闭锁(由升降臂把持住2个被检查电路板11、11)结束,升降臂就保持着卡盘的闭锁状态而在时刻t6开始向指定的升降位置上升(控制信号CS42向高电平过渡)。然后,在时刻t7,升降臂的升降操作结束,升降臂就被保持在其升降位置(控制信号CS42保持在向高电平)。
其后,支持架13的电路板保持装置70的卡盘以打开的状态被搬送到搬入位置P1,搬出部5的升降臂在升降位置被移动到收纳机8的一侧而将2个被检查电路板11、11送进收纳机8。
如上所述,在涉及本实施例的电路板检查装置1中,在时刻t0~时刻t10的区间所表示的控制处理被反复地进行,由于在搬入位置P1、位置偏差检测位置P2、检查位置P3以及搬出位置P4,对被检查电路板11的搬入、位置偏差检测、检查、搬出同时进行并行处理,所以就可以在短时间内对多数的被检查电路板11的电路图形进行检查。
而且,涉及本实用新型的电路板检查装置1并不限定在上述的实施例的具体构成,当然也可以作为一种根据必要对适当的构成进行变形、追加、置换、或者消除的构成。
比如,在本实施例中,是作为这样一种构成,就是把2个被检查电路板配置在旋转桌61上的互相垂直的4个位置(station)来进行检查的,而本实用新型并不是限定于此,也可以作为把被检查电路板配置在旋转桌61上5个以上的位置(station)来进行检查的构成。并且,在1个位置上配置的被检查电路板的数可以是1个,也可以是3个以上。
正如以上所说明的,根据本实用新型,转动在边缘部至少设有4个电路板保持机构的旋转桌,将各电路板保持机构搬送到配置在该旋转桌周围的搬入部、位置偏差检测部、检查部以及搬出部,由于被检查电路板的搬入、偏离检查基准位置的偏差量的检测、电路板检查以及检查完毕的被检查电路板的搬出是连续进行的,所以并行地进行被检查电路板的搬入、位置偏差的检测、检查以及搬出的各项处理,这样就可以在短时间内对多个被检查电路板的配线组合进行检查。
而且,在检查位置,利用由位置偏差检测机构检测出的偏离被检查电路板的基准位置的位置偏差量,正确地修正了检查辅助工具与被检查电路板的相对位置,所以,即使将被检查电路板装载在旋转桌上时偏离了检查基准位置,也可以不受位置偏差的影响而以高精确度进行高信赖性的检查。
另外,使用配置在位置偏差检测位置的摄像机构拍摄被搬送至位置偏差检测位置的被检查电路板的定位标记,根据利用此拍摄图像所计算出的定位标记在摄像机构的视野中的图像偏离摄像机构的光轴的偏差量,和摄像机构从指定位置开始到定位标记在视野内被捕捉时的移动量,演算被检查电路板的偏离检查基准位置的偏差量,由此可在非接触的状态下正确地检测出被检查电路板的偏离检查基准位置的偏差量。
另外,在旋转桌的指定位置上设定原点标记,按指定角度转动旋转桌,将该旋转桌移至位置偏差检测位置,同时使用摄像机构拍摄上述原点标记,根据此拍摄图像,计算出以机械性误差为起因的原点标记与摄像机构的相对位置偏差量,进而修正被检查电路板的偏离基准位置的偏差量,因此被检查电路板的位置偏差的修正可在高精度的环境下进行。因而可提高电路板检查的检查精度。
并且,使用配置在旋转桌上的辅助摄像机构拍摄检查辅助工具上所形成的辅助工具定位标记,辅助摄像机构根据利用此拍摄图像所计算出的辅助工具定位标记在辅助摄像机构的视野中的图像的相对于辅助摄像机构的光轴的位置情报,和检查辅助工具从指定基准位置开始到辅助工具定位标记的图像在视野内被捕捉时的移动量,演算检查辅助工具与旋转桌的相对位置偏差量,因此,即使检查辅助工具与旋转桌的相对基准位置偏离了设计值,也不会受到此偏差的影响,可在高精度的环境下进行高信赖性的检查。
另外,在辅助摄像机构将检查辅助工具的辅助工具定位标记设定在相应位置时,通过旋转桌下部所设置的接点,将配置在旋转桌上的辅助摄像机构与配置在装置主体一侧的供电机构及演算机构连接起来,所以,辅助摄像机构与供电机构及演算机构的连接就具有非常高的效率。
另外,电路板保持机构由与被检查电路板的相临的2边分别衔接的第1衔接部和第2衔接部、对被检查电路板的其他2边分别进行作用将该被检查电路板推压至第1衔接部和第2衔接部的第1推压部及第2推压部、对上述第1、第2推压部,在推压被检查电路板的推压位置和解除被检查电路板的推压状态的解除位置之间进行切换的切换机构所构成,因而可将被检查电路板高精度地定位在旋转桌上的检查基准位置并予以夹紧,同时根据需要可切换成解除状态。另外,切换机构由通常作用于第1、第2推压部的凸轮机构、当上述电路板保持机构处于搬入位置及搬出位置时,作用于上述凸轮机构,使第1、第2推压部处于解除位置的解除机构所构成,所以,在被检查电路板从离开搬入位置到移送至搬出位置时,可机械性地保持该被检查电路板。
权利要求1.一种电路板检查装置,按指定的间隔将搬入位置、位置偏差检测位置、检查位置以及搬出位置设置在一圆周上,并将指定单位的被检查电路板沿所述的圆周按指定的间隔搬送,在各个位置上,并行地进行上述被检查电路板的搬入、上述被检查电路板的偏离基准位置的偏差量的检测、上述被检查电路板的配线检查、已检查完毕的被检查电路板的搬出处理,其特征是包括旋转桌,与上述圆周同圆心配置,在其边缘部按指定间隔至少设有四个保持上述指定单位的被检查电路板的电路板保持机构;旋转桌驱动装置,用于按照指定的各个旋转角度驱动旋转上述旋转桌,将上述旋转桌的各个电路板保持机构所保持的被检查电路板从上述搬入位置搬送至位置偏差检测位置、检查位置以及搬出位置;搬入装置,配置于上述搬入位置,用于将上述指定数量的被检查电路板搬入上述旋转桌的电路板保持机构;位置偏差检测机构,配置于上述位置偏差检测位置,用于对上述旋转桌所搬送的上述被检查电路板的偏离基准位置的偏差量进行检测;检查装置,配置于上述检查位置,借助于检查辅助工具对上述旋转桌所搬来的被检查电路板的配线进行检查;修正机构,根据上述位置偏差检测机构所检测出的偏差量的数据,对位于检查位置的被检查电路板与上述检查辅助工具之间的相对位置进行修正;以及搬出机构,配置于上述搬出位置,用于将上述旋转桌所搬来的已检查完毕的被检查电路板搬出该旋转桌。
2.根据权利要求1所述的电路板检查装置,其特征是上述位置偏差检测机构包括标记检测机构,检测上述被检查电路板上所设置的定位标记;驱动机构,在与上述旋转桌平行的平面上驱动上述标记检测机构;及偏差量演算机构,根据上述标记检测机构从指定位置开始到检测出标记为止的移动量,对上述被检查电路板的偏离基准位置的偏差量进行演算。
3.根据权利要求2所述的电路板检查装置,其特征是上述标记检测机构包括具有光轴和指定尺寸的视野的摄像机构;上述偏差量演算机构,使用上述摄像机构根据从上述指定位置开始到在视野内捕捉到被检查电路板的定位标记的图像为止的摄像机构的移动量,和摄像机构的视野中的定位标记的图像的偏离摄像机构的光轴的偏差量,演算出被检查电路板的偏离基准位置的偏差量。
4.根据权利要求2所述的电路板检查装置,其特征是还包括原点定位机构,将上述标记检测机构定位于机械性原点上;其中上述被检查电路板的偏差量,以上述机械性原点为坐标系的原点进行坐标计算。
5.根据权利要求4所述的电路板检查装置,其特征是还包括原点标记,被设置在旋转桌上,当以指定角度转动上述旋转桌时,能与定位于上述机械性原点的摄像机构的光轴,形成设计上的指定位置关系的位置上;修正偏差量检测机构,通过摄像机构检测出当上述旋转桌沿上述指定角度被转动时的原点标记,计算出因机械性误差而引起的原点标记与摄像机构的相对位置的偏差量;及修正机构,对应于上述偏差量,对被检查电路板的偏离基准位置的偏差量数据进行修正。
6.根据权利要求1至5其中任何一项所述的电路板检查装置,其特征是还包括辅助工具定位标记,被设置在检查辅助工具的面向旋转桌的指定位置上;设定机构,用于将检查辅助工具设定在机械性原点上;辅助摄像机构,被设置在,当以指定角度转动上述旋转桌时,能与定位于机械性原点的检查辅助工具的辅助工具定位标记,形成指定位置关系的位置上;及演算机构,当以指定角度转动上述旋转桌,辅助摄像机构被设定在与辅助工具定位标记形成指定位置关系的位置上时,驱动检查辅助工具,辅助摄像机构,根据检查辅助机构从指定基准位置开始到辅助工具定位标记的图像在视野中被捕捉为止的移动量,和辅助摄像机构的视野中的辅助工具定位标记图像的相对于辅助摄像机构的光轴的位置信息,演算出检查辅助工具与旋转桌的相对位置偏差量。
7.根据权利要求6所述的电路板检查装置,其特征是提供电力给上述辅助摄像机构的供电机构及上述演算机构,与上述旋转桌被分别设置在不同的装置主体上;当辅助摄像机构将检查辅助工具的辅助工具定位标记设置在相应位置时,上述演算机构及电力供给机构与该辅助摄像机构通过相互接触并电气地连接在一起的接点,被电气地连接在一起。
8.根据权利要求7所述的电路板检查装置,其特征是上述接点,被设置在旋转桌上,包括导体,与旋转桌同圆心地延伸,能覆盖上述辅助摄像机构为了确认检查辅助工具与旋转桌的相对位置的设定所移动的角度;刷子,被设置在装置主体一侧,可在与导体相接触的接触位置和与导体分离的非接触位置之间移动;及移动装置,在辅助摄像机构进行摄像时,用于将上述刷子移至接触位置。
9.根据权利要求1所述的电路板检查装置,其特征是上述被检查电路板的平面形状近似于矩形,上述电路板保持机构包括第1衔接部,与被检查电路板中相邻接的两边中的一边相衔接;第2衔接部,与上述两边中的另一边相衔接;第1推压部,对与上述被检查电路板的两边中的一边相对面的边进行作用,将被检查电路板推压至第1衔接部;第2推压部,对与上述被检查电路板的两边中的另一边相对面的边进行作用,将被检查电路板推压至第2衔接部;切换机构,用于对上述第1、第2推压部,在推压被检查电路板的推压位置和解除被检查电路板的推压状态的解除位置之间进行切换。
10.根据权利要求9所述的电路板检查装置,其特征是上述切换机构包括凸轮机构,作用于上述第1、第2推压部,使上述第1、第2推压部平时处于推压位置;解除机构,当上述电路板保持机构处于搬入位置及搬出位置时,作用于上述凸轮机构,使第1、第2推压部处于解除位置。
专利摘要本实用新型是一种提供能在短时间内以较高的精确度对多个被检查电路板的配线组合进行检查的电路板检查装置。旋转桌61的边缘部以相等的间隔设置了将被检查电路板11固定在检查标准位置上的4个支持架13,电路板检查装置1以90°的步进转动旋转桌61,将各支持架13搬送至以等间隔配置在旋转桌周围的搬入部2、位置偏差检测部3、检查部4以及搬出部5,在各搬送位置连续地进行被检查电路板11的搬入、偏离检查标准位置的偏差量的检验、电路板检查以及电路板搬出。由于一边转动旋转桌61,一边并行地进行在搬入部2、位置偏差检验部3、检查部4以及搬出部5的处理,因而可以高精度对多个被检查电路板11迅速地进行检查。
文档编号G01R31/02GK2530243SQ02201438
公开日2003年1月8日 申请日期2002年1月14日 优先权日2001年1月12日
发明者绪方光, 樋渡丰和 申请人:日本电产丽德株式会社
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