(57)【要約】【課題】ユニットに対する基板の着脱時における作業性の向上と、基板の傾きの抑制とを両立すること。【解決手段】基板保持治具１は、信号端子３３が挿入される複数の穴部２１を有する基板２を保持し、基板２を複数の信号端子３３が立設するユニット３に着脱する際に利用される基板保持治具であって、基板２を保持する側と反対方向へ、略同一高さに延出する複数の脚部材を備え、脚部材の少なくとも一つは、ユニット３に設けられた位置決めピン３２が挿入されるカラー部１３である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号端子が挿入される複数の穴部を有する基板を保持し、前記基板を複数の信号端子が立設するユニットに着脱する際に利用される基板保持治具であって、
前記基板を保持する側と反対方向へ、略同一高さに延出する複数の脚部材を備え、
前記脚部材の少なくとも一つは、前記ユニットに設けられた位置決めピンが挿入されるカラー部である、
基板保持治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の信号端子が立設されるユニットに組みつけられる基板保持治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開２０１３−１３８１２２号公報がある。この公報に記載された治具は、複数の信号端子挿入孔を有する静電気除去プレートに取り付けられ、複数の信号端子が立設するユニットに組みつけられるものである。このように、基板を着脱可能とすることにより、基板に不具合が生じた場合等に、修理単位を分割し修理負担を軽減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１３８１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述したような従来の治具は、基板とセンサなどを電気的に接続及び解除を可能として、基板自体を着脱する構成である。そのため、修理のために基板を交換する際に、交換が簡便ではないという問題がある。ここで、基板を交換する際には、精密電子部品である基板の取り扱いにおいて、静電気及び異物の混入への配慮が必要不可欠である。しかし、作業環境が苛酷となった場合には、静電気及び異物の混入による故障の可能性が増加する。また、交換する基板以外の信号端子等の部品を傷つけた場合には、修理範囲が広がり修理コストの増加に繋がる。
【０００５】
また例えば、設備に頼って基板等の位置、角度、傾きを制御した組付けを行う場合には、設備がある場所でしか基板着脱ができず、修理対応を簡便に行うことができない。また修理設備を増やすことや拠点への対象部品の輸送はコスト増加の要因となり、拠点を決めて修理対応をする場合、修理に日数を要するという問題がある。
【０００６】
一方、組付け精度が高くない場合には、コネクタ等が信号端子に接触することで変形させてしまう場合があり、信号端子の品質を行うためには位置精度だけでなく傾きを規制する必要がある。ここで基板の傾きにより規定外の部位に接触することなどにより、信号端子等の部品を変形させてしまった場合には、部品の再利用ができず、基板だけでなく他の内部ユニットも交換する必要があり、結果としてコストが増加してしまうことがある。
【０００７】
したがって、本発明は、ユニットに対する基板の着脱時における作業性の向上と、基板の傾きの抑制とを両立した基板保持治具を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかる基板保持治具は、複数の信号端子挿入孔を有する基板を保持し、前記基板を複数の信号端子が立設するユニットに着脱する際に利用される基板保持治具であって、前記基板を保持する側と反対方向に、略同一高さに延出する複数の脚部材を備え、前記脚部材の少なくとも一つは、前記ユニットに設けられた位置決めピンが挿入されるカラー部である。
これにより、ユニットに対して、基板を保持している基板保持治具の位置、傾き、角度を制御できる。
【発明の効果】
【０００９】
これにより、ユニットに対する基板の着脱時における作業性の向上と、基板の傾きの抑制とを両立することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】基板保持システムの図である。
【図２】基板保持システムの断面図である。
【図３】カラー部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、基板保持システム１００は、基板保持治具１と、基板保持治具１により保持される基板２と、動作時に基板２が組みつけられるユニット３と、を備える。例えば、ユニット３に対して基板の着脱を行う際には、基板保持治具１は、ユニット３との間に基板２を挟みこんだ状態となるように、基板２を保持する。なお以下では、基板保持治具１と基板２とユニット３が並んだ方向をＺ方向とし、特に断り書きが無い場合、ユニット３が下方に配置され、基板保持治具１が上方に配置されるものとして説明する。また、Ｚ方向に対して垂直かつ水平方向で、互いに垂直な方向をＸ方向及びＹ方向として説明する。
【００１２】
基板保持治具１は、治具本体部１１と、基板２を可動な状態で把持する把持部１２（図２参照）と、基板２の傾きを規制できる長さを有するカラー部１３と、カラー部１３と略同一の長さに形成された支持部１４と、作業者が把持可能な持ち手部１５と、を備える。
【００１３】
基板２は、後述するユニット３に設けられた信号端子３３を貫通する穴部２１（図２参照）と、穴部２１を貫通した信号端子３３に係合するコネクタ２２と、把持部１２が貫通した状態でスライド可能な把持用穴部２３（図２参照）と、を備える。
【００１４】
ユニット３は、筐体３１と、筐体３１に立設された位置決めピン３２と、ユニット３内に設けられたセンサ等の内部ユニットに対して、電気的に接続されている信号端子３３（図２参照）と、を備える。なお、基板２とユニット３が接続されて通常動作を行う際には、締結点においてボルト等により基板２とユニット３が締結されている。また、ユニット３には、基板２を覆う蓋（図示せず）が形成されている。
【００１５】
治具本体部１１は、基板保持治具１により基板２を保持した状態で上面視した場合に、基板２を覆う略長方形である。図１に示すように、治具本体部１１の略長方形の短辺を形成している箇所の近傍には、作業者が把持するための持ち手部１５が形成されている。また、治具本体部１１を形成している面は、基板２上に配置されている部品が接触しないように凹凸形状を有する。
【００１６】
把持部１２は、治具本体部１１上をＸＹ方向にスライド動作する可動式把持機構である。図２に示すように、治具本体部１１上には、複数の把持部１２が形成されている。把持部１２は、治具本体部１１の下面から下方向に突出するように設けられた棒状部１２ａと、棒状部１２ａの先端に形成された係部１２ｂと、を備える。棒状部１２ａは、基板２が配置される方向に延在し、基板２の把持用穴部２３を貫通している。係部１２ｂは、棒状部１２ａが治具本体部１１上をスライド動作することにより、基板２に係合して把持する。これにより、基板保持治具１は基板２と一体となって動作する状態になる。逆に、すでに把持部１２により基板２が把持されている場合には、棒状部１２ａが把持を行う場合と逆方向にスライドすることによって、把持状態から解除される。
【００１７】
なお、治具本体部１１と基板２との間には棒状のスペーサー４１が挿入されていることにより一定の距離が確保されている。例えば基板２は、スペーサー４１により基板２の上面を押さえ、把持部１２により基板の下面において上方に力を加えることで、把持が実行される。
【００１８】
治具本体部１１の頂点の各近傍には、同一方向に突出した円筒状のカラー部１３または支持部１４のいずれの脚部材が形成されている。ここではカラー部１３は、略長方形状の治具本体部１１の頂点のうちの２箇所において、対角線上に配置されるようにカラー部１３が形成されており、カラー部１３が形成されていない他の２箇所の頂点に、支持部１４が形成されているものとして説明する。治具本体部１１からカラー部１３及び支持部１４が突出する方向は、治具本体部１１に対して基板２が配置される方向とは逆方向である。すなわち、カラー部１３及び支持部１４は、治具本体部１１から上方に突出している。
【００１９】
図３（ａ）に示すように、カラー部１３は円筒状であり、治具本体部１１の頂点近傍に配置されている。カラー部１３の壁面１３ａに囲まれて形成された中空部１３ｂには、ユニット３に設けられている位置決めピン３２が挿入される。なお、中空部１３ｂの径は、位置決めピン３２の径より若干長く形成されている。
【００２０】
これにより、位置決めピン３２がカラー部１３に挿入され、基板２とユニット３との装着及び脱着が行われる場合に、信号端子３３が傷つかないように、基板保持治具１に連結された基板２のＸＹ平面方向の移動を規制するともに、基板２の角度や傾きの規制を行う。すなわち、図３（ｂ）に示すように、位置決めピン３２とカラー部１３との間の隙を用い、位置決めピン３２とカラー部１３が接触によって、基板２の位置、角度、傾きの規制を行う。なお、カラー部１３の形成を行う際には、位置決めピン３２とカラー部１３との間の隙は、基板２と信号端子３３の位置、傾き、角度の関係を計算し、適切な状態となるように決定する。
【００２１】
なお、上記のカラー部１３及び位置決めピン３２によって規制される角度とは、カラー部１３に挿入される位置決めピン３２との角度により変化する角度である。また傾きとは、例えば２箇所のカラー部１３に位置決めピン３２がそれぞれ挿入される場合に、カラー部１３に挿入される量の相違によって生じる、基板２の傾きである。
【００２２】
支持部１４は、カラー部１３のＺ方向の長さと略同一の長さでＺ方向上方に延在するように形成されている。すなわち、支持部１４は、基板２を保持する方向と反対方向に形成されている。カラー部１３と支持部１４が略同一の長さに延出されているため、カラー部１３及び支持部１４を下方にして接地させた状態とした場合には、基板保持治具１のガタつきを低減することができる。
【００２３】
複数の穴部２１は、基板２を上下方向に貫通する穴である。穴部２１には、信号端子３３が挿入される。
【００２４】
コネクタ２２は、穴部２１の近傍に設けられている。例えば、コネクタ２２を構成するオスコネクタが、穴部２１の近傍に連結されている。そして、オスコネクタに対して、メスコネクタを係合させることで、信号端子３３と基板２を接続するコネクタとして機能する。なお、図２に示しているように、コネクタ２２の一部が基板２の下面より下方に突出していても良い。
【００２５】
筐体３１は、センサ類などの内部ユニットが収納されている筐体である。例えば筐体３１は、基板保持治具１に保持された基板２をユニット３と接続する場合に、基板２が入り込むように箱状に形成されている。また、基板保持治具１及び基板２と対向する筐体３１の面上には、位置決めピン３２が立設されている。位置決めピン３２は、基板保持治具１に形成されているカラー部１３に挿入可能な位置に立設している。なお、カラー部１３及び位置決めピン３２は、これらの隙を用いた基板２の位置や角度、傾きを規制した状態のまま、一定の高さに変更できるように、十分に長く形成されている。なお、位置決めピン３２は、筐体３１に対して着脱可能である。
【００２６】
複数の信号端子３３は、ユニット３に立設している。複数の信号端子３３は、基板２がユニット３に連結されたときに穴部２１を貫通し、先端部にコネクタ２２が接触することで、基板２と電気的に接続する。なお、信号端子３３がコネクタ２２に挿入されるときには、着座面に配置されている。
【００２７】
次に、ユニット３に組付けられた基板２について、基板保持治具１を用いてユニット３からの脱着を行い、搬送する手順について説明する。
【００２８】
最初に、ユニット３の蓋を取り除き、基板２が目視できる状態にする。
【００２９】
筐体３１に位置決めピン３２を立設する。位置決めピン３２を立設する箇所は、使用する基板保持治具１のカラー部１３の配置によって決定する。
【００３０】
作業者は、基板保持治具１の持ち手部１５を持ち、位置決めピン３２に対して、基板保持治具１のカラー部１３を挿入する。
【００３１】
作業者は、把持部１２を操作し、基板保持治具１により基板２を把持した状態にする。
【００３２】
コネクタ２２を外し、基板２と信号端子３３との接続を解除する。また、基板２とユニット３との締結を解除する。
【００３３】
作業者は、基板保持治具１の持ち手部１５を持って基板保持治具１を引き上げる。これにより、基板保持治具１に把持された基板２を、ユニット３から離間させる。このとき、カラー部１３と位置決めピン３２の隙による規制により、基板２の位置や角度、傾きが規制されるため、信号端子３３は穴部２１において余計な接触が発生せず、信号端子３３に傷を生じることが抑制される。
【００３４】
その後、基板保持治具１に基板２が保持された状態のまま、梱包を行い、基板２の修理や解析等が行うことができる環境下まで搬送する。なお、基板２において基板保持治具１がカバーしている面以外の箇所は、異物及び静電気対策をして梱包した状態で搬送する。
【００３５】
なお、基板２の搬送後、修理や解析等が実行できる環境下において、基板２は、基板保持治具１による保持状態から解除される。具体的には、基板保持治具１は、カラー部１３及び支持部１４が下となるように接地した状態で、把持部１２による把持を解除する。
【００３６】
次に、基板保持治具１に保持された基板２をユニット３に装着する手順について説明する。
【００３７】
最初に、基板２が取り外された状態のユニット３の筐体３１に位置決めピン３２を設置する。基板２は基板保持治具１によって把持されている状態である。
【００３８】
作業者は、基板保持治具１の持ち手部１５を持ち、基板２を把持している基板保持治具１のカラー部１３に、位置決めピン３２を通す。その後、作業者は持ち手部１５を持って押し下げることで、基板２を着座面に配置させる。このとき、穴部２１に信号端子３３が挿入される。
【００３９】
作業者は、基板保持治具１において把持部１２を操作し、基板２に対する把持状態を解除する。
【００４０】
次に、作業者はコネクタ２２とりつけることで、基板２と信号端子３３を組み付け、基板２と信号端子３３が電気的に接続させる。なお、その後、ボルト等を用いてユニット３に基板２を締結する。
【００４１】
その後、作業者は持ち手部１５を持って、基板保持治具１のみを取り外す。これにより、ユニット３には基板２が装着された状態となる。その後、ユニット３の蓋を締める。
【００４２】
これにより、ユニット３に対して、基板２を保持している基板保持治具１の位置や傾きや角度を制御できる。また、位置決めピン３２をカラー部１３に挿入することにより、位置、傾き、角度の調整を行うため、これらの調整が容易であり、作業者による作業スペースが確保しやすくなる。さらに、位置決めピン３２は脚部材として利用することで、基板保持治具１を安定した接地状態にすることも可能である。したがって、ユニット３に対する基板２の着脱時における作業性の向上と、ユニット３に対する基板２の傾きの抑制とを両立することができる。
【００４３】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【００４４】
例えば、カラー部１３は、治具本体部１１の面を形成している四隅のうちの２箇所に形成されているものとして説明したが、少なくとも１箇所以上であればよい。すなわち、カラー部１３は治具本体部１１の頂点である四隅のうちの１箇所に形成され、その他の３箇所の頂点には支持部１４が形成されていてもよい。同様に、カラー部１３は治具本体部１１の四隅の３箇所に形成され、残りの１箇所の頂点には支持部１４が形成されていてもよい。持ち手部１５は、治具本体部１１の短辺近傍に形成されているものと説明したが、その他の場所に形成されていても良い。
【符号の説明】
【００４５】
１            基板保持治具
２            基板
３            ユニット
１１            治具本体部
１２            把持部
１２ａ            棒状部
１２ｂ            係部
１３            カラー部
１３ａ            壁面
１３ｂ            中空部
１４            支持部
１５            持ち手部
２１            穴部
２２            コネクタ
２３            把持用穴部
３１            筐体
３２            位置決めピン
３３            信号端子
４１            スペーサー
１００            基板保持システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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