3軸(XYZ)ステージを使用したLED発熱検査治具の改善

電子部品メーカーの検査工程で使用しているLED発熱検査治具の改善事例です。

課題： サーモグラフィの位置決め作業がとても面倒で、時間がかかります。

サーモグラフィを使用してLEDの発熱を検査しています。温度の計測に当たり、まずマグネットスタンドに装着されたサーモグラフィをワーク（LED基板）の真上に位置決めしなければなりません。

まず片手でサーモグラフィを支え、もう片方の手でつまみを緩めて位置を決めます。その後、つまみを少しずつゆっくり締め、位置の設定を完了します。つまみをゆっくり締めるのは、設定した位置がズレないようにするためです。両手で慎重に作業しなければならないのでとても面倒で、時間がかかっています。

解決！ 3軸ステージを使うことで、短時間で位置決め出来るようになりました。

XY軸ステージに、サーモグラフィを装着したZ軸ステージを組み合わせました。

サーモグラフィは、LED基板に対して常に垂直なので、あとはXY軸の位置決めステージとZ軸の高さ決めステージで、位置と高さを合わせるだけです。

マグネットスタンドでは両手を使って位置決めしますが、XYZ軸ステージでは各ステージのハンドルを片手で操作して位置決めすることができるので、とても簡単に、手早く設定できます。位置が決まったら、各ステージにあるストッパーを回して設定位置を固定します。これで位置がズレる心配もありません。

XY軸ステージ（XYJK-60）及びZ軸ステージ（ZJK-90）の特徴

• 熟練の技によるアリ溝の 摺り合わせ技術で高品質・低価格を実現しました。滑らかな摺動と高耐久性が特徴です。
• クランプレバーの採用により固定保持力もアップし、レバーの位置方向セットも自在です。
• 送り方式 ： ラック＆ピニオン式
• ハンドル一回転の移動量 ： 18 mm
• 移動精度（真直度） ： 0.03 mm （※応用のポイント参照）
• ステージ本体：アルミ合金製（スケルトンステージ除く、XYステージ 他 全ステージ共通）
• 表面処理 ： 梨地黒アルマイト

応用のポイント：ステージの移動精度（真直度）とは

真直度とは、ステージをフルストローク移動させた時、始点と終点を結ぶ直線に対して、垂直方向、水平方向に、それぞれどれだけ蛇行しているかを表す数値です。ステージの選定にあたっては、「どれだけの移動精度が必要か？」をあらかじめ確認しておきましょう。

真直度の計測方法は次の通りです。
ストローク端から一方向に、一定間隔で順次位置決めを行います。それぞれの位置決め点における垂直方向、水平方向それぞれの変位長さ（上下、左右の蛇行の距離）と基準位置（ストローク端）との差を、位置決めを行った各位置の測定値とします。
始点と終点での測定点を結んだ幾何学的直線と、各位置決め位置での計測値との最大差が、そのステージの真直度となります。真直度には、垂直方向と水平方向があります。